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种群和群落
第1讲
目 录
主题微课(一)　种群的数量变化
与影响因素
主题微课(二)　群落的结构与演替
01
02
01
主题微课(一)　种群的数量变化
与影响因素
深化点(一)　生态调查方法和误差分析
1.生态调查方法汇总
(1)估算法
(2)逐个计数法:适用于分布范围较小,个体较大的种群。
2.种群密度调查误差分析
(1)样方法
①未做到“随机”取样。
②未对“多个”样方取平均值。
③样方边线上的个体未做到统计相邻两边及其夹角,而是全部统计或均未统计。
(2)标记重捕法
[例1]　(2023·新课标卷)为了研究和保护我国东北地区某自然保护区内的野生哺乳动物资源,研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术获得了该保护区内某些野生哺乳动物资源的相应数据,为生态学研究提供了相关依据。下列叙述错误的是 (　　)
A.通过对数据的分析和处理,可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种丰富度
B.与标记重捕法相比,采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小
C.采用红外触发相机拍摄技术可调查生活在该自然保护区内东北豹的种群密度
D.该技术能调查保护区内东北豹种群中成年个体数量,不能调查幼年个体数量
[解析]　研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术,不需要直接观察或捕捉个体,就能调查种群密度、种群数量或物种丰富度,对野生哺乳动物的生活干扰相对较小,A、B、C正确;幼年个体也会在拍摄区域活动,也能触发相机自动拍摄照片或视频,则用红外触发相机自动拍摄技术也能调查幼年个体数量,D错误。
√
深化点(二)　种群数量变化及应用
1.种群数量增长模型分析
2.λ值和K值分析
(1)λ值变动分析:种群数量每年以一定的倍数增长,第二年数量为第一年的λ倍,则λ与种群数量变化关系如下图所示:
(2)K值确认:K值即一定的环境条件所能维持的种群最大数量,实际环境中种群数量往往在K值上下波动。如下图所示:
[例2]　(2024·山东高考,改编)种群增长率等于出生率减死亡率。不同物种的甲、乙种群在一段时间内的增长率与种群密度的关系如图所示。已知随时间推移种群密度逐渐增加,a为种群延续所需的最小种群数量所对应的种群密度;甲、乙中有一个种群个体间存在共同抵御天敌等种内互助。下列说法正确的是 (　　)
A.乙种群存在种内互助
B.由a至c,乙种群单位时间内增加的个体数逐渐增多
C.由a至c,乙种群的数量增长曲线呈“J”形
D.a至b阶段,甲种群的年龄结构为衰退型
√
[解析]　由题图可知,甲种群的种群增长率一直在下降,乙种群的种群增长率先增大后减小,推测乙种群存在种内互助,A正确。由a至c,乙种群的种群增长率先增大后减小最终变成0(种群数量不再增加),种群的数量增长曲线呈“S”形,单位时间内增加的个体数并不是逐渐增多,B、C错误。a到b阶段,甲种群的种群增长率大于0,种群数量一直在增长,年龄结构为增长型,D错误。
考法(一)　种群密度调查方法
1.(2024·赣州二模)用照片重复取样法可推算雪豹种群密度。科研团队在祁连山某区域内布设60台红外相机,连续拍摄3个多月,确定研究区域约有20只雪豹。根据数学模型推算,估测在这个区域内每100 km2生活有3只雪豹。下列有关叙述错误的是(　　)
微 课 测 评 作 业
A.温度对雪豹种群的作用强度与其种群密度有关,属于密度制约因素
B.雪豹活动能力强、生性凶猛,不适合采用样方法、标记重捕法
C.直接决定雪豹种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率
D.为进一步了解雪豹种群数量变化趋势,还需统计年龄结构和性别比例
√
解析:温度对雪豹种群的作用强度与其种群密度无关,属于非密度制约因素,A错误。样方法通常用于调查植物或活动能力弱的动物,标记重捕法用于调查活动能力强、活动范围大的动物,但是雪豹生性凶猛,不易捕捉,故不适合采用样方法、标记重捕法,B正确。直接决定种群密度的因素有出生率和死亡率、迁入率和迁出率,C正确。年龄结构可以影响出生率和死亡率,性别比例可以影响出生率,因此可以分析种群的年龄结构和性别比例来进一步了解种群数量的变化趋势,D正确。
2.(2024·九江二模)某小组用标记重捕法调查某面积为6 hm2湖泊中草鱼的种群密度,第一次用大网眼渔网捕捞了30条草鱼并标记,第二次换用小网眼渔网捕捞到40条鲤鱼和60条草鱼,其中共有80条鱼未标记。下列相关选项正确的是 (　　)
A.用标记重捕法调查其种群密度时,标记的个体必须是成年个体
B.若第二次换用大网眼渔网捕捞,则所计算出的数值比实际值偏大
C.若第一次标记的草鱼在重捕前有6只死亡,则草鱼的种群密度约为
12条/hm2
D.若第二次捕捞时引起鱼死亡,则会直接影响估算结果,需重新捕捉计数
√
解析:用标记重捕法调查种群密度时,关键是要做到随机性,故标记的个体不一定是成年个体,A错误;捕鱼时,大网眼渔网捕大鱼,小网眼渔网捕小鱼和大鱼,若两次捕捞均用大网眼渔网,则捕捞的仅为大鱼,未统计小鱼的数量,则所计算出的数值比实际值偏小,B错误;第一次用大网眼渔网捕捞了30条草鱼并标记,第二次换用小网眼渔网捕捞到40条鲤鱼和60条草鱼,其中共有80条鱼未标记,若第一次标记的草鱼在重捕前有6只死亡,则草鱼的数量为(30-6)×60÷(40+60-80)=72条,故草鱼的种群密度约为72÷6=12条/hm2,C正确;若第二次捕捞时引起鱼死亡,也可将其纳入计算,不会直接影响估算结果,不需重新捕捉计数,D错误。
考法(二)　种群数量变化及影响因素
3.(2024·枣庄模拟)某渔民在微山湖岛上的水塘中放养了一定数量的鲈鱼和白虾,经过多年的调查统计,两个种群的数量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.鲈鱼的种群数量变化曲线呈“S”形,环境容纳量为n
B.直接决定鲈鱼种群数量变化的因素是出生率、死亡率、年龄结构
C.白虾的种群数量变化可能与食物、天敌、气温等密度制约因素有关
D.从图中可以看出,根据种群密度并不能预测种群数量的变化趋势
√
解析:由题图可知,鲈鱼的种群数量变化曲线呈“S”形,n是鲈鱼达到的最大种群数量,其环境容纳量小于n,A错误;直接决定该水塘中鲈鱼种群数量变化的因素是出生率和死亡率,B错误;气温属于影响种群数量变化的非密度制约因素,C错误;该水塘中白虾和鲈鱼初始种群数量相同,即种群密度相同,但种群数量变化趋势不同,说明根据种群密度并不能预测种群数量的变化趋势,D正确。
4.(2024·黄冈模拟)某群落中生活着甲、乙两个存在种间竞争关系的动物种群,种群增长速率与时间的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是 (　　)
A.甲种群第12年时的K值与第6年时的相同
B.乙种群在第4年时数量达到最大值
C.乙种群在第6年后数量变化类似于“S”形增长
D.在第6~8年间,甲、乙种群的出生率均大于死亡率
解析:甲种群数量在第12年时达到最大值,若甲种群第12年时的K值与第6年时的相同(即K值不变),第12年以后种群数量保持稳定,第12年时的种数量即为K值,而不会持续下降,但图中12年后种群为负增长,说明甲种群第12年时的K值比第6年时的小,A错误。
√
乙种群在0~4年增长速率大于0,种群数量一直增加;4~10年,增长速率小于0,种群数量一直减少;10年后,增长速率等于0,种群数量不变。因此,第4年时数量达到最大值,B正确。乙种群在第6年后,种群数量先减少后不变,不是“S”形增长,C错误。第6~8年间,甲种群增长速率大于0,出生率大于死亡率,而乙种群增长速率小于0,出生率小于死亡率,D错误。
5.r对策和K对策是种群适应环境的两种形式:r对策生物通常个体小,寿命短,生殖力强但存活率低,亲代对后代缺乏保护;K对策生物则与之相反。图中曲线表示两类生物当年种群数量(Nt)和一年后种群数量(Nt+1)之间的关系;虚线表示Nt+1=Nt。
(1)当种群数量较少时,_____对策生物的数量会在短时间内快速增长。当种群数量处于S点时,种群的年龄结构为_________。对于某些珍稀濒危动物,其数量一旦低于X点,就会逐渐走向灭绝,对此可采取的保护措施有___________和__________两大类。
解析:由图可知,当种群数量较少时,r对策生物的数量比K对策生物的数量增长快,其会在短时间内快速增长。当种群数量处于S点时,即与虚线相交,此时Nt+1=Nt,种群数量维持相对稳定,其年龄结构为稳定型。K对策生物数量低于X点时,即处于灭绝点之下,会导致该物种灭绝,针对濒临灭绝的动物,可采取就地保护和易地保护。
r
稳定型
就地保护
易地保护
(2)K对策生物S点的增长率_____ (填“大于”“等于”或“小于”)X点的增长率。当天敌增多时,K对策生物的S点对应横坐标大小的变化是______。
解析:增长率=(Nt+1-Nt)/Nt,X点与S点Nt+1和Nt均相等,故X点与S点增长率均为0,即K对策生物的X点与S点的增长率相等。当天敌增多时,由于天敌的压制,S点(稳定平衡点)对应的横坐标减小。
等于
减小
(3)我国历史上有记载的蝗灾是由东亚飞蝗引起的,东亚飞蝗属于__对策生物。连年干旱往往伴随蝗灾,干旱等气候因素属于____________ (填“密度制约”或“非密度制约”)因素。
解析:东亚飞蝗个体小生殖能力强,但是成活率低,易受气候等非密度因素的制约,属于r对策生物。干旱等气候因素属于非密度制约因素。
r
非密度制约
02
主题微课(二)　群落的结构与演替
深化点(一)　群落的结构与生态位
1.准确理解群落的两种结构
2.生态位
(1)生态位重叠与竞争排斥
(2)生态位分化与竞争共存
[例1]　(2024·江西高考,改编)“种豆南山下,草盛豆苗稀”描绘了诗人的田耕生活。下图是大豆和杂草R在某种养分生态位维度上的分布曲线。下列叙述正确的是 (　　)
A.a越大,表明大豆个体间对该养分的竞争越激烈
B.b越小,表明大豆与杂草R对该养分的竞争越小
C.b的大小会随着环境的变化而变化,但a和d不会
D.当c为0时,表明大豆和杂草R的该养分生态位发生了分化
√
[解析]　a越小,表明大豆个体间对该养分的竞争越激烈,A错误;b越小,说明生态位重叠大,表明大豆与杂草R对该养分的竞争越大,B错误;环境发生改变,大豆、杂草R生态位会发生改变,从而使得a、b、d都发生改变,C错误;当c为0时,表明大豆和杂草R对该养分没有竞争,生态位发生了分化,D正确。
深化点(二) 群落演替的类型和过程
1.全面比较初生演替和次生演替
2.辨析演替的方向及物质与能量的变化
实例 大多数自然群落 受污染或破坏的群落
方向 简单→复杂→稳定 复杂→简单→稳定
能量变化 增加并趋向稳定 减少并趋向稳定
物质变化
[例2]　(2024·江西高考)实施退耕还林还草工程是我国践行生态文明思想的重要举措。下列关于某干旱地区退耕农田群落演替的叙述,错误的是 (　　)
A.上述演替与沙丘上发生的演替不是同一种类型
B.可用样方法调查该退耕农田中植物的种群密度
C.可在该退耕农田引进优势物种改变演替的速度
D.上述退耕农田群落演替的最终阶段是森林阶段
√
[解析]　退耕农田群落演替属于次生演替,而沙丘上发生的演替为初生演替,A正确;可用样方法调查该退耕农田中植物的种群密度,调查过程中注意随机取样,避免人为因素的干扰,B正确;可在该退耕农田引进优势物种改变演替的速度,说明人类活动可以改变演替的速度,C正确;题述某干旱地区退耕农田群落演替的最终阶段未必是森林阶段,因为还会受到当地温度、水分等条件的制约,D错误。
考法(一)　群落的结构与生态位
1.(2024·甘肃高考)生态位可以定量测度一个物种在群落中的地位和作用。生态位重叠指的是两个或两个以上物种在同一空间分享或竞争资源的情况。某研究小组调查了某山区部分野生哺乳动物的种群特征,并计算出它们之间的时间生态位重叠指数,如下表。回答下列问题。
微 课 测 评 作 业
物种 S1 S2 S3 S4 S5 S6
S1 1
S2 0.36 1
S3 0.40 0.02 1
S4 0.37 0.00 0.93 1
S5 0.73 0.39 0.38 0.36 1
S6 0.70 0.47 0.48 0.46 0.71 1
(1)物种的生态位包括该物种所处的空间位置,占用资源的情况,以及__________________等。长时间调查生活在隐蔽、复杂环境中的猛兽数量,使用_______________ (填工具)对动物干扰少。
解析:物种的生态位包括该物种所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。长时间调查生活在隐蔽、复杂环境中的猛兽数量,使用红外触发相机对动物干扰少。
与其他物种的关系
红外触发相机
(2)具有捕食关系的两个物种之间的时间生态位重叠指数一般相对较____ (填“大”或“小”)。那么,物种S1的猎物有可能是物种_____和物种_____。
解析:具有捕食关系的两个物种之间的时间生态位重叠指数一般相对较大,由表格可以看出,S1与S5、S6的时间生态位重叠指数较大,因此物种S1的猎物有可能是物种S5和物种S6。
大
S5
S6
(3)物种S3和物种S4可能是同一属的动物,上表中支持此观点的证据是___________________________________________________________
___________________________________________________________。
解析:由表格信息可知,物种S3和物种S4时间生态位重叠指数最大,说明这两种生物利用同一资源或共同占有某一资源因素(食物、空间等)的可能性较大,因此二者可能属于同一属的动物。
物种S3和物种S4的时间生态位重叠指数最大,说明这两种生物利用
同一资源或共同占有某一资源因素(食物、空间等)的可能性较大　
(4)已知物种S2是夜行性动物,那么最有可能属于昼行性动物的是物种____和物种____,判断依据__________________________________
_________________________________________。
解析:由表格信息可知,S2与S3、S4的时间生态位重叠指数较小,说明S2与S3、S4在时间维度上几乎不重叠,因此最有可能属于昼行性动物的是物种S3和物种S4。
S3
S4
S2与S3、S4的时间生态位重叠指数较
小,说明S2与S3、S4在时间维度上几乎不重叠
考法(二)　群落的演替
2.(2024·长春二模)近年来,吉林省图们江下游的某湿地地区废弃稻田面积逐年增加,统计不同弃耕年限稻田相关数据如下表。下列叙述正确的是(　　)
弃耕年限 一年生草本 多年生草本 湿地植物占比
<5 23 38 72%
5~15 15 33 83%
>15 15 26 56%
自然湿地 11 24 83%
注:表中一年生草本和多年生草本的数据为物种数目。
A.废弃稻田演替过程属于初生演替
B.废弃后群落中各种群K值均上升
C.废弃稻田演替的结果是由环境和群落内的生物共同决定的
D.随弃耕年限增加,废弃农田植物丰富度一定与自然湿地相同
√
解析:废弃稻田演替属于次生演替,A错误;K值是一定环境条件下所能维持的种群最大数量,废弃后群落中各种群的K值有的上升,有的下降,B错误;废弃稻田的演替是群落内部因素(包括生物的种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果,C正确;由表中数据可知,随弃耕年限增加,该废弃稻田植物丰富度趋近于自然湿地生态系统,但最终不一定与自然湿地相同,D错误。
3.研究群落中植物类群的丰富度时,不仅要统计物种数,还要统计物种在群落中的相对数量。群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比可用相对多度表示。在某退耕农田自然演替过程中,植物物种甲、乙和丙分别在不同阶段占据优势,它们的相对多度与演替时间的关系如图所示。下列叙述不正确的是 (　　)
A.该群落演替与在火山岩上进行的群落演替相比,演替的起点不同,演替时间短、速度较快
B.在研究该群落植物类群丰富度的过程中,丙个体较大,种群数量有限,调查丙的数量可采用逐个计数法
C.据图分析,第30年至第50年乙种群密度的变化是减小
D.该农田退耕前后的变化,说明人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行
√
解析:退耕农田自然演替是在有一定植被的基础上进行的,为次生演替;火山岩上进行的群落演替为初生演替。初生演替比次生演替经历的时间长,演替的速度较缓慢,A正确。在该退耕农田中(物种分布范围较小),丙个体较大,种群数量有限,可采用逐个计数法调查其数量,B正确。由于无法确定乙个体数和该群落总的植物个体数的变化,故无法确定乙种群密度的变化,C错误。该农田退耕前后的变化,说明人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行,D正确。主题微课(一)　种群的数量变化与影响因素
深化点(一)生态调查方法和误差分析
1.生态调查方法汇总
(1)估算法
(2)逐个计数法
适用于分布范围较小,个体较大的种群。
2.种群密度调查误差分析
(1)样方法
①未做到“随机”取样。
②未对“多个”样方取平均值。
③样方边线上的个体未做到统计相邻两边及其夹角,而是全部统计或均未统计。
(2)标记重捕法
　　[例1]　(2023·新课标卷)为了研究和保护我国东北地区某自然保护区内的野生哺乳动物资源,研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术获得了该保护区内某些野生哺乳动物资源的相应数据,为生态学研究提供了相关依据。下列叙述错误的是 (　　)
A.通过对数据的分析和处理,可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种丰富度
B.与标记重捕法相比,采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小
C.采用红外触发相机拍摄技术可调查生活在该自然保护区内东北豹的种群密度
D.该技术能调查保护区内东北豹种群中成年个体数量,不能调查幼年个体数量
听课记录:　　　　 　　　　　 　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
深化点(二)　种群数量变化及应用
1.种群数量增长模型分析
2.λ值和K值分析
(1)λ值变动分析:种群数量每年以一定的倍数增长,第二年数量为第一年的λ倍,则λ与种群数量变化关系如下图所示:
(2)K值确认:K值即一定的环境条件所能维持的种群最大数量,实际环境中种群数量往往在K值上下波动。如下图所示:
　　[例2]　(2024·山东高考,改编)种群增长率等于出生率减死亡率。不同物种的甲、乙种群在一段时间内的增长率与种群密度的关系如图所示。已知随时间推移种群密度逐渐增加,a为种群延续所需的最小种群数量所对应的种群密度;甲、乙中有一个种群个体间存在共同抵御天敌等种内互助。下列说法正确的是 (　　)
A.乙种群存在种内互助
B.由a至c,乙种群单位时间内增加的个体数逐渐增多
C.由a至c,乙种群的数量增长曲线呈“J”形
D.a至b阶段,甲种群的年龄结构为衰退型
听课记录:　　　 　　　　　　　 　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
[微课测评作业]
考法(一)　种群密度调查方法
1.(2024·赣州二模)用照片重复取样法可推算雪豹种群密度。科研团队在祁连山某区域内布设60台红外相机,连续拍摄3个多月,确定研究区域约有20只雪豹。根据数学模型推算,估测在这个区域内每100 km2生活有3只雪豹。下列有关叙述错误的是 (　　)
A.温度对雪豹种群的作用强度与其种群密度有关,属于密度制约因素
B.雪豹活动能力强、生性凶猛,不适合采用样方法、标记重捕法
C.直接决定雪豹种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率
D.为进一步了解雪豹种群数量变化趋势,还需统计年龄结构和性别比例
2.(2024·九江二模)某小组用标记重捕法调查某面积为6 hm2湖泊中草鱼的种群密度,第一次用大网眼渔网捕捞了30条草鱼并标记,第二次换用小网眼渔网捕捞到40条鲤鱼和60条草鱼,其中共有80条鱼未标记。下列相关选项正确的是 (　　)
A.用标记重捕法调查其种群密度时,标记的个体必须是成年个体
B.若第二次换用大网眼渔网捕捞,则所计算出的数值比实际值偏大
C.若第一次标记的草鱼在重捕前有6只死亡,则草鱼的种群密度约为12条/hm2
D.若第二次捕捞时引起鱼死亡,则会直接影响估算结果,需重新捕捉计数
考法(二)　种群数量变化及影响因素
3.(2024·枣庄模拟)某渔民在微山湖岛上的水塘中放养了一定数量的鲈鱼和白虾,经过多年的调查统计,两个种群的数量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是 (　　)
A.鲈鱼的种群数量变化曲线呈“S”形,环境容纳量为n
B.直接决定鲈鱼种群数量变化的因素是出生率、死亡率、年龄结构
C.白虾的种群数量变化可能与食物、天敌、气温等密度制约因素有关
D.从图中可以看出,根据种群密度并不能预测种群数量的变化趋势
4.(2024·黄冈模拟)某群落中生活着甲、乙两个存在种间竞争关系的动物种群,种群增长速率与时间的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是 (　　)
A.甲种群第12年时的K值与第6年时的相同
B.乙种群在第4年时数量达到最大值
C.乙种群在第6年后数量变化类似于“S”形增长
D.在第6~8年间,甲、乙种群的出生率均大于死亡率
5.r对策和K对策是种群适应环境的两种形式:r对策生物通常个体小,寿命短,生殖力强但存活率低,亲代对后代缺乏保护;K对策生物则与之相反。图中曲线表示两类生物当年种群数量(Nt)和一年后种群数量(Nt+1)之间的关系;虚线表示Nt+1=Nt。
(1)当种群数量较少时,　　　　对策生物的数量会在短时间内快速增长。当种群数量处于S点时,种群的年龄结构为　　　　。对于某些珍稀濒危动物,其数量一旦低于X点,就会逐渐走向灭绝,对此可采取的保护措施有　　　　和　　　　　两大类。
(2)K对策生物S点的增长率　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)X点的增长率。当天敌增多时,K对策生物的S点对应横坐标大小的变化是　　　　　　　　　。
(3)我国历史上有记载的蝗灾是由东亚飞蝗引起的,东亚飞蝗属于　　　　　对策生物。连年干旱往往伴随蝗灾,干旱等气候因素属于　　　　　　(填“密度制约”或“非密度制约”)因素。
主题微课(二)　群落的结构与演替
深化点(一)群落的结构与生态位
1.准确理解群落的两种结构
2.生态位
(1)生态位重叠与竞争排斥
(2)生态位分化与竞争共存
　　[例1]　(2024·江西高考,改编)“种豆南山下,草盛豆苗稀”描绘了诗人的田耕生活。下图是大豆和杂草R在某种养分生态位维度上的分布曲线。下列叙述正确的是 (　　)
A.a越大,表明大豆个体间对该养分的竞争越激烈
B.b越小,表明大豆与杂草R对该养分的竞争越小
C.b的大小会随着环境的变化而变化,但a和d不会
D.当c为0时,表明大豆和杂草R的该养分生态位发生了分化
听课记录:　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
深化点(二)群落演替的类型和过程
1.全面比较初生演替和次生演替
2.辨析演替的方向及物质与能量的变化
实例 大多数自然群落 受污染或破坏的群落
方向 简单→复杂→稳定 复杂→简单→稳定
能量变化 增加并趋向稳定 减少并趋向稳定
物质 变化
　　[例2]　(2024·江西高考)实施退耕还林还草工程是我国践行生态文明思想的重要举措。下列关于某干旱地区退耕农田群落演替的叙述,错误的是 (　　)
A.上述演替与沙丘上发生的演替不是同一种类型
B.可用样方法调查该退耕农田中植物的种群密度
C.可在该退耕农田引进优势物种改变演替的速度
D.上述退耕农田群落演替的最终阶段是森林阶段
听课记录:　　　　　 　　　　　　　　　　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
[微课测评作业]
考法(一)　群落的结构与生态位
1.(2024·甘肃高考)生态位可以定量测度一个物种在群落中的地位和作用。生态位重叠指的是两个或两个以上物种在同一空间分享或竞争资源的情况。某研究小组调查了某山区部分野生哺乳动物的种群特征,并计算出它们之间的时间生态位重叠指数,如下表。回答下列问题。
物种 S1 S2 S3 S4 S5 S6
S1 1
S2 0.36 1
S3 0.40 0.02 1
S4 0.37 0.00 0.93 1
S5 0.73 0.39 0.38 0.36 1
S6 0.70 0.47 0.48 0.46 0.71 1
(1)物种的生态位包括该物种所处的空间位置,占用资源的情况,以及　　　　　　　　　等。长时间调查生活在隐蔽、复杂环境中的猛兽数量,使用　　　　　(填工具)对动物干扰少。
(2)具有捕食关系的两个物种之间的时间生态位重叠指数一般相对较　　　(填“大”或“小”)。那么,物种S1的猎物有可能是物种　　　和物种　　　。
(3)物种S3和物种S4可能是同一属的动物,上表中支持此观点的证据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　　　　　　　　　　。
(4)已知物种S2是夜行性动物,那么最有可能属于昼行性动物的是物种　　　和物种　　　,判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
考法(二)　群落的演替
2.(2024·长春二模)近年来,吉林省图们江下游的某湿地地区废弃稻田面积逐年增加,统计不同弃耕年限稻田相关数据如下表。下列叙述正确的是 (　　)
弃耕年限 一年生草本 多年生草本 湿地植物占比
<5 23 38 72%
5~15 15 33 83%
>15 15 26 56%
自然湿地 11 24 83%
注:表中一年生草本和多年生草本的数据为物种数目。
A.废弃稻田演替过程属于初生演替
B.废弃后群落中各种群K值均上升
C.废弃稻田演替的结果是由环境和群落内的生物共同决定的
D.随弃耕年限增加,废弃农田植物丰富度一定与自然湿地相同
3.研究群落中植物类群的丰富度时,不仅要统计物种数,还要统计物种在群落中的相对数量。群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比可用相对多度表示。在某退耕农田自然演替过程中,植物物种甲、乙和丙分别在不同阶段占据优势,它们的相对多度与演替时间的关系如图所示。下列叙述不正确的是
(　　)
A.该群落演替与在火山岩上进行的群落演替相比,演替的起点不同,演替时间短、速度较快
B.在研究该群落植物类群丰富度的过程中,丙个体较大,种群数量有限,调查丙的数量可采用逐个计数法
C.据图分析,第30年至第50年乙种群密度的变化是减小
D.该农田退耕前后的变化,说明人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行
第1讲　种群和群落
课堂抓重难点·讲增分点
主题微课(一)
[例1]　选D　研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术,不需要直接观察或捕捉个体,就能调查种群密度、种群数量或物种丰富度,对野生哺乳动物的生活干扰相对较小,A、B、C正确;幼年个体也会在拍摄区域活动,也能触发相机自动拍摄照片或视频,则用红外触发相机自动拍摄技术也能调查幼年个体数量,D错误。
[例2]　选A　由题图可知,甲种群的种群增长率一直在下降,乙种群的种群增长率先增大后减小,推测乙种群存在种内互助,A正确。由a至c,乙种群的种群增长率先增大后减小最终变成0(种群数量不再增加),种群的数量增长曲线呈“S”形,单位时间内增加的个体数并不是逐渐增多,B、C错误。a到b阶段,甲种群的种群增长率大于0,种群数量一直在增长,年龄结构为增长型,D错误。
微课测评作业
1.选A　温度对雪豹种群的作用强度与其种群密度无关,属于非密度制约因素,A错误。样方法通常用于调查植物或活动能力弱的动物,标记重捕法用于调查活动能力强、活动范围大的动物,但是雪豹生性凶猛,不易捕捉,故不适合采用样方法、标记重捕法,B正确。直接决定种群密度的因素有出生率和死亡率、迁入率和迁出率,C正确。年龄结构可以影响出生率和死亡率,性别比例可以影响出生率,因此可以分析种群的年龄结构和性别比例来进一步了解种群数量的变化趋势,D正确。
2.选C　用标记重捕法调查种群密度时,关键是要做到随机性,故标记的个体不一定是成年个体,A错误;捕鱼时,大网眼渔网捕大鱼,小网眼渔网捕小鱼和大鱼,若两次捕捞均用大网眼渔网,则捕捞的仅为大鱼,未统计小鱼的数量,则所计算出的数值比实际值偏小,B错误;第一次用大网眼渔网捕捞了30条草鱼并标记,第二次换用小网眼渔网捕捞到40条鲤鱼和60条草鱼,其中共有80条鱼未标记,若第一次标记的草鱼在重捕前有6只死亡,则草鱼的数量为(30-6)×60÷(40+60-80)=72条,故草鱼的种群密度约为72÷6=12条/hm2,C正确;若第二次捕捞时引起鱼死亡,也可将其纳入计算,不会直接影响估算结果,不需重新捕捉计数,D错误。
3.选D　由题图可知,鲈鱼的种群数量变化曲线呈“S”形,n是鲈鱼达到的最大种群数量,其环境容纳量小于n,A错误;直接决定该水塘中鲈鱼种群数量变化的因素是出生率和死亡率,B错误;气温属于影响种群数量变化的非密度制约因素,C错误;该水塘中白虾和鲈鱼初始种群数量相同,即种群密度相同,但种群数量变化趋势不同,说明根据种群密度并不能预测种群数量的变化趋势,D正确。
4.选B　甲种群数量在第12年时达到最大值,若甲种群第12年时的K值与第6年时的相同(即K值不变),第12年以后种群数量保持稳定,第12年时的种数量即为K值,而不会持续下降,但图中12年后种群为负增长,说明甲种群第12年时的K值比第6年时的小,A错误。乙种群在0~4年增长速率大于0,种群数量一直增加;4~10年,增长速率小于0,种群数量一直减少;10年后,增长速率等于0,种群数量不变。因此,第4年时数量达到最大值,B正确。乙种群在第6年后,种群数量先减少后不变,不是“S”形增长,C错误。第6~8年间,甲种群增长速率大于0,出生率大于死亡率,而乙种群增长速率小于0,出生率小于死亡率,D错误。
5.解析:(1)由图可知,当种群数量较少时,r对策生物的数量比K对策生物的数量增长快,其会在短时间内快速增长。当种群数量处于S点时,即与虚线相交,此时Nt+1=Nt,种群数量维持相对稳定,其年龄结构为稳定型。K对策生物数量低于X点时,即处于灭绝点之下,会导致该物种灭绝,针对濒临灭绝的动物,可采取就地保护和易地保护。
(2)增长率=(Nt+1-Nt)/Nt,X点与S点Nt+1和Nt均相等,故X点与S点增长率均为0,即K对策生物的X点与S点的增长率相等。当天敌增多时,由于天敌的压制,S点(稳定平衡点)对应的横坐标减小。
(3)东亚飞蝗个体小生殖能力强,但是成活率低,易受气候等非密度因素的制约,属于r对策生物。干旱等气候因素属于非密度制约因素。
答案:(1)r　稳定型　就地保护　易地保护　(2)等于　减小
(3)r　非密度制约
主题微课(二)
[例1]　选D　a越小,表明大豆个体间对该养分的竞争越激烈,A错误;b越小,说明生态位重叠大,表明大豆与杂草R对该养分的竞争越大,B错误;环境发生改变,大豆、杂草R生态位会发生改变,从而使得a、b、d都发生改变,C错误;当c为0时,表明大豆和杂草R对该养分没有竞争,生态位发生了分化,D正确。
[例2]　选D　退耕农田群落演替属于次生演替,而沙丘上发生的演替为初生演替,A正确;可用样方法调查该退耕农田中植物的种群密度,调查过程中注意随机取样,避免人为因素的干扰,B正确;可在该退耕农田引进优势物种改变演替的速度,说明人类活动可以改变演替的速度,C正确;题述某干旱地区退耕农田群落演替的最终阶段未必是森林阶段,因为还会受到当地温度、水分等条件的制约,D错误。
微课测评作业
1.解析:(1)物种的生态位包括该物种所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。长时间调查生活在隐蔽、复杂环境中的猛兽数量,使用红外触发相机对动物干扰少。
(2)具有捕食关系的两个物种之间的时间生态位重叠指数一般相对较大,由表格可以看出,S1与S5、S6的时间生态位重叠指数较大,因此物种S1的猎物有可能是物种S5和物种S6。
(3)由表格信息可知,物种S3和物种S4时间生态位重叠指数最大,说明这两种生物利用同一资源或共同占有某一资源因素(食物、空间等)的可能性较大,因此二者可能属于同一属的动物。
(4)由表格信息可知,S2与S3、S4的时间生态位重叠指数较小,说明S2与S3、S4在时间维度上几乎不重叠,因此最有可能属于昼行性动物的是物种S3和物种S4。
答案:(1)与其他物种的关系　红外触发相机　(2)大　S5　S6
(3)物种S3和物种S4的时间生态位重叠指数最大,说明这两种生物利用同一资源或共同占有某一资源因素(食物、空间等)的可能性较大
(4)S3　S4　S2与S3、S4的时间生态位重叠指数较小,说明S2与S3、S4在时间维度上几乎不重叠
2.选C　废弃稻田演替属于次生演替,A错误;K值是一定环境条件下所能维持的种群最大数量,废弃后群落中各种群的K值有的上升,有的下降,B错误;废弃稻田的演替是群落内部因素(包括生物的种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果,C正确;由表中数据可知,随弃耕年限增加,该废弃稻田植物丰富度趋近于自然湿地生态系统,但最终不一定与自然湿地相同,D错误。
3.选C　退耕农田自然演替是在有一定植被的基础上进行的,为次生演替;火山岩上进行的群落演替为初生演替。初生演替比次生演替经历的时间长,演替的速度较缓慢,A正确。在该退耕农田中(物种分布范围较小),丙个体较大,种群数量有限,可采用逐个计数法调查其数量,B正确。由于无法确定乙个体数和该群落总的植物个体数的变化,故无法确定乙种群密度的变化,C错误。该农田退耕前后的变化,说明人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行,D正确。
7 / 10(共63张PPT)
目 录
01
习题讲评课Ⅰ　选择小题夯基提速练
02
习题讲评课Ⅱ 主观大题应用融通练
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习题讲评课Ⅰ 选择小题夯基提速练
1.在自然界,种群数量的增长既是有规律的,又是复杂多样的。下列有关叙述正确的是 (　　)
A.种群的“S”形增长只适用于草履虫等单细胞生物
B.引入到新环境的种群一定时间内都会出现“J”形增长
C.种群的“S”形增长是受资源因素限制而呈现的结果
D.种群数量在K/2时增长最快,当增长到K值时就保持稳定不变
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解析：在自然条件下,大多数种群呈“S”形曲线增长,A错误;引入到新环境的种群,若适应新环境,在一定时间内可能会呈“J”形增长,若不适应该环境,则不会出现“J”形增长,B错误;种群的“S”形增长条件是资源和环境等条件有限,因此种群的“S”形增长是受资源因素限制而呈现的结果,C正确;在实际环境中,种群的增长呈“S”形增长,种群数量在K/2时增长最快,当增长到K值(即环境容纳量)时维持相对稳定,D错误。
2.资源的合理利用可使产量最大化,又不影响资源的持久利用。自然种群的增长一般呈“S”形曲线。假设鲤鱼种群的K值=200,N表示种群数量水平,根据下表判断,下列说法正确的是 (　　)
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曲线上的点 S1 S2 S3 S4 S5
(K-N)/K 0.90 0.75 0.50 0.25 0.10
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A.环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后
B.(K-N)/K值越大,影响种群增长的环境阻力越小,种群增长速率越大
C.渔业捕捞后需控制剩余量在S3点左右
D.种群的年龄结构在S2和S4点时都是衰退型
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解析：在种群数量变化的“S”形曲线中,环境阻力始终存在,A错误;(K-N)/K值越大,影响种群增长的环境阻力越小,但种群增长速率不一定越大,在K/2时种群数量增长速率最大,B错误;种群数量在S3点时为K/2,种群数量增长速率最大,渔业捕捞后需控制剩余量在S3点左右,C正确;种群的年龄结构在S2、S4点时均未到达K值,种群的出生率大于死亡率,故都是增长型,D错误。
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3.(2024·衡水模拟)很多大学生物学专业的学生需要在学
习期间进行“生物学综合野外实习”,实习期间有一项任务是
调查某种草本植物的种群密度,如图为其中一个样方的示意
图。下列相关叙述正确的是 (　　)
A.图中样方计数时,甲同学记作10株,乙同学记作9株,他们的数据都是合理的
B.若该草本植物分布不均匀,可以选择其分布相对丰富的地段设置样方进行调查
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C.统计出每个样方内的该草本植株的数量,然后取平均值就是该草本植物的种群密度
D.若该样方内的植株数量少于其他样方内的数量,则求平均值时应该舍去这个样方的数量
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解析：利用样方法计数时,需要统计位于样方内的个体数加上相邻两边及其夹角的个体数,而统计不同的两边可能会得到不同的数目,所以10株、9株都是题图样方内合理的数据,A正确;样方法的取样原则是随机取样,选择其分布相对丰富的地段设置样方违背了随机取样的原则,B错误;统计出每个样方内的该草本植株的数量,除以本样方的面积,求得每个样方的种群密度,所有样方种群密度的平均值,才是该草本植物的种群密度估算值,C错误;在正确计算的情况下,随机所选的样方所得的数据一起取平均值,不能舍弃其中某个数据,D错误。
4.密度制约因素和非密度制约因素都会影响种群的数量变化。下列说法错误的是 (　　)
A.生物种群数量的不规则波动往往同非密度制约因素有关
B.密度制约因素可以调节非密度制约因素的作用效果
C.病原体对种群数量变化的作用强度与种群密度无关
D.使用杀虫剂使蝗虫数量大幅下降,则杀虫剂属于非密度制约因素
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解析：非密度制约因素往往是随机发生的,生物种群数量的不规则波动往往同非密度制约因素有关,A正确;密度制约因素可以调节非密度制约因素的作用效果,B正确;病原体对种群数量变化的作用强度与种群密度呈正相关,属于密度制约因素,C错误;杀虫剂的杀虫效率与种群密度没有关系,杀虫剂属于非密度制约因素,D正确。
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5.调查鸟类的种群数量可采用观察法或统计雄鸟的叫声等方式,下图是通过观察法统计的某地啄木鸟种群数量。下列说法正确的是 (　　)
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A.不选用样方法的原因主要是不能对啄木鸟做到随机取样
B.该啄木鸟种群的年龄结构为稳定型,预测种群数量可能变化不大
C.影响啄木鸟种群数量的直接因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率
D.啄木鸟的性别比例会影响出生率和死亡率
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解析：不选用样方法的原因主要是啄木鸟活动能力强,活动范围大,A错误;据题图可知,该啄木鸟种群幼年个体多,老年个体少,种群的年龄结构为增长型,正常情况下种群数量将逐渐增大,B错误;影响啄木鸟种群数量的直接因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率,C正确;啄木鸟的性别比例只影响出生率,不会影响死亡率,D错误。
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6.(2024·合肥开学考试)研究小组比较了某山边农田实施退耕还林前后的生态学数据。退耕还林后,原农田区域中动植物种类明显增加,而有些常见于农田的小动物消失。下列相关叙述不属于群落水平研究内容的是 (　　)
A.退耕还林后该区域中物种丰富度增加
B.退耕还林后该区域东亚飞蝗数量减少
C.在该区域发现镶黄蜾蠃捕捉螟蛉幼虫
D.多年后该区域中灌木逐渐被乔木取代
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解析：物种丰富度是指群落中物种的数目,退耕还林后该区域中物种丰富度增加,属于群落水平研究内容,A不符合题意;退耕还林后该区域东亚飞蝗数量减少属于种群数量层次,B符合题意;在该区域发现镶黄蜾蠃捕捉螟蛉幼虫是群落中不同生物的种间关系,属于群落水平研究内容,C不符合题意;多年后该区域中灌木逐渐被乔木取代属于群落演替,属于群落水平研究内容,D不符合题意。
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7.(2024·包头模拟)人工樟子松林中往往存在严重的鼠害(有田鼠、绒鼠、沙鼠等),鼠害猖獗严重影响着樟子松的生长质量,利用化学药剂防治鼠害见效较快,是当前林区常见的防治措施。此外,在林中引入可以抑制鼠类繁衍和生长的蛇、猫头鹰等,也能起到较好的防鼠效果。下列有关叙述正确的是 (　　)
A.人工樟子松林中的全部鼠个体构成了一个种群
B.一个鼠种群的最基本的数量特征是出生率和死亡率
C.化学药剂的使用使不同鼠群产生更多的抗药性变异
D.引入鼠天敌的防治效果持续时间要比化学防治长
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解析：人工樟子松林中有不同的鼠类,构成不同的种群,A错误;一个鼠种群的最基本的数量特征是种群密度,B错误;化学药剂的使用是对鼠群的抗药性变异起选择作用,不能使其产生变异,C错误;引入鼠的天敌属于生物防治,其效果持续时间要比化学防治鼠害的长,D正确。
8.(2024·西安二模)种群密度效应是指在一定时间内,当种群的个体数目增加时,就必定会出现相邻个体之间的相互影响。种群密度效应包括两个重要的法则：一是在一定范围内,当条件相同时,物种个体平均重量W与密度d的乘积是个常数Ki,最后Ki总是基本一致,即产量恒定法则;二是随着密度增加,种内竞争加剧,引起种群个体死亡而密度减少,即自疏现象。下列相关说法错误的是 (　　)
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A.生产中可依据种群密度效应确定农作物的种植密度
B.“自疏”通过直接影响种群的死亡率来调节种群密度
C.出现产量恒定法则的原因是自然生态系统的资源和空间都是有限的
D.自疏现象是一种正反馈调节的结果,一般来说,种群密度越大,自疏现象越明显
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解析：在一定范围内,当条件相同时,物种个体平均重量W与种群密度d的乘积是个常数Ki,最后Ki总是基本一致,据此可确定农作物的种植密度,A正确;自疏现象是随着密度增加,种内竞争加剧,引起种群个体死亡而密度减小的现象,“自疏”通过直接影响种群的死亡率来调节种群密度,B正确;出现产量恒定法则的原因是自然生态系统的资源和空间都是有限的,此时种群的环境容纳量是一定的,而种群中个体的最大重量也是一定的,C正确;自疏现象是随着密度增加,种内竞争加剧,引起种群个体死亡而密度减少,是负反馈调节,D错误。
9.(2024·张掖模拟)生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式,同一生活型的生物体形态相似,适应特点也相似。生态学家以不良季节时休眠芽的着生位置为标准,将陆生植物生活型划分为高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、隐芽植物和一年生植物。下列叙述错误的是 (　　)
A.不同植物表现出同一种生活型是它们对相同环境进行适应的结果
B.群落中各类生活型植物的数量比能够反映群落所处环境的气候特点
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C.陆生群落的垂直分层现象是不同生活型植物在空间垂直排列的结果
D.生活型是研究植物生态位的内容之一,生活型相同的生物占据相同的生态位
解析：生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式,则不同植物表现出同一种生活型是植物对相同环境条件趋同适应的结果,A正确;群落中各类生活型植物的数量比能够反映群落所处环境的气候特点,比如具有耐热特性的生活型植物的比例较高可说明群落所处的环境气候炎热,B正确;
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由题意可知,陆生群落的垂直分层现象是不同生活型植物对环境适应的结果,即是不同生活型植物在空间垂直排列的结果,C正确;由生态位的概念可知,要研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等,而生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式,故生活型是研究植物生态位的内容之一,但生活型相同的生物占据的生态位不一定相同,D错误。
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10.种间竞争会影响草本植物的生长。金钱草属于草本植物,生态学家把两种金钱草(Dg和Dn)的小植株分别种植在异种大植株10 cm远的地方,种植在离任何其他植株至少3 m远的地方作为对照,检测叶片长度的增长量,结果如图。实验结果说明 (　　)
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A.Dg和Dn不能生活在同一生境
B.Dg占据的生态位比Dn的宽
C.种间竞争影响Dg和Dn叶片的性状表现
D.Dg和Dn通过竞争光照抑制叶片的生长
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解析：由题干信息无法说明Dg和Dn不能生活在同一生境,A错误;生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况以及与其他物种的关系等,由题干信息无法说明Dg占据的生态位比Dn的宽,B错误;根据图示结果可知,对照组中Dg和Dn的叶长的增加量均大于有种间竞争的组,因此可说明种间竞争影响Dg和Dn叶片的性状表现,C正确;由题干信息无法说明Dg和Dn通过竞争光照抑制叶片的生长,D错误。
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11.(2024·泰安模拟)蚜虫是陆地生态系统中常见的昆虫。春季蚜虫从受精卵开始发育,迁飞到取食宿主上度过夏季,其间行孤雌生殖,经卵胎生产生大量幼蚜;秋季蚜虫迁飞回产卵宿主,行有性生殖,以受精卵越冬。蚜虫周围生活着很多生物,体内还有布氏菌等多种微生物,这些生物之间的关系如图。下列正确的是 (　　)
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A.图中生物组成了蚜虫所在范围的生物群落
B.图中箭头表示生物间的能量流动情况
C.布氏菌、蚂蚁有利于蚜虫种群数量的增长
D.草蛉、蚂蚁因都可捕食蚜虫,而存在竞争关系
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解析：群落是指相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。图中所表示出的生物并不是蚜虫所在区域的全部生物,A错误;题图中的实线单箭头可表示能量流动的方向,B错误;布氏菌与蚜虫共生、蚂蚁与蚜虫原始合作,均对蚜虫有益,有利于蚜虫种群数量的增长,C正确;蚂蚁与蚜虫的关系为原始合作,不是捕食关系,D错误。
12.零增长线又称生态位边界,是一种生物在利用某些必需资源时能生存和繁殖的边界线。线上每一个点所对应的资源组合仅允许种群维持自身大小不变,若资源组合低于这个范围,则一段时间后,种群无法生存和繁殖。为探究同一地区梅尼小环藻和美丽星杆藻两个物种在不同的资源组合情况下能否共存,科学家分别研究了两个物种对两种必需资源的零增长线,如图中实线所示。已知其余条件均充足且适宜,下列说法正确的是 (　　)
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A.据图可知,两种藻类的生态位存在重叠
B.若处于A点且没有资源补充,美丽星杆藻数量会减少,而梅尼小环藻会增加
C.在区域②,梅尼小环藻因硅酸盐浓度低在竞争中处于劣势
D.从B点起,随磷酸盐的消耗,美丽星杆藻在竞争中处于劣势
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解析：两种藻类生活在同一地区,且均利用硅酸盐和磷酸盐,说明两种藻类的生态位存在重叠,A正确;分析题图,A点的磷酸盐浓度正好位于梅尼小环藻的零增长线上,而高于美丽星杆藻的零增长线,若初始环境资源处于A点且没有资源补充,在两种群共存的情况下,由于磷酸盐被消耗,会使磷酸盐浓度低于梅尼小环藻的零增长线,使梅尼小环藻的种群数量下降,即初始一段时间内,美丽星杆藻种群年龄结构处于增长型,数量会增多,而梅尼小环藻种群年龄结构处于衰退型,数量会减少,B错误;
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环境资源处于区域②时,硅酸盐浓度低于美丽星杆藻的零增长线,使美丽星杆藻在种间竞争中处于劣势,C错误;环境资源处于B点时,随着磷酸盐的消耗,磷酸盐浓度更早到达甚至低于梅尼小环藻的零增长线,使其无法生存和繁殖,在竞争中处于劣势,D错误。
2
习题讲评课Ⅱ 主观大题应用融通练
一、基本题点考法训练
1.(12分)(2024·合肥模拟)“样线法”是生态学野外调查中常用的抽样方法。研究人员以某湿地鸟类自然保护区数量占优的绿翅鸭和青脚鹬为研究对象,运用“样线法”调查它们在3种不同觅食生境中的数量,即在3种生境中选取长2 km的样线并沿样线行进,统计样线左右两侧各50 m内所观察到的鸟类。采取最大值保留法,即从数次调查的统计数值中保留最大值的一次。部分调查结果如下表,请回答下列问题。
物种 觅食生境观察数量/只
生境1 生境2 生境3
绿翅鸭 1 120 0 213
青脚鹬 78 140 652
(1)区别湿地及其他群落的重要特征是___________。该湿地群落的结构随四季变化而发生规律性变化,体现了群落的_________。
解析:区别湿地及其他群落的重要特征是物种组成,该湿地群落的结构随四季变化而发生规律性变化,体现了群落的季节性。
物种组成
季节性
(2)“样线法”调查鸟类多样性中所用的统计物种相对数量的方法是____________。据表推算,青脚鹬出现在生境2的最大密度可达_____只/km2。
解析: “样线法”调查鸟类多样性中所用的统计物种相对数量的方法是记名计算法;由题意“在3种生境中选取长2 km的样线并沿样线行进,统计样线左右两侧各50 m内所观察到的鸟类”可知,本实验的取样长度为2 km,宽度为100 m=0.1 km,每个生境中的取样面积为2×0.1=0.2 km2,青脚鹬出现在生境2的最大密度可达140÷0.2=700只/km2。
记名计算法　
700
(3)相对于传统的标记重捕法来调查鸟类种群密度,“样线法”的优点是_______________________________________ (答出两点)。
解析:相对于传统的标记重捕法来调查鸟类种群密度,“样线法”的优点是不需捕捉,对鸟类无损伤;操作简便,耗时短等。
不需捕捉,对鸟类无损伤;操作简便,耗时短
(4)研究绿翅鸭和青脚鹬的生态位,需要研究它们的栖息地和__________________________________等。
解析:研究绿翅鸭和青脚鹬的生态位,需要研究它们的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
食物、天敌以及与其他物种的关系
2.(12分)(2024·安康模拟)生态学家在研究动物种群数量变化时发现,动物种群有一个合适的种群密度,种群密度过大或过小都不利于种群增长,这种现象称为阿利氏规律。如图为某动物种群的出生率和死亡率随种群数量的变化曲线。请回答下列问题:
(1)图中曲线Ⅰ表示________。除图示因素外,影响种群数量变化的直接因素还有_________________。
解析:分析题图曲线可知,曲线Ⅰ随着种群数量增加逐渐增大,且种群相对数量小于20或大于80时曲线Ⅰ都在曲线Ⅱ之上,由题干信息知种群密度过大或过小都不利于种群增长,则图中曲线Ⅰ表示死亡率,曲线Ⅱ表示出生率。出生率和死亡率、迁入率和迁出率都是影响种群数量变化的直接因素。
死亡率　
迁入率和迁出率
(2)由图可知,该动物种群的K值(相对值)为_____。当该动物的种群相对数量小于_____时,在自然状态下该种群会逐渐消亡,因为种群的延续需要有一定的个体数量为基础。
解析:当种群相对数量为80时,出生率等于死亡率,即K值为80;当该动物的种群相对数量小于20时,由于种群相对数量太小,死亡率大于出生率,在自然状态下该种群会逐渐消亡。
80
20
(3)根据阿利氏规律可知,一定程度的集群分布是动物长期生存的必要条件,试阐述集群分布对动物种群生存的生态学意义: _____________________________________________________________________________________________________ (答出两点)。请结合阿利氏规律,阐述将某种动物引入其他地区时的注意事项: __________
___________________________________________________________
(答出两点)。
解析:参见答案。
有利于个体交配和繁殖;有利于降低被捕食的概率以及结群防卫;有
利于对食物搜索与利用;有利于抵御不利环境
应保证
动物种群具有一定的种群密度;应保证动物与引入地区环境相适应
3.(13分)(2024·潍坊三模)科研人员2015年和2020年两次对攀枝花苏铁国家级自然保护区内所有木本植物进行调查,部分调查结果如下(图中已含群落中重要值大于1的全部木本植物)。
2015~2020年群落各种群的变化
物种 年死亡率/% 年补员率/% 种群大小变化率/%
攀枝花苏铁 0.15 0.18 0.03
铁橡栎 0.70 6.46 5.76
滇榄仁 0.24 15.03 14.79
蒙桑 1.08 6.57 5.49
岩柿 0 4.01 4.01
山槐 0 11.60 11.60
(1)重要值是研究某个物种在群落中的地位和作用的综合数量指标,表征物种在群落中的优势程度。重要值的计算可能与下列_______(填编号)指标相关。
A.种群密度(该种群全部个体数/样地面积)
B.种群频度(该种群个体出现样方数/总样方数)
C.种群显著度(该种群全部个体主茎横截面积/样地面积)
D.种群年死亡率(该种群死亡的个体数/种群个体数)
E.种群年补员率(该种群新出现的个体数/种群个体数)
F.种群大小变化率(该种群增加的个体数/种群个体数)
ABC
解析:通过A、B、C三项可推出某个物种在群落中的地位和作用,而D、E、F三项是以某个物种为视角研究种群水平的特征,故选A、B、C。(2)(3)参见答案。
(2)根据调查数据推测,该保护区群落演替方向________ (填“有利于”或“不利于”)攀枝花苏铁的就地保护,依据是___________________
________________________________________________________________________________________。
不利于
调查时间内攀枝花
苏铁的重要值降低,表明其优势程度在下降,随着演替的进行,其优势
地位可能会被其他物种取代
(3)攀枝花苏铁有较强的耐火能力,因此可采用人为控制计划烧除的方法,清除地面积累物。科研人员在划定区域内使用计划烧除方式干预后,与对照区域内的成年攀枝花苏铁进行研究,结果如下。
比较项目 株高/m 新生叶片数目 新生叶片长度/cm
计划烧除组 0.89 30.83 91.76
对照组 0.83 10.22 112.33
据结果分析,计划烧除干预对成年攀枝花苏铁的影响是_________
________________________________________________________________________________________。火烧会对土壤产生复杂影响,请从土壤的角度分析,计划烧除对攀枝花苏铁可能产生的利与弊: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
计划烧除
干预使攀枝花苏铁成年树的株高略有升高,但会显著增加新生叶片数　
目,同时新生叶片长度有所减小
利:有机物经燃烧产生的灰烬增加了土壤中无机盐的含量;去除林下的草本和灌木植物减少对土壤养分的竞争。弊:增加地表水分散失,
干旱程度增加;杀死地表部分微生物,减弱分解者的分解作用
二、新情境问题强化训练
4.(13分)(2024·湘潭模拟)甲地只有白车轴草(T)单独分布,乙地T与黑麦草(L)共存且L占据优势。为研究两物种是否会因种间竞争而发生资源利用的分化,科学家划分了六块样地,去除了某些物种并开展了3个移栽T实验和3个重栽T实验,具体处理如图a,移栽和重栽均遵循等量原则。一段时间后统计了不同处理下每块样地中T的总干重如图b。据此回答:
注:图a中“-”代表去除,箭头代表移栽或重栽白车轴草的情况,箭头基部表示白车轴草的来源地,箭头表示白车轴草所种植的地方,如5号样地的操作,表示去除乙地的T和L后重栽乙地的T。
(1)第3组和第6组对照,自变量是______________________,第3、4、5组重栽实验的目的是________________________________________
__________。
解析:第3组和第6组对照,箭头基部不同,说明自变量为T的来源地。分析题意可知,箭头代表移栽或重栽白车轴草的情况,箭头基部表示白车轴草的来源地,箭头表示白车轴草所种植的地方,第3、4、5组分别与第6、1、2组形成对照,来排除无关变量栽种操作对植物干重的影响。
T(白车轴草)的来源地　
作为对照来排除无关变量栽种操作对植物干
重的影响
(2)由图b中第________组实验结果的对比,说明甲地T在与乙地中L的竞争中,L处于优势。
解析:处理1是去除乙地的白车轴草然后将甲地的白车轴草移栽到乙地,而处理2是将乙地的两种植物去除后再移栽甲地的白车轴草,结果2组的干重明显大于1组,说明去除L后能显著促进来自甲地的白车轴草的生长,即甲地T在与乙地L的竞争中,L处于优势。
1、2　
(3)白车轴草总干重第6组低于第3组,可能是乙地T长期与L竞争,T的基因频率_____ (填“发生”或“不发生”)改变,对资源利用能力减弱,所以移栽到甲地后,其生产力低于甲地的T,可通过第_______组的结果对比得到进一步的验证。
发生
2、5
解析:处理6是去除甲地的白车轴草然后将乙地的白车轴草移栽到甲地,而处理3是将甲地的T去除后再重栽甲地的白车轴草,结果3组的干重明显大于6组,说明3组白车轴草对资源的利用能力强于6组的白车轴草,因而可以进一步判断,这种现象可能是乙地的白车轴草在与乙地L竞争时,由于L占优势,导致乙地T的可利用资源少于甲地,并伴随种群基因频率的改变。因而移栽到甲地后,其生产能力低于3组的白车轴草,所以干重低于3组。该结论可通过第2组和第5组结果对比得到进一步验证。
(4)第2组白车轴草干重高于第3组,从天敌的角度分析可能的原因是__________________________________________________________
____________________________________________________。
解析:2组和3组都是甲地白车轴草移栽或重栽并单独种植,但2组的干重大于3组,可能是由于甲地只有白车轴草,所以天敌对甲地白车轴草的捕食压力大,而乙地L占优势,天敌更多的是捕食L(收割理论),对乙地的白车轴草的捕食压力较小,故2组干重大于3组。
甲地只有T,所以天敌对甲地捕食强度大;而乙地同时存在T和L,且L
占优势,所以乙地天敌主要捕食L,对乙地T的捕食压力较小习题讲评课Ⅰ　选择小题夯基提速练
(本卷每小题4分,满分48分)
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.在自然界,种群数量的增长既是有规律的,又是复杂多样的。下列有关叙述正确的是 (　　)
A.种群的“S”形增长只适用于草履虫等单细胞生物
B.引入到新环境的种群一定时间内都会出现“J”形增长
C.种群的“S”形增长是受资源因素限制而呈现的结果
D.种群数量在K/2时增长最快,当增长到K值时就保持稳定不变
2.资源的合理利用可使产量最大化,又不影响资源的持久利用。自然种群的增长一般呈“S”形曲线。假设鲤鱼种群的K值=200,N表示种群数量水平,根据下表判断,下列说法正确的是 (　　)
曲线上的点 S1 S2 S3 S4 S5
(K-N)/K 0.90 0.75 0.50 0.25 0.10
A.环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后
B.(K-N)/K值越大,影响种群增长的环境阻力越小,种群增长速率越大
C.渔业捕捞后需控制剩余量在S3点左右
D.种群的年龄结构在S2和S4点时都是衰退型
3.(2024·衡水模拟)很多大学生物学专业的学生需要在学习期间进行“生物学综合野外实习”,实习期间有一项任务是调查某种草本植物的种群密度,如图为其中一个样方的示意图。下列相关叙述正确的是 (　　)
A.图中样方计数时,甲同学记作10株,乙同学记作9株,他们的数据都是合理的
B.若该草本植物分布不均匀,可以选择其分布相对丰富的地段设置样方进行调查
C.统计出每个样方内的该草本植株的数量,然后取平均值就是该草本植物的种群密度
D.若该样方内的植株数量少于其他样方内的数量,则求平均值时应该舍去这个样方的数量
4.密度制约因素和非密度制约因素都会影响种群的数量变化。下列说法错误的是 (　　)
A.生物种群数量的不规则波动往往同非密度制约因素有关
B.密度制约因素可以调节非密度制约因素的作用效果
C.病原体对种群数量变化的作用强度与种群密度无关
D.使用杀虫剂使蝗虫数量大幅下降,则杀虫剂属于非密度制约因素
5.调查鸟类的种群数量可采用观察法或统计雄鸟的叫声等方式,下图是通过观察法统计的某地啄木鸟种群数量。下列说法正确的是 (　　)
A.不选用样方法的原因主要是不能对啄木鸟做到随机取样
B.该啄木鸟种群的年龄结构为稳定型,预测种群数量可能变化不大
C.影响啄木鸟种群数量的直接因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率
D.啄木鸟的性别比例会影响出生率和死亡率
6.(2024·合肥开学考试)研究小组比较了某山边农田实施退耕还林前后的生态学数据。退耕还林后,原农田区域中动植物种类明显增加,而有些常见于农田的小动物消失。下列相关叙述不属于群落水平研究内容的是 (　　)
A.退耕还林后该区域中物种丰富度增加
B.退耕还林后该区域东亚飞蝗数量减少
C.在该区域发现镶黄蜾蠃捕捉螟蛉幼虫
D.多年后该区域中灌木逐渐被乔木取代
7.(2024·包头模拟)人工樟子松林中往往存在严重的鼠害(有田鼠、绒鼠、沙鼠等),鼠害猖獗严重影响着樟子松的生长质量,利用化学药剂防治鼠害见效较快,是当前林区常见的防治措施。此外,在林中引入可以抑制鼠类繁衍和生长的蛇、猫头鹰等,也能起到较好的防鼠效果。下列有关叙述正确的是 (　　)
A.人工樟子松林中的全部鼠个体构成了一个种群
B.一个鼠种群的最基本的数量特征是出生率和死亡率
C.化学药剂的使用使不同鼠群产生更多的抗药性变异
D.引入鼠天敌的防治效果持续时间要比化学防治长
8.(2024·西安二模)种群密度效应是指在一定时间内,当种群的个体数目增加时,就必定会出现相邻个体之间的相互影响。种群密度效应包括两个重要的法则:一是在一定范围内,当条件相同时,物种个体平均重量W与密度d的乘积是个常数Ki,最后Ki总是基本一致,即产量恒定法则;二是随着密度增加,种内竞争加剧,引起种群个体死亡而密度减少,即自疏现象。下列相关说法错误的是 (　　)
A.生产中可依据种群密度效应确定农作物的种植密度
B.“自疏”通过直接影响种群的死亡率来调节种群密度
C.出现产量恒定法则的原因是自然生态系统的资源和空间都是有限的
D.自疏现象是一种正反馈调节的结果,一般来说,种群密度越大,自疏现象越明显
9.(2024·张掖模拟)生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式,同一生活型的生物体形态相似,适应特点也相似。生态学家以不良季节时休眠芽的着生位置为标准,将陆生植物生活型划分为高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、隐芽植物和一年生植物。下列叙述错误的是 (　　)
A.不同植物表现出同一种生活型是它们对相同环境进行适应的结果
B.群落中各类生活型植物的数量比能够反映群落所处环境的气候特点
C.陆生群落的垂直分层现象是不同生活型植物在空间垂直排列的结果
D.生活型是研究植物生态位的内容之一,生活型相同的生物占据相同的生态位
10.种间竞争会影响草本植物的生长。金钱草属于草本植物,生态学家把两种金钱草(Dg和Dn)的小植株分别种植在异种大植株10 cm远的地方,种植在离任何其他植株至少3 m远的地方作为对照,检测叶片长度的增长量,结果如图。实验结果说明 (　　)
A.Dg和Dn不能生活在同一生境
B.Dg占据的生态位比Dn的宽
C.种间竞争影响Dg和Dn叶片的性状表现
D.Dg和Dn通过竞争光照抑制叶片的生长
11.(2024·泰安模拟)蚜虫是陆地生态系统中常见的昆虫。春季蚜虫从受精卵开始发育,迁飞到取食宿主上度过夏季,其间行孤雌生殖,经卵胎生产生大量幼蚜;秋季蚜虫迁飞回产卵宿主,行有性生殖,以受精卵越冬。蚜虫周围生活着很多生物,体内还有布氏菌等多种微生物,这些生物之间的关系如图。下列正确的是 (　　)
A.图中生物组成了蚜虫所在范围的生物群落
B.图中箭头表示生物间的能量流动情况
C.布氏菌、蚂蚁有利于蚜虫种群数量的增长
D.草蛉、蚂蚁因都可捕食蚜虫,而存在竞争关系
12.零增长线又称生态位边界,是一种生物在利用某些必需资源时能生存和繁殖的边界线。线上每一个点所对应的资源组合仅允许种群维持自身大小不变,若资源组合低于这个范围,则一段时间后,种群无法生存和繁殖。为探究同一地区梅尼小环藻和美丽星杆藻两个物种在不同的资源组合情况下能否共存,科学家分别研究了两个物种对两种必需资源的零增长线,如图中实线所示。已知其余条件均充足且适宜,下列说法正确的是 (　　)
A.据图可知,两种藻类的生态位存在重叠
B.若处于A点且没有资源补充,美丽星杆藻数量会减少,而梅尼小环藻会增加
C.在区域②,梅尼小环藻因硅酸盐浓度低在竞争中处于劣势
D.从B点起,随磷酸盐的消耗,美丽星杆藻在竞争中处于劣势
习题讲评课Ⅰ
1.选C　在自然条件下,大多数种群呈“S”形曲线增长,A错误;引入到新环境的种群,若适应新环境,在一定时间内可能会呈“J”形增长,若不适应该环境,则不会出现“J”形增长,B错误;种群的“S”形增长条件是资源和环境等条件有限,因此种群的“S”形增长是受资源因素限制而呈现的结果,C正确;在实际环境中,种群的增长呈“S”形增长,种群数量在K/2时增长最快,当增长到K值(即环境容纳量)时维持相对稳定,D错误。
2.选C　在种群数量变化的“S”形曲线中,环境阻力始终存在,A错误;(K-N)/K值越大,影响种群增长的环境阻力越小,但种群增长速率不一定越大,在K/2时种群数量增长速率最大,B错误;种群数量在S3点时为K/2,种群数量增长速率最大,渔业捕捞后需控制剩余量在S3点左右,C正确;种群的年龄结构在S2、S4点时均未到达K值,种群的出生率大于死亡率,故都是增长型,D错误。
3.选A　利用样方法计数时,需要统计位于样方内的个体数加上相邻两边及其夹角的个体数,而统计不同的两边可能会得到不同的数目,所以10株、9株都是题图样方内合理的数据,A正确;样方法的取样原则是随机取样,选择其分布相对丰富的地段设置样方违背了随机取样的原则,B错误;统计出每个样方内的该草本植株的数量,除以本样方的面积,求得每个样方的种群密度,所有样方种群密度的平均值,才是该草本植物的种群密度估算值,C错误;在正确计算的情况下,随机所选的样方所得的数据一起取平均值,不能舍弃其中某个数据,D错误。
4.选C　非密度制约因素往往是随机发生的,生物种群数量的不规则波动往往同非密度制约因素有关,A正确;密度制约因素可以调节非密度制约因素的作用效果,B正确;病原体对种群数量变化的作用强度与种群密度呈正相关,属于密度制约因素,C错误;杀虫剂的杀虫效率与种群密度没有关系,杀虫剂属于非密度制约因素,D正确。
5.选C　不选用样方法的原因主要是啄木鸟活动能力强,活动范围大,A错误;据题图可知,该啄木鸟种群幼年个体多,老年个体少,种群的年龄结构为增长型,正常情况下种群数量将逐渐增大,B错误;影响啄木鸟种群数量的直接因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率,C正确;啄木鸟的性别比例只影响出生率,不会影响死亡率,D错误。
6.选B　物种丰富度是指群落中物种的数目,退耕还林后该区域中物种丰富度增加,属于群落水平研究内容,A不符合题意;退耕还林后该区域东亚飞蝗数量减少属于种群数量层次,B符合题意;在该区域发现镶黄蜾蠃捕捉螟蛉幼虫是群落中不同生物的种间关系,属于群落水平研究内容,C不符合题意;多年后该区域中灌木逐渐被乔木取代属于群落演替,属于群落水平研究内容,D不符合题意。
7.选D　人工樟子松林中有不同的鼠类,构成不同的种群,A错误;一个鼠种群的最基本的数量特征是种群密度,B错误;化学药剂的使用是对鼠群的抗药性变异起选择作用,不能使其产生变异,C错误;引入鼠的天敌属于生物防治,其效果持续时间要比化学防治鼠害的长,D正确。
8.选D　在一定范围内,当条件相同时,物种个体平均重量W与种群密度d的乘积是个常数Ki,最后Ki总是基本一致,据此可确定农作物的种植密度,A正确;自疏现象是随着密度增加,种内竞争加剧,引起种群个体死亡而密度减小的现象,“自疏”通过直接影响种群的死亡率来调节种群密度,B正确;出现产量恒定法则的原因是自然生态系统的资源和空间都是有限的,此时种群的环境容纳量是一定的,而种群中个体的最大重量也是一定的,C正确;自疏现象是随着密度增加,种内竞争加剧,引起种群个体死亡而密度减少,是负反馈调节,D错误。
9.选D　生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式,则不同植物表现出同一种生活型是植物对相同环境条件趋同适应的结果,A正确;群落中各类生活型植物的数量比能够反映群落所处环境的气候特点,比如具有耐热特性的生活型植物的比例较高可说明群落所处的环境气候炎热,B正确;由题意可知,陆生群落的垂直分层现象是不同生活型植物对环境适应的结果,即是不同生活型植物在空间垂直排列的结果,C正确;由生态位的概念可知,要研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等,而生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式,故生活型是研究植物生态位的内容之一,但生活型相同的生物占据的生态位不一定相同,D错误。
10.选C　由题干信息无法说明Dg和Dn不能生活在同一生境,A错误;生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况以及与其他物种的关系等,由题干信息无法说明Dg占据的生态位比Dn的宽,B错误;根据图示结果可知,对照组中Dg和Dn的叶长的增加量均大于有种间竞争的组,因此可说明种间竞争影响Dg和Dn叶片的性状表现,C正确;由题干信息无法说明Dg和Dn通过竞争光照抑制叶片的生长,D错误。
11.选C　群落是指相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。图中所表示出的生物并不是蚜虫所在区域的全部生物,A错误;题图中的实线单箭头可表示能量流动的方向,B错误;布氏菌与蚜虫共生、蚂蚁与蚜虫原始合作,均对蚜虫有益,有利于蚜虫种群数量的增长,C正确;蚂蚁与蚜虫的关系为原始合作,不是捕食关系,D错误。
12.选A　两种藻类生活在同一地区,且均利用硅酸盐和磷酸盐,说明两种藻类的生态位存在重叠,A正确;分析题图,A点的磷酸盐浓度正好位于梅尼小环藻的零增长线上,而高于美丽星杆藻的零增长线,若初始环境资源处于A点且没有资源补充,在两种群共存的情况下,由于磷酸盐被消耗,会使磷酸盐浓度低于梅尼小环藻的零增长线,使梅尼小环藻的种群数量下降,即初始一段时间内,美丽星杆藻种群年龄结构处于增长型,数量会增多,而梅尼小环藻种群年龄结构处于衰退型,数量会减少,B错误;环境资源处于区域②时,硅酸盐浓度低于美丽星杆藻的零增长线,使美丽星杆藻在种间竞争中处于劣势,C错误;环境资源处于B点时,随着磷酸盐的消耗,磷酸盐浓度更早到达甚至低于梅尼小环藻的零增长线,使其无法生存和繁殖,在竞争中处于劣势,D错误。
3 / 4习题讲评课Ⅱ　主观大题应用融通练
(本卷共4题,满分50分)
一、基本题点考法训练
1.(12分)(2024·合肥模拟)“样线法”是生态学野外调查中常用的抽样方法。研究人员以某湿地鸟类自然保护区数量占优的绿翅鸭和青脚鹬为研究对象,运用“样线法”调查它们在3种不同觅食生境中的数量,即在3种生境中选取长2 km的样线并沿样线行进,统计样线左右两侧各50 m内所观察到的鸟类。采取最大值保留法,即从数次调查的统计数值中保留最大值的一次。部分调查结果如下表,请回答下列问题。
物种 觅食生境观察数量/只
生境1 生境2 生境3
绿翅鸭 1 120 0 213
青脚鹬 78 140 652
(1)区别湿地及其他群落的重要特征是　　　　　　　　　　　。该湿地群落的结构随四季变化而发生规律性变化,体现了群落的　　　　　　　。
(2)“样线法”调查鸟类多样性中所用的统计物种相对数量的方法是　　　　　　。据表推算,青脚鹬出现在生境2的最大密度可达　　　只/km2。
(3)相对于传统的标记重捕法来调查鸟类种群密度,“样线法”的优点是　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两点)。
(4)研究绿翅鸭和青脚鹬的生态位,需要研究它们的栖息地和　　　　　　　　　　　　　　　等。
2.(12分)(2024·安康模拟)生态学家在研究动物种群数量变化时发现,动物种群有一个合适的种群密度,种群密度过大或过小都不利于种群增长,这种现象称为阿利氏规律。如图为某动物种群的出生率和死亡率随种群数量的变化曲线。请回答下列问题:
(1)图中曲线Ⅰ表示　　　　　　。除图示因素外,影响种群数量变化的直接因素还有　　　　　　。
(2)由图可知,该动物种群的K值(相对值)为　　。当该动物的种群相对数量小于　　时,在自然状态下该种群会逐渐消亡,因为种群的延续需要有一定的个体数量为基础。
(3)根据阿利氏规律可知,一定程度的集群分布是动物长期生存的必要条件,试阐述集群分布对动物种群生存的生态学意义:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两点)。请结合阿利氏规律,阐述将某种动物引入其他地区时的注意事项:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两点)。
3.(13分)(2024·潍坊三模)科研人员2015年和2020年两次对攀枝花苏铁国家级自然保护区内所有木本植物进行调查,部分调查结果如下(图中已含群落中重要值大于1的全部木本植物)。
2015~2020年群落各种群的变化
物种 年死亡率 /% 年补员 率/% 种群大小 变化率/%
攀枝花苏铁 0.15 0.18 0.03
铁橡栎 0.70 6.46 5.76
滇榄仁 0.24 15.03 14.79
蒙桑 1.08 6.57 5.49
岩柿 0 4.01 4.01
山槐 0 11.60 11.60
(1)重要值是研究某个物种在群落中的地位和作用的综合数量指标,表征物种在群落中的优势程度。重要值的计算可能与下列　　　　　(填编号)指标相关。
A.种群密度(该种群全部个体数/样地面积)
B.种群频度(该种群个体出现样方数/总样方数)
C.种群显著度(该种群全部个体主茎横截面积/样地面积)
D.种群年死亡率(该种群死亡的个体数/种群个体数)
E.种群年补员率(该种群新出现的个体数/种群个体数)
F.种群大小变化率(该种群增加的个体数/种群个体数)
(2)根据调查数据推测,该保护区群落演替方向　　　　　(填“有利于”或“不利于”)攀枝花苏铁的就地保护,依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)攀枝花苏铁有较强的耐火能力,因此可采用人为控制计划烧除的方法,清除地面积累物。科研人员在划定区域内使用计划烧除方式干预后,与对照区域内的成年攀枝花苏铁进行研究,结果如下。
比较项目 株高/m 新生叶片数目 新生叶片 长度/cm
计划烧除组 0.89 30.83 91.76
对照组 0.83 10.22 112.33
据结果分析,计划烧除干预对成年攀枝花苏铁的影响是　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。火烧会对土壤产生复杂影响,请从土壤的角度分析,计划烧除对攀枝花苏铁可能产生的利与弊:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。
二、新情境问题强化训练
4.(13分)(2024·湘潭模拟)甲地只有白车轴草(T)单独分布,乙地T与黑麦草(L)共存且L占据优势。为研究两物种是否会因种间竞争而发生资源利用的分化,科学家划分了六块样地,去除了某些物种并开展了3个移栽T实验和3个重栽T实验,具体处理如图a,移栽和重栽均遵循等量原则。一段时间后统计了不同处理下每块样地中T的总干重如图b。据此回答:
注:图a中“-”代表去除,箭头代表移栽或重栽白车轴草的情况,箭头基部表示白车轴草的来源地,箭头表示白车轴草所种植的地方,如5号样地的操作,表示去除乙地的T和L后重栽乙地的T。
(1)第3组和第6组对照,自变量是　　　　　　,第3、4、5组重栽实验的目的是　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)由图b中第　　　　组实验结果的对比,说明甲地T在与乙地中L的竞争中,L处于优势。
(3)白车轴草总干重第6组低于第3组,可能是乙地T长期与L竞争,T的基因频率　　　　(填“发生”或“不发生”)改变,对资源利用能力减弱,所以移栽到甲地后,其生产力低于甲地的T,可通过第　　　　组的结果对比得到进一步的验证。
(4)第2组白车轴草干重高于第3组,从天敌的角度分析可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
习题讲评课Ⅱ
1.解析:(1)区别湿地及其他群落的重要特征是物种组成,该湿地群落的结构随四季变化而发生规律性变化,体现了群落的季节性。
(2)“样线法”调查鸟类多样性中所用的统计物种相对数量的方法是记名计算法;由题意“在3种生境中选取长2 km的样线并沿样线行进,统计样线左右两侧各50 m内所观察到的鸟类”可知,本实验的取样长度为2 km,宽度为100 m=0.1 km,每个生境中的取样面积为2×0.1=0.2 km2,青脚鹬出现在生境2的最大密度可达140÷0.2=700只/km2。
(3)相对于传统的标记重捕法来调查鸟类种群密度,“样线法”的优点是不需捕捉,对鸟类无损伤;操作简便,耗时短等。
(4)研究绿翅鸭和青脚鹬的生态位,需要研究它们的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
答案:(1)物种组成　季节性　(2)记名计算法　700　(3)不需捕捉,对鸟类无损伤;操作简便,耗时短　(4)食物、天敌以及与其他物种的关系
2.解析:(1)分析题图曲线可知,曲线Ⅰ随着种群数量增加逐渐增大,且种群相对数量小于20或大于80时曲线Ⅰ都在曲线Ⅱ之上,由题干信息知种群密度过大或过小都不利于种群增长,则图中曲线Ⅰ表示死亡率,曲线Ⅱ表示出生率。出生率和死亡率、迁入率和迁出率都是影响种群数量变化的直接因素。
(2)当种群相对数量为80时,出生率等于死亡率,即K值为80;当该动物的种群相对数量小于20时,由于种群相对数量太小,死亡率大于出生率,在自然状态下该种群会逐渐消亡。
(3)参见答案。
答案:(1)死亡率　迁入率和迁出率　(2)80　20　(3)有利于个体交配和繁殖;有利于降低被捕食的概率以及结群防卫;有利于对食物搜索与利用;有利于抵御不利环境　应保证动物种群具有一定的种群密度;应保证动物与引入地区环境相适应
3.解析:(1)通过A、B、C三项可推出某个物种在群落中的地位和作用,而D、E、F三项是以某个物种为视角研究种群水平的特征,故选A、B、C。(2)(3)参见答案。
答案:(1)ABC　(2)不利于　调查时间内攀枝花苏铁的重要值降低,表明其优势程度在下降,随着演替的进行,其优势地位可能会被其他物种取代　(3)计划烧除干预使攀枝花苏铁成年树的株高略有升高,但会显著增加新生叶片数目,同时新生叶片长度有所减小　利:有机物经燃烧产生的灰烬增加了土壤中无机盐的含量;去除林下的草本和灌木植物减少对土壤养分的竞争。弊:增加地表水分散失,干旱程度增加;杀死地表部分微生物,减弱分解者的分解作用
4.解析:(1)第3组和第6组对照,箭头基部不同,说明自变量为T的来源地。分析题意可知,箭头代表移栽或重栽白车轴草的情况,箭头基部表示白车轴草的来源地,箭头表示白车轴草所种植的地方,第3、4、5组分别与第6、1、2组形成对照,来排除无关变量栽种操作对植物干重的影响。
(2)处理1是去除乙地的白车轴草然后将甲地的白车轴草移栽到乙地,而处理2是将乙地的两种植物去除后再移栽甲地的白车轴草,结果2组的干重明显大于1组,说明去除L后能显著促进来自甲地的白车轴草的生长,即甲地T在与乙地L的竞争中,L处于优势。
(3)处理6是去除甲地的白车轴草然后将乙地的白车轴草移栽到甲地,而处理3是将甲地的T去除后再重栽甲地的白车轴草,结果3组的干重明显大于6组,说明3组白车轴草对资源的利用能力强于6组的白车轴草,因而可以进一步判断,这种现象可能是乙地的白车轴草在与乙地L竞争时,由于L占优势,导致乙地T的可利用资源少于甲地,并伴随种群基因频率的改变。因而移栽到甲地后,其生产能力低于3组的白车轴草,所以干重低于3组。该结论可通过第2组和第5组结果对比得到进一步验证。
(4)2组和3组都是甲地白车轴草移栽或重栽并单独种植,但2组的干重大于3组,可能是由于甲地只有白车轴草,所以天敌对甲地白车轴草的捕食压力大,而乙地L占优势,天敌更多的是捕食L(收割理论),对乙地的白车轴草的捕食压力较小,故2组干重大于3组。
答案:(1)T(白车轴草)的来源地　作为对照来排除无关变量栽种操作对植物干重的影响　(2)1、2　(3)发生　2、5　(4)甲地只有T,所以天敌对甲地捕食强度大;而乙地同时存在T和L,且L占优势,所以乙地天敌主要捕食L,对乙地T的捕食压力较小
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