2018年高考生物备考中等生百日捷进提升专题13种群和群落

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2018年高考生物备考中等生百日捷进提升专题13种群和群落

资源简介


●浏览知识网络——胸怀全局
●高考考情分析——知己知彼
考纲要求
(1)种群的特征
(2)种群的数量变化
(3)群落的结构特征
(4)群落的演替
考情分析
高频考点
(1)理解种群数量特征之间的关系
(2)“J”型和“S”型增长曲线的分析
(3)理解种间关系的曲线图
(4)理解初生演替与次生演替的异同点
考查形式
以具体事例考查种群数量特征之间的关系;以经济动物或作物考查“J”型和“S”型增长曲线;以具体生物考查种间关系;以具体事例考查群落演替的特点。
命题角度
种群数量特征、种群数量变化曲线、物种丰富度、种间关系、初生演替和次生演替
常见题型
选择题、综合题
备考建议
结合实例理解种群、群落的概念,种群数量的变化及其影响因素是考查的重点,可通过图文转换、列表比较、图表分析、列举实例等方法突破这一知识点;灵活掌握并运用群落结构、特征和演替的相关内容,并利用其解决生产、生活中的问题,如利用群落的空间结构的知识进行套种。
●基本技能攻略——各个击破
攻略一 分析种群和群落的区别
【例1】(2017年海南卷,18)在某一农田生态系统中,大面积单一种植某种农作物(甲)可导致害虫A的爆发,改成条带状合理地间作当地另一种农作物(乙)后,乙生长良好,害虫A的爆发也受到了抑制。对此,不合理的解释是(  )
A.新的种间关系不利于害虫A
B.新的群落空间结构不利于害虫A
C.乙的出现使害虫A的环境容纳量下降
D.乙和害虫A存在互相抑制的竞争关系
【答案】D
【攻略技巧】从概念入手,种群和群落都强调一定自然区域中的生物成分。种群专指某区域内的同种生物个体之和,而群落则泛指生活在此区域内的所有动物、植物及微生物,因此群落囊括了该区域的所有种群。种群内的不同个体通过种内关系组成一个有机整体,群落则是不同种群之间通过种间关系形成的有机整体。种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成、性别比列等特征;群落是生物种群组合成的更高层次的群体,具有丰富度、种间关系、群落结构等基本特征。
攻略二 图表比较“J”型曲线和“S”型曲线
【例2】(2017年新课标Ⅰ卷,5)假设某草原上散养的某种家畜种群呈S型增长,该种群的增长率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种家禽,则应在种群数量合适时开始捕获,下列四个种群数量中合适的是(  )

A.甲点对应的种群数量
B.乙点对应的种群数量
C.丙点对应的种群数量
D.丁点对应的种群数量
【答案】D
【解析】要持续尽可能多地收获该种家畜,则需要让该种家畜种群数量保持在K/2水平,这时种群增长速率最快,由图可知,甲、乙、丙数量没有达到K/2,丁超过K/2,选择丁点可以使每次捕获后,家畜种群数量降低到K/2,保持最大增长速率,故选D。
【攻略技巧】可从条件、曲线图来进行比较。
项目
“J”型增长
“S”型增长
条件
无环境阻力
有环境阻力
模型
假设
食物和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等,种群的数量每年以一定的倍数增长
当资源和空间有限时,随种群密度增大,种内斗争加剧,天敌数量增加,导致出生率下降,死亡率上升;当出生率等于死亡率时,种群数量增长率为0,种群数量达到K值
适用
范围
实验条件下或种群迁入适
宜的新环境最初一段时间
自然种群
建立模型
Nt=N0·λt(参数见课本)
数学模型
种群
增长率
由图可知种群“J”型增长率不变
由图可知种群“S”型增长率逐步减小
增长
速率
由图可知种群“J”型增长速率逐渐增大
由图可知种群“S”型增长速率先增大后减小
K值


共同点
(1)两者都表示种群数量随时间变化而变化,且都只研究种群数量变化中的“增长”问题。
(2)阴影部分代表环境阻力,也可表示达尔文自然选择学说中被淘汰的部分。
攻略三 列表比较种间关系
【例3】(2017年海南卷,19)加强管理后,某自然保护区中过去难觅踪迹的大型食肉、食草野生动物种群得到了恢复。数年后,出现了保护区中的某种大型食草动物经常到保护区外的农田中采食的现象。针对该现象,下列叙述最为合理的是(  )
A.该现象说明野生动物是人类的忠实朋友
B.该现象说明人与野生动物形成了和谐相处的关系
C.该现象说明野生动物正在积极地寻求人类的帮助
D.该现象说明该种动物的种群数量增大,种内竞争增强
【答案】D
【攻略技巧】根据各种关系的曲线图来理解。
类型
数量坐标图
能量
关系图
特点
举例
互利共生
相互依赖,彼此有利。如果彼此分开,则双方或者一方不能独立生存。数量上两种生物同时增加,同时减少,呈现出“同生共死”的同步性变化
地衣中的藻类和真菌;大豆与根瘤菌;人和大肠杆菌;白蚁与鞭毛虫等
寄生
对宿主有害,对寄生生物有利,如果分开,则寄生生物难以单独生存,而宿主会生活得更好
菟丝子与大豆;噬菌体与被侵染的细菌
竞争
数量上呈现出“你死我活”的同步性变化
同一培养液中大小两种草履虫;牛与羊;水稻和稗草
捕食
一种生物以另一种生物为食,数量上呈现出“先增加者先减少,后增加者后减少”的不同步性变化
羊和草;狼和羊
攻略四 列表比较初生演替与次生演替
【例4】(2015年高考新课标全国Ⅰ卷4题)下列关于初生演替中草本阶段和灌木阶段的叙述,正确的是
A.草本阶段与灌木阶段群落的丰富度相同
B.草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂
C.草本阶段比灌木阶段的群落自我调节能力强
D.草本阶段为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境
【答案】D
【攻略技巧】根据二者的概念进行比较。
初生演替
次生演替
不同点
起点
从没有过植被的环境或曾经有过但被彻底消灭了的环境
虽失去了原有植被,但仍保留了原有土壤条件及植物的种子或其他繁殖体
时间


速度
缓慢
较快
影响因素
自然因素
人类活动较为关键
相同点
演替方向
演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间而变化的有序过程,因而它往往是能预见的或可测的,一般都可以发生演替到森林
阶段这一最高阶段
能量
总生产量增加,群落的有机物总量增加
结构
生物种类越来越多,群落的结构越来越复杂
稳定性
演替是生物和环境反复相互作用,发生在时间和空间上的不可逆变化,稳定性越来越高
●名校试题演练——决胜2018
1.下列关于种群的叙述,正确的是
A. 动物种群密度的调查只能采用标志重捕法
B. 研究年龄组成能预测种群数量未来发展趋势
C. 增加迁入率、降低迁出率可增加该种群的K值
D. 性别比例通过影响出生率和死亡率而影响种群数量变化
【答案】B
【解析】对于活动能力强、活动范围大的动物,调查其种群密度,通常采用标志重捕法,对于活动能力及范围有限的动物(如蚜虫),可以采用样方法调查其种群密度,A错误;种群的年龄组成是通过出生率、死亡率来影响种群密度的,研究年龄组成能预测种群数量未来发展趋势,B正确;K值(环境容纳量)是指在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量,可见,增加迁入率、降低迁出率不能增加该种群的K值,C错误;性别比例通过影响出生率而影响种群数量变化,D错误。
2.植物群落的生长具有分层现象,下列叙述错误的是(  )
A.分层现象是植物群落与环境条件相互联系的一种形式
B.因为群落具有分层现象,所以种植玉米时要合理密植
C.在生产上,可以充分利用该现象,合理搭配种植的作物品种
D.群落的结构包括垂直结构和水平结构
【答案】B
3.下面的图1和图2表示出生率、死亡率、净补充量(为出生率与死亡率之差)和种群密度的关系,下列有关叙述正确的是(  )

A.图1中曲线a代表死亡率,曲线b代表出生率
B.海洋鱼类捕捞后应使鱼类的数量保持在图1的E点
C.图2中在F点控制有害动物最有效
D.图2中G点代表种群的环境容纳量
【答案】D 
【解析】图1中曲线a代表出生率,曲线b代表死亡率;海洋鱼类捕捞后应使鱼类的数量保持在K/2时,E点为K值;在F点时种群数量增长最快,不利于控制有害动物的数量;图2中的G点对应图1中的E点,均表示种群的环境容纳量。
4.如图表示某地云杉林的形成过程。下列相关叙述正确的是(  )
      
A.该群落的演替属于初生演替,群落结构越来越复杂
B.演替的方向和速度主要与气候、土壤等条件有关,与人类活动无关
C.在群落演替过程中,群落的物种组成不断地发生着改变,其中④→⑤过程中,云杉逐渐成为优势种
D.在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构,没有水平结构
【答案】C 
【解析】该群落的演替是在保留了植物种子和土壤的条件下发生的演替,为次生演替,群落结构越来越复杂,A错误;人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行,但也属于群落的演替,B错误;①→⑤的过程中,乔木逐渐增加,草本植物逐渐下降,其中④→⑤过程中,云杉逐渐成为优势种,C正确;在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构,也有水平结构,D错误。
5.下列关于种群和群落的叙述,错误的是
A. 常用样方法研究植物种群的种群密度
B. 种群“J”型增长的数学模型Nt=N0λt中,λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数
C. 月岛湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布构成群落的水平结构
D. 演替达到相对稳定的阶段后,群落内物种组成不再变化
【答案】D
【解析】常用样方法研究植物种群的种群密度,A正确;种群“J”型增长的数学模型Nt=N0λt中,λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数,B正确;月岛湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布构成群落的水平结构,这是由于地形的起伏等因素导致的,C正确;演替达到相对稳定的阶段后,群落内物种组成仍不断发生变化,但物种丰富度基本稳定,D错误。
6.洞庭湖是我国的第二大淡水湖。湖中藻类以硅藻、绿藻、蓝藻为主,其中,绿藻全年占优势,硅藻在冬季占优势,蓝藻在春秋季占优势。具有极强耐污能力的裸藻出现说明某些地方的水体可能已经受到污染。下列说法不正确的是
A. 藻类优势种季节性变化是一种演替,既有群落内部的原因,又有外部环境影响
B. 湖泊中微生物可利用含N、P的物质成为自身物质或能量的来源
C. 各个营养级能量的最终去向是散失在环境中
D. 该湖泊生态系统中鱼类等捕食者的存在会降低物种多样性
【答案】D
7.20世纪初,人们将驼鹿引入加拿大密执根湖的一个孤岛。该种群从1915年到1960年的数量变化情况如下表所示:
年份
1915
1917
1921
1925
1928
1930
1934
1943
1947
1950
1960
数量(只)
200
300
1000
2000
2500
3000
400
170
600
500
600
以下分析错误的是
A. 岛上驼鹿的种群数量主要由出生率和死亡率决定
B. 驼鹿种群在1917-1921年间增长率最大
C. 1930-1934年驼鹿的种群数量急剧下降,最可能的原因是天敌数量增加
D. 岛上驼鹿种群的K值是可以变化的
【答案】C
【解析】降低种群密度的主要因素是出生率和死亡率等,A正确;根据表格数据分析,种群在1915到1930年之间数量一直在增长,其中在1917-1921年间增长率最大,B正确;1930-1934年之间,环境容纳量的改变使得数量急剧下降,C错误;岛上驼鹿种群的K值是可以变化的,D正确。
8.下列关于群落“丰富度”的说法,正确的是
A. 调查土壤中小动物类群丰富度可采用标志重捕法
B. 甲池塘鲫鱼数量多于乙池塘,则甲池塘鲫鱼丰富度较高
C. 经过群落演替,不同群落的物种丰富度均达到相同水平
D. 森林中物种数目多于河流,则森林的物种丰富度高于河流
【答案】D
【解析】由于土壤小动物身体微小,而且活动能力强,所以不能用样方法和标志重捕法调查丰富度,可采用取样器取样的方法进行采集、调查,故A项错误;丰富度是指同一地点的不同物种数目的多少,而不是种群中个体数目的多少,故B项错误,D项正确;群落演替的最终结果与其所处环境密切相关,所以经过群落演替,不同群落的物种丰富度不一定均达到相同水平,C项错误。
9.下图为自然状态下某种群数量的增长曲线。下列有关叙述正确的是
           
A. 该种群数量的增长曲线为“J”型曲线
B. b段出生率>死亡率,种内斗争加剧
C. b点之后,种群的数量总是保持稳定不变
D. 该种群处于食物和空间充裕、没有敌害等理想条件
【答案】B
10.下列有关叙述,正确的是
A. 受灾的水稻呈斑块性的稀疏分布属于群落水平结构特征
B. 稳定型年龄结构预示着种群数量一定将保持稳定
C. 调查土壤中小动物的丰富度常用标志重捕法
D. 人为地一次性捕捉并杀死部分家鼠后,其环境容纳量并未改变
【答案】D
【解析】受灾的水稻呈斑块性的稀疏分布属于种群的结构特征,A错误;稳定型年龄结构预示着种群数量在未来一段时间内,环境条件不变的条件下将保持稳定,B错误;调查土壤中小动物的丰富度常用取样器取样法,C错误;人为地一次性捕捉并杀死部分家鼠后,由于环境条件并没有改变,所以其环境容纳量不改变,D正确。
11.“海底黑烟囱”是指海底富含硫化物的高温热液活动区,其热液喷出时形似“黑烟”。是高温、高压、没有阳光和缺乏氧气的极端环境,却发现了许多前所未见的奇异生物,包括大得出奇的红蛤、海蟹、血红色的管虫、形状类似蒲公英的水螅生物、蠕虫及依靠化学自营的硫细菌(类似硝化细菌)等许多生物。下列说法正确的是
A. 该生态系统的能量输入是这里特殊的生产者固定的太阳能
B. 当前科学家利用该生态系统中的生物研制耐热酶,体现了生物多样性的间接价值
C. “海底黑烟囱”生态系统中的生物种间关系包括捕食、竞争等
D. “海底黑烟囱”中的细菌若移到地面实验室富氧环境里,其数量会呈“S”型增长
【答案】C
12.森林生态系统具有相对较强的自我调节能力,有赖于大量的生产者、消费者和分解者的存在。以下是研究者针对蚯蚓做的实验:选择4种树的叶片做不同处理,于8月进行了室外实验,每种叶片置于两个盆中,与土壤混合均匀,将数目相等的蚯蚓置于其中饲养,统计蚯蚓的食物消耗量,结果如下表。请回答下列问题:
        
(1)据表分析,蚯蚓喜食的未分解叶片的树种是____;蚯蚓最为喜好的叶片是____。由此说明,影响蚯蚓摄食偏好的因素是 ___。
(2)依据上述实验分析,若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树,可以起到的作用是____。(从分解者在生态系统巾的功能角度进行回答)
【答案】 白桦 杨树的半分解叶 叶片种类和分解程度 有利于增加蚯蚓数量,促进生态系统中的物质循环和能量流动
【解析】(1)根据以上分析已知,蚯蚓喜食的未分解叶片的树种是白桦;蚯蚓最为喜好的叶片是杨树的半分解叶,由此说明影响其摄食偏好的因素是叶片的种类和分解程度。
(2)若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树,可以增加生物的种类,提高生态系统营养结构的复杂程度,有利于增加蚯蚓数量,促进生态系统中的物质循环和能量流动。
13.首次迁入一个新区域的种群通常被称为侵殖种群,在它们刚刚迁入时,种群个体越来越多,个体数量呈现指数增长,会形成急剧上升的J型曲线。然而,这种情况在自然界几乎是不会发生的。实际上,当种群数量达到一定时,增长便会慢下来,并稳定在某一个环境能承受的水平上。
(1)兔在刚引入澳大利亚最初一段时间,种群数量呈指数增长,这是因为_________________________。
(2)稳定的种群会以一种有规律的方式在________值上下波动。有些种群的数量波动很小、比较稳定,而有些则波动会较大。
(3)当在某一区域引入新物种后,可能会对当地其他生物的环境容纳量产生有影响,如:当凤眼蓝(水葫芦)进入某一河流时,因为他的迅速生长会导致许多环境资源衰竭,使________的环境容纳量降低;而在条件适宜的沙漠地区引种植物,最大的可能就是会使当地________的环境容纳量提高。
【答案】 食物、空间和天敌 K 其他生物 动物种群
(3)引入新物种后,该生物种群的迅速增长可能会导致许多资源衰竭,使其他生物的K值降低。但是,如果在沙漠某地区成功引种某些植物,会改变原有的沙漠环境,当环境条件适宜时,会提高当地动物种群的环境容纳量。
14.酵母菌是探究细胞呼吸方式、种群数量变化的理想材料。某兴趣小组围绕酵母菌进行系列探究实验,请冋答下列问题:
(1)酵母菌是异养型生物,在进行相关实验时,都需配制酵母菌培养液。具体操作是将葡萄糖溶液煮沸后冷却,再加入新鲜酵母。其中煮沸的目的是___________________________。
(2)在“探究酵母菌的呼吸方式”时,检验细胞呼吸产物,常用一些特殊化学试剂的颜色反应。如C02与溴麝香草酚蓝水溶液(BTB溶液)反应,发生的颜色变化情况为__________________。
(3)在“探究酵母菌种群数量变化”时,常利用血细胞计数板进行显微计数。
①制片时,进行了如下图所示的操作,统计出来的酵母菌数值比实际值______________(选填“偏大”、“偏小”、“基本不变”)。

②显微观察时,在调焦清楚后,若发现只看到血球计数板的横线而看不到竖线,此时应该___________。
③计数时,观察到计数室一个小方格中酵母菌分布如图所示。则该小格内酵母菌计数为_________个。
              
④研究中发现,酵母菌种群数量变化在一段时间内呈“S”型曲线增长。若继续培养,发现酵母菌数量会逐渐减少,酵母菌数量减少的原因有______________________。
【答案】 灭菌和除去溶液中的氧气 由蓝变绿再变黄 偏高 (调节反光镜和光圈,)将视野调暗 7或8 营养物质的消耗,代谢废物的积累,pH发生改变
【解析】(1)配制酵母菌培养液时,将葡萄糖溶液煮沸的目的是:灭菌和除去溶液中的氧气。
(2)CO2与溴麝香草酚蓝水溶液(BTB溶液)反应,发生的颜色变化为由蓝变绿再变黄。
③在对小格内的酵母菌进行计数时,应统计小格内、相邻两边及其顶角上的酵母菌,该统计数值为7或8。
④酵母菌种群数量呈现“S”型增长并达到K值后,随着培养时间的递增,培养液中的营养物质继续被消耗,加之代谢废物的积累、pH发生改变等因素的影响,导致酵母菌的死亡率增加,进而引起酵母菌数量减少。
15.种群密度能够明显影响布氏田鼠的内分泌水平,且种群密度高会抑制种群的增长,为确定种群密度是否对高原鼠兔的内分泌和种群数量变化造成同样影响,某研究团队进行了专门研究。实验简要过程如下:取地形特征和植被类型基本一致的两样地(距离约30 km),样地1高原鼠兔繁殖初期密度为35只/hm2,样地2高原鼠兔繁殖初期密度为12只/hm2。在高原鼠兔的不同繁殖时期各样地内________________________,从其颈部取血4 mL进行皮质酮水平的测定。
      
下表为不同种群密度高原鼠兔血浆皮质酮水平/(μg?mL-1)
繁殖时期
种群Ⅰ
种群Ⅱ
种群Ⅲ
繁殖初期
0.09
0.11
0.09
繁殖盛期
0.10
0.08
0.09
繁殖中期
0.06
0.06
0.06
繁殖末期
0.07
0.08
0.08
根据实验结果回答下列问题:
(1)请补充实验简要过程空白处。
(2)样地1和样地2的高原鼠兔______(填“是”或“不是”)同一种群,原因是_______________。
(3)为实验需要,另增加面积为10 hm2的样地3,在繁殖初期首次捕获高原鼠兔26只,全部做好标记,适当时间间隔后再次捕获到17只,其中2只带有标记,则该样地高原鼠兔密度约为_____________(取整数),样地3对应图中的曲线________,增加样地3的目的是_______________________________。
(4)根据以上研究可得出的结论有_______________________________。
【答案】(1)随机捕捉高原鼠兔若干只 
(2)不是 两样地高原鼠兔存在地理隔离 
(3)22只/hm2  b  增加密度梯度 
(4)在当前种群密度范围内,种群密度高不会抑制高原鼠兔种群增长,种群密度对内分泌水平没有明显影响;种群密度对内分泌和种群数量变化的影响存在种间差异
【解析】(1)对照实验应遵循单一变量原则,本实验的目的是探究种群密度是否对高原鼠兔的内分泌和种群数量变化造成影响,所以自变量是种群密度,对照实验中各组的无关变量要相同且适宜,所以在高原鼠兔的不同繁殖时期各样地内应随机捕捉高原鼠兔若干只,从其颈部取血4 mL进行皮质酮水平的测定。
(2)由于两样地高原鼠兔存在地理隔离,样地1和样地2的高原鼠兔不是同一种群。
(3)用标志重捕法调查种群密度时,根据公式N∶M=n∶m,则有N∶26=17∶2,得出N=221只,样地3的面积为10 hm2,因此样地3种群密度为221只/10 hm2≈22只/hm2。分析曲线图可知,样地3对应图中的曲线b,增加样地3的目的是增加密度梯度。
(4)根据上述分析可知,在当前种群密度范围内,密度高不会抑制高原鼠兔种群增长,种群密度对内分泌水平没有明显影响;种群密度对内分泌和种群数量变化的影响存在种间差异。

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