内容正文:
4.2 群落及其演替 小专题
【物种丰富度注意事项】
物种丰富度侧重的是数目,可以说是一个量化的概念;
群落的物种组成侧重的是种类。
比如一个群落中有苔藓、黄鹂鸟、松树,这就是说的“物种组成”;而丰富度则是3(种)。
有这样两种理论:一种是捕食者对老弱病残的被捕食者进行捕食,这称为精明的捕食者策略;另一种是当有多种被捕食者,捕食者优先捕食种群密度大的生物,这称为收割理论。
【种间关系注意事项】
①捕食与竞争的区别:竞争是不同生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生的斗争,并不以获取对方当食物为目的;捕食则是一种生物以另一种生物为食,目的是获得食物与能量,用以维持自身的生存。
②种内竞争和种间竞争的区别:同种生物以同种的幼体为食,或同种生物之间对资源和空间的争夺都为种内竞争;不同种生物之间对资源和空间的争夺就是种间竞争。
③捕食与寄生的区别:前者强调是一种生物以另一种生物为食的现象,强调是吃与被吃的关系;而后者是一种生物生活在另一种生物的体内或体表,从活的生物体获得营养物质,而宿主一般不会死亡。
④寄生与腐生的区别:前者是从活的生物体获得营养物质;后者是从死的生物体获得营养物质。
⑤原始合作与种内互助的区别:前者是指不同种生物之间通过互助共同发展;后者是指同种生物之间通过互助共同发展。
⑥原始合作与互利共生的区别:前者是指对双方都有利的一种种间关系,但并没有发展到彼此相依为命的程度,如果解除这种关系,双方都能正常生存。而后者是物种之间不能分开的一种种间关系,双方分开后,会出现双方或其中一方不能正常生活的现象。
源于选择性必修2 P29“练习与应用”:螟蛉有子,蜾蠃负之
《诗经•小雅•小宛》写道:“螟蛉有子,蜾蠃负之。”古人以为蜾蠃不产子,因此捕捉“螟蛉” 当作“义子”来养育。南北朝时期,医学家陶弘景发现,蜾蠃把螟蛉衔回窝中,用尾上的毒针刺入螟蛉体内,并在其身上产卵。所以, 他认为螟蛉不是“义子”,而是蜾蠃幼虫的食物。这两种生物存在怎样的种间关系?
【答案】广义捕食。(拟寄生)
广义的捕食包括植食、肉食、拟寄生等。拟寄生的特点为总是导致寄主死亡,这与寄生有本质区别。(了解)
例.如图a、b、c分别代表的是在-200~3 800 m的海拔内,山坡a、森林b、海洋c三个不同的自然区域内植物的分布状况,请据图分析:
(1)a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群, (填“是”或“不是”)群落的垂直结构,原因是______________________
(2)b处动物在群落中也有垂直分层现象,这种分布与植物的分层有何关系?
(3) 有人说:“b处桦树高低错落有致,只存在垂直结构,而野草丛比较矮小,只存在水平结构”,你认为这种说法对吗?为什么?
答案:(1)不是 a处不同高度的山坡上的植物属于不同的生物群落,不属于群落的垂直结构,属于植物的地带性分布
(2)群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。
(3)不对。
垂直结构和水平结构都是指群落中不同种生物的分层或分布关系。同种生物如桦树的不同分布属于种群层次,不能构成垂直结构。矮小的野草丛有垂直结构和水平结构的存在。
(说你呢,别看,自己根据答案写一遍哈)
【群落演替注意事项】
1.群落演替的概念
随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。
2.演替的类型
【易错点】
(1)初生演替与次生演替的本质区别在于演替的起点不同,即是否具备土壤条件。初生演替是在不具备土壤条件的地方进行的演替,而次生演替则是在具备土壤条件的地方进行的演替。
(2)群落是否发生演替的标志:优势物种是否发生变化。
3.演替的大致过程
(1)初生演替:裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段。
(2)次生演替(以弃耕农田上发生的演替为例)
一年生植物→草本植物和多年生植物→灌木→乔木→森林。
【采集小动物注意事项】
①诱虫器采集法
在去底花盆中放一个金属网,将取到的土壤样品放置在金属网上。然后,将花盆放在诱虫器上,打开电灯。
诱虫器中的电灯是发挥作用的主要装置,诱虫器利用土壤小动物具有避光、避高温、趋暗、趋湿的习性,使土壤小动物远离光源、热源。
注意:土壤与花盆之间要留一定的空隙,便于空气流通、小动物采集
②简易采集法
将取到的土壤样品放在瓷盆内(要注意防止小动物逃走),用解剖针拨找小动物,同时用放大镜观察,发现体型较大的小动物,可用包着纱布的镊子取出。
③吸虫器采集:常用于对体型较小的土壤小动物的采集。吸虫器中纱布的作用是防止将土壤小动物吸走,便于将其收集在试管中。
说明:①采集到的小动物可放入体积分数为70%的酒精溶液中,将土壤动物杀死固定,防止腐烂。如果需保证小动物生活状态应将酒精换成湿棉花。
②若完成统计和分析后,发现小动物还存活,不能再放入70%的酒精溶液中,为保护生态环境,应放回原地。
【群落类型的注意事项】
1.荒漠生物群落
(1)外貌特征:砂砾裸露,植被极度稀疏。
(2)分布范围:极度干旱区,年降水量稀少且分布不均匀
(3)群落结构:非常简单,物种少(丰富度低)
(4)与环境相适应的生物特点:耐旱,适应缺乏水分的环境
主要植物类型:仙人掌属植物、骆驼刺属植物等。
荒漠植物对环境的适应对策:
①加强水分摄取:根系发达。
②减少水分散失:叶片特化、较厚的角质层、气孔夜间开放。
③加强对水分的储存:仙人掌肥厚的肉质茎。
主要动物类型:爬行类、啮齿目、鸟类和蝗虫等。
荒漠动物对环境的适应对策:
①减少水分散失:表皮外有角质鳞片(蜥蜴、蛇),体温是变化的,某些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物(而不是产生需要更多水才能溶解的尿素)。
②保护正在发育的胚胎:蛋壳坚硬
③增加水分的储存:骆驼的驼峰中含有大量的脂肪,氧化分解后会产生水分
④调整活动时间:选择在晚上或者气温低时出来寻找食物
2.草原生物群落
(1)外貌特征:草本植物铺向天边。群落的季节性变化非常明显。
(2)分布范围:主要分布在半干旱地区,不同年份或季节雨量不均匀的地区。
(3)群落结构:动植物的种类较少,群落结构相对简单。
(4)与环境相适应的生物特点:耐寒,耐旱。各种耐寒的旱生多年生草本植物占优势,有的草原上有少量的灌木丛,乔木非常少见。草原上的植物往往叶片狭窄,表面有茸毛或蜡质层,能抵抗干旱;草原上的动物大都具有挖洞或快速奔跑的特点。由于缺水,在草原上,两栖类和水生动物非常少见。
稀树干草原上,生长着伞形树冠状乔木,动物主要以斑马、长颈鹿和狮子为主。
3.森林生物群落
(1)外貌特征:树木繁茂,树冠遮天蔽日。
(2)分布范围:湿润或较湿润的地区,
(3)群落结构:非常复杂且相对稳定。
(4)与环境相适应的生物特点:生物多样性高
主要植物类型:森林中有乔木、灌木、草本和藤本植物,阳生植物居上层,吸收更多的阳光;阴生植物居下层,适合在弱光下生长。
阴生植物对弱光的适应性:阴生植物的茎细长,叶薄,细胞壁薄,机械组织不发达,但叶绿体颗粒大、呈深绿色。如三七、人参、黄连、半夏、贝母以及某些蕨类、苔藓等
主要动物类型:丰富的植物种类为动物提供了丰富的食物及栖息场所,所以动物种类繁多。特别是树栖和攀援生活的动物种类特别多。
4.我国典型的群落类型
同纬度地区,从东向西,由湿润趋向干旱;从南向北,由热带到寒温带
我国东部湿润地区分布有森林生物群落;
中部的内陆半干旱区分布有草原生物群落;
西部干旱区分布有荒漠生物群落。
【调查方法的比较】
【书中小点捕捉】
【例题】
一、单选题
1.(14-15高二上·江苏南京·期末)关于群落的结构,下列理解不正确的是( )
A.竹林中竹子高低错落有致, 属于群落的垂直结构
B.动物在群落中垂直分布与植物分层现象有关
C.淡水鱼占据不同的水层,出现的分层现象与各种鱼的食性有关
D.不同地段生物种类有差别,在水平方向上无分层现象
【答案】A
【分析】群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是分层现象,即在垂直方向分成许多层次的现象。群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局,其主要表现特征是镶嵌性。
【详解】A、群落的结构包括垂直结构和水平结构,竹林中的所有竹子若为同一物种,由于生长发育阶段不同而呈现高低错落有致的现象,属于种群的研究范围,A错误;
B、动物在群落中垂直分布主要与食性有关,植物的分层现象为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,B正确;
C、淡水鱼的分层与陆地动物的分层的因素是一样的,也是与食性有关,C正确;
D、在水平方向上,因地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同、以及人与动物的影响等因素,导致不同地段分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,常呈镶嵌分布,这属于群落的水平结构,而分层现象是群落的垂直结构,D正确。
故选A。
2.(2024·江西·高考真题)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
【答案】D
【分析】群落会发生演替,随着时间的推移,生物群落中一些物种侵入,另一些物种消失,群落组成和环境向一定方向产生有顺序的发展变化,称为演替。演替可以分为初生演替和次生演替。
初生演替:是指在一个从来没有被植物覆盖的地面 或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替。
次生演替:是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保存甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
【详解】A、退耕农田群落演替属于次生演替,沙丘上发生的演替为初生演替,A正确;
B、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;
C、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;
D、上述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。
故选D。
3.(2024·河北·高考真题)下列关于群落的叙述,正确的是( )
A.过度放牧会改变草原群落物种组成,但群落中占优势的物种不会改变
B.多种生物只要能各自适应某一空间的非生物环境,即可组成群落
C.森林群落中林下喜阴植物的种群密度与林冠层的郁闭度无关
D.在四季分明的温带地区,森林群落和草原群落的季节性变化明显
【答案】D
【分析】1、群落的季节性是指由于阳光、温度和水分等随季节而变化,群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。例如,有些种类的植物在早春来临时开始萌发,并迅速开花和结实,到了夏季其生活周期结束;另一些种类的植物则在夏季达到生命活动的高峰,从而导致群落在春季和夏季的物种组成和空间结构发生改变。
2、影响种群数量变化的因素可以概括为非生物因素(阳光、温度、水等)和生物因素(群内部生物因素和种群外部生物因素)两大类。
3、一个群落中的物种不论多少,都不是随机的简单集合, 而是通过复杂的种间关系,形成一个有机的整体。
【详解】A、过度放牧,牛、羊等牲畜会大量取食禾本科植物,有利于一二年生的低矮草本获得更多的光照等资源而成为占优势的植物,所以过度放牧会改变草原群落物种组成,也会改变优势的物种,A错误。
B、一个群落中的物种不论多少,都不是随机的简单集合, 而是通过复杂的种间关系,形成一个有机的整体,各自适应某一空间的非生物环境,但彼此没有一定的种间关系就不能构成群落,B错误;
C、林下植物的种群密度取决于林冠层郁闭度,但不一定是郁闭度越大,种群密度越小的,对于喜阴植物(惧怕强光)来说,在一定范围内(林冠层郁闭度较小,光照强度比较高的范围内),有可能林冠层郁闭度越大、光照强度越低,其种群密度反而越大,C错误;
D、在夏季,温带落叶阔叶林枝繁叶茂,而在冬季叶片全落,只剩光秃的枝干,所以在温带地区,草原和森林的外貌在春、夏、秋、冬有很大不同,森林群落和草原群落的季节性变化明显,D正确。
故选D。
4.(2021·山东·高考真题)某种螺可以捕食多种藻类,但捕食喜好不同。L、M 两玻璃缸中均加入相等数量的甲、乙、丙三种藻,L 中不放螺,M 中放入 100 只螺。一段时间后,将 M 中的螺全部移入 L 中,并开始统计 L、M 中的藻类数量,结果如图所示。实验期间螺数量不变,下列说法正确的是( )
A.螺捕食藻类的喜好为甲藻>乙藻>丙藻
B.三种藻的竞争能力为乙藻>甲藻>丙藻
C.图示 L 中使乙藻数量在峰值后下降的主要种间关系是竞争
D.甲、乙、丙藻和螺构成一个微型的生态系统
【答案】A
【分析】题干分析,L玻璃缸不放螺,做空白对照,M中放入100只螺,则M中藻类数量变化如图所示为甲藻数量增加,乙藻和丙藻数量减少,甲藻成为优势物种。将M中的螺全部移入L中,随着时间的变化,甲藻数量减少,乙藻数量先升后降,丙藻数量慢慢上升,据此答题。
【详解】AB 、结合两图可知,在放入螺之前,甲藻数量多,乙藻数量其次,丙藻数量较少,放入螺之后,甲藻的数量减少明显,乙藻其次,丙藻数量增加,说明螺螺捕食藻类的喜好为甲藻>乙藻>丙藻,且三种藻的竞争能力为甲藻>乙藻>丙藻,A正确,B错误;
C、刚引入螺时,因为螺偏好吃甲藻,甲藻数量下降,乙藻竞争压力减少导致其数量上升。乙藻数量在峰值后下降,很可能是甲藻数量太少无法满足螺的食物需求,螺开始大量捕食乙藻而导致乙藻在峰值之后下降,C错误;
D、生态系统是由该区域所有生物和生物所处的无机环境构成,甲、乙、丙藻只是该区域的部分生物,D错误。
故选A。
【点睛】
5.(2021·河北·高考真题)烟粉虱为害会造成番茄减产。研究者对番茄单作、番茄玫瑰邻作(番茄田与玫瑰田间隔1m)模式下番茄田中不同发育阶段的烟粉虱及其天敌进行了调查,结果见下表。下列叙述错误的是( )
种植模式
番茄植株不同部位成虫数量(头/叶)
若虫
(头/叶)
天敌昆虫
多样性指数
上部叶
中部叶
下部叶
番茄单作
22.7
3.2
0.8
16.5
1.2
番茄玫瑰邻作
1.4
0.2
0.1
1.8
2.2
A.由单作转为邻作,烟粉虱种群的年龄结构改变
B.由单作转为邻作,烟粉虱种群中成虫的空间分布类型改变
C.由单作转为邻作,群落的水平结构改变
D.玫瑰吸引天敌防治害虫,体现了生态系统信息调节生物种间关系的功能
【答案】B
【分析】分析表格数据可知,由番茄单作转为番茄玫瑰邻作,可以显著降低番茄植株不同部位烟粉虱成虫数量,降低烟粉虱若虫的数量,同时增大天敌昆虫的多样性指数。
【详解】A、由单作转为邻作,烟粉虱的若虫与成虫的比值由16.5:26.7变为1.8:1.7,年龄结构发生改变,A正确;
B、由单作转为邻作,烟粉虱种群中成虫在番茄植株不同部位的分布比例并无变化,仍然是上部叶最多,中部叶次之,下部叶最少,所以空间分布类型没有改变,B错误;
C、由单作转为邻作,增加了玫瑰,群落的水平结构发生改变,C正确;
D、生态系统的信息传递可发生在同种生物的不同个体之间或发生在不同物种之间,玫瑰吸引天敌防治害虫,体现了生态系统信息调节生物种间关系的功能,D正确。
故选B。
【点睛】
6.(2022·全国·高考真题)分层现象是群落研究的重要内容。下列关于森林群落分层现象的叙述,正确的是( )
① 森林群落的分层现象提高了生物对环境资源的利用能力
② 森林植物从上到下可分为不同层次,最上层为灌木层
③ 垂直方向上森林中植物分层现象与对光的利用有关
④ 森林群落中动物的分层现象与食物有关
⑤ 森林群落中植物的分层现象是自然选择的结果
⑥ 群落中植物垂直分层现象的形成是由动物种类决定的
A.①③④⑤ B.②④⑤⑥
C.①②③⑥ D.③④⑤⑥
【答案】A
【分析】群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是分层现象,即在垂直方向上分成许多层次的现象。影响植物群落垂直分层的主要因素是光照,影响动物群落垂直分层的主要因素为食物和栖息空间。
【详解】①森林群落的分层现象在占地面积相同情况下提供了更多空间,提高了生物对阳光等环境资源的利用能力,①正确;
②森林植物从上到下可分为不同层次,最上层为乔木层,②错误;
③影响植物群落垂直分层的主要因素是光照,垂直方向上森林中植物分层现象与对光的利用有关,③正确;
④森林群落中动物的分层现象与食物和栖息空间有关,④正确;
⑤群落垂直结构的分层现象、群落的水平结构等都是自然选择的结果,⑤正确;
⑥群落中植物垂直分层现象的形成主要是由光照决定的,⑥错误。
A正确,BCD错误。
故选A。
7.(21-22高三上·江苏·期末)下列关于种群和群落的叙述,错误的是( )
A.年龄结构、随机分布、种群密度均属于种群的数量特征
B.建立自然保护区来改善珍稀动物的栖息环境,能提高环境容纳量
C.群落的垂直结构和水平结构等特征,可随时间而改变
D.利用标志重捕法调查时,标志物不能太醒目,不能影响动物正常生命活动
【答案】A
【分析】1、种群的数量特征包括:种群密度、年龄组成(增长型、稳定型和衰退型)、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
2、群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,植物群落垂直分层现象与光照有关,动物群落垂直分层现象与食物和栖息场所有关。
【详解】A、种群的数量特征包括:种群密度、年龄组成(增长型、稳定型和衰退型)、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率,随机分布是种群的空间特征,A错误;
B、建立自然保护区可改善珍稀动物的栖息环境,减少人为的干扰,提高环境容纳量,B正确;
C、群落具有垂直结构和水平结构等特征,可随时间而改变,如演替,C正确;
D、标志重捕法调查时,标记物不能影响动物的正常生命活动,不能太醒目,D正确。
故选A。
8.(2021·辽宁·一模)科学家研究了某地近海域、垃圾倾倒区和养殖区的大型底栖动物群落结构,其研究结果如表。相关叙述错误的是( )
调查海域
优势种
平均丰富度/(ind·m-2)
平均生物量/(g·m-2)
近海域
拟特须虫、寡鳃齿吻沙蚕、深沟毛虫
942
19.91
垃圾倾倒区
/
525
3.62
养殖区
寡鰓齿吻沙蚕、不倒翁虫、脆壳蛤
313
18.78
A.表中数据说明人类活动降低了物种丰富度
B.近海域优势种之间的竞争可能会更大一些
C.在水平方向上,生物群落分布呈镶嵌分布
D.区别不同群落的重要特征是群落中各生物之间的关系
【答案】D
【分析】群落特征包括群落中物种的多样性、群落的生长形式(如森林、灌丛、草地、沼泽等)和结构(空间结构、时间组配和种类结构)、优势种(群落中以其体大、数多或活动性强而对群落的特性起决定作用的物种)、相对丰盛度(群落中不同物种的相对比例)、营养结构、丰富度。
【详解】A、据表可知,养殖区内有人类的活动,平均丰度下降,说明人类活动降低了物种丰度,A正确;
B、近海域的优势种之间生活资源重合度更高些,它们的竞争可能会更大一些,B正确;
C、生物群落垂直结构上出现分层现象,水平方向上出现镶嵌分布,C正确;
D、区别不同群落的重要特征是群落的物种组成,D错误。
故选D。
9.(2021·山东泰安·模拟预测)如图表示甲、乙两种群先后迁入某生态系统后的种群数量变化曲线。下列说法错误的是( )
A.甲种群迁入的某生态系统可能存在甲种群的天敌
B.乙种群和甲种群的种间关系是捕食,其中甲种群是被捕食者
C.乙种群迁入该生态系统后,使甲种群的环境容纳量变小
D.甲种群的出生率随着种群数量的增加而降低,在K值时降为0
【答案】D
【分析】分析曲线可知:在0~t3时间段,甲种群的数量增长呈S型,乙种群迁入后,甲种群数量开始波动,甲乙种群数量出现不同步的变化,说明乙捕食甲。
【详解】A、甲种群迁入该生态系统后数量增长呈S型,可知可能存在甲种群的天敌,A正确;
B、根据甲乙种群数量变化曲线呈现先增加者先减少的变化趋势,可知乙种群和甲种群的种间关系是捕食,其中甲种群是被捕食者,B正确;
C、乙种群迁入该生态系统后,作为甲的天敌,使甲种群的环境容纳量变小,C正确;
D、甲种群的种群数量在K值上下波动,故出生率不会降为0,D错误。
故选D。
二、多选题
10.(2024·湖南·高考真题)土壤中纤毛虫的动态变化可反映生态环境的变化。某地实施退耕还林后,10年内不同恢复阶段土壤中纤毛虫物种数情况如图所示。下列叙述错误的是( )
A.统计土壤中某种纤毛虫的具体数目可采用目测估计法
B.退耕还林期间纤毛虫多样性及各目的种类数不断增加
C.调查期间土壤纤毛虫丰富度的变化是一种正反馈调节
D.退耕还林提高了纤毛虫的种群密度和生态系统的稳定性
【答案】ABD
【分析】据图分析,某地实施退耕还林后,10年内不同恢复阶段土壤中纤毛虫物种数在不断增加。
【详解】A、利用目测估计法只能确定某种纤毛虫的相对数量,A错误;
B、分析题图可知,退耕还林期间纤毛虫的多样性增加,但某些目的种类数会出现波动,B错误;
C、土壤纤毛虫丰富度增大,有利于改善生态环境,而生态环境的改善又会进一步增大纤毛虫的丰富度,这是一种正反馈调节,C正确;
D、仅根据题干信息,无法得知退耕还林对纤毛虫种群密度的影响,D错误。
故选ABD。
11.(2022·辽宁·高考真题)底栖硅藻是河口泥滩潮间带生态系统中的生产者,为底栖动物提供食物。调查分析某河口底栖硅藻群落随季节变化优势种(相对数量占比>5%)的分布特征,结果如下图。下列叙述错误的是( )
注:不同条纹代表不同优势种:空白代表除优势种外的其他底栖硅藻;不同条纹柱高代表每个优势种的相对数量占比
A.底栖硅藻群落的季节性变化主要体现在优势种的种类和数量变化
B.影响优势种①从3月到9月数量变化的生物因素包含捕食和竞争
C.春季和秋季物种丰富度高于夏季,是温度变化影响的结果
D.底栖硅藻固定的能量是流经河口泥滩潮间带生态系统的总能量
【答案】CD
【分析】1、群落的垂直结构:(1)概念:指群落在垂直方向上的分层现象。(2)原因:①植物的分层与对光的利用有关,群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱,不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为:乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为:猫头鹰(森林上层),大山雀(灌木层),鹿、野猪(地面活动),蚯蚓及部分微生物(落叶层和土壤)。
2、生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。
【详解】A、据图可知,底栖硅藻群落在不同季节优势种的数量和种类都发生了变化,所以底栖硅藻群落的季节性变化主要体现在优势种的种类和数量变化,A正确;
B、底栖硅藻可以为底栖动物提供食物,不同硅藻物种之间也有竞争,所以影响优势种①从3月到9月数量变化的生物因素包含捕食和竞争,B正确;
C、如图只表示了底栖硅藻群落随季节变化优势种的分布特征,没有表示物种丰富度的大小,所以不能判断春季和秋季物种丰富度高于夏季,C错误;
D、底栖硅藻固定的能量及其他生产者固定的能量是流经河口泥滩潮间带生态系统的总能量,D错误。
故选CD。
12.(2022·江苏·高考真题)下图表示夏季北温带常见湖泊不同水深含氧量、温度的变化。下列相关叙述合理的有( )
A.决定群落垂直分层现象的非生物因素主要是温度和含氧量
B.自养型生物主要分布在表水层,分解者主要分布在底泥层
C.群落分层越明显层次越多,生物多样性越丰富,生态系统稳定性越强
D.湖泊经地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段和灌木阶段可初生演替出森林
【答案】BC
【分析】1、垂直结构:在垂直方向上,大多数群落(陆生群落、水生群落)具有明显的分层现象,植物主要受光照、温度等的影响,动物主要受食物的影响;
2、水平结构:由于不同地区的环境条件不同,即空间的非均一性,使不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,形成了生物在水平方向上的配置状况。
【详解】A、植物的分层主要受光照强度的影响,因此水生生物群落分层现象主要取决于光的穿透性(光照强度)、温度、氧气,A错误;
B、自养型生物需要利用光合成有机物,因此自养型生物主要分布在表水层,分解者的作用是分解动植物遗体的残骸,水生生物的遗体残骸会遗落在水体底部,因此分解者主要分布在底泥层,B正确;
C、群落分层越明显、层次越多,生物多样性越丰富,营养结构越复杂,生态系统稳定性越强,C正确;
D、湖泊发生的初生演替过程会经历水生植物阶段、湿生植物阶段、和陆生植物阶段,D错误。
故选BC。
13.(2024·山东青岛·三模)捕食者可以分为泛化种(可吃多种类型的猎物)和特化种(仅摄取一种类型的猎物),两种捕食者对群落结构的影响有所不同。下图为潮间带常见的滨螺密度与藻类种类的关系。已知滨螺吃多种藻类,尤其喜食小型绿藻如浒苔。下列说法正确的是( )
A.滨螺属于泛化捕食者,喜食的浒苔是竞争上占劣势的种类
B.泛化种捕食通常可以降低物种多样性
C.当滨螺密度大于300时,生态系统会通过负反馈维持其平衡
D.特化种捕食者更容易控制被食物种,是生物防治可选择的理想对象
【答案】CD
【分析】分析图示曲线:在一定范围内,随着滨螺密度的增加,藻类种数(多样性)逐渐增加,超过一定范围,随着滨螺密度的增加,藻类种数(多样性)降低。
【详解】A、依据题干“滨螺吃多种藻类,尤其喜食小型绿藻如浒苔”判断,滨螺属于泛化捕食者;随着滨螺密度的增大,藻类种数增大,在中等密度时达到最大,这种变化可以说明浒苔在该群落中的作用具有较强的竞争力,是竞争上占优势的种类,A错误;
B、根据曲线分析,在一定范围内,滨螺可增加藻类物种多样性,B错误;
C、当滨螺密度大于300时,其食物藻类种类也大幅下降,这样滨螺没有食物来源,其种群数量就会下降,而滨螺种群数量的下降,藻类由于被捕食减少,其种类会重新上升,这属于生态系统的负反馈调节,C正确;
D、据题意,特化种仅摄取一种类型的猎物,所以更容易控制被食物种,是生物防治可选择的理想对象,D正确。
故选CD。
三、非选择题
14.(2024·甘肃·高考真题)生态位可以定量测度一个物种在群落中的地位或作用。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 。
【答案】(1) 与其他物种的关系 红外相机
(2) 大 S5 S6
(3)物种S3和物种S4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、营养成分、空间等)的可能性较大
(4) S3 S4 S2与S3、S4重叠指数最小,说明它们占用相同资源较少
【分析】生态位:一个物种在群落中的地位或作用,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,称为这个物种的生态位。生态位是生态学中的一个重要概念,指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。对于某一生物种群来说,其只能生活在一定环境条件范围内,并利用特定的资源,甚至只能在特殊时间里在该环境出现。这些因子的交叉情况描述了生态位。生态位主要是指在自然生态系统中的一个种群在时间、空间的位置及其与相关种群之间的功能关系。
【详解】(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,使用红外相机对动物干扰少;
(2)存在捕食关系的两个物种生态位有重叠,当两个物种利用同一资源或共同占有某一资源因素(食物、营养成分、空间等)时,就会出现生态位重叠现象。所以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;因此由表格可以看出,S1与S5、S6的重叠指数最大,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、营养成分、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重叠指数最小,说明它们占用相同资源较少,因此最有可能属于昼行性动物的是物种S3和物种S4。
15.(2022·山东·高考真题)在一个群落中随机选取大量样方,某种植物出现的样方数占全部样方数的百分比为该物种的频度,频度分级标准如表所示。在植物种类分布均匀且稳定性较高的生物群落中,各频度级植物物种数在该群落植物物种总数中的占比呈现一定的规律,如图所示。
频度
级
1%~20%21%~40%
41%~60%
61%~80%
81%~100%
AB
C
D
E
(1)若植物甲为该群落的优势种,则植物甲的频度最可能属于 级,而调查发现该频度级中的植物乙不是优势种,则乙的种群密度和分布范围的特点分别是 、 。
(2)若某草地植物物种的频度级符合上图所示比例关系,且属于D频度级的植物有16种,则该草地中植物类群的丰富度为 种。
(3)若研究植物甲的生态位,通常需要研究的因素有______(填标号)。
A.甲在该区域出现的频率 B.甲的种群密度
C.甲的植株高度 D.甲与其他物种的关系
(4)随着时间的推移,群落可能会发生演替。群落演替的原因是 。
【答案】(1) E 小
广
(2)200
(3)ABCD
(4)环境不断变化;生物本身不断的繁殖,迁移或者迁徙;种内与种间关系的改变;人类活动的干扰
【分析】生态位:
1、概念: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。
2、研究内容: (1) 植物:在研究领域内的出现频率、种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。(2) 动物:栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
【详解】(1)优势种是指群落中占优势的种类,它包括群落每层中在数量上最多、体积上最大、对生境影响最大的种类,而某种植物出现的样方数占全部样方数的百分比为该物种的频度,因此若植物甲为该群落的优势种,则植物甲的频度最可能属于E级。调查发现E级中的植物乙不是优势种,说明植物乙的种群密度小,同时说明植物乙在整个群落中分布范围广。
(2)由图可知,D频度级物种数所占百分比为8%,属于D频度级的植物有16种,则该草地中植物类群的丰富度为16÷8%=200种。
(3)研究植物的生态位,通常要研究它在该区域出现的频率、种群密度、植株高度等特征,同时也要研究它与其他物种的关系。
故选ABCD。
(4)群落演替的原因:①环境不断变化,为群落中某些物种提供有利的繁殖条件,但对另一些物种生存产生不利影响。②生物本身不断的繁殖,迁移或者迁徙。③种内与种间关系的改变。④人类活动的干扰:人对生物群落的影响远远超过其他的自然因素。
16.(2023高三·全国·专题练习)根据所学知识,回答下列问题:
Ⅰ.在某栎林中,植物和动物的分布如下表;①②③④为种间关系示意图(纵轴表示个体数,横轴表示时间),请回答下列问题:
项目
上层
中层
下层
植物
乔木
灌木
草本
动物
林鸽
长尾山雀
鹪鹩、昆虫
(1)上表体现了生物群落的 ,植物出现这种分布的差异主要原因是 。
植物的分布决定了动物的分布,其原因是 ,而且动物的这种分布有利于减轻物种之间的 (用图中序号作答)。
(2)现有4组生物:A根瘤菌与豆科植物;B大小两种草履虫;C狐与兔;D麻风杆菌和宿主细胞, A、D生物对应的曲线分别是 。
(3)若4种种间关系中的b死亡,对a有利的是 (用图中序号作答)。若狐死亡,则兔的发展趋势是 。
Ⅱ.在某山区坡地生态环境受破坏后,当地采取了相关措施进行治理。陡坡在封山育林后的若干年内,经历了一年生草本植物、多年生草本植物和灌木三个阶段,如图表示其典型物种①②③的种群密度变化。回答下列问题:
(4)欲统计山脚下土壤中小动物类群的丰富度,通常可采用的方法有 ,对于活动能力较强、身体微小的土壤动物,常用 法进行采集。
(5)b时期时,物种①②③呈垂直分布,该现象的主要意义是 。
【答案】(1) 垂直结构 受光照强度的影响 植物为动物提供了食物和栖息空间 ②
(2)③和④
(3) ②④ 先增加(失去天敌),后减少(受食物制约而使种内竞争加剧),最后趋于稳定
(4) 记名计算法和目测估计法 取样器取样
(5)有利于提高对阳光等自然资源的利用率
【分析】I、根据表格分析,该栎林中,植物和动物都有明显的分层现象,影响植物分层的因素是阳光(光照强度),影响动物分层的因素是食物和栖息场所。根据图形分析,图示为种间关系示意图,其中①代表的是捕食,②代表的是竞争,③代表的是互利共生,④代表的是寄生。
II、群落演替的类型:
1、原生演替(又称初生演替)(1)定义:指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。(2)过程(裸岩):地衣、苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段;(3)举例:如在火山岩、冰川泥、沙丘上进行的演替。
2、次生演替(1)定义:当某个群落受到洪水、火灾或人类活动等因素干扰,该群落中的植被受严重破坏所形成的裸地,称为次生裸地.在次生裸地上开始的生物演替,称为次生演替。(2)过程(弃耕农田):一年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木林。(3)举例:如在火灾后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
【详解】(1)根据表格分析,表格中的植物和动物都有明显的分层现象,属于群落的垂直结构;影响植物分层的因素是光照强度,而植物又可以为动物提供食物和栖息空间,进而导致动物也出现分层现象,这有利于减轻物种之间的竞争,即图中的②。
(2)A中根瘤菌与豆科植物之间的关系为互利共生,对应③;D中麻风杆菌和宿主细胞之间的关系为寄生,对应④。
(3)从曲线图可以看出,②④中b都不断增加,而a都下降甚至消失,因此两图中若b死亡,对a都是有利的。兔是被捕食者,狐是捕食者,若狐死亡,则兔的数量会先因缺乏天敌而不断增加,后又因食物的限制而减少,最后趋于稳定。
(4)调查土壤中小动物类群的丰富度进行,通常可采用的统计方法有记名计算法和目测统计法,对于活动能力较强、身体微小的土壤动物,也常用取样器取样法进行采集。
(5)群落中的垂直分层现象有利于提高对阳光等自然资源的利用率。
17.(2020·湖南永州·一模)为调查某自然保护区发生山体滑坡后第30年生物群落的恢复情况,科研人员对未发生滑坡区域的原始林群落(S1)和山体滑坡区域的恢复群落(S2)进行了植被生物量(指某时间单位面积内现存生物的有机物总量)的研究,得到下图所示实验结果。回答下列问题:
(1)未发生山体滑坡区域三类植被的数量明显 (填“多于”或“少于”)发生山体滑坡区域。发生山体滑坡区域所发生的群落演替类型是 ,该群落的演替过程是 。
(2)该自然保护区不可能是热带雨林地区,理由是 。在发生山体滑坡的区域,如果人为地进行植树造林,可以改变自然状态下的状况,这说明 。
(3)随着山体滑坡区域演替的进行,群落物种丰富度逐渐 ,乔木、灌木和草本植物的分布形成群落的 结构,有利于 。
【答案】(1) 多于 次生演替 草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段
(2) 热带雨林中乔木植物的生物量最高,而图中所示草本植物的生物量最高 人类的活动往往可以改变群落演替的方向和速度
(3) 增加(变大) 垂直 充分利用阳光等环境资源
【分析】1、次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有的土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他的繁殖体的地方发生的演替;
2、人类的活动可以改变自然演替的方向和速度;
3、群落的垂直结构:在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象;不同的植物适于生存在不同的光照强度下,这种垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
【详解】(1)据图分析,在三类植被在未发生滑坡区域的原始林群落中的生物量均大于山体滑坡区域的恢复群落中的生物量,故未发生山体滑坡区域三类植被的数量明显大于发生山体滑坡区域;发生山体滑坡区域中,原有的土壤条件基本保留,还保留了一些植被,故发生的群落演替类型是次生演替,该群落的演替过程是草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段。
(2)热带森林地区中乔木植物的生物量最高,而草本植物的生物量最少;而据图分析,未发生滑坡区域的原始林群落中草本植物的生物量最多,乔本植物生物量最少,故该自然保护区不可能是热带森林地区;发生山体滑坡的区域,通过人为进行植树造林,可以加快群落结构的恢复,可以加快自然演替的速度,故人类的活动可以改变自然演替的方向和速度。
(3)随着山体滑坡区域演替的进行,生物类型越来越丰富,物种丰富度逐渐增加,营养结构逐渐变的复杂;乔木、灌木和草本植物的分布,适于生存在不同的光照强度下,提高了群落利用阳光等环境资源的能力,这种分布形成群落的垂直结构。
18.(2024·全国·模拟预测)《细胞》子刊论文表明,瑞金医院团队首次在中国人群中找到新“致胖菌”。研究团队发现,巨单胞菌(Megamonas)会降解肌醇、促进肠道吸收脂质,从而使人致胖。之前,其他研究团队曾发现阿克曼氏菌和拟杆菌等帮助人瘦身的“好菌”。
(1)Megamonas与宿主的关系是 ,Megamonas可能作用的物质有 。
A.三酰甘油 B.NADP+ C.磷脂 D.宿主性激素
(2)该研究团队发现“致胖菌”的过程如下:首先,随机选取1005名参与者(其中631人肥胖),分别取其粪便样本进行鸟枪宏基因组测序,获得肠菌图谱,再对其中814名参与者进行全基因组测序。
(Ⅰ)对814名参与者进行全基因组测序的作用是 。根据测序结果,将参与者按照肠菌特征分类,可分为以拟杆菌为核心的B型,和以Megamonas为核心的M型。
(Ⅱ)根据题意,B型还是M型参与者的数量更多?并简要阐明理由 。
(3)鸟枪法是宏基因组测序的一种常用方法,其基本步骤如下:(bp代表碱基对)
①样品采集与处理:从目标环境中采集样品,并进行适当的预处理以去除杂质和干扰物;
②DNA/RNA提取:从样品中提取总DNA或RNA;
③文库构建:将DNA/RNA随机打断成较小片段(350~500bp),并构建测序文库;
④高通量测序:使用高通量测序平台(如Illumina、PacBio等)对文库进行测序;
⑤生物信息学分析:对测序数据进行质量控制、组装、比对和注释等生物信息学分析。
(Ⅰ)鸟枪宏基因组测序可以检测出样本中丰度(该物质占总样本的相对份额)很小的基因,所以,与传统电泳法检测相比,省略的步骤是 ;
(Ⅱ)高通量是指可以同时对大量的样本片段进行测序分析,下列对鸟枪法宏基因组测序的说法中,正确的有 。
A.较长DNA或RNA分子在测序时易发生碱基错配、插入和缺失等错误,这属于基因突变
B.实验中将DNA/RNA随机打断成较小片段,再对比、构建和分析,将实验步骤复杂化了
C.高通量是Illumina相比于通过电泳直接测定DNA/RNA序列的优点
D.通过生物信息学分析,可以获得微生物的群落组成和功能等信息
(4)该研究团队对“致胖菌”的作用进行了进一步研究:研究者将筛选后的小鼠随机平均分成2组,并额外给其中一组小鼠移植Megamonas。均以高脂饮食喂养一段时间后,研究者发现,移植了Megamonas的小鼠的体重增长更快,但该组小鼠的粪便样本中,甘油三酯的水平更低。根据上述实验结果,请你为Megamonas的作用途径提供一种进一步研究的思路 。
【答案】(1) 寄生 A
(2) 找到带有巨单胞菌Megamonas和拟杆菌的个体 M型参与者的数量更多,因为题中数据显示1005人中有631人肥胖。
(3) PCR扩增DNA C
(4)设计两组实验培养肠道细胞,一组加入Megamonas,另一组正常培养,一段时间后检测培养液中甘油三酯的含量并进行比较,进而可以检测上述推测是否正确。
【分析】肌醇是一种存在于人体细胞中的天然化合物,属于维生素B群的一种,也被称为维生素B8。肌醇它是一种广泛分布在植物以及动物体内的,是动物和植物的一种生长因子。
【详解】(1)Megamonas与宿主的关系是寄生,其需要从人体的肠道内吸收现成的营养,巨单胞菌(Megamonas)会降解肌醇、促进肠道吸收脂质,
A、三酰甘油可以存在于肠道内,因而可以是巨单胞菌作用的对象,A正确;
B、.NADP+存在于细胞内,不会被Megamonas降解,B错误;
C、磷脂是细胞膜的组成成分,不是Megamonas降解的物质,其降解的物质应该存在于肠道内,C错误;
D、宿主性激素存在于细胞外液中,因而不是Megamonas降解的物质,D错误。
故选A。
(2)(Ⅰ)随机选取1005名参与者,分别取其粪便样本进行鸟枪宏基因组测序,获得致胖菌图谱,而后对814名参与者进行全基因组测序,而后通过比对可找到带有Megamonas和拟杆菌的个体。根据测序结果,将参与者按照肠菌特征分类,可分为以拟杆菌为核心的B型,和以Megamonas为核心的M型。
(Ⅱ)根据题意,M型参与者的数量更多,因为题中数据显示1005人中有631人肥胖。
(3)(Ⅰ)鸟枪宏基因组测序可以检测出样本中丰度(该物质占总样本的相对份额)很小的基因,所以,与传统电泳法检测相比,省略的步骤是PCR扩增DNA的过程,因而电泳检测需要DNA的含量要高;
(Ⅱ)A、较长DNA或RNA分子在测序时更易发生碱基错配、插入和缺失等错误,但这未必属于基因突变,A错误;
B、实验中将DNA/RNA随机打断成较小片段,再对比、构建和分析,有利于对碱基序列进行精确分析,B错误;
C、高通量是Illumina相比于通过电泳直接测定DNA/RNA序列的优点,即可以对大量的样本片段进行测序,C正确;
D、从目标环境中采集样品,并进行适当的预处理以去除杂质和干扰物,而后通过生物信息学分析,可以获得微生物的群落组成等信息,但不能对其功能进行分析,D错误。
故选C。
(4)该研究团队对“致胖菌”的作用进行了进一步研究:研究者将筛选后的小鼠随机平均分成2组,并额外给其中一组小鼠移植Megamonas。均以高脂饮食喂养一段时间后,研究者发现,移植了Megamonas的小鼠的体重增长更快,但该组小鼠的粪便样本中,甘油三酯的水平更低。据此推测Megamonas可通过促进肠道对甘油三酯的吸收进而促进小鼠肥胖,为了研究其引起肥胖的途径,可设计两组实验培养肠道细胞,一组加入Megamonas,另一组正常培养,一段时间后检测培养液中甘油三酯的含量,进而可以检测上述推测是否正确。
19.(2024·广东梅州·模拟预测)在崇明东滩鸟类国家自然保护区中,某研究团队以4种在此越冬数量占优势的候鸟为研究对象,调查了它们在不同觅食生境中的数量和主要的食物种类,结果如下表所示。
物种
觅食生境
观察数量/只
鸟胃中主要的食物种类/%
生境1
生境2
生境3
小坚果
茎类
草屑
螺类
贝壳沙砾
甲壳类
其他
绿翅鸭
1420
0
700
52.8
16.7
0
12.0
13.0
0
5.5
绿头鸭
1482
15
16
78.3
0.8
0
7.1
5.6
1.1
7.1
鹤鹬
1074
0
604
0
0
50.0
25.0
25.0
0
0
青脚鹬
440
425
652
0
0
33.3
33.3
0
33.3
0.1
回答下列问题。
(1)从生境1到生境2再到生境3依次分布着光滩带、海三棱藨草带和芦苇区,这体现了群落在水平结构上呈 分布;同一生境在垂直方向上也具有分层现象,如生境3中有挺水的芦苇、浮水的凤莲、沉水的黑藻等植物,这种分层现象的意义是 。
(2)研究团队调查鸟类数量和分布时采用“样线法”,在各生境中选取长2km的样线并沿样线行进,统计样线左右两侧各50m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。这里所用的统计物种相对数量的方法是 。调查不同生境绿翅鸭种群数量的方法 .
(3)该湿地中每种鸟类都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间 的结果。
(4)分析此表,觅食生境一样的两种鸟生态位是否完全相同? 。说明你的判断理由: 。
【答案】(1) 镶嵌 垂直分布显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力
(2) 记名计算法 标记重捕法
(3)协同进化
(4) 不完全相同 生态位包括多项内容,物种在种群中的位置、占用资源以及种间关系都会导致生态位不同
【分析】1、群落的物种组成是区别不同群落的重要特征,不同群落的物种数目有差别,群落中物种数目的多少称为丰富度。丰富度的统计方法通常有两种:一是记名计算法;二是目测估计法。记名计算法一般用于个体较大,种群数量有限的群落。目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。
2、种群密度是种群数量最基本的数量特征,种群密度的调查常用方法有标记重捕法和样方法。样方法主要用于双子叶植物种群密度的调查,一般不适用单子叶植物,这是因为单子叶植物丛生或蔓生,从地上部分难以分清是一株还是多株。调查某种昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度,也可采用样方法。标记重捕法适用于调查活动范围大的动物。
3、水平结构是由于地形的变化、湿度、盐碱度、光照强度、生物自身生长特点、人和动物等的影响在水平上出现镶嵌分布的现象。垂直分布是指群落在垂直方向上的分层现象。森林植物的分层与对光的利用有关,动物的分层与食物和栖息条件有关。
【详解】(1)水平结构是指在水平方向上的镶嵌分布,由于地形的起伏、光照的明暗、湿度的大小等因素,不同地段往往分布着不同的种群。从生境1到生境2再到生境3依次分布着光滩带、海三棱藨草带和芦苇区,这体现了群落在水平结构上呈镶嵌分布;同一生境在垂直方向上也具有分层现象,如生境3中有挺水的芦苇、浮水的凤莲、沉水的黑藻等植物,这种分层可以显著提高群落利用阳光等环境资源的能力。
(2)常用的统计物种相对数量的方法有记名计算法和目测估计法,该实验统计各种鸟的种类和数量,采用的是记名计算法。
绿翅鸭活动范围大,调查不同生境绿翅鸭种群数量的方法可以用标记重捕法。
(3)群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。该湿地中每种鸟类都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
(4)生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用,觅食生境一样的两种鸟生态位不一定完全相同,因为生态位包括多项内容,物种种类,物种在种群中的位置,占用资源以及种间关系都会导致生态位不同。
20.(2024·安徽·模拟预测)“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2km的样线并沿样线行进,统计样线左右两侧各50m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
1120
0
213
青脚鹬
78
140
652
(1)区别湿地及其它群落的重要特征是 。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 。
(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 。(答出两点)
【答案】(1) 物种组成以及外貌等 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
【分析】生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。也被称为生态龛,表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。生态位不仅包括生物在非生物环境中的位置,如栖息地的温度、湿度等,还包括其在生物环境中的位置,如食物和能量来源、以及与天敌的关系等。
【详解】(1)区别湿地及其它群落的重要特征是物种组成以及外貌等,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“各生境中选取长2km的样线并沿样线行进,统计样线左右两侧各50m内所观察到的鸟类”可知,本实验的取样长度为2km,宽度为100米=0.1km,每个生境中的取样面积为2×0.1=0.2km2,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和食物、天敌以及与其他物种的关系等。
2
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