内容正文:
第2章 群落及其演替
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
满分培优卷
1、 选择题:本题共20个小题,每小题3分,共 60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.生物学是一门以实验为基础的自然科学。下列相关叙述正确的( )
A.诱虫器采集小动物是利用了土壤小动物趋光、趋湿、避高温的习性
B.调查土壤中小动物丰富度时采集的方法有记名计算法和目测估计法
C.调查培养液中酵母菌种群数量变化时可采用抽样检测法
D.标记重捕法调查动物种群密度时,标记物脱落会导致种群密度估算值偏小
2.下图是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置,下列有关叙述不正确的是( )
A.甲装置的花盆壁a和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通
B.乙装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集
C.甲装置主要是利用土壤动物趋光、避高温、趋湿的习性采集
D.采集的小动物物种数目统计的方法有记名计算法和目测估计法
3.塔黄是西藏和云南地区的一种高山植物,因开花时从茎叶抽出一个黄绿色的宝塔而得名。塔黄平均35.5年开一次花,一生只开一次,浓郁的花香吸引迟眼蕈蚊在其子房交配产卵,并为其传粉。作为回报,其种子的1/3会给卵孵化的幼虫提供食物。塔黄和迟眼蕈蚊两种生物的种间关系属于( )
A.互利共生 B.原始合作 C.捕食 D.寄生
4.1859年,一位来澳大利亚定居的英国人放生了24只野兔,一个世纪后,这些野兔的后代超过6亿只,破坏了当地的环境。下列说法错误的是( )
A.野兔进入澳大利亚一段时间内种群数量增长曲线类似“J”形
B.用标记重捕法调查野兔时,被标记的个体更易被捕食,会导致估算数值比实际数值偏大
C.人们引入野兔的“天敌”——粘液瘤病毒,它和野兔的种间关系是捕食
D.后来人们又引入了狐狸,狐狸客观上对野兔种群的发展起到了促进的作用
5.研究人员以某地典型的阴坡、滩地和阳坡坡向作为研究对象,探究坡向对高寒草地植被分布的影响,得到如表所示结果。下列叙述正确的是( )
调查指示
坡向
阴坡
滩地
阳坡
禾草地上生物量相对值
56.29
50.49
18.01
莎草地上生物量相对值
71.07
114.69
10.59
杂草类地上生物量相对值
134.96
134.84
112.02
地上总生物量相对值
262.32
300.02
140.62
A.不同坡度植被分布有所差异属于群落的垂直结构
B.莎草的生长对水分的需求量较小
C.阴坡更适宜草地植被的生长
D.坡向对莎草地上生物量的影响大于杂草类
6.对不同生物群落空间结构的分析,正确的是( )
A.草地植株矮小,其中的动物无分层现象,森林中的动物有分层现象
B.湖泊中湖心区与近岸区的植物类型存在差异,体现了群落的垂直结构
C.池塘中“青、草、鲢、鳙”的垂直分层与其食物的分层关系密切
D.影响森林中植物分层的主要非生物因素是CO2浓度
7.拟态是生物通过伪装而适应环境、减少自身被捕食的一种方式。其中贝氏拟态指无毒害或无攻击性生物模仿一种有毒害或有攻击性生物,缪氏拟态指两个有毒害或攻击性物种互相模仿。下列叙述错误的是( )
A.拟态行为是生物通过长期自然选择而保留下来的有利性状
B.猫头鹰蝶的整个翅面酷似猫头鹰的脸,这属于缪氏拟态
C.生物可通过拟态拓展自身的生态位,有利于最大化利用资源
D.拟态属于一种信息传递,可对种间关系进行调节
8.为探究人类活动对鸟类食性及物种多样性的影响,研究者调查了某地的自然保护区、农田和城区3种生境中雀形目鸟类的物种数量(取样的方法和条件一致),结果见图。下列分析错误的是( )
A.自然保护区的植被群落类型多样,鸟类物种丰富度高
B.农田的鸟类比自然保护区鸟类的种间竞争更小
C.自然保护区鸟类比其他生境的鸟类有更宽的空间生态位
D.人类活动产生的空白生态位有利于杂食性鸟类迁入
9.群落内的生物是与所处环境相适应的,下列有关叙述错误的是( )
A.荒漠生物群落中的爬行动物的表皮往往有角质鳞片,有助于减少水分蒸发
B.草原生物群落中的植物往往叶片狭窄,表面有茸毛或蜡质层,可以抵抗干旱
C.森林生物群落中的阴生植物的叶肉细胞中叶绿体体积小,适合弱光生存
D.荒漠生物群落中的仙人掌在夜间吸收CO2,有助于减少水分散失
10.经过长期的自然选择,地球上的生物大多对环境有较强的适应性。尤其是在荒漠、苔原等群落中的生物,更是有着明显的适应性特征。下列关于生物特征与适应性的叙述,错误的是( )
A.荒漠植物遇到水会快速发芽、开花和结果,以适应干旱的环境
B.荒漠中多数爬行动物以尿素形式排尿,有效带走体内多余水分
C.苔原植物通常是常绿植物,生长缓慢且几乎完全依靠营养繁殖
D.因苔原群落中难以挖掘土穴,故旅鼠等无冬眠和储藏食物习性
11.某地大片土地长期无人种植,成为一片荒地。经调查发现,该荒地上先后出现了草本植物、灌木植物、乔木植物。下列有关叙述正确的是( )
A.乔木阶段生物的种类和数量将保持不变
B.乔木阶段不存在草本植物和灌木植物
C.该荒地演替过程中生物的有机物总量一直增加
D.该荒地中动物的种类和数量也发生相应的变化
12.群落演替是一个缓慢、持续的动态过程,短时间的观察难以发现这个过程。下列说法错误的是( )
A.在沙丘、火灾过后的草原、弃耕农田上发生着次生演替
B.在浮叶根生植物群落中出现了挺水植物,因此群落不断地演替
C.人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行
D.群落不断地演替,适应变化的种群数量增长或得以维持,不适应的数量减少甚至被淘汰
13.我国长白山林区群落是在几百年前火山岩的基础上演替而来的,演替过程大致经历了“火山岩→地衣→苔藓→草本→灌木→乔木”等阶段。下列相关叙述错误的是( )
A.各种昆虫和其他小动物开始进入的阶段是苔藓阶段
B.乔木能取代灌木的原因与乔木高大及根系发达有关
C.随着群落演替的进行,土壤通气性变好,群落结构的稳定性增强
D.与弃耕地的演替相比,火山岩上的演替速度慢,趋向形成新群落
14.农田不再耕作后,通常会经历“杂草→灌木→乔木”的演替过程,下列分析错误的是( )
A.农田生态系统属于人工生态系统,人类活动起决定性作用
B.弃耕农田的演替属于次生演替,速度快且经历的阶段相对较少
C.演替初期,杂草与农作物共存,群落不具有垂直结构
D.即使时间足够长,弃耕农田也不一定都会演替到乔木阶段
15.温带草原群落在早春时,植物开始发芽、生长,草原出现春季返青季相;盛夏秋初,植物繁茂生长,百花盛开,出现华丽的夏季季相。秋末,植物开始干枯休眠,呈红黄相间的秋季季相。冬季季相则是一片枯黄。这体现了群落的( )
A.季节性 B.水平结构 C.垂直结构 D.演替现象
16.生态位能够体现一个物种在群落中的地位或作用,下列说法不正确的是( )
A.研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系
B.研究某种植物的生态位需要研究它与其他物种的关系
C.生态位的形成是生物与环境协同进化的结果
D.不同物种的生态位可能出现重叠现象
17.生态位不仅包括生物占有的物理空间,还包括其在群落中的作用以及在温度、湿度、土壤和其他生存条件中的状况。下列叙述错误的是( )
A.在同一群落中,一般不存在两个物种生态位长期完全相同的情况
B.两个食性完全不同的种群,可能会存在对空间位置、水源等的竞争
C.物种之间的生态位越相似,对自然界中资源的利用就越充分
D.群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是协同进化的结果
18.东亚飞蝗是对粮食安全构成重大威胁的害虫,主要在水位下降的湖滩、河滩和草丛中产卵。我国生态学家马世骏院士在20世纪50年代,提出了使用化学和生物方法降低东亚飞蝗数量,同时通过建造堤坝、管理水位和改良未利用土地等有效策略,对东亚飞蝗防治做出显著贡献。下列有关叙述错误的是( )
A.温度和天敌都是影响东亚飞蝗种群数量的密度制约因素
B.研究东亚飞蝗的生态位通常需要研究其栖息地、食物等
C.用化学药物毒杀东亚飞蝗,对其性别比例无明显影响
D.修筑堤坝、控制水位等能降低东亚飞蝗的环境容纳量
19.近日研究人员在西藏发现了一种在我国从未被记录的蝴蝶物种——幻紫斑蝶,该蝴蝶翅外缘的白斑大而明显,后翅的白斑沿边缘纵向拉长,翅背面中域无白斑。下列有关该物种的叙述错误的是( )
A.若幻紫斑蝶的食物来源越广泛,则其生态位越宽,适应环境的能力越强
B.对该物种栖息地、食物、天敌以及性别比例的统计分析,属于幻紫斑蝶的生态位研究
C.不同生物的生态位重叠的越多,种间竞争越大,竞争可能有利于生态位的分化
D.不同生物占据相对稳定的生态位,是物种之间及生物与环境之间协同进化的结果
20.在某草原生态系统中,有些捕食者种群和猎物种群的数量随时间变化情况如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线甲表示捕食者种群数量,曲线乙表示猎物种群数量
B.捕食者和猎物在草原生态系统中的生态位完全重叠
C.曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节
D.当猎物逃避捕食者的能力明显提高时,捕食者种群的环境容纳量明显增加
2、 非选择题:本题共5个小题,共40分。
21.(7分)内蒙古草原是我国重要的天然牧场,在畜牧业生产中占有重要地位。回答下列问题:
(1)调查发现某草原群落中贝加尔针茅生活力强、个体数量多和生物量大,严重影响其他物种的生存和繁殖,对群落的结构和功能起着决定性的作用,据此判定贝加尔针茅是该群落中的 。
(2)为探究草原放牧强度和氮素施加量对草原群落的影响,进行了相应实验。
①思路:设置不同水平的氮素添加组,每个氮素水平都设置 处理,一段时间后对群落的 、功能特征等指标进行检测。
②结果:植物的物种丰富度结果如图所示。
③分析:结果表明,不同水平的氮素添加组之间植物的物种丰富度 。过度放牧会导致植物的物种丰富度 ,引起这种变化的原因是过度放牧使适口性好的植物先被家畜采食,使其与 的植物竞争资源时容易处于劣势。
(3)秉承可持续发展理念,既要保护草场资源,又要肉、奶高产,保证牧民经济效益,根据逻辑斯谛增长(“S”形增长)原理,牧民应将家畜种群数量维持在 水平。
22.(9分)研究发现,草原中的某种啮齿动物和蚂蚁都以植物的种子为食,啮齿动物喜欢取食大粒种子,蚂蚁偏爱小粒种子。为了研究这两种动物的数量关系,某科研小组在一实验区域内对这两种动物的数量进行了多年的调查研究,相关结果如图所示。请回答下列问题:
(1) 调查蚂蚁种群密度一般采用样方法而不是标记重捕法,原因是
。用样方法调查蚂蚁种群密度,选取样方时除要做到随机取样外,还要考虑 (答出两点)。
(2) 啮齿动物警觉性高,采用标记重捕法对其种群密度进行调查时,调查的结果可能会偏
,理由是 。
(3)若要研究该区域内某大粒种子植物的生态位,可以研究该区域内该植物的 (答出两点)。
(4)据图可知,从第2年到第3年蚂蚁数量逐渐减少,进一步探究发现,大粒种子植物比小粒种子植物更具有生存优势,请结合图解释该时间段内蚂蚁数量下降的原因: 。
23.(8分)加拿大一枝黄花是原产北美的多年生草本植物,1935年作为观赏植物引入中国,因其繁殖力极强,传播速度快,生长优势明显,而对本地的生物多样性构成严重威胁,故被称为生态杀手。某杂草丛生的荒废区域经过三五年时间整片的生长着加拿大一枝黄花,原有杂草已所剩无几,生态学家认为可能是人们倾倒垃圾带入了加拿大一枝黄花的根状茎导致的。回答下列问题:
(1)人们倾倒了含加拿大一枝黄花根状茎的垃圾,导致加拿大一枝黄花的入侵,说明加拿大一枝黄花的根状茎属于 。
(2)该荒废区域近三五年时间发生的变化属于 演替,做出此判断的依据是
。造成该区域原杂草种群数量大幅减少的主要原因,是加拿大一枝黄花数量的快速增长,这种影响因素属于种群数量调节的 调节因素,即随着加拿大一枝黄花数量的增加使原杂草种群的 下降。
(3)加拿大一枝黄花入侵该区域后,原地杂草与加拿大一枝黄花的生态位具有很大的重叠度,而引发两者的 (填种间关系)。在入侵后的三五年时间内,加拿大一枝黄花的生态位幅度变化情况为 。
24.(8分)研究人员调查了三星堆城墙遗址上的5种不同维护方式下的植物物种组成及相应群落的稳定性,结果见下表。
样地类型
植物的物种数
优势种
欧式距离
对照
38
小蓬草、狗尾草、艾草
14.19
种植
15
丝茅
17.49
弃耕
29
普通小麦、尼泊尔老颧草
16.48
覆土,定期去灌木
42
白花鬼针草、艾草
12.13
定期修剪
47
结缕草、马蹄金
14.96
注:①各样地类型的处理如下:
对照:无人为干扰;
种植:种植丝茅后,再无人为干扰;
弃耕:曾作为耕地,部分弃耕,仍有少量种植农作物;
覆土,定期去灌木:曾覆土20cm,每年去除超过20cm高的灌木;
定期修剪:曾种植结缕草、马蹄金,每年对较高的植物进行修剪。
②欧式距离:群落稳定性的指标,欧式距离越小,可认为群落越稳定。
回答下列问题:
(1)发生在三星堆城墙遗址上的演替类型为 演替。研究人员为调查各样地中的植物的物种数,采用的调查方法是样方法,统计数据时应记录各样方中植物的 (填“物种数”或“物种名称”)。
(2)植物的物种多样性也可间接反映各样地中动物的物种多样性,这是因为多种多样的植物能为动物提供多种多样的 。
(3)丝茅为多年生草本,高度可达90厘米,在土壤中形成致密的根系以吸收水分。从表格数据可以看出“种植”样地多年后优势种仍是丝茅,且该样地的植物物种数最少,请分析导致这一现象的原因最可能是 。
(4)从各样地的维护方式分析,“覆土,定期去灌木”样地在5种样地中稳定性最高的原因有 。
(5)现有一个新发掘的考古遗址,在雨水冲刷下出现明显的土壤流失。请结合上述信息,为该考古遗址的植被恢复提供一些建议: 。
25.(8分)我国横断山区的暗针叶林是重要的森林资源。林木采伐可能对云杉、冷杉等树种产生干扰,现对冷杉幼树的林地内更新和采伐迹地更新的情况进行调查,并测定相关光合特征和气象指标。
林地内和采伐迹地冷杉幼树光合特征和气象指标
调查
树种
调查
地点
净光合速
率/ mgCO2/g (干重)h
光补偿
点/| Ix
光饱和
点/| Ix
生理辐
射/(cal/cm2/min)
叶重/总重
冷杉
林地内
3.04
450
30000
0.085
26.6
采伐
迹地
3.24
550
40000
0.257
33.9
注:光补偿点是植物的光合速率和呼吸速率达到相等时的光照强度值。光饱和点是植物光合速率不再随光照强度的增加而增加时的光照强度值。生理辐射是植物能吸收用于光合作用的辐射。
回答下列问题:
(1)杉树的叶片呈针状,通常长而细,有利于减弱 而减少失水。(2)在林地内和采伐迹地设置若干 ,对冷杉幼树的更新情况展开调查。由表中数据可知,森林采伐迹地 和 的增大能减少因光补偿点增加而带来的损失,
(3)云杉和冷杉是暗针叶林的 ,对森林的结构和内部环境的形成具有决定作用。两者本身存在种间竞争关系,能共存于混交林中是 的结果。
(4)结合(2)和(3)的信息分析,适当采伐有利于幼树生长的原因是 。(答出两点)
2
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第2章 群落及其演替
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
满分培优卷
1、 选择题:本题共20个小题,每小题3分,共 60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.生物学是一门以实验为基础的自然科学。下列相关叙述正确的( )
A.诱虫器采集小动物是利用了土壤小动物趋光、趋湿、避高温的习性
B.调查土壤中小动物丰富度时采集的方法有记名计算法和目测估计法
C.调查培养液中酵母菌种群数量变化时可采用抽样检测法
D.标记重捕法调查动物种群密度时,标记物脱落会导致种群密度估算值偏小
【答案】C
【分析】调查土壤中身体微小的生物不适合用样方法和标记重捕法,而采用取样器取样法,样方法可用于调查植物的丰富度。观察肉眼难以识别的小动物可使用放大镜;统计土壤动物丰富度的方法有:记名计算法和目测估计法。
【详解】A、利用土壤小动物趋暗、趋湿、避高温等特性,设计诱虫器收集土样中的小动物,A错误;
B、土壤中小动物类群丰富度的研究中,采集的方法为取样器取样法,统计的方法有记名计算法和目测估计法,B错误;
C、酵母菌数量较多,调查培养液中酵母菌种群数量变化时可采用抽样检测法,C正确;
D、据种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重捕中带有标记的个体数,标记重捕法调查动物种群密度时,标记物脱落会导致种群密度估算值偏大,D错误。
故选C。
2.下图是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置,下列有关叙述不正确的是( )
A.甲装置的花盆壁a和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通
B.乙装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集
C.甲装置主要是利用土壤动物趋光、避高温、趋湿的习性采集
D.采集的小动物物种数目统计的方法有记名计算法和目测估计法
【答案】C
【分析】探究土壤中小动物类群丰富度常用取样器取样法,即用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样,通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。许多土壤小动物有较强的活动能力。
【详解】A、甲装置的花盆丙壁和放在其中的土壤之间留一定空隙,目的是便于空气流通,防止土壤小动物死亡,A正确;
B、乙装置是简易吸虫器,通常用于对体型较小的土壤动物进行采集,其中纱布为了防止将小虫吸走,B正确;
C、甲装置主要是利用土壤动物趋暗避光、避高温、趋湿的习性采集,C错误;
D、采集的小动物物种数目统计的方法有记名计算法和目测估计法,对于个体稍大数量有限采用记名计算法,对于体型微笑且数目多的小动物用目测估计法,D正确。
故选C。
3.塔黄是西藏和云南地区的一种高山植物,因开花时从茎叶抽出一个黄绿色的宝塔而得名。塔黄平均35.5年开一次花,一生只开一次,浓郁的花香吸引迟眼蕈蚊在其子房交配产卵,并为其传粉。作为回报,其种子的1/3会给卵孵化的幼虫提供食物。塔黄和迟眼蕈蚊两种生物的种间关系属于( )
A.互利共生 B.原始合作 C.捕食 D.寄生
【答案】B
【分析】互利共生的两种生物彼此分开后不能单独存活,而原始合作的两种生物彼此分开后仍然可以生存。
【详解】迟眼蕈蚊为塔黄传粉,促进塔黄繁殖后代,塔黄为迟眼蕈蚊的后代提供食物,两种生物只是短暂的互相协助,彼此分开可以独立生活,故属于原始合作,B正确,ACD错误。
故选B。
4.1859年,一位来澳大利亚定居的英国人放生了24只野兔,一个世纪后,这些野兔的后代超过6亿只,破坏了当地的环境。下列说法错误的是( )
A.野兔进入澳大利亚一段时间内种群数量增长曲线类似“J”形
B.用标记重捕法调查野兔时,被标记的个体更易被捕食,会导致估算数值比实际数值偏大
C.人们引入野兔的“天敌”——粘液瘤病毒,它和野兔的种间关系是捕食
D.后来人们又引入了狐狸,狐狸客观上对野兔种群的发展起到了促进的作用
【答案】C
【分析】“ J ” 形曲线:是指在食物和空间条件充裕、 气候适宜、没有敌害等理想 条件下,种群的数量每年以一定的倍数增长。
“ S” 形曲线:是指种群在一个有限的环境中增长, 由于资源和空间等的限制, 当种群密度增大时, 种内斗争加剧, 以该种群为食的动物的数量也会增加, 这就会使种群的出生率降低,死亡率增高。当死亡率增加到与出生率相等时, 种群的增长就会停止, 种群数量达到环境条件所允许的最大值,有时会在最大容纳量上下保持相对稳定。
【详解】A、野兔进入澳大利亚一段时间内食物空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等,种群数量增长曲线类似“J”形,A正确;
B、使用标记重捕法时,计算公式:估算值=(初捕数×重捕数)÷重捕标记数,所以由于方法不当造成被标记的个体更易被捕食,数量减少,导致估算值比实际值偏大,B正确;
C、粘液瘤病毒与野兔的种间关系是寄生,C错误;
D、狐狸吃掉的大多数是野兔种群中年老、病弱或年弱的个体,有利于野兔种群发展,D正确。
故选C。
5.研究人员以某地典型的阴坡、滩地和阳坡坡向作为研究对象,探究坡向对高寒草地植被分布的影响,得到如表所示结果。下列叙述正确的是( )
调查指示
坡向
阴坡
滩地
阳坡
禾草地上生物量相对值
56.29
50.49
18.01
莎草地上生物量相对值
71.07
114.69
10.59
杂草类地上生物量相对值
134.96
134.84
112.02
地上总生物量相对值
262.32
300.02
140.62
A.不同坡度植被分布有所差异属于群落的垂直结构
B.莎草的生长对水分的需求量较小
C.阴坡更适宜草地植被的生长
D.坡向对莎草地上生物量的影响大于杂草类
【答案】D
【分析】在群落中,各个生物群落分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。
【详解】A、不同坡度植被分布有所差异属于群落的水平结构,A错误;
B、分析表格可知,莎草地上生物量相对值在滩地上要显著高于阴坡和阳坡,故莎草的生长对水分的需求量较大,B错误;
C、分析表格可知,滩地的地上总生物量相对值大于阴坡和阳坡,故滩地更适宜草地植被的生长,C错误;
D、分析表格可知,莎草地上生物量相对值在不同坡向上具有显著差异,而杂草类地上生物量相对值在不同坡向上差异不明显,故坡向对莎草地上生物量的影响大于杂草类,D正确。
故选D。
6.对不同生物群落空间结构的分析,正确的是( )
A.草地植株矮小,其中的动物无分层现象,森林中的动物有分层现象
B.湖泊中湖心区与近岸区的植物类型存在差异,体现了群落的垂直结构
C.池塘中“青、草、鲢、鳙”的垂直分层与其食物的分层关系密切
D.影响森林中植物分层的主要非生物因素是CO2浓度
【答案】C
【分析】森林植物的分层与对光的利用有关,群落下面各层要比上层的光照弱,不同植物适于在不同的光照强度下生长。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。群落中植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,因此,动物也有类似的分层现象。
群落的水平结构:群落的结构特征不仅表现在垂直方向上,也表现在水平方向上。例如,某草地在水平方向上,由于地形的变化、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,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别,它们常呈镶嵌分布。
【详解】A、草地中的动物有分层现象,A错误;
B、湖泊中深水区与浅水区的植物类型存在差异,体现的是群落的水平结构,B错误;
C、影响群落中动物垂直分层分布的主要因素是食物以及栖息空间,C正确,
D、影响森林中植物分层分布的主要非生物因素是光照强度,D错误。
故选C。
7.拟态是生物通过伪装而适应环境、减少自身被捕食的一种方式。其中贝氏拟态指无毒害或无攻击性生物模仿一种有毒害或有攻击性生物,缪氏拟态指两个有毒害或攻击性物种互相模仿。下列叙述错误的是( )
A.拟态行为是生物通过长期自然选择而保留下来的有利性状
B.猫头鹰蝶的整个翅面酷似猫头鹰的脸,这属于缪氏拟态
C.生物可通过拟态拓展自身的生态位,有利于最大化利用资源
D.拟态属于一种信息传递,可对种间关系进行调节
【答案】B
【分析】生态位是指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。
【详解】A、拟态是生物通过伪装而适应环境、减少自身被捕食的一种方式,是生物通过长期自然选择而保留下来的有利性状,A正确;
B、通过题干信息可知,猫头鹰蝶的整个翅面酷似猫头鹰的脸,这属于贝氏拟态,B错误;
C、生物通过伪装可以提高自身对生存环境的适应,从而拓展其生态位,有利于最大化利用资源,C正确;
D、拟态是生物通过伪装而适应环境、减少自身被捕食的一种方式,拟态属于一种信息传递,可对种间关系进行调节,维持生态系统稳定,D正确。
故选B。
8.为探究人类活动对鸟类食性及物种多样性的影响,研究者调查了某地的自然保护区、农田和城区3种生境中雀形目鸟类的物种数量(取样的方法和条件一致),结果见图。下列分析错误的是( )
A.自然保护区的植被群落类型多样,鸟类物种丰富度高
B.农田的鸟类比自然保护区鸟类的种间竞争更小
C.自然保护区鸟类比其他生境的鸟类有更宽的空间生态位
D.人类活动产生的空白生态位有利于杂食性鸟类迁入
【答案】B
【分析】生态位:
1、概念: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。
2、研究内容:①动物:栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等;②植物:在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。
3、特点:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
4、原因:群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果。
5、意义:有利于不同生物充分利用环境资源。
【详解】A、由图可知,自然保护区的物种数量最大,其次是城区和农田,故说明自然保护区的植被群落类型多样,鸟类物种丰富度高,A正确;
B、据图仅可了解到农田和自然保护区的雀形目鸟类的物种数量,不知道农田和自然保护区可提供的资源及鸟类个体的数量等,故无法比较两生境中鸟类种间竞争的大小,B错误;
C、自然保护区鸟类物种数量明显高于农田和城区,鸟类物种丰富度高,推测原因为自然保护区的植被群落类型多样,群落的空间结构更加复杂,可为鸟类提供更多的栖息空间和食物条件,因此自然保护区鸟类比其他生境的鸟类有更宽的空间生态位,C正确;
D、农田和城市人类活动频繁,杂食性鸟类占比明显大于自然保护区,故说明人类活动产生的空白生态位有利于杂食性鸟类迁入,D正确。
故选B。
9.群落内的生物是与所处环境相适应的,下列有关叙述错误的是( )
A.荒漠生物群落中的爬行动物的表皮往往有角质鳞片,有助于减少水分蒸发
B.草原生物群落中的植物往往叶片狭窄,表面有茸毛或蜡质层,可以抵抗干旱
C.森林生物群落中的阴生植物的叶肉细胞中叶绿体体积小,适合弱光生存
D.荒漠生物群落中的仙人掌在夜间吸收CO2,有助于减少水分散失
【答案】C
【分析】不同群落类型的生物有不同的特征:荒漠中的生物有耐旱的特征;草原耐寒旱生的多年草本植物占优势,往往叶片狭窄、表面有茸毛或蜡质层抵抗干旱,动物大多有挖洞或快速奔跑的特点;森林中树栖和攀援的动物种类多,阳生植物多居上层,阴生植物生活在林下,有茎细长、叶薄、细胞壁薄、机械组织不发达但叶绿体颗粒大、呈深绿色的特点,以适应林下的弱光环境。
【详解】A、荒漠中的爬行动物如蜥蜴表皮有角质鳞片,这样的结构不仅保护了身体,还能够防止体内水分的蒸发,有利于适应荒漠生活,A正确;
B、草原中的植物的叶子退化成针状或棘刺,使叶片狭窄,而且表面有茸毛或蜡质层,可以减少水分散失,抵抗干旱,B正确;
C、森林中的阴生植物有茎细长、叶薄、细胞壁薄、机械组织不发达但叶绿体颗粒大、呈深绿色的特点,以适应林下的弱光环境,C错误;
D、荒漠生物群落中的仙人掌是白天高温环境下气孔关闭,到了夜间气孔才打开吸收二氧化碳用于光合作用,有助于减少水分的蒸发,D正确。
故选C。
10.经过长期的自然选择,地球上的生物大多对环境有较强的适应性。尤其是在荒漠、苔原等群落中的生物,更是有着明显的适应性特征。下列关于生物特征与适应性的叙述,错误的是( )
A.荒漠植物遇到水会快速发芽、开花和结果,以适应干旱的环境
B.荒漠中多数爬行动物以尿素形式排尿,有效带走体内多余水分
C.苔原植物通常是常绿植物,生长缓慢且几乎完全依靠营养繁殖
D.因苔原群落中难以挖掘土穴,故旅鼠等无冬眠和储藏食物习性
【答案】B
【分析】荒漠生物群落:(1)环境特点:①分布在极度干旱地区;②年降水量稀少,且分布不均匀。(2)群落特点:物种少,群落结构非常简单。(3)生物与环境的适应:荒漠中的生物具有耐旱的特性。
【详解】A、荒漠植物遇到水会快速发芽、开花和结果,完成相应的生命活动,以适应干旱的环境,A正确;
B、荒漠中多数爬行动物以尿素形式排尿,有效保留体内水分,B错误;
C、由于苔原分布在环北冰洋地带,那里气候严寒,植物生长季短且没有树林生长,没有足够能量或传粉动物支持有性生殖,所以苔原植物几乎完全依靠营养繁殖,C正确;
D、因苔原群落中难以挖掘土穴,缺少食物,故旅鼠等无冬眠和储藏食物习性,D正确。
故选B。
11.某地大片土地长期无人种植,成为一片荒地。经调查发现,该荒地上先后出现了草本植物、灌木植物、乔木植物。下列有关叙述正确的是( )
A.乔木阶段生物的种类和数量将保持不变
B.乔木阶段不存在草本植物和灌木植物
C.该荒地演替过程中生物的有机物总量一直增加
D.该荒地中动物的种类和数量也发生相应的变化
【答案】D
【分析】1、群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,其主要类型有初生演替和次生演替。
2、初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替。
3、次生演替原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
4、群落演替的原因:生物群落的演替是群落内部因素(包括种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果。
【详解】A、群落演替过程中,生物的种类和数量都在变化,乔木阶段生物的种类和数量处于动态平衡之中,即仍在变化,A错误;
B、群落演替过程中有优势物种的更迭,但乔木阶段还存在草本植物和灌木植物,B错误;
C、该荒地演替过程中生物的种类和数量增加,生物的有机物总量不会一直增加,C错误;
D、该荒地中植物的种类和数量在变化,则动物的种类和数量也发生相应的变化,D正确。
故选D。
12.群落演替是一个缓慢、持续的动态过程,短时间的观察难以发现这个过程。下列说法错误的是( )
A.在沙丘、火灾过后的草原、弃耕农田上发生着次生演替
B.在浮叶根生植物群落中出现了挺水植物,因此群落不断地演替
C.人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行
D.群落不断地演替,适应变化的种群数量增长或得以维持,不适应的数量减少甚至被淘汰
【答案】A
【分析】群落是指生活在一定的自然区域内,相互之间具有直接或间接的各种生物种群的总和;群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。其主要类型有初生演替和次生演替;初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替;次生演替原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
【详解】A、火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的是次生演替,沙丘上发生的是初生演替,A错误;
B、群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,在浮叶根生植物群落中出现了挺水植物,因此群落不断地演替,B正确;
C、人为因素或自然因素(如干旱)的干扰可以改变植物群落演替的方向,即人类的活动会使演替朝着不同于自然演替的方向和速度进行,C正确;
D、群落演替过程中,生物数量逐渐增加,若适应环境,则其种群数量增长或维持,不适应变化的种群数量减少甚至被淘汰,D正确。
故选A。
13.我国长白山林区群落是在几百年前火山岩的基础上演替而来的,演替过程大致经历了“火山岩→地衣→苔藓→草本→灌木→乔木”等阶段。下列相关叙述错误的是( )
A.各种昆虫和其他小动物开始进入的阶段是苔藓阶段
B.乔木能取代灌木的原因与乔木高大及根系发达有关
C.随着群落演替的进行,土壤通气性变好,群落结构的稳定性增强
D.与弃耕地的演替相比,火山岩上的演替速度慢,趋向形成新群落
【答案】A
【分析】群落演替是指随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程。可分为初生演替与次生演替。初生演替起点:从来未有过生物生长或虽有过生物生长但已被彻底消灭了的原生裸地。
【详解】A、各种昆虫和其他小动物开始进入的阶段是草本群落阶段,A错误;
B、在灌木群落所形成的湿润土壤上,各种乔木的种子萌发出来。乔木比灌木具有更强的获得阳光的能力,根系发达具有更强的吸收水和无机盐的能力,因而最终占据了优势,群落演替成为茂盛的树林群落,B正确;
C、随着群落演替的进行,土壤中的有机物越来越丰富,土壤的通气性越来越好,越有利各种生物生存,生物多样性提高,群落结构的稳定性增强,C正确;
D、从火山岩开始的演替是初生演替,从弃耕地开始的演替是次生演替。初生演替经历的阶段多,时间长,演替速度慢,趋向形成新群落,D正确。
故选A。
14.农田不再耕作后,通常会经历“杂草→灌木→乔木”的演替过程,下列分析错误的是( )
A.农田生态系统属于人工生态系统,人类活动起决定性作用
B.弃耕农田的演替属于次生演替,速度快且经历的阶段相对较少
C.演替初期,杂草与农作物共存,群落不具有垂直结构
D.即使时间足够长,弃耕农田也不一定都会演替到乔木阶段
【答案】C
【分析】群落演替是指 一个群落被另一个群落替代的过程,该过程中会发生优势种的取代。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、农田生态系统属于人工生态系统,因此人类活动起决定性作用,A正确;
B、弃耕农田的演替属于次生演替,相比初生演替,次生演替一般速度快,经历的阶段相对较少,B正确;
C、演替初期,杂草与农作物共存,即使没有出现灌木和乔木,群落也具有垂直结构,C错误;
D、演替能否达到乔木阶段,与气候条件等因素有关,并非所有演替都会达到乔木阶段,D正确。
故选C。
15.温带草原群落在早春时,植物开始发芽、生长,草原出现春季返青季相;盛夏秋初,植物繁茂生长,百花盛开,出现华丽的夏季季相。秋末,植物开始干枯休眠,呈红黄相间的秋季季相。冬季季相则是一片枯黄。这体现了群落的( )
A.季节性 B.水平结构 C.垂直结构 D.演替现象
【答案】A
【分析】生物群落的结构(1)垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。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。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。(2)水平结构:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。 由于在水平方向上地形的变化、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,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,它们常呈镶嵌分布。
【详解】题干信息体现了温带草原群落外貌随季节发生有规律的变化,属于群落的季节性,A符合题意。
故选A。
16.生态位能够体现一个物种在群落中的地位或作用,下列说法不正确的是( )
A.研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系
B.研究某种植物的生态位需要研究它与其他物种的关系
C.生态位的形成是生物与环境协同进化的结果
D.不同物种的生态位可能出现重叠现象
【答案】C
【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。
【详解】A、根据生态位的概念可知,研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等,A正确;
B、研究某种植物的生态位,通常需要研究它在该区域的出现频率、种群密度、植株高度等特征,也要研究它与其他物种的关系等,B正确;
C、群落中每种生物都占据相对稳定的生态位,有利于不同生物充分利用环境资源,这是群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果,C错误;
D、不同物种的食物和栖息空间可能部分相同,生态位可能出现重叠现象,D正确。
故选C。
17.生态位不仅包括生物占有的物理空间,还包括其在群落中的作用以及在温度、湿度、土壤和其他生存条件中的状况。下列叙述错误的是( )
A.在同一群落中,一般不存在两个物种生态位长期完全相同的情况
B.两个食性完全不同的种群,可能会存在对空间位置、水源等的竞争
C.物种之间的生态位越相似,对自然界中资源的利用就越充分
D.群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是协同进化的结果
【答案】C
【分析】生态位是指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。生态位重叠是指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象。
【详解】A、在同一群落中不存在两个物种生态位完全相同的情况,自然界资源通常是有限的,当两个物种生态位发生重叠时,必然会发生种间竞争,最终重叠的生态位会被在竞争中占有优势的物种所占有,故在同一群落中一般不存在两个物种长时间生态位完全相同的情况,A正确;
B、两个食性完全不同的种群,也可能会存在对空间位置、水源等的竞争,B正确;
C、物种之间的生态位越相似,生态位重叠越多,非重叠部分资源不能充分利用,因此对自然界中资源的利用不充分,C错误;
D、协同进化是指不同物种间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程。群落中每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果,D正确。
故选C。
18.东亚飞蝗是对粮食安全构成重大威胁的害虫,主要在水位下降的湖滩、河滩和草丛中产卵。我国生态学家马世骏院士在20世纪50年代,提出了使用化学和生物方法降低东亚飞蝗数量,同时通过建造堤坝、管理水位和改良未利用土地等有效策略,对东亚飞蝗防治做出显著贡献。下列有关叙述错误的是( )
A.温度和天敌都是影响东亚飞蝗种群数量的密度制约因素
B.研究东亚飞蝗的生态位通常需要研究其栖息地、食物等
C.用化学药物毒杀东亚飞蝗,对其性别比例无明显影响
D.修筑堤坝、控制水位等能降低东亚飞蝗的环境容纳量
【答案】A
【分析】一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。例如,同样是缺少食物,种群密度越高,该种群受食物短缺的影响就越大,因此,这些因 素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此被称为非密度制约因素。
【详解】A、温度和天敌分别是影响东亚飞蝗种群数量的非密度制约因素和密度制约因素,A错误;
B、研究东亚飞蝗的生态位,通常需要研究其栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等,B正确;
C、化学药物对东亚飞蝗的毒杀和性别无关,对其性别比例也无明显影响,C正确;
D、修筑堤坝、控制水位等能减少东亚飞蝗的产卵地,降低东亚飞蝗的环境容纳量,降低东亚飞蝗的出生率,提高死亡率,从而控制东亚飞蝗的种群密度,D正确。
故选A。
19.近日研究人员在西藏发现了一种在我国从未被记录的蝴蝶物种——幻紫斑蝶,该蝴蝶翅外缘的白斑大而明显,后翅的白斑沿边缘纵向拉长,翅背面中域无白斑。下列有关该物种的叙述错误的是( )
A.若幻紫斑蝶的食物来源越广泛,则其生态位越宽,适应环境的能力越强
B.对该物种栖息地、食物、天敌以及性别比例的统计分析,属于幻紫斑蝶的生态位研究
C.不同生物的生态位重叠的越多,种间竞争越大,竞争可能有利于生态位的分化
D.不同生物占据相对稳定的生态位,是物种之间及生物与环境之间协同进化的结果
【答案】B
【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。(3)特点:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。(4)原因:群落中物种之间以及生物与环境间协同进化结果。(5)意义:有利于不同生物充分利用环境资源。
【详解】A、若幻紫斑蝶的食物来源越广泛,生存资源越充分,则其生态位越宽,其对环境的适应能力也就越强,A正确;
B、研究该物种栖息地、食物、天敌以及与其他物种间的关系,属于幻紫斑蝶的生态位,性别比例是种群特征,B错误;
C、不同生物的生态位重叠的越多,种间竞争越大,越有利于两个物种生态位的分化,C正确;
D、群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,是群落中物种之间以及生物与环境间协同进化结果,D正确。
故选B。
20.在某草原生态系统中,有些捕食者种群和猎物种群的数量随时间变化情况如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线甲表示捕食者种群数量,曲线乙表示猎物种群数量
B.捕食者和猎物在草原生态系统中的生态位完全重叠
C.曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节
D.当猎物逃避捕食者的能力明显提高时,捕食者种群的环境容纳量明显增加
【答案】C
【分析】曲线中被捕食者先增先减,捕食者后增后减,被捕食者峰值高,捕食者和被捕食者之间存在反馈调节,相互制约。捕食者之间此长彼消、此消彼长。捕食关系也属于协同进化。
【详解】A、曲线中被捕食者先增先减,捕食者后增后减,根据题意和图示分析可知:曲线甲表示猎物种群数量,曲线乙表示捕食者种群数量,A错误;
B、研究动物的生态位:栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系,因此捕食者和猎物在草原生态系统中的生态位不重叠,B错误;
C、捕食者和被捕食者之间存在反馈调节,相互制约,捕食者之间此长彼消、此消彼长曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节,C正确;
D、当猎物逃避捕食者的能力明显提高时,捕食者种群的环境容纳量会减小,D错误。
故选C。
2、 非选择题:本题共5个小题,共40分。
21.(7分)内蒙古草原是我国重要的天然牧场,在畜牧业生产中占有重要地位。回答下列问题:
(1)调查发现某草原群落中贝加尔针茅生活力强、个体数量多和生物量大,严重影响其他物种的生存和繁殖,对群落的结构和功能起着决定性的作用,据此判定贝加尔针茅是该群落中的 。
(2)为探究草原放牧强度和氮素施加量对草原群落的影响,进行了相应实验。
①思路:设置不同水平的氮素添加组,每个氮素水平都设置 处理,一段时间后对群落的 、功能特征等指标进行检测。
②结果:植物的物种丰富度结果如图所示。
③分析:结果表明,不同水平的氮素添加组之间植物的物种丰富度 。过度放牧会导致植物的物种丰富度 ,引起这种变化的原因是过度放牧使适口性好的植物先被家畜采食,使其与 的植物竞争资源时容易处于劣势。
(3)秉承可持续发展理念,既要保护草场资源,又要肉、奶高产,保证牧民经济效益,根据逻辑斯谛增长(“S”形增长)原理,牧民应将家畜种群数量维持在 水平。
【答案】
(1)优势物种/优势种
(2) 不同程度的放牧强度 物种丰富度/丰富度相对值 基本相同 减小 适口性差
(3)K/2
【分析】1、物种丰富度是指群落中不同物种的总数。
2、优势物种是指对群落的结构和内部环境的形成有明显决定作用的物种。优势种通常是群落中个体数量多,生活力较强的物种。
【详解】
(1)优势物种是指对群落的结构和内部环境的形成有明显决定作用的物种。贝加尔针茅作为优势物种,应该具有生活力强、个体数量多和生物量大,对群落的结构和功能起决定性的作用。
(2)①本实验的实验目的是探究草原放牧强度和氮素施加量对草原群落的影响,自变量是放牧强度和氮素施加量,检测指标是丰富度相对量(物种丰富度)。据图所示,设置不同水平的氮素添加组,每个氮素水平都设置不同程度的放牧强度处理。
③图示结果表明,不同水平的氮素添加组之间植物的物种丰富度基本相同。据图所示,高放牧强度下物种丰富度相对量远小于不放牧对照,说明过度放牧会导致植物的物种丰富度减小。由于过度放牧使适口性好的植物先被家畜采食,使其与适口性差的植物竞争资源时容易处于劣势。
(3)既要保护草场资源,又要肉、奶高产,肉、蛋、奶的高产不等于家畜数量的高产,应将家畜种群数量维持在K/2值水平,该水平条件下,种群增长速率最大,既能保护草场资源,又能提高肉、奶产量。
22.(9分)研究发现,草原中的某种啮齿动物和蚂蚁都以植物的种子为食,啮齿动物喜欢取食大粒种子,蚂蚁偏爱小粒种子。为了研究这两种动物的数量关系,某科研小组在一实验区域内对这两种动物的数量进行了多年的调查研究,相关结果如图所示。请回答下列问题:
(1) 调查蚂蚁种群密度一般采用样方法而不是标记重捕法,原因是
。用样方法调查蚂蚁种群密度,选取样方时除要做到随机取样外,还要考虑 (答出两点)。
(2) 啮齿动物警觉性高,采用标记重捕法对其种群密度进行调查时,调查的结果可能会偏
,理由是 。
(3)若要研究该区域内某大粒种子植物的生态位,可以研究该区域内该植物的 (答出两点)。
(4)据图可知,从第2年到第3年蚂蚁数量逐渐减少,进一步探究发现,大粒种子植物比小粒种子植物更具有生存优势,请结合图解释该时间段内蚂蚁数量下降的原因: 。
【答案】
(1) 蚂蚁是一种活动能力弱且活动范围较小的动物 样方的大小、样方的数量
(2) 大 啮齿动物警觉性高,一次捕捉后难以再次捕捉,导致重捕的啮齿动物中被标记的个体数减少,所以调查的结果可能会偏大
(3)出现频率、种群密度、植株高度、与其他物种的关系等(答出两点即可)
(4)该时间段内啮齿动物减少,导致大粒种子植物增多,大粒种子植物在与小粒种子植物的竞争中占优势,小粒种子植物减少,造成蚂蚁食物减少(合理即可)
【分析】生态系统中的生物之间的种间关系主要有竞争、捕食、寄生和互利共生等。根据题意,大粒种子植物在与小粒种子植物的竞争中处于优势,移走全部啮齿动物后,大粒种子植物因没有捕食者及和小粒种植物的竞争中占据优势而数量剧增,小粒种子植物占据劣势,进而导致蚂蚁数量减少。
【详解】
(1)调查蚂蚁种群密度一般采用样方法而不是标记重捕法,原因是蚂蚁是一种活动能力弱且活动范围较小的动物。选取样方时除要做到随机取样外,还要考虑样方的大小、样方的数量。
(2)标记重捕法理论计算公式为N=M×n/m,N为样方中个体总数量,M为标记数,n为重捕个体数,m为重捕个体中被标记数,啮齿动物警觉性高,一次捕捉后难以再次捕捉,导致重捕的啮齿动物中被标记的个体数减少,因此调查的结果可能会偏大。
(3)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,若要研究某区域内某种植物的生态位,通常要研究该区域内该植物的出现频率、种群密度、植株高度、与其他物种的关系等。
(4)据图可知,从第2年到第3年蚂蚁数量逐渐减少,是因为该时间段内啮齿动物减少,大粒种子植物增多,大粒种子植物在与小粒种子植物的竞争中占优势,小粒种子植物减少,造成蚂蚁食物减少。
23.(8分)加拿大一枝黄花是原产北美的多年生草本植物,1935年作为观赏植物引入中国,因其繁殖力极强,传播速度快,生长优势明显,而对本地的生物多样性构成严重威胁,故被称为生态杀手。某杂草丛生的荒废区域经过三五年时间整片的生长着加拿大一枝黄花,原有杂草已所剩无几,生态学家认为可能是人们倾倒垃圾带入了加拿大一枝黄花的根状茎导致的。回答下列问题:
(1)人们倾倒了含加拿大一枝黄花根状茎的垃圾,导致加拿大一枝黄花的入侵,说明加拿大一枝黄花的根状茎属于 。
(2)该荒废区域近三五年时间发生的变化属于 演替,做出此判断的依据是
。造成该区域原杂草种群数量大幅减少的主要原因,是加拿大一枝黄花数量的快速增长,这种影响因素属于种群数量调节的 调节因素,即随着加拿大一枝黄花数量的增加使原杂草种群的 下降。
(3)加拿大一枝黄花入侵该区域后,原地杂草与加拿大一枝黄花的生态位具有很大的重叠度,而引发两者的 (填种间关系)。在入侵后的三五年时间内,加拿大一枝黄花的生态位幅度变化情况为 。
【答案】
(1)繁殖体(或繁殖器官)
(2) 次生 三五年前该地区本来就生长着大量的杂草 外源性 环境容纳量
(3) 竞争 变宽
【分析】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。
【详解】
(1)加拿大一枝黄花根状茎最终形成了加拿大一枝黄花,说明加拿大一枝黄花的根状茎属于繁殖体(或繁殖器官)。
(2)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留,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,该荒废区域三五年前该地区本来就生长着大量的杂草,所以发生的变化属于次生演替。加拿大一枝黄花是入侵物种,其数量的增加会降低原杂草种群的环境容纳量,使其种群密度下降,这属于外源性调节因素。
(3)原地杂草与加拿大一枝黄花的生态位具有很大的重叠度,会引发两者的(种间)竞争。因为在入侵地,原地杂草与加拿大一枝黄花相比,后者具有竞争优势,故在入侵后的三五年时间内,加拿大一枝黄花的生态位幅度变化情况为变宽,原地杂草各种群的生态位变化为变窄。
24.(8分)研究人员调查了三星堆城墙遗址上的5种不同维护方式下的植物物种组成及相应群落的稳定性,结果见下表。
样地类型
植物的物种数
优势种
欧式距离
对照
38
小蓬草、狗尾草、艾草
14.19
种植
15
丝茅
17.49
弃耕
29
普通小麦、尼泊尔老颧草
16.48
覆土,定期去灌木
42
白花鬼针草、艾草
12.13
定期修剪
47
结缕草、马蹄金
14.96
注:①各样地类型的处理如下:
对照:无人为干扰;
种植:种植丝茅后,再无人为干扰;
弃耕:曾作为耕地,部分弃耕,仍有少量种植农作物;
覆土,定期去灌木:曾覆土20cm,每年去除超过20cm高的灌木;
定期修剪:曾种植结缕草、马蹄金,每年对较高的植物进行修剪。
②欧式距离:群落稳定性的指标,欧式距离越小,可认为群落越稳定。
回答下列问题:
(1)发生在三星堆城墙遗址上的演替类型为 演替。研究人员为调查各样地中的植物的物种数,采用的调查方法是样方法,统计数据时应记录各样方中植物的 (填“物种数”或“物种名称”)。
(2)植物的物种多样性也可间接反映各样地中动物的物种多样性,这是因为多种多样的植物能为动物提供多种多样的 。
(3)丝茅为多年生草本,高度可达90厘米,在土壤中形成致密的根系以吸收水分。从表格数据可以看出“种植”样地多年后优势种仍是丝茅,且该样地的植物物种数最少,请分析导致这一现象的原因最可能是 。
(4)从各样地的维护方式分析,“覆土,定期去灌木”样地在5种样地中稳定性最高的原因有 。
(5)现有一个新发掘的考古遗址,在雨水冲刷下出现明显的土壤流失。请结合上述信息,为该考古遗址的植被恢复提供一些建议: 。
【答案】
(1) 次生 物种名称
(2)食物条件和栖息空间
(3)丝茅高度高,土壤中形成的根系致密,能获得足够的光照和水分,为其持续作为该地优势种创造了条件;其他植物能利用的光能和水分相应减少,较难在该样地定殖
(4)覆土使土壤中养分含量增加,具有了满足更多植物生长的潜能;去除灌木可提高草本植物接受光照的量,使竞争不佳的物种得以生长并持续存在,提高该样地中物种的多样性,稳定性提高
(5)土壤回填,人工种植根系发达的植物
【分析】群落演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,人类活动会改变群落演替的速度和方向。
初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替。初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
【详解】(1)发生在三星堆城墙遗址上的演替原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体,属于次生演替。为调查各样地中的植物的物种数,统计数据时应记录各样方中植物的物种名称,以方便统计。
(2)植物的分层分布为动物提供了多种多样的栖息空间和食物条件,因此植物的物种多样性也可间接反映各样地中动物的物种多样性。
(3)丝茅高度高,土壤中形成的根系致密,能获得足够的光照和水分,为其持续作为该地优势种创造了条件;其他植物能利用的光能和水分相应减少,较难在该样地定殖,因此该“种植”样地多年后优势种仍是丝茅,且该样地的植物物种数最少。
(4)从各样地的维护方式来看,覆土使土壤中养分含量增加,具有了满足更多植物生长的潜能;去除灌木可提高草本植物接受光照的量,使竞争不佳的物种得以生长并持续存在,提高该样地中物种的多样性,稳定性提高,因此“覆土,定期去灌木”样地在5种样地中稳定性最高。
(5)在雨水冲刷下出现明显的土壤流失问题,为了恢复该考古遗址的植被,可以采用土壤回填,人工种植根系发达的植物,实施水土保持措施等方法。
25.(8分)我国横断山区的暗针叶林是重要的森林资源。林木采伐可能对云杉、冷杉等树种产生干扰,现对冷杉幼树的林地内更新和采伐迹地更新的情况进行调查,并测定相关光合特征和气象指标。
林地内和采伐迹地冷杉幼树光合特征和气象指标
调查
树种
调查
地点
净光合速
率/ mgCO2/g (干重)h
光补偿
点/| Ix
光饱和
点/| Ix
生理辐
射/(cal/cm2/min)
叶重/总重
冷杉
林地内
3.04
450
30000
0.085
26.6
采伐
迹地
3.24
550
40000
0.257
33.9
注:光补偿点是植物的光合速率和呼吸速率达到相等时的光照强度值。光饱和点是植物光合速率不再随光照强度的增加而增加时的光照强度值。生理辐射是植物能吸收用于光合作用的辐射。
回答下列问题:
(1)杉树的叶片呈针状,通常长而细,有利于减弱 而减少失水。(2)在林地内和采伐迹地设置若干 ,对冷杉幼树的更新情况展开调查。由表中数据可知,森林采伐迹地 和 的增大能减少因光补偿点增加而带来的损失,
(3)云杉和冷杉是暗针叶林的 ,对森林的结构和内部环境的形成具有决定作用。两者本身存在种间竞争关系,能共存于混交林中是 的结果。
(4)结合(2)和(3)的信息分析,适当采伐有利于幼树生长的原因是 。(答出两点)
【答案】
(1) 蒸腾作用
(2) 样方 生理辐射 光饱和点
(3) 优势种 生态位分化
(4)适当采伐增加透光度,提高幼树的光饱和点,从而提高光合速率,有利于幼树生长;适当采伐后种内、种间竞争都有所减弱,有利于幼树生长
【分析】总光合速率=净光合速率+呼吸速率。光合速率受光照强度,CO2浓度等因素的影响。
【详解】(1)植物主要通过蒸腾作用失水,杉树的叶片呈针状,通常长而细,有利于减弱蒸腾作用而减少失水;叶肉细胞光合作用的场所是叶绿体,其光合膜上的叶绿素具有吸收、传递、转化光能作用;色素易溶于有机溶剂,故可通过无水乙醇/95%乙醇试剂提取叶绿素,以便于分析树种更新过程中叶绿素的含量变化。
(2)在林地内和采伐迹地设置若干样方,对冷杉幼树的更新情况展开调查;净光合速率=总光合速率-呼吸速率,本研究中的净光合速率指标以单位质量叶片以单位时间内CO2的吸收量表示;表中数据可知,森林采伐迹地生理辐射和光饱和点的增大能减少因光补偿点增加而带来的损失,叶重/总重(叶重与总重的比值)的增大更有利于幼树单株生物量的积累。
(3)云杉和冷杉数量较多,是暗针叶林的优势种,对森林的结构和内部环境的形成具有决定作用;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,两者本身存在种间竞争关系,能共存于混交林中是生态位分化的结果。
(4)结合(2)和(3)的信息分析,适当采伐有利于幼树生长的原因是:适当采伐增加透光度,提高幼树的光饱和点,从而提高光合速率,有利于幼树生长;适当采伐后种内、种间竞争都有所减弱,有利于幼树生长。
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