内容正文:
专题四 生态学
微专题(十一) 种群与群落
高考考点:1.种群的数量特征。2.种群的数量变化。3.群落的结构。4.群落的演替。
考点1 种群的数量特征及种群数量的变化
1.生态数据的调查方法汇总
(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.种群的数量特征及相互关系
(1)不是所有种群都有全部的数量特征,如:没有性别分化的生物种群不具有性别比例特征;封闭的海岛上的生物种群不具有迁入(出)率特征。
(2)性别比例只影响种群的出生率,不影响死亡率。
(3)年龄结构是预测种群发展趋势的重要依据,但不能直接决定种群密度,通过影响出生率和死亡率影响种群密度。
(4)种群是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位。
(5)种群的特征除了数量特征外,还有空间特征(集群分布、随机分布和均匀分布等)。
3.种群数量变化的模型分析
(1)“J”形增长。
对数学公式中“λ”值的解读
(2)“S”形增长。
1.(2022·浙江1月选考,T22)经调查统计,某物种群体的年龄结构如图所示。
下列分析中合理的是( )
A.因年龄结构异常不能构成种群
B.可能是处于增长状态的某昆虫种群
C.可能是处于增长状态的某果树种群
D.可能是受到性引诱剂诱杀后的种群
解析 该物种群体是占有一定空间和时间的同一物种所有个体的集合体,虽然年龄结构异常,但仍能构成一个种群,A项错误;根据年龄结构分析,该种群个体中最大周龄约10周龄,生命周期短,且处于生殖前期的个体明显多于处于生殖后期的个体,推测该种群可能是处于增长状态的某昆虫种群,B项正确,C项错误;该种群雄性生殖期的时间短,生殖后期周龄明显小于雌性生殖后期周龄,因此不是受到性引诱剂诱杀后的种群,D项错误。
答案 B
2. (2023·山东卷,T11)对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察,并统计了这些灰松鼠的存活情况,结果如图。下列说法正确的是( )
A.所观察的这些灰松鼠构成一个种群
B.准确统计该年出生的所有灰松鼠数量需用标记重捕法
C.据图可推测出该地的灰松鼠种内竞争逐年减弱
D.对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体
解析 种群是指在一定的空间范围内,同种生物所有个体形成的集合,根据题意可知,观察的并非该地的全部灰松鼠,A项错误;标记重捕法是调查种群密度的一种估算法,不能准确统计该年出生的所有灰松鼠数量,B项错误;由题图可知,随着灰松鼠年龄的增大,其存活率逐渐下降,但当地灰松鼠的种群数量未知,不能推断其种内竞争的情况,C项错误;由题图可知,灰松鼠幼体的存活率下降十分明显,故对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体,D项正确。
答案 D
考题纵深进阶
填充。
(1)(2021·广东卷,T6)如图表示某“S”形增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种群达到环境容纳量(K值)时,其对应的种群数量是b。
(2)(2022·全国乙卷,T31)某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量,主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。为保证调查的可靠性和准确性,选取样方应注意的主要事项有随机取样、样方大小一致、样方数量适宜(答出3点即可)。
(3)(2023·全国甲卷,T31改编)调查水鸟甲的种群密度通常使用标记重捕法,原因是鸟类活动能力强,活动范围大。若要了解该城市某个季节水鸟甲种群的环境容纳量,围绕食物指出需调查的内容有水鸟甲的取食面积、取食种类和成分比例(答出3点即可)。
维度一 种群的数量特征与数量变化(考查科学思维)
1.(2024·山东模拟)白天鹅作为一种候鸟,每年3月开始从越冬地迁徙回繁殖地进行繁殖。研究人员在夏季对某白天鹅繁殖地(2 hm2)的白天鹅种群数量进行调查,第一次捕获并标记了18只白天鹅,第二次捕获了25只,其中有标记白天鹅9只。下列说法正确的是( )
A.该繁殖地内的全部幼年和成年白天鹅个体组成一个种群
B.调查期内,该繁殖地内白天鹅的种群密度约为50只·hm-2
C.调查期内,标记物脱落会导致种群密度的调查值大于实际值
D.繁殖地白天鹅的种群密度由出生率、迁入率和迁出率直接决定
解析 在一定的空间范围内,同种生物的所有个体是一个种群,该繁殖地内全部的白天鹅还应包含老年白天鹅,因此不能构成一个种群,A项错误;调查期内,该繁殖地内白天鹅的种群密度约为18×25÷9÷2=25只·hm-2,B项错误;调查期内,标记物脱落会导致重捕中标记个体数偏小,从而导致种群密度的调查值大于实际值,C项正确;出生率和死亡率、迁入率和迁出率对种群数量起着决定性作用,繁殖地白天鹅的种群密度由出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定,D项错误。
答案 C
2.(2024·鞍山模拟)科学家跟踪调查某群落中甲、乙两个动物种群的数量变化,得到甲种群的增长速率变化和乙种群的λ值变化情况(如图所示)。下列叙述错误的是( )
A.t3~t4时间段甲种群的年龄结构为增长型
B.甲种群密度在t5时刻大约是t3时刻的2倍
C.乙种群密度在t2时刻最大,t3时刻最小
D.甲、乙两种群种内竞争最激烈的时刻分别是t5和t2
解析 t3~t4时间段甲种群增长速率大于0,种群数量在增加,年龄结构为增长型,A项正确;甲种群在t3时刻增长速率最大,此时种群数量约为K/2,在t5时刻增长速率为0,此时种群数量约为K,因此甲种群密度在t5时刻大约是t3时刻的2倍,B项正确;λ大于1时种群数量增加,乙种群密度在t2时刻最大,λ小于1时种群数量减少,乙种群密度在t4时刻最小,C项错误;甲、乙种群在种群密度最大时,种内竞争最剧烈,由以上分析可知,甲、乙两种群种内竞争最激烈的时刻分别是t5和t2,D项正确。
答案 C
维度二 影响种群数量变化的因素(考查社会责任)
3.调节种群数量的因素分为外源性因素和内源性因素,外源性因素包括气候、食物、种间竞争等,内源性因素有遗传、行为、内分泌等。下列叙述错误的是( )
A.外源性因素包括密度制约因素和非密度制约因素
B.不同类型调节因素形成的环境压力可以加速生物的进化进程
C.某种群密度过大时,在内源性调节因素的作用下环境容纳量减小
D.种群数量变化是种群适应多因素作用而发展成的自我调节能力的体现
解析 食物、天敌等因素对种群数量的作用强度与种群密度相关,是密度制约因素,气候是非密度制约因素,A项正确;不同类型调节因素形成的环境压力使种群中基因频率的改变速度加快,可以加速生物的进化进程,B项正确;某种群密度过大时,在内源性调节因素的作用下种群密度降低,而环境容纳量和环境中的资源和空间有关,此时空间和资源不变,环境容纳量不变,C项错误;种群数量变化是种群在外源性因素和内源性因素综合作用下,种群内部作用导致的,即种群适应多因素作用而发展成的自我调节能力的体现,D项正确。
答案 C
4.(2024·海口模拟)生物在生存斗争中获得生存的对策称为生态对策。生态对策包括r对策和K对策两种,如表是采用两种生态对策的种群生活史的适应特征,下列相关叙述错误的是( )
项目
r对策
K对策
初次生育年龄
早
迟
寿命
短
长
成熟时间
短
长
死亡率
高
通常低
每次生殖的后代数目
很多
少
一生中的生育次数
通常一次
通常几次
亲代抚养
没有
精心照顾
后代或卵的大小
小
大
A.大熊猫和人都是哺乳动物,都属于K对策生物
B.蝗虫属于r对策生物,调查其若虫跳蝻的密度常用样方法
C.与K对策生物相比,r对策生物抵御捕食者捕食的能力更强
D.自然界中两种生态对策种群的增长曲线通常均为“S”形
解析 根据题表分析,大熊猫和人个体大、寿命长、生殖力弱但存活率高,故大熊猫和人属于K对策生物,A项正确。蝗虫的卵小,没有亲代抚养,个体生存容易受到外界环境的影响,属于r对策生物;调查其若虫跳蝻的密度常用样方法,因为跳蝻的活动能力弱、活动范围小,B项正确。与K对策生物相比,r对策生物更易受到外界环境因素的影响,其抵御捕食者捕食的能力更弱,C项错误。自然界中空间和资源是有限的,因而两种生态对策种群的增长曲线通常均为“S”形,D项正确。
答案 C
考点2 群落的结构及演替
1.群落的结构
(1)群落的两种空间结构。
(2)生态位。
2.初生演替与次生演替的区别
1.(2023·江苏卷,T14)在江苏沿海湿地生态系统中,生态位重叠的两种动物甲、乙发生生态位分化,如图所示。甲主要以植物a为食,乙主要以植物b为食,两者又共同以植食性动物c为食。下列相关叙述错误的是( )
A.a、c分别处于第一、二营养级,其生态位重叠
B.a、b中的能量沿着食物链单向流动、逐级递减,最终以热能形式散失
C.生物群落中物种的生态位受生物因素影响,也与非生物因素有关
D.生态位分化是经自然选择形成的生物适应性,提高了生物对环境资源的利用率
解析 a为植物,b为植物,c为植食性动物,a、c分别处于第一、二营养级,其生态位并不重叠,A项错误;能量流动的起点是生产者(a、b)固定的太阳能,渠道是食物链(网),特点是单向流动和逐级递减,但不能循环,能量最终以热能形式散失,B项正确;生态位受食物、天敌等生物因素的影响,也受光照、温度等非生物因素的影响,C项正确;每种生物占据着相对稳定的生态位,这种生态位分化是经自然选择形成的生物适应性,有利于不同生物充分利用环境资源,这也是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果,D项正确。
答案 A
2.(2023·海南卷,T5)某亚热带地区青冈栎林被采伐后的演替过程如图。
下列有关叙述错误的是( )
A.采伐迹地保留了原有青冈栎林的土壤条件和繁殖体,该演替属于次生演替
B.与杂草群落相比,灌丛对阳光的利用更充分
C.与灌丛相比,马尾松林的动物分层现象更明显
D.与马尾松林相比,马尾松、青冈栎混交林乔木层的植物种间竞争减弱
解析 采伐迹地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,因此题述演替属于次生演替,A项正确;与杂草群落相比,灌丛生长得高,更能充分利用阳光,B项正确;与灌丛相比,马尾松林可以为动物提供更广阔的栖息空间和食物条件,使动物的分层现象更明显,C项正确;与马尾松林相比,马尾松、青冈栎混交林乔木层的结构更复杂,植物对阳光等环境资源的竞争更激烈,种间竞争增强,D项错误。
答案 D
考题纵深进阶
判断正误与填充。
(1)挺水的莲、浮水的睡莲及沉水的水草体现出群落的垂直结构。(2020·江苏卷,T15) (√)
(2)退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁之后都会发生群落的初生演替。(经典高考题) (×)
(3)习性相似物种的生活区域重叠得越多,对资源的利用越充分。(经典高考题) (×)
(4)(2023·山东卷,T24)某退耕农田的群落演替与在火山岩上进行的群落演替相比,除了演替起点的不同,区别还在于该群落演替类型时间短,速度较快(答出2点区别即可);该农田退耕前后在不同阶段占据优势的物种不同,说明人类活动对群落演替的影响是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。
维度一 群落的结构(考查科学思维)
1.(2024·辽阳一模)共生关系是指在同一空间中不同物种的共居关系,按其作用程度分为互利共生、偏利共生和原始合作等,其中偏利共生是指种间相互作用仅对一方有利,对另一方几乎无影响的共生关系。下列对各项共生关系的分析,正确的是( )
①树干上的地衣、苔藓等附生植物借助被附生植物支撑自己,以获得更多光照和空间,附生植物和被附生植物之间的关系为互利共生 ②鼓虾是营穴居生活的盲虾,隐螯蟹利用鼓虾的洞穴作为隐蔽场所,同时也为鼓虾引路导航,鼓虾和隐螯蟹的关系是互利共生 ③鸟类为有蹄类啄去体外寄生物,有蹄类为鸟类提供食物,鸟类和有蹄类之间的关系为偏利共生 ④鸵鸟和斑马对共同御敌十分有利,鸵鸟视觉敏锐,斑马嗅觉出众,斑马和鸵鸟的关系为原始合作
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
解析 树干上的地衣、苔藓等附生植物借助被附生植物支撑自己,以获得更多资源,这对附生植物有利,而对被附生植物几乎无影响,属于偏利共生,①错误;鼓虾是营穴居生活的盲虾,隐螯蟹利用鼓虾的洞穴作为隐蔽场所,同时也为鼓虾引路导航,二者相互依存,彼此有利,分开后生活都会受到影响,属于互利共生,②正确;鸟类为有蹄类啄去体外寄生物,有蹄类为鸟类提供食物,二者之间的关系为互利共生,③错误;鸵鸟和斑马对共同御敌十分有利,鸵鸟视觉敏锐,斑马嗅觉出众,斑马和鸵鸟生活在一起相互有利,分开也能各自独立生活,它们的关系为原始合作,④正确。故选D。
答案 D
2.如图为云南高黎贡山北段植物群落中木本植物和草本植物丰富度随海拔高度变化情况。下列有关分析不正确的是( )
A.2 600 m以上木本植物物种丰富度与海拔呈现负相关
B.海拔2 600 m以下,木本植物丰富度大于草本植物的丰富度
C.海拔3 100 m以上,草本植物物种丰富度增加可能是光照条件改变引起的
D.温度是草本植物物种丰富度随海拔变化的重要影响因素
解析 结合题图可知,海拔2 600 m以上,随着海拔的升高,木本植物的物种丰富度下降,因此与海拔呈负相关,A项正确;海拔2 600 m以下,木本植物丰富度小于或大于草本植物的丰富度,B项错误;海拔3 100 m以上,木本植物减少,从而减少了遮挡,使草本植物获得更多的光照,故草本植物物种丰富度增加可能是光照条件改变引起的,C项正确;题图中草本植物的物种丰富度随着海拔的升高先下降后上升,不同的海拔高度温度有差异,因此温度是草本植物物种丰富度随海拔变化的重要影响因素,D项正确。
答案 B
维度二 群落演替(考查社会责任)
3.(2024·镇江一模)石漠化是指因水土流失导致土壤损失、基岩裸露,地表呈现荒漠景观的演替过程。在自然因素和人为因素的作用下,我国西南部石灰岩区域曾经出现过严重的石漠化现象。下列叙述正确的是( )
A.石灰岩区域石漠化后再发生的演替属于初生演替
B.发生石漠化时群落演替依次经历了乔木、草本、灌木,再到荒漠四个阶段
C.封山育林、退耕还林可以减缓土地石漠化,提高群落的物种多样性
D.在石漠化过程中,群落的物种组成不变,生物数量减少,生态系统稳定性降低
解析 石漠化是指因水土流失导致土壤损失、基岩裸露,地表呈现荒漠景观的演替过程,但石灰岩区域可能保留有土壤条件,甚至种子或其他繁殖体,因此,石灰岩区域石漠化后再发生的演替属于次生演替,A项错误;发生石漠化时是朝着群落结构越来越简单的方向进行演替,可能依次经历了乔木、灌木、草本,再到荒漠四个阶段,B项错误;封山育林、退耕还林等保护措施可以减缓土地石漠化,提高群落的物种多样性,这说明人类活动可以使群落演替的速度减慢,C项正确;在石漠化过程中,群落的物种组成会发生改变,生物种类和数量减少,生态系统稳定性降低,D项错误。
答案 C
4.退耕还林是践行“绿水青山就是金山银山”发展理念的重要措施之一。如图表示科研人员对某地不同退耕年限植物群落的物种数目变化的调查结果。下列说法正确的是
( )
A.种群密度是区分不同群落的重要特征
B.在该演替的过程中,草本植物的种类和数量逐渐减少
C.与自然演替相比,退耕还林加快了该区域群落演替的速度
D.在演替过程中,灌木最终会被乔木取代而消失
解析 群落的物种组成是区分不同群落的重要特征,A项错误;结合题图可以看出,在该演替过程中,草本植物的种类先逐渐增多而后减少,B项错误;与自然演替相比,退耕还林是人为条件下对群落演替速度和方向的改变,该过程属于次生演替,退耕还林加快了该区域群落演替的速度,C项正确;在演替过程中,只要气候条件适宜,灌木的优势地位最终会被乔木取代,但不会消失,D项错误。
答案 C
学科网(北京)股份有限公司
$$