内容正文:
课时训练15 种群和群落
(时间:40分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-7题每小题3分,共21分)
保分点一 种群
1.(2025·陕西宝鸡二模)蝗虫通常胆小、喜欢独居、危害有限。研究发现干旱会造成地面植被稀疏,导致蝗虫卵的大量产生和孵化,本地食物资源匮乏后它们就被迫发生彼此触碰产生相互影响,在本地组成有秩序的蝗群。蝗群会统一行动进入邻近的栖息地,导致越来越多的蝗虫加入集体迁飞形成蝗灾。对农业造成极大损害。据此判断以下叙述错误的是( )
A.通过样方法调查本地蝗虫卵密度信息可为预测蝗灾提供依据
B.干旱和食物等对种群数量的作用体现了非密度制约因素的影响
C.若能干扰蝗虫的相互触碰效果则可以有效地防止蝗灾形成
D.环境因素可通过影响迁入率和迁出率进而影响种群数量
答案:B
解析:蝗虫卵不活动,可用样方法调查其种群密度,利用样方法调查蝗虫卵的密度可以预测蝗灾的发生率,能及时监控和预报蝗灾,A正确。密度制约因素即影响程度与种群密度有密切关系的因素,如食物、天敌、流行性传染病等,即食物等对种群数量的作用体现了密度制约因素的影响,B错误。研究发现干旱会造成地面植被稀疏,导致蝗虫卵的大量产生和孵化,本地食物资源匮乏后它们就被迫发生彼此触碰产生相互影响,在本地组成有秩序的蝗群。若能干扰蝗虫的相互触碰效果则会影响蝗虫种群不同个体之间的信息交流,进而可影响其繁殖和种内互助,因此可以有效地防止蝗灾形成,C正确。影响种群数量的因素包括气候、季节、降水、食物、天敌等,因此环境因素可通过影响迁入率和迁出率进而影响种群数量,D正确。
2.(2025·湖北十一校二模)常被用于修复干旱区域退化生态系统的先锋植物有梭梭树、柠条等。研究人员调查了干旱区域退化生态系统三个不同地下水埋深(地下水水面到地表的距离)的柠条种群的不同龄级个体数目,结果如图所示。以下叙述正确的是( )
A.种群2的数量变化可用模型N=N0·λt描述
B.种群1年龄结构属于增长型,种群数量可能呈增长趋势
C.这三个种群的数量主要受密度制约因素的影响
D.种群密度能反映种群数量的变化趋势,可用样方法调查种群密度
答案:B
解析:模型N=N0·λt描述的是“J”形增长曲线,“J”形增长曲线是在理想条件下的种群增长模式。由题图可知,种群2各龄级个体数目并非呈现“J”形增长所对应的特点,所以种群2的数量变化不能用该模型描述,A错误。种群1中幼年个体数目较多,老年个体数目较少,年龄结构属于增长型。在适宜条件下,增长型的种群数量可能呈增长趋势,B正确。干旱区域的柠条种群数量主要受水分等非密度制约因素的影响,而不是密度制约因素,C错误。年龄结构能反映种群数量的变化趋势,而不是种群密度。调查柠条种群密度可用样方法,D错误。
3.(2025·江西萍乡一模)如图表示人工鱼塘中某鱼类的出生率、死亡率与种群密度之间的关系。下列关于该鱼类种群数量特征的叙述,正确的是( )
A.根据种群密度可以准确预测该鱼类种群数量变化趋势
B.种群密度为a时,该鱼类种群的年龄结构为增长型
C.种群密度为b时,该鱼类种群的数量达到环境容纳量
D.捕捞后,该鱼类种群密度小于a有利于种群快速恢复
答案:C
解析:根据种群的年龄结构可以预测该鱼类种群的数量变化趋势,A错误;种群密度为a时,种群的出生率=死亡率,种群的年龄结构为稳定型,B错误;该鱼类种群密度在a、b之间时,种群数量呈“S”形增长,b点出生率=死亡率,种群数量达到环境容纳量,C正确;捕捞后,该鱼的种群密度介于a、b之间有利于种群的快速恢复,种群密度小于a时,出生率小于死亡率,不利于种群恢复,D错误。
保分点二 群落
4.(2025·河南安阳一模)科研人员用样方法对广西猫儿山高山湿地的物种多样性、群落演替程度进行了调查,共记录到维管植物136种,隶属于62科103属。演替初期为杂草群落,后逐渐演替为乔木群落。下列叙述错误的是( )
A.维管植物隶属于62科103属,属于群落物种丰富度的调查
B.高山湿地群落逐渐演替成为乔木群落的过程属于初生演替
C.演替的后期群落结构趋于复杂,生态位的分化更加明显
D.演替过程中优势种发生取代,水分是影响演替的主要因素
答案:B
解析:物种丰富度是一个群落中物种的数目,维管植物隶属于62科103属,属于群落物种丰富度的调查,A正确;高山湿地群落逐渐演替成为乔木群落的过程具有土壤和一定的植被条件,属于次生演替,B错误;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,称为这个物种的生态位,演替的后期群落结构趋于复杂,生态位的分化更加明显,C正确;演替的实质是优势取代,演替过程中优势种发生取代,高山湿地的水分是影响演替的主要因素,D正确。
5.(2025·四川宜宾二模)浮游动物以浮游植物、有机碎屑等为食,对环境变化敏感,可用来监测和评价水质情况。长江口及邻近海域几种主要浮游动物优势种的生态位重叠值如下表所示(对角线以下为时间生态位,对角线以上为空间生态位)。重叠值与种间生态位重叠程度呈正相关。下列叙述错误的是( )
类别
长额刺糠虾0.81
百陶箭虫0.64
背针胸刺水蚤0.48
长额刺糠虾0.88
0.34
0.28
百陶箭虫0.78
0.87
0.90
背针胸刺水蚤0.56
0.86
0.89
注:____表示该物种所占时间生态位宽度, 表示该物种所占空间生态位宽度。
A.背针胸刺水蚤与长额刺糠虾的种间竞争最小
B.据表分析,该环境中长额刺糠虾适应能力最强
C.背针胸刺水蚤的空间生态位宽度小于百陶箭虫
D.浮游动物的时间生态位的分化高于空间生态位
答案:D
解析:从题表格数据看,背针胸刺水蚤与长额刺糠虾的生态位重叠值(时间生态位和空间生态位重叠值之和)相对其他组合较小,生态位重叠程度越小,种间竞争越小,A正确;三种动物中,长额刺糠虾的时间生态位宽度和空间生态位宽度最大,说明它有更广泛的生存空间和时间资源利用范围,所以可以推测该环境中长额刺糠虾适应能力最强,B正确;百陶箭虫与其他物种的空间生态位重叠值整体上比背针胸刺水蚤与其他物种的空间生态位重叠值大,说明百陶箭虫在空间上与其他物种竞争更激烈,占据的空间范围可能更广,即背针胸刺水蚤的空间生态位宽度小于百陶箭虫,C正确;分析表格数据可知,浮游动物的时间生态位的分化并没有高于空间生态位,D错误。
6.(2025·江西九江二模)种间竞争有两种常见作用方式,一是通过损耗有限的资源发生竞争,个体不直接相互作用(利用性竞争),二是通过竞争个体间的相互作用开展竞争(干扰性竞争)。下列说法正确的是( )
A.狮子会利用体型优势驱赶猎豹,从而抢夺猎豹捕获的猎物,属于利用性竞争
B.姬蜂幼体会利用其大颚与进入其寄生宿主的其他幼体战斗至死,属于利用性竞争
C.黑胡桃向体外分泌某种化学物质杀死了离树干距离较近的多种植物,属于利用性竞争
D.杂拟谷盗和赤拟谷盗两种害虫既争夺食物,又互相取食对方的卵,包含上述两种竞争
答案:D
解析:狮子会利用体型优势驱赶猎豹,从而抢夺猎豹捕获的猎物。在这个过程中,狮子和猎豹之间有直接的相互作用(狮子驱赶猎豹),并非通过损耗有限资源且个体不直接相互作用的方式竞争,所以不属于利用性竞争,A错误。姬蜂幼体会利用其大颚与进入其寄生宿主的其他幼体战斗至死,没有损耗有限的资源发生竞争,B错误。黑胡桃向体外分泌某种化学物质杀死了离树干距离较近的多种植物,两者没有通过损耗有限的资源发生竞争,不是利用性竞争,C错误。杂拟谷盗和赤拟谷盗两种害虫既争夺食物,又互相取食对方的卵。争夺食物属于通过损耗有限资源(食物)发生的竞争,符合利用性竞争的定义;互相取食对方的卵属于竞争个体间的相互作用,符合干扰性竞争的定义,所以包含上述两种竞争,D正确。
7.(2025·山东齐鲁名校联考)科研人员对某牧区两块灌丛草地分别采用了放牧和封育两种管理措施。二十年后对这两块灌丛草地中的土壤动物进行调查,结果如表所示。下列说法错误的是( )
样地管
理措施
土壤动物
小型动物类群数/种
地面节肢动物类群数/种
放牧
灌丛内
25
24
灌丛外
16
21
封育
灌丛内
24
26
灌丛外
17
23
A.可采用取样器取样法调查土壤动物的丰富度
B.可通过统计土壤动物的个体数目来估算其丰富度
C.放牧和封育的调查结果说明人类活动对土壤动物的影响不大
D.采集的土壤动物可放入体积分数为70%的酒精溶液中固定和防腐
答案:B
解析:调查土壤小动物丰富度时,采用取样器取样法进行研究,统计土壤小动物的方法是记名计算法和目测估计法,A正确;一个群落中的物种数目,称为物种丰富度,为估算丰富度,应统计群落中物种数目,即土壤小动物的种类数,B错误;放牧和封育两块样地的调查结果说明人类活动对土壤动物的影响不大,C正确;采集的土壤动物可放入体积分数为70%的酒精溶液中固定和防腐,用以保存小动物标本,D正确。
(8-11题每小题4分,共16分)
8.(2025·黑龙江齐齐哈尔二模)生态学家研究某草原西北狼的种群数量变化,得到种群在数年内的出生率和死亡率的比值曲线,如下图所示(其中R=出生率/死亡率),在不考虑迁入、迁出的情况下,下列说法正确的是( )
A.该草原中西北狼在a点和b点对应的时间的种群密度相等
B.b点时种群的年龄结构是为衰退型,c点时年龄结构为增长型
C.西北狼数量在a~d时间段内先升后降,在b~c之间种群数量达到最大
D.在食物和空间充裕的条件下,密度制约因素不影响西北狼的种群密度
答案:C
解析:西北狼在a点和b点对应的时间,只是出生率/死亡率的比值相等,种群密度不相等,A错误;b点时种群的出生率和死亡率的比值大于1,说明种群数量都在增长,若不考虑其他因素,此时年龄结构为增长型,c点出生率和死亡率的比值小于1,年龄结构为衰退型,B错误;种群的出生率和死亡率的比值先大于1后小于1,说明种群数量先增加后减少,在b~c之间某一点等于1,故在此时种群数量达到最大,C正确;无论在什么条件下,密度制约因素都可以影响种群密度,D错误。
9.(2025·河北沧州一模)某实验小组进行了“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验,统计结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.培养期间需要定期更换培养液,为酵母菌提供充足的营养物质并清除代谢废物
B.若a、b时刻酵母菌种群出生率与死亡率的差值相同,则两时刻的增长速率不同
C.0~1 d和4~5 d时种群增长速率低,是因为种内竞争激烈,2~3 d之间种群增长速率最大
D.使用血细胞计数板对酵母菌进行计数时,应先滴加培养液再盖上盖玻片
答案:B
解析:“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实验是在有限的环境资源条件下进行的,不能更换培养液,A错误;若a、b时刻酵母菌种群出生率与死亡率的差值相同,但两时刻的种群数量不同,则两时刻的增长速率不同,B正确;0~1 d时种群数量很少,种群增长速率低不是因为种内竞争激烈,C错误;使用血细胞计数板对酵母菌进行计数时,应先盖上盖玻片再滴加培养液,D错误。
10.(2025·四川成都二模)暑期降雨频繁,某地河水水位上涨,超过了平均常水位。如图是该河河堤的模式图,下列说法错误的是( )
A.研究该河有多少种群及其相互关系等问题属于群落水平上研究的问题
B.区别淹没区与季节性洪泛区两个区域的重要特征是两地的物种丰富度
C.河中植物和动物种群在冬季与暑期有差异,体现了群落的季节性变化
D.河中生态位相似但存在生殖隔离的种群间常会进化出相似的生理结构
答案:B
解析:研究该河有多少种群及其相互关系等问题属于群落水平上研究的问题,A正确;区别淹没区与季节性洪泛区两个区域的重要特征是两地的物种组成而非物种丰富度,B错误;河中植物和动物种群在冬季与暑期有差异,这体现了群落的季节性变化,C正确;生态位相似,说明其利用的资源相似,即使存在生殖隔离的种群也常会进化出相似的生理结构,D正确。
11.(2025·湖南岳阳一模)对一处弃耕农田的演替过程的记录如下表所示,下列有关说法错误的是( )
弃耕时间/年
<1
1
2
3
5~10
50~100
优势植物
马唐
飞蓬
紫菀
须芒草
短叶松
栎
非优势植物
-
豚草
豚草
豚草
火炬松
山核桃
A.弃耕农田上发生的群落演替是次生演替
B.该地草本植物的演替速度比木本植物慢
C.与草原相比,针叶林中的动物分层现象较为复杂
D.植物类群的变化说明群落演替过程中物种组成是动态变化的
答案:B
解析:弃耕农田保留了土壤基本条件和植物的种子或其他植物繁殖体,在其上发生的演替属于次生演替,A正确;与草本植物阶段相比,木本植物阶段的演替需要的时间较长,比较缓慢,B错误;与草原相比,针叶林的植物垂直结构更显著,则动物分层现象也较为复杂,C正确;群落演替的过程中,物种组成不是固定不变的,是动态变化的,D正确。
12.(10分)(2025·安徽卷)人为干扰导致的栖息地碎片化对生物多样性和群落结构具有重要影响。为探究某群落的物种多样性及优势种生态位宽度与人为干扰的耦合关系,科研小组调查了不同人为干扰强度下的群落结构特征。
表1 主要优势种的生态位宽度
结构层
优势种
生态位宽度
轻度干扰
中度干扰
重度干扰
乔木层
马尾松
20.78
25.14
17.25
栗
8.65
14.52
12.16
亮叶桦
4.94
1.71
1.70
槲栎
2.00
2.57
1.98
灌木层
山莓
9.44
12.61
10.64
蛇葡萄
6.40
4.38
2.72
草本层
芒萁
15.17
15.32
15.10
牛膝
5.71
5.76
8.14
说明:生态位宽度表示物种对资源的利用程度,数值越大,物种生存范围越宽。
回答下列问题:
(1)据表1可知,不同物种对人为干扰强度的响应不同,该群落中受人为干扰影响最小的优势种是________。在人为干扰影响下,有些物种的生态位变宽,原因可能是________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
______________________________________________________(答出2点即可)。
(2)据图可知,在中度干扰下群落各结构层物种丰富度均有所上升,但随着干扰的进一步增强,群落中只有草本层的丰富度持续增大。从群落垂直分层及资源利用特征的角度分析,其原因是___________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)人为干扰过程中,各物种在群落中的优势和种间关系会逐渐变化。由此,科研小组进一步对轻度干扰下乔木层优势种的种间关联性进行了分析(表2),结果表明亮叶桦与两个物种(栗和槲栎)对生存环境与资源利用具有____________,此时群落结构不稳定。
表2 轻度干扰下乔木层优势种的种间关联性
说明:“+”表示正关联,即两个物种常分布于一起;“-”表示负关联,即两者无法或很少共存于同一环境;“○”表示无关联。
(4)我国在生态工程的理论和实践领域已取得了长足进展。针对人为干扰造成的栖息地碎片化,可通过建设生态走廊以促进同种生物种群间的____________,实现物种间互利共存和种群的再生更新。该措施主要是遵循生态工程的________原理。
答案:(1)芒萁 栖息地碎片化形成的边缘区域占比显著增加,边缘区域资源丰富;碎片化导致适应能力弱的物种灭绝,剩余物种竞争压力下降而扩大资源利用范围 (2)中度干扰时,群落垂直结构更复杂,生物对资源的利用更充分,物种丰富度上升;重度干扰时,乔木层和灌木层物种丰富度降低,草本层获得了更多的光照和空间等资源,垂直分层简化使资源利用集中 (3)负关联(种间竞争关系) (4)基因交流 自生
解析:(1)据表1可知,在不同人为干扰强度下,芒萁的生态位宽度基本相同,所以该群落中受人为干扰影响最小的优势种是芒萁。在人为干扰影响下,栖息地碎片化可能导致形成的边缘区域占比显著增加,边缘区域资源丰富,有些物种的生态位可能变宽;此外,栖息地碎片化可能导致适应能力弱的物种灭绝,剩余物种的竞争压力下降,进而扩大资源利用范围,其生态位可能变宽。(2)与轻度干扰相比,中度干扰时群落的垂直结构更复杂,生物对资源的利用更充分,所以群落各结构层物种丰富度均有所上升;重度干扰时,乔木层和灌木层受影响较大,物种丰富度降低,草本层获得了更多的光照和空间等资源,所以群落中只有草本层的丰富度持续增大。(3)由表2可知,亮叶桦与栗和槲栎的种间关联性均呈负关联,即亮叶桦与栗和槲栎无法或很少共存于同一环境,对生存环境与资源利用具有种间竞争关系,此时群落结构不稳定。(4)建设生态走廊,可以促进同种生物种群间的基因交流,实现物种间互利共存和种群的再生更新。该措施主要是遵循生态工程的自生原理。
13.(13分)(2025·江西新余一模)长白山次生杨桦林是阔叶红松林被破坏后形成的先锋群落。山杨、水曲柳为某次生杨桦林样地主要树种。在200 m×260 m的区域中划分多个正方形(边长为t m,t介于5到200之间),统计每个样方内的雌、雄水曲柳植株数,建立性别比例、取样面积与种群数量关系,如图所示。回答下列问题:
(1)阔叶红松林被破坏后形成次生杨桦林的演替类型,与火山岩上发生的演替类型相比,具有的特点是________(填序号)。
①演替速度快
②演替经历的阶段较少
③是一个可逆的动态变化过程
④演替经历的阶段取决于外力作用的方式、强度和持续时间
(2)水曲柳种群数量和密度的调查运用了样方法,在200 m×260 m的区域内选取的样方面积为________hm2就能基本满足要求,取样时除了需考虑样方的面积、数量外,还要保证________的原则。
(3)性别比例主要通过影响________来间接影响种群密度。图示结果显示,雌、雄株数量与取样面积的关系呈________;次生杨桦林样地中________________,性别比例大于1。
(4)阔叶红松林中出现的林窗有助于物种多样性增加。因为林窗区域________________(答两点)等环境条件发生变化,适合更多的生物生存。但林窗面积过大,会导致土壤动物类群数减少,从土壤动物习性角度分析,其可能的原因是_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(5)长白山次生杨桦林中,决定动物垂直分层的主要因素是_________________________________________________________________。
答案:(1)①②③④ (2)1 随机取样 (3)出生率 正相关 水曲柳雌株多于雄株 (4)阳光和湿度 某些土壤动物具有避光趋湿的特性,林窗面积过大,光照过强,土壤湿度过低,不适合这些土壤动物生存 (5)食物和栖息场所
解析:(1)该次生杨桦林属于次生演替,与原始的火山岩上发生的初生演替相比,次生演替的演替速度快,演替经历的阶段比初生演替少(原有生态系统的部分条件仍然存在,演替阶段相对简化),次生演替是一个可逆的动态变化过程(在一定的条件下,生态系统可以恢复到原来的状态或接近原来的状态),演替经历的阶段取决于外力作用的方式、强度和持续时间(外力作用的不同会影响演替的速度和方向),故选①②③④。(2)研究区域的总面积为5.2 公顷。选取的样方面积为1 hm2的常用的标准面积,可满足调查需要。除样方大小、数量外,还必须遵循随机取样的原则。(3)性别比例主要是通过影响出生率来间接影响种群密度。题图示中,雌、雄株数量随样方面积逐渐上升并趋于稳定,关系呈正相关;由最终数据可知,水曲柳雌株多于雄株,性别比例>1。(4)林窗出现后,局部小环境中阳光和湿度等条件发生变化,能为更多生物提供适宜生境。但林窗过大时会使土壤暴露、干燥,光照辐射增强,不利于喜阴湿的土壤动物生存,从而导致其类群数下降。(5)此处动物的垂直分层主要由植被(森林)的垂直结构所决定。植被分层为动物提供了食物和栖息场所,从而形成相应的垂直分层现象。
学科网(北京)股份有限公司
$