内容正文:
专题7 生物与环境①
考点1 种群
考点2 群落
考点3 生态系统
考点4 环境保护
数量
特征
种群
网络构建:种群【P106】
00
① 型增长(理想状态)
② 型增长(自然环境)
③波动(爆发-易成害、下降-易消亡)
数量变化
①生物因素和非生物因素
②密度制约因素和非密度制约因素
影响因素
①种群密度
②出生率和死亡率
③迁入率和迁出率
④年龄结构
⑤性别比例
种群密度
出生率
死亡率
迁入率
迁出率
性别比例
年龄结构
J
S
【思考】
若想持续地获得最大捕鱼量,
应 。
若想一次性获得最大捕捞量,应 。
使捕捞后种群数量处在K/2左右
在种群数量达到K值时捕捞
【素养提升】种群“J”形增长和“S”形增长的比较
01
项目 “J”形增长 “S”形增长
前提
条件 理想状态:
① ;
② ;
③ ; 自然状态:
① ;
② .
。
增长
模型
特点 种群数量以恒定倍数连续增长,Nt=N0λt(λ>1,且为定值)。 种群数量增长经历:慢→快→慢,
最终达到K值后基本保持稳定。
有无K值
食物和空间条件充裕
气候适宜
没有天敌和其他竞争物种
资源和空间有限
种群密度增大时,
种内竞争加剧
无
有
注:环境容纳量(即K值)是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量。
【素养提升】种群的“J”形增长与“S”形增长的联系
01
?
理想状态J形增长
现实状态
S形增长
①种群“ ”形增长:
表明生物种群具有过度繁殖潜能。
②种群“ ”形增长:
是生物在自然界环境阻力作用下的必然结果。
③阴影表示 ,
两条曲线数量差表示:
。
J
S
环境阻力
被淘汰的个体数
环境阻力
食物不足
空间有限
种内斗争
天敌捕食
气候不适
传染病等
【素养提升】种群增长率和增长速率
01
种群增长率 VS 种群增长速率
单位数量的个体在
单位时间内新增加的个体数 定义 单位时间内新增加的个体数
(即种群数量增长曲线的斜率)
公式
单位
有单位,如个/年
无单位,为一比值
增长率=
Nt-Nt-1
Nt-1
x100%
注:Nt为现有个体数;Nt-1为原有个体数;t为时间。
增长速率=
Nt-Nt-1
t-(t-1)
=
△N
△t
【素养提升】种群“J”形增长的相关曲线
01
【例1】假设在理想条件下,某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。则:
时间(min) 0 20 40 60 80 100 120 140 160
分裂次数 0 1 2 3 4 5 6 7 8
数量(个) 1 2 4 8 16 32 64 128 256
增长率 0
增长速率 0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
4
8
16
32
64
128
请尝试绘制
相应的曲线图。
思考
【素养提升】种群“J”形增长的相关曲线
01
λ与增长率的关系是?
思考
-
Nt
Nt-1
Nt-1
增长率=
小结:当λ-1>0,即λ>1时,种群数量 ;
当λ-1=0,即λ=1时,种群数量 ;
当λ-1<0,即λ<1时,种群数量 。
增加
保持不变
减少
λ=
Nt
Nt-1
λ为该种群数量是前一年种群数量的倍数,即
Nt
Nt-1
Nt-1
Nt-1
= -
= -1
Nt
Nt-1
=λ-1
注:只有当
λ>1,
且为定值时,
曲线才呈J形。
【素养提升】种群“J”形增长的相关曲线
01
①a段:λ>1且恒定,种群数量 。
②b段:λ>1,种群数量 。
③c段:λ=1,种群数量 。
④d段:λ<1,种群数量 。
⑤e段:虽然λ呈上升趋势,但仍未达到1,故种群数量 。
图中哪个时间段内,
种群数量呈J型增长?
思考
a时间段内。
呈“J”形增长
一直增长
维持相对稳定
逐年下降
逐年下降
【素养提升】种群“S”形增长的相关曲线
01
【例2】高斯培养大草履虫的实验,则:
时间(天) 0 1 2 3 4 5
数量(个) 5 30 130 340 375 375
增长率 0
增长速率 0
5
3.3
1.6
0.1
0
25
100
210
35
0
请尝试绘制
相应的曲线图。
思考
典题精研【P108】
01
1.(2025·陕晋宁青,11)入侵物种线虫甲和本土物种线虫乙常引起松树成片死亡。为探究两者的竞争关系,在相同实验条件下对甲和乙混合培养,部分结果如表。
下列叙述错误的是( )
D
组别 甲初始数量(条) 乙初始数量(条) 存活物种
1 9♂+9♀ 10♂+10♀ 甲
2 6♂+6♀ 10♂+10♀ 甲
3 4♂+4♀ 10♂+10♀ 甲
4 3♂+3♀ 10♂+10♀ 乙
A.相同条件下甲单独培养时的K值比混合培养时大
B.实验中仅存活一种线虫的原因是两者生态位相似
C.设置相同雌雄比是为排除性别比例对实验结果的干扰
D.结果表明野外释放乙是生物防治甲入侵的有效措施
01
单独培养时,甲的环境阻力较小,资源充足,其K值比混合培养时大,√;
两种线虫由于生态位非常相似,竞争非常激烈,竞争弱的一方最终被淘汰,√;
雌雄比一致可避免性别比例差异影响繁殖率,从而排除无关变量干扰,√;
实验显示甲在多数情况下占优势,
仅当甲初始数量极少时乙存活,说明释放乙难以有效抑制甲入侵,×;
典题精研【P109】
01
2.(2024·广西)为了研究游客投喂对某森林公园内野生猕
猴种群数量的影响,研究人员进行了跟踪调查,结果见图。
下列关于游客投喂对猴群的影响,叙述错误的是( )
A.使猴群的种群增长率一直增加
B.降低了园区内猴群的环境阻力
C.使猴群数量增加,可能导致外溢
D.降低种群密度对猴群数量的制约作用
A
增长率是单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数,无法确定,×;
游客投喂减少了猴群对食物等的竞争,降低了园区内猴群的环境阻力,√;
投喂使猴群数量增加,超过园区的环境容纳量,可能导致外溢,√;
游客投喂食物,猕猴种群数量不会受到食物的制约,
降低种群密度对猴群数量的制约作用,√;
典题精研【P110】
01
3.(2025·广东)草地蘑菇圈是大量蘑菇呈圈带状分布的一种生态现象(如图)。通过对圈上、圈内和圈外的植物和土壤进行调查分析,可揭示蘑菇圈形成对草地群落和土壤的影响。下列叙述错误的是( )
A.调查草地上植物和土壤分别采用样方法和取样器取样法
B.圈上植物长得高呈现明显的圈带,形成草地群落垂直结构
C.蘑菇菌丝促进土壤有机质分解,使圈上土壤速效养分增加
D.圈上植物种群的优势度增加可影响草地群落的物种组成
B
植物-样方法,土壤-取样器取样法,√;
圈上植物呈圈带状分布,是空间分布差异,属于群落的水平结构,×;
蘑菇属于分解者,菌丝促进土壤有机质分解,增加蘑菇圈上土壤中的养分,√;
优势度高的植物可能竞争资源(如光照、水分),进而可影响群落的物种组成,√;
群落
网络构建:群落【P106】
00
区分标准:① ;② ;
举例:荒漠生物群落、草原生物群落、森林生物群落
主要类型
群落外貌
物种组成
① :区别不同群落的重要特征,决定群落性质最重要的因素。② :互利共生、原始合作、捕食、寄生、种间竞争。
③ :垂直结构( )、水平结构( )。
④ :群落的外貌和结构会随季节的变化发生有规律的变化。
⑤ :一个物种在群落中的地位和作用。
特征
衡量指标:
.
物种组成
种间关系
空间结构
分层现象
镶嵌分布
季节性
生态位
① :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 :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(如地下茎)的地方发生的演替.
演替
初生演替
次生演替
物种丰富度
【素养提升】生态位
02
1.概念:一个物种在群落中的 和 ,
包括该物种所处的 , 的情况,以及 等。
地位
空间位置
占用资源
与其他物种的关系
作用
若研究动物或植物的生态位可以分别研究哪些内容呢?
思考
【素养提升】生态位
02
2.研究内容:①动物
栖息地
食物
天敌
与其他物种的关系
某种动物
的生态位
【素养提升】生态位
02
2.研究内容:②植物
出现频率
种群密度
植株高度
与其他物种的关系
某种植物
的生态位
【素养提升】生态位
02
3.特点:群落中每种生物都占据着 ;
4.原因:群落中物种之间及生物与环境之间 的结果;
5.意义: 。
相对稳定的生态位
协同进化
有利于不同生物充分利用环境资源
【模型构建】生态位重叠
02
1.概念:当两个或更多的物种共同利用某些资源时,即出现了生态位重叠。
2.举例:如图为3个共存物种对资源利用的曲线。
图A中3个物种生态位狭窄(d>w),说明 竞争激烈;
图B中3个物种生态位重叠程度大(w>d),说明 竞争激烈。
种内
种间
生态位越近似的物种,
种间竞争越激烈,
选择压力越大。
那生态位重叠会有
什么结果呢?
思考
一般认为d/w=1时,可以让物种稳定共存。
【模型构建】生态位分化
02
其中一个物种趋于灭绝
生态位发生分化
出现优势物种
常见的生态位分化机制有哪些?
思考
生态位重叠的物种,当资源不足时,会发生种间竞争。
可能的结果是:
① 。
② 。
③ 。
① 分化:如达尔文雀中,厚喙咬硬籽、细喙啄昆虫;
② 分化:如黄鹂栖息在林冠层,画眉栖息在林下层;
③ 分化:如狮子多在白天狩猎,鬣狗多在夜间活动。
食性
空间
时间
典题精研【P111】
02
D
1.(2024·江西)“种豆南山下,草盛豆苗稀”描绘了诗人的田耕生活。如图是大豆和杂草R在某种养分生态位维度上的分布曲线。下列叙述正确的是( )
A.a越大,表明大豆个体间对该养分的竞争越激烈
B.b越小,表明大豆与杂草R对该养分的竞争越小
C.b的大小会随着环境的变化而变化,但a和d不会
D.当c为0时,表明大豆和杂草R的该养分生态位发生了分化
a越大,说明大豆获取养分的范围越大,大豆个体间对该养分的竞争越小,×
b越小,大豆和杂草R的生态位重叠度越大,表明二者对该养分的竞争越大,×;
环境发生改变,生态位会发生改变,从而使得a、b、d均发生改变,×;
当c为0时,大豆和杂草R对该养分没有竞争,表明二者生态位发生了分化,√;
典题精研【P112】
02
2.(2024·安徽卷,5)物种的生态位研究对生物多样性保护具有重要意义。
研究人员对我国某自然保护区白马鸡与血雉在三种植被类型中的分布和日活动节律进行了调查,结果见下表。下列叙述错误的是( )。
B
→生境复杂
→生境简单
考向 围绕群落的结构,考查科学思维【P276】
01
A.生境的复杂程度会明显影响白马鸡和血雉对栖息地的选择
B.两物种在三种植被类型中的分布差异体现了群落的垂直结构
C.季节交替影响两物种对植被类型的选择,降雨对血雉的影响更大
D.两物种在白天均出现活动高峰,但在日活动节律上存在生态位分化
在三种植被类型中,白马鸡和血雉的分布占比差异很大,√;
群落的垂直结构强调在群落中各个生物种群具有明显的分层现象,不能,×;
比较旱季和雨季的差值,血雉的差异更大,√;
典题精研【P112】
02
3.(2024·广东卷)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),结果见右图。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
C
由图可得,自然保护区的植被群落类型多样,鸟类物种丰富度高,√;
农田的鸟类物种丰富度更低,生态位重叠面积更小,种间竞争更小,√;
一般认为d/w=1时,可以让物种稳定共存,故自然保护区更窄,×;
农田和城区中,人类活动影响更大,杂食性鸟类更多,故能说明,√;
4.(2023·江苏,14)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
典题精研【P112】
02
A
由于a为生产者,c为消费者,两者生态位并不重叠,×;
能量在食物链中单向流动、逐级递减,最终都以热能的形式散失,√;
生物群落中物种的生态位既受该生物因素的影响,也非生物因素的影响,√;
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,√;
典题精研【P113】
02
3.(2025·肇庆二模)研究人员选取生境相似,人工干预程度大的小洲湿地和长期无人工干预的咀头湿地,分别研究湿地草本层植物的生态位特征,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
D
A.两个湿地调查的草本层植物物种数量相同
B.咀头湿地草本层植物对环境的适应能力更强
C.入侵植物的数量少于乡土植物,但入侵植物可能会逐步占据生态位宽度较小
的乡土植物的生存空间
D.入侵植物与乡土植物之间的竞争强度相较于入侵植物间或乡土植物间更低
01
小洲湿地=4+6=10,咀头湿地=3+7=10,相同√;
图2,与小洲湿地相比,咀头湿地入侵植物和乡土植物的平均生态位宽度更大,√;
图1,两个湿地中入侵植物的数量均少于乡土植物,但可能,√;
图3,生态位重叠越高,入侵植物与乡土植物之间的竞争强度越强,×;
$