2.1 群落的结构(提升讲义)生物人教版选择性必修2
2026-09-14
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摘要:
本讲义聚焦群落的结构这一核心知识点,系统梳理群落的物种组成、种间关系(捕食、寄生、竞争等)、空间结构(垂直与水平)、季节性及生态位,通过核心导图搭建知识体系,结合研究土壤中小动物类群丰富度的实验,形成从概念到实践的学习支架。
该资料以课标为纲锚定学习方向,难点强化分3大命题角度(如种间关系图像辨析、群落结构原理应用)培养科学思维,实验设计(诱虫器使用、统计方法)提升探究实践能力。限时训练精准查漏补缺,课中辅助教师突破教学难点,课后助力学生夯实基础,体现生态观与科学探究的学科特色。
内容正文:
第2章 群落及其演替
第1节 群落的结构
01 课程标准 以课标为纲,锚定学习核心方向
02 核心导图 梳理知识脉络,搭建系统知识体系
03 教材梳理 拆解教材知识点,夯实学习根基
知识一 群落及其物种组成
知识二 群落的种间关系
知识三 群落的空间结构、季节性和生态位
知识四 研究土壤中小动物类群的丰富度
04 难点强化 突破学习难点,强化解题能力
难点一 群落的物种组成及种间关系(3大命题角度)
难点二 群落的空间结构(3大命题角度)
难点三 研究土壤中小动物类群的丰富度(3大命题角度)
05 限时必刷 限时45min训练,精准查漏补缺
2.1.1描述群落具有垂直结构和水平结构等特征,并可随时间而改变。 活动:研究土壤中小动物类群的丰富度。
2.1.2通过分析群落的空间结构,建立生物与环境相统一及生命系统发展与稳态的观点。
2.1.3尝试研究土壤中小动物类群的丰富度,培养科学探究能力。
知识一 群落及其物种组成
1.群落及群落水平上研究的问题
(1)群落的概念:在 聚集在 中各种 的集合。
(2)群落水平上研究的问题
2.群落的物种组成
[例1]群落是在相同时间聚集在一定区域中各种生物种群的集合。下列有关叙述错误的是( )
A.水库中所有的动物和植物构成一个群落
B.区别两个不同群落的重要特征是物种组成
C.依据群落结构的原理可进行农作物间作套种
D.捕食关系属于群落水平上进行的研究
[例2]下图是一个北温带湖泊的垂直结构示意图,下列说法错误的是( )
A.表水层是浮游生物活动的主要场所
B.植物残体的腐败和分解过程主要发生在底泥层
C.表水层含氧量夏季比冬季高是由于夏季植物光合作用更旺盛
D.夏季氧气含量与水深成反比,与温度及光的穿透性有关
知识二 群落的种间关系
1.捕食:一种生物以另一种生物作为 ,如翠鸟捕鱼、狼捕食羊等。
3.寄生:一种生物从另一种生物(宿主)的 、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主 的现象。
4.互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互 ,彼此 。
5.原始合作(互惠):两种生物共同生活在一起时, ,但分开后各自也能 生活。
[例1]下图表示一片草原上的兔子和狼达到相对稳定状态后一段时间内相对数量变化的趋势,下列相关分析错误的是( )
A.甲、乙分别表示兔子和狼的数量变化
B.狼的K值接近b点对应的数值
C.兔子的K值接近c点和d点对应的数值
D.第3年狼的数量会因缺乏食物而下降
[例2]某种植物病毒V是通过稻飞虱吸食水稻汁液在水稻间传播的。稻田中青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播。下列叙述正确的是( )
A.青蛙与稻飞虱是捕食关系
B.水稻与青蛙是竞争关系
C.病毒V与青蛙是寄生关系
D.水稻和病毒V是互利共生关系
知识三 群落的空间结构、季节性和生态位
1.群落的空间结构
2.群落的季节性
(1)群落的季节性变化:群落的 随季节变化而发生有规律的变化。
(2)变化原因: 等随季节而变化。
3.生态位
[例1]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以分为不同层次,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
[例2]下图是大豆和杂草R、杂草S在某种养分生态位上的分布曲线。相关叙述正确的是( )
A.a越大,表明杂草R个体间对该养分的竞争越激烈
B.大豆与杂草R对该养分的竞争程度较大豆与杂草S强
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减小,大豆和杂草R的该养分生态位发生分化
知识四 研究土壤中小动物类群的丰富度
1.实验原理
(1)土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。
(2)调查方法:常用取样器取样的方法进行采集、调查。
(3)调查对象:样本中肉眼可见的所有动物。
(4)调查指标:样本中小动物的种类和相对数量。
(5)统计方法:一是 法;二是 法。
2.实验步骤
3.实验结论
(1)组成不同群落的优势种是不同的,不同群落的物种丰富度是不同的。
(2)一般来说,环境条件越优越,群落发育的时间越长,物种越丰富,群落结构也越复杂。
[例1]下列关于实验“研究土壤中小动物类群的丰富度”的说法中,正确的是( )
A.对于无法知道名称的小动物,可忽略,不必记录下它们的特征
B.丰富度的统计方法有两种,一是取样器取样法;二是目测估计法
C.许多土壤小动物有较强的活动能力,可采用标记重捕法调查土壤小动物类群丰富度
D.为调查不同时间土壤中小动物丰富度,可分别在白天和晚上取同一地块的土样进行调查
[例2]在“研究土壤中小动物类群的丰富度”实验中,某小组设计的采集小动物的装置如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.采集的原理是利用土壤动物的趋光性
B.灯罩的功能是防止昆虫逃跑
C.金属筛网阻止小动物向下移动
D.广口瓶中可加入体积分数为70%的酒精溶液
难点知识一 群落的物种组成及种间关系
1.生物个体、种群和群落的关系
2.比较各种种间关系
命题角度1 种间关系图像辨析(基础单选)
蚜虫仅以植物筛管汁液为食,布氏菌生活在蚜虫体内,布氏菌可为蚜虫提供其不能合成的氨基酸,蚜虫为蚁群提供蜜露(主要成分为糖),蚂蚁为蚜虫提供保护,使蚜虫免受瓢虫等捕食者的伤害。图中实线表示捕食关系,虚线表示除捕食之外的其他种间关系。假设图中的能量传递效率为10%。下列相关说法正确的是( )
A.图中①、②、③分别表示原始合作、互利共生、种间竞争。
B.蚜虫生命活动所需的能量分别来自植物、布氏菌以及蚂蚁
C.对某农田中蚜虫的种群密度进行调查时应采用样方法
D.瓢虫与草蛉的同化量之和为植物用于生长发育繁殖能量的1%
命题角度2群落水平 vs 种群水平研究问题辨析
在一个群落中,当一个早到物种耗尽系统资源,从而抑制了晚到物种在该群落的建立,这种情况称为“抢占生态位”;当一个早到物种改变环境,使另一个晚到物种受益的情况称为“促进生态位”;当一个早到物种改变了环境状况(而不是资源水平),以减缓或阻止晚到物种在该系统的建立,这种情况称为“抑制生态位”。下列相关叙述错误的是( )
A.要研究某种植物的生态位,通常要研究它的种群密度、植株高度、在研究区域内出现的频率等
B.“抢占生态位”可通过营养竞争、空间竞争等形式发生
C.在肠道中,早到拟杆菌占满结肠深部隐窝,迫使晚到细菌只能占据易被免疫系统清除的位置,这属于“抑制生态位”
D.群落演替过程中,地衣分泌有机酸腐蚀岩石、增加土壤,此后到达的苔藓有了更高的存活概率,这属于“促进生态位”
命题角度3 优势种、物种丰富度、生态位综合情境
物种均匀度与物种丰富度不同,它是用于量化群落内各物种个体数目分配均匀程度的指标,当群落内所有物种个体数目完全相等时,该指数达到最大值1,随着优势种集中度提升,该指数值逐步降低。某研究团队对天然恢复林(未人工干预)和人工抚育林(定期修剪、除草)的草本层进行调查,部分结果如图所示(群落总个体数均为1000株)。下列相关说法错误的是( )
A.在调查分布范围较小、个体较大的种群时,可以逐个计数
B.天然恢复林的益鸟主要生活在林冠层,这是益鸟的生态位
C.天然恢复林的物种均匀度高是因为各物种的个体数量差异较小
D.减少对优势物种A的过度保护可提高人工抚育林的物种均匀度
难点知识二 群落的空间结构
1.群落空间结构的分析
地球上,在海平面-200~3 800 m范围内,不同的自然区域内植物的种类出现了很大的差异,同时动物的分布也有较大的差异,充分体现了群落的垂直结构(如B、C)和水平结构(如A)。
(1)垂直结构
①B处的结构分析
②C处的结构分析:由于不同光质的波长不同、所含有的能量不同,导致穿透力不同,从而引起了不同藻类的垂直分布。
(2)水平结构
A处的结构分析:地形是影响植物分布的主要因素,原因是不同海拔高度的温度不同。除上述影响水平结构的因素外还有光照强度、土壤湿度、土壤盐碱度、人与动物的影响等。
2.分析当地自然群落中某生物的生态位
[温馨提示] (1)生态位越宽,物种的适应性越强,可利用的资源越多,物种的竞争力越强。
(2)习性相似的物种生态位重叠越多,对资源的利用越充分,但超过一定范围,会影响资源的再生能力。
命题角度1 垂直结构、水平结构区分
生物群落的总体结构是对环境条件的生态适应,在其形成过程中,生物因素和非生物因素均起着重要作用,如图1表示A、B两种植物竞争两种资源过程中的空间分布范围,如图2表示A、B、C、D、E五种植物竞争两种资源过程中的分布范围。下列说法错误的是( )
A.各个生物种群分别占据不同的空间,使群落形成一定的空间结构
B.群落垂直结构都有明显的分层现象,水平结构常呈镶嵌分布现象
C.图2中B植物可占据3个空间层次,森林中的多数鸟类也具有类似情况
D.分析图1、2,可推出多种植物在竞争少数资源时可以存在共存现象
命题角度2 群落季节性、生态位综合(图表信息题,柱状图)
为研究广西弄岗国家级自然保护区喀斯特季节性雨林中几种林鸟的生态位特征,科研人员对其生态位宽度进行了全年监测。下列分析错误的是( )
A.不同林鸟在不同月份生态位宽度的改变是群落演替的结果
B.据图可推测冠斑犀鸟适应环境的能力,显著高于红耳鹎
C.1~2月红耳鹎的生态位宽度下降,可能是种间竞争加剧所致
D.若该季雨林发生轻度火灾,白鹇的生态位宽度可能先下降后逐渐恢复
命题角度3群落结构原理生产实践应用(农业生态,间作套种、立体养殖)
功能冗余是指自然群落中存在多个生态功能相似的物种,当其中一个或部分物种因环境干扰消失时,其他具有相似功能的物种可通过功能替代,维持群落整体结构稳定和生态功能(如生产力、物质循环等)的正常发挥。某研究团队对温带草原群落进行干预实验,如下表所示,下列相关叙述正确的是( )
时间
生产力(相对值)
处理组
0年
1年
3年
对照组(未干预)
100
103
101
甲:去除1个优势功能群
88
101
100
乙:去除3个优势功能群
55
50
52
丙(退化草原组):去除1 个优势功能群
32
28
20
A.功能冗余的本质是物种间生态位的完全重叠
B.据甲、乙组可知,功能冗余度与群落抵抗力稳定性呈正相关,与恢复力稳定性呈负相关
C.若向丙组中引入1个与原有物种功能相似的外来物种,可能会使其生产力恢复,且不会改变群落的结构
D.功能冗余的形成是长期自然选择中物种协同进化的结果,其存在可降低群落因物种灭绝导致的功能崩溃风险
难点知识三 研究土壤中小动物类群的丰富度
1.调查目的
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中小动物类群的丰富度。
2.探究原理
(1)调查方法:常用取样器取样的方法进行采集、调查。
(2)研究丰富度的两种常用统计方法:记名计算法和目测估计法。
3.探究步骤
(1)准备:制作取样器;记录调查地点的地形和环境的主要情况。
(2)取样:将表层土上的落叶轻轻拨开;取一定土壤样品;标明取样的时间和地点等。
(3)采集小动物
①诱虫器(A图):诱虫器中的电灯是发挥作用的主要装置,它利用土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性,使土壤动物远离光源、热源。
②吸虫器(B图):吸虫器中纱布的作用是防止将土壤小动物吸走,将其收集在试管中。
[温馨提示] (1)取样时应注意随机取样,以免结果偏差较大。
(2)小动物类群因所取地段不同,可能差异较大。从不同营养环境中采集的土壤样本要分开统计,并尽可能多地收集小动物。
命题角度1 实验装置原理辨析(诱虫器、吸虫器,评价实验装置缺陷)
误差是测量值与真实值之间的差异,源于材料与方法选择、操作规范及环境等因素.下列实验中,对因操作不当造成的人为计数误差的分析,正确的是( )
选项
实验内容
人为误差来源
计数结果
A
用标记重捕法调查池塘中鲫鱼的种群数量
放回标记鱼后,仅隔半小时即重捕
偏大
B
用稀释涂布平板法对酵母菌计数
系列稀释时未更换枪头
偏小
C
用诱虫器采集土壤小动物
利用LED光源
偏小
D
用血细胞计数板估算培养液中酵母菌的数量
未对计数板进行干燥处理
偏大
A.A B.B C.C D.D
命题角度2 实验操作与统计方法正误判断(取样、统计、结果分析)
某研究性学习小组开展了“不同土壤中小动物类群丰富度的调查”活动,结果如表所示,下列相关分析正确的是( )
取样地点
取样时间
动物种类及数量
蚂蚁
蚯蚓
蜈蚣
溪边土壤
上午10点
很少
较多
非常多
晚上10点
少
多
较多
山地土壤
上午10点
非常多
较少
较少
晚上10点
较多
少
很少
A.可依据土壤小动物趋暗、趋热等特性来设计诱虫器
B.该实验的目的是探究土壤水分和时间对土壤动物类群分布的影响
C.表中数据显示,该小组统计物种相对数量用的方法是记名计算法
D.土壤动物群落只存在垂直结构
命题角度3实验拓展探究(自变量设置、实验结果分析,对照实验设计)
树线指的是在山区森林能够生长的海拔上限,超过这条线,由于环境条件过于严酷,树木无法生长,植被通常变为草地或苔原等类型,如图1所示。图2表示为此山区森林生态系统中五种鸟类在同一时间段的基本分布情况。下列叙述错误的是( )
A.通过调查图1中不同样地内的植被类型,发现树线上升,推测群落发生了次生演替
B.图1中可用记名计算法或目测估计法对土壤小动物进行物种丰富度的调查
C.图2中不同鸟类在垂直方向上具有分层现象,这与不同鸟类的觅食生境不完全相同有关
D.图2中可推知:鸟C与鸟D的分布位置重叠度大于鸟A与鸟E
[答题必备]
1.群落是在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。
2.物种丰富度是一个群落中的物种数目。
3.群落的种间关系有捕食、寄生、种间竞争、互利共生和原始合作(互惠)等。
4.群落的空间结构有垂直结构和水平结构。
5.影响植物分层现象的主要因素是阳光;影响动物垂直分层现象的主要因素是食物条件和栖息空间。
6.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。
7.一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。
8.常用的统计土壤中物种相对数量的方法有记名计算法和目测估计法。
一、单选题
1.如图是一种酵母通气培养的生长曲线,a、b是相同培养条件下两批次培养的结果,下列叙述不合理的是( )
A.b批次的接种量可能高于a批次
B.a批次中可能出现种间斗争现象
C.t2时两批次发酵液中营养物质剩余量不同
D.b批次早期出现J型增长阶段
2.A、B、C三种小型哺乳动物共同栖息在森林边缘区域。A和B偏好阳光充足、植被稀疏的开阔地带,主要以低矮草本植物的嫩叶为食;C偏好植被茂密、有较多遮荫的环境,以植物果实为食。下列叙述错误的是( )
A.适度伐木能降低A和B生态位重叠程度,加剧种间竞争
B.禁止伐木因增加遮荫度和果实资源而有利于C的生存
C.三种哺乳动物的镶嵌分布提高了对空间和食物的利用
D.阳光、温度和水分的变化导致群落的外貌和结构发生季节性变化
3.生物种群在群落中的地位或作用称为生态位。斑点叉尾鱼和鲢鱼是常见的淡水养殖鱼类,人们常常将它们混合教养以取得更好的经济效益。科研人员对两种鱼所摄取的食物种类和数量进行研究,并绘制了如图曲线。下列结论正确的是( )
A.d越小,说明两种生物之间的种间竞争越弱
B.b越大,说明斑点叉尾鱼适应环境的能力越强
C.对生态位的研究属于在种群水平上的研究
D.斑点叉尾鱼和鲢鱼之间不存在种间竞争关系
4.全球气候变暖对生物捕食会产生影响。研究人员利用人工温室模拟地球气候变暖,以不存在捕食关系的大、小两种蜘蛛作为研究对象,在两个温室中进行实验,其中一个温度适宜且恒定,另一个温度较高以模拟气候变暖,每个温室中有大、小两个不同物种的蜘蛛及其猎物。其中,大型昆虫多为肉食性,小型昆虫多取食禾本科植物,中型昆虫多为杂食性。研究人员统计了不同年份相关数据,结果如图1和图2。下列说法正确的是( )
A.2018年高温环境中大小蜘蛛网的网孔面积基本相同
B.气候变暖使大蜘蛛网孔变小,导致大型昆虫减少
C.高温使大蜘蛛和小蜘蛛的种间竞争程度加大
D.小蜘蛛数量下降,会导致禾本科植物数量增多
5.甲、乙、丙不同种类的鳑鲏,三者之间无相互捕食关系。某研究小组在4个条件相同的人工池塘中分别放入数量不等的同种捕食者和1500条鳑鲏(甲、乙、丙各500只),一段时间后,各池塘中三种鳑鲏的存活率如下表。下列推测正确的是( )
捕食者的数量(只)
鳑鲏存活率(%)
甲
乙
丙
0
85
8
40
2
55
32
26
4
40
35
13
8
22
37
11
10
20
25
9
A.在无捕食者时,甲将会呈“J”形增长
B.该实验可表明捕食者倾向于捕食原先的优势物种
C.捕食者的存在不影响甲、乙、丙三者的生态位
D.甲、乙、丙之间为竞争关系,且在捕食者存在时乙的竞争力最弱
6.如图为双小核草履虫和大草履虫进行单独培养和混合培养下,草履虫的数量随培养时间的变化,这两种草履虫都没有分泌杀死对方的物质。下列叙述错误的是( )
A.两种草履虫的种间关系是种间竞争
B.单独培养下,两种草履虫数量呈“S”形变化
C.混合培养到4d左右时大草履虫的增长速率最大
D.草履虫数量变化受到种群内部和外部生物因素的影响
7.传统名贵药材天麻是无根、无叶的多年生异养草本植物。蜜环菌能够侵入多种枯木中,获取生长所需的营养,同时其菌丝也会侵入天麻体内,天麻靠消化侵染自身的蜜环菌菌丝而获得营养。当蜜环菌营养来源不足时,又可以利用天麻体内的营养供其生长,导致天麻生长减弱。下列分析不合理的是( )
A.天麻缺少进行光合作用的结构基础
B.蜜环菌可以产生纤维素酶、果胶酶
C.天麻与蜜环菌之间存在着协同进化
D.天麻与蜜环菌间的营养关系为寄生
8.Tilman模型可描述物种对资源利用情况。图中横轴和纵轴分别表示某环境中两个种群需要的关键资源。当两种资源量位于某一临界值时(两条与坐标轴平行的线),种群出生率和死亡率相等;超过临界值时种群出生率大于死亡率,并利用更多的资源使其回到临界值,种群数量进而保持稳定;低于临界值时种群出生率小于死亡率,直至灭亡。下列叙述错误的是( )
A.图中所示的物种1和物种2之间存在竞争关系
B.当两种资源实际情况位于区域a时,物种1先增大后稳定,物种2先减小后灭亡
C.当两种资源实际情况位于区域b时,物种1和物种2最终共存
D.种群数量变化是生物因素和非生物因素共同作用的结果
9.滨螺是一类主要栖息于潮间带的软体动物,捕食多种藻类,尤其喜食小型绿藻浒苔。研究人员调查了以浒苔为初始优势种的某潮间带中,藻类种数随滨螺密度变化的关系,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.ab段出现与藻类间种间竞争压力减小有关
B.bc段出现与滨螺对其他藻类的取食增加有关
C.中等捕食压力有利于提高藻类的种群密度
D.若滨螺无取食偏好,也可能会出现类似结果
10.下图为某一区域M、N两物种的资源利用曲线。从图中可以得出的结论是
A.曲线不重叠时,M与N不存在竞争
B.b越大,M适应环境能力越弱
C.d越小,M与N种间竞争越激烈
D.M、N两物种存在捕食关系
二、多选题
11.科研人员调查了某森林群落中部分鸟类在不同空间层次中的相对密度及主要食物,结果如表所示。下列叙述正确的是( )
物种
相对密度
主要食物
树冠层
灌木层
草本层
地表层
林鸽
330
3
—
—
栋树等高大乔木的果核和种子
长尾山雀
118
139
20
11
鞘翅目和鳞翅目等昆虫
沼泽山雀
20
152
79
8
各种昆虫及其幼虫、卵和蛹等
A.林鸽和长尾山雀没有共同的食物,二者不存在种间竞争
B.沼泽山雀在垂直方向不同层次上的分布不同,体现了群落的垂直结构
C.灌木层中长尾山雀与沼泽山雀的竞争比在其他空间层次中更激烈
D.利用基于声音的个体识别技术,可对林鸽开展种群数量的调查
12.下图是动物体的同化量在三个主要生命活动间分配的情况:①用于与其它物种争夺相同资源所消耗的能量,②用于避免捕食者被捕食所需的能量,③用于产生下一代所消耗的能量。下列说法正确的是( )
A.情况甲最可能出现在群落演替早期,该种群密度呈增大趋势
B.情况丁时,该种群的出生率大于死亡率,种群增长速率最大
C.与其他情况相比,情况乙时该种群与其他生物的生态位重叠程度高
D.引入天敌防治鼠害,鼠的能量分配向情况丙转变,鼠种群的K值降低
13.海水涨潮至最高位与落潮至最低位之间的海岸称为潮间带。浜螺是其中常见的捕食者,以多种藻类为食,尤其喜食小型绿藻如浒苔。图表示藻类种数与浜螺密度的关系,下列叙述正确的是( )
A.潮间带群落的丰富度就是指其“藻类种数”多样
B.浜螺密度在225个/m2时藻类的种数最大
C.图中显示浜螺的适度捕食提高了藻类的物种多样性
D.藻类种数增加的变化可能与浜螺捕食浒苔有关
14.微型裸腹溞与大型溞均以四尾栅藻为食,且都被豆娘幼虫捕食。诺氟沙星(NOR)能抑制四尾栅藻形成大体积形态从而改变溞的捕食率,同时降低微型裸腹溞活动能力,但对大型溞无显著影响。为探究NOR浓度及豆娘幼虫对两种溞的影响,科研人员将等量的两种溞置于含四尾栅藻的环境中培养,检测微型裸腹溞在两种溞中的占比,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.在无豆娘幼虫和NOR时,微型裸腹溞前期上升的原因可能是其繁殖能力强
B.在无豆娘幼虫时,NOR浓度增加提高了微型裸腹溞对四尾栅藻的捕食率
C.在有NOR时,大型溞在种间竞争中始终处于优势
D.在有豆娘幼虫和高浓度NOR时,大型溞占优势的原因是微型裸腹溞更易被捕食
15.科学家设计一系列50m×50 m的区域以研究更格卢鼠(啮齿类)对其他小型食种子啮齿类动物的影响。将更格卢鼠从一半这样的区域中移走,另一半保持原样。每个区域的围墙上都有能使啮齿类动物通过的孔洞;但是,移走更格卢鼠的那一半区域围墙孔洞较小,更格卢鼠不能通过。接下来三年实验数据如图,相关叙述正确的是 ( )
A.两个区域之间的其他啮齿类动物不会存在竞争关系
B.用标记重捕法调查更格卢鼠的数目时,若被天敌吃掉的个体中有被标记的个体,估算值将偏大
C.该实验因变量在不同条件下变化趋势是同步的,有可能是由于气候变化导致的
D.更格卢鼠与其他啮齿类动物发生竞争,是因为它们的生态位发生了重叠
三、解答题
16.玉米—大豆和玉米—花生的套种均为禾本科和豆科套作模式,该模式能在保障玉米产量的前提下提高豆科作物的产量。但高位作物玉米对太阳光的遮挡与截获导致的荫蔽会直接影响豆科作物的形态建成及最终产量。研究人员采用室内盆栽试验,以大豆和花生为研究对象,设置正常光处理、弱光处理、荫蔽处理(通过弱光+远红光模拟)3种光环境,研究大豆和花生植株对荫蔽的响应。结果如表所示。
作物
处理
株高
叶绿素含量/
叶面积/
总生物量
净光合速率/
单株产量
大豆
正常光
33.26
4.38
360.95
1.59
19.31
2.64
弱光
66.18
3.34
297.72
0.90
7.76
0.50
荫蔽
42.72
3.88
324.85
0.97
12.47
0.56
花生
正常光
12.10
7.69
285.18
2.09
23.65
10.32
弱光
14.90
7.53
190.36
1.47
15.82
3.74
荫蔽
8.00
6.03
184.25
1.15
18.94
1.89
(1)大豆和花生同为豆科作物,玉米和豆科作物套种,在垂直方向上具有明显的______现象,该套种模式显著提高了______。玉米可以通过释放磷酸盐和微量元素供给大豆,而大豆可通过根部的根瘤菌为玉米提供含氮化合物,从该角度看,玉米和大豆的种间关系是______。
(2)总生物量是植物在单位面积上所形成的有机物的总量,与正常光组相比,弱光组大豆和花生的总生物量均有所降低,结合表格数据分析,其原因是______。弱光组大豆和花生的株高均增加,该过程主要与______(写出两种激素)的调节作用有关,植株高度增加有利于叶片______,提高光合效率。
(3)荫蔽环境不仅降低了光照强度,还改变了红光/远红光的值,红光和远红光可通过______影响豆科作物的形态建成。
(4)大豆和花生对荫蔽的响应存在差异,在实际生产过程中,相比玉米—大豆套种模式,玉米—花生套种模式下,两种作物之间需要更______(填“宽”或“窄”)的行间距以保证花生的产量,理由是______。
17.为探明某地区猪獾与花面狸竞争共存的机制,研究人员进行了有关调查,结果如图所示。其中猪獾主要以蚯蚓和植物果实为食,辅以昆虫和鼠类;花面狸主要以鼠类、两栖动物和爬行动物为食,辅以植物果实和昆虫。回答下列问题。
(1)研究人员常用红外触发相机调查猪獾和花面狸的活动规律,该方法的优点有________(答出2点)。探明猪獾与花面狸竞争共存机制属于________水平的研究。
(2)与其他栖息地相比,阔叶林更适合猪獾生活的原因可能有________、________。
(3)根据题干和图示信息分析,猪獾与花面狸在生态位上的分化具体表现在________等维度,这种分化对两者共存的意义是________。
(4)在植物果实匮乏的旱季,猪獾转向捕食昆虫和小型哺乳动物。相较于雨季,旱季猪獾和花面狸的食物类型重叠度将________(选填“增加”或“减少”),据图分析两者在旱季缓解食物竞争压力的行为是________。
(5)调查发现,该地区主要捕食猪獾和花面狸的大型食肉动物的数量正在不断下降甚至消失,不考虑其他因素的干扰,推测该地区将发生的变化有________(填序号)。
①猪獾和花面狸种群的出生率在短时间内会上升
②猪獾和花面狸的种间竞争强度将逐渐减小
③群落结构保持不变,物种丰富度减小
④食物链营养级间能量传递效率大幅提高
⑤通过生态系统的自我调节,逐步构建新的生态平衡
18.榕树的榕果由隐头花序(图1)发育而来。一个花序内着生若干小花,雌花成熟时吸引传粉榕小蜂前来传粉和产卵至子房,榕小蜂幼虫在子房内发育,子代雌蜂离开榕果时采集成熟花粉,寻找其它正处于雌花期的榕果。
(1)榕小蜂和榕树的种间关系是__________。
(2)榕树有雌雄同株和功能性雌雄异株两种类型,两类植株的花序结构及功能如下表所示。
花序结构
成熟花粉
雌花的子房
产生种子
养育榕小蜂
雌雄同株
有雄花和雌花
+
+
+
功能性雌雄异株
雄株
有雄花和雌花
+
-
+
雌株
只有雌花
-
+
-
注:“+”表示有,“-”表示无
传粉榕小蜂产卵时,只有将产卵器通过花柱插入子房,卵才能在子房内发育为幼虫。试从花柱长短角度解释:①雌、雄株上的雌花功能差异的原因;②雌雄同株的雌花有的能产生种子有的能养育榕小蜂的原因。(任选其中一个,在答题纸标注序号并解释)
(3)关于传粉榕小蜂和榕树的叙述,正确的是__________。
A.传粉榕小蜂保证了榕树种群的繁衍
B.榕树保证榕小蜂繁殖后代所需的场所和营养来源
C.传粉榕小蜂可能倾向于分辨雌、雄株,找到与出生时类型相同的植株产卵
D.雌株通过模仿雄株的挥发物成功吸引传粉榕小蜂
E.雄株通过模仿雌株的挥发物成功吸引传粉榕小蜂
(4)2015年,在云南发现榕果中共存着传粉榕小蜂和一种新的欺骗性榕小蜂,欺骗者的花粉筐退化、花粉刷消失。进一步以雌雄同株榕树、传粉者及欺骗者为对象开展实验,甲组每个雌花中引入一个传粉者或一个欺骗者,乙组每个雌花中引入一个传粉者和一个欺骗者。各做三组平行实验,检测榕小蜂子代数量,结果如图2。
乙组实验目的是探究__________。依据实验结果,从进化的角度预测,新的欺骗性榕小蜂种群数量随时间推移的变化趋势并阐述理由。
19.研究人员在北京温榆河公园采用“样线法”调查鸟类,样线布设如图1所示,统计数据如图2所示。回答下列问题:
(1)采用样线法调查鸟类种群密度时,关键要做到______。
(2)图2中区别a、b和c三种群落的重要依据是______;三种生境中物种丰富度最高的是______(填字母)。
(3)温榆河公园中不同样地分布着不同类型的鸟类,这体现了群落的______结构,这种结构与______(答2点)等因素有关。
(4)与滨水湿地+疏林地相比,滨水湿地+乔灌林和密林地中猛禽数量较多,可能的原因是______。
20.互花米草是外来入侵植物,严重威胁我国滨海湿地生态系统。科研人员针对其入侵的原因与防治方法开展了相关研究。
(1)互花米草被列入我国首批外来入侵物种名单。严重的外来物种入侵会导致当地原有植物种类锐减,使__________降低甚至丧失。
(2)为探究互花米草适应滨海湿地的原因,研究人员对生活在不同盐浓度下互花米草叶片和根中的保护酶SOD活性进行了检测,结果如下图:
研究结果显示:叶片中SOD酶活性随盐浓度升高而__________,而根部SOD活性__________。表明互花米草在低盐浓度下,产生较多的SOD酶适应滨海湿地环境。
(3)红树植物秋茄是分布于我国滨海湿地的一种本土植物,与互花米草具有相似的生态位,二者的种间关系是__________。
(4)互花米草能通过向周围环境分泌物质,抑制周围植物的生长来提高自身的入侵能力,叫做化感作用。为了防治互花米草入侵,选取本地植物秋茄开展相关研究。制备不同浓度的互花米草浸提液,分别处理本地红树植物秋茄。一段时间后,检测秋茄生长情况,结果如下图:
结果表明:秋茄对互花米草化感作用的适应能力高,依据是__________。
(5)依据本实验研究,为了防治互花米草的生态入侵,请为当地生态部门提出一条合理的建议__________。
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第2章 群落及其演替
第1节 群落的结构
01 课程标准 以课标为纲,锚定学习核心方向
02 核心导图 梳理知识脉络,搭建系统知识体系
03 教材梳理 拆解教材知识点,夯实学习根基
知识一 群落及其物种组成
知识二 群落的种间关系
知识三 群落的空间结构、季节性和生态位
知识四 研究土壤中小动物类群的丰富度
04 难点强化 突破学习难点,强化解题能力
难点一 群落的物种组成及种间关系(3大命题角度)
难点二 群落的空间结构(3大命题角度)
难点三 研究土壤中小动物类群的丰富度(3大命题角度)
05 限时必刷 限时45min训练,精准查漏补缺
2.1.1描述群落具有垂直结构和水平结构等特征,并可随时间而改变。 活动:研究土壤中小动物类群的丰富度。
2.1.2通过分析群落的空间结构,建立生物与环境相统一及生命系统发展与稳态的观点。
2.1.3尝试研究土壤中小动物类群的丰富度,培养科学探究能力。
知识一 群落及其物种组成
1.群落及群落水平上研究的问题
(1)群落的概念:在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。
(2)群落水平上研究的问题
2.群落的物种组成
[例1]群落是在相同时间聚集在一定区域中各种生物种群的集合。下列有关叙述错误的是( )
A.水库中所有的动物和植物构成一个群落
B.区别两个不同群落的重要特征是物种组成
C.依据群落结构的原理可进行农作物间作套种
D.捕食关系属于群落水平上进行的研究
【答案】A
【详解】群落包括一个地方的全部生物,包括植物、动物和微生物,A错误;
区别两个不同群落的重要特征是物种组成,B正确;
依据群落结构的原理可进行农作物间作套种,使群落垂直结构变得更加复杂,C正确;
捕食关系属于群落水平上进行的研究,可用于研究不同物种之间的关系,D正确。
[例2]下图是一个北温带湖泊的垂直结构示意图,下列说法错误的是( )
A.表水层是浮游生物活动的主要场所
B.植物残体的腐败和分解过程主要发生在底泥层
C.表水层含氧量夏季比冬季高是由于夏季植物光合作用更旺盛
D.夏季氧气含量与水深成反比,与温度及光的穿透性有关
【答案】A
【详解】据题图分析可知,夏季表水层含氧量较高,温度也较高,是浮游生物活动的主要场所,A正确;
微生物主要分布于底泥层,因此植物残体的腐败和分解过程主要发生在底泥层,B正确;
据题图分析可知,表水层氧气含量夏季比冬季低,C错误;
夏季氧气含量与水深成反比,与温度及光的穿透性有关,D正确。
知识二 群落的种间关系
1.捕食:一种生物以另一种生物作为食物,如翠鸟捕鱼、狼捕食羊等。
3.寄生:一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。
4.互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。
5.原始合作(互惠):两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后各自也能独立生活。
[例1]下图表示一片草原上的兔子和狼达到相对稳定状态后一段时间内相对数量变化的趋势,下列相关分析错误的是( )
A.甲、乙分别表示兔子和狼的数量变化
B.狼的K值接近b点对应的数值
C.兔子的K值接近c点和d点对应的数值
D.第3年狼的数量会因缺乏食物而下降
【答案】B
【详解】据题图中曲线变化可知,甲的数量先增加达到最大值,然后乙随之增加,随着乙的数量增加,甲的数量减少,推测甲为被捕食者兔子,乙为捕食者狼,A正确;在环境不遭受破坏的情况下,种群数量会在K值附近上下波动,因此,狼的K值应低于b点对应的数值,B错误;据题图分析,兔子的K值应该接近c点和d点对应的数值,C正确;第3年时兔子的数量在下降,因此狼的数量会因缺乏食物而下降,D正确。
[例2]某种植物病毒V是通过稻飞虱吸食水稻汁液在水稻间传播的。稻田中青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播。下列叙述正确的是( )
A.青蛙与稻飞虱是捕食关系
B.水稻与青蛙是竞争关系
C.病毒V与青蛙是寄生关系
D.水稻和病毒V是互利共生关系
【答案】A
【详解】病毒V与水稻之间的种间关系为寄生,青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播,故青蛙以稻飞虱为食,青蛙与稻飞虱之间为捕食关系,A正确。
知识三 群落的空间结构、季节性和生态位
1.群落的空间结构
2.群落的季节性
(1)群落的季节性变化:群落的外貌和结构随季节变化而发生有规律的变化。
(2)变化原因:阳光、温度和水分等随季节而变化。
3.生态位
[例1]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以分为不同层次,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
【详解】森林中位于最上层的植物应该是高大的乔木,②错误;群落中植物垂直分层现象的形成是由光照直接决定的,⑥错误,故选A。
[例2]下图是大豆和杂草R、杂草S在某种养分生态位上的分布曲线。相关叙述正确的是( )
A.a越大,表明杂草R个体间对该养分的竞争越激烈
B.大豆与杂草R对该养分的竞争程度较大豆与杂草S强
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减小,大豆和杂草R的该养分生态位发生分化
【答案】D
【详解】a越小,杂草所能利用的养分资源越少,表明杂草R个体间对该养分的竞争越激烈,A错误;大豆与杂草R的生态位重叠区域c比大豆与杂草S的生态位重叠区域d小,则大豆与杂草R对该养分的竞争程度较大豆与杂草S弱,B错误;环境发生改变,杂草R、大豆、杂草S生态位会发生改变,从而使得a、b、d都发生改变,C错误;当c减小,大豆和杂草R对该养分的竞争逐渐减小,表明生态位发生了分化,D正确。
知识四 研究土壤中小动物类群的丰富度
1.实验原理
(1)土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。
(2)调查方法:常用取样器取样的方法进行采集、调查。
(3)调查对象:样本中肉眼可见的所有动物。
(4)调查指标:样本中小动物的种类和相对数量。
(5)统计方法:一是记名计算法;二是目测估计法。
2.实验步骤
3.实验结论
(1)组成不同群落的优势种是不同的,不同群落的物种丰富度是不同的。
(2)一般来说,环境条件越优越,群落发育的时间越长,物种越丰富,群落结构也越复杂。
[例1]下列关于实验“研究土壤中小动物类群的丰富度”的说法中,正确的是( )
A.对于无法知道名称的小动物,可忽略,不必记录下它们的特征
B.丰富度的统计方法有两种,一是取样器取样法;二是目测估计法
C.许多土壤小动物有较强的活动能力,可采用标记重捕法调查土壤小动物类群丰富度
D.为调查不同时间土壤中小动物丰富度,可分别在白天和晚上取同一地块的土样进行调查
【答案】D
【详解】对于无法知道名称的小动物,不可忽略,应记录下它们的特征,A错误;丰富度的统计方法有两种,一是记名计算法,二是目测估计法,B错误;许多土壤小动物有较强的活动能力,但个体微小,可采用取样器取样法调查土壤小动物类群丰富度,C错误;调查不同时间土壤中小动物丰富度,则实验的自变量为不同时间,可分别在白天和晚上取同一地块的土样进行调查,D正确。
[例2]在“研究土壤中小动物类群的丰富度”实验中,某小组设计的采集小动物的装置如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.采集的原理是利用土壤动物的趋光性
B.灯罩的功能是防止昆虫逃跑
C.金属筛网阻止小动物向下移动
D.广口瓶中可加入体积分数为70%的酒精溶液
【答案】D
【详解】采集小动物的原理是利用土壤动物的避光、避高温、趋湿的习性,A错误;灯罩的功能是聚光,B错误;金属筛网可阻止泥土滑落,但小动物可向下移动,便于收集,C错误;广口瓶中加入体积分数为70%的酒精溶液,便于保存小动物,D正确。
难点知识一 群落的物种组成及种间关系
1.生物个体、种群和群落的关系
2.比较各种种间关系
命题角度1 种间关系图像辨析(基础单选)
蚜虫仅以植物筛管汁液为食,布氏菌生活在蚜虫体内,布氏菌可为蚜虫提供其不能合成的氨基酸,蚜虫为蚁群提供蜜露(主要成分为糖),蚂蚁为蚜虫提供保护,使蚜虫免受瓢虫等捕食者的伤害。图中实线表示捕食关系,虚线表示除捕食之外的其他种间关系。假设图中的能量传递效率为10%。下列相关说法正确的是( )
A.图中①、②、③分别表示原始合作、互利共生、种间竞争。
B.蚜虫生命活动所需的能量分别来自植物、布氏菌以及蚂蚁
C.对某农田中蚜虫的种群密度进行调查时应采用样方法
D.瓢虫与草蛉的同化量之和为植物用于生长发育繁殖能量的1%
【答案】C
【详解】A、图中虚线描述的是种间关系,①布氏菌从蚜虫获取全部营养元素,同时为蚜虫提供蜜露,布氏菌与蚜虫的种间关系为互利共生;②蚂蚁与蚜虫之间为原始合作关系(蚂蚁为蚜虫提供保护,蚜虫为蚂蚁提供蜜露);③瓢虫和草蛉都以蚜虫为食,它们的种间关系为种间竞争,A错误;
B、蚂蚁为蚜虫提供保护,使蚜虫免受瓢虫等捕食者的伤害,蚜虫所需能量不能来自蚂蚁,B错误;
C、蚜虫活动能力弱、活动范围小,对某农田中蚜虫的种群密度进行调查时应采用样方法,C正确;
D、图中的能量传递效率为10%,该效率是相邻两个营养级之间同化量的比值,第三营养级为植物(第一营养级)同化的能量的1%,但图中的瓢虫和草蛉不是第三营养级所有种群,不一定符合该比例关系,D错误。
故选C。
命题角度2群落水平 vs 种群水平研究问题辨析
在一个群落中,当一个早到物种耗尽系统资源,从而抑制了晚到物种在该群落的建立,这种情况称为“抢占生态位”;当一个早到物种改变环境,使另一个晚到物种受益的情况称为“促进生态位”;当一个早到物种改变了环境状况(而不是资源水平),以减缓或阻止晚到物种在该系统的建立,这种情况称为“抑制生态位”。下列相关叙述错误的是( )
A.要研究某种植物的生态位,通常要研究它的种群密度、植株高度、在研究区域内出现的频率等
B.“抢占生态位”可通过营养竞争、空间竞争等形式发生
C.在肠道中,早到拟杆菌占满结肠深部隐窝,迫使晚到细菌只能占据易被免疫系统清除的位置,这属于“抑制生态位”
D.群落演替过程中,地衣分泌有机酸腐蚀岩石、增加土壤,此后到达的苔藓有了更高的存活概率,这属于“促进生态位”
【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、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,据此推测,要研究某种植物的生态位,通常要研究它的种群密度、植株高度、在研究区域内出现的频率等,A正确;
B、在一个群落中,当一个早到物种耗尽系统资源,从而抑制了晚到物种在该群落的建立,这种情况称为“抢占生态位”,因此可通过营养竞争、空间竞争等形式发生,B正确;
C、在肠道中,早到拟杆菌占满结肠深部隐窝,迫使晚到细菌只能占据易被免疫系统清除的位置,这属于“抢占生态位”,C错误;
D、当一个早到物种改变环境,使另一个晚到物种受益的情况称为“促进生态位”,如地衣分泌有机酸腐蚀岩石、增加土壤,此后到达的苔藓有了更高的存活概率,这属于“促进生态位”,D正确。
故选C。
命题角度3 优势种、物种丰富度、生态位综合情境
物种均匀度与物种丰富度不同,它是用于量化群落内各物种个体数目分配均匀程度的指标,当群落内所有物种个体数目完全相等时,该指数达到最大值1,随着优势种集中度提升,该指数值逐步降低。某研究团队对天然恢复林(未人工干预)和人工抚育林(定期修剪、除草)的草本层进行调查,部分结果如图所示(群落总个体数均为1000株)。下列相关说法错误的是( )
A.在调查分布范围较小、个体较大的种群时,可以逐个计数
B.天然恢复林的益鸟主要生活在林冠层,这是益鸟的生态位
C.天然恢复林的物种均匀度高是因为各物种的个体数量差异较小
D.减少对优势物种A的过度保护可提高人工抚育林的物种均匀度
【答案】B
【详解】A、调查分布范围较小、个体较大的种群时,可采用逐个计数法,A正确;
B、生态位不仅包括生物的栖息空间,还包括其占用的资源、与其他物种的种间关系、活动时间等,仅生活在林冠层不能完整代表益鸟的生态位,B错误;
C、由表格数据可知,郁闭林的物种多样性较低,但是群落优势度较大,干扰林的物种多样性较高,但是群落优势度较小,根据题干,物种均匀度描述的是群落内各物种个体数目的分配均匀程度,个体数量差异越小,均匀度越高。天然恢复林的物种均匀度高,正是因为各物种的个体数量差异较小,C正确;
D、人工抚育林的物种A为优势种,降低优势种A的数量,可缩小各物种的个体数量差异,从而提高人工抚育林的物种均匀度,D正确。
难点知识二 群落的空间结构
1.群落空间结构的分析
地球上,在海平面-200~3 800 m范围内,不同的自然区域内植物的种类出现了很大的差异,同时动物的分布也有较大的差异,充分体现了群落的垂直结构(如B、C)和水平结构(如A)。
(1)垂直结构
①B处的结构分析
②C处的结构分析:由于不同光质的波长不同、所含有的能量不同,导致穿透力不同,从而引起了不同藻类的垂直分布。
(2)水平结构
A处的结构分析:地形是影响植物分布的主要因素,原因是不同海拔的温度不同。除上述影响水平结构的因素外还有光照强度、土壤湿度、土壤盐碱度、人与动物的影响等。
2.分析当地自然群落中某生物的生态位
[温馨提示] (1)生态位越宽,物种的适应性越强,可利用的资源越多,物种的竞争力越强。
(2)习性相似的物种生态位重叠越多,对资源的利用越充分,但超过一定范围,会影响资源的再生能力。
命题角度1 垂直结构、水平结构区分
生物群落的总体结构是对环境条件的生态适应,在其形成过程中,生物因素和非生物因素均起着重要作用,如图1表示A、B两种植物竞争两种资源过程中的空间分布范围,如图2表示A、B、C、D、E五种植物竞争两种资源过程中的分布范围。下列说法错误的是( )
A.各个生物种群分别占据不同的空间,使群落形成一定的空间结构
B.群落垂直结构都有明显的分层现象,水平结构常呈镶嵌分布现象
C.图2中B植物可占据3个空间层次,森林中的多数鸟类也具有类似情况
D.分析图1、2,可推出多种植物在竞争少数资源时可以存在共存现象
【答案】B
【分析】群落的空间结构:(1)垂直结构:植物群落的垂直结构表现垂直方向上的分层性,其中植物的垂直结构决定了动物的垂直分层。(2)水平结构:水平方向上由于光照强度和地形明暗湿度等因素的影响,不同地段上分布着不同的生物种群。
【详解】A、不同生物种群分别占据不同空间,使群落形成一定的空间结构,A正确;
B、垂直方向上,并非所有群落均具有明显的分层现象,B错误;
C、图2中B植物可占据3个空间层次(A+B、B和B+C),森林中的多数鸟类也具有类似情况,C正确;
D、分析图1、2,可推出多种植物在竞争少数资源时可以存在共存现象,D正确。
故选B。
命题角度2 群落季节性、生态位综合(图表信息题,柱状图)
为研究广西弄岗国家级自然保护区喀斯特季节性雨林中几种林鸟的生态位特征,科研人员对其生态位宽度进行了全年监测。下列分析错误的是( )
A.不同林鸟在不同月份生态位宽度的改变是群落演替的结果
B.据图可推测冠斑犀鸟适应环境的能力,显著高于红耳鹎
C.1~2月红耳鹎的生态位宽度下降,可能是种间竞争加剧所致
D.若该季雨林发生轻度火灾,白鹇的生态位宽度可能先下降后逐渐恢复
【答案】A
【详解】A、不同林鸟在不同月份生态位宽度的改变是群落的季节性,并非群落演替的结果,A错误;
B、从图中能够看出,冠斑犀鸟的生态位宽度整体显著高于红耳鹎,说明它利用资源的范围更广,适应环境变化的能力更强,B正确;
C、1~2 月红耳鹎的生态位宽度下降,可能是因为该季节食物资源减少,与其他林鸟的种间竞争加剧,导致其可利用的资源范围缩小,C正确;
D、若该季雨林发生轻度火灾,白鹇的生存环境会遭到破坏,其生态位宽度可能先下降,之后随着环境逐渐恢复,生态位宽度又会逐渐恢复,D正确。
命题角度3群落结构原理生产实践应用(农业生态,间作套种、立体养殖)
功能冗余是指自然群落中存在多个生态功能相似的物种,当其中一个或部分物种因环境干扰消失时,其他具有相似功能的物种可通过功能替代,维持群落整体结构稳定和生态功能(如生产力、物质循环等)的正常发挥。某研究团队对温带草原群落进行干预实验,如下表所示,下列相关叙述正确的是( )
时间
生产力(相对值)
处理组
0年
1年
3年
对照组(未干预)
100
103
101
甲:去除1个优势功能群
88
101
100
乙:去除3个优势功能群
55
50
52
丙(退化草原组):去除1 个优势功能群
32
28
20
A.功能冗余的本质是物种间生态位的完全重叠
B.据甲、乙组可知,功能冗余度与群落抵抗力稳定性呈正相关,与恢复力稳定性呈负相关
C.若向丙组中引入1个与原有物种功能相似的外来物种,可能会使其生产力恢复,且不会改变群落的结构
D.功能冗余的形成是长期自然选择中物种协同进化的结果,其存在可降低群落因物种灭绝导致的功能崩溃风险
【答案】D
【详解】A、功能冗余是物种间生态功能相似,本质是生态位的部分重叠,根据竞争排除原理,生态位完全重叠的物种无法长期共存,A错误;
B、甲组去除1个优势功能群后生产力可快速恢复,乙组去除3个后生产力长期处于低位,说明功能冗余度越高,群落的抵抗力稳定性和恢复力稳定性均更高,功能冗余度与二者均呈正相关,B错误;
C、引入外来物种后,其可能因缺少天敌、竞争力强等引发生物入侵,大概率会改变原有群落的结构,C错误;
D、功能冗余是不同物种在长期自然选择中发生协同进化、产生相似生态功能的结果,当部分物种因干扰消失时,功能相似的物种可实现功能替代,有效降低群落功能崩溃的风险,D正确。
难点知识三 研究土壤中小动物类群的丰富度
1.调查目的
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中小动物类群的丰富度。
2.探究原理
(1)调查方法:常用取样器取样的方法进行采集、调查。
(2)研究丰富度的两种常用统计方法:记名计算法和目测估计法。
3.探究步骤
(1)准备:制作取样器;记录调查地点的地形和环境的主要情况。
(2)取样:将表层土上的落叶轻轻拨开;取一定土壤样品;标明取样的时间和地点等。
(3)采集小动物
①诱虫器(A图):诱虫器中的电灯是发挥作用的主要装置,它利用土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性,使土壤动物远离光源、热源。
②吸虫器(B图):吸虫器中纱布的作用是防止将土壤小动物吸走,将其收集在试管中。
[温馨提示] (1)取样时应注意随机取样,以免结果偏差较大。
(2)小动物类群因所取地段不同,可能差异较大。从不同营养环境中采集的土壤样本要分开统计,并尽可能多地收集小动物。
命题角度1 实验装置原理辨析(诱虫器、吸虫器,评价实验装置缺陷)
误差是测量值与真实值之间的差异,源于材料与方法选择、操作规范及环境等因素.下列实验中,对因操作不当造成的人为计数误差的分析,正确的是( )
选项
实验内容
人为误差来源
计数结果
A
用标记重捕法调查池塘中鲫鱼的种群数量
放回标记鱼后,仅隔半小时即重捕
偏大
B
用稀释涂布平板法对酵母菌计数
系列稀释时未更换枪头
偏小
C
用诱虫器采集土壤小动物
利用LED光源
偏小
D
用血细胞计数板估算培养液中酵母菌的数量
未对计数板进行干燥处理
偏大
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、标记重捕法的计算公式为(M为初次捕获标记数,n为重捕总数,m为重捕中标记个体数)。放回标记鱼后仅隔半小时重捕,标记鱼未在池塘中均匀分布,集中在放生区域,重捕时捕获的标记个体数m偏多,计算得到的种群数量N偏小,A错误;
B、系列稀释时未更换枪头,会将高浓度的菌液带入高稀释梯度的溶液中,导致稀释后菌液浓度高于实际值,涂布后菌落数偏多,计数结果偏大,B错误;
C、土壤小动物具有趋暗、趋湿、避高温的特性,常规诱虫器使用热光源(如白炽灯),同时通过光照和高温驱避土壤小动物向收集瓶移动。LED为冷光源,热效应弱,驱避效果差,采集到的小动物数量偏少,计数结果偏小,C正确;
D、血细胞计数板未干燥,残留的水分会稀释酵母菌培养液,单位体积内酵母菌数量减少,计数结果偏小,D错误。
命题角度2 实验操作与统计方法正误判断(取样、统计、结果分析)
某研究性学习小组开展了“不同土壤中小动物类群丰富度的调查”活动,结果如表所示,下列相关分析正确的是( )
取样地点
取样时间
动物种类及数量
蚂蚁
蚯蚓
蜈蚣
溪边土壤
上午10点
很少
较多
非常多
晚上10点
少
多
较多
山地土壤
上午10点
非常多
较少
较少
晚上10点
较多
少
很少
A.可依据土壤小动物趋暗、趋热等特性来设计诱虫器
B.该实验的目的是探究土壤水分和时间对土壤动物类群分布的影响
C.表中数据显示,该小组统计物种相对数量用的方法是记名计算法
D.土壤动物群落只存在垂直结构
【答案】B
【详解】A.诱虫器设计通常利用土壤小动物趋暗、趋湿、避热(实践中常用室温或低温避光法)的特性来设计诱虫器,A错误;
B、表格数据显示,溪边土壤(湿度大)与山地土壤(湿度小)在不同时间(上午与晚上)的动物种类及数量存在显著差异,说明实验同时探究了土壤水分(生境差异)和时间(昼夜节律)对动物分布的影响,B正确;
C、记名计算法需精确统计各物种具体数目,而表中仅用“很少”“较多”等模糊等级描述,采用的是目测估计法,C错误;
D、土壤动物群落既存在垂直结构(如不同土层分布差异),也存在水平结构(如不同区域土壤类型差异),D错误。
故选B。
命题角度3实验拓展探究(自变量设置、实验结果分析,对照实验设计)
树线指的是在山区森林能够生长的海拔上限,超过这条线,由于环境条件过于严酷,树木无法生长,植被通常变为草地或苔原等类型,如图1所示。图2表示为此山区森林生态系统中五种鸟类在同一时间段的基本分布情况。下列叙述错误的是( )
A.通过调查图1中不同样地内的植被类型,发现树线上升,推测群落发生了次生演替
B.图1中可用记名计算法或目测估计法对土壤小动物进行物种丰富度的调查
C.图2中不同鸟类在垂直方向上具有分层现象,这与不同鸟类的觅食生境不完全相同有关
D.图2中可推知:鸟C与鸟D的分布位置重叠度大于鸟A与鸟E
【答案】B
【详解】A、可以采用样方法调查不同样地内的植被类型,从而确定树线的上升幅度,树线上升过程中,群落类型发生了改变,发生了次生演替,A正确;
B、丰富度是指物种数目的多少,研究树线以下土壤小动物丰富度时,可以用取样器取样法对小动物种类进行采集调查,用记名计算法或目测估计法进行统计和计数,B错误;
C、图2显示,五种鸟类在不同层次的分布比例不同,主要与不同鸟类的觅食生境和食物资源有关,C正确;
D、分析图2可知,鸟C与鸟D的分布都主要在冠层和灌层,鸟A主要分布在冠层,鸟E主要分布在灌层,鸟C与鸟D的分布位置重叠度大于鸟A与鸟E,D正确。
故选B。
[答题必备]
1.群落是在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。
2.物种丰富度是一个群落中的物种数目。
3.群落的种间关系有捕食、寄生、种间竞争、互利共生和原始合作(互惠)等。
4.群落的空间结构有垂直结构和水平结构。
5.影响植物分层现象的主要因素是阳光;影响动物垂直分层现象的主要因素是食物条件和栖息空间。
6.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。
7.一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。
8.常用的统计土壤中物种相对数量的方法有记名计算法和目测估计法。
一、单选题
1.如图是一种酵母通气培养的生长曲线,a、b是相同培养条件下两批次培养的结果,下列叙述不合理的是( )
A.b批次的接种量可能高于a批次
B.a批次中可能出现种间斗争现象
C.t2时两批次发酵液中营养物质剩余量不同
D.b批次早期出现J型增长阶段
【答案】B
【分析】分析曲线,a、b最终的细胞密度接近,只是达到最大细胞密度的时间不同,据此答题。
【详解】A、b先达到K值,可能是接种量高于a,A正确;
B、a批次若有大量细菌污染,出现种间斗争,则K值会下降,与题图不符,B错误;
C、t2时,a、b均达到K值,但由于b条件下酵母菌数量首先达到K值,故消耗的营养物质较多,则营养物质的剩余量相对较少,C正确;
D、由题图曲线可知,种群在早期会出现J型增长阶段,D正确。
故选B。
2.A、B、C三种小型哺乳动物共同栖息在森林边缘区域。A和B偏好阳光充足、植被稀疏的开阔地带,主要以低矮草本植物的嫩叶为食;C偏好植被茂密、有较多遮荫的环境,以植物果实为食。下列叙述错误的是( )
A.适度伐木能降低A和B生态位重叠程度,加剧种间竞争
B.禁止伐木因增加遮荫度和果实资源而有利于C的生存
C.三种哺乳动物的镶嵌分布提高了对空间和食物的利用
D.阳光、温度和水分的变化导致群落的外貌和结构发生季节性变化
【答案】A
【分析】生态位是指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。
【详解】A、适度伐木会增加开阔地带面积,使A和B的栖息地重叠更多,生态位重叠程度增大,种间竞争加剧,而非降低,A错误;
B、禁止伐木使植被茂密,遮荫度和果实资源增加,符合C的生存需求,B正确;
C、三种动物在空间和食性上的差异形成镶嵌分布,减少竞争并提高资源利用率,C正确;
D、阳光、温度、水分等环境因素变化会引起群落的季节性变化,D正确。
故选A。
3.生物种群在群落中的地位或作用称为生态位。斑点叉尾鱼和鲢鱼是常见的淡水养殖鱼类,人们常常将它们混合教养以取得更好的经济效益。科研人员对两种鱼所摄取的食物种类和数量进行研究,并绘制了如图曲线。下列结论正确的是( )
A.d越小,说明两种生物之间的种间竞争越弱
B.b越大,说明斑点叉尾鱼适应环境的能力越强
C.对生态位的研究属于在种群水平上的研究
D.斑点叉尾鱼和鲢鱼之间不存在种间竞争关系
【答案】B
【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。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。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。
【详解】A、d越小,两个种群的生态位越接近,生活习性、捕食对象重叠度越高,竞争越激烈,A错误;
B、b越大,该种群的生态位越广,捕食对象也更多,适应环境能力越强,斑点叉尾鱼适应环境的能力强,B正确;
C、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,对生态位的研究属于在群落水平上研究的问题,C错误;
D、斑点叉尾鱼和鲢鱼之间有交叉部分,即两者捕食相同的鱼类,因此存在种间竞争关系,D错误。
故选B。
4.全球气候变暖对生物捕食会产生影响。研究人员利用人工温室模拟地球气候变暖,以不存在捕食关系的大、小两种蜘蛛作为研究对象,在两个温室中进行实验,其中一个温度适宜且恒定,另一个温度较高以模拟气候变暖,每个温室中有大、小两个不同物种的蜘蛛及其猎物。其中,大型昆虫多为肉食性,小型昆虫多取食禾本科植物,中型昆虫多为杂食性。研究人员统计了不同年份相关数据,结果如图1和图2。下列说法正确的是( )
A.2018年高温环境中大小蜘蛛网的网孔面积基本相同
B.气候变暖使大蜘蛛网孔变小,导致大型昆虫减少
C.高温使大蜘蛛和小蜘蛛的种间竞争程度加大
D.小蜘蛛数量下降,会导致禾本科植物数量增多
【答案】C
【分析】生物之间的关系为种间关系和种内关系两种:种间关系又分为互利共生(如藻类和真菌共同生活在一起形成地衣,二者密不可分)、原始合作(如海葵和寄居蟹在一起,互惠互利)、种间竞争(如水稻与稗草)、捕食(如狼吃羊)和寄生(如蛔虫寄生在人体内)等;种内关系又分为种内互助(如蜜蜂之间的合作)和种内斗争(如狼群争抢猎物)等。
【详解】A、由图1可知,与恒温组比较,高温导致大蜘蛛所结蛛网网孔尺寸变小,高温导致小蜘蛛所结蛛网网孔尺寸变大,A错误;
B、结合图2结果,推测高温环境下,大型昆虫减少,中型昆虫增多,因而大蜘蛛蛛网网孔大小发生相应变化,以获得足够的猎物,B错误;
C、据文中信息,推测全球气候变暖对生物造成的影响可能有植食性昆虫数量改变、捕食者食物的种类及比例发生变化、大、小蜘蛛的生态位重叠加剧,种间竞争程度加大,C正确;
D、环境温度变暖,禾本科植物占优势,取食禾本科植物的小型昆虫增加,中型昆虫也增加,蛛网网孔变大、结网吐丝量减小的情况下,小蜘蛛猎物依旧充足,减少结网捕食的能量代价,利于生存,D错误。
故选C。
5.甲、乙、丙不同种类的鳑鲏,三者之间无相互捕食关系。某研究小组在4个条件相同的人工池塘中分别放入数量不等的同种捕食者和1500条鳑鲏(甲、乙、丙各500只),一段时间后,各池塘中三种鳑鲏的存活率如下表。下列推测正确的是( )
捕食者的数量(只)
鳑鲏存活率(%)
甲
乙
丙
0
85
8
40
2
55
32
26
4
40
35
13
8
22
37
11
10
20
25
9
A.在无捕食者时,甲将会呈“J”形增长
B.该实验可表明捕食者倾向于捕食原先的优势物种
C.捕食者的存在不影响甲、乙、丙三者的生态位
D.甲、乙、丙之间为竞争关系,且在捕食者存在时乙的竞争力最弱
【答案】B
【详解】A、在无捕食者时,甲存活率为85%,但存活率高不等于种群呈“J”形增长,“J”形增长需在理想无环境阻力条件下,而本实验未排除资源限制(如食物、空间)和种内竞争的影响,且仅测量存活率无法推断增长模式,A错误;
B、无捕食者时甲存活率最高(85%),为优势物种,引入捕食者后,甲存活率大幅下降(如捕食者10只时降至20%),而乙存活率相对提高(如捕食者8只时达37%),表明捕食者偏好捕食原先的优势物种(甲),导致乙竞争压力减小,B正确;
C、生态位指物种在生态系统中的资源利用和角色。捕食者存在时,甲、乙、丙存活率变化显著(如乙从劣势转为优势),说明捕食者改变了种间竞争平衡和资源分配,影响三者的生态位,C错误;
D、题干明确三者无相互捕食关系,但可能存在竞争关系(如争夺相同资源),无捕食者时乙存活率最低(8%),竞争力最弱,但有捕食者时乙存活率常高于甲和丙(如捕食者8只时乙37%>甲22%),竞争力增强而非最弱,D错误。
故选B。
6.如图为双小核草履虫和大草履虫进行单独培养和混合培养下,草履虫的数量随培养时间的变化,这两种草履虫都没有分泌杀死对方的物质。下列叙述错误的是( )
A.两种草履虫的种间关系是种间竞争
B.单独培养下,两种草履虫数量呈“S”形变化
C.混合培养到4d左右时大草履虫的增长速率最大
D.草履虫数量变化受到种群内部和外部生物因素的影响
【答案】C
【分析】竞争的结果常表现为相互抑制,例如水稻和稗草;有时表现为一方占优势,另一方处于劣势甚至灭亡,例如大草履虫和双小核草履虫。
【详解】A、两种草履虫相互竞争食物、空间,种间关系是种间竞争,A正确;
B、从图中可以看出,单独培养下,两种草履虫数量呈“S”形变化,B正确;
C、混合培养到4d左右时大草履虫数量最多,之后数量下降,4d左右表明大草履虫的增长速率约为0,不是最大,C错误;
D、草履虫数量变化受到种群内部(即种内竞争食物)和外部生物因素(另一种草履虫竞争食物)的影响,种内竞争和种间竞争对生物种群数量的影响都属于生物因素,D正确。
故选C。
7.传统名贵药材天麻是无根、无叶的多年生异养草本植物。蜜环菌能够侵入多种枯木中,获取生长所需的营养,同时其菌丝也会侵入天麻体内,天麻靠消化侵染自身的蜜环菌菌丝而获得营养。当蜜环菌营养来源不足时,又可以利用天麻体内的营养供其生长,导致天麻生长减弱。下列分析不合理的是( )
A.天麻缺少进行光合作用的结构基础
B.蜜环菌可以产生纤维素酶、果胶酶
C.天麻与蜜环菌之间存在着协同进化
D.天麻与蜜环菌间的营养关系为寄生
【答案】D
【分析】1.互利共生是指两种生物共同生活在一起,相互依赖,彼此有利;如果分开,则双方或一方不能独立生活,共生生物之间呈现出同步变化,即"同生共死,荣辱与共”。
2.寄生是指一种生物寄生在另一种生物的体内或体表,从那里吸取营养物质来维持生活,营寄生生活的生物称为寄生生物,被侵害的生物称为寄主或宿主,寄生生活对寄生生物来说是有利的,而对被寄生生物来说则有害,如果两者分开,寄生生物难以单独生存,而寄主可健康成长,两者之间无必需的数量关系。
【详解】A、天麻没有根和叶,缺少叶绿素,故缺少进行光合作用的结构基础,不能进行光合作用制造有机物,A正确;
B、植物细胞壁成分主要是纤维素和果胶,蜜环菌能够侵入多种枯木中,故推测蜜环菌可以产生纤维素酶、果胶酶而破坏枯木,B正确;
C、结合题意“蜜环菌能够侵入多种枯木中,获取生长所需的营养,同时其菌丝也会侵入天麻体内,天麻靠消化侵染自身的蜜环菌菌丝而获得营养,蜜环菌也会利用天麻体内的营养供其生长”可知,天麻与蜜环菌在相互作用中实现协同进化,C正确;
D、蜜环菌能够侵入多种枯木中,获取生长所需的营养,同时其菌丝也会侵入天麻体内,天麻靠消化侵染自身的蜜环菌菌丝而获得营养;当蜜环菌营养来源不足时,会利用天麻体内的营养供其生长,导致天麻生长减弱,由此可见二者之间的关系表现为互利共生,D错误。
故选D。
8.Tilman模型可描述物种对资源利用情况。图中横轴和纵轴分别表示某环境中两个种群需要的关键资源。当两种资源量位于某一临界值时(两条与坐标轴平行的线),种群出生率和死亡率相等;超过临界值时种群出生率大于死亡率,并利用更多的资源使其回到临界值,种群数量进而保持稳定;低于临界值时种群出生率小于死亡率,直至灭亡。下列叙述错误的是( )
A.图中所示的物种1和物种2之间存在竞争关系
B.当两种资源实际情况位于区域a时,物种1先增大后稳定,物种2先减小后灭亡
C.当两种资源实际情况位于区域b时,物种1和物种2最终共存
D.种群数量变化是生物因素和非生物因素共同作用的结果
【答案】C
【分析】1、种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例.其中,种群密度是种群最基本的数量特征;出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用;年龄组成可以预测一个种群数量发展的变化趋势。
2、根据题意,Tilman模型可描述物种对资源利用情况。图中横轴和纵轴分别表示某环境中两个种群需要的关键资源。当两种资源量位于某一临界值时(两条与坐标轴平行的线),种群出生率和死亡率相等,此时种群数量保持稳定;超过临界值时种群出生率大于死亡率,种群数量增加,由于利用了更多的资源导致资源减少,使其回到临界值,种群数量进而保持稳定;低于临界值时种群出生率小于死亡率,种群数量减少,直至灭亡。
【详解】A、根据题意,Tilman模型可描述物种对资源利用情况。图中横轴和纵轴分别表示某环境中两个种群需要的关键资源,说明图中所示的物种1和物种2利用A和B相同的资源,所以物种1和物种2之间存在种间竞争关系,A正确;
B、根据题意,当两种资源量位于某一临界值时(两条与坐标轴平行的线),种群出生率和死亡率相等;超过临界值时种群出生率大于死亡率,并利用更多的资源使其回到临界值,种群数量进而保持稳定;低于临界值时种群出生率小于死亡率,直至灭亡。当两种资源实际情况位于区域a时,资源量超过物种1的临界值,此时种群出生率大于死亡率,并利用更多的资源使两种资源量回到临界值,种群数量进而保持稳定,所以物种1种群数量随时间的变化是逐渐增大至稳定;当两种资源实际情况位于区域a时,资源量低于物种2的临界值,物种2种群出生率小于死亡率,直至灭亡,B正确;
C、当两种资源实际情况位于区域b时,资源量超过物种1和2的临界值,此时种群出生率大于死亡率,两种群都会利用更多的资源,二者之间竞争加剧,物种1的资源量逐渐回到临界值,物种1的数量会先增大后稳定,物种2由于竞争加剧资源量会低于临界值,因此其数量会先增大后逐渐减小至灭绝,C错误;
D、影响种群数量变化的因素包括生物因素(种内和种间关系)和非生物因素(阳光、温度和水等),因此种群数量变化是生物因素和非生物因素共同作用的结果,D正确。
故选C。
9.滨螺是一类主要栖息于潮间带的软体动物,捕食多种藻类,尤其喜食小型绿藻浒苔。研究人员调查了以浒苔为初始优势种的某潮间带中,藻类种数随滨螺密度变化的关系,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.ab段出现与藻类间种间竞争压力减小有关
B.bc段出现与滨螺对其他藻类的取食增加有关
C.中等捕食压力有利于提高藻类的种群密度
D.若滨螺无取食偏好,也可能会出现类似结果
【答案】C
【详解】A、ab段藻类种数上升,原因是滨螺取食优势种浒苔,浒苔的竞争优势被削弱,其他藻类的种间竞争压力减小,更多藻类可以存活,因此藻类种数增加,A正确;
B、bc段滨螺密度继续增大,喜食的浒苔被大量取食后数量不足,滨螺会增加对其他藻类的取食,导致多种藻类消失,藻类种数下降,B正确;
C、纵坐标是藻类种数(物种数目),不是种群密度,中等捕食压力(中等滨螺密度)有利于提高藻类的物种丰富度(物种多样性),不是提高藻类的种群密度,C错误;
D、初始浒苔是优势种,数量最多,因此被滨螺捕食的概率也最高,即使无偏好,也会优先减少浒苔数量,同样能降低竞争压力,让其他藻类生长,ab段依然会出现,D正确。
10.下图为某一区域M、N两物种的资源利用曲线。从图中可以得出的结论是
A.曲线不重叠时,M与N不存在竞争
B.b越大,M适应环境能力越弱
C.d越小,M与N种间竞争越激烈
D.M、N两物种存在捕食关系
【答案】C
【分析】由图中曲线可知:b表示生物可摄取食物的种类,b越大,表明生物的可利用资源越多;d可表示两物种之间竞争的激烈程度,d越大,表明两个物种摄取食物的种类相同部分越少,竞争越不激烈。
【详解】该曲线只表示某一区域M、N两物种的食物资源利用曲线。曲线不重叠时,两物种可能在空间资源上存在竞争,A错误;b越大,生物可摄取食物的种类越多,适应环境能力越强,B错误;d越小,M与N摄取食物的种类相同部分越多,竞争越激烈,C正确;该图并未显示出两物种的数量关系,故无法判断两者是否存在捕食关系,D错误;因此,本题答案选C。
【点睛】解答本题的关键是:明确曲线中横坐标和纵坐标,以及各字母的含义,再根据题意作答。
二、多选题
11.科研人员调查了某森林群落中部分鸟类在不同空间层次中的相对密度及主要食物,结果如表所示。下列叙述正确的是( )
物种
相对密度
主要食物
树冠层
灌木层
草本层
地表层
林鸽
330
3
—
—
榕树等高大乔木的果核和种子
长尾山雀
118
139
20
11
鞘翅目和鳞翅目等昆虫
沼泽山雀
20
152
79
8
各种昆虫及其幼虫、卵和蛹等
A.林鸽和长尾山雀没有共同的食物,二者不存在种间竞争
B.沼泽山雀在垂直方向不同层次上的分布不同,体现了群落的垂直结构
C.灌木层中长尾山雀与沼泽山雀的竞争比在其他空间层次中更激烈
D.利用基于声音的个体识别技术,可对林鸽开展种群数量的调查
【答案】CD
【分析】群落的结构分为:垂直结构、水平结构。垂直结构具有明显的分层现象。水平结构,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,它们呈镶嵌分布。
【详解】A、林鸽和长尾山雀有共同的栖息空间,二者存在种间竞争,A错误;
B、沼泽山雀在垂直方向不同层次上的分布不同,是种群层面上的问题,不体现群落的垂直结构,B错误;
C、长尾山雀与沼泽山雀有共同的食物来源和栖息空间,与其他空间层次相比,灌木层中长尾山雀与沼泽山雀的相对密度均最大,故该区域二者的竞争更激烈,C正确;
D、不同的个体发出的声音不同,所以用基于声音的个体识别技术可对林鸽开展种群数量的调查,D正确。
故选CD。
12.下图是动物体的同化量在三个主要生命活动间分配的情况:①用于与其它物种争夺相同资源所消耗的能量,②用于避免捕食者被捕食所需的能量,③用于产生下一代所消耗的能量。下列说法正确的是( )
A.情况甲最可能出现在群落演替早期,该种群密度呈增大趋势
B.情况丁时,该种群的出生率大于死亡率,种群增长速率最大
C.与其他情况相比,情况乙时该种群与其他生物的生态位重叠程度高
D.引入天敌防治鼠害,鼠的能量分配向情况丙转变,鼠种群的K值降低
【答案】ACD
【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。研究内容:(1)研究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;(2)研究植物的生态位通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。
【详解】A、情况甲低竞争、低捕食,最可能出现在群落演替早期,该种群密度呈增大趋势,A正确;
B、情况丁时,①②③分配的能量大致相同,但不能推知出生率与死亡率的关系,B错误;
C、与其他情况相比,情况乙时高竞争,由于争夺共同的资源,该种群与其他生物的生态位重叠程度高,C正确;
D、引入天敌防治鼠害,此时出现高捕食情况,鼠的能量分配向情况丙转变,鼠种群的K值降低,D正确。
故选ACD。
13.海水涨潮至最高位与落潮至最低位之间的海岸称为潮间带。浜螺是其中常见的捕食者,以多种藻类为食,尤其喜食小型绿藻如浒苔。图表示藻类种数与浜螺密度的关系,下列叙述正确的是( )
A.潮间带群落的丰富度就是指其“藻类种数”多样
B.浜螺密度在225个/m2时藻类的种数最大
C.图中显示浜螺的适度捕食提高了藻类的物种多样性
D.藻类种数增加的变化可能与浜螺捕食浒苔有关
【答案】BCD
【解析】据图分析,随着滨螺密度的增加,藻类种数(多样性)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、海洋群落的丰富度是指群落中物种数目的多少,不仅仅是藻类的种类数,A错误;
B、据图分析,浜螺密度在225个/m2左右时藻类的种数最大,B正确;
C、滨螺在中等密度时,藻类种数最多,多样性最高,则浜螺的适度捕食提高了藻类的物种多样性,C正确;
D、根据题干信息,“浜螺喜食小型绿藻,如潮间带的优势种--浒苔”,浒苔和其他藻类存在竞争关系,因此藻类种数增加可能与浜螺控制优势种浒苔数量有关,D正确。
故选BCD。
14.微型裸腹溞与大型溞均以四尾栅藻为食,且都被豆娘幼虫捕食。诺氟沙星(NOR)能抑制四尾栅藻形成大体积形态从而改变溞的捕食率,同时降低微型裸腹溞活动能力,但对大型溞无显著影响。为探究NOR浓度及豆娘幼虫对两种溞的影响,科研人员将等量的两种溞置于含四尾栅藻的环境中培养,检测微型裸腹溞在两种溞中的占比,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.在无豆娘幼虫和NOR时,微型裸腹溞前期上升的原因可能是其繁殖能力强
B.在无豆娘幼虫时,NOR浓度增加提高了微型裸腹溞对四尾栅藻的捕食率
C.在有NOR时,大型溞在种间竞争中始终处于优势
D.在有豆娘幼虫和高浓度NOR时,大型溞占优势的原因是微型裸腹溞更易被捕食
【答案】ABD
【详解】A、在无豆娘幼虫和NOR时,微型裸腹溞前期上升的原因可能是其繁殖能力强 无豆娘幼虫和NOR时,两种溞竞争四尾栅藻,微型裸腹溞占比前期上升,有可能是它的繁殖能力更强,在竞争中暂时占据优势,A正确;
B、在无豆娘幼虫时,NOR浓度增加提高了微型裸腹溞对四尾栅藻的捕食率 题干说明NOR能抑制四尾栅藻形成大体积形态从而改变溞的捕食率,结合左图,NOR浓度越高,后期微型裸腹溞占比越低,而大型溞占比越高,说明NOR浓度增加,微型裸腹溞的捕食率提升幅度不如大型溞,大型溞在竞争中更占优势,B正确;
C、在有NOR时,大型溞在种间竞争中始终处于优势 看左图31.25μg/L NOR组,前期微型裸腹溞占比是高于大型溞的,说明此时微型裸腹溞在竞争中占优势,并非大型溞始终处于优势,C错误;
D、在有豆娘幼虫和高浓度NOR时,大型溞占优势的原因是微型裸腹溞更易被捕食 题干提到NOR会降低微型裸腹溞活动能力,且豆娘幼虫捕食二者,活动能力弱的微型裸腹溞更容易被捕食,导致其占比降低,大型溞占优势,D正确。
15.科学家设计一系列50m×50 m的区域以研究更格卢鼠(啮齿类)对其他小型食种子啮齿类动物的影响。将更格卢鼠从一半这样的区域中移走,另一半保持原样。每个区域的围墙上都有能使啮齿类动物通过的孔洞;但是,移走更格卢鼠的那一半区域围墙孔洞较小,更格卢鼠不能通过。接下来三年实验数据如图,相关叙述正确的是 ( )
A.两个区域之间的其他啮齿类动物不会存在竞争关系
B.用标记重捕法调查更格卢鼠的数目时,若被天敌吃掉的个体中有被标记的个体,估算值将偏大
C.该实验因变量在不同条件下变化趋势是同步的,有可能是由于气候变化导致的
D.更格卢鼠与其他啮齿类动物发生竞争,是因为它们的生态位发生了重叠
【答案】CD
【分析】1、标志重捕法估算种群密度的计算公式是:该种群数量÷第一次捕获标记的个体数=第二次捕获的个体数÷第二次捕获的个体中被标记的个体数,该种群数量=(第一次捕获标记的个体数×第二次捕获的个体数)÷二次捕获的个体中被标记的个体数。
2、据图中曲线可知,有更格卢鼠区域比无更格卢鼠区域内小型啮齿动物的数量较少,说明二者为竞争关系;无论更格卢鼠是否存在,各区域中的小型啮齿动物的数量变化趋势总是同时增多或减少,故种群数量的这种变化可能是气候或生产者的数量等因素造成的。
【详解】A、由题意“每个区域的围墙上都有能使啮齿类动物自由通过的孔洞”可知,两个区域之间的其他啮齿类动物存在竞争关系,A错误;
B、被天敌吃掉的个体中有被标记的,也有未被标记的,因此不影响调查的数值,若标记的个体更容易被捕食,则估算值偏大,B错误;
C、题图显示:在有、无更格卢鼠的条件下,因变量(捕获的小型食种子啮齿类动物的数目)随时间的变化趋势是同步的,这可能是由于气候变化所致,C正确;
D、对比每次捕获的数据可知,与有更格卢鼠区域相比,无更格卢鼠区域内小型啮齿动物的数量较多(高),说明更格卢鼠和小型啮齿动物食性相同,它们的生态位发生了重叠,两者为竞争的关系,D正确。
故选CD。
三、解答题
16.玉米—大豆和玉米—花生的套种均为禾本科和豆科套作模式,该模式能在保障玉米产量的前提下提高豆科作物的产量。但高位作物玉米对太阳光的遮挡与截获导致的荫蔽会直接影响豆科作物的形态建成及最终产量。研究人员采用室内盆栽试验,以大豆和花生为研究对象,设置正常光处理、弱光处理、荫蔽处理(通过弱光+远红光模拟)3种光环境,研究大豆和花生植株对荫蔽的响应。结果如表所示。
作物
处理
株高
叶绿素含量/
叶面积/
总生物量
净光合速率/
单株产量
大豆
正常光
33.26
4.38
360.95
1.59
19.31
2.64
弱光
66.18
3.34
297.72
0.90
7.76
0.50
荫蔽
42.72
3.88
324.85
0.97
12.47
0.56
花生
正常光
12.10
7.69
285.18
2.09
23.65
10.32
弱光
14.90
7.53
190.36
1.47
15.82
3.74
荫蔽
8.00
6.03
184.25
1.15
18.94
1.89
(1)大豆和花生同为豆科作物,玉米和豆科作物套种,在垂直方向上具有明显的______现象,该套种模式显著提高了______。玉米可以通过释放磷酸盐和微量元素供给大豆,而大豆可通过根部的根瘤菌为玉米提供含氮化合物,从该角度看,玉米和大豆的种间关系是______。
(2)总生物量是植物在单位面积上所形成的有机物的总量,与正常光组相比,弱光组大豆和花生的总生物量均有所降低,结合表格数据分析,其原因是______。弱光组大豆和花生的株高均增加,该过程主要与______(写出两种激素)的调节作用有关,植株高度增加有利于叶片______,提高光合效率。
(3)荫蔽环境不仅降低了光照强度,还改变了红光/远红光的值,红光和远红光可通过______影响豆科作物的形态建成。
(4)大豆和花生对荫蔽的响应存在差异,在实际生产过程中,相比玉米—大豆套种模式,玉米—花生套种模式下,两种作物之间需要更______(填“宽”或“窄”)的行间距以保证花生的产量,理由是______。
【答案】(1) 分层 群落利用阳光等资源的能力 原始合作/互惠
(2) 弱光组大豆和花生的叶绿素含量和叶面积均降低,植株吸收光能减少,光合作用减弱,合成有机物的量减少 生长素、赤霉素、细胞分裂素 捕获更多的光能
(3)光敏色素
(4) 宽 与弱光组相比,荫蔽组大豆的叶绿素含量、叶面积、总生物量、单株产量均呈增加趋势,而花生的上述指标变化与大豆呈现出相反的趋势
【分析】不同农作物套种在垂直方向上具有分层现象,属于群落的垂直结构,垂直结构有利于提高对阳光等资源的利用率。
【详解】(1)玉米和豆科作物套种是利用玉米和豆科作物在高度上的差异,在垂直方向上占据不同的空间,具有明显的分层现象,能够充分利用阳光等资源。两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活,这种种间关系是原始合作。
(2)生长素和赤霉素可促进细胞伸长,生长素、赤霉素和细胞分裂素都能促进细胞分裂,这都与大豆植株高度增加有关。弱光组大豆和花生的叶绿素含量和叶面积均比正常光组低,导致植株吸收光能减少,光合作用减弱,合成有机物的量减少,总生物量降低;弱光组大豆和花生植株高度高于正常组,有利于叶片捕获更多光能,提高光合效率。
(3)植物体内感受红光和远红光的受体是光敏色素,光敏色素在受到光照射后结构会发生变化,从而影响豆科作物的形态建成。
(4)与弱光组相比,荫蔽组大豆的叶绿素含量、叶面积、总生物量、单株产量均呈增加趋势,而花生的上述指标变化与大豆呈现出相反的趋势,因此,为保证花生的产量,玉米与花生套种时两种作物之间需要更宽的行间距。
17.为探明某地区猪獾与花面狸竞争共存的机制,研究人员进行了有关调查,结果如图所示。其中猪獾主要以蚯蚓和植物果实为食,辅以昆虫和鼠类;花面狸主要以鼠类、两栖动物和爬行动物为食,辅以植物果实和昆虫。回答下列问题。
(1)研究人员常用红外触发相机调查猪獾和花面狸的活动规律,该方法的优点有________(答出2点)。探明猪獾与花面狸竞争共存机制属于________水平的研究。
(2)与其他栖息地相比,阔叶林更适合猪獾生活的原因可能有________、________。
(3)根据题干和图示信息分析,猪獾与花面狸在生态位上的分化具体表现在________等维度,这种分化对两者共存的意义是________。
(4)在植物果实匮乏的旱季,猪獾转向捕食昆虫和小型哺乳动物。相较于雨季,旱季猪獾和花面狸的食物类型重叠度将________(选填“增加”或“减少”),据图分析两者在旱季缓解食物竞争压力的行为是________。
(5)调查发现,该地区主要捕食猪獾和花面狸的大型食肉动物的数量正在不断下降甚至消失,不考虑其他因素的干扰,推测该地区将发生的变化有________(填序号)。
①猪獾和花面狸种群的出生率在短时间内会上升
②猪獾和花面狸的种间竞争强度将逐渐减小
③群落结构保持不变,物种丰富度减小
④食物链营养级间能量传递效率大幅提高
⑤通过生态系统的自我调节,逐步构建新的生态平衡
【答案】(1) 干扰少、可长时间调查、操作简单、保障研究人员安全 群落
(2) 阔叶林密集的植被便于猪獾隐蔽,减少被天敌捕食的机率 食物来源较为丰富
(3) 食物、栖息地和活动时间 减缓种间竞争,提高了群落利用阳光等环境资源的能力
(4) 增加 进一步降低同时出现的概率,在不同时间段取食,减少种间竞争
(5)①⑤
【分析】红外触发相机是一种非侵入性的技术,广泛应用于野生动物种群密度的调查中。红外触发相机通过感应动物体温或运动来触发拍摄,自动记录野生动物的活动情况。这种方法无需直接接触动物,减少了对其正常生活的干扰。
【详解】(1)用红外触发相机调查猪獾和花面狸的活动规律,对动物的干扰少、可长时间调查、操作简单、保障研究人员安全。猪獾与花面狸属于不同物种,所以探明猪獾与花面狸竞争共存机制属于群落水平的研究。
(2)与其他栖息地相比,阔叶林密集的植被便于猪獾隐蔽,减少被天敌捕食的几率;食物来源较为丰富,更适合猪獾生活。
(3)根据题干和图示信息分析,猪獾主要以蚯蚓和植物果实为食,辅以昆虫和鼠类;花面狸主要以鼠类、两栖动物和爬行动物为食,辅以植物果实和昆虫;猪獾与花面狸在不同栖息地的适宜指数不相同,活动时间也不同,由此可知猪獾与花面狸在生态位上的分化具体表现在食物、栖息地和活动时间等维度,这种生态位分化的生态学意义是减缓种间竞争,提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
(4)花面狸主要以鼠类、两栖动物和爬行动物为食,辅以植物果实和昆虫,在植物果实匮乏的旱季,猪獾转向捕食昆虫和小型哺乳动物,和花面狸的食物类型重叠度将增加;结合图示可知,旱季猪獾和花面狸进一步降低同时出现的概率,在不同时间段取食,减少种间竞争。
(5)①该地区主要捕食猪獾和花面狸的大型食肉动物的数量正在不断下降甚至消失,猪獾和花面狸种群的资源和空间更大,种群出生率增大,①正确;
②由于捕食者减少,被捕食者猪獾和花面狸的种间竞争强度将逐渐增大,②错误;
③大型食肉动物减少,物种组成改变,群落结构发生改变,长时间后物种丰富度不一定减少,③错误;
④大型食肉动物的数量正在不断下降甚至消失不能使食物链营养级间能量传递效率大幅提高,④错误;
⑤大型食肉动物的数量正在不断下降甚至消失,短时间内猪獾和花面狸的数量会上升,通过生态系统的自我调节,逐步构建新的生态平衡,⑤正确。
故选①⑤。
18.榕树的榕果由隐头花序(图1)发育而来。一个花序内着生若干小花,雌花成熟时吸引传粉榕小蜂前来传粉和产卵至子房,榕小蜂幼虫在子房内发育,子代雌蜂离开榕果时采集成熟花粉,寻找其他正处于雌花期的榕果。
(1)榕小蜂和榕树的种间关系是__________。
(2)榕树有雌雄同株和功能性雌雄异株两种类型,两类植株的花序结构及功能如下表所示。
花序结构
成熟花粉
雌花的子房
产生种子
养育榕小蜂
雌雄同株
有雄花和雌花
+
+
+
功能性雌雄异株
雄株
有雄花和雌花
+
-
+
雌株
只有雌花
-
+
-
注:“+”表示有,“-”表示无
传粉榕小蜂产卵时,只有将产卵器通过花柱插入子房,卵才能在子房内发育为幼虫。试从花柱长短角度解释:①雌、雄株上的雌花功能差异的原因;②雌雄同株的雌花有的能产生种子有的能养育榕小蜂的原因。(任选其中一个,在答题纸标注序号并解释)
(3)关于传粉榕小蜂和榕树的叙述,正确的是__________。
A.传粉榕小蜂保证了榕树种群的繁衍
B.榕树保证榕小蜂繁殖后代所需的场所和营养来源
C.传粉榕小蜂可能倾向于分辨雌、雄株,找到与出生时类型相同的植株产卵
D.雌株通过模仿雄株的挥发物成功吸引传粉榕小蜂
E.雄株通过模仿雌株的挥发物成功吸引传粉榕小蜂
(4)2015年,在云南发现榕果中共存着传粉榕小蜂和一种新的欺骗性榕小蜂,欺骗者的花粉筐退化、花粉刷消失。进一步以雌雄同株榕树、传粉者及欺骗者为对象开展实验,甲组每个雌花中引入一个传粉者或一个欺骗者,乙组每个雌花中引入一个传粉者和一个欺骗者。各做三组平行实验,检测榕小蜂子代数量,结果如图2。
乙组实验目的是探究__________。依据实验结果,从进化的角度预测,新的欺骗性榕小蜂种群数量随时间推移的变化趋势并阐述理由。
【答案】(1)互利共生(共生)
(2)①可能是由于雄株的雌花花柱短,有利于传粉榕小蜂将产卵器通过雌花花柱插入子房产卵,并发育成幼虫;而雌株的雌花花柱较长使得传粉榕小蜂的产卵器够不到子房,无法产卵至子房,不能养育榕小蜂
②雌雄同株的雌花可能有的花柱长,有的花柱短,短花柱有利于传粉榕小蜂将卵通过产卵器经花柱插入子房,并发育成幼虫,而花柱过长使得传粉榕小蜂的产卵器够不到子房,无法产卵至子房,不能养育榕小蜂,但能完成授粉(花粉萌发长出花粉管至子房)产生种子
(3)ABCD
(4)欺骗性榕小蜂对传粉榕小蜂种群数量的影响;
变化趋势:先增大后减少;
理由:初期欺骗性榕小蜂与传粉榕小蜂竞争食物和栖息地而使得种群数量有所增加,但欺骗性榕小蜂不具备传粉功能,与传粉榕小蜂存在竞争关系,这使得榕树的种群数量随着时间的推移而逐渐减少,缺少食物和栖息地使得欺骗性榕小蜂种群数量减少
【分析】1、种间关系(不同种生物之间的关系):包括互利共生、捕食、竞争、寄生。
2、据表和题意可知,榕树雌花能吸引小体积的榕小蜂进入隐头花序内部完成传粉,同时榕树的隐头花序为榕小蜂产卵提供场所、为幼虫发育提供营养。
3、根据题意可知,榕树和榕小蜂之间存在共生关系。
【详解】(1)榕树依靠传粉榕小蜂为之传粉,榕小蜂在榕树花序中产卵,以榕树花序作为其幼体栖息场所和食物来源,两者是互利共生(共生)关系。
(2)①雌株和雄株,都含有雌花,但只有雄株能养育榕小蜂,可能是由于雄株的雌花花柱短,有利于传粉榕小蜂将产卵器通过雌花花柱插入子房产卵,并发育成幼虫;而雌株的雌花花柱较长使得传粉榕小蜂的产卵器够不到子房,无法产卵至子房,因此不能养育榕小蜂。
②雌雄同株的雌花可能有的花柱长,有的花柱短,短花柱有利于传粉榕小蜂将卵通过产卵器经花柱插入子房,并发育成幼虫,而花柱过长使得传粉榕小蜂的产卵器够不到子房,无法产卵至子房,不能养育榕小蜂,但能完成授粉(花粉萌发长出花粉管至子房)产生种子,故雌雄同株的雌花有的能产生种子有的能养育榕小蜂。
(3)AB、榕树依靠传粉榕小蜂为之传粉,榕小蜂在榕树花序中产卵,以榕树花序作为其幼体栖息场所和食物来源,两者是互利共生(共生)关系,可以说传粉榕小蜂保证了榕树种群的繁衍(形成种子),而榕树保证榕小蜂繁殖后代所需的场所和营养来源,AB正确;
C、由分析(2)可知,花柱的长短会影响榕小蜂后代的形成,因此传粉榕小蜂可能倾向于分辨雌、雄株,找到与出生时类型相同的植株产卵,C正确;
DE、由表中信息可知,无论雌株还是雄株,都含有雌花;雌株不产生花粉,但有种子产生,而雄株产生花粉,而没有种子产生,但能养育榕小蜂,可推测出榕小蜂被雌花吸引而来,由于花柱长短不同,雌株能完成授粉产生种子,因此雌株通过模仿雄株的挥发物成功吸引传粉榕小蜂,D正确,E错误;
故选ABCD。
(4)由题意可知,榕果中共存着传粉榕小蜂和一种新的欺骗性榕小蜂,而欺骗性榕小蜂的花粉筐退化、花粉刷消失,不具备传粉功能,甲组实验是单独饲养传粉榕小蜂或欺骗性榕小蜂,乙组实验是混合饲养,分别比较子代榕小蜂的数量,因此乙组实验的目的是探究欺骗性榕小蜂对传粉榕小蜂种群数量的影响;从进化的角度预测,新的欺骗性榕小蜂种群数量随时间推移的变化趋势是先增大后减少,初期欺骗性榕小蜂与传粉榕小蜂竞争食物和栖息地而使得种群数量有所增加,但欺骗性榕小蜂不具备传粉功能,与传粉榕小蜂存在竞争关系,这使得榕树的种群数量随着时间的推移而逐渐减少,缺少食物和栖息地使得欺骗性榕小蜂种群数量减少。
【点睛】本题考查种群数量变化、种间关系,意在考查学生分析问题和解决问题的能力,有一定难度。
19.研究人员在北京温榆河公园采用“样线法”调查鸟类,样线布设如图1所示,统计数据如图2所示。回答下列问题:
(1)采用样线法调查鸟类种群密度时,关键要做到______。
(2)图2中区别a、b和c三种群落的重要依据是______;三种生境中物种丰富度最高的是______(填字母)。
(3)温榆河公园中不同样地分布着不同类型的鸟类,这体现了群落的______结构,这种结构与______(答2点)等因素有关。
(4)与滨水湿地+疏林地相比,滨水湿地+乔灌林和密林地中猛禽数量较多,可能的原因是______。
【答案】(1)随机取样
(2) 群落的物种组成 a
(3) 水平 地形变化、土壤湿度、盐碱度、光照强度、生物自身生长特点
(4)滨水湿地+乔灌林和密林地植被较为茂密,物种较为丰富,可为猛禽提供更多栖息场所和食物
【分析】1、采用样线法调查鸟类种群密度时,关键要做到随机取样,不能掺入主观因素。
2、物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。一个群落中的物种数目,称为物种丰富度。
3、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、土壤湿度和盐碱地的差异、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。
4、滨水湿地+乔灌林和密林地中猛禽数量较多的可能原因:乔灌林、密林地的植被更茂密,能为猛禽提供更好的栖息、隐蔽场所;这类生境中猎物(小型鸟类、鼠类等)的数量更多,为猛禽提供了充足的食物来源。
【详解】(1)采用样线法调查鸟类种群密度时,关键要做到随机取样,不能掺入主观因素。
(2)物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。一个群落中的物种数目,称为物种丰富度。分析图2可以看出,三种生境中物种丰富度最高的是生境a。
(3)温榆河公园中不同样地分布着不同类型的鸟类,这体现了群落的水平结构,这种结构与地形变化、土壤湿度、盐碱度、光照强度、生物自身生长特点等因素有关。
(4)与滨水湿地+疏林地相比,滨水湿地+乔灌林和密林地中猛禽数量较多,可能的原因是滨水湿地+乔灌林和密林地植被较为茂密,物种较为丰富,可为猛禽提供更多栖息场所和食物。
20.互花米草是外来入侵植物,严重威胁我国滨海湿地生态系统。科研人员针对其入侵的原因与防治方法开展了相关研究。
(1)互花米草被列入我国首批外来入侵物种名单。严重的外来物种入侵会导致当地原有植物种类锐减,使__________降低甚至丧失。
(2)为探究互花米草适应滨海湿地的原因,研究人员对生活在不同盐浓度下互花米草叶片和根中的保护酶SOD活性进行了检测,结果如下图:
研究结果显示:叶片中SOD酶活性随盐浓度升高而__________,而根部SOD活性__________。表明互花米草在低盐浓度下,产生较多的SOD酶适应滨海湿地环境。
(3)红树植物秋茄是分布于我国滨海湿地的一种本土植物,与互花米草具有相似的生态位,二者的种间关系是__________。
(4)互花米草能通过向周围环境分泌物质,抑制周围植物的生长来提高自身的入侵能力,叫作化感作用。为了防治互花米草入侵,选取本地植物秋茄开展相关研究。制备不同浓度的互花米草浸提液,分别处理本地红树植物秋茄。一段时间后,检测秋茄生长情况,结果如下图:
结果表明:秋茄对互花米草化感作用的适应能力高,依据是__________。
(5)依据本实验研究,为了防治互花米草的生态入侵,请为当地生态部门提出一条合理的建议__________。
【答案】(1)生物多样性
(2) 升高 先升高后下降
(3)种间竞争
(4)经互花米草浸提液培养的秋茄鲜重均高于对照组
(5)建立互花米草入侵严控、监测机制、适量种植本地植物秋茄
【分析】互花米草是外来入侵植物,繁殖速度很快,通过竞争作用减少其他植物的数量,进而影响生物多样性,严重威胁我国滨海湿地生态系统,可以利用种间关系的原理来抑制互花米草的繁殖。
【详解】(1)生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,由题意可知严重的外来物种入侵会导致当地原有植物种类锐减,降低物种丰富度,使生物多样性降低甚至丧失。
(2)该实验自变量为NaCl浓度和植物器官,因变量为SOD酶活性,SOD酶对植物的生存具有保护作用。随着NaCl浓度的升高,叶片中SOD酶活性随盐浓度升高而升高,而根部SOD活性先升高后下降,在较低NaCl浓度范围内,互花米草的SOD酶活性均高于NaCl浓度为0的对照组,说明互花米草会产生更多的SOD酶适应滨海湿地环境。
(3)红树植物秋茄与互花米草在群落中的地位或作用相似,说明两者对资源的需求相似度较大,推测二者的种间关系是种间竞争。
(4)随着互花米草浸提液浓度的升高,秋茄鲜重先升高后下降,经互花米草浸提液培养的秋茄鲜重均高于对照组,其中互花米草浸提液浓度为60%的一组秋茄鲜重最大,该结果说明秋茄对互花米草化感作用的适应能力高。
(5)结合本实验关于在不同盐浓度对互花米草叶片和根中的保护酶SOD活性的研究以及不同浓度的互花米草浸提液对秋茄生长的影响实验结果,可以建立互花米草入侵严控、监测机制和适量种植本地植物秋茄,以抑制互花米草。
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