第2章 群落及其演替(复习讲义)(导图+3要点+5题型)生物人教版选择性必修2
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内容正文:
第2章 群落及其演替(复习讲义)
(
目录
1.单元目标聚焦·明核心
:
了解课标要求,识记核心考点
2.知识图谱梳理·固基础:
掌握知识网络、明晰知识串联
3.教材要点精析·夯重点:
必背知识要点、掌握教材重点
要点一
群落的结构
要点二 群落的主要类型
要点三 群落的演替
4.考点题型突破·拓思维:
梳理常考题型、通关章节重难
题型一
群落的概念与物种组成
题型二 种间关系的辨析
题型三 群落的空间结构
题型四 生态位
题型五 群落的演替
5.综合高效练习·提能力:
练习解题思维、提升解题能力
)
课标要求
核心考点
2.1 阐明群落是相同时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,说明物种组成是区别不同群落的重要特征。
2.2 举例说明物种丰富度的含义,尝试用取样器取样法调查土壤中小动物类群的丰富度。
2.3 举例说明原始合作、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等种间关系,阐明种间关系维持群落相对稳定的意义。
2.4 描述群落的垂直结构与水平结构,阐明生态位的概念及生态位分化对物种共存的意义。
2.5 说出荒漠、草原、森林等陆地生物群落的主要类型,说明群落类型与环境条件相适应的关系,简述群落的季节性。
2.6 阐明群落演替的概念与类型,比较初生演替与次生演替的异同,说明人类活动对群落演替速度和方向的影响。
1.通过辨析群落的物种组成、优势种与物种丰富度,运用取样器取样法、记名计算法与目测估计法等调查方法获取证据,形成“群落是物种集合”的系统与整体观。
2.通过比较原始合作、互利共生、种间竞争、捕食与寄生的数量变化特征与典型实例,运用归纳和概括的方法辨析种间关系,发展稳态与平衡观。
3.通过分析群落的垂直结构与水平结构及其形成原因,阐明生态位的概念与生态位分化的意义,运用结构与功能观解释群落中物种共存的原因。
4.通过比较荒漠、草原、森林等群落的外貌与结构特征,说明群落类型与温度、降水等环境条件的适应关系,树立生物与环境相适应的观念。
5.通过比较初生演替与次生演替的起点、速度与过程,分析人类活动对演替速度和方向的影响,阐明演替理论在生态修复、退耕还林与荒漠化治理中的实践价值。
要点一 群落的结构
重点内容
具体要点
特别提醒
群落的物种组成
1、群落的概念
相同时间内聚集在 区域中 种群的集合,叫作群落。
2、群落的物种组成
是区别不同群落的重要特征。一个群落中物种数目的多少称为 。不同群落的物种组成不同,丰富度一般也不同(如从赤道到北极,物种丰富度逐渐减少)。
3、优势种与常见种
优势种是指数量 、对群落中其他物种 很大的物种,会随着时间和环境的变化而改变;常见种数量较多但影响不大,不属于优势种。
4、调查土壤中小动物类群的丰富度
(1)方法: 法。许多土壤动物活动能力较强且身体 ,不适宜用样方法或标记重捕法,而用一定规格的取样器取样。
(2)采集:用 采集,利用土壤小动物趋 、趋湿、避 的习性(用 收集保存)。
(3)统计: 法(直接数个体数,适用于个体较大、种群数量有限的物种)和目测估计法(按预先确定的多度等级估计,适用于个体小、数量多的物种)。
1、丰富度指"物种 "而非"生物个体 ",二者不可混淆。
2、调查土壤小动物类群丰富度用 法,调查植物或活动能力弱的动物的种群密度用样方法,二者目的不同、方法不同。
3、诱虫器的电灯兼有 源和 源作用,换成LED冷光灯后采集量会减少。
4、群落的物种组成 固定不变的,会随着季节、演替和 变化而改变。
种间关系
1、原始合作
两种生物 在一起时双方都受益,但分开后各自也能独立生活。实例:寄居蟹与海葵。
2、互利共生
两种生物长期共同生活在一起, 、彼此有利;如果彼此分开,则一方或双方不能正常生活。数量上常表现为"同生共死"。实例: 、地衣中的藻类与 。
3、种间竞争
两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的 现象。生存能力不同时呈" "(如双小核草履虫与大草履虫);生存能力相同时可因 分化而共存。实例:牛与羊、水稻与稗草。
4、捕食
一种生物以另一种生物为食。数量变化呈"先增加者先 ,后增加者后 "的非同步性变化,捕食者数量高峰滞后于被捕食者。实例:猞猁与雪兔、瓢虫与蚜虫。
5、寄生
一种生物从另一种生物(宿主)的体内或体表 以维持生活,对宿主造成危害但一般 使其全部死亡。实例:蛔虫与人、菟丝子与大豆、噬菌体与细菌。
1、原始合作与互利共生的区别关键在"分开后能否独立生活":能独立生活为 ,不能为 。
2、寄生与捕食的区别:寄生一般不立即杀死宿主(噬菌体裂解细菌属特例),捕食则直接杀死并取食猎物。
3、"螟蛉有子,蜾蠃负之"体现的是 关系而非寄生,蜾蠃捕捉螟蛉幼虫供其幼虫食用。
4、种间竞争的结果可能是 、一方占优或经生态位分化而共存,不一定导致一方被淘汰。
生态位
1、群落的垂直结构
在垂直方向上,大多数群落都具有明显的 现象。植物的分层主要与 有关(森林中自上而下为乔木层、灌木层、草本层);动物的分层主要取决于 。垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
2、群落的水平结构
在水平方向上,由于地形的变化、 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,常呈 分布。
3、群落的季节性
由于阳光、温度和水分等随季节而变化,群落的 和 也会随之发生有规律的变化,称为群落的季节性。
4、生态位
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 等,称为这个物种的生态位。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、 、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系;研究某种动物的生态位,通常要研究它的 、食物、天敌以及与其他物种的关系。
5、生态位分化
群落中 的物种会通过生态位分化(如改变食物、活动空间、活动时间)减少竞争,从而实现共存。
1、垂直结构指"同一群落"在 方向上的分层;不同海拔或不同地段分布不同群落,属于群落的分布与替代,不是垂直结构。
2、植物的分层主要受光照影响,动物的分层主要受 影响,二者成因不同。
3、斑块状、圈带状的分布(如草地蘑菇圈)属于 结构,不是垂直结构。
4、生态位宽度大≠种群数量最多、≠一定占优势;生态位重叠的两物种可通过 共存,不一定被淘汰。
要点二 群落的主要类型
重点内容
具体要点
特别提醒
群落类型的划分
1、划分依据
根据群落的外貌和物种组成等方面的差异,可将陆地的群落大致分为 群落、 群落、森林群落等类型。
2、荒漠群落
分布在 区,年降水量稀少且分布不均匀。物种少,群落结构 。植物以耐旱的灌木、半灌木和肉质植物为主,叶片退化或覆盖蜡质层以减小 ,根系发达;动物多有昼伏夜出、穴居、耐旱等适应特征。
3、草原群落
分布在半干旱地区、不同年份或季节雨量不均匀的地区。动植物种类较少,群落结构 。植物以耐旱的草本植物为主,叶片狭窄、表面有茸毛或蜡质层;动物多具 能力。
4、森林群落
分布在湿润或较湿润的地区,群落结构非常复杂且相对稳定。植物以 为主,层次分明,林下光照弱;动物营 的种类多。
1、群落类型主要 等气候条件决定,是生物与环境长期相适应的结果。
2、随纬度升高(或海拔升高)出现的群落更替,属于不同群落的分布与替代,不能混 同为同一群落的 结构。
3、草原上的动物以 为适应特征,而森林中的动物以树栖、攀缘为适应特征,体现结构与功能相适应。
4、森林中林下光照弱, 植物移入后常因光照不足而生长不良。
要点三 群落的演替
重点内容
具体要点
特别提醒
群落演替的概念
1、演替的概念
随着时间的推移,一个群落被另一个群落 的过程,叫作群落演替。演替是群落动态变化的重要表现。
2、初生演替
在一个从来没有 的地面,或者是原来存在过植被但被 的地方发生的演替。实例:裸岩、 、火山岩、 的演替。裸岩上的演替一般经历地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→ 阶段→乔木阶段,历时长、速度慢。
3、次生演替
在原有植被虽已不存在,但原有 基本保留,甚至还保留了 或 的地方发生的演替。实例:弃耕农田、火灾过后的草原、过量砍伐的森林上的演替,速度较快。
4、演替的一般方向
演替过程中,群落的结构趋于 、物种丰富度趋于 、对环境的利用趋于充分,最终达到与环境相适应的 的顶极群落(顶极群落仍处于动态平衡之中)。
1、判断演替类型的关键是"看起点有无 ":无土壤无繁殖体为初生演替,有土壤有繁殖体为次生演替。
2、初生演替速度慢、历时长,次生演替速度快、经历阶段短。
3、最先到达的物种(先驱物种)不一定是后来的 ;演替过程中土壤有机物含量与各层物种组成都在不断变化。
4、演替达到顶极群落并不意味着演替"结束",群落仍处于 之中。
人类活动对群落演替的影响
1、影响规律
人类活动往往会使群落演替按照 自然演替的 和 进行。
2、常见实例
封山育林、治理沙漠、管理草原、退耕还林还草还湖可使演替向着 的方向进行;围湖造田、过度放牧、乱砍滥伐则可能使 。
3、实践应用
(1)退耕还林、还草、还湖:遵循群落演替规律,加速 演替,恢复植被与生态功能。
(2)生态修复:在退化荒山造林时,宜配置多种草本和木本植物,依群落的垂直结构与水平结构合理搭配,使物种间形成复杂的 ,提高群落的 并自然控制害虫爆发。
1、人类活动改变的是演替的"速度和方向",不是取消演替。
2、适度干扰(如适度放牧)可降低优势种的生态位 ,为其他物种腾出空间,提高物种丰富度;干扰超过自我调节能力则导致群落退化。
3、确定演替方向的主要因素是 (温度、降水),人类活动只是加速或延缓、改变方向。
4、生态修复中"多种植物搭配"优于"单一树种全覆盖",原因是物种多样性高、 、自我调节能力 。
(
题型一
群落的概念与物种组成特征
)
【例1】下列关于物种丰富度的叙述,不正确的是( )
A.群落中生物数目的多少称为物种丰富度
B.不同群落的物种丰富度一般不同
C.从赤道到北极,群落的物种丰富度逐渐减少
D.群落中的物种丰富度不是固定不变的
(
解题方法点拨
1、判断某描述是否为群落:必须同时满足"一定区域""所有生物(多个种群)",只说某一物种的所有个体是种群而非群落。
2、丰富度是"物种数目"而非"个体数目";从赤道到北极随温度降低,物种丰富度逐渐减少。
3、调查土壤小动物类群丰富度用取样器取样法,利用其趋暗、趋湿、避高温的习性采集,统计用记名计算法或目测估计法。
)
【变式1-1】某自然保护区依海拔自下而上有多个不同的群落类型。低海拔处的常绿阔叶林是发育最稳定的类型,其中常见有高大的米槠、甜槠等。狗脊、芒萁也是常见物种,但对其他物种的影响不大。下列叙述错误的是( )
A.狗脊、芒萁数量很多,属于常绿阔叶林中的优势种
B.常绿阔叶林中的米槠、甜槠等存在种间竞争关系
C.群落中的优势种会随着时间和环境的变化而改变
D.区分该自然保护区不同海拔处群落的重要特征是物种组成
【变式1-2】为探究放牧强度对某草甸的影响,研究团队在该地区设置了6个不同放牧强度的样方,对羊草和寸草两种草本植物进行了调查,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.调查羊草生态位无需考虑其在草甸内的出现频率
B.放牧活动有利于维持该草甸的群落多样性水平
C.中度放牧时,寸草和羊草占有的空间和资源相同
D.放牧强度增加,寸草的竞争优势逐渐增大,最终大于羊草
(
题型
二
种间关系的辨析
)
【例2】红藻兼具无性生殖和有性生殖。海蟑螂依赖红藻躲避天敌,并取食红藻表面附生的硅藻,在此过程中携带了红藻的雄配子,使红藻有性生殖成功率提升。下列叙述错误的是( )
A.海蟑螂与红藻存在互惠关系,二者协同进化
B.海蟑螂数量减少不利于红藻形成多样的变异
C.硅藻附生于红藻,因此二者存在寄生关系
D.海蟑螂与红藻的关系类似传粉昆虫与虫媒花
(
解题方法点拨
1、看"分开后能否独立生活"区分原始合作与互利共生:能独立生活为原始合作,不能独立生活为互利共生。
2、看数量曲线:同生共死为互利共生;"先增加者先减少、后增加者后减少"的非同步变化为捕食;"你死我活"为种间竞争。
3、寄生一般从宿主体内或体表摄取养分且不立即杀死宿主;"螟蛉有子,蜾蠃负之"是捕食而非寄生。
)
【变式2-1】下列关于种间关系的叙述,错误的是( )
A.海葵和寄居蟹的种间关系是原始合作
B.两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利属于互利共生
C.捕食是一种生物以另一种生物为食的现象
D."螟蛉有子,蜾蠃负之",两者的种间关系是寄生
【变式2-2】生物抗性假说认为本地物种对入侵物种有很强的抵抗作用,本地物种通过竞争作用抑制外来物种入侵。入侵崩溃假说认为一种外来物种在入侵时会受到另一种入侵物种的促进,加剧对本地群落的负面影响。为研究粉绿狐尾藻入侵苦草群落时符合上述哪一假说,科研人员在不同处理下测定粉绿狐尾藻的株高及生物量,结果如表。福寿螺也是苦草群落入侵物种,可捕食粉绿狐尾藻和苦草。下列说法错误的是( )
组别
粉绿狐尾藻的培养方式
株高/cm
生物量/g
甲组
单独培养
65
9
乙组
与苦草共培养
31
4
丙组
与福寿螺共培养
47
5.5
丁组
与苦草和福寿螺共培养
30
3
A.苦草能抑制粉绿狐尾藻可能是因为两者的生态位相似度高
B.根据上述结果无法判断福寿螺对苦草和粉绿狐尾藻的捕食偏好
C.该实验结果说明粉绿狐尾藻入侵苦草群落时符合生物抗性假说
D.福寿螺对粉绿狐尾藻的抑制作用大于苦草,可用于该藻入侵的防治
(
题型
三
群落的空间结构
)
【例3】草地蘑菇圈是大量蘑菇呈圈带状分布的一种生态现象。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
(
解题方法点拨
1、"垂直看分层、水平看镶嵌":同一地段垂直方向的高低错落是垂直结构,不同地段的斑块状分布是水平结构。
2、垂直结构的成因:植物分层主要受光照影响,动物分层主要受栖息空间和食物条件影响。
3、不同海拔、不同纬度分布不同群落属于群落的分布与替代,不是同一个群落的垂直结构;同一物种(如棕腹柳莺)的分布高度差异属于生态位范畴,也不构成群落垂直结构。
)
【变式3-1】在水稻种植中,中密度冠层结构单位面积的产量比低密度和高密度的更高。下列解释合理的是( )
A.低密度冠层降低了单位面积水稻获取的光能
B.低密度冠层水稻的群落空间结构更简单
C.高密度冠层单位面积水稻的养分利用率更高
D.高密度冠层使水稻的种间竞争加剧
【变式3-2】某高山植被群落中,从山脚到山顶依次分布着常绿阔叶林、针叶林和高山灌丛草甸。研究人员对三个植被带的物种丰富度进行了调查,结果发现物种丰富度从山脚到山顶呈递减趋势。下列叙述正确的是( )
A.从山脚到山顶的植被分布体现了群落的垂直结构
B.从山脚到山顶的物种丰富度降低的主要原因是光照和水分
C.不同植被带的地表和地下都存在垂直分层现象
D.随着时间进行,高山灌丛草甸也会演替到乔木阶段
(
题型
四
生态位
)
【例4】马达加斯加有6种猴面包树,其中Adansonia za(Az)的生态位最宽,且分布区与其他猴面包树物种重叠。下列叙述正确的是( )
A.猴面包树中Az占据优势地位,种群数量最大
B.与Az存在较大生态位重叠的其他物种会被Az淘汰
C.猴面包树种间生态位分化不只是物种间相互作用的结果
D.生态位不重叠的两个物种无种间竞争,生态位重叠越大种间竞争越大
(
解题方法点拨
1、生态位包括物种所处的空间位置、占用资源的情况以及与其他物种的关系,研究动物生态位要研究其栖息地、食物、天敌及种间关系。
2、生态位重叠的物种可通过生态位分化实现共存,不一定被淘汰;生态位宽不等于种群数量最多、不等于一定占优势。
3、生态位分化是物种之间以及生物与环境之间协同进化(协同作用)的结果,不只是物种间相互作用的结果。
)
【变式4-1】鲸类祖先从陆地进入海洋后,分化出深潜水鲸类(如抹香鲸)和浅潜水鲸类(如灰鲸)等物种。下列叙述错误的是( )
A.抹香鲸深潜能力涉及多器官、系统的协调活动,受多基因控制
B.鲸类生态位的分化是物种之间及生物与环境之间协同进化的结果
C.鲸类深潜能力相关的基因频率在自然选择的作用下发生定向改变
D.抹香鲸和灰鲸在潜水相关基因上的差异,是判断它们为不同物种的依据
【变式4-2】种群密度和植被群落结构决定个体被捕食的风险,研究者调查了某种北方高原鼠兔被捕食的风险,结果如图。下列叙述正确的是( )
注:警戒距离是指当高原鼠兔有警戒行为时与捕食者之间的距离,与个体被捕食风险呈负相关
A.调查北方高原鼠兔的生态位是指调查其食物和天敌
B.用标记重捕法调查鼠兔种群密度时,标记物脱落会导致结果偏大
C.一定范围内高原鼠兔种群密度降低会使个体被捕食的风险下降
D.一定范围内植被越高,高原鼠兔个体被捕食的风险越低
(
题型
五
群落的演替的变化
)
【例5】由于气候变化,某冰川退缩,露出原本被冰盖覆盖的裸岩。经百余年演替,该区域形成以针叶林为主的森林群落。下列说法正确的是( )
A.该过程属于次生演替,演替速度较快
B.植被演替过程不会影响土壤有机物含量
C.人类活动不会改变该区域演替的速度和方向
D.该演替发生了草本层物种组成和数量的变化
(
解题方法点拨
1、判断初生演替与次生演替看起点:"无土壤、无繁殖体"为初生(裸岩、沙丘、火山岩、冰川泥),"有土壤、有繁殖体"为次生(弃耕农田、火灾迹地、砍伐迹地)。
2、初生演替速度慢、历时长,次生演替速度快、经历阶段短;演替达到顶极群落仍处在动态平衡之中。
3、人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行;判断时要看起点、看速度、看方向三要素。
)
【变式5-1】在光裸的岩石上可以演替出森林群落。下列叙述正确的是( )
A.地衣阶段物种单一,与森林阶段相比,不存在群落的垂直结构
B.随着演替阶段的推移,群落的物种组成和空间结构都发生了变化
C.该群落演替类型与植被被大火彻底焚毁的地方发生的演替相同
D.草本植物比苔藓具有更强的生存能力,因此草本植物阶段苔藓已消失
【变式5-2】青藏高原东缘的海螺沟冰川不断退缩,在退缩区上形成了一个完整且连续的植被演替序列。该地不同阶段优势种的变化如图。下列叙述正确的是( )
A.冰川退缩区和火山岩上发生的演替类型相同
B.演替过程中的物种丰富度一定先增加后减少最后趋于稳定
C.演替中期,黄芪和沙棘因优势被取代而逐渐消失
D.与黄芪和沙棘相比,峨眉冷杉适应环境的能力更强
1.近年来夏末秋初,河南多地遭白色小飞虫(白粉虱)侵袭,成群小飞虫不仅影响市民的出行,还对农作物产生危害。下列叙述错误的是( )
A.气候等非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的
B.环境温度降低后飞虫的数量明显减少,温度属于密度制约因素
C.对害虫的防治应将其种群数量长期控制在远低于K/2的水平
D.通过引入天敌防治飞虫属于生物防治,可减少农药防治对环境的污染
2.研究人员对某草原上的两种鼠类及其天敌的昼夜活动情况进行了记录,结果如图所示。下列有关分析不合理的是( )
A.为降低对动物的干扰,可用红外触发相机进行调查
B.推测赤狐对子午沙鼠的捕食压力比对大沙鼠的大
C.大沙鼠和子午沙鼠的生态位分化可降低竞争强度
D.移除赤狐对大沙鼠数量的影响比对子午沙鼠的大
3.鄱阳湖堪称“鸟类天堂”,成千上万的白鹤与其他候鸟、留鸟共享这片湿地资源。鄱阳湖的主要鸟类物种的生态位调查结果如下表所示,下列叙述错误的是( )
物种
白鹤(候鸟)
白头鹤(候鸟)
骨顶鸡(留鸟)
食性
沉水植物块茎
沉水植物块茎
沉水植物茎叶
觅食生境
南部浅层泥滩
北部浅、中层泥滩
南部较深水域
取食行为
挖掘底泥
挖掘底泥
水面啄食
A.迁入率和迁出率是影响鄱阳湖候鸟种群数量变化的直接因素
B.白鹤和白头鹤依靠觅食生境的分化缓解种间竞争
C.骨顶鸡和白鹤取食行为存在差异,两者无竞争关系
D.该湿地三种鸟类生态位分化有利于提高环境资源的利用率
4.生态位分离是指同域的亲缘物种为了减少竞争而形成的资源利用出现差异的现象。生态位分离能导致物种的特化,特化物种是指适应于特定环境条件或资源的物种。下列叙述错误的是( )
A.当两个物种的生态位重叠时,往往可以通过自然选择实现各自的生态位分离
B.取食同种昆虫的两种鸟在树冠不同高度活动且活动频率不同是生态位分离的结果
C.特化物种的生态位一般比较窄,可以有效减少与其他物种的竞争
D.特化物种能利用的环境条件有限,这是一种不适应环境的表现
5.研究小组调查了某湿地群落在水花生成功入侵前后植物物种分布的变化,结果如下图所示,横纵坐标代表不同的环境因子,坐标值由负到正代表该环境因子相应的梯度变化,图中数字代表不同种的植物,其越靠近两条虚线的交叉点,说明该物种在自然群落中适应性越强、分布范围越广。下列叙述错误的是( )
A.据图可知,该湿地植物的数量随水花生入侵程度增加而逐渐下降
B.AP-1中不同物种的生态位差异较大,有利于较多的物种共存
C.水花生受环境阻力影响,入侵后种群数量最终会呈“S”形增长
D.调查结果表明群落发生次生演替,植物“4”最可能是入侵物种水花生
6.研究人员发现放牧强度与草原植物群落草本植物物种变化存在相关性,调查结果如图(植物盖度指植物地上部分垂直投影的面积占地面的比率)。下列说法错误的是( )
A.牲畜可能优先采食长势高的植物,群落对阳光的利用率降低
B.由于牲畜优先采食优势牧草,可能为其他物种形成腾出空间
C.过度放牧导致草场退化,该群落水平和垂直结构均发生变化
D.根据环境承载力确定放牧强度,遵循了生态工程的协调原理
7.斜口裸鲤主要取食浮游生物,花斑裸鲤主要取食底栖生物。两者的共同祖先因竞争食物资源而出现生态位分化,最终在形态、繁殖等特性上形成差异。斜口裸鲤的口型为亚上位,繁殖期为7月;花斑裸鲤的口型为亚下位,繁殖期为4月。下列叙述错误的是( )
A.两种裸鲤取食不同水层食物,生态位分化可降低竞争
B.亚上位或亚下位口型,是斜口裸鲤和花斑裸鲤对食性的适应
C.两种裸鲤的差异,是自然选择直接作用于种群基因库的结果
D.两种裸鲤繁殖期的分化会阻碍两种裸鲤之间的基因交流
8.农谚有“头年毛豆二年瓜,三年玉米长得大”。西瓜和豆科作物轮作,土壤环境好,有利于提高产量和品质。下列叙述错误的是( )
A.根瘤菌能够把空气中的氮素转变为含氮的养料,有利于大豆生长
B.留在土壤中的根瘤菌和氮素能改善土壤环境,使西瓜更好生长
C.轮作的原理是不同的植物根部吸收的小分子有机物种类不同
D.轮作不仅能改善土壤环境,还能减少病虫害
9.生态位宽度是指一个物种所能利用的各种资源的总和,反映物种或种群对环境适应的状况或对资源利用的程度。生态位重叠是指两个或两个以上物种在资源利用上的重合程度。下列相关叙述正确的是( )
A.生态位是指一个物种在种群中的地位或作用
B.生态位宽度越大的生物,其种群数量也越大
C.生态位重叠的物种都必然发生排斥,而无法长期共存
D.生态位宽度越大的植物在群落演替的过程中越可能成为优势种
10.某地的群落演替依次经历裸岩阶段、草本植物阶段、灌木阶段和乔木阶段,演替过程中物种丰富度及优势种生物量的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.该地的群落演替属于初生演替,演替过程中物种丰富度逐渐提高
B.演替过程中芦苇与桎柳存在竞争关系,且柽柳的竞争优势逐渐增强
C.群落演替过程中植物优势种的替代受光照等环境因素的影响
D.群落演替不同阶段发生更替的实质为新物种的出现与旧物种的消失
11.育幼传粉为一类特殊种间互作,即昆虫为植物传粉,同时将卵产在植物组织(如果荚)内,幼虫依靠植物组织获取营养。浮水植物水龙与象鼻虫可形成这类种间关系,二者互作过程中,水龙的果荚会在开花后固定时间统一沉入水下。图1表示果荚内幼虫数量与被幼虫取食的种子占比的关系,图2表示果荚沉水后象鼻幼虫个体命运。下列叙述正确的是( )
A.水龙花期集中在5-9月,体现了群落的季节性;象鼻虫幼虫与水龙果荚生态位部分重叠
B.水龙可感知果荚内部幼虫密度,选择性沉没幼虫数量多的果荚,抑制象鼻虫的过度增长
C.果荚内幼虫为1只时二者表现为互利共生,幼虫数量增加为3只时种间关系转变为寄生
D.据图2推测,长期进化中,提前羽化的象鼻虫个体更易存活,该性状可被自然选择保留
12.在淡水湖泊中发生的水生演替过程及各阶段代表植物为:①自由漂浮植物阶段(浮萍)→②沉水植物阶段(轮藻)→③浮叶根生植物阶段(睡莲)→④直立水生植物阶段(芦苇)→⑤湿生草本植物阶段(禾本科)→⑥木本植物阶段(灌木、乔木),该演替过程就是湖泊填平的过程,下列叙述错误的是( )
A.与轮藻相比,睡莲具有更强的获得阳光的能力,在种间竞争中更具优势
B.浮萍、轮藻、睡莲等死后的残体不断沉积使湖底抬高,为芦苇的出现奠定基础
C.从⑤→⑥的变化过程中,相较于旱生植物,水生植物在种间竞争中更具优势
D.从①→⑥的变化过程中,群落中物种数量和层次增多,对环境资源利用更充分
13.同属近缘物种帆背龙蜥和侏龙蜥是我国横断山脉特有的珍稀蜥蜴类群,海拔差异会造成温度、食物、氧气等环境条件梯度变化,进而影响蜥蜴类群的种群分布等。研究团队在山地开展野外调查,统计了两种珍稀蜥蜴在2000~4000m不同海拔区间的个体数量,结果如图所示。回答下列问题:
(1)实验小组用“样线法”调查了某区域中蜥蜴的种群密度,即在该区域中选取长2km的样线并沿样线行进,统计样线左右两侧各100m内所观察到的蜥蜴。与传统的标记重捕法相比,“样线法”的优点有________(答出1点)。若调查时专门选择视野开阔、蜥蜴容易被看见的路线布设样线,会使估算结果________(填“偏大”“偏小”或“基本不变”)。
(2)横断山脉上同一海拔的不同地段上分布着不同植被类型,这属于群落的________结构。海拔不同会导致温度差异,温度差异属于影响蜥蜴种群数量变化的________(填“密度制约”或“非密度制约”)因素。横断山脉特有的两种蜥蜴属于不同物种,判断依据是二者间存在________。
(3)某同学认为若移除帆背龙蜥,侏龙蜥会向下扩张占据2000~3000m全部海拔,该推断是否正确?________,原因是________。
(4)横断山区是我国生物多样性热点区域,山地海拔梯度形成有利于两种蜥蜴的长期共存,试从生态位的角度分析其原因是________。
14.云南昭通大山包国家级自然保护区是黑颈鹤等越冬候鸟的重要栖息地。近年来,保护区实施了退耕还湿、生态搬迁等措施,群落结构显著改善。科研团队对该区域恢复前后的群落进行了长期监测,部分数据如下表所示:
调查年份
植物物种数
(种)
鸟类物种数
(种)
黑颈鹤越冬数量
(只)
群落优势种
2010年
(恢复前)
186
68
1200
紫茎泽兰(入侵种)、
白花三叶草
2024年
(恢复后)
358
119
2344
高山嵩草、
披碱草(本地种)
此外,研究发现该湿地中的黑颈鹤主要栖息于浅水区和沼泽地带,以湿地中的鱼、虾及植物根茎为食;而灰鹤则属于杂食性鸟类,主要以植物根茎、草籽、农作物为食,兼食昆虫、软体动物等,它们多分布于周边干燥的草甸区域,且常到农田中觅食,夜晚回到湿地休息。随着湿地面积的扩大,黑颈鹤的种群数量逐年上升。
(1)研究黑颈鹤、灰鹤的生态位除题干中提到的内容外,还要研究的内容有__________。黑颈鹤与灰鹤在大山包保护区内的空间分布差异,体现了群落的__________结构,这种分布格局有利于它们__________。
(2)大山包湿地属暖温带高原季风气候,冬寒夏凉。冬季时,部分草本植物枯黄休眠,而黑颈鹤等候鸟在此越冬;到了夏季,黑颈鹤则迁往青藏高原繁殖,此时湿地草本植物繁茂。这种群落的外貌和结构随季节发生规律性改变的现象,体现了群落的__________。导致这一现象的非生物因素是__________(至少答出2个)。
(3)结合材料,从群落结构和种间关系的角度,解释大山包湿地恢复后黑颈鹤种群数量显著增加的原因:__________________________________。
15.经典物种共存理论认为,同一栖息地中稳定共存的物种必须在多个维度实现生态位分离。研究人员在西沙群岛开展海鸟调查,揭示了燕鸥共存的复杂机制。
(1)褐翅燕鸥偏好在树荫下筑巢,粉红燕鸥则偏好在植被边缘筑巢,二者分别占据着相对稳定的空间生态位。褐翅燕鸥和粉红燕鸥的繁殖集中于6月。为收集两种燕鸥的在巢孵卵数据,可通过在巢边布设_____________进行监测。
(2)它们的日孵卵节律如图所示。据图可知,两种燕鸥在时间生态位上_____________(填“存在”或“不存在”)分化,依据是_________________________________________________________________________。
(3)为了进一步研究燕鸥的食性,研究人员采集了两种燕鸥的粪便样本,进行DNA提取、扩增,确定两种燕鸥的摄食种类如表。与粉红燕鸥相比,褐翅燕鸥的食性生态位更____________。
食物种类
甲壳类
小型鱼类
软体动物
昆虫
褐翅燕鸥
√
√
√
√
粉红燕鸥
√
(4)依据上述研究,西沙群岛两种燕鸥共存的原因可能是_______________________________________。为更全面地了解其共存机制,从生态位的角度分析,还可以研究两种燕鸥的_______________。
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11
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11
)
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第2章 群落及其演替(复习讲义)
(
目录
1.单元目标聚焦·明核心
:
了解课标要求,识记核心考点
2.知识图谱梳理·固基础:
掌握知识网络、明晰知识串联
3.教材要点精析·夯重点:
必背知识要点、掌握教材重点
要点一
群落的结构
要点二 群落的主要类型
要点三 群落的演替
4.考点题型突破·拓思维:
梳理常考题型、通关章节重难
题型一
群落的概念与物种组成
题型二 种间关系的辨析
题型三 群落的空间结构
题型四 生态位
题型五 群落的演替
5.综合高效练习·提能力:
练习解题思维、提升解题能力
)
课标要求
核心考点
2.1 阐明群落是相同时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,说明物种组成是区别不同群落的重要特征。
2.2 举例说明物种丰富度的含义,尝试用取样器取样法调查土壤中小动物类群的丰富度。
2.3 举例说明原始合作、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等种间关系,阐明种间关系维持群落相对稳定的意义。
2.4 描述群落的垂直结构与水平结构,阐明生态位的概念及生态位分化对物种共存的意义。
2.5 说出荒漠、草原、森林等陆地生物群落的主要类型,说明群落类型与环境条件相适应的关系,简述群落的季节性。
2.6 阐明群落演替的概念与类型,比较初生演替与次生演替的异同,说明人类活动对群落演替速度和方向的影响。
1.通过辨析群落的物种组成、优势种与物种丰富度,运用取样器取样法、记名计算法与目测估计法等调查方法获取证据,形成“群落是物种集合”的系统与整体观。
2.通过比较原始合作、互利共生、种间竞争、捕食与寄生的数量变化特征与典型实例,运用归纳与概括的方法辨析种间关系,发展稳态与平衡观。
3.通过分析群落的垂直结构与水平结构及其形成原因,阐明生态位的概念与生态位分化的意义,运用结构与功能观解释群落中物种共存的原因。
4.通过比较荒漠、草原、森林等群落的外貌与结构特征,说明群落类型与温度、降水等环境条件的适应关系,树立生物与环境相适应的观念。
5.通过比较初生演替与次生演替的起点、速度与过程,分析人类活动对演替速度和方向的影响,阐明演替理论在生态修复、退耕还林与荒漠化治理中的实践价值。
要点一 群落的结构
重点内容
具体要点
特别提醒
群落的物种组成
1、群落的概念
相同时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,叫作群落。
2、群落的物种组成
物种组成是区别不同群落的重要特征。一个群落中物种数目的多少称为丰富度。不同群落的物种组成不同,丰富度一般也不同(如从赤道到北极,物种丰富度逐渐减少)。
3、优势种与常见种
优势种是指数量很多、对群落中其他物种影响很大的物种,会随着时间和环境的变化而改变;常见种数量较多但影响不大,不属于优势种。
4、调查土壤中小动物类群的丰富度
(1)方法:取样器取样法。许多土壤动物活动能力较强且身体微小,不适宜用样方法或标记重捕法,而用一定规格的取样器取样。
(2)采集:用诱虫器采集,利用土壤小动物趋暗、趋湿、避高温的习性(用酒精溶液收集保存)。
(3)统计:记名计算法(直接数个体数,适用于个体较大、种群数量有限的物种)和目测估计法(按预先确定的多度等级估计,适用于个体小、数量多的物种)。
1、丰富度指"物种数目"而非"生物个体数目",二者不可混淆。
2、调查土壤小动物类群丰富度用取样器取样法,调查植物或活动能力弱的动物的种群密度用样方法,二者目的不同、方法不同。
3、诱虫器的电灯兼有光源和热源作用,换成LED冷光灯后采集量会减少。
4、群落的物种组成不是固定不变的,会随着季节、演替和环境变化而改变。
种间关系
1、原始合作
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。实例:寄居蟹与海葵。
2、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;如果彼此分开,则一方或双方不能正常生活。数量上常表现为"同生共死"。实例:豆科植物与根瘤菌、地衣中的藻类与真菌。
3、种间竞争
两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥现象。生存能力不同时呈"你死我活"(如双小核草履虫与大草履虫);生存能力相同时可因生态位分化而共存。实例:牛与羊、水稻与稗草。
4、捕食
一种生物以另一种生物为食。数量变化呈"先增加者先减少,后增加者后减少"的非同步性变化,捕食者数量高峰滞后于被捕食者。实例:猞猁与雪兔、瓢虫与蚜虫。
5、寄生
一种生物从另一种生物(宿主)的体内或体表摄取养分以维持生活,对宿主造成危害但一般不会使其全部死亡。实例:蛔虫与人、菟丝子与大豆、噬菌体与细菌。
1、原始合作与互利共生的区别关键在"分开后能否独立生活":能独立生活为原始合作,不能为互利共生。
2、寄生与捕食的区别:寄生一般不立即杀死宿主(噬菌体裂解细菌属特例),捕食则直接杀死并取食猎物。
3、"螟蛉有子,蜾蠃负之"体现的是捕食关系而非寄生,蜾蠃捕捉螟蛉幼虫供其幼虫食用。
4、种间竞争的结果可能是相互抑制、一方占优或经生态位分化而共存,不一定导致一方被淘汰。
生态位
1、群落的垂直结构
在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象。植物的分层主要与光照有关(森林中自上而下为乔木层、灌木层、草本层);动物的分层主要取决于栖息空间和食物条件。垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
2、群落的水平结构
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,常呈镶嵌分布。
3、群落的季节性
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,称为群落的季节性。
4、生态位
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;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。
5、生态位分化
群落中生态位相似的物种会通过生态位分化(如改变食物、活动空间、活动时间)减少竞争,从而实现共存。
1、垂直结构指"同一群落"在垂直方向上的分层;不同海拔或不同地段分布不同群落,属于群落的分布与替代,不是垂直结构。
2、植物的分层主要受光照影响,动物的分层主要受栖息空间和食物影响,二者成因不同。
3、斑块状、圈带状的分布(如草地蘑菇圈)属于水平结构,不是垂直结构。
4、生态位宽度大≠种群数量最多、≠一定占优势;生态位重叠的两物种可通过分化共存,不一定被淘汰。
要点二 群落的主要类型
重点内容
具体要点
特别提醒
群落类型的划分
1、划分依据
根据群落的外貌和物种组成等方面的差异,可将陆地的群落大致分为荒漠群落、草原群落、森林群落等类型。
2、荒漠群落
分布在极度干旱区,年降水量稀少且分布不均匀。物种少,群落结构非常简单。植物以耐旱的灌木、半灌木和肉质植物为主,叶片退化或覆盖蜡质层以减小蒸腾,根系发达;动物多有昼伏夜出、穴居、耐旱等适应特征。
3、草原群落
分布在半干旱地区、不同年份或季节雨量不均匀的地区。动植物种类较少,群落结构相对简单。植物以耐旱的草本植物为主,叶片狭窄、表面有茸毛或蜡质层;动物多具挖洞或快速奔跑的能力。
4、森林群落
分布在湿润或较湿润的地区,群落结构非常复杂且相对稳定。植物以乔木为主,层次分明,林下光照弱;动物营树栖和攀缘生活的种类多。
1、群落类型主要由温度和降水等气候条件决定,是生物与环境长期相适应的结果。
2、随纬度升高(或海拔升高)出现的群落更替,属于不同群落的分布与替代,不能混同为同一群落的垂直结构。
3、草原上的动物以挖洞或快速奔跑为适应特征,而森林中的动物以树栖、攀缘为适应特征,体现结构与功能相适应。
4、森林中林下光照弱,阳生植物移入后常因光照不足而生长不良。
要点三 群落的演替
重点内容
具体要点
特别提醒
群落演替的概念
1、演替的概念
随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫作群落演替。演替是群落动态变化的重要表现。
2、初生演替
在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。实例:裸岩、沙丘、火山岩、冰川泥上的演替。裸岩上的演替一般经历地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段,历时长、速度慢。
3、次生演替
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。实例:弃耕农田、火灾过后的草原、过量砍伐的森林上的演替,速度较快。
4、演替的一般方向
演替过程中,群落的结构趋于复杂、物种丰富度趋于增大、对环境的利用趋于充分,最终达到与环境相适应的相对稳定的顶极群落(顶极群落仍处于动态平衡之中)。
1、判断演替类型的关键是"看起点有无土壤和繁殖体":无土壤无繁殖体为初生演替,有土壤有繁殖体为次生演替。
2、初生演替速度慢、历时长,次生演替速度快、经历阶段短。
3、最先到达的物种(先驱物种)不一定是后来的优势种;演替过程中土壤有机物含量与各层物种组成都在不断变化。
4、演替达到顶极群落并不意味着演替"结束",群落仍处于动态平衡之中。
人类活动对群落演替的影响
1、影响规律
人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
2、常见实例
封山育林、治理沙漠、管理草原、退耕还林还草还湖可使演替向着结构复杂、物种丰富的方向进行;围湖造田、过度放牧、乱砍滥伐则可能使群落退化、结构简化。
3、实践应用
(1)退耕还林、还草、还湖:遵循群落演替规律,加速次生演替,恢复植被与生态功能。
(2)生态修复:在退化荒山造林时,宜配置多种草本和木本植物,依群落的垂直结构与水平结构合理搭配,使物种间形成复杂的种间关系,提高群落的稳定性并自然控制害虫爆发。
1、人类活动改变的是演替的"速度和方向",不是取消演替。
2、适度干扰(如适度放牧)可降低优势种的生态位宽度,为其他物种腾出空间,提高物种丰富度;干扰超过自我调节能力则导致群落退化。
3、确定演替方向的主要因素是气候条件(温度、降水),人类活动只是加速或延缓、改变方向。
4、生态修复中"多种植物搭配"优于"单一树种全覆盖",原因是物种多样性高、营养结构复杂、自我调节能力强。
(
题型一
群落的概念与物种组成特征
)
【例1】下列关于物种丰富度的叙述,不正确的是( )
A.群落中生物数目的多少称为物种丰富度
B.不同群落的物种丰富度一般不同
C.从赤道到北极,群落的物种丰富度逐渐减少
D.群落中的物种丰富度不是固定不变的
【答案】A
【解析】A、丰富度是指一个群落中物种数目的多少,而不是生物个体(生物数目)的多少,A错误;
B、不同群落的环境条件不同,物种数目不同,物种丰富度一般也不同,B正确;
C、从赤道到北极,温度逐渐降低,物种数目减少,群落的物种丰富度逐渐减少,C正确;
D、群落的物种组成和丰富度会随季节变化、演替进行和环境改变而变化,并不是固定不变的,D正确。
(
解题方法点拨
1、判断某描述是否为群落:必须同时满足"一定区域""所有生物(多个种群)",只说某一物种的所有个体是种群而非群落。
2、丰富度是"物种数目"而非"个体数目";从赤道到北极随温度降低,物种丰富度逐渐减少。
3、调查土壤小动物类群丰富度用取样器取样法,利用其趋暗、趋湿、避高温的习性采集,统计用记名计算法或目测估计法。
)
【变式1-1】某自然保护区依海拔自下而上有多个不同的群落类型。低海拔处的常绿阔叶林是发育最稳定的类型,其中常见有高大的米槠、甜槠等。狗脊、芒萁也是常见物种,但对其他物种的影响不大。下列叙述错误的是( )
A.狗脊、芒萁数量很多,属于常绿阔叶林中的优势种
B.常绿阔叶林中的米槠、甜槠等存在种间竞争关系
C.群落中的优势种会随着时间和环境的变化而改变
D.区分该自然保护区不同海拔处群落的重要特征是物种组成
【答案】A
A、优势种是指数量很多、对群落中其他物种影响很大的物种;狗脊、芒萁虽是常见物种,但对其他物种影响不大,不属于优势种,A错误;
B、米槠、甜槠生活在同一群落中,会共同利用阳光、水分、矿质元素等资源,存在种间竞争关系,B正确;
C、随着时间推移和环境变化,群落中的优势种会发生改变,C正确;
D、物种组成是区别不同群落的重要特征,D正确。
【变式1-2】为探究放牧强度对某草甸的影响,研究团队在该地区设置了6个不同放牧强度的样方,对羊草和寸草两种草本植物进行了调查,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.调查羊草生态位无需考虑其在草甸内的出现频率
B.放牧活动有利于维持该草甸的群落多样性水平
C.中度放牧时,寸草和羊草占有的空间和资源相同
D.放牧强度增加,寸草的竞争优势逐渐增大,最终大于羊草
【答案】D
【解析】A、调查羊草生态位要调查其出现频率、种群密度、植株高度等特征,A错误;
B、多样性指数曲线是先升后降的:适度的中度放牧确实能提高多样性(峰值约2.5),但重度放牧时多样性明显下降,B错误;
C、图中两曲线在中度时并未重合(羊草在下、寸草在上),生态位宽度数值不同,即使数值相同,生态位宽度相同也不等于占有的空间和资源完全相同——两种草的分布范围、利用资源的种类可能不同,C错误;
D、两条曲线在中度放牧附近发生交叉,此后寸草的生态位宽度超过羊草,即寸草的竞争优势最终大于羊草,D正确。
(
题型
二
种间关系的辨析
)
【例2】红藻兼具无性生殖和有性生殖。海蟑螂依赖红藻躲避天敌,并取食红藻表面附生的硅藻,在此过程中携带了红藻的雄配子,使红藻有性生殖成功率提升。下列叙述错误的是( )
A.海蟑螂与红藻存在互惠关系,二者协同进化
B.海蟑螂数量减少不利于红藻形成多样的变异
C.硅藻附生于红藻,因此二者存在寄生关系
D.海蟑螂与红藻的关系类似传粉昆虫与虫媒花
【答案】C
【解析】A、海蟑螂获庇护与食物,红藻有性生殖成功率提升,双方受益,属于互惠关系,是长期协同进化的结果,A正确;
B、海蟑螂携带雄配子促进红藻有性生殖,其数量减少会削弱有性生殖,不利于红藻形成多样的变异,B正确;
C、硅藻只是附生于红藻表面,并未从红藻体内或体表摄取养分,不属于寄生关系,C错误;
D、海蟑螂携带红藻雄配子,与传粉昆虫携带花粉帮助虫媒花传粉相类似,D正确。
(
解题方法点拨
1、看"分开后能否独立生活"区分原始合作与互利共生:能独立生活为原始合作,不能独立生活为互利共生。
2、看数量曲线:同生共死为互利共生;"先增加者先减少、后增加者后减少"的非同步变化为捕食;"你死我活"为种间竞争。
3、寄生一般从宿主体内或体表摄取养分且不立即杀死宿主;"螟蛉有子,蜾蠃负之"是捕食而非寄生。
)
【变式2-1】下列关于种间关系的叙述,错误的是( )
A.海葵和寄居蟹的种间关系是原始合作
B.两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利属于互利共生
C.捕食是一种生物以另一种生物为食的现象
D."螟蛉有子,蜾蠃负之",两者的种间关系是寄生
【答案】D
【解析】A、海葵附着在寄居蟹的螺壳上,双方受益但分开后各自也能独立生活,属于原始合作,A正确;
B、互利共生是两种生物长期共同生活,相互依存、彼此有利,B正确;
C、捕食是一种生物以另一种生物为食的现象,C正确;
D、蜾蠃捕捉螟蛉的幼虫供其幼虫食用,二者是捕食关系而非寄生关系,D错误。
【变式2-2】生物抗性假说认为本地物种对入侵物种有很强的抵抗作用,本地物种通过竞争作用抑制外来物种入侵。入侵崩溃假说认为一种外来物种在入侵时会受到另一种入侵物种的促进,加剧对本地群落的负面影响。为研究粉绿狐尾藻入侵苦草群落时符合上述哪一假说,科研人员在不同处理下测定粉绿狐尾藻的株高及生物量,结果如表。福寿螺也是苦草群落入侵物种,可捕食粉绿狐尾藻和苦草。下列说法错误的是( )
组别
粉绿狐尾藻的培养方式
株高/cm
生物量/g
甲组
单独培养
65
9
乙组
与苦草共培养
31
4
丙组
与福寿螺共培养
47
5.5
丁组
与苦草和福寿螺共培养
30
3
A.苦草能抑制粉绿狐尾藻可能是因为两者的生态位相似度高
B.根据上述结果无法判断福寿螺对苦草和粉绿狐尾藻的捕食偏好
C.该实验结果说明粉绿狐尾藻入侵苦草群落时符合生物抗性假说
D.福寿螺对粉绿狐尾藻的抑制作用大于苦草,可用于该藻入侵的防治
【答案】D
【解析】A、生态位差异越小的物种对生存资源的竞争越激烈,苦草可抑制粉绿狐尾藻生长,推测二者生态位相似度高,差异小,种间竞争强度高,A正确;
B、实验仅设置了福寿螺与粉绿狐尾藻共培养组,缺少福寿螺单独与苦草共培养的对照组,也未统计福寿螺对两种植物的捕食量,无法判断其捕食偏好,B正确;
C、对比甲组(单独培养)和乙组(与苦草共培养)可知,本地物种苦草可显著降低粉绿狐尾藻的株高和生物量,抑制其生长,符合生物抗性假说中“本地物种抑制外来物种入侵”的内容,C正确;
D、对比乙组(与苦草共培养)和丙组(与福寿螺共培养)数据,乙组的株高、生物量均显著低于丙组,说明苦草对粉绿狐尾藻的抑制作用大于福寿螺,D错误。
(
题型
三
群落的空间结构
)
【例3】草地蘑菇圈是大量蘑菇呈圈带状分布的一种生态现象。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
【答案】B
【解析】A、调查草地上植物的种群密度用样方法,调查土壤中小动物类群的丰富度用取样器取样法,A正确;
B、圈上植物长得高而形成的圈带是水平方向上的斑块状分布,属于群落的水平结构,而不是垂直结构,B错误;
C、蘑菇菌丝可促进土壤有机质分解,使圈上土壤速效养分含量增加,C正确;
D、圈上植物种群优势度增加会改变群落的物种组成,D正确。
(
解题方法点拨
1、"垂直看分层、水平看镶嵌":同一地段垂直方向的高低错落是垂直结构,不同地段的斑块状分布是水平结构。
2、垂直结构的成因:植物分层主要受光照影响,动物分层主要受栖息空间和食物条件影响。
3、不同海拔、不同纬度分布不同群落属于群落的分布与替代,不是同一个群落的垂直结构;同一物种(如棕腹柳莺)的分布高度差异属于生态位范畴,也不构成群落垂直结构。
)
【变式3-1】在水稻种植中,中密度冠层结构单位面积的产量比低密度和高密度的更高。下列解释合理的是( )
A.低密度冠层降低了单位面积水稻获取的光能
B.低密度冠层水稻的群落空间结构更简单
C.高密度冠层单位面积水稻的养分利用率更高
D.高密度冠层使水稻的种间竞争加剧
【答案】A
【解析】A、低密度冠层叶面积小,漏光多,单位面积水稻获取的光能少,光能利用率低,A合理;
B、群落空间结构是群落层次的特征,水稻是同一物种(种群),不能用"群落空间结构更简单"解释,B不合理;
C、高密度冠层相互遮光、通风透光差,养分利用率并不更高,C错误;
D、水稻为同一物种,高密度加剧的是种内斗争,不是种间竞争,D错误。
【变式3-2】某高山植被群落中,从山脚到山顶依次分布着常绿阔叶林、针叶林和高山灌丛草甸。研究人员对三个植被带的物种丰富度进行了调查,结果发现物种丰富度从山脚到山顶呈递减趋势。下列叙述正确的是( )
A.从山脚到山顶的植被分布体现了群落的垂直结构
B.从山脚到山顶的物种丰富度降低的主要原因是光照和水分
C.不同植被带的地表和地下都存在垂直分层现象
D.随着时间进行,高山灌丛草甸也会演替到乔木阶段
【答案】C
【解析】A、群落的垂直结构是同一群落内部生物在垂直方向上的分层现象,从山脚到山顶分布的是不同的生物群落,不能体现群落的垂直结构,A错误;
B、从山脚到山顶随海拔升高温度逐渐降低,是物种丰富度降低的主要原因,B错误;
C、垂直分层是群落普遍存在的空间结构特征,不同植被带的群落地表存在植物、动物的垂直分层,地下也存在根系、土壤生物的垂直分层现象,C正确;
D、群落演替的最终阶段由环境条件决定,高山灌丛草甸区域温度低,不适宜乔木生长,自然条件下不会演替到乔木阶段,D错误。
(
题型
四
生态位
)
【例4】马达加斯加有6种猴面包树,其中Adansonia za(Az)的生态位最宽,且分布区与其他猴面包树物种重叠。下列叙述正确的是( )
A.猴面包树中Az占据优势地位,种群数量最大
B.与Az存在较大生态位重叠的其他物种会被Az淘汰
C.猴面包树种间生态位分化不只是物种间相互作用的结果
D.生态位不重叠的两个物种无种间竞争,生态位重叠越大种间竞争越大
【答案】C
【解析】A、生态位宽说明该物种利用资源的范围广,但并不意味着种群数量最大或占据绝对优势,A错误;
B、生态位重叠的物种可通过生态位分化而共存,不必然被淘汰,B错误;
C、生态位分化是物种间相互作用以及生物与环境长期协同作用的结果,不只是物种间相互作用的结果,C正确;
D、即使生态位不完全重叠,两物种也可能竞争共同资源,"生态位不重叠就无竞争"过于绝对,D错误。
(
解题方法点拨
1、生态位包括物种所处的空间位置、占用资源的情况以及与其他物种的关系,研究动物生态位要研究其栖息地、食物、天敌及种间关系。
2、生态位重叠的物种可通过生态位分化实现共存,不一定被淘汰;生态位宽不等于种群数量最多、不等于一定占优势。
3、生态位分化是物种之间以及生物与环境之间协同进化(协同作用)的结果,不只是物种间相互作用的结果。
)
【变式4-1】鲸类祖先从陆地进入海洋后,分化出深潜水鲸类(如抹香鲸)和浅潜水鲸类(如灰鲸)等物种。下列叙述错误的是( )
A.抹香鲸深潜能力涉及多器官、系统的协调活动,受多基因控制
B.鲸类生态位的分化是物种之间及生物与环境之间协同进化的结果
C.鲸类深潜能力相关的基因频率在自然选择的作用下发生定向改变
D.抹香鲸和灰鲸在潜水相关基因上的差异,是判断它们为不同物种的依据
【答案】D
【解析】A、深潜能力需要多器官、系统协调配合,受多对基因控制,A正确;
B、生态位的分化是物种之间以及生物与环境之间协同进化的结果,B正确;
C、自然选择使深潜能力相关基因频率发生定向改变,C正确;
D、判断两个群体是否为不同物种的依据是是否存在生殖隔离,而不是个别基因的差异,D错误。
故选D。
【变式4-2】种群密度和植被群落结构决定个体被捕食的风险,研究者调查了某种北方高原鼠兔被捕食的风险,结果如图。下列叙述正确的是( )
注:警戒距离是指当高原鼠兔有警戒行为时与捕食者之间的距离,与个体被捕食风险呈负相关
A.调查北方高原鼠兔的生态位是指调查其食物和天敌
B.用标记重捕法调查鼠兔种群密度时,标记物脱落会导致结果偏大
C.一定范围内高原鼠兔种群密度降低会使个体被捕食的风险下降
D.一定范围内植被越高,高原鼠兔个体被捕食的风险越低
【答案】B
【解析】A、物种的生态位是指其在群落中的地位或作用,包括所处空间位置、占用资源的情况、与其他物种的种间关系等,调查内容不止食物和天敌,A错误;
B、标记重捕法计算种群数量的公式为N=(M×n)/m(M为初次捕获标记个体数,n为重捕总个体数,m为重捕中带标记的个体数),若标记物脱落会导致m偏小,最终计算得到的种群密度结果偏大,B正确;
C、由左图可知,高原鼠兔种群密度越低,警戒距离越小,结合题干“警戒距离与个体被捕食风险呈负相关”,可知种群密度降低会使个体被捕食风险上升,C错误;
D、由右图可知,一定范围内植被越高,警戒距离越小,结合警戒距离与被捕食风险的负相关关系,可知植被越高,高原鼠兔个体被捕食风险越高,D错误。
(
题型
五
群落的演替的变化
)
【例5】由于气候变化,某冰川退缩,露出原本被冰盖覆盖的裸岩。经百余年演替,该区域形成以针叶林为主的森林群落。下列说法正确的是( )
A.该过程属于次生演替,演替速度较快
B.植被演替过程不会影响土壤有机物含量
C.人类活动不会改变该区域演替的速度和方向
D.该演替发生了草本层物种组成和数量的变化
【答案】D
【解析】A、冰川退缩露出的裸岩无土壤、无植物繁殖体,属于初生演替,速度慢、历时长,A错误;
B、演替过程中生物的残体、枯枝落叶不断进入土壤,会持续改变土壤有机物的含量,B错误;
C、人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行,C错误;
D、该演替经历了地衣、苔藓、草本、灌木、乔木等阶段,草本层的物种组成和数量随演替发生变化,D正确。
(
解题方法点拨
1、判断初生演替与次生演替看起点:"无土壤、无繁殖体"为初生(裸岩、沙丘、火山岩、冰川泥),"有土壤、有繁殖体"为次生(弃耕农田、火灾迹地、砍伐迹地)。
2、初生演替速度慢、历时长,次生演替速度快、经历阶段短;演替达到顶极群落仍处在动态平衡之中。
3、人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行;判断时要看起点、看速度、看方向三要素。
)
【变式5-1】在光裸的岩石上可以演替出森林群落。下列叙述正确的是( )
A.地衣阶段物种单一,与森林阶段相比,不存在群落的垂直结构
B.随着演替阶段的推移,群落的物种组成和空间结构都发生了变化
C.该群落演替类型与植被被大火彻底焚毁的地方发生的演替相同
D.草本植物比苔藓具有更强的生存能力,因此草本植物阶段苔藓已消失
【答案】B
【解析】A、地衣阶段虽物种少,但仍属于群落,具有一定的空间结构,A错误;
B、演替过程中群落的物种组成不断改变,垂直结构和水平结构也逐渐复杂,B正确;
C、光裸岩石上的演替为初生演替,而植被被大火焚毁处保留了土壤条件和繁殖体,发生的是次生演替,二者不同,C错误;
D、草本植物阶段苔藓并未完全消失,只是不再占优势,演替是一种"优势取代"而非"取而代之",D错误。
【变式5-2】青藏高原东缘的海螺沟冰川不断退缩,在退缩区上形成了一个完整且连续的植被演替序列。该地不同阶段优势种的变化如图。下列叙述正确的是( )
A.冰川退缩区和火山岩上发生的演替类型相同
B.演替过程中的物种丰富度一定先增加后减少最后趋于稳定
C.演替中期,黄芪和沙棘因优势被取代而逐渐消失
D.与黄芪和沙棘相比,峨眉冷杉适应环境的能力更强
【答案】A
【解析】A、冰川退缩区和火山岩均是在从未有过植被覆盖、原有土壤条件基本被彻底消灭的区域发生演替,都属于初生演替,演替类型相同,A正确;
B、正常自然条件下演替的物种丰富度通常逐渐增加后趋于稳定,若受外界不良因素干扰也可能出现下降,并非必然是“先增加后减少最后稳定”的规律,B错误;
C、演替中的优势取代是指优势种地位被替代,原有优势种不会完全消失,仅占比下降不再占据优势,C错误;
D、不同物种适应不同的演替阶段环境:黄芪、沙棘适应演替早期土壤贫瘠的环境,峨眉冷杉适应演替后期的环境,不能说明峨眉冷杉整体适应环境的能力更强,D错误。
1.近年来夏末秋初,河南多地遭白色小飞虫(白粉虱)侵袭,成群小飞虫不仅影响市民的出行,还对农作物产生危害。下列叙述错误的是( )
A.气候等非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的
B.环境温度降低后飞虫的数量明显减少,温度属于密度制约因素
C.对害虫的防治应将其种群数量长期控制在远低于K/2的水平
D.通过引入天敌防治飞虫属于生物防治,可减少农药防治对环境的污染
【答案】B
【解析】A、气候包含温度、湿度、降水等多种非生物因素,会共同综合作用影响种群的出生率、死亡率,进而影响种群数量变化,A正确;
B、密度制约因素的作用强度随种群密度的变化而变化,如食物、天敌、传染病等;温度对种群的影响程度与种群密度无关,属于非密度制约因素,B错误;
C、种群数量为K/2时增长速率最大,此时害虫种群数量增长最快,极易大量暴发造成危害,因此害虫防治需将其种群数量长期控制在远低于K/2的水平,C正确;
D、引入天敌利用种间捕食关系防治害虫,属于生物防治,可减少化学农药的使用,降低农药对环境的污染,D正确。
2.研究人员对某草原上的两种鼠类及其天敌的昼夜活动情况进行了记录,结果如图所示。下列有关分析不合理的是( )
A.为降低对动物的干扰,可用红外触发相机进行调查
B.推测赤狐对子午沙鼠的捕食压力比对大沙鼠的大
C.大沙鼠和子午沙鼠的生态位分化可降低竞争强度
D.移除赤狐对大沙鼠数量的影响比对子午沙鼠的大
【答案】D
【解析】A、红外触发相机为非接触式调查设备,调查过程中不会干扰动物的正常活动,可降低对动物的干扰,A正确;
B、据图可知赤狐主要在夜间活动,子午沙鼠活动时间全为夜间,二者活动时间重叠度远高于赤狐与昼间活动的大沙鼠的重叠度,因此赤狐对子午沙鼠的捕食压力比对大沙鼠的大,B正确;
C、大沙鼠主要昼间活动,子午沙鼠仅夜间活动,二者活动时间的差异属于生态位分化,可减少对资源的争夺,降低种间竞争强度,C正确;
D、赤狐对子午沙鼠的捕食压力更大,因此移除赤狐后,子午沙鼠的种群数量受影响更大,对大沙鼠的影响更小,D错误。
3.鄱阳湖堪称“鸟类天堂”,成千上万的白鹤与其他候鸟、留鸟共享这片湿地资源。鄱阳湖的主要鸟类物种的生态位调查结果如下表所示,下列叙述错误的是( )
物种
白鹤(候鸟)
白头鹤(候鸟)
骨顶鸡(留鸟)
食性
沉水植物块茎
沉水植物块茎
沉水植物茎叶
觅食生境
南部浅层泥滩
北部浅、中层泥滩
南部较深水域
取食行为
挖掘底泥
挖掘底泥
水面啄食
A.迁入率和迁出率是影响鄱阳湖候鸟种群数量变化的直接因素
B.白鹤和白头鹤依靠觅食生境的分化缓解种间竞争
C.骨顶鸡和白鹤取食行为存在差异,两者无竞争关系
D.该湿地三种鸟类生态位分化有利于提高环境资源的利用率
【答案】C
【解析】A、种群数量变化的直接影响因素包括出生率、死亡率、迁入率和迁出率,候鸟具有迁徙特性,迁入率和迁出率是影响其种群数量变化的直接因素,A正确;
B、白鹤和白头鹤食性、取食行为均相同,种间竞争强度较高,二者觅食生境存在分化(分别在南部浅层泥滩、北部浅/中层泥滩觅食),可以缓解种间竞争,B正确;
C、竞争是指两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象,骨顶鸡和白鹤虽然取食行为、取食的沉水植物部位有差异,但二者均依赖湿地的沉水植物资源,且栖息空间存在重叠,仍然存在竞争关系,C错误;
D、三种鸟类生态位分化,可分别利用湿地不同位置、不同类型的资源,有利于提高环境资源的利用率,D正确。
4.生态位分离是指同域的亲缘物种为了减少竞争而形成的资源利用出现差异的现象。生态位分离能导致物种的特化,特化物种是指适应于特定环境条件或资源的物种。下列叙述错误的是( )
A.当两个物种的生态位重叠时,往往可以通过自然选择实现各自的生态位分离
B.取食同种昆虫的两种鸟在树冠不同高度活动且活动频率不同是生态位分离的结果
C.特化物种的生态位一般比较窄,可以有效减少与其他物种的竞争
D.特化物种能利用的环境条件有限,这是一种不适应环境的表现
【答案】D
【解析】A、当两个物种生态位重叠时,种间竞争较为激烈,自然选择会促使两个物种向资源利用差异化的方向进化,最终实现生态位分离,A正确;
B、两种鸟取食同种昆虫,但在树冠不同高度活动,属于栖息空间维度的资源利用差异,是生态位分离的结果,B正确;
C、特化物种仅适应特定环境条件或资源,生态位相对狭窄,与其他物种的生态位重叠程度低,可有效减少种间竞争,C正确;
D、特化物种是长期自然选择的结果,对其所处的特定环境具有高度适应性,并非不适应环境的表现,D错误。
5.研究小组调查了某湿地群落在水花生成功入侵前后植物物种分布的变化,结果如下图所示,横纵坐标代表不同的环境因子,坐标值由负到正代表该环境因子相应的梯度变化,图中数字代表不同种的植物,其越靠近两条虚线的交叉点,说明该物种在自然群落中适应性越强、分布范围越广。下列叙述错误的是( )
A.据图可知,该湿地植物的数量随水花生入侵程度增加而逐渐下降
B.AP-1中不同物种的生态位差异较大,有利于较多的物种共存
C.水花生受环境阻力影响,入侵后种群数量最终会呈“S”形增长
D.调查结果表明群落发生次生演替,植物“4”最可能是入侵物种水花生
【答案】A
【解析】A、图中仅能反映随水花生入侵程度升高,湿地植物的物种丰富度(物种种类数)逐渐下降,无法体现植物个体总数量的变化趋势,A错误;
B、AP-1中代表不同物种的点分布十分分散,说明不同物种的生态位差异较大,种间竞争相对较弱,有利于更多物种共存,B正确;
C、自然环境下资源、空间均有限,水花生入侵后会受到环境阻力限制,种群数量最终会呈现“S”形增长,C正确;
D、该湿地保留了原有土壤条件和部分植物繁殖体,群落发生的演替属于次生演替;入侵程度最高的AP-3中,植物“4”最靠近虚线交叉点,适应性最强,最可能是入侵物种水花生,D正确。
6.研究人员发现放牧强度与草原植物群落草本植物物种变化存在相关性,调查结果如图(植物盖度指植物地上部分垂直投影的面积占地面的比率)。下列说法错误的是( )
A.牲畜可能优先采食长势高的植物,群落对阳光的利用率降低
B.由于牲畜优先采食优势牧草,可能为其他物种形成腾出空间
C.过度放牧导致草场退化,该群落水平和垂直结构均发生变化
D.根据环境承载力确定放牧强度,遵循了生态工程的协调原理
【答案】A
【解析】A、放牧强度变大,植株高度下降,说明牲畜优先采食高的植物;但是低矮植物增多,群落分层依然存在,不一定对阳光的利用率降低,A错误;
B、牲畜采食优势牧草,减弱优势种的竞争压制,给其他物种腾出资源和生存空间,B 正确;
C、过度放牧草场退化,物种组成、分布、分层都会改变,水平结构和垂直结构都变化,C 正确;
D、协调原理要求生物数量不超过环境承载力,依据承载力定放牧强度符合协调原理,D 正确。
7.斜口裸鲤主要取食浮游生物,花斑裸鲤主要取食底栖生物。两者的共同祖先因竞争食物资源而出现生态位分化,最终在形态、繁殖等特性上形成差异。斜口裸鲤的口型为亚上位,繁殖期为7月;花斑裸鲤的口型为亚下位,繁殖期为4月。下列叙述错误的是( )
A.两种裸鲤取食不同水层食物,生态位分化可降低竞争
B.亚上位或亚下位口型,是斜口裸鲤和花斑裸鲤对食性的适应
C.两种裸鲤的差异,是自然选择直接作用于种群基因库的结果
D.两种裸鲤繁殖期的分化会阻碍两种裸鲤之间的基因交流
【答案】C
【解析】A、斜口裸鲤取食浮游生物、花斑裸鲤取食底栖生物,生态位分化让二者利用不同水层的资源,有效降低了种间竞争,A正确;
B、亚上位的口型更适合取食上层浮游生物,亚下位的口型更适合取食底层底栖生物,是二者对各自食性的适应性特征,B正确;
C、自然选择的直接作用对象是生物的表现型(性状),自然选择通过筛选有利性状,定向改变种群的基因频率,进而影响种群基因库,C错误;
D、两种裸鲤繁殖期分别在7月和4月,繁殖时间的差异属于时间隔离,会阻碍二者间的基因交流,D正确。
8.农谚有“头年毛豆二年瓜,三年玉米长得大”。西瓜和豆科作物轮作,土壤环境好,有利于提高产量和品质。下列叙述错误的是( )
A.根瘤菌能够把空气中的氮素转变为含氮的养料,有利于大豆生长
B.留在土壤中的根瘤菌和氮素能改善土壤环境,使西瓜更好生长
C.轮作的原理是不同的植物根部吸收的小分子有机物种类不同
D.轮作不仅能改善土壤环境,还能减少病虫害
【答案】C
【解析】A、根瘤菌与豆科植物共生,它能将空气中的氮气转化为含氮化合物,为大豆提供氮素营养,有利于大豆生长,A正确;
B、豆科植物收获后,留在土壤中的根瘤菌和含氮物质可以增加土壤肥力,改善土壤环境,从而有利于后续种植的西瓜生长,B正确;
C、轮作的原理是不同植物对矿质元素的吸收具有选择性,主要是吸收不同种类和数量的无机盐,而非有机物,C错误;
D、轮作可以改变土壤的生态环境,减少病虫害的滋生和积累,同时也能改善土壤结构和肥力,D正确。
9.生态位宽度是指一个物种所能利用的各种资源的总和,反映物种或种群对环境适应的状况或对资源利用的程度。生态位重叠是指两个或两个以上物种在资源利用上的重合程度。下列相关叙述正确的是( )
A.生态位是指一个物种在种群中的地位或作用
B.生态位宽度越大的生物,其种群数量也越大
C.生态位重叠的物种都必然发生排斥,而无法长期共存
D.生态位宽度越大的植物在群落演替的过程中越可能成为优势种
【答案】D
【解析】A、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括其所处的空间位置、占用资源的情况以及与其他物种的关系等,而不是“在种群中的地位或作用”。种群层面的研究更多侧重于种群数量、密度、年龄结构等特征,A错误;
B、生态位宽度与种群数量没有必然的正相关关系。种群数量的大小取决于环境容纳量(K值)、出生率、死亡率、迁入和迁出等多种因素。一个物种生态位宽,但若其生存环境空间有限或受其他因素制约,其种群数量也不一定大,B错误;
C、生态位重叠意味着物种之间通常存在资源竞争,但“必然”发生排斥说法过于绝对。如果资源丰富,或者物种之间通过生态位分化(如错开活动时间、取食不同部位、利用不同空间等)来降低重叠度,它们是可以长期共存的,C错误;
D、生态位宽度越大的植物,可利用的资源种类越多、对环境的适应能力越强,在群落演替过程中越容易占据优势,成为优势种,D正确。
10.某地的群落演替依次经历裸岩阶段、草本植物阶段、灌木阶段和乔木阶段,演替过程中物种丰富度及优势种生物量的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.该地的群落演替属于初生演替,演替过程中物种丰富度逐渐提高
B.演替过程中芦苇与桎柳存在竞争关系,且柽柳的竞争优势逐渐增强
C.群落演替过程中植物优势种的替代受光照等环境因素的影响
D.群落演替不同阶段发生更替的实质为新物种的出现与旧物种的消失
【答案】D
【解析】A、由图可知,裸岩阶段物种丰富度为0,该地的群落演替属于初生演替,演替过程中物种丰富度逐渐提高,A正确;
B、演替过程中芦苇与柽柳因争夺阳光、水分等资源而存在竞争关系,草本植物阶段芦苇生物量远高于柽柳生物量,但进入灌木阶段后,芦苇生物量下降而柽柳生物量显著上升,表明柽柳的竞争优势逐渐增强,B正确;
C、群落演替过程中植物优势种的替代与环境资源(如光照等)密切相关,C正确;
D、群落演替的实质是优势物种取代,并非新物种的出现与旧物种的消失,D错误。
11.育幼传粉为一类特殊种间互作,即昆虫为植物传粉,同时将卵产在植物组织(如果荚)内,幼虫依靠植物组织获取营养。浮水植物水龙与象鼻虫可形成这类种间关系,二者互作过程中,水龙的果荚会在开花后固定时间统一沉入水下。图1表示果荚内幼虫数量与被幼虫取食的种子占比的关系,图2表示果荚沉水后象鼻幼虫个体命运。下列叙述正确的是( )
A.水龙花期集中在5-9月,体现了群落的季节性;象鼻虫幼虫与水龙果荚生态位部分重叠
B.水龙可感知果荚内部幼虫密度,选择性沉没幼虫数量多的果荚,抑制象鼻虫的过度增长
C.果荚内幼虫为1只时二者表现为互利共生,幼虫数量增加为3只时种间关系转变为寄生
D.据图2推测,长期进化中,提前羽化的象鼻虫个体更易存活,该性状可被自然选择保留
【答案】D
【解析】A、生态位是物种在群落中的地位或作用,是针对物种的概念,水龙果荚是水龙的器官,不存在生态位,A错误;
B、题干明确说明水龙的果荚是开花后固定时间统一沉入水下,并非选择性沉没幼虫数量多的果荚,B错误;
C、种间关系是不同物种长期相互作用形成的稳定关系,不会随单个果荚内幼虫数量变化而在互利共生和寄生之间切换,且该关系中象鼻虫可为水龙传粉,对水龙存在有利的一面,不会转变为仅一方受益、一方受害的寄生关系,C错误;
D、果荚沉水后未及时羽化的幼虫会死亡,提前羽化的个体更易成功羽化逃逸,存活概率更高,该有利性状可被自然选择保留,D正确。
12.在淡水湖泊中发生的水生演替过程及各阶段代表植物为:①自由漂浮植物阶段(浮萍)→②沉水植物阶段(轮藻)→③浮叶根生植物阶段(睡莲)→④直立水生植物阶段(芦苇)→⑤湿生草本植物阶段(禾本科)→⑥木本植物阶段(灌木、乔木),该演替过程就是湖泊填平的过程,下列叙述错误的是( )
A.与轮藻相比,睡莲具有更强的获得阳光的能力,在种间竞争中更具优势
B.浮萍、轮藻、睡莲等死后的残体不断沉积使湖底抬高,为芦苇的出现奠定基础
C.从⑤→⑥的变化过程中,相较于旱生植物,水生植物在种间竞争中更具优势
D.从①→⑥的变化过程中,群落中物种数量和层次增多,对环境资源利用更充分
【答案】C
【解析】A、轮藻是沉水植物,整株生长在水面下,睡莲是浮叶根生植物,叶片漂浮在水面,能获得更多阳光,在种间竞争中更具优势,A正确;
B、浮萍、轮藻、睡莲等生物的残体不断沉积会抬高湖底,使水深变浅,为适宜在浅水区生长的芦苇提供了生存环境,B正确;
C、从湿生草本植物阶段到木本植物阶段,环境逐渐向陆生方向演变,土壤含水量持续降低,水生植物对干旱环境的适应性弱于旱生植物,在种间竞争中处于劣势,C错误;
D、该演替过程属于初生演替,演替过程中群落物种丰富度逐渐升高,群落垂直结构更复杂、层次增多,对阳光、养分等环境资源的利用更充分,D正确。
13.同属近缘物种帆背龙蜥和侏龙蜥是我国横断山脉特有的珍稀蜥蜴类群,海拔差异会造成温度、食物、氧气等环境条件梯度变化,进而影响蜥蜴类群的种群分布等。研究团队在山地开展野外调查,统计了两种珍稀蜥蜴在2000~4000m不同海拔区间的个体数量,结果如图所示。回答下列问题:
(1)实验小组用“样线法”调查了某区域中蜥蜴的种群密度,即在该区域中选取长2km的样线并沿样线行进,统计样线左右两侧各100m内所观察到的蜥蜴。与传统的标记重捕法相比,“样线法”的优点有________(答出1点)。若调查时专门选择视野开阔、蜥蜴容易被看见的路线布设样线,会使估算结果________(填“偏大”“偏小”或“基本不变”)。
(2)横断山脉上同一海拔的不同地段上分布着不同植被类型,这属于群落的________结构。海拔不同会导致温度差异,温度差异属于影响蜥蜴种群数量变化的________(填“密度制约”或“非密度制约”)因素。横断山脉特有的两种蜥蜴属于不同物种,判断依据是二者间存在________。
(3)某同学认为若移除帆背龙蜥,侏龙蜥会向下扩张占据2000~3000m全部海拔,该推断是否正确?________,原因是________。
(4)横断山区是我国生物多样性热点区域,山地海拔梯度形成有利于两种蜥蜴的长期共存,试从生态位的角度分析其原因是________。
【答案】(1) 不需要捕捉标记,减少对蜥蜴的伤害;操作比较简单(答出1点即可) 偏大
(2) 水平 非密度制约 生殖隔离
(3) 不正确 侏龙蜥的种群分布不仅受帆背龙蜥的种间竞争影响,还受2000~3000 m区域的温度、食物、氧气等非生物环境条件,以及自身的适应能力、天敌等其他生物因素的限制,无法完全占据该全部海拔区间
(4)海拔梯度的环境差异使两种蜥蜴占据了不同的空间资源(生态位分化),降低了二者的生态位重叠程度,减弱了种间竞争,因此可以实现长期共存
【解析】(1)实验小组用“样线法”调查了某区域中蜥蜴的种群密度,即在该区域中选取长2 km的样线并沿样线行进,统计样线左右两侧各100 m内所观察到的蜥蜴。与传统的标记重捕法相比,“样线法”的优点有操作简便;对蜥蜴的干扰更小,避免标记、重捕环节的误差;适合活动能力相对不强、生境特殊的蜥蜴类调查。若调查时专门选择视野开阔、蜥蜴容易被看见的路线布设样线,会导致观察到的蜥蜴增加,因而估算结果偏大。
(2)横断山脉上同一海拔的不同地段上分布着不同植被类型,这种分布体现在水平方向上,因而属于群落的水平结构,海拔不同会导致温度差异,温度差异属于影响蜥蜴种群数量变化的非密度制约因素,即温度对种群数量的影响与种群密度无关。横断山脉特有珍稀蜥蜴类群体现生物多样性中的物种多样性,两种蜥蜴属于不同物种,判断依据是二者间存在生殖隔离,生殖隔离的产生是衡量新种的标志。
(3)侏龙蜥的种群分布不仅受帆背龙蜥的种间竞争影响,还受2000~3000m区域的温度、食物、氧气等非生物环境条件,以及自身的适应能力、天敌等其他生物因素的限制,无法完全占据该全部海拔区间,可见,这种说法不正确。
(4)横断山区是我国生物多样性热点区域,山地海拔梯度形成有利于两种蜥蜴的长期共存,这是因为海拔梯度的环境差异使两种蜥蜴占据了不同的空间资源(生态位分化),降低了二者的生态位重叠程度,减弱了种间竞争,因此可以实现长期共存。
14.云南昭通大山包国家级自然保护区是黑颈鹤等越冬候鸟的重要栖息地。近年来,保护区实施了退耕还湿、生态搬迁等措施,群落结构显著改善。科研团队对该区域恢复前后的群落进行了长期监测,部分数据如下表所示:
调查年份
植物物种数
(种)
鸟类物种数
(种)
黑颈鹤越冬数量
(只)
群落优势种
2010年
(恢复前)
186
68
1200
紫茎泽兰(入侵种)、
白花三叶草
2024年
(恢复后)
358
119
2344
高山嵩草、
披碱草(本地种)
此外,研究发现该湿地中的黑颈鹤主要栖息于浅水区和沼泽地带,以湿地中的鱼、虾及植物根茎为食;而灰鹤则属于杂食性鸟类,主要以植物根茎、草籽、农作物为食,兼食昆虫、软体动物等,它们多分布于周边干燥的草甸区域,且常到农田中觅食,夜晚回到湿地休息。随着湿地面积的扩大,黑颈鹤的种群数量逐年上升。
(1)研究黑颈鹤、灰鹤的生态位除题干中提到的内容外,还要研究的内容有__________。黑颈鹤与灰鹤在大山包保护区内的空间分布差异,体现了群落的__________结构,这种分布格局有利于它们__________。
(2)大山包湿地属暖温带高原季风气候,冬寒夏凉。冬季时,部分草本植物枯黄休眠,而黑颈鹤等候鸟在此越冬;到了夏季,黑颈鹤则迁往青藏高原繁殖,此时湿地草本植物繁茂。这种群落的外貌和结构随季节发生规律性改变的现象,体现了群落的__________。导致这一现象的非生物因素是__________(至少答出2个)。
(3)结合材料,从群落结构和种间关系的角度,解释大山包湿地恢复后黑颈鹤种群数量显著增加的原因:__________________________________。
【答案】(1) 天敌、与其他物种的关系 水平 减少种间竞争(或充分利用环境资源)
(2) 季节性 阳光、温度、水分
(3)湿地恢复使植物物种丰富度增加,群落的垂直和水平结构更加复杂,为黑颈鹤提供了更丰富的食物资源和更适宜的栖息空间;同时,本地优势种取代了入侵种,改善了生态环境,降低了黑颈鹤的种间竞争压力 ,从而促进了黑颈鹤种群数量的增长
【解析】1)生态位的研究包含物种所处的空间位置、占用资源的类型、与其他物种的关系等,题干仅提及了栖息区域、食物来源,还需要补充研究如天敌、与其他物种的关系等内容;黑颈鹤和灰鹤在保护区不同的区域分布,属于群落的水平结构,这种生态位的分化可以减少种间竞争,更充分地利用环境中的各类资源。
2)群落的外貌和结构随季节发生规律性变化的现象属于群落的季节性,该现象主要由季节变化带来的阳光、温度、水分等非生物因素的周期性改变引起。
3)从群落结构和种间关系的角度,解释大山包湿地恢复后黑颈鹤种群数量显著增加的原因:湿地恢复使植物物种丰富度增加,群落的垂直和水平结构更加复杂,为黑颈鹤提供了更丰富的食物资源和更适宜的栖息空间;同时,本地优势种取代了入侵种,改善了生态环境,降低了黑颈鹤的种间竞争压力 ,从而促进了黑颈鹤种群数量的增长。
15.经典物种共存理论认为,同一栖息地中稳定共存的物种必须在多个维度实现生态位分离。研究人员在西沙群岛开展海鸟调查,揭示了燕鸥共存的复杂机制。
(1)褐翅燕鸥偏好在树荫下筑巢,粉红燕鸥则偏好在植被边缘筑巢,二者分别占据着相对稳定的空间生态位。褐翅燕鸥和粉红燕鸥的繁殖集中于6月。为收集两种燕鸥的在巢孵卵数据,可通过在巢边布设_____________进行监测。
(2)它们的日孵卵节律如图所示。据图可知,两种燕鸥在时间生态位上_____________(填“存在”或“不存在”)分化,依据是_________________________________________________________________________。
(3)为了进一步研究燕鸥的食性,研究人员采集了两种燕鸥的粪便样本,进行DNA提取、扩增,确定两种燕鸥的摄食种类如表。与粉红燕鸥相比,褐翅燕鸥的食性生态位更____________。
食物种类
甲壳类
小型鱼类
软体动物
昆虫
褐翅燕鸥
√
√
√
√
粉红燕鸥
√
(4)依据上述研究,西沙群岛两种燕鸥共存的原因可能是_______________________________________。为更全面地了解其共存机制,从生态位的角度分析,还可以研究两种燕鸥的_______________。
【答案】(1)红外触发相机
(2) 存在 两种燕鸥在日孵卵节律上存在差异
(3)宽
(4)两种燕鸥在空间、时间、食性的生态位分化 天敌及与其他物种的关系
【解析】(1)要在不干扰燕鸥正常孵卵行为的前提下,持续收集巢边的孵卵数据,在巢边布设红外触发相机这类自动监测设备,可实现长时间无扰动的行为记录,符合野外动物行为监测的实验方法。
(2)根据图1(日孵卵节律),两种燕鸥的孵卵高峰时段(粗线部分)不同(例如褐翅燕鸥高峰在白天,粉红燕鸥在傍晚或夜间),两种燕鸥的在巢孵卵高峰时段没有重叠,褐翅燕鸥和粉红燕鸥各自的孵卵活跃时间存在明显的时间错位,因此存在时间生态位分化。
(3)生态位宽度反映物种利用资源的多样程度,从表格可知褐翅燕鸥可摄食甲壳类、小型鱼类、软体动物、昆虫共4类食物,而粉红燕鸥仅摄食小型鱼类1类,褐翅燕鸥利用的食物资源类型更多,因此食性生态位更宽。
(4)两种燕鸥在空间(筑巢位置)、时间(孵卵节律)和食性(食物类型)上均发生生态位分化,多个维度的生态位分离能减弱物种间的竞争,支撑稳定共存;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,由此可知还可以研究两种燕鸥的天敌及与其他物种的关系。
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