(浙江選考)2019版高考生物一輪總復(fù)習(xí) 第八單元 生物與環(huán)境 第26講 種群和群落學(xué)案
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1、 第26講 種群和群落 考試標(biāo)準(zhǔn) 必考 加試 考試標(biāo)準(zhǔn) 必考 加試 1.種群的概念和特征 a a 7.種群數(shù)量的非周期性波動(dòng)和周期性波動(dòng) a 2.標(biāo)志重捕法 a a 8.種群數(shù)量波動(dòng)的調(diào)節(jié)因素 a 3.種群的分布型和存活曲線 a 9.群落的概念和結(jié)構(gòu) a a 4.種群指數(shù)增長(zhǎng)和邏輯斯諦增長(zhǎng) b b 10.主要的陸地生物群落類型 a a 5.環(huán)境容納量 a a 11.群落演替的概念、類型和過(guò)程 a a 6.活動(dòng):探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化 c 12.頂極群落的概念 a 考點(diǎn)一 種群的特
2、征和增長(zhǎng)方式 1.種群的概念 是指占有一定空間和時(shí)間的同一物種個(gè)體的集合體。 2.種群的特征 (1)出生率和死亡率 ①出生率:?jiǎn)挝粫r(shí)間出生個(gè)體數(shù)占種群總個(gè)體數(shù)的百分?jǐn)?shù)或千分?jǐn)?shù)。 死亡率:?jiǎn)挝粫r(shí)間死亡個(gè)體數(shù)占種群總個(gè)體數(shù)的百分?jǐn)?shù)或千分?jǐn)?shù)。 ②種群的自然增長(zhǎng)率=出生率-死亡率。 ③地位及作用:決定種群密度,是決定種群興衰的晴雨表。 (2)年齡結(jié)構(gòu) ①年齡結(jié)構(gòu):各個(gè)年齡組個(gè)體數(shù)量在種群中所占的比例關(guān)系。 ②種群的年齡組:生殖前期、生殖期、生殖后期。 ③年齡金字塔 ④研究意義:預(yù)測(cè)種群數(shù)量的變化趨勢(shì)。 (3)性比率:種群內(nèi)兩性個(gè)體數(shù)量的相對(duì)比例。 (4)種群密度
3、 ①種群密度:某個(gè)種群在單位空間或面積內(nèi)的個(gè)體數(shù)量。 ②動(dòng)物種群密度的調(diào)查常采用標(biāo)志重捕法,其公式為種群總個(gè)體數(shù)N=(M=標(biāo)志個(gè)體數(shù)、n=重捕個(gè)體數(shù)、m=重捕中被標(biāo)記的個(gè)體數(shù))。 3.種群的分布型(加試) (1)概念:種群中個(gè)體的空間配置格局。 (2)類型:包括均勻分布(如稻田插秧)、集群分布(如橡樹種子常落在母株附近而形成集群)、隨機(jī)分布(如玉米螟卵塊在玉米田中的分布)。其中集群分布是最常見的分布型。 (3)實(shí)例:蛾類、橡樹和雪松的種子分布屬于集群分布,人類在地球表面的分布為集群分布。 4.種群的存活曲線(加試) (1)概念:表示種群中全部個(gè)體死亡過(guò)程和死亡情況的曲線。 (2
4、)曲線繪制數(shù)據(jù)收集:從至少觀察1 000個(gè)新孵化幼蟲或新出生個(gè)體開始,跟蹤記錄每個(gè)個(gè)體的死亡年齡,直至全部個(gè)體死亡為止。 (3)曲線標(biāo)識(shí):存活曲線二維平面圖的橫坐標(biāo)是年齡,縱坐標(biāo)是存活個(gè)體數(shù)的對(duì)數(shù)值。 5.種群的增長(zhǎng)方式 (1)種群的指數(shù)增長(zhǎng)和邏輯斯諦增長(zhǎng) 比較項(xiàng)目 指數(shù)增長(zhǎng) 邏輯斯諦增長(zhǎng) 條件 資源無(wú)限、空間無(wú)限和不受其他生物制約的理想條件下 資源有限、空間有限和受到其他生物制約的條件下 增長(zhǎng)特點(diǎn) 起始增長(zhǎng)很慢,但隨著種群基數(shù)的加大,增長(zhǎng)會(huì)越來(lái)越快 起始呈加速增長(zhǎng),K/2時(shí)增長(zhǎng)最快,此后增長(zhǎng)減速,到K值時(shí)停止增長(zhǎng)或在K值上下波動(dòng) 有無(wú)K值 無(wú)K值 有K值 曲線
5、類型 “J”形曲線 “S”形曲線 (2)環(huán)境容納量(K值):在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)環(huán)境所能維持的種群最大數(shù)量。 6.種群的數(shù)量波動(dòng)及調(diào)節(jié)(加試) (1)種群的數(shù)量波動(dòng) ①含義:種群中的個(gè)體數(shù)量是隨時(shí)間而變化的。 ②原因 ③類型 注:大多數(shù)種群的數(shù)量波動(dòng)是非周期波動(dòng),少數(shù)種群數(shù)量波動(dòng)表現(xiàn)出周期性。 (2)種群數(shù)量的調(diào)節(jié) ①調(diào)節(jié)類型:能夠調(diào)節(jié)種群數(shù)量的有外源性因素和內(nèi)源性因素。前者包括氣候、食物、疾病、寄生和捕食等,后者包括行為調(diào)節(jié)和內(nèi)分泌調(diào)節(jié)。 ②外源性調(diào)節(jié)因素:氣候是對(duì)種群影響最強(qiáng)烈的外源性因素,特別是極端的溫度和濕度。此外,食物也是調(diào)節(jié)種群數(shù)量的重要因素。 ③內(nèi)源性調(diào)節(jié)因素:領(lǐng)
6、域行為對(duì)種群密度具有明顯的調(diào)節(jié)作用,而由于社會(huì)壓力加大,刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng)引發(fā)內(nèi)分泌失調(diào)被稱作內(nèi)分泌調(diào)節(jié)。 思考討論 1.某地區(qū)總?cè)丝跀?shù)為1 000人,2014 年出生5人,死亡2人。請(qǐng)計(jì)算該地區(qū)的出生率和死亡率。 (1)出生率=出生個(gè)體數(shù)/種群總個(gè)體數(shù)=5‰。 (2)死亡率=死亡個(gè)體數(shù)/種群總個(gè)體數(shù)=2‰。 (3)出生率減去死亡率是種群的自然增長(zhǎng)率。 2.熱圖解讀:種群數(shù)量特征間的關(guān)系 (1)直接反映種群的繁榮與衰退的特征是種群密度。 (2)能夠直接決定種群大小變化的特征是出生率和死亡率。 (3)能夠預(yù)測(cè)種群數(shù)量變化方向的特征是年齡結(jié)構(gòu)。 (4)能夠間接影響種群個(gè)體數(shù)量
7、變動(dòng)的特征是性比率。 (5)種群的死亡率不完全取決于年齡結(jié)構(gòu),除圖中影響因素外,氣候、天敵、傳染病等都會(huì)影響種群密度的改變。 (6)春運(yùn)期間,影響北京、廣州等大城市人口數(shù)量的主要因素是遷入率和遷出率。 (7)利用性引誘劑誘殺害蟲會(huì)降低害蟲的密度,原理是怎樣的? 提示 性引誘劑誘殺害蟲會(huì)導(dǎo)致害蟲的性比率失調(diào),從而降低出生率。 (8)某生物學(xué)家對(duì)某地的蝗蟲種群進(jìn)行研究后大膽預(yù)測(cè):不久后蝗災(zāi)會(huì)更加嚴(yán)重,他得出此結(jié)論的依據(jù)最可能是蝗蟲的年齡結(jié)構(gòu)為增長(zhǎng)型。 3.如圖所示為種群數(shù)量邏輯斯諦增長(zhǎng)曲線圖,請(qǐng)思考: (1)種群發(fā)展至c時(shí)期時(shí),其密度增長(zhǎng)率為多少? 提示 種群發(fā)展至c時(shí)期時(shí)
8、已達(dá)到飽和期,出生率=死亡率,其密度增長(zhǎng)率為0。 (2)若為某漁業(yè)資源,則捕撈時(shí)機(jī)及捕后種群剩余量分別為圖示哪一點(diǎn)? 提示 漁業(yè)資源最佳捕撈時(shí)機(jī)為種群數(shù)量超過(guò)K/2時(shí)捕撈,捕后剩余量應(yīng)維持在b點(diǎn)處。 (3)若為害蟲種群數(shù)量變動(dòng)狀況,則防治害蟲最好應(yīng)從哪一點(diǎn)開始? 提示 若為害蟲防治,則最好從圖示a點(diǎn)時(shí)即采取防治措施,嚴(yán)防種群數(shù)量達(dá)到K/2處。 1.“J”形增長(zhǎng)曲線和“S”形增長(zhǎng)曲線的比較 項(xiàng)目 “J”形曲線 “S”形曲線 增長(zhǎng)模型 前提條件 理想狀態(tài):資源無(wú)限、空間無(wú)限,不受其他生物制約 現(xiàn)實(shí)狀態(tài):資源有限、空間有限,受到其他生物制約 K值有無(wú) 無(wú)K值
9、 有K值 種群增長(zhǎng)率的變化 種群增長(zhǎng)速率變化 適用范圍 實(shí)驗(yàn)條件下或種群遷入新環(huán)境最初一段時(shí)間 自然種群 聯(lián)系 2.有關(guān)K值的分析 (1)K值的示意圖 在環(huán)境未遭受破壞的情況下,種群數(shù)量會(huì)在平均值附近上下波動(dòng)。當(dāng)種群偏離平均值的時(shí)候,會(huì)通過(guò)負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制使種群數(shù)量回到一定范圍內(nèi)。 (2)K值的應(yīng)用 ①對(duì)野生生物資源的保護(hù)措施:保護(hù)野生生物生活的環(huán)境,減小環(huán)境阻力,增大K值。 ②對(duì)有害生物的防治措施:增大環(huán)境阻力(如為防鼠害而封鎖糧食、清除生活垃圾、保護(hù)鼠的天敵等),降低K值。 (3)K/2值的應(yīng)用 ①對(duì)資源開發(fā)與利用的措施:種群數(shù)量達(dá)到環(huán)
10、境容納量的一半時(shí),種群增長(zhǎng)速率最大,再生能力最強(qiáng)——把握K/2值處黃金開發(fā)點(diǎn),維持被開發(fā)資源的種群數(shù)量在K/2值處,可實(shí)現(xiàn)“既有較大收獲量又可保持種群高速增長(zhǎng)”,從而不影響種群再生,符合可持續(xù)發(fā)展的原則。 ②對(duì)有害生物防治的措施:必須及時(shí)控制種群數(shù)量,嚴(yán)防其到達(dá)K/2值處。 (4)K值的不同表示方法 圖中A、B、C、D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量為K值,A′、C′、D′點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量為K/2值。 題型一 種群的概念和特征 1.(2016·浙江10月選考)下列關(guān)于種群的敘述,正確的是( ) A.種群的性比率都為1∶1 B.種群內(nèi)的個(gè)體都能互配繁殖 C.種群在理想環(huán)境下呈“S
11、”形曲線增長(zhǎng) D.種群的老齡個(gè)體比例過(guò)大,預(yù)示種群密度將下降 答案 D 解析 有些種群的性比率不是1∶1,如雞種群中雌∶雄要大于1∶1,A項(xiàng)錯(cuò)誤;一個(gè)種群內(nèi)的個(gè)體只有進(jìn)入繁殖期,雌雄個(gè)體才可以互配繁殖,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在理想條件下,種群呈“J”形曲線增長(zhǎng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;如果一個(gè)種群中老齡個(gè)體比例過(guò)大,則該種群的年齡結(jié)構(gòu)是衰退型,預(yù)示著該種群密度會(huì)下降,D項(xiàng)正確。 2.某島嶼上生活著一種動(dòng)物,其種群數(shù)量多年維持相對(duì)穩(wěn)定。該動(dòng)物個(gè)體從出生到性成熟需要6個(gè)月。如圖為某年,該動(dòng)物種群在不同月份的年齡結(jié)構(gòu)(每月最后一天統(tǒng)計(jì)種群各年齡組的個(gè)體數(shù))。下列關(guān)于該種群的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.該種群10
12、月份的出生率可能為0 B.天敵的遷入可影響該種群的年齡結(jié)構(gòu) C.該種群的年齡結(jié)構(gòu)隨著季節(jié)更替而變化 D.大量誘殺雄性個(gè)體不會(huì)影響該種群的密度 答案 D 解析 由圖示可知,未成熟個(gè)體從2月到6月逐漸增多,從6月到12月逐漸減少,到12月變?yōu)?,而該動(dòng)物個(gè)體從出生到性成熟需要6個(gè)月,因此該種群出生時(shí)間大概為2月底到6月,到12月都性成熟,10月份的出生率可能為0,A項(xiàng)正確;天敵傾向于捕食年老體弱的動(dòng)物,故天敵的遷入可能導(dǎo)致衰老個(gè)體數(shù)量減少,使種群的年齡結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,B項(xiàng)正確;圖示各月份中,不同年齡階段的個(gè)體百分比不同,C項(xiàng)正確;大量誘殺雄性個(gè)體,會(huì)使該種群的正常性比率發(fā)生改變,導(dǎo)致種群密
13、度發(fā)生改變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 有關(guān)“種群”的兩個(gè)易誤點(diǎn) (1)誤認(rèn)為種群數(shù)量=種群密度。種群密度是種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù),強(qiáng)調(diào)“單位面積或單位體積”,即種群數(shù)量多,種群密度不一定大。 (2)誤認(rèn)為年齡結(jié)構(gòu)和性比率都既能影響出生率,又能影響死亡率。年齡結(jié)構(gòu)既能影響出生率,又能影響死亡率,而性比率只能影響出生率,不能影響死亡率。 題型二 標(biāo)志重捕法 3.某研究機(jī)構(gòu)對(duì)某區(qū)域的一種田鼠進(jìn)行了調(diào)查,所調(diào)查樣方的總面積為2 hm2(1 hm2=10 000 m2),統(tǒng)計(jì)所捕獲的鼠數(shù)量、性別等,進(jìn)行標(biāo)記后放歸,3日后進(jìn)行重捕與調(diào)查。所得到的調(diào)查數(shù)據(jù)如下表: 項(xiàng)目 捕獲數(shù)(只) 標(biāo)記
14、數(shù)(只) 雌性個(gè)體數(shù)(只) 雄性個(gè)體數(shù)(只) 初捕 50 50 28 22 重捕 50 10 32 18 以下是某同學(xué)對(duì)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果,你認(rèn)為正確的是( ) A.此調(diào)查方法可以用來(lái)調(diào)查田中小麥的種群密度 B.若田鼠在被捕捉過(guò)一次后更難捕捉,統(tǒng)計(jì)的種群密度比實(shí)際低 C.綜合兩次捕獲情況,該田鼠種群的性比率(♀/♂)約為7∶2 D.該地區(qū)田鼠的平均種群密度約為125只/hm2 答案 D 解析 標(biāo)志重捕法適用于活動(dòng)能力強(qiáng)的動(dòng)物種群密度的調(diào)查,A項(xiàng)錯(cuò)誤;標(biāo)志重捕法理論計(jì)算公式N=M·?,田鼠在被捕捉過(guò)一次后更難捕捉,即m值減小,N值會(huì)增大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;通過(guò)兩次
15、捕獲情況,不能確定該田鼠種群的性比率(捕獲次數(shù)過(guò)少,偶然性較大),C項(xiàng)錯(cuò)誤;該地區(qū)田鼠的平均種群密度約為125 只/hm2,D項(xiàng)正確。 4.(2017·杭州一模)用標(biāo)志重捕法估算某動(dòng)物種群數(shù)量,第一次捕捉到40只(雄性30只,雌性10只)標(biāo)記后放回,第二次捕捉到80只(雄性55只,雌性25只),其中有標(biāo)記的為10只(雄性6只,雌性4只),假設(shè)雌雄再捕率是不同的,則下列敘述正確的是( ) A.種群雌雄比是1∶3 B.種群數(shù)量是120只 C.種群雌雄比是2∶3 D.再捕率雌性高于雄性 答案 D 解析 根據(jù)標(biāo)志重捕法計(jì)算公式,該種群數(shù)量為40×80/10=320(只),B項(xiàng)錯(cuò)誤;
16、種群的雌雄比例情況無(wú)法得出,A、C項(xiàng)錯(cuò)誤;第一次捕捉到雄性30只和雌性10只,標(biāo)記后放回,第二次捕捉到雄性55只和雌性25只,其中有標(biāo)記的雄性6只,雌性4只,據(jù)此推測(cè),雄性不容易被再次捕捉,則再捕率雌性高于雄性,D項(xiàng)正確。 采用標(biāo)志重捕法的注意事項(xiàng) 被調(diào)查個(gè)體在調(diào)查期間沒有大量遷入和遷出、出生和死亡的現(xiàn)象;標(biāo)記物不能過(guò)于醒目;不能影響被標(biāo)記對(duì)象的正常生理活動(dòng);標(biāo)記物不易脫落,能維持一定時(shí)間。例如動(dòng)物被捕獲并標(biāo)記一次后難以被再次捕獲,則利用標(biāo)志重捕法計(jì)算出的種群密度比實(shí)際密度可能偏大。 題型三 種群的指數(shù)增長(zhǎng)和邏輯斯諦增長(zhǎng) 5.關(guān)于圖中種群數(shù)量變化的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是( ) A.
17、種群“J”形曲線只有在理想條件下才能出現(xiàn) B.種群呈邏輯斯諦增長(zhǎng)的過(guò)程中,在達(dá)到K值之前就是指數(shù)增長(zhǎng) C.自然狀態(tài)下種群數(shù)量達(dá)到600時(shí),種群的增長(zhǎng)率為0 D.環(huán)境條件變化時(shí),種群的K值也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化 答案 B 解析 種群呈邏輯斯諦增長(zhǎng)的過(guò)程中,在達(dá)到K值之前,由于有環(huán)境阻力的存在,種群增長(zhǎng)曲線不是標(biāo)準(zhǔn)的“J”形,B項(xiàng)錯(cuò)誤;K值時(shí)出生率等于死亡率,種群數(shù)量不變,此時(shí)種群增長(zhǎng)率為0,C項(xiàng)正確;環(huán)境條件變化時(shí),種群的K值也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化,D項(xiàng)正確。 6.(2017·臺(tái)州期末)下列關(guān)于環(huán)境容納量的敘述,正確的是( ) A.環(huán)境容納量是指種群的最大數(shù)量 B.種群的內(nèi)源性調(diào)節(jié)因素不會(huì)
18、改變環(huán)境容納量的大小 C.在理想條件下,影響種群數(shù)量增長(zhǎng)的因素主要是環(huán)境容納量 D.植食動(dòng)物在自然環(huán)境條件下,一年四季的環(huán)境容納量以冬季最大 答案 B 解析 環(huán)境容納量是指長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)環(huán)境所能維持的種群數(shù)量的最大數(shù)量。在某些時(shí)候種群的數(shù)量可能超過(guò)環(huán)境容納量,但通過(guò)調(diào)節(jié)后又恢復(fù)到正常數(shù)量,A項(xiàng)錯(cuò)誤;種群的內(nèi)源性調(diào)節(jié)因素會(huì)改變種群密度的大小,不會(huì)改變環(huán)境容納量的大小,B項(xiàng)正確;在理想條件下,不存在影響種群數(shù)量增長(zhǎng)的因素,C項(xiàng)錯(cuò)誤;冬季環(huán)境不適合植物的生長(zhǎng),因此,植食動(dòng)物在冬季的環(huán)境容納量會(huì)下降,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 種群數(shù)量變化的2個(gè)誤區(qū) (1)誤認(rèn)為種群的K值不變。種群的K值會(huì)隨環(huán)境變化而發(fā)生
19、相應(yīng)變化。 (2)誤認(rèn)為環(huán)境容納量是生物種群的最大值。環(huán)境容納量(K值)是指長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)環(huán)境所能維持的種群最大數(shù)量。 題型四 種群的分布型和存活曲線(加試) 7.生態(tài)學(xué)家對(duì)某地區(qū)兩個(gè)生物種群(Ⅰ和Ⅱ)的存活率進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果如下圖所示。下列關(guān)于對(duì)種群Ⅰ和Ⅱ?qū)嵤┲攸c(diǎn)保護(hù)時(shí)期的敘述,正確的是( ) A.種群Ⅰ和Ⅱ都為7~10歲 B.種群Ⅰ和Ⅱ都為1~10歲 C.種群Ⅰ為0~1歲,種群Ⅱ?yàn)?~7歲 D.種群Ⅰ為1歲以后各年齡期,種群Ⅱ?yàn)?歲以后各年齡期 答案 C 解析 由題意可知,對(duì)種群Ⅰ來(lái)說(shuō),在0~1歲之間種群數(shù)量下降較快,也就是死亡率較高,所以應(yīng)重點(diǎn)保護(hù);同理對(duì)于種群Ⅱ來(lái)說(shuō),
20、6~7歲之間應(yīng)重點(diǎn)保護(hù)。 8.在無(wú)人為干擾的某熱帶雨林中,生活著絨毛蛛猴、紅眼樹蛙等生物。下列相關(guān)敘述正確的是( ) A.絨毛蛛猴種群的存活曲線屬于類型Ⅲ(凹形) B.絨毛蛛猴種群分布型呈隨機(jī)分布 C.盡管紅眼樹蛙排出的卵(精子)非常多,但其出生率和死亡率基本相等 D.可采用標(biāo)志重捕法標(biāo)記捕獲的繁殖季節(jié)的成蛙,計(jì)算得到紅眼樹蛙的種群密度 答案 C 解析 絨毛蛛猴種群的存活曲線應(yīng)屬于類型Ⅰ(凸形),其種群分布型為集群分布;D項(xiàng)所示該法只能估算成體蛙的密度,不能代表紅眼樹蛙的種群密度。 考點(diǎn)二 群落的結(jié)構(gòu)和演替 1.群落的結(jié)構(gòu) (2) 時(shí)間結(jié)構(gòu) 2.群落的演替
21、(1)概念:一些物種取代另一些物種、一個(gè)群落類型取代另一個(gè)群落類型的過(guò)程,直到出現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定的群落才會(huì)中止。 (2)實(shí)例:湖泊演替過(guò)程,裸底階段→沉水植物階段→浮葉根生植物階段→挺水植物和沼澤植物階段→森林群落階段。 (3)類型 ①原生演替 ②次生演替 3.頂極群落(加試) (1)含義:一個(gè)群落經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的演替,最終所達(dá)到的與當(dāng)?shù)氐臍夂蚝屯寥罈l件處于平衡的狀態(tài)。 (2)決定因素:主要由平均溫度和年降雨量決定。 (3)地球上現(xiàn)存的群落大都處于頂極狀態(tài)。 思考討論 1.觀察下列圖示,完成群落的空間結(jié)構(gòu)的相關(guān)問題。 (1)寫出圖中群落空間結(jié)構(gòu)的類型 A圖:垂直結(jié)構(gòu);B圖:水平
22、結(jié)構(gòu)。 (2)根據(jù)上圖分析決定群落空間結(jié)構(gòu)的主要因素 A圖:植物分層:光照;動(dòng)物分層:棲息空間和食物條件。 B圖:地形變化、土壤濕度、鹽堿度的差異、光強(qiáng)度、生物自身生長(zhǎng)特點(diǎn)的不同以及人與動(dòng)物的影響等。 2.群落演替的兩種類型 類型 內(nèi)容 原生演替 次生演替 起點(diǎn) 從未有任何生物定居過(guò)的環(huán)境 原有群落毀滅,但仍保留了被毀滅群落基質(zhì) 時(shí)間 經(jīng)歷的時(shí)間長(zhǎng) 經(jīng)歷的時(shí)間短 速度 緩慢 較快 影響因素 自然因素 人類活動(dòng)較為關(guān)鍵 實(shí)例 裸巖上的演替 棄耕農(nóng)田上的演替 3.一個(gè)廢棄?mèng)~塘的演替過(guò)程如圖1所示,圖2表示兩種群落在演替過(guò)程中物種多樣性的變化曲
23、線。 (1)針對(duì)圖1 ①圖中正確演替進(jìn)程為丁→甲→丙→乙。 ②該演替與火山噴發(fā)所在地的演替是否屬于同種類型?請(qǐng)具體指明。 提示 該演替過(guò)程為次生演替,它不同于火山噴發(fā)處的原生演替(兩者的初始植被條件不同)。 ③該演替過(guò)程中物種豐度有何變化?預(yù)計(jì)食物網(wǎng)復(fù)雜化程度會(huì)如何變化? 提示 該演替過(guò)程中物種豐度逐步提高,食物網(wǎng)趨向于復(fù)雜化。 (2)針對(duì)圖2 ①圖中甲、乙曲線分別屬于哪種演替類型?你的判斷依據(jù)是什么? 提示 由于甲曲線群落演替起點(diǎn)的物種多樣性為零,因此甲應(yīng)屬于原生演替;乙曲線存在起始物種,故應(yīng)屬于次生演替。 ②火災(zāi)后森林中的演替宜用哪條曲線表示? 提示 火災(zāi)后森
24、林的演替應(yīng)為次生演替,用乙曲線表示。 ③哪種演替速度更快、歷時(shí)更短? 提示 次生演替速度更快,時(shí)間更短。 題型一 群落的概念、結(jié)構(gòu)和類型 1.下列關(guān)于池塘群落垂直結(jié)構(gòu)的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果 B.緩解了種間斗爭(zhēng) C.其層次性主要由水分決定 D.有利于對(duì)資源的充分利用 答案 C 解析 池塘群落垂直結(jié)構(gòu)是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果,A項(xiàng)正確;群落的垂直結(jié)構(gòu)緩解了種間斗爭(zhēng),B項(xiàng)正確;池塘群落的垂直結(jié)構(gòu)主要由陽(yáng)光決定,C項(xiàng)錯(cuò)誤;群落的垂直結(jié)構(gòu)有利于對(duì)資源的充分利用,D項(xiàng)正確。 2.下圖中a、b、c分別代表山地、森林、海洋三個(gè)不同的自然區(qū)域內(nèi)植物的分布狀況。據(jù)
25、此判斷下列選項(xiàng)中正確的是( ) A.溫度是造成這三個(gè)區(qū)域內(nèi)植物分布存在巨大差異的主要生態(tài)因素 B.a(chǎn)處不同高度的山坡上分布著不同的植物類群,這說(shuō)明群落具有垂直結(jié)構(gòu) C.c處植物的分層現(xiàn)象主要是因?yàn)楣庹盏挠绊? D.影響b處植物出現(xiàn)明顯分層現(xiàn)象的主要環(huán)境因素是水分 答案 C 解析 三個(gè)區(qū)域內(nèi)植物分布存在巨大差異的主要生態(tài)因素應(yīng)是環(huán)境條件不同,A項(xiàng)錯(cuò)誤;a處不同高度的山坡上分布著不同的植物類群,這說(shuō)明溫度影響群落的分布,不同高度的山坡上分布著不同的植物類群,高山上從山麓到山頂,隨海拔的升高,植被的更替現(xiàn)象叫做“植被的垂直地帶性分布”而不是“某個(gè)群落的垂直結(jié)構(gòu)”,B項(xiàng)錯(cuò)誤;c處植物的
26、分層現(xiàn)象主要是因?yàn)樵谒牟煌疃忍幑庹詹煌?,C項(xiàng)正確;影響b處植物出現(xiàn)明顯分層現(xiàn)象的主要環(huán)境因素是光照,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 群落結(jié)構(gòu)的2個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) (1)不要把“竹林中的竹子整齊一致”誤以為是群落的結(jié)構(gòu)特征,這里的竹子屬于種群范疇。 (2)垂直分布≠垂直結(jié)構(gòu) ①高山植被的垂直分布:是由于隨海拔高度升高,溫度下降明顯,從而導(dǎo)致不同海拔高度植被(群落)分布不同。如:闊葉林—針葉林—高原草甸—苔原屬于四個(gè)不同的群落垂直分布。 ②群落的垂直結(jié)構(gòu)的分層現(xiàn)象:是指同一個(gè)群落內(nèi)不同物種的配置情況,包括植物的分層現(xiàn)象(決定因素:陽(yáng)光)和動(dòng)物的分層現(xiàn)象(決定因素:食物條件和棲息空間)。 題型二 群落演替的
27、概念、類型和過(guò)程 3.圖甲表示棄耕農(nóng)田的群落演替情況,圖乙、丙、丁表示演替過(guò)程中各種量隨時(shí)間的變化曲線,下列有關(guān)分析不正確的是( ) A.圖甲中,b點(diǎn)時(shí)只存在群落的水平結(jié)構(gòu),d點(diǎn)時(shí)存在垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu) B.圖乙可表示演替過(guò)程中物種豐度與時(shí)間的關(guān)系 C.圖丙可表示該地塊恢復(fù)原狀的能力與時(shí)間的關(guān)系 D.圖丁可表示草本植物數(shù)量隨時(shí)間變化的情況 答案 A 解析 b點(diǎn)和d點(diǎn)均有垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu),A項(xiàng)錯(cuò)誤;隨著時(shí)間的推移,物種數(shù)量逐漸增多,物種豐度增加,抵抗干擾的能力升高,恢復(fù)原狀的能力降低,B、C項(xiàng)正確;在灌木和喬木占優(yōu)勢(shì)前,草本植物數(shù)量逐漸增加,在灌木和喬木占優(yōu)勢(shì)后,草
28、本植物數(shù)量減少,最終趨于穩(wěn)定,D項(xiàng)正確。 4.(2017·寧波高三上期末)甲、乙兩地的原始森林,甲地因森林火災(zāi)使原有植被消失,乙地因火山噴發(fā)被火山巖全部覆蓋,之后兩地均發(fā)生了群落演替。下列關(guān)于甲、乙兩地群落演替的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.甲地和乙地發(fā)生的演替類型分別是次生演替和原生演替 B.若沒有外力干擾,甲地可演替生長(zhǎng)成次生林 C.演替過(guò)程中的群落沒有垂直結(jié)構(gòu) D.甲、乙兩地隨著時(shí)間延長(zhǎng),生物多樣性逐漸增多 答案 C 解析 由題干分析可知:甲地發(fā)生的演替屬于次生演替,乙地發(fā)生的演替屬于原生演替,A項(xiàng)正確;無(wú)論是原生演替,還是次生演替,若沒有外力干擾且環(huán)境條件適宜,都可演替到森
29、林階段,B項(xiàng)正確;演替過(guò)程中的群落形成一定的垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu),C項(xiàng)錯(cuò)誤;演替的最終結(jié)果使生物多樣性增加,生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性增加,D項(xiàng)正確。 有關(guān)群落演替的3點(diǎn)提醒 (1)群落演替過(guò)程中物種取代是一種優(yōu)勢(shì)取代,而非完全取而代之,某物種在資源利用等方面的優(yōu)勢(shì)消失并不意味著該物種滅絕。 (2)群落演替類型的主要區(qū)別在于起點(diǎn)不同,另外一般原生演替歷時(shí)長(zhǎng),而次生演替歷時(shí)短,但最終是否能夠演替為森林,要看環(huán)境條件。 (3)演替不是一個(gè)無(wú)休止的過(guò)程:任何環(huán)境下的演替都要最終達(dá)到一個(gè)成熟階段,這時(shí)候群落和周圍環(huán)境處于相對(duì)平衡的穩(wěn)定狀態(tài)。 考點(diǎn)三 活動(dòng):探究培養(yǎng)液中酵母菌 種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化(加試
30、) 1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康? (1)探究酵母菌種群數(shù)量隨時(shí)間發(fā)生的變化,從而了解在封閉環(huán)境中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。 (2)學(xué)習(xí)用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板進(jìn)行酵母菌細(xì)胞計(jì)數(shù)的操作方法,學(xué)習(xí)比濁計(jì)(或比色計(jì))的使用方法,找出酵母菌細(xì)胞數(shù)量變化與其渾濁度之間的關(guān)系。 (3)初步嘗試依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型。 2.實(shí)驗(yàn)步驟 3.依照上述操作連續(xù)4天計(jì)數(shù)并繪制坐標(biāo)曲線,記錄表格如下 計(jì)數(shù)試管 第0天 第1天 第2天 第3天 第4天 A B A B A B A B A B 樣品1 樣品2
31、 總數(shù) 平均數(shù) 稀釋倍數(shù) 平均數(shù)×稀釋倍數(shù) 比濁計(jì)讀數(shù) 估算數(shù) 4.結(jié)果分析 (1)結(jié)論:根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得如上圖所示曲線,增長(zhǎng)曲線的總趨勢(shì)是先上升再降低。 (2)原因:在開始時(shí)培養(yǎng)液的營(yíng)養(yǎng)充足、空間充裕、條件適宜,酵母菌大量繁殖,種群數(shù)量劇增;隨著酵母菌數(shù)量的不斷增多,營(yíng)養(yǎng)消耗,pH變化等,生存條件惡化,酵母菌死亡率高于出生率,種群
32、數(shù)量下降。 思考討論 1.從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前,為什么要輕輕振蕩幾次? 提示 使酵母菌均勻分布,減小誤差,計(jì)數(shù)準(zhǔn)確。 2.該探究需要設(shè)置對(duì)照及重復(fù)實(shí)驗(yàn)嗎? 提示 酵母菌種群數(shù)量的變化在時(shí)間上形成前后自身對(duì)照,所以無(wú)需設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。但要獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),必須進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn),求得平均值。 3.若一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過(guò)多,難以數(shù)清,采取的措施是什么? 提示 可增大稀釋倍數(shù)后再計(jì)數(shù)。 1.血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法 (1)鏡檢計(jì)數(shù)方法 ①方格內(nèi)細(xì)胞的計(jì)數(shù)順序?yàn)樽笊稀疑稀蚁隆笙隆? ②壓在方格線上的細(xì)胞只計(jì)左線和上線上的細(xì)胞數(shù)。 ③酵母細(xì)胞若有粘連,要數(shù)出團(tuán)塊中的每一個(gè)細(xì)
33、胞。 ④出芽酵母的芽體體積若超過(guò)細(xì)胞體積的1/2,則算獨(dú)立個(gè)體。 ⑤計(jì)數(shù)總數(shù)不少于300個(gè)細(xì)胞。 (2)計(jì)算細(xì)胞總數(shù) ①每方格內(nèi)的細(xì)胞數(shù)=細(xì)胞數(shù)/方格數(shù)。 ②每毫升體積內(nèi)的細(xì)胞數(shù)=每方格內(nèi)的細(xì)胞數(shù)×2 500。 ③試管內(nèi)的細(xì)胞總數(shù)=每毫升體積內(nèi)的細(xì)胞數(shù)×10。 2.?dāng)?shù)學(xué)模型及其構(gòu)建方法 數(shù)學(xué)模型是用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟(以細(xì)菌繁殖過(guò)程中指數(shù)增長(zhǎng)為例) 3.探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化的5點(diǎn)注意事項(xiàng) (1)方格內(nèi)細(xì)胞的計(jì)數(shù)順序?yàn)椤白笊稀疑稀蚁隆笙隆保瑝涸诜礁窬€上的細(xì)胞只計(jì)左線和上線上的細(xì)胞數(shù)。 (2)從試管中吸出
34、培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)前,擰緊試管蓋將試管倒轉(zhuǎn)數(shù)次,目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布,減小誤差。 (3)每天計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量的時(shí)間要固定。 (4)溶液要進(jìn)行定量稀釋。 (5)計(jì)算1 mL菌液的數(shù)量時(shí)必須搞清如下等量關(guān)系:1 mL=1 cm3=1 000 mm3。 題型一 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 1.下列關(guān)于“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化”實(shí)驗(yàn)的相關(guān)操作,正確的是( ) A.培養(yǎng)用具必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的滅菌處理,培養(yǎng)液則不需滅菌 B.培養(yǎng)酵母菌時(shí),必須去除培養(yǎng)液中的溶解氧 C.從瓶中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前,不必?fù)u勻培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)液 D.為了方便酵母菌計(jì)數(shù),培養(yǎng)后期的培養(yǎng)液應(yīng)先稀釋再計(jì)數(shù) 答案
35、 D 解析 在進(jìn)行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化”實(shí)驗(yàn)時(shí),培養(yǎng)用具和培養(yǎng)液都必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的滅菌處理,否則會(huì)引起雜菌污染,影響酵母菌的生長(zhǎng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;酵母菌是兼性厭氧菌,所以培養(yǎng)酵母菌時(shí),不必去除培養(yǎng)液中的溶解氧,B項(xiàng)錯(cuò)誤;從瓶中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前,必須搖勻培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)液,使酵母菌分布均勻,從而減小誤差,C項(xiàng)錯(cuò)誤;為了方便酵母菌計(jì)數(shù),培養(yǎng)后期的培養(yǎng)液應(yīng)先稀釋再計(jì)數(shù),D項(xiàng)正確。 2.在一定量的酵母菌培養(yǎng)液中放入活酵母菌若干,抽樣鏡檢,如圖甲所示(圖中小點(diǎn)代表酵母菌)。將容器放在適宜溫度下恒溫培養(yǎng)5 h后,稀釋100倍,再抽樣鏡檢,如圖乙所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷,以下敘述正確的是(
36、 ) A.培養(yǎng)5 h后,酵母菌種群密度增加200倍左右 B.探究酵母菌種群數(shù)量的變化可以用標(biāo)志重捕法 C.用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量時(shí)只統(tǒng)計(jì)方格內(nèi)菌體 D.培養(yǎng)5 h后,酵母菌種群數(shù)量已經(jīng)達(dá)到K值 答案 A 解析 用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)時(shí),除統(tǒng)計(jì)方格內(nèi)菌體外還要統(tǒng)計(jì)相鄰兩邊及其頂角上的菌體;5 h前每個(gè)小方格內(nèi)約有5個(gè)菌體,而5 h后每個(gè)小方格內(nèi)約有10個(gè)菌體,但這是在稀釋100倍后的值,所以5 h后種群密度增加200倍;此時(shí)酵母菌種群數(shù)量是否達(dá)到K值無(wú)法判斷。 題型二 實(shí)驗(yàn)應(yīng)用 3.(2017·浙江模擬)如圖表示一個(gè)10 mL封閉培養(yǎng)體系中酵母菌細(xì)胞數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化,關(guān)于酵母
37、細(xì)胞數(shù)量的敘述,正確的是( ) A.培養(yǎng)至60 h時(shí),增長(zhǎng)率最大 B.繼續(xù)培養(yǎng)下去,K值不會(huì)發(fā)生變化 C.酵母菌種群數(shù)量的調(diào)查不能用標(biāo)志重捕法 D.種群自然增長(zhǎng)率隨著種群密度的增長(zhǎng)而增長(zhǎng) 答案 C 解析 培養(yǎng)到60 h時(shí),種群增長(zhǎng)率為0,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由于資源和空間有限,代謝廢物的積累,K值會(huì)降低,B項(xiàng)錯(cuò)誤;標(biāo)志重捕法適用于調(diào)查活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍廣的動(dòng)物的種群密度,可用抽樣檢測(cè)法調(diào)查酵母菌種群密度,C項(xiàng)正確;種群密度制約種群數(shù)量增加,當(dāng)種群密度較大時(shí),種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇,種群的數(shù)量不變甚至減少,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.下圖為在等容積的容器中,用不同條件培養(yǎng)酵母菌時(shí),其種群增長(zhǎng)的曲線。三種條
38、件分別為:不更換培養(yǎng)液;不更換培養(yǎng)液但定時(shí)調(diào)節(jié)pH使酸堿度恒定且適宜;每3 h定期更換培養(yǎng)液。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.曲線①是不更換培養(yǎng)液但定量調(diào)節(jié)pH條件下的種群增長(zhǎng)曲線 B.該實(shí)驗(yàn)表明特定空間的環(huán)境容納量是可以改變的 C.該實(shí)驗(yàn)中酵母菌種群數(shù)量變化與種群密度、捕食者無(wú)關(guān) D.若在曲線③所示條件下培養(yǎng)140 h后,調(diào)節(jié)pH至適宜并繼續(xù)培養(yǎng),種群數(shù)量將一直維持恒定 答案 B 解析 每3 h定期更換培養(yǎng)液,酵母菌在營(yíng)養(yǎng)充足、條件適宜的環(huán)境中將會(huì)呈指數(shù)增長(zhǎng),對(duì)應(yīng)的種群增長(zhǎng)曲線是①;如果不更換培養(yǎng)液但定時(shí)調(diào)節(jié)pH使酸堿度恒定且適宜,酵母菌的數(shù)量會(huì)比不更換培養(yǎng)液稍好一些,對(duì)應(yīng)
39、的種群增長(zhǎng)曲線是②;不更換培養(yǎng)液培養(yǎng)酵母菌,一段時(shí)間后,酵母菌將會(huì)因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)短缺且代謝廢物積累而影響繁殖,對(duì)應(yīng)的種群增長(zhǎng)曲線是③,A項(xiàng)錯(cuò)誤;從圖中可以看出,三種不同條件下酵母菌種群的增長(zhǎng)曲線變化是不一樣的,說(shuō)明特定空間的環(huán)境容納量是可以改變的,B項(xiàng)正確;該實(shí)驗(yàn)中酵母菌種群數(shù)量變化與種群密度有關(guān),與捕食者無(wú)關(guān),C項(xiàng)錯(cuò)誤;曲線③所示條件下培養(yǎng)140 h后,即使調(diào)節(jié)pH至適宜條件,種群數(shù)量也會(huì)因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)匱乏而下降,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 模擬演練 1.冬候鳥秋天飛到南方越冬,使群落的組成發(fā)生了變化。這體現(xiàn)了群落的( ) A.時(shí)間結(jié)構(gòu) B.水平結(jié)構(gòu) C.垂直結(jié)構(gòu) D.分層現(xiàn)象 答案 A
40、解析 冬候鳥秋天飛到南方越冬,屬于群落的時(shí)間結(jié)構(gòu)。 2.為了研究殺蟲燈誘殺斜紋夜蛾的影響因素,科學(xué)家釋放了一定量的標(biāo)記過(guò)的斜紋夜蛾,適當(dāng)時(shí)間后用殺蟲燈誘殺,統(tǒng)計(jì)標(biāo)記個(gè)體的個(gè)數(shù)占釋放總數(shù)的比例(回收率),結(jié)果如圖。下列敘述正確的是( ) A.若標(biāo)記總量為N,回收率為a,則斜紋夜蛾的種群密度為N/a B.誘捕距離加大,被標(biāo)記個(gè)體占被誘捕總數(shù)的比例上升 C.該研究說(shuō)明,殺蟲燈的殺蟲效果與燈的密度無(wú)關(guān) D.用殺蟲燈誘殺斜紋夜蛾成蟲可改變種群的年齡結(jié)構(gòu) 答案 D 解析 種群密度是指單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù),A項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)圖分析,由于釋放總數(shù)的值不變,故誘捕距離加大,被標(biāo)記個(gè)體占被誘
41、捕總數(shù)的比例下降,B項(xiàng)錯(cuò)誤;本實(shí)驗(yàn)沒有說(shuō)明殺蟲燈的殺蟲效果與燈的密度的關(guān)系,C項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.在某池塘中,第一次捕獲鯽魚106條,做上標(biāo)記后放回,第二次捕獲鯽魚91條,其中有標(biāo)記的25條,由此可以估算出該池塘中鯽魚的密度。后來(lái)發(fā)現(xiàn)這次估算的結(jié)果與實(shí)際結(jié)果誤差較大,分析其原因不包括( ) A.捕魚時(shí),在經(jīng)常飼喂的地方以保證捕到較多的魚 B.被標(biāo)記的魚放回后有一部分死亡 C.兩次捕獲的鯽魚數(shù)量較小 D.標(biāo)記方法不當(dāng)導(dǎo)致標(biāo)記物丟失 答案 A 解析 在利用標(biāo)志重捕法進(jìn)行該鯽魚種群密度調(diào)查時(shí),要注意在調(diào)查時(shí)研究對(duì)象沒有遷入和遷出、出生和死亡,標(biāo)記物不能脫落、不能影響到標(biāo)記對(duì)象的正?;顒?dòng),標(biāo)
42、記物不能過(guò)于醒目,做到隨機(jī)捕魚,只有這樣才能減小估算值與實(shí)際值的誤差,使調(diào)查結(jié)果準(zhǔn)確。 4.(加試)(2017·桐鄉(xiāng)期中)生態(tài)護(hù)坡是由植物和工程組成的綜合護(hù)坡技術(shù),該技術(shù)在某淤泥海岸獲得成功,模式圖如下。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.運(yùn)用生態(tài)護(hù)坡技術(shù)后,該海岸物種不斷豐富,演替到平衡狀態(tài)時(shí)的群落類型由當(dāng)?shù)氐臏囟群湍杲涤炅繘Q定 B.該海防林帶從開始建設(shè)直至穩(wěn)定的過(guò)程中,總初級(jí)生產(chǎn)量變化為逐漸增大,直至穩(wěn)定 C.直至穩(wěn)定的過(guò)程中凈初級(jí)生產(chǎn)量和總初級(jí)生產(chǎn)量的比值逐年減小 D.隨著群落的演替,該海岸各種群的種群數(shù)量一般呈邏輯斯諦增長(zhǎng) 答案 A 解析 發(fā)生于保留原有植被土壤條件下的演替
43、應(yīng)屬次生演替,演替到平衡狀態(tài)時(shí)的群落類型取決于氣候及土壤條件,A項(xiàng)錯(cuò)誤;群落演替由初始至穩(wěn)定階段總初級(jí)生產(chǎn)量逐漸增大,直至穩(wěn)定,B項(xiàng)正確;由于呼吸量不斷提升,從而導(dǎo)致凈初級(jí)生產(chǎn)量與總初級(jí)生產(chǎn)量的比值逐年減小,C項(xiàng)正確;群落演替中,種群數(shù)量一般呈邏輯斯諦增長(zhǎng),演替過(guò)程將朝著物種多樣化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜化及功能完善化方向進(jìn)行,D項(xiàng)正確。 5.(加試)(2017·金華十校調(diào)研)下列關(guān)于頂極群落的敘述,正確的是( ) A.頂極群落的主要種群的出生率大于死亡率 B.頂極群落的能量輸入大于輸出 C.在低溫高濕的氣候條件下的頂極群落是北方針葉林 D.地球上現(xiàn)存的群落都處于頂極狀態(tài)并將永遠(yuǎn)保持原狀 答案
44、 C 解析 頂極群落中主要種群的出生率與死亡率基本相等;頂極群落能量輸入與輸出大致平衡;地球上現(xiàn)存的群落大都處于頂極狀態(tài),但能否保持原狀還取決于有無(wú)外力干擾。 課時(shí)訓(xùn)練 一、學(xué)考選擇題 1.下列關(guān)于生物群落結(jié)構(gòu)及群落演替的敘述不正確的是( ) A.生物群落中植物的垂直分層與光強(qiáng)度有關(guān) B.光強(qiáng)度、地形、濕度等是水平方向上分布著不同生物類群的原因 C.毀林開荒、圍湖造田可以改變?nèi)郝浣Y(jié)構(gòu),但不會(huì)導(dǎo)致生物群落發(fā)生演替 D.自然條件下演替一般是朝物種多樣化、群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、生態(tài)功能完善化的方向發(fā)展的 答案 C 解析 生物群落中植物的垂直分層與光強(qiáng)度有關(guān),A項(xiàng)正確;群落水平結(jié)構(gòu)呈鑲
45、嵌狀況,是由于地形起伏、光線明暗、溫度、濕度大小等影響生物群落的水平分布,B項(xiàng)正確;毀林開荒、圍湖造田可以改變?nèi)郝浣Y(jié)構(gòu),也會(huì)導(dǎo)致生物群落發(fā)生次生演替,C項(xiàng)錯(cuò)誤;自然條件下演替一般是朝物種多樣化、群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、生態(tài)功能完善化的方向發(fā)展的,D項(xiàng)正確。 2.如圖為某地人口出生率和死亡率的變化曲線。該人群的年齡結(jié)構(gòu)可能( ) A.由穩(wěn)定型變?yōu)樵鲩L(zhǎng)型 B.由衰退型變?yōu)榉€(wěn)定型 C.由增長(zhǎng)型變?yōu)榉€(wěn)定型 D.由穩(wěn)定型變?yōu)樗ネ诵? 答案 A 解析 開始時(shí),出生率和死亡率相等,年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型;最后出生率遠(yuǎn)大于死亡率,故年齡結(jié)構(gòu)變?yōu)樵鲩L(zhǎng)型。 3.下列關(guān)于出生率的敘述,正確的是( ) A.
46、若某一種群年初時(shí)的個(gè)體數(shù)為100,年末時(shí)為110,其中新生個(gè)體數(shù)為20,死亡個(gè)體數(shù)為10,則該種群的年出生率為10% B.若某動(dòng)物的婚配制為一雌一雄,生殖期個(gè)體的雌雄比越接近1∶1,則出生率越高 C.若通過(guò)調(diào)控環(huán)境條件,使某動(dòng)物的性成熟推遲,則出生率會(huì)更高 D.若比較三種年齡結(jié)構(gòu)類型的種群,則穩(wěn)定型的出生率最高 答案 B 解析 種群年初個(gè)體數(shù)為100,一年新生個(gè)體數(shù)為20,則出生率為20%,死亡個(gè)體數(shù)為10,則死亡率為10%,種群年增長(zhǎng)率為10%,A項(xiàng)錯(cuò)誤;婚配制為一雌一雄的動(dòng)物,當(dāng)雌雄比為1∶1時(shí),每個(gè)成熟正常個(gè)體都能產(chǎn)生后代,此時(shí)的出生率最高,越接近該比例,出生率越高,B項(xiàng)正確;
47、調(diào)控環(huán)境條件,使動(dòng)物性成熟推遲,動(dòng)物的繁殖期推遲,會(huì)導(dǎo)致年平均出生率降低,C項(xiàng)錯(cuò)誤;三種年齡結(jié)構(gòu)類型的種群,由出生率和死亡率的差值決定,不能單獨(dú)比較三者的出生率大小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.某農(nóng)田棄耕后發(fā)生了一系列的演替,演替過(guò)程中不同階段優(yōu)勢(shì)植物和常見植物記錄如下表。相關(guān)判斷錯(cuò)誤的是( ) 棄耕年數(shù) 優(yōu)勢(shì)植物 其他常見植物 0~1 馬唐草 1 飛蓬草 豚草 2 紫菀 豚草 3 須芒草 5~10 短葉松 火炬松 50~150 櫟等硬木樹 山核桃 A.在演替過(guò)程中不斷形成新物種,并取代原有的物種 B.隨著時(shí)間的推移,群落的垂直結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜 C.
48、群落演替使生態(tài)系統(tǒng)對(duì)光能的利用率提高 D.與草本植物階段相比,木本植物階段的演替比較緩慢 答案 A 解析 在演替過(guò)程中是優(yōu)勢(shì)種的取代,不是物種的取代,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由題表可知,該演替過(guò)程為草本植物階段→灌木階段→森林階段,群落的垂直結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,B項(xiàng)正確;群落演替中物種組成越來(lái)越復(fù)雜,使生態(tài)系統(tǒng)對(duì)光能的利用率提高,C項(xiàng)正確;由題表可知,與草本植物階段相比,木本植物階段的演替需要的時(shí)間較長(zhǎng),比較緩慢,D項(xiàng)正確。 5.如圖是某地沙丘中植物群落的演替過(guò)程示意圖,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.圖示沙丘上的群落演替類型屬于原生演替 B.引起上述群落演替的環(huán)境因素最可能是該地區(qū)雨水增多
49、C.在群落演替過(guò)程中,群落中所有種群的數(shù)量都呈“S”形曲線增長(zhǎng) D.不同時(shí)期群落中優(yōu)勢(shì)種群不同與植物對(duì)光、肥、水等的生長(zhǎng)需求不同有關(guān) 答案 C 解析 在沙丘、裸巖等上的群落演替類型屬于原生演替,A項(xiàng)正確;植物類群的增加受多種環(huán)境因素影響,如土壤含水量、溫度、光照、礦質(zhì)元素等,不同地區(qū)、不同植物、不同生長(zhǎng)時(shí)期影響生長(zhǎng)的因素不同,干旱地區(qū)植被影響生長(zhǎng)的主要因素是水,B、D項(xiàng)正確;演替中優(yōu)勢(shì)種的數(shù)量會(huì)增加,而劣勢(shì)種數(shù)量一般會(huì)減少甚至消失,所以不可能所有種群都呈“S”形曲線增長(zhǎng),C項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.(2017·荊門模擬)科學(xué)家研究某區(qū)域中田鼠的種群數(shù)量變化,得到該種群在數(shù)年內(nèi)的出生率和死亡率的比值
50、曲線如圖(其中R=出生率/死亡率)。在不考慮遷入、遷出的情況下,下列說(shuō)法正確的是( ) A.從圖中可知O~d期間田鼠種群數(shù)量出現(xiàn)了周期波動(dòng) B.田鼠種群數(shù)量在a~d之間經(jīng)歷了先上升后下降,其中c~d期間一直在下降 C.該田鼠種群增長(zhǎng)為邏輯斯諦增長(zhǎng),c點(diǎn)時(shí)種群密度最小 D.由圖可知,a、b兩點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的種群自然增長(zhǎng)率相等 答案 B 解析 在O~d范圍內(nèi),只能體現(xiàn)出一個(gè)變化過(guò)程,沒有呈現(xiàn)出周期波動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)圖可知,田鼠種群數(shù)量在a~b之間,由于R大于1,所以種群數(shù)量一直增加,在c~d期間時(shí),田鼠的種群出生率與死亡率比值R小于1,即出生率小于死亡率,田鼠的種群數(shù)量一直在減少,B項(xiàng)
51、正確;在c點(diǎn)和d點(diǎn)時(shí),田鼠的種群出生率與死亡率比值R小于1,即出生率小于死亡率,田鼠的種群數(shù)量一直在減少,所以在d點(diǎn)時(shí),種群密度最小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)圖可知,a、b兩點(diǎn)田鼠種群的出生率與死亡率比值R相等,但田鼠種群的自然增長(zhǎng)率=出生率-死亡率,由于種群的數(shù)量不相同,所以自然增長(zhǎng)率不一定相等,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7.(2017·諸暨質(zhì)檢)下列關(guān)于種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)的敘述,正確的是( ) A.若沒有自然選擇,則基因重組不會(huì)改變種群基因頻率 B.一個(gè)北溫帶湖泊中的某種藻類呈垂直分布,體現(xiàn)了群落的垂直結(jié)構(gòu) C.種群的外源性和內(nèi)源性調(diào)節(jié)因素都會(huì)影響種群的K值 D.人工飼養(yǎng)的高密度魚塘中植物固定的總能量
52、大于一級(jí)消費(fèi)者獲得的總能量 答案 A 8.(2016·溫州模擬)下圖為矛隼在某地區(qū)70年內(nèi)的數(shù)量變化情況(無(wú)遷移)。下列相關(guān)敘述正確的是( ) A.該種群的數(shù)量在70年內(nèi)呈周期波動(dòng) B.前40年,該種群的環(huán)境容納量為150只 C.圖中P點(diǎn)到Q點(diǎn),種群數(shù)量表現(xiàn)為指數(shù)增長(zhǎng) D.病源物對(duì)該種群增長(zhǎng)的抑制作用與種群密度呈正相關(guān) 答案 D 解析 分析圖中曲線變化趨勢(shì)可知,該種群數(shù)量的波動(dòng)在前40年有一定的周期性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;前40年,該種群的環(huán)境容納量約為100只,B項(xiàng)錯(cuò)誤;圖中P點(diǎn)到Q點(diǎn),種群數(shù)量不呈指數(shù)增長(zhǎng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;種群密度越大,病源物越容易感染該種群個(gè)體,抑制種群密度,D項(xiàng)正
53、確。 9.(2017·長(zhǎng)興中學(xué)模擬)研究人員調(diào)查了“不同放牧強(qiáng)度對(duì)植物現(xiàn)存生物量的影響”,結(jié)果如下表。(單位:kg/hm2) 放牧強(qiáng)度 總現(xiàn)存生物量 播種牧草 雜草 白三葉 鴨茅 可食性雜草 有害植物 輕度 11 200 150 1 650 9 300 100 中度 10 600 220 800 9 300 280 重度 3 810 210 400 2 800 400 下列敘述正確的是( ) A.有害植物生物量增加的原因是捕食者減少 B.牧草與雜草之間的競(jìng)爭(zhēng)破壞了物種多樣性 C.重度放牧可能引起草原群落的次生演替 D.牧草呼
54、吸消耗增加,導(dǎo)致現(xiàn)存的生物量減少 答案 C 解析 有害植物生物量增加的原因是可食性雜草減少,A項(xiàng)錯(cuò)誤;牧草與雜草之間的競(jìng)爭(zhēng),使物種多樣性增加,B項(xiàng)錯(cuò)誤;重度放牧使總現(xiàn)存生物量減少,可能引起草原群落的次生演替,C項(xiàng)正確;根據(jù)表格信息,牧草現(xiàn)存的生物量減少的原因是過(guò)度放牧導(dǎo)致的,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 二、加試選擇題 10.(2017·浙江模擬)猞猁以雪兔為食,如圖為1850年~1940年的90年間,雪兔和猞猁的種群數(shù)量波動(dòng)情況,則以下敘述正確的是( ) A.這種種群數(shù)量波動(dòng)方式屬于非周期波動(dòng) B.氣候、食物、領(lǐng)域行為等外源性因素對(duì)種群數(shù)量的影響極為強(qiáng)烈 C.猞猁捕食雪兔后同化的能量屬于該
55、生態(tài)系統(tǒng)的次級(jí)生產(chǎn)量 D.雪兔屬于小型哺乳類,因此其存活曲線與人類類似,接近凸形 答案 C 解析 由圖可知,這種種群數(shù)量波動(dòng)方式屬于周期波動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;領(lǐng)域行為屬于內(nèi)源性調(diào)節(jié)因素,B項(xiàng)錯(cuò)誤;猞猁捕食雪兔后同化的能量屬于該生態(tài)系統(tǒng)的次級(jí)生產(chǎn)量,C項(xiàng)正確;雪兔屬于小型哺乳類,種群各年齡組的死亡基本相同,其存活曲線為對(duì)角線形,人類絕大多數(shù)個(gè)體都能活到平均生理年齡,早期死亡率極低,但一旦達(dá)到一定生理年齡時(shí),短期內(nèi)幾乎全部死亡,存活曲線為凸形,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 11.如圖表示北極旅鼠在1928年到1943年間種群數(shù)量變化曲線。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.北極旅鼠種群數(shù)量每3~4年達(dá)到峰值,呈周
56、期波動(dòng) B.a(chǎn)點(diǎn)時(shí),雌鼠生殖能力下降是內(nèi)源性調(diào)節(jié)因素的影響 C.b點(diǎn)時(shí)北極旅鼠的次級(jí)生產(chǎn)量仍可能大于零 D.a(chǎn)點(diǎn)到b點(diǎn)過(guò)程中,北極旅鼠種群的環(huán)境容納量下降 答案 D 解析 北極旅鼠種群數(shù)量每3~4年達(dá)到峰值,呈周期波動(dòng),A項(xiàng)正確;a點(diǎn)時(shí),雌鼠生殖能力下降是內(nèi)源性調(diào)節(jié)因素的影響,B項(xiàng)正確;b點(diǎn)時(shí)北極旅鼠的次級(jí)生產(chǎn)量仍可能大于零,C項(xiàng)正確;只要環(huán)境條件基本不變,環(huán)境對(duì)某種群的環(huán)境容納量就不會(huì)明顯改變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 12.(2017·臺(tái)州模擬)棲息在戈夫島的信天翁從1889年以來(lái)一直穩(wěn)定在4 000只左右。這種鳥需要9~11年才能達(dá)到性成熟,每隔2年繁殖一次,每窩只產(chǎn)一個(gè)蛋,親鳥共同育幼。
57、下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.信天翁性成熟的早晚、每次產(chǎn)仔數(shù)和每年生殖次數(shù)決定其出生率 B.領(lǐng)域行為不會(huì)改變信天翁的環(huán)境容納量 C.信天翁的種群存活曲線符合類型Ⅲ(凹形) D.1889年以來(lái)該島上信天翁種群的生物量保持穩(wěn)定 答案 C 解析 信天翁性成熟的早晚、每次產(chǎn)仔數(shù)和每年生殖次數(shù)決定其出生率,A項(xiàng)正確;領(lǐng)域行為不會(huì)改變信天翁的環(huán)境容納量,B項(xiàng)正確;信天翁的種群存活曲線符合類型Ⅱ(對(duì)角線形),C項(xiàng)錯(cuò)誤;1889年以來(lái)該島上信天翁種群的生物量保持穩(wěn)定,D項(xiàng)正確。 13.以下關(guān)于種群和群落的敘述,正確的是( ) A.群落有一定的空間配置格局,種群內(nèi)個(gè)體的分布則都是隨機(jī)的
58、B.群落的結(jié)構(gòu)總是處于永恒延續(xù)的演替中,群落演替的速度與當(dāng)?shù)氐臍夂蚣巴寥罈l件有關(guān) C.種群的存活曲線是表示種群中全部個(gè)體的死亡過(guò)程和死亡情況的曲線 D.種群的年齡結(jié)構(gòu)一定包括生殖前期、生殖期、生殖后期三個(gè)年齡組,群落的時(shí)間結(jié)構(gòu)是由空間異質(zhì)性決定的 答案 C 解析 種群的分布型包括集群分布、均勻分布和隨機(jī)分布,種群內(nèi)個(gè)體的空間分布以集群分布最為常見,A項(xiàng)錯(cuò)誤;演替是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,但演者也不是一個(gè)永恒延續(xù)的過(guò)程。頂極群落與當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥罈l件處于平衡狀態(tài),B項(xiàng)錯(cuò)誤;種群的存活曲線是表示種群中全部個(gè)體的死亡過(guò)程和死亡情況的曲線,C項(xiàng)正確;種群常分為三個(gè)年齡組,即生殖前期、生殖期和生殖后期,但
59、有些昆蟲,生殖前期特別長(zhǎng),生殖期特別短,生殖后期為零,群落的時(shí)間結(jié)構(gòu)是指群落的組成和外貌隨時(shí)間而發(fā)生有規(guī)律的變化,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 三、非選擇題 14.如圖表示草原上某野兔種群數(shù)量的變化(K0表示野兔種群在無(wú)天敵進(jìn)入時(shí)的環(huán)境容納量),請(qǐng)分析回答相關(guān)問題: (1)圖中O→b時(shí)間段內(nèi)野兔的出生率 (填“大于”“等于”或“小于”)死亡率,具體原因是 。 (2)某種天敵在圖中標(biāo)注的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)遷入,一段時(shí)間后,野兔種群數(shù)量達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài),則該時(shí)間點(diǎn)最可能是
60、 點(diǎn)。在捕食壓力下,野兔種群的環(huán)境容納量將在 之間。 (3)用標(biāo)志重捕法調(diào)查該草原上某區(qū)域的種群數(shù)量時(shí),若部分標(biāo)記個(gè)體遷出,則導(dǎo)致調(diào)查結(jié)果 (填“偏高”或“偏低”);對(duì)捕獲的野兔進(jìn)行性比率調(diào)查,發(fā)現(xiàn)其雌雄比例稍大于1,該比例 (填“有利”或“不利”)于種群增長(zhǎng)。 (4)該草原隨著環(huán)境的不斷變化,此后可能慢慢長(zhǎng)出小灌木叢,甚至有可能繼續(xù)演替出森林,整個(gè)過(guò)程屬于 。演替過(guò)程中不斷出現(xiàn)新的優(yōu)勢(shì)種群,這主要體現(xiàn)了不同植被物種對(duì) 的競(jìng)爭(zhēng)能力不同。 答案 (1)
61、大于 空間和資源充足、氣候適宜,沒有天敵等 (2)c K2~K3 (3)偏高 有利 (4)次生演替 陽(yáng)光 解析 (1)圖中O→b時(shí)間段內(nèi)野兔的種群數(shù)量一直在增加,說(shuō)明種群的出生率大于死亡率,可能是因?yàn)樵摥h(huán)境中空間和資源充足、氣候適宜,沒有天敵等原因?qū)е碌摹?2)天敵剛遷入該地區(qū)的一段時(shí)間,野兔種群數(shù)量仍會(huì)上升,隨后下降達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài),說(shuō)明c點(diǎn)是天敵的遷入點(diǎn),種群的K值應(yīng)該維持在K2~K3之間。(3)用標(biāo)志重捕法調(diào)查該草原上某區(qū)域的種群數(shù)量時(shí),若部分標(biāo)記個(gè)體遷出,導(dǎo)致第二次捕捉到的個(gè)體與重捕中被標(biāo)記個(gè)體的比值變大,所以估算出來(lái)的種群密度偏大。若野兔種群的雌雄比例大于1,說(shuō)明具有生育能力的雌性
62、較多,則出生率增大,有利于種群的發(fā)展。(4)草原演變成森林的演替屬于次生演替。演替過(guò)程中不斷出現(xiàn)新的優(yōu)勢(shì)種群,這主要體現(xiàn)了不同植被物種對(duì)陽(yáng)光的競(jìng)爭(zhēng)能力不同。 15.(加試)為探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化,興趣小組按下表完成了有關(guān)實(shí)驗(yàn)并定期對(duì)培養(yǎng)液中的酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù),繪制出酵母菌細(xì)胞數(shù)目的變化曲線圖。請(qǐng)回答: 試管編號(hào) 培養(yǎng)液/mL 酵母菌母液/mL 培養(yǎng)溫度/℃ A1、A2、A3 10 0.1 20 B1、B2、B3 10 0.1 10 C1、C2、C3 10 0.1 5 (1)上圖中代表A組培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化曲線的是
63、 。曲線c酵母菌數(shù)量達(dá)到的最大值比曲線a大的原因是 。 (2)該興趣小組探究的課題是 ,該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在的不足之處是 。 (3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要控制的無(wú)關(guān)變量有
64、 (至少列舉出兩種)。 (4)參照上面實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)一個(gè)表格,用來(lái)記錄改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 答案 (1)c A組的培養(yǎng)溫度更適合酵母菌的繁殖,環(huán)境阻力小 (2)探究溫度對(duì)培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化的影響 缺少高于20 ℃的溫度組合 (3)培養(yǎng)液的量、酵母菌母液的量、培養(yǎng)液的pH、溶氧量等 (4)不同溫度下培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化記錄表 組別 時(shí)間 A1~A3(20 ℃) B1~B3(10 ℃) C1~C3(5 ℃) D1~D3(25 ℃) A1 A2 A3 平均 B1 B2
65、 B3 平均 C1 C2 C3 平均 D1 D2 D3 平均 第一天 第二天 …… 解析 (1)由于A組的培養(yǎng)溫度更適合酵母菌的繁殖,故曲線c為A組酵母菌數(shù)量變化。(2)自變量是溫度,因變量是酵母菌細(xì)胞數(shù),所以該課題是探究溫度對(duì)培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化的影響,由于缺少高于20 ℃的溫度組合,故無(wú)法確定最適溫度。(3)該實(shí)驗(yàn)需要控制的無(wú)關(guān)變量有培養(yǎng)液的量、酵母菌母液的量、培養(yǎng)液的pH、溶氧量等。(4)表格設(shè)計(jì)注意以下幾點(diǎn):增加不同的溫度、每個(gè)溫度下作幾個(gè)平行重復(fù)、連續(xù)記錄。 28
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