專題11種群、群落和生態(tài)環(huán)境一、種群和群落1.種群的特征:(1)種群密度。概念:種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)。調(diào)查方法:樣方法和標(biāo)志重捕法。(2)其他種群特征:出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡組成、性別比例。2.種群數(shù)量的變化:(1)種群增長曲線?！癑”型曲線:Nt=N0t。“S”型曲線:種群經(jīng)過一定時間的增長后,數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線。環(huán)境容納量(K值):在環(huán)境條件不受破壞的情況下,一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量。(2)種群數(shù)量的波動和下降:由于氣候、食物、天敵、傳染病等因素的影響,大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動中。3.群落的結(jié)構(gòu):(1)豐富度:群落中物種數(shù)目的多少。(2)種間關(guān)系:競爭、捕食、寄生、互利共生。(3)空間結(jié)構(gòu):垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)。4.群落的演替:(1)初生演替:從來沒有被植物覆蓋或者原來植被被徹底消滅的地方發(fā)生的演替。(2)次生演替:原有植被雖已不存在,但原有土壤條件基本保留,甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方發(fā)生的演替。二、生態(tài)系統(tǒng)1.結(jié)構(gòu):(1)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分:非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者、分解者。(2)食物鏈和食物網(wǎng)。生產(chǎn)者屬于第一營養(yǎng)級,N級消費者屬于第 N+1營養(yǎng)級。食物網(wǎng):許多食物鏈彼此相互交錯連接成的復(fù)雜營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。2.能量流動:(1)概念:生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。(2)能量流動的過程:(3)能量流動的特點:單向流動、逐級遞減。(4)研究能量流動的意義。幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng),使能量得到最有效的利用。幫助人們合理調(diào)整能量流動關(guān)系,使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?.物質(zhì)循環(huán):4.信息傳遞:(1)種類:物理信息、化學(xué)信息、行為信息。(2)作用:維持生命活動的正常進行;生物種群的繁衍;調(diào)節(jié)種間關(guān)系,維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定5.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性:(1)實質(zhì):保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力。(2)基礎(chǔ):負(fù)反饋調(diào)節(jié)。(3)類型:抵抗力穩(wěn)定性、恢復(fù)力穩(wěn)定性。6.保護生物多樣性:(1)層次:基因的多樣性、物種的多樣性、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。 (2)價值:潛在價值、間接價值、直接價值。(3)保護措施:就地保護、易地保護。1.下列與種群特征有關(guān)的說法,錯誤的是。種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。性別比例變化一般會影響種群的出生率。調(diào)查動物的種群密度,一定要采取標(biāo)志重捕法。成年、老年、幼年等年齡期,是根據(jù)生殖能力來劃分的。若一個種群年齡組成為穩(wěn)定型,其數(shù)量必然維持穩(wěn)定。2.下列與種群增長有關(guān)的說法,錯誤的是。在“J”型曲線中,種群的增長速率是不變的。在“S”型曲線中,種群的增長速率先增加后減小。降低環(huán)境容納量是治理鼠害的有效方法之一。當(dāng)種群數(shù)量為K/2時,種內(nèi)斗爭最為緩和。3.下列與群落有關(guān)的說法正確的是。一般來說,越靠近熱帶地區(qū)的群落,豐富度越高。兩種生物競爭時,一般來說一方會把另一方淘汰。草原生物群落沒有垂直分層現(xiàn)象,只有水平分布的差異。動物群落的垂直分層現(xiàn)象與植物分布有關(guān)。4.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的說法正確的是。若沒有分解者,生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)會出現(xiàn)障礙。微生物都屬于分解者,動物都屬于消費者。食物網(wǎng)中每一種生物都被多種生物捕食。流經(jīng)一生態(tài)系統(tǒng)的總能量即為所有生產(chǎn)者的凈生產(chǎn)量。生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞一般都是單方向。1.(2018全國卷)種群密度是種群的數(shù)量特征之一,下列敘述錯誤的是()A.種群的S型增長是受資源因素限制而呈現(xiàn)的結(jié)果B.某林場中繁殖力極強老鼠種群數(shù)量的增長會受密度制約C.魚塘中某種魚的養(yǎng)殖密度不同時,單位水體該魚的產(chǎn)量有可能相同D.培養(yǎng)瓶中細(xì)菌種群數(shù)量達到K值前,密度對其增長的制約逐漸減弱【解析】選D。本題考查種群密度及其影響因素。種群的數(shù)量受自然資源和空間等影響而呈現(xiàn)S型增長,A項正確;密度越大,種內(nèi)斗爭越激烈,數(shù)量增長越慢,B項正確;魚的養(yǎng)殖密度不同時,增長速率也會不同(密度大的增長得慢),單位水體該魚的產(chǎn)量有可能相同,C項正確;種群數(shù)量越接近K值,密度對其增長的制約越強,D項錯誤。2.(2016全國卷改編)下列與某地多年生植物甲的種群密度有關(guān)的說法中,錯誤的是()A.估算植物種群密度最常用的方法是樣方法B.該地區(qū)植物甲的總數(shù),除以甲地面積,即為植物甲的種群密度C.該地區(qū)植物甲的種群密度足以反映該地區(qū)植物甲數(shù)量的變化趨勢D.影響植物甲種群密度變化的因素包括氣候、病蟲害、植食性動物等【解析】選C。植物種群密度調(diào)查最常用的方法是樣方法,故A正確。種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù),就是種群密度,故B正確。要想知道生物種群的數(shù)量變化趨勢,還需要研究該種群的出生率和死亡率、年齡組成、性別比例等特征,故C錯誤;氣候、病蟲害、植食性動物都會引起植物的數(shù)量變化,故D正確。3.(2016北京高考改編)豹的某個棲息地由于人類活動被分隔為F區(qū)和T區(qū)。20世紀(jì)90年代初,F區(qū)豹種群僅剩25只,且出現(xiàn)諸多疾病。為避免該豹種群消亡,由T區(qū)引入8只成年雌豹。經(jīng)過10年,F區(qū)豹種群增至百余只,在此期間F區(qū) ()A.豹的出生率大于死亡率B.豹后代的性別比例明顯改變C.物種豐(富)度大幅度下降D.豹種群的致病基因頻率不變【解析】選A。只引進8只雌豹到F區(qū),結(jié)果F區(qū)豹種群增至百余只,說明這段時間出生率大于死亡率,故A正確。豹應(yīng)該是XY型性別決定,其后代雌雄=11,這個比例不會受出生率、死亡率的影響,故B錯誤。題目中沒有數(shù)據(jù)表明該地區(qū)物種豐(富)度下降,故C錯誤。豹受到環(huán)境中各種因素的選擇作用,其基因頻率是變化的,故D錯誤。4.(2015全國卷改編)某生態(tài)系統(tǒng)總面積為250 km2,假設(shè)該生態(tài)系統(tǒng)的某條食物鏈為甲種植物乙種動物丙種動物,乙種動物種群的K值為1 000頭?；卮鹣铝袉栴}:(1)乙種動物的種群密度為_時,其種群增長速度最快。一般來說,調(diào)查乙種群密度時采用的方法為_。(2)若丙種動物的數(shù)量增加,則一段時間后,甲種植物數(shù)量_(填“一定”或“不一定”)增加,其原因是_。(3)在甲種植物乙種動物丙種動物這一食物鏈中,乙種動物同化的能量一般_(填“大于”“等于”或“小于”)丙種動物同化的能量?！窘馕觥?1)當(dāng)乙種動物種群數(shù)量為K/2時,種群增長速度最快,此時乙種動物種群密度為500頭/250 km2=2頭/km2。對于動物來說,常用的種群密度調(diào)查方法為標(biāo)志重捕法。(2)食物鏈“甲種植物乙種動物丙種動物”,只是該生態(tài)系統(tǒng)中的一條食物鏈。環(huán)境中還有其他生物影響到甲的數(shù)量變化,所以甲的數(shù)量變化是不確定的。(3)乙種動物屬于第二營養(yǎng)級,丙種動物屬于第三營養(yǎng)級。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是逐級遞減的,乙種動物同化的能量一般大于丙種動物同化的能量。答案:(1)2頭/km2標(biāo)志重捕法(2)不一定甲還會受到所在的其他食物鏈中的生物的影響(3)大于5.(2018全國卷)大型肉食性動物對低營養(yǎng)級肉食性動物與植食性動物有捕食和驅(qū)趕作用,這一建立在“威懾”與“恐懼”基礎(chǔ)上的種間關(guān)系會對群落或生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響,此方面的研究屬于“恐懼生態(tài)學(xué)”范疇?；卮鹣铝袉栴}:(1)當(dāng)某種大型肉食性動物遷入到一個新的生態(tài)系統(tǒng)時,原有食物鏈的營養(yǎng)級有可能增加。生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈的營養(yǎng)級數(shù)量一般不會太多,原因是_。(2)如果將頂級肉食性動物引入食物網(wǎng)只有三個營養(yǎng)級的某生態(tài)系統(tǒng)中,使得甲、乙兩種植食性動物間的競爭結(jié)果發(fā)生了反轉(zhuǎn),即該生態(tài)系統(tǒng)中甲的數(shù)量優(yōu)勢地位喪失。假定該反轉(zhuǎn)不是由于頂級肉食性動物的直接捕食造成的,那么根據(jù)上述“恐懼生態(tài)學(xué)”知識推測,甲的數(shù)量優(yōu)勢地位喪失的可能原因是_(答出一點即可)。(3)若某種大型肉食性動物在某地區(qū)的森林中重新出現(xiàn),會減輕該地區(qū)野豬對農(nóng)作物的破壞程度。根據(jù)上述“恐懼生態(tài)學(xué)”知識推測,產(chǎn)生這一結(jié)果的可能原因有_(答出兩點即可)?！窘馕觥?1)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的途徑是食物鏈和食物網(wǎng)。能量流動的特點是單向流動,逐級遞減。能量的傳遞效率是10%20%,食物鏈中營養(yǎng)級數(shù)量越多,在傳遞過程中損失的能量越多。(2)根據(jù)題干信息“大型肉食性動物對低營養(yǎng)級肉食性動物與植食性動物有捕食和驅(qū)趕作用”分析,甲的數(shù)量優(yōu)勢地位的喪失可能是這種“捕食和驅(qū)趕作用”對甲的影響大于對乙的影響,使更多的甲逃離該生態(tài)系統(tǒng)。(3)某種大型肉食性動物在某地區(qū)森林中重新出現(xiàn)可能會產(chǎn)生的影響有:使當(dāng)?shù)刂彩承詣游锏臄?shù)量減少,植物數(shù)量增多,野豬可獲得充足的食物而不去破壞農(nóng)作物;對野豬有驅(qū)趕作用,使野豬遠(yuǎn)離農(nóng)田;捕食一部分野豬,使野豬數(shù)量減少。答案:(1)生產(chǎn)者固定的能量在沿食物鏈流動過程中大部分都損失了,傳遞到下一營養(yǎng)級的能量較少(2)甲對頂級肉食性動物的恐懼程度比乙高,頂級肉食性動物引入后甲逃離該生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量比乙多(3)大型肉食性動物捕食野豬;野豬因恐懼減少了采食