第9單元 種群和群落第28講種群的特征和數量變化考試說明 1.種群的特征()。2.種群的數量變化()。3.實驗:探究培養(yǎng)液中酵母菌數量的動態(tài)變化。考點一種群的特征 1.種群的概念 種群是在一定的,同種生物的。 2.種群的數量特征項目定義特點或意義種群密度種群在單位面積或中的個體數量不同物種,種群密度不同同一物種,種群密度可變出生率、死亡率單位時間內的個體數目占該種群的比率決定種群大小和種群密度遷入率、遷出率單位時間內遷入或遷出的個體數目占該種群的比率年齡組成種群中的個體數目的比例類型:增長型、衰退型意義:可預測種群數量變化趨勢性別比例種群中個體數目的比例在一定程度上影響種群密度 3.種群密度的估算方法(1)樣方法適用對象:、昆蟲卵、作物植株上的蚜蟲、跳蝻等密度的調查。過程:確定調查對象取樣計數每個樣方個體數以所有樣方種群密度的作為種群密度的估計值。取樣的方法:和,取樣的關鍵是。(2)標志重捕法適用生物:。過程:確定調查對象捕獲并標記(數量為M)重捕、計數(捕獲數n , 標記數m)計算種群數量。密度估算公式:個體總數N初次捕獲標記數M=再次捕獲個體數n重捕的標記個體數m 4.種群的空間特征(1)含義:種群中的個體在其生活空間中的。(2)類型:均勻分布:如稻田中水稻的空間分布;:如田野中雜草的分布;:如瓢蟲的空間分布。理性思維1.歸納與概括 一個池塘中的全部魚是一個種群嗎?校園內全部五年齡的楊樹呢?為什么?2.歸納與概括 請運用種群數量特征的知識,分析農業(yè)生產中噴施某種害蟲的性外激素誘殺雄蟲可降低該害蟲種群密度的原因?？茖W探究某實驗小組運用“標志重捕法”調查某廢棄倉庫中老鼠的種群密度,實驗結果遠遠高于估計值。你認為可能的原因有哪些?1.種群的數量特征的關系圖9-28-1(1)決定種群密度的直接因素出生率、死亡率、遷入率和遷出率。(2)決定種群密度的間接因素年齡組成和性別比例。其中年齡組成既能影響出生率,又能影響死亡率,而性別比例只能影響出生率。(3)預測種群數量變化趨勢的主要數量特征年齡組成,但這種趨勢不一定能實現,如氣候、天敵、食物等環(huán)境因素發(fā)生改變。2.利用樣方法調查種群密度的注意事項(1)樣方法不僅適用于植物,還適用于活動能力弱、活動范圍小的動物,如蚯蚓等,而且調查某種昆蟲卵、作物植株上蚜蟲的種群密度及跳蝻的種群密度等也可用樣方法。(2)植物的大小不同,樣方面積也應不同。如雙子葉草本植物的樣方面積為1 m2,喬木的樣方面積約為100 m2,灌木的樣方面積約為16 m2。(3)計數原則:若有正好壓在邊界線上的個體,應遵循“計上線不計下線,計左線不計右線”的原則,如圖9-28-2所示。同種植物無論大小都應計數。(注:圖甲為方形樣方,圖乙為圓形樣方,實心圈表示要統(tǒng)計或測量的個體,虛線表示圓形樣方的直徑。)圖9-28-2 3.利用標志重捕法估算種群密度的誤差分析設種群數量為A只,第一次捕獲B只并標記,第二次捕獲了a只,其中有b只被標記,根據公式BA=ba,得A=aBb。由上式分析可知:(1)若由于某種原因(如標志物易脫落、被標記個體再次被捕獲的機會降低、標志物導致被標記個體易于被捕食等)造成b偏小,則A偏大。(2)若由于某種原因(如被標記個體更易被捕獲等)造成b偏大,則A偏小。(3)若在調查期間,調查區(qū)域有較多個體出生和死亡或遷入和遷出,也會造成估算中出現較大誤差。角度1種群數量特征的分析與判斷1.2017嘉興模擬 下列關于種群的敘述,正確的是 ()A.種群密度的大小是決定生物對人類益或害的依據B.增長型年齡組成預示著種群數量一定將增長C.動物的出生率與性成熟的早晚無關D.種群性別比例的改變不能降低出生率2.下列選項不屬于對種群數量特征描述的是()A.2013年年底北京市常住人口性別比例為1.071B.近年來,北京市65歲及以上的人口比例增大C.橡樹種子散布能力差,常在母株附近形成集群D.薇甘菊的入侵,導致松樹種群死亡率升高歸納提升種群年齡組成類型的表示方法類型增長型穩(wěn)定型衰退型模型圖曲線圖柱形圖角度2種群密度調查方法的分析3.某同學擬調查一個面積為100 hm2草地上某種雙子葉草本植物的種群密度,設計了四個調查方案,其中最可行的是 ()A.計數該草地上該種植物的全部個體數目B.設置1個1 m2的樣方,計數樣方中該種植物的個體數目C.隨機設置1 m2的樣方若干,計數每個樣方中該種植物的個體數目,最后求平均值D.在該種植物密集處設置1 m2的樣方若干,計數每個樣方中該種植物的個體數目4.2017河南安陽一模 某棄耕大豆田地的主要食物鏈由植物田鼠鼬組成,某生態(tài)學家通過調查得知,田鼠種群密度為80只/hm2。調查時,他在1 hm2范圍內,第一次捕獲并標記40只田鼠,第二次捕獲30只。下列相關敘述正確的是 ()A.該棄耕地農田生態(tài)系統(tǒng)的生產者主要為植物,次級消費者為鼬B.棄耕農田里發(fā)生初生演替,和棄耕前相比,該棄耕地群落結構發(fā)生了改變C.該生態(tài)學家第二次捕獲的田鼠中,有標記的田鼠有20只D.若標記的田鼠有部分被鼬捕食,則估算的種群密度大于80只/hm2方法技巧“兩看法”選擇合適的種群密度調查方法圖9-28-3考點二種群數量的變化1.研究方法:構建。觀察研究對象,提出問題提出合理的根據實驗數據,用適當的對事物的性質進行表達檢驗或修正。2.種群數量增長曲線圖9-28-4(1)圖中a曲線為曲線。形成條件:、氣候適宜、等。數學模型:Nt=N0tN0:t:時間Nt:t年后該種群的:該種群數量是一年前種群數量的曲線特點:種群數量每年以增長。(2)圖中b曲線為曲線。形成條件:。曲線特點種群數量達到時,增長速率最大種群數量達到(即K值)后,將停止增長(3)K值:又稱,指在環(huán)境條件的情況下,一定空間中所能維持的。 3.影響種群數量變化的因素(1)變化形式:波動和下降。(2)影響因素:自然因素氣候、天敵、傳染病等;人為因素。理性思維1.歸納與概括 種群數量增長的“J”型曲線是否是“S”型曲線的一部分?2.模型與建模 試分析種群增長模型中變化與種群密度的關系:Nt=N0t,代表種群數量的,不是增長率;種群增長率為,變化有以下三種情況:(1)>1時,種群密度,年齡組成為型。(2)=1時,種群密度,年齡組成為型。(3)<1時,種群密度,年齡組成為型。 1.兩種增長曲線的比較項目“J”型曲線“S”型曲線前提條件理想狀態(tài):食物和空間條件充裕;氣候適宜;沒有敵害;無遷入、遷出現實狀態(tài):食物、空間有限;不斷變化的自然條件;有種內斗爭和種間競爭變化曲線增長速率變化K值有無無K值有K值聯(lián)系兩種增長曲線的差異主要是環(huán)境阻力大小不同,因而對種群數量增長的影響不同2.K值與K/2的應用(1)用“坐標曲線圖”表示“K值”的方法圖9-28-5圖中A、B、C、D對應的種群數量為K值,A、C、D對應的種群數量為K/2。(2)K值與K/2在實踐中的應用角度1種群數量變化的分析1.2017遼寧錦州質檢 下列有關種群數量變化曲線的分析,敘述正確的是()圖9-28-6A. 圖乙中種群的K值為a,環(huán)境條件改變可導致K值改變B. 圖甲中bc年,種群數量呈“S”型增長C. 圖乙中第3年以后種群數量波動的主要原因是出生率和死亡率的變化D. 圖甲中c點和圖乙中c點對應的年齡組成分別是穩(wěn)定型和增長型2.科學家對某種群的數量進行了13年的連續(xù)研究,計算出其值,如圖9-28-7為該種群13年來值(表示該種群數量是一年前種群數量的倍數)的變化曲線。下列分析正確的是()A. 前4年間和第5年到第9年間,該種群數量相對穩(wěn)定,年齡組成為穩(wěn)定型B. 第4年到第5年間和第9年到第10年間,該種群數量不斷減少圖9-28-7C. 從第11年開始該種群數量不斷上升,到第13年達到K值D. 從第5年開始,該種群數量達到K值,直到第9年,保持相對穩(wěn)定角度2種群數量變化規(guī)律的應用分析3.2017南昌一模 科學工作者為了監(jiān)測和預報某草原鼠害的發(fā)生情況,對田鼠種群數量的變化規(guī)律進行調查,發(fā)現在最初的一個月內,種群數量每天增加1.5%,據此分析錯誤的是()A.研究者通常采用標志重捕法估算該地區(qū)田鼠的種群數量B.最初一個月內,田鼠種群增長模型可構建為Nt=N0t,其中為1.015C.最初一個月內,田鼠的生存環(huán)境是空間條件充裕、食物充足、氣候適宜D.數月之后,當田鼠種群的出生率等于死亡率時,是防治鼠害的最佳時期4.2017合肥一模 巢湖水產中銀魚是重要的資源,為獲得最大持續(xù)年捕撈量,據圖9-28-8推測下列表述正確的是()圖9-28-8A.當種群數量處于b點時才能進行捕撈B.當種群數量處于c點時才能進行捕撈C.捕撈后種群數量應處于b點D.捕撈后種群數量應處于a點易錯提醒對K值(環(huán)境容納量)的解讀(1)K值不是一成不變的K值會隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化,當環(huán)境遭到破壞時,K值會下降;當環(huán)境條件改善時,K值會上升。(2)K值并不是種群數量的最大值K值是環(huán)境容納量,即在保證環(huán)境不被破壞的前提下所能維持的種群最大數量,如圖9-28-9所示:圖9-28-9(3)在環(huán)境不遭受破壞的情況下,種群數量會在K值附近上下波動。當種群數量偏離K值的時候,會通過負反饋調節(jié)機制使種群數量回到一定范圍內。考點三探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數量的變化 1.實驗原理(1)用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌,種群的增長受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。(2)在理想環(huán)境中,酵母菌種群的增長呈“J”型曲線;在實際環(huán)境下,酵母菌種群的增長呈“S”型曲線。(3)計算酵母菌種群數量可用的方法:抽樣檢測法。 2.實驗流程 3.注意事項(1)操作溶液要進行定量稀釋,每天計數酵母菌數量的時間要固定。計數時,先將蓋玻片放在計數室上,用吸管吸取培養(yǎng)液,滴于蓋玻片邊緣,讓培養(yǎng)液自行滲入。多余培養(yǎng)液用濾紙吸去。從試管中吸取培養(yǎng)液進行計數前,要輕輕振蕩試管幾次,目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布,減小誤差。結果最好用記錄表記錄,如下表所示: 時間(天)123456數量(個) (2)計數計數原則:顯微鏡計數時,對于壓在小方格界線上的酵母菌,應遵循“計相鄰兩邊及其夾角”的原則進行計數。實驗誤差原因分析A.統(tǒng)計結果偏小:取液時未搖勻,吸取的培養(yǎng)液中酵母菌偏少;在計數時,未計邊緣的酵母菌等。B.統(tǒng)計結果偏大:取液時未搖勻,吸取了表層的培養(yǎng)液;在計數時統(tǒng)計了四周邊緣的酵母菌等。發(fā)散思維若在該封閉培養(yǎng)體系中長時間培養(yǎng),則酵母菌的K值會發(fā)生怎樣的變化?。原因是。1.2015江蘇卷 血細胞計數板是對細胞進行計數的重要工具,下列敘述正確的是()A.每塊血細胞計數板的正中央有1 個計數室B.計數室的容積為1 mm1 mm0.1 mmC.蓋蓋玻片之前,應用吸管直接向計數室滴加樣液D.計數時,不應統(tǒng)計壓在小方格角上的細胞2.2017江蘇常州模擬 酵母菌是重要的模式生物,某生物興趣小組對釀酒過程中酵母菌的種群數量變化進行了研究。如圖9-28-10為不同培養(yǎng)階段酵母菌種群數量、葡萄糖濃度和乙醇濃度的變化曲線,請回答下列問題:圖9-28-10(1)曲線BC段酵母菌呼吸的方式是。(2)酵母菌種群數量從C點開始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外,還有。(3)在t1t2時段,單位時間內酵母菌消耗葡萄糖的量迅速增加的主要原因有、。(4)某同學在t3時取樣,統(tǒng)計的酵母菌種群數量明顯高于D點對應的數量,原因可能有、和用血細胞計數板計數時出現錯誤等。方法技巧用血細胞計數板計算酵母菌的方法(1)血細胞計數板構造血細胞計數板有兩種方格網,對于1625的方格網而言,計四角的4個中方格共計100個小方格中的個體數量;而對于2516的方格網而言,計四角和正中間的(共5個)中方格共計80個小方格中的個體數量,如圖9-28-11所示。(2)計算方法大方格長、寬均為1 mm,高度為0.1 mm(即規(guī)格為1 mm1 mm0.1 mm),則每個大方格的體積為0.1 mm3(10-4 mL)。1 mL培養(yǎng)液中細胞個數=中方格中的細胞總數中方格中小方格個數400104稀釋倍數。圖9-28-11歷年真題明考向1.2017全國卷 假設某草原上散養(yǎng)的某種家畜種群呈“S”型增長,該種群的增長率隨種群數量的變化趨勢如圖9-28-12所示。若要持續(xù)盡可能多地收獲該種家畜,則應在種群數量合適時開始捕獲,下列四個種群數量中合適的是()圖9-28-12A.甲點對應的種群數量B.乙點對應的種群數量C.丙點對應的種群數量D.丁點對應的種群數量2.2017全國卷 某陸生植物種群的個體數量較少,若用樣方法調查其密度,下列做法合理的是()A.將樣方內的個體進行標記后再計數B.進行隨機取樣,適當擴大樣方的面積C.采用等距取樣法,適當減少樣方數量D.采用五點取樣法,適當縮小樣方面積3.2017江蘇卷 某小組開展酵母菌培養(yǎng)實驗,圖9-28-13是搖瓶培養(yǎng)中酵母種群變化曲線。下列相關敘述正確的是() 圖9-28-13A.培養(yǎng)初期,酵母因種內競爭強而生長緩慢B.轉速150 r/min時,預測種群增長曲線呈“S”型C.該實驗中酵母計數應采用稀釋涂布平板法D.培養(yǎng)后期,酵母的呼吸場所由胞外轉為胞內4.2017全國卷 林場中的林木常遭到某種山鼠的危害。通常,對于鼠害較為嚴重的林場,僅在林場的局部區(qū)域(苗圃)進行藥物滅鼠,對鼠害的控制很難持久有效?；卮鹣铝袉栴}:(1)在資源不受限制的理想條件下,山鼠種群的增長曲線呈型。(2)在苗圃進行了藥物滅鼠后,如果出現種群數量下降,除了考慮藥物引起的死亡率升高這一因素外,還應考慮的因素是。(3)理論上,除藥物滅鼠外還可以采取生物防治的方法控制鼠害,如引入天敵。天敵和山鼠之間的種間關系是。(4)通常,種群具有個體所沒有的特征,如種群密度、年齡結構等。那么,種群的年齡結構是指。5.2015全國卷 現有一未受人類干擾的自然湖泊,某研究小組考察了該湖泊中處于食物鏈最高營養(yǎng)級的某魚種群的年齡組成,結果如下表。年齡0+1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12個體數92187121706962637264554239264注:表中“1+”表示魚的年齡大于等于1、小于2,其他以此類推?；卮鹣铝袉栴}:(1)通常,種群的年齡結構大致可以分為三種類型,分別是。研究表明:該魚在3+時達到性成熟(進入成年),9+時喪失繁殖能力(進入老年)。根據表中數據可知幼年、成年和老年3個年齡組個體數的比例為,由此可推測該魚種群數量的變化趨勢是。(2)如果要調查這一湖泊中該魚的種群密度,常用的調查方法是標志重捕法。標志重捕法常用于調查強、活動范圍廣的動物的種群密度。(3)在該湖泊中,能量沿食物鏈流動時,所具有的兩個特點是。完成課時作業(yè)(二十八)第29講群落的結構與演替考試說明 1.群落的結構特征()。2.群落的演替()。3.實驗:土壤中動物類群豐富度的研究?？键c一群落的結構 1.群落的概念及物種組成圖9-29-1 2.種間關系(1)捕食:一種生物以另一種生物。(2)競爭:兩種或兩種以上生物相互爭奪和等。(3)寄生:一種生物(寄生者)寄居于另一種生物(寄主)的,通過攝取寄主的養(yǎng)分以維持生活。(4):兩種生物共同生活在一起,相互依存,彼此有利。 3.空間結構(1)類型垂直結構水平結構模型現象現象分布決定因素植物分層:動物分層:棲息空間和地形變化、的差異、生物不同以及人與動物的影響等(2)形成原因:在長期基礎上形成的對環(huán)境的適應。(3)意義:利于群落整體對的充分利用。理性思維1.歸納與概括 一個農田生態(tài)系統(tǒng)中的全部動植物是一個生物群落嗎?為什么?2.歸納與概括 竹林中的竹子有高有矮,參差不齊,這能體現群落的垂直結構嗎?為什么? 1.“四種”種間關系的比較關系名稱數量坐標圖營養(yǎng)關系圖特點舉例互利共生相互依存,彼此有利。若彼此分開,則雙方或者一方不能獨立生存。數量上呈現“同生共死”的同步性變化大豆與根瘤菌寄生對寄主有害,對寄生生物有利。如果分開,則寄生生物難以單獨生存,寄主會生活得更好蛔蟲與人,噬菌體與被侵染的細菌競爭數量上呈現“你死我活”的同步性變化。兩種生物生存能力不同,如圖A;兩種生物生存能力大致相當,如圖B牛與羊,農作物與雜草捕食一種生物以另一種生物為食。數量上呈現出“先增加者先減少,后增加者后減少”的不同步變化狼與兔,青蛙與昆蟲 2.垂直結構的“兩種”典型圖解圖9-29-2角度1考查種間關系的辨析1.2017合肥一模 紅圓蚧是美國加州南部的一種柑橘害蟲,薔薇輪蚧小蜂能寄生于紅圓蚧而抑制其爆發(fā)。但在引入嶺南蚜小蜂的十年后,嶺南蚜小蜂幾乎在整個區(qū)域完全取代了薔薇輪蚧小蜂。下列敘述不正確的是 ()A.嶺南蚜小蜂與薔薇輪蚧小蜂是競爭關系B.嶺南蚜小蜂能夠攝取紅圓蚧的養(yǎng)分以維持生活C.嶺南蚜小蜂可以改變紅圓蚧和薔薇輪蚧小蜂相互作用的結果D.嶺南蚜小蜂的引入使該群落的豐富度增加2.如圖9-29-3中甲、乙、丙分別表示在有限空間內培養(yǎng)(或飼養(yǎng))兩種生物的實驗結果,下列相關的敘述錯誤的是()圖9-29-3A.豆科植物與根瘤菌的種群數量變化關系如圖甲所示B.噬菌體與細菌的種群數量變化關系如圖乙所示C.甲、乙、丙分別表示的是互利共生、捕食、競爭關系D.丙實驗初期,主要表現為競爭關系,后期X的種內斗爭加劇方法技巧巧辨幾種種間關系曲線 (1)互利共生曲線同步性變化。 (2)捕食曲線不同步性的此消彼長,不會導致某種生物滅絕,分析如下:看曲線上升和下降的先后關系,一般先上升或先下降的曲線代表被捕食者。圖9-29-4看曲線峰值的高低,一般曲線峰值高的是被捕食者,另外,被捕食者的個體一般也比捕食者的小,所以被捕食者的數量相對較多。圖9-29-4曲線中a為被捕食者,b為捕食者。 (3)競爭曲線看最終結果,一種數量增加,另一種下降,甚至降為零。角度2考查群落空間結構的分析3.下列關于池塘群落垂直結構的敘述,錯誤的是 ()A.是長期自然選擇的結果 B.緩解了種間競爭C.其層次性主要由水分決定D.有利于對資源的充分利用4.如圖9-29-5表示某池塘中四大家魚及其食物的分布,相關分析正確的是()圖9-29-5A.四大家魚在池塘中的分布現象是群落的水平結構B.此圖表明四種魚在能量流動上的關系為鰱魚鳙魚草魚、青魚C.鰱魚和鳙魚、草魚和青魚在混合放養(yǎng)時都是共生關系D.若浮游動物大量死亡,則鰱魚數量在短時間內會增加考點二群落的演替 1.概念:隨著的推移,一個群落被代替的過程。 2.過程(以裸巖上的演替為例)圖9-29-6 3.兩種類型及比較初生演替次生演替起點(區(qū)分依據)從沒有,或者原來有過植被,但被了的環(huán)境原有植被雖已不存在,但基本保留,甚至還保留了時間經歷的時間經歷的時間速度緩慢較快影響因素自然因素較為關鍵實例沙丘、火山巖、冰川泥上進行的演替森林砍伐地、棄耕農田上進行的演替 4.人類活動對群落演替的影響人類活動使群落演替按照不同于自然演替的和進行。理性思維1.歸納與概括 裸巖上的演替過程中,最關鍵的階段是什么?為什么說該階段最為關鍵?2.歸納與概括 群落演替的各個階段中,前后兩個不同階段之間存在怎樣的關系?群落的演替演替方向演替是群落組成向著一定方向、具有一定規(guī)律、隨時間而變化的有序過程,因而它往往是能預見的或可預測的能量一般總生產量增加,群落的有機物總量增加結構一般生物種類越來越多,群落的結構越來越復雜穩(wěn)定性演替是生物和環(huán)境反復相互作用,發(fā)生在時間和空間上的不可逆變化,一般穩(wěn)定性越來越高圖例(以農田演變?yōu)闃淞譃槔?易錯提醒與群落演替有關的四個易錯點(1)演替不是“取而代之”。演替過程中一些種群會取代另一些種群,主要是優(yōu)勢種群的取代,如灌木階段森林階段,高大的喬木取代灌木,但森林中仍有灌木、草本植物、地衣等存在。(2)群落演替是“不可逆”的。演替是生物與環(huán)境反復相互作用,發(fā)生在時間和空間上的不可逆變化,但人類活動可使其不按照自然演替的方向和速度進行。(3)演替并不是永無休止的過程。當群落演替到與環(huán)境處于平衡狀態(tài)時,就以相對穩(wěn)定的群落為演替的終點。(4)演替并非最終都形成森林。演替最終能否形成森林取決于演替所處地的氣候條件,如干旱地區(qū)很難演替到森林階段。角度1群落演替類型的判斷1.2017貴陽一模 下列關于群落演替的敘述,錯誤的是()A.地衣階段演替到森林階段,不存在地衣和苔蘚植物B.環(huán)境因素是決定群落演替的方向和速度的因素之一C.群落演替過程中最先出現的動物是植食性動物D.退耕還林、還草、還湖是人類活動對群落演替產生的積極影響2.2017哈師大附中三模 某林區(qū)因森林火災導致生態(tài)系統(tǒng)被毀,成為禿山。圖9-29-7是之后20年間該林區(qū)植被變化情況。有關敘述錯誤的是()圖9-29-7A.該地區(qū)20年間發(fā)生的演替屬于次生演替B.演替過程中物種豐富度不斷增加,恢復力穩(wěn)定性不斷增強C.喬木層的疏密程度會影響草本層的水平結構D.演替過程中群落的種間關系越來越復雜方法技巧“二看法”區(qū)分初生演替和次生演替角度2群落演替的特征分析3.2017山東青島模擬 亂石窯裸地上的群落演替過程如圖9-29-8所示。請據圖分析正確的是()圖9-29-8A.亂石窯裸地與人工砍伐后的闊葉林上發(fā)生的演替種類相同B.同一個群落上發(fā)生的群落演替演變成的群落類型相同C.雜木植物群落的物種豐富度大于闊葉林群落D.上述演替中,營養(yǎng)結構趨于復雜,有機物總量增多4.如圖9-29-9是其森林在遭受大火完全燒毀前后(b點為發(fā)生火災的時間),草本植物、灌木和喬木植物體內儲存的能量變化示意圖。有關敘述正確的是()圖9-29-9A.ab段,三類植物在群落中的斑塊鑲嵌分布,形成了群落的水平結構B.bd段,植物群落的演替情況是草本植物被灌木取代,灌木又被喬木取代C.演替過程中,生產者固定的太陽能總量逐漸增加,各種群數量呈“S”型增長D.演替到相對穩(wěn)定狀態(tài)時的群落類型取決于土壤中植物種子等繁殖體的存留狀況考點三土壤中小動物類群豐富度的研究 1.實驗原理(1)土壤條件:不僅為植物提供水分和礦質元素,也是一些小動物的良好棲息場所。(2)取樣方法:許多土壤動物身體微小且有較強的活動能力,可用取樣器取樣的方法進行采集、調查。(3)統(tǒng)計方法:記名計算法和目測估計法。 2.收集小動物的“兩種”裝置(1)誘蟲器(A圖):裝置的花盆壁和放在其中的土壤之間留一定空隙的目的是便于空氣流通。利用A裝置采集主要是利用土壤動物避光、避高溫、趨濕的習性。(2)吸蟲器(B圖):主要收集體型較小的土壤動物。裝置中紗布的作用是避免小動物被吸走,將其收集在試管中。圖9-29-10(3)采集的小動物可以放入體積分數為70%的酒精溶液中保存,既可以殺死動物,又利于保存。 3.實驗流程提出問題:如土壤中有哪些小動物,它們的種群密度是多少。制訂計劃:包括三個操作環(huán)節(jié),即取樣、觀察和分類、統(tǒng)計和分析。實施計劃 得出結論 4.注意事項(1)從不同營養(yǎng)環(huán)境中采集的土壤樣本要分別統(tǒng)計。(2)收集盡可能多的小動物。收集小動物時,根據土壤中生物的避光性和趨濕性來收集。(3)從同樣營養(yǎng)的土壤中采集的樣本,多組同學進行統(tǒng)計比較。(4)識別命名要準確,并進行分類。(5)注意安全,遠離危險地帶;不要破壞當地環(huán)境。發(fā)散思維土壤中各動物類群密度(個體數)能代表群落豐富度嗎?為什么?1.關于“土壤中小動物類群豐富度的研究”的說法,錯誤的是 ()A.對于無法知道名稱的小動物,不可忽略,應記錄下它們的特征B.許多土壤小動物有較強的活動能力,可采用標志重捕法進行調查C.利用小動物的避光避熱性,可采用帶燈罩的熱光源裝置收集土樣中的小動物D.可分別在白天和晚上取同一地塊的土樣,調查不同時間土壤中小動物豐富度2.2017徐州二模 請回答有關土壤中小動物類群及其豐富度的調查的問題:(1)從生態(tài)系統(tǒng)的組成成分分析,土壤中的小動物在生態(tài)系統(tǒng)中屬于。調查土壤中小動物類群的豐富度常用的方法是。(2)土壤中不同深度分布著不同的小動物,這體現了群落的結構,土壤中小動物的這種分布的意義是。(3)長期分析,土壤中某些小動物用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量最終都將流入下一營養(yǎng)級或者。歷年真題明考向1.2017海南卷 在某一農田生態(tài)系統(tǒng)中,大面積單一種植某種農作物(甲)可導致害蟲A的爆發(fā),改成條帶狀合理地間作當地另一種農作物(乙)后,乙生長良好,害蟲A的爆發(fā)也受到抑制。對此,不合理的解釋是()A.新的種間關系不利于害蟲AB.新的群落空間結構不利于害蟲AC.乙的出現使害蟲A的環(huán)境容納量下降D.乙和害蟲A存在互相抑制的競爭關系2.2015全國卷 下列關于初生演替中草本階段和灌木階段的敘述,正確的是()A.草本階段與灌木階段群落的豐富度相同B.草本階段比灌木階段的群落空間結構復雜C.草本階段比灌木階段的群落自我調節(jié)能力強D.草本階段為灌木階段的群落形成創(chuàng)造了適宜環(huán)境3.2014全國卷 某種植物病毒V是通過稻飛虱吸食水稻汁液在水稻間傳播的。稻田中青蛙數量的增加可減少該病毒在水稻間的傳播。下列敘述正確的是()A.青蛙與稻飛虱是捕食關系B.水稻與青蛙是競爭關系C.病毒V與青蛙是寄生關系D.水稻和病毒V是互利共生關系4.2017天津卷 大興安嶺某林區(qū)發(fā)生中度火燒后,植被演替過程見圖9-29-11。圖9-29-11據圖回答:(1)該火燒跡地上發(fā)生的是演替。與相比,中群落對光的利用更充分,因其具有更復雜的結構。(2)火燒15年后,草本、灌木豐富度的變化趨勢均為,主要原因是它們與喬木競爭時獲得的。(3)針葉林凋落物的氮、磷分解速率較慢。火燒后若補栽喬木樹種,最好種植, 以加快氮、磷循環(huán)。(4)用樣方法調查群落前,需通過逐步擴大面積統(tǒng)計物種數繪制“種面積”曲線,作為選取樣方面積的依據。圖9-29-12是該林區(qū)草本、灌木、喬木的相應曲線。據圖分析,調查喬木應選取的最小樣方面積是。圖9-29-125.2014全國卷 請回答關于群落演替的問題:(1)在光裸的巖石上開始的演替和從森林被全部砍伐的地方開始的演替中,哪個屬于初生演替,哪個屬于次生演替?(2)一般來說,若要演替到相對穩(wěn)定的森林階段,上述兩個演替中次生演替所需的時間短,分析其主要原因。(3)據調查,近5萬年以來,某地區(qū)由于氣候越來越干燥,森林逐漸被灌叢取代,這也是自然界存在的一種演替類型。近50年來,由于人類過度開墾,導致局部灌叢出現了荒漠化,該現象表明:與該地區(qū)具有的自然演替相比,人類的開墾活動使得該地區(qū)群落的演替速度(填“未發(fā)生改變”“變慢”或“變快”),演替的方向(填“發(fā)生改變”或“未發(fā)生改變”)。完成課時作業(yè)(二十九)第九單元種群和群落第28講種群的特征和數量變化考點一【知識梳理】1.自然區(qū)域內全部個體 2.單位體積新產生或死亡個體總數個體總數各年齡期穩(wěn)定型雌雄3.(1)植物平均值五點取樣法等距取樣法隨機取樣(2)活動能力強、活動范圍大的動物4.(1)位置狀態(tài)或布局(2)隨機分布集群分布理性思維1.兩者都不是種群。一個池塘中的全部魚不屬于同一物種;校園內全部五年齡的楊樹未包含該區(qū)域楊樹的所有個體。2.噴施性外激素誘殺雄蟲破壞了該害蟲正常的性別比例,降低了出生率,進而降低了該種害蟲的種群密度?？茖W探究可能的原因:使用的標志物易脫落;老鼠被標記后,易被天敵發(fā)現并被捕食;兩次捕捉期間老鼠有大量遷入等。【命題角度】1.A解析 種群密度的大小是決定生物對人類益或害的依據,A正確;增長型年齡組成預示著種群數量將增多,但不絕對,B錯誤;動物的出生率與性成熟的早晚有關,C錯誤;種群性別比例的改變能降低出生率,D錯誤。2.C解析 種群的數量特征包括種群密度、出生率和死亡率、性別比例、年齡組成等。A選項描述的是性別比例,B選項描述的是年齡組成,D選項描述的是死亡率,C選項描述的是種群的空間特征。3.C解析 植物種群密度的調查方法一般為樣方法。該草地上某種植物全部個體數全部統(tǒng)計難度較大;只選取一個樣方的數目進行調查不具有代表性;一般隨機設置1 m2的樣方為宜,并且盡量選擇多個樣方求平均值。4.D解析 該棄耕地農田生態(tài)系統(tǒng)的生產者主要為植物,次級消費者包括鼬和其他的次級消費者,A錯誤;棄耕農田里發(fā)生的是次生演替,B錯誤;標志重捕法估算種群密度的計算公式是:該種群數量第一次捕獲并標記的個體數=第二次捕獲的個體數第二次捕獲的個體中被標記的個體數,8040=30第二次捕獲的個體中被標記的個體數,則第二次捕獲的田鼠中有標記的田鼠有15只,C錯誤;若標記的田鼠有部分被鼬捕食,該種群數量=(第一次捕獲并標記的個體數第二次捕獲的個體數)第二次捕獲的個體中被標記的個體數,第二次捕獲的個體中被標記的個體數減少,則會導致種群密度估算結果偏高,D正確。考點二【知識梳理】1.數學模型假設數學形式2.(1)“J”型食物和空間條件充裕沒有敵害種群的起始數量數量倍數一定的倍數(2)“S”型自然界資源和空間有限K/2環(huán)境容納量 (3)環(huán)境容納量不受破壞種群最大數量3.(2)食物人類活動理性思維1.不是,“J”型曲線反映的種群增長率是一定的,而“S”型曲線反映的種群增長率是逐漸減小的。因此,不能認為“S”型曲線的開始部分是“J”型曲線。2.增長倍數-1(1)增大增長(2)保持穩(wěn)定穩(wěn)定(3)減小衰退【命題角度】1.C解析 據圖乙可知,種群的K值在ab之間波動的某個大于b小于a的數值,A錯誤;據圖甲可知,值小于1時,種群數量減少,值大于1時,種群數量增加,故在bc年,種群數量先減少后增加,B錯誤;出生率和死亡率是決定種群密度的直接因素,圖乙中第3年以后種群數量波動的主要原因是出生率和死亡率的變動,C正確;據圖分析,圖甲中c點時>1,種群數量增加,此時出生率大于死亡率,年齡組成為增長型,圖乙中c點處于K/2時,種群數量增加,此時出生率大于死亡率,年齡組成為增長型,D錯誤。2.D解析 由題中信息可知,表示該種群數量是一年前種群數量的倍數,由圖可以看出,前4年間該種群的值都是1.5,因此該種群呈“J”型增長,年齡組成為增長型;第5年到第9年間,該種群的值都是1,因此該種群數量相對穩(wěn)定,年齡組成為穩(wěn)定型,A錯誤。第4年到第5年間值減小,但仍然大于1,則種群數量在不斷增加,第9年到第10年間值減小且小于1,則該種群數量不斷減少,B錯誤。從第11年到第12年間值小于1,種群數量一直在不斷減少,第12年后值大于1,則該種群數量不斷上升,C錯誤。第15年間值大于1,種群數量在不斷增加,到第5年時值等于1,達到K值,在第59年間值等于1,種群數量維持穩(wěn)定,D正確。3.D解析 調查某地區(qū)的田鼠的種群數量,采用標志重捕法,A正確;最初一個月內,田鼠種群增長模型可構建為Nt=N0t,由于種群數量每天增加1.5%,所以為1.015,B正確;最初一個月內,田鼠的生存環(huán)境是空間條件充裕、食物充足、氣候適宜,屬于理想條件,種群數量呈“J”型曲線增長,C正確;數月之后,當田鼠種群的出生率等于死亡率時,種群數量達到最大值,不是防治鼠害的最佳時期,有害動物的防治越早越好,D錯誤。4.C解析 要獲得最大持續(xù)捕撈量,應使種群的增長速率維持在最大(即b點),故應在種群數量稍大于b點時進行捕撈,捕撈后銀魚種群數量應處于b點,C正確,A、B、D錯誤?？键c三發(fā)散思維降低隨酵母菌數量的增多,培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質消耗增多,酵母菌種內斗爭加劇,且代謝產物使生活環(huán)境惡化,從而使K值降低【命題角度】1.B解析 每塊血細胞計數板的正中央有2個計數室,每個計數室都是1 mm1 mm,深0.1 mm,故A項錯誤,B項正確。血細胞計數板使用時,先在計數室上加蓋蓋玻片,后沿蓋玻片邊緣滴加樣液使其慢慢滲入計數室,C項錯誤。計數時統(tǒng)計相鄰兩條邊線及其頂角上的細胞數量,D項錯誤。2.(1)有氧呼吸和無氧呼吸(2)乙醇含量過高,培養(yǎng)液的pH下降(3)酵母菌進行無氧呼吸,產生的能量少酵母菌種群數量增多(4)取樣時培養(yǎng)液未搖勻,從底部取樣未染色,統(tǒng)計的菌體數包含了死亡的菌體解析 (1)圖中BC段,乙醇開始產生并逐漸增多,酵母菌數量仍在繼續(xù)增加,因此可推斷這一區(qū)間酵母菌既進行無氧呼吸,也同時進行有氧呼吸。(2)酵母菌數量從C點開始下降,原因有葡萄糖大量消耗、乙醇含量過高、培養(yǎng)液的pH下降。(3)t1t2時段,酵母菌數量增多、酵母菌進行產乙醇的無氧呼吸,產能少,需消耗更多葡萄糖。(4)取樣正確的操作是搖勻培養(yǎng)液,再吸取樣液,若未曾搖勻,吸管在上部取樣,則數據偏小,在下部取樣,則數據偏大;統(tǒng)計時,應統(tǒng)計這一區(qū)間的活菌個體數,若把死亡個體算進來,數據就會偏高。歷年真題明考向1.D解析 本題考查的是種群的數量增長。該家畜種群呈“S”型增長,種群數量達到K/2時,種群增長速率最快。要充分利用該家畜資源,種群數量超過K/2,種群增長速率達到最大后去捕獲,捕獲后數量維持在K/2左右,種群可快速增長起來,故D項正確。2.B解析 用樣方法調查某植物種群密度,計數前不需要進行標記,A項不合理。用樣方法調查植物的種群密度時要隨機取樣,因該種群的個體數量較少,故需要適當擴大樣方的面積,B項合理。當植物種群的個體數量較少時,樣方的數量應適當增加,面積也應適當增加,C、D項不合理。3.B解析 培養(yǎng)初期,酵母菌數量少,種內競爭弱,A項錯誤。由于營養(yǎng)和空間有限,酵母菌的種群增長曲線呈“S”型,B項正確。應該用血細胞計數板對酵母菌進行計數, C項錯誤。酵母菌的細胞呼吸場所一直在細胞內, D項錯誤。4.(1)“J”(2)苗圃中山鼠種群中個體的遷出(3)捕食(4)種群中各年齡期的個體在種群中所占的比例解析 (1)種群在理想環(huán)境中,即空間足夠大、食物足夠多、無天敵、無致死性疾病等條件下,其數量可呈“J”型增長。(2)山鼠種群數量下降,可能是藥物引起的死亡率升高,也可能是部分個體遷出所致。(3)天敵和山鼠之間的種間關系是捕食。(4)種群的年齡結構又叫年齡組成,是指種群中各年齡期的個體在種群中所占的比例,可以預測種群數量的未來變化趨勢。5.(1)增長型、穩(wěn)定型、衰退型111保持穩(wěn)定(2)活動能力(3)單向流動、逐級遞減解析 (1)種群的年齡結構大致可以分為三種類型:增長型、穩(wěn)定型和衰退型。根據表中數據可知幼年、成年和老年3個年齡組個體數的比例為幼年(92+187+121=400)成年(70+69+62+63+72+64=400)老年(55+42+39+264=400)=111,故可以推測該魚種群數量的變化趨勢是保持穩(wěn)定。(2)標志重捕法常用于調查活動能力強、活動范圍廣的動物的種群密度。(3)能量沿食物鏈流動時,所具有的兩個特點是單向流動、 逐級遞減。1.下列有關調查種群密度的說法正確的是()A.蚜蟲呈集群分布,不宜采用樣方法調查蚜蟲的種群密度B.調查古樹木、蝗蟲的幼蟲、某種蛇的種群密度,通常采用樣方法C.通過標志重捕法調查得到的種群密度是最精確的現實反映D.調查某雙子葉植物的種群密度應根據地段形狀確定取樣方法解析 D蚜蟲活動能力弱,活動范圍小,宜采用樣方法調查其種群密度;蛇的活動能力強,活動范圍廣,宜采用標志重捕法調查其種群密度;標志重捕法是一種對種群密度的估算,與現實有一定的偏差;用樣方法調查種群密度時,應根據地段形狀來確定取樣方法,如方形地塊可采用五點取樣法,長地塊可采用等距取樣法。2.研究人員調查19281978年某歐洲灰鷺種群數量變化,結果如圖所示。下列敘述正確的是()A.調查灰鷺種群數量應采用樣方法B.灰鷺種群1964年后呈“J”型增長C.非寒冷年份灰鷺種群數量也會出現波動D.連續(xù)暖冬持續(xù)提升灰鷺的出生率,降低死亡率解析 C灰鷺的活動能力強,活動范圍廣,宜采用標志重捕法調查其種群數量,A項錯誤?；寅樂N群1964年后呈“S”型增長,B項錯誤。據圖分析,非寒冷年份灰鷺種群數量也會出現波動,C項正確。連續(xù)暖冬之前一段時間灰鷺種群的出生率大于死亡率,連續(xù)暖冬年份灰鷺的種群數量基本不變,出生率基本等于死亡率,D項錯誤。3.如圖為種群數量增長曲線,有關敘述不正確的是()A.“J”型和“S”型曲線均是數學模型的一種表現形式B.種群的“J”型增長僅取決于種群的內在因素C.bc段種群增長速率逐漸下降,出生率小于死亡率D.改善空間和資源條件有望使K值提高解析 C“J”型和“S”型曲線均是數學模型的一種表現形式,優(yōu)點是比較形象直觀,缺點是不夠準確;在食物充足、無限空間、無天敵的理想條件下種群呈現“J”型增長,種群內在因素決定種群增長快慢;bc段種群增長速率逐漸下降,但出生率仍然大于死亡率,使得種群數量增加;K值是環(huán)境容納量,同一種生物的K值不是固定不變的,會受到環(huán)境的影響,則改善空間和資源條件有望使K值提高。4.研究小組為了研究不同密度、不同性別比例對雌性小白鼠的影響,進行了相關實驗,實驗結果如下表所示:組別性別比例(雌雄)54日齡雌鼠性成熟率(%)雌鼠妊娠率(%)幼鼠存活率(%)低密度組(8只/籠)111007592.93110063.691.41310010079.3高密度組(40只/籠)11907087318046.771.4131007086.1下列相關敘述中,正確的是()A.影響小白鼠性成熟的因素只有性別比例B.實驗中各雌性小白鼠的繁殖強度無明顯差異C.高密度偏雌性組的低妊娠率可能與性成熟延緩有關D.偏雌性的性別比例有利于該小白鼠種群數量的增長解析 C影響小白鼠性成熟的因素有多種,性別比例只是其中一種;據表格數據可知,實驗中各雌性小白鼠的繁殖強度有明顯差異;據表格數據可知,高密度偏雌性組妊娠率較低,可能與性成熟延緩有關;偏雄性的性別比例雌性妊娠率高,故偏雄性的性別比例有利于該小白鼠種群數量的增長。5.如圖是某地新遷入的某種群數量增長曲線,相關敘述正確的是()A.b點之后,開始出現環(huán)境阻力B.c點時,種群年齡組成為穩(wěn)定型C.d點之后,種群數量不可能再增加D.改變種群性別比例,可能延長到達K值的時間解析 D由于資源和空間是有限的,則種群增長過程中環(huán)境阻力一直存在,所以b點之前就已經出現環(huán)境阻力,A錯誤;c點時,種群年齡組成為增長型,B錯誤;d點之后,種群數量達到K值,并在一定的范圍內上下波動,并且環(huán)境改變,K值可能增加,C錯誤;改變種群性別比例,可能會降低出生率,從而延長到達K值的時間,D正確。6.2017淮北一模 某生態(tài)系統(tǒng)先后遷入了甲、乙兩種群,如圖表示兩種群的數量變化,下列分析正確的是 ()A.t1之前甲種群呈“J”型增長B.t1時甲種群增長速率最大,t2時甲種群的出生率為0C.t3時乙種群遷入,與甲種群形成競爭關系,導致甲種群數量減少D.乙種群的遷入影響了甲種群的K值解析 Dt1之前有環(huán)境阻力,甲種群不呈“J”型增長;t2時甲種群的出生率等于死亡率,增長速率為0;由圖可知,乙種群與甲種群為捕食關系;捕食者的遷入會使甲種群的K值降低。第29講群落的結構與演替考點一【知識梳理】1.區(qū)域所有物種數目目測估計法2.(1)作為食物(2)資源空間(3)體內或體表(4)互利共生3.(1)分層鑲嵌光照食物條件土壤濕度和鹽堿度光照強度的不同自身生長特點(2)自然選擇(3)自然資源理性思維1.不是。因為群落應包括該區(qū)域的全部生物,“農田生態(tài)系統(tǒng)中的全部動植物”并未包含該生態(tài)系統(tǒng)中的微生物等。2.不能。垂直結構是指群落中不同種群在垂直空間上的分布,但竹林中的竹子屬于同一種群?！久}角度】1.D解析 由題意“嶺南蚜小蜂幾乎在整個區(qū)域完全取代了薔薇輪蚧小蜂”,可知A正確。根據寄生關系的概念,可知B正確。嶺南蚜小蜂“取代” 薔薇輪蚧小蜂,說明嶺南蚜小蜂改變了紅圓蚧和薔薇輪蚧小蜂相互作用的結果,C正確。豐富度表示一個群落的生物種類的多少,和種群數量無關。雖然引進了嶺南蚜小蜂,但是薔薇輪蚧小蜂幾乎完全消失,可以認為該群落豐富度沒有變化,D錯誤。2.B解析 由圖可知,甲、乙、丙分別表示的是互利共生、捕食、競爭關系。豆科植物與根瘤菌是互利共生關系;噬菌體與細菌為寄生關系,而不是捕食關系。3.C解析 池塘群落的垂直結構是長期自然選擇的結果,A正確;群落的垂直結構緩解了種間競爭,B正確;池塘群落的垂直結構主要由陽光決定,C錯誤;群落的垂直結構有利于對資源的充分利用,D正確。4.D解析 根據題圖可以看出,鰱魚、鳙魚、草魚和青魚分布在不同水層,屬于群落的垂直結構。鰱魚主要取食浮游植物,鳙魚主要取食浮游動物,草魚和青魚主要取食池底水草、螺螄等,由題圖并不能判定鰱魚和鳙魚間是否存在捕食或共生關系。若浮游動物大量死亡,則會導致浮游植物數量增加,短時間內鰱魚會因食物豐富而數量增加。考點二【知識梳理】1.時間另一個群落2.地衣階段灌木階段3.植被覆蓋徹底消滅土壤條件植物的種子或其他繁殖體長短人類活動 4.速度方向理性思維1.地衣階段。地衣階段為后續(xù)階段的演替提供了土壤等基本條件。2.群落演替的各個階段中,前一階段為后一階段創(chuàng)造合適的土壤條件并積累有機物;后一階段優(yōu)勢種因為可以獲得更多的陽光等資源會取代前一階段優(yōu)勢種的優(yōu)勢地位,但前一階段的生物在后一階段群落中仍可存在,即“優(yōu)勢取代”而非“取而代之”。【命題角度】1.A解析 群落的演替只是優(yōu)勢物種的取代,原先的物種并沒有消失,A錯誤;生物群落的演替是群落內部因素(包括種內關系、種間關系等)與外界環(huán)境因素綜合作用的結果,B正確;在群落演替過程中,植物群落先出現,接著最先出現的動物是植食性動物,C正確;退耕還林、還草、還湖有利于生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定,是人類活動對群落演替產生的積極影響,D正確。2.B解析