2021年高考生物全国真题分类汇编专题13 种群和群落

2021年高考生物全国真题分类汇编专题13 种群和群落
一、单选题
1．（2021·湖北）酷热干燥的某国家公园内生长有很多马齿苋属植物叶片嫩而多肉，深受大象喜爱。其枝条在大象进食时常被折断掉到地上，遭到踩踏的枝条会长成新的植株。白天马齿苋属植物会关闭气孔，在凉爽的夜晚吸收CO2并储存起来。针对上述现象，下列叙述错误的是（　　）
A．大象和马齿苋属植物之间存在共同进化
B．大象和马齿苋属植物存在互利共生关系
C．水分是马齿苋属植物生长的主要限制因素
D．白天马齿苋属植物气孔关闭，仍能进行光合作用
【答案】B
【知识点】协同进化与生物多样性的形成；群落的结构；种间关系
【解析】【解答】A、由题意可知， 某国家公园内生长有很多马齿苋属植物叶片嫩而多肉，深受大象喜爱。其枝条在大象进食时常被折断掉到地上，遭到踩踏的枝条会长成新的植株，大象和马齿苋属植物是不同种生物相互影响，不断进化和发展，属于共同进化，A正确；
B、由题意可知，大象喜爱食用马齿苋属植物嫩而多肉的叶片，二者存在捕食关系，B错误；
C、由题意可知，马齿苋属植物生长在酷热干燥的环境中，酷热干燥环境缺少水分，故水分是马齿范属植物生长的主要限制因素，C正确；
D、 由题意可知，马齿苋属植物在凉爽的夜晚吸收CO2并储存起来，而白天会关闭气孔，则白天会利用夜晚储存起来的CO2进行光合作用，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、协同进化：不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。
2、种间关系包括：①互利共生：两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等；②捕食：一种生物以另一种生物为食的现象，比如兔和草，狼和羊；③竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；④寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。
3、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯及部分微生物（落叶层和土壤）。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因：由于在水平方向上地形的变化、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异，它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
2．（2021·湖北）20世纪末，野生熊猫分布在秦岭、岷山和小相岭等6大山系。全国已建立熊猫自然保护区40余个，野生熊猫栖息地面积大幅增长。在秦岭，栖息地已被分割成5个主要活动区域；在岷山，熊猫被分割成10多个小种群；小相岭山系熊猫栖息地最为破碎，各隔离种群熊猫数量极少。下列叙述错误的是（　　）
A． 熊猫的自然种群个体数量低与其繁育能力有关
B．增大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量
C．隔离阻碍了各种群间的基因交流，熊猫小种群内会产生近亲繁殖
D．在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊，可以提高熊猫的种群数
【答案】D
【知识点】物种的概念与形成；种群的数量变动及其原因；种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、种群数量与种群的繁殖能力及迁徙有关，由题意可知，自然保护区中无群体的迁徙，则熊猫的自然种群个体数量低与其繁殖能力有关，A正确；
B、环境容纳量是指特定环境所能容许的种群数量的最大值，只与环境有关，故建立自然保护区改善生存环境，提高环境容纳量，是保护野生大熊猫的根本措施，B正确；
C、由于地理隔离存在使熊猫不能相遇，不同种群间不发生基因交流，熊猫只能小种群内近亲繁殖，C正确；
D、在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊，增加了不同种群间熊猫交流的机会，则多个熊猫种群有可能会集合到一起成为一个大种群，导致熊猫的种群数下降，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、影响种群数量变化的因素包括生物因素和非生物因素，动物种群数量受生物因素影响的同时，也受气温、日照和降水等非生物因素的影响，气候、季节、降水等的变化，影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。
2、最高环境容纳量（简称“环境容纳量”）是指特定环境所能容许的种群数量的最大值。环境容纳量是环境制约作用的具体体现，有限的环境只能为有限生物的生存提供所需的资源。环境容纳量的实质是有限环境中的有限增长。
3、隔离在物种形成中的作用：
（1）地理隔离：不同种群出现不同的突变和基因重组；不同种群间不发生基因交流；不同种群的基因频率发生不同的变化。
（2）自然选择：食物和栖息条件互不相同；自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用不同。
（3）生殖隔离：基因库形成明显差异，并逐渐出现生殖隔离，从而形成不同物种。
3．（2021·辽宁）辽宁省盘锦市的蛤蜊岗是由河流入海冲积而成的具有潮间带特征的水下钱滩，也是我国北方地区滩涂贝类的重要产地之一，其中的底栖动物在物质循环和能量流动中具有重要作用。科研人员利用样方法对底栖动物的物种丰富度进行了调查结果表明该地底栖动物主要包括滤食性的双壳类、碎屑食性的多毛类和肉食性的虾蟹类等。下列有关叙述正确的是（　　）
A．本次调查的采样地点应选择底栖动物集中分布的区域
B．底栖动物中既有消费者，又有分解者
C．蛤蜊岗所有的底栖动物构成了一个生物群落
D．蛤蜊岗生物多样性的直接价值大于间接价值
【答案】B
【知识点】土壤中动物类群丰富度的研究；生态系统的结构；群落的概念及组成；生物多样性的价值
【解析】【解答】A、利用样方法调查物种丰富度要随机取样，A错误；
B、底栖动物主要包括滤食性的双壳类、碎屑食性的多毛类和肉食性的虾蟹类等，滤食性的双壳类和肉食性的虾蟹类是消费者，碎屑食性的多毛类是分解者，B正确；
C、在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落，蛤蜊岗所有的底栖动物不能构成了一个生物群落，C错误；
D、由题意可知，蛤蜊岗生物多样性的间接价值大于直接价值，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。
（1）组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物，是其他生物物质、能量的来源，主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者加快生态系统的物质循环，有利于生产者的传粉或种子的传播，主要指动物，分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，指营腐生生活的微生物和动物。
（2）营养结构是指食物链和食物网。
2、群落：在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落。
3、生物多样性的价值：包括直接价值、间接价值、潜在价值；直接价值：是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等。间接价值：是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能。潜在价值：指目前人类尚不清楚的价值。
4、不同群落的物种数目有差别。群落中物种数目的多少称为丰富度。调查研究小动物类群的丰富度常用取样器取样的方法进行采集。（1）统计土壤动物丰富度。采用的方法：①记名计算法指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大，种群数量有限的物种；②目测估计法：按预先确定的多度等级来估计单位面积（体积）中的种群数量；等级的划分和表示方法有：非常多、多、较多、较少、少、很少等等。（2）调查水中小动物类群丰富度采用取样调查。
4．（2021·辽宁）辽河流域是辽宁省重要的生态屏障和经济地带。为恢复辽河某段“水体——河岸带”的生物群落，研究人员选择辽河流域常见的植物进行栽种。植物种类、分布及叶片或茎的横切面见下图。下列有关叙述错误的是（　　）
注：右侧为对应植物叶片或茎的横切面示意图，空白处示气腔
A．丙与丁的分布体现了群落的垂直结构
B．四种植物都有发达的气腔，利于根系的呼吸，体现出生物对环境的适应
C．不同位置上植物种类的选择，遵循了协调与平衡原理
D．生态恢复工程使该生态系统的营养结构更复杂，抵抗力稳定性增强
【答案】A
【知识点】群落的结构；生态系统的稳定性；生态工程依据的生态学原理；生态恢复工程；自然选择与适应
【解析】【解答】A、丙与丁是不同地段分布的不同的种群，属于群落的水平结构，A错误；
B、四种植物都有发达的气腔，利于根系的呼吸，这种结构与所生活的环境适应，B正确；
C、不同位置上根据环境选择不同的植物，遵循了协调与平衡原理，C正确；
D、生态恢复工程使该生态系统的营养结构更复杂，自我调节能力更强，抵抗力稳定性增强，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯及部分微生物（落叶层和土壤）。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因：由于在水平方向上地形的变化、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异，它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
2、生物都生活在非常复杂的环境中，时刻受到环境中各种生态因素的影响。生物只有适应环境才能生存繁衍，也就是说，自然界中的每种生物对环境都有一定的适应性，否则早就被淘汰了，这就是适应的普遍性。但是，每种生物对环境的适应都不是绝对的、完全的适应，只是一定程度上的适应，环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响作用，这就是适应的相对性。生活在雪地的老鼠毛色为白色，是一种保护色，不易被其他动物发现，这对它躲避天敌动物的捕食十分有利，这是对环境的一种适应现象。如果降雪推迟，白色鼠反而易被天敌发现而遭捕食，体现了生物对环境的适应具有相对性。
3、生态工程原理：物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理。
4、生态恢复工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
5．（2021·山东）某种螺可以捕食多种藻类，但捕食喜好不同。L、M 两玻璃缸中均加入相等数量的甲、乙、丙三种藻，L 中不放螺，M 中放入 100 只螺。一段时间后，将 M 中的螺全部移入 L 中，并开始统计 L、M 中的藻类数量，结果如图所示。实验期间螺数量不变，下列说法正确的是（　　）
A．螺捕食藻类的喜好为甲藻＞乙藻＞丙藻
B．三种藻的竞争能力为乙藻＞甲藻＞丙藻
C．图示 L 中使乙藻数量在峰值后下降的主要种间关系是竞争
D．甲、乙、丙藻和螺构成一个微型的生态系统
【答案】A
【知识点】种间关系；生态系统的结构
【解析】【解答】A、分析L图，放螺后甲藻数下降，乙藻数量上升之后下降，丙藻数量一直较少最后开始增多，即螺首先捕食藻甲藻，然后乙藻，最后丙藻，A正确；
B、分析M图，没有螺之后甲藻数量明显升高，其次乙藻数量升高，丙藻数量下降，则竞争能力为甲藻>乙藻>丙藻，B错误；
C、L图中加入了螺使得乙藻数量在峰值后下降，C错误；
D、生态系统是由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。甲、乙、丙藻和螺只有生物，没有无机环境，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、生态系统：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。
（1）组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物，是其他生物物质、能量的来源，主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者加快生态系统的物质循环，有利于生产者的传粉或种子的传播，主要指动物，分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，指营腐生生活的微生物和动物。
（2）营养结构是指食物链和食物网。
2、种间关系包括：①互利共生：两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等；②捕食：一种生物以另一种生物为食的现象，比如兔和草，狼和羊；③竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；④寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。
6．（2021·山东）调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时，第一次捕获并标记 39 只鼠，第二次捕获 34 只鼠，其中有标记的鼠 15 只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态，若探测到第一次标记的鼠在重捕前有 5 只由于竞争、天敌等自然因素死亡，但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定，则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于（　　）（结果取整数）
A．66 只/公顷 B．77 只/公顷 C．83 只/公顷 D．88 只/公顷
【答案】B
【知识点】估算种群密度的方法
【解析】【解答】分析题意由标志重捕法计算公式：种群中个体数（N）：标记总数=重捕总数：重捕中被标志的个体数，且由于第一次捕获并标记39只鼠中有5只死亡，则第一次标记的鼠的数量实际为39-5=34只，即N：（39-5）=34：15，N≈77只，即该草场中鼠的种群数量大约为77只。B正确、与题意相符，A、C、D错误，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】1、估算种群密度时，常用样方法和标记重捕法：
（1）一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法，其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度
（2）活动能力大的动物常用标志重捕法，其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。
2、标志重捕法是在被调查种群的生存环境中捕获一部分个体将这些个体进行标志后再放回原来的环境，经过一定期限后进行重捕，根据重捕中标志的个体占总捕数的比例，来估计该种群的数量。设该地段种群中个体数为N，其中标志总数为M，重捕总数为n，重捕中被标志的个体数为m，则N：M=n：m。
7．（2021·浙江）某森林中，高密度的某昆虫幼虫取食落叶松，影响松树的生长，最大松针长度减小，来年幼虫的食物质量变差，导致该昆虫密度下降，使松树得到恢复。反过来随着食物质量的提高，幼虫数量又有所增加。幼虫的密度（虚线）与落叶松的最大松针长度（实线）变化关系
如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．该昆虫幼虫的种群数量呈周期性波动
B．食物是该昆虫幼虫种群数量的外源性调节因素
C．该昆虫幼虫与落叶松处于同一捕食食物链中的不同环节
D．该昆虫幼虫环境容纳量的主要影响因素是落叶松的种群数量
【答案】D
【知识点】种群的数量变动及其原因；种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A.昆虫幼虫的种群数量会随着落叶松的长势呈周期性波动，A说法正确；
B.食物的增减会影响昆虫幼虫种群数量，所以食物时昆虫数量变化的外因，B说法正确；
C.昆虫的幼虫捕食落叶松，所以两者处于同一捕食食物链中的不同环节，C说法正确；
D.落叶松的针长会受到昆虫取食的影响，而昆虫的数量在一定范围内波动，未受到落叶松的种群数量，D说法错误。
故答案为：D。
【分析】环境容纳量：指在自然条件下（环境资源总是有限的），种群能够维持的最大种群数量，其用K来表示。同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响，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。
8．（2021·湖南）以下生物学实验的部分操作过程，正确的是（　　）
　 实验名称 实验操作
A 检测生物组织中的还原糖 在待测液中先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液
B 观察细胞中DNA和RNA的分布 先加甲基绿染色，再加吡罗红染色
C 观察细胞中的线粒体 先用盐酸水解，再用健那绿染色
D 探究酵母菌种群数量变化 先将盖玻片放在计数室上，再在盖玻片边缘滴加培养液
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】DNA、RNA在细胞中的分布实验；检测还原糖的实验；观察线粒体和叶绿体；探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】A、检测生物组织中的还原糖使用斐林试剂。斐林试剂在使用时，需将甲液和乙液混合后再加入到待测样品中，A不符合题意；
B、观察细胞中DNA和RNA的分布时，是用甲基绿吡罗红混合染色剂对细胞染色，由于甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，可显示DNA和RNA在细胞中的分布，B不符合题意；
C、健那绿是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，因此观察线粒体时不需要用盐酸水解，C不符合题意；
D、用抽样检测法调查酵母菌种群数量变化的实验中，应先将盖玻片放在计数室上，将培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入后，吸取多余的培养液后即可镜检开始计数，D符合题意。
故答案为：D
【分析】1.鉴别还原糖用的是斐林试剂，斐林试剂的甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用。鉴别蛋白质用双缩脲试剂，使用时先加A液再加B液。
2.甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿对DNA亲和力强，使DNA显现出绿色，而吡罗红对RNA的亲和力强，使RNA呈现出红色。用甲基绿、吡罗红的混合染色剂将细胞染色，可同时显示DNA和RNA在细胞中的分布。
3.线粒体普遍存在于动物细胞和植物细胞中，健那绿染液能使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。通过染色，可以在高倍显微镜下观察到处于生活状态的线粒体的形态有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。
9．（2021·湖南）某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．食草动物进入早期，其种群数量增长大致呈“J”型曲线
B．图中点a的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量
C．该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关
D．过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性
【答案】B
【知识点】种群数量的变化曲线；生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、食草动物进入草原生态系统早期，由于食物、空间资源充足，又不受其他生物的制约，所以食草动物的种群数量大致呈“J”型曲线增长，A不符合题意；
B、环境容纳量是指一定空间中环境所能维持的种群最大数量，即该种群在该环境中的稳定平衡密度。而图中a点对应的数量为该食草动物的最大数量，但a点后食草动物数量迅速下降并在a点下的某个数值处来回波动，所以环境容纳量应小于a，B符合题意；
C、根据图示可知随着食草动物数量增加，植物数量减少，食草动物数量减少后又会导致植物数量的增多，属于典型的负反馈调节， C不符合题意；
D、生态系统的自我调节能力有一定的限度，过度放牧会使草原生态系统的生物的种类和数量减少，抵抗力稳定性降低，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】1.J型曲线的条件：食物、空间条件充足；气候适宜；没有敌害等理想条件。
S型曲线条件：食物、空间、资源限制，个体间斗争，捕食者增多等环境阻力。
2.K值是环境容纳量，即一定空间中所能维持的种群最大数量，而种群实际数量有可能超过K值，只不过超过K值后，环境容纳不下，种群数量会迅速降下来。
3.生态系统具有自我调节能力，基础是负反馈调节。正反馈常使生态系统远离稳定。
4.抵抗力稳定性：保持自身结构功能相对稳定，物种丰富度越大，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强。恢复力稳定性：恢复自身结构功能相对稳定，物种丰富度越小，营养结构越简单，恢复力稳定性越强。
10．（2021·河北）关于生物学实验的叙述，错误的是（　　）
A．NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同
B．染色质中的DNA比裸露的DNA更容易被甲基绿着色
C．纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液
D．利用取样器取样法调查土壤小动物的种类和数量，推测土壤动物的丰富度
【答案】B
【知识点】DNA、RNA在细胞中的分布实验；检测还原糖的实验；叶绿体色素的提取和分离实验；土壤中动物类群丰富度的研究
【解析】【解答】A、斐林试剂的甲液为0.1g/mL的NaOH溶液，乙液为0.05g/mL的CuSO4溶液，双缩脲试剂的A液为0.1g/mL的NaOH溶液，B液为0.01g/mL的CuSO4溶液，斐林试剂使用时需将甲乙液等量混匀、水浴加热后使用，双缩脲试剂使用时先加A液，创造碱性环境，再加4滴B液，A说法正确；
B.染色质中的DNA和蛋白质结合，同裸露的DNA相比，更不容易被甲基绿着色，B说法错误；
C.不同色素在层析液中的溶解度不同，层析液由20份石油醚、2份丙酮和1份苯酚混合而成，C说法正确；
D.常用取样器取样的方法对土壤中的小动物进行采集，并统计小动物的种类和数量，推测土壤动物的丰富度，D说法正确。
故答案为：B。
【分析】 1、检测还原糖时使用斐林试剂，在水浴加热的条件下，会产生砖红色沉淀；检测蛋白质时使用双缩脲试剂，会在常温产生紫色络合物；
2、在提取和分离绿叶中的色素实验中，无水乙醇提取色素，纸层析法（利用色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的，扩散的快）分离色素。
11．（2021·河北）烟粉虱危害会造成番茄减产。研究者对番茄单作、番茄玫瑰邻作（番茄田与玫瑰田间隔1m）模式下番茄田中不同发育阶段的烟粉虱及其天敌进行了调查，结果见下表。下列叙述错误的是（　　）
种植模式 番茄植株不同部位成虫数量（头叶） 若虫 （头叶） 天敌昆虫 多样性指数
上部叶 中部叶 下部叶
番茄单作 22.7 3.2 0.8 16.5 1.2
番茄玫瑰邻作 1.4 0.2 0.1 1.8 2.2
A．由单作转为邻作，烟粉虱种群的年龄结构改变
B．由单作转为邻作，烟粉虱种群中成虫的空间分布类型改变
C．由单作转为邻作，群落的水平结构改变
D．玫瑰吸引天敌防治害虫，体现了生态系统信息调节生物种间关系的功能
【答案】B
【知识点】种群的特征；群落的结构；生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A.由单作转为邻作，烟粉虱的若虫与成虫的比值由16.5:（22.7+3.2+0.8）变为1.8:（1.4+0.2+0.1），年龄结构发生改变，A说法正确；
B.由单作转为邻作，烟粉虱种群中成虫在番茄植株仍然是上部叶最多，中部叶次之，下部叶最少，故空间分布类型没有改变，B说法错误；
C.由单作转为邻作，增加了玫瑰种类，群落的水平结构发生改变，C说法正确；
D.玫瑰吸引天敌防治害虫，体现了生态系统信息调节生物种间关系（捕食）的功能，D说法正确。
故答案为：B。
【分析】此题的自变量为是否间作，因变量为成虫在植株的分布、若虫的头数及天敌多样性，由表中数据可知种植方式的改变影响着番茄植株不同部位成虫数量、若虫数量和天敌昆虫多样性。
12．（2021·广东）如图示某S形增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种群达到环境容纳量（K值）时，其对应的种群数量是（　　）
A．a B．b C．c D．d
【答案】B
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】如果某时刻种群出生率大于死亡率，种群数量将增长。如果某时刻种群出生率小于死亡率，种群数量将下降。如果某时刻种群出生率等于死亡率，种群数量将维持相对稳定。由图意可知，在b点之前，出生率大于死亡率，种群密度增加；在b点时，出生率巧好等于死亡率，种群数量不再增加，结合环境容纳量的含义，b表示该种群数量已达到环境容纳量（K值），B正确。
故答案为：B。
【分析】K值的含义：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。特点：K值时种群增长速率为0.
13．（2021·全国甲）群落是一个不断发展变化的动态系统。下列关于发生在裸岩和弃耕农田上的群落演替的说法，错误的是（　　）
A．人为因素或自然因素的干扰可以改变植物群落演替的方向
B．发生在裸岩和弃耕农田上的演替分别为初生演替和次生演替
C．发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本阶段
D．在演替过程中，群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展
【答案】C
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、人类活动可以影响群落演替的方向和速度，例如退耕还林、桑基鱼塘等，A正确；
B、裸岩几乎没有生物以及生物全部可能毁灭掉，发生在裸岩上的演替是初生演替，B正确；
C、弃耕农田的土壤含有草本植物的种子等繁殖体，含有少数动物等，弃耕农田保存土壤基质条件，发生的演替属于次生演替，不经历苔藓阶段，C错误；
D、一般情况下，演替过程中随着生物生存的土壤、大气等环境逐渐优越，群落丰富的逐渐提升，群落的营养结构越来越复杂多样，抵抗力稳定性变得越来越强，D正确。
故答案选：C。
【分析】 关于群落的演替：
1、定义：群落的演替是指随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程，实质上可以认为是优势种的取代过程。
2、类型：
（1）初生演替：指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演替，如：沙丘、火山岩、冰川泥。演替过程：裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段（顶级群落）。
（2） 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（如发芽地下茎）的地方发生的演替。
例如：火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田。
3、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。
14．（2021·浙江）大约在1800年，绵羊被引入到塔斯马尼亚岛，绵羊种群呈“S”形曲线增长，直到1860年才稳定在170万头左右。下列叙述正确的是（　　）
A．绵羊种群数量的变化与环境条件有关，而与出生率、死亡率变动无关
B．绵羊种群在达到环境容纳量之前，每单位时间内种群增长的倍数不变
C．若绵羊种群密度增大，相应病原微生物的致病力和传播速度减小
D．若草的生物量不变而种类发生改变，绵羊种群的环境容纳量可能发生变化
【答案】D
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、绵羊种群数量除与环境条件有关外，出生率和死亡率也会影响种群数量的变化：出生率大于死亡率种群数量增加，而死亡率大于出生率种群数量减少，A错误；
B、绵羊种群呈“S”形曲线增长，种群在达到环境容纳量之前，增长率一直下降，故每单位时间内种群增长倍数一直减小，B错误；
C、病原微生物的致病力和传播速度会随着绵羊种群密度的增加而增加，C错误；
D、若草的生物量不变而种类发生改变，则绵羊的食物来源可能会受影响，故绵羊种群的环境容纳量可能发生变化，D正确。
故答案为：D。
【分析】“S”型增长曲线：当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间由于有限的空间、食物和其他生活条件而引起的种内斗争必将加剧，以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低，死亡率增高，从而使种群数量的增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许的最大值时，种群数量将停止增长，有时会在K值保持相对稳定。
15．（2021·浙江）近年来，我省积极践行“两山”理念，建设生态文明，在一些地区实施了退耕还林工程，退耕区域会发生变化。退耕之初发展到顶极群落期间的变化趋势是（　　）
A．生态系统稳定性越来越强
B．群落的净生产量越来越大
C．草本层对垂直结构的影响越来越明显
D．群落中植物个体总数越来越多
【答案】A
【知识点】群落的结构；群落的演替；生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、在次生演替过程中，物种数目会增多，食物链和食物网结构变复杂，则生态系统的稳定性越来越强，A正确；
B、净生产量通常是指从无机营养生物（自养生物）的光合成生产量以及化学合成生产量中减去呼吸消耗量而言，在该演替过程中，群落的净初级生产量变化趋势是增加后减少再稳定，B错误；
C、随着演替的进行，灌木和乔木逐渐占据优势，草本植物因为对光照的竞争不占优势，故其对垂直结构的影响越来越小，C错误；
D、演替过程中群落的物种数目会增多，但植物个体总数不一定越来越多，D错误。
故答案为：A。
【分析】群落的演替包括原生演替和次生演替两种类型．在一个起初没有生命的地方开始发生的演替，叫做原生演替；在原来有生物群落存在，后来由于各种原因使原有群落消亡或受到严重破坏的地方开始的演替，叫做次生演替。退耕还林过程中发生的演替为次生演替过程，据此分析作答。
16．（2021·浙江）下图为一个昆虫种群在某时期的年龄结构图。下列叙述正确的是（　　）
A．从图中的信息可以得出该种群的存活曲线为凹型
B．用性引诱剂来诱杀种群内的个体，对生殖后期的个体最有效
C．环境条件不变，该种群的年龄结构可由目前的稳定型转变为增长型
D．与其它年龄组相比，生殖前期个体获得的杀虫剂抗性遗传给后代的概率最大
【答案】D
【知识点】种群的特征
【解析】【解答】A、种群的存活曲线是表示种群中全部个体死亡过程和死亡情况的曲线，图示只能表示昆虫种群在某时期的年龄结构为增长型，不能得出该种群的存活曲线为凹型，A错误；
B、常用性引诱剂来诱杀种群内的雄性个体，改变种群的正常性比率，会影响雌性个体的正常交配，对生殖期的个体最有效，B错误；
C、由图示可知，该种群的年龄结构目前呈现增长型，若环境条件不变，种群数量会不断增长，之后年龄结构逐渐转变为稳定型，C错误；
D、由于生殖后期个体不再进行繁殖，而生殖前期个体数量远多于生殖期，则生殖前期个体获得的杀虫剂抗性遗传给后代的概率最大，D正确。
故答案为：D。
【分析】种群的年龄结构是指各个年龄组个体数量在种群中所占的比例关系，常用年龄金字塔图形来表示。分析图示可知，该昆虫种群各年龄组个体数量为生殖前期＞生殖期＞生殖后期，呈现为增长型，种群中年幼个体很多，老年个体很少，种群正处于发展时期，种群密度会逐渐增大。
二、双选题
17．（2021·辽宁）灰鹤是大型迁徙鸟类，为国家Ⅱ级重点保护野生动物。研究者对某自然保护区内越冬灰鹤进行了调查分析，发现灰鹤种群通常在同一地点集群夜宿，经调查，该灰鹤种群数量为245只，初次随亲鸟从繁殖地迁徙到越冬地的幼鹤为26只。通过粪便分析，发现越冬灰鹤以保护区内农田收割后遗留的玉米为最主要的食物。下列有关叙述正确的是（　　）
A．统计保护区内灰鹤种群数量可以采用逐个计数法
B．可由上述调查数据计算出灰鹤种群当年的出生率
C．为保护灰鹤，保护区内应当禁止人类的生产活动
D．越冬灰鹤粪便中的能量不属于其同化量的一部分
【答案】A,D
【知识点】种群的特征；估算种群密度的方法；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、数量较少，个体较大的动物，可以采用逐个计数法，A正确；
B、单位时间内新产生的个体数占该种群个体总数的比值即出生率，题中未涉及到出新个数，不能计算出灰鹤种群当年的出生率，B错误；
C、越冬灰鹤以保护区内农田收割后遗留的玉米为最主要的食物，禁止人类的生产活动就不能对农田进行收割，C错误；
D、粪便被分解者利用，属于上一营养级的能量，不属于其同化量的一部分，D正确。
故答案为：AD。
【分析】1、种群的数量特征包括①种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征；②出生率和死亡率：在单位时间内新产生（死亡）的个体数占该种群个体总数的比值即出生率（死亡率），出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度；③迁入率和迁出率：在单位时间_内迁入（迁出）的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率（迁出率），迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小，直接影响种群大小和种群密度；④年龄组成：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，由增长型、稳定型和衰退型，年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据；⑤性别比例：指种群中雌雄个体数目的比例。
2、估算种群密度时，常用样方法和标记重捕法：
（1）一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法，其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度
（2）活动能力大的动物常用标志重捕法，其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。
3、摄入的能量有两个去向，一是成为粪便被分解者利用，二是同化的能量；其中，同化的能量又有两个去向，一是可以作为呼吸作用消耗掉，二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为：一、死后的遗体（分解者分解），二、次级消费者摄入量（流入下一营养级）。
摄入量=同化量+粪便量；
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能；
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
18．（2021·山东）种群增长率是出生率与死亡率之差，若某种水蚤种群密度与种群增长率的关系如图所示。下列相关说法错误的是（　　）
A．水蚤的出生率随种群密度增加而降低
B．水蚤种群密度为 1 个/cm3时，种群数量增长最快
C．单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加而降低
D．若在水蚤种群密度为 32 个/cm3时进行培养，其种群的增长率会为负值
【答案】B,C
【知识点】种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】A、种群密度增加，种内斗争加剧，出生率降低，A正确；
B、水置种群密度为1个/cm3时，种群数量少，种群数量增长不会最快，B错误；
C、种群的增加量是单位时间内增加的个体数量，与种群密度的增加关系不是简单的反比，C错误；
D、由图可知，种群密度24个/cm3时，种群增长率为0，则种群密度超过24个/cm3种内斗争加剧，死亡率大，增长率为负值，D正确。
故答案为：BC。
【分析】种群的数量特征包括①种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征；②出生率和死亡率：在单位时间内新产生（死亡）的个体数占该种群个体总数的比值即出生率（死亡率），出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度；③迁入率和迁出率：在单位时间_内迁入（迁出）的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率（迁出率），迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小，直接影响种群大小和种群密度；④年龄组成：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，由增长型、稳定型和衰退型，年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据；⑤性别比例：指种群中雌雄个体数目的比例。
19．（2021·河北）我国麋鹿经历了本土野外灭绝、圈养种群复壮、放归野外等历程，成功建立野生种群。2020年，我国麋鹿分布点已从最初的2处发展至81处，数量超过8000只，基本覆盖糜鹿野外灭绝前的栖息地，展现了我国生物多样性保护的智慧。下列叙述正确的是（　　）
A．可采用逐个计数法统计糜鹿种群密度
B．增加我国麋鹿种群的遗传多样性，有利于种群的进一步发展
C．麋鹿种群增长速率最大时，种内斗争最小
D．对麋鹿种群进行圈养复壮、放归野外的过程属于就地保护
【答案】A,B
【知识点】估算种群密度的方法；种群数量的变化曲线；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A.麋鹿作为珍稀动物，数量较少个体较大，可采用逐个计数法统计糜鹿种群密度，A说法正确；
B.增加我国麋鹿种群的遗传多样性，即增加麋鹿的个体数目，有利于种群的进一步发展，B说法正确；
C.麋鹿种群增长速率最大时，种群数量为K/2，此时是种群数量快速增加，并不是种群数量最少， 种内斗争最小 ，C说法错误；
D.对麋鹿种群进行圈养复壮、放归野外的过程属于易地保护，D说法错误。
故答案为：AB。
【分析】1、生物多样性包括：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。
2、生物多样性保护措施：
①就地保护，建立自然保护区和风景名胜区是生物多样性最有效的保护；易地保护，将灭绝的物种提供 最后的生存机会；②利用生物技术对濒危物种基因进行保护；③协调好人与生态环境的关系（关键），制定法律法规进行保护，展开多样性的保护研究；反对盲目的掠夺式地开发利用（合理利用是最好的保护），做好宣传和教育。
三、实验探究题
20．（2021·辽宁）生物入侵是当今世界面临的主要环境问题之一。入侵种一般具有较强的适应能力、繁殖能力和扩散能力，而且在入侵地缺乏天敌，因而生长迅速，导致本地物种衰退甚至消失。回答下列问题：
（1）入侵种爆发时，种群增长曲线往往呈“J”型从环境因素考虑，其原因有　 　（至少答出两点）。入侵种的爆发通常会使入侵地的物种多样性　 　，群落发生　 　演替。
（2）三裂叶豚草是辽宁省危害较大的外来入侵植物之一，某锈菌对三裂叶脉草表现为专一性寄生，可使叶片出现锈斑，对其生长有抑制作用为了验证该锈菌对三裂叶豚草的专一性寄生，科研人员进行了侵染实验。
方法：在三裂叶草和多种植物的离体叶片上分别喷一定浓度的锈菌菌液，将叶片静置于适宜条件下，观察和记录发病情况。
实验结果是：　 　。
（3）为了有效控制三裂叶豚草，科研人员开展了生物控制试验，样地中三裂叶豚草初始播种量一致，部分试验结果见下表。
组别 三裂叶豚草生物量（kg·m-2）
第1年 第2年 第3年
A：三裂叶豚草 8.07 12.24 12.24
B：三裂叶豚草+锈菌 7.65 6.43 4.77
C：三裂叶豚草+广聚萤叶甲 8.10 12.43 12.78
D：三裂叶豚草+野艾蒿 4.89 4.02 3.12
注：野艾蒿一植物，锈菌一真菌，广聚萤叶甲一昆虫
分析表中数据可知，除锈菌外，可用于控制三裂叶豚草的生物是　 　，判断依据是　 　。
（4）根据研究结果分析，在尚未被三裂叶豚草入侵但入侵风险较高的区域，可以采取的预防措施是　 　；在已经被三裂叶豚草入侵的区域，为取得更好的治理效果可以采取的治理措施是　 　。
【答案】（1）食物充足、空间充裕、没有敌害等；降低；次生
（2）只有三裂叶草出现锈斑，其他植物叶片正常生长
（3）野艾蒿；D组的三裂叶豚草生物量明显低于对照组
（4）种植野艾蒿；喷洒锈菌
【知识点】种群数量的变化曲线；群落的演替；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】（1）“J”型曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。生物入侵会使当地物种的生存受到威胁，会降低入侵地的物种多样性，使群落发生次生演替。
故答案为： 食物充足、空间充裕、没有敌害等 ； 降低 ； 次生 。
（2）由题意可知，某锈菌对三裂叶脉草表现为专一性寄生，可使叶片出现锈斑，在三裂叶草和多种植物的离体叶片上分别喷一定浓度的锈菌菌液， 将叶片静置于适宜条件下， 结果是只有三裂叶草出现锈斑，其他植物叶片正常生长。
故答案为： 只有三裂叶草出现锈斑，其他植物叶片正常生长。
（3）由D组和A、B组相比，可知除锈菌外野艾蒿降低了三裂叶豚草生物量。
故答案为：野艾蒿；D组的三裂叶豚草生物量明显低于对照组 。
（4）由题意可知，预防三裂叶豚草入侵的方法是种植野艾蒿；已经被三裂叶豚草入侵了，进行喷洒锈菌及时治理。
故答案为： 种植野艾蒿 ； 喷洒锈菌 。
【分析】1、种群数量增长的两种曲线：“J”型曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。“S“型曲线：是受限制的指数增长函数，描述食物、空间都有限，有天敌捕食的真实生物数量增长情况，存在环境容纳的最大值K。
2、群落演替的类型：（1）初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替，初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。（2）次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替，次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
3、生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态，并对本地生态系统造成一定危害的现象。这些生物被叫做外来物种。外来入侵物种具有生态适应能力强，繁殖能力强，传播能力强等特点。
4、探究实验需要遵循的原则：对照原则、唯一变量原则、等量原则。
21．（2021·天津）为研究降水量影响草原小型啮齿动物种群密度的机制，科研人员以田鼠幼鼠为材料进行了一系列实验。其中，野外实验在内蒙古半干旱草原开展，将相同体重的幼鼠放入不同样地中，5个月后测定相关指标，部分结果见下图。
（1）由图1可知，　 　组田鼠体重增幅更大。田鼠体重增加有利于个体存活、育龄个体增多，影响田鼠种群的　 　，从而直接导致种群密度增加。
（2）由图2可知，增加降水有利于　 　生长，其在田鼠食谱中所占比例增加，田鼠食谱发生变化。
（3）随后在室内模拟野外半干旱和增加降水组的食谱，分别对两组田鼠幼鼠进行饲喂，一段时间后，比较两组田鼠体重增幅。该实验目的为　 　.
（4）进一步研究发现，增加降水引起田鼠食谱变化后，田鼠肠道微生物组成也发生变化，其中能利用草中的纤维素等物质合成并分泌短链脂肪酸（田鼠的能量来源之一）的微生物比例显著增加。田鼠与这类微生物的种间关系为　 　。请在图中用箭头标示肠道微生物三类生物之间的能量流动方向。　 　
【答案】（1）增加降水；出生率和死亡率
（2）羊草
（3）检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起
（4）互利共生；
【知识点】种群的特征；种间关系；生态系统的能量流动
【解析】【解答】（1）由图1可知，增加降水组田鼠体重增幅更大。田鼠体重增加有利于个体存活，可以降低死亡率，育龄个体增多提高出生率，故影响种群的出生率和死亡率，从而直接导致种群密度增加。
故答案为：增加降水；出生率和死亡率。
（2）由图2可知，增加降水组有利于羊草的生长。
故答案为： 羊草 。
（3）室内模拟野外半干旱和增加降水组的食谱进行实验，可以排除室外其他因素对实验结果的影响，目的是检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起。
故答案为： 检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起 。
（4）由题意可知，田鼠食用植物，肠道微生物分泌纤维素物质为田鼠提供短链脂肪酸，二者的关系为互利共生。三类生物之间的能量流动方向如图：
故答案为： 互利共生 ；。
【分析】1、种群的数量特征包括①种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征；②出生率和死亡率：在单位时间内新产生（死亡）的个体数占该种群个体总数的比值即出生率（死亡率），出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度；③迁入率和迁出率：在单位时间_内迁入（迁出）的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率（迁出率），迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小，直接影响种群大小和种群密度；④年龄组成：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，由增长型、稳定型和衰退型，年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据；⑤性别比例：指种群中雌雄个体数目的比例。
2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
摄入的能量有两个去向，一是成为粪便被分解者利用，二是同化的能量；其中，同化的能量又有两个去向，一是可以作为呼吸作用消耗掉，二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为：一、死后的遗体（分解者分解），二、次级消费者摄入量（流入下一营养级）。
摄入量=同化量+粪便量；
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能；
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
3、种间关系包括：①互利共生：两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等；②捕食：一种生物以另一种生物为食的现象，比如兔和草，狼和羊；③竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；④寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。
22．（2021·全国乙卷）在自然界中，竞争是一个非常普遍的现象。回答下列问题：
（1）竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中，两个或两个以上受资源限制的，但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起。为了验证竞争排斥原理，某同学选用双小核草履虫和大草履虫为材料进行实验，选择动物所遵循的原则是　 　。该实验中需要将两种草履虫放在资源　 　(填“有限的“或“无限的“)环境中混合培养。当实验出现　 　的结果时即可证实竞争排斥原理。
（2）研究发现，以同一棵树上的种子为食物的两种雀科鸟原来存在竞争关系，经进化后通过分别取食大小不同的种子而能长期共存。若仅从取食的角度分析，两种鸟除了因取食的种子大小不同而共存，还可因取食的　 　(答出1点即可)不同而共存。
（3）根据上述实验和研究，关于生物种间竞争的结果可得出的结论是　 　。
【答案】（1）具有相同的资源利用方式；有限的；双小核草履虫占有优势，最后大草履虫死亡、消失
（2）时间（或位置）
（3）具有相同资源利用方式的两个不同的物种，不能长期共存在同一环境中或进化出新的资源利用方式便可共存
【知识点】种间关系
【解析】【解答】(1)为了验证竞争排斥原理，某同学选用双小核草履虫和大草履虫为材料进行实验，选择动物所遵循的原则是两种动物具有相同的资源利用方式。根据题干信息：“竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中，两个或两个以上受资源限制的，但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起“该实验中需要将两种草履虫放在资源有限的环境中混合培养。因为双小核草履虫比大草履虫增长快，当实验出现双小核草履虫占有优势，最后大草履虫死亡、消失的结果时即可证实竞争排斥原理。
(2)因为以同一棵树上的种子为食物的两种雀科鸟原来存在竞争关系。从取食的角度分析，两种鸟除了因取食的种子大小不同而共存，还可因取食时间不同或取食的位置不同而共存于一个环境中。
(3)综合上述实验和研究，关于生物种间竞争的结果可得出的结论是具有相同资源利用方式的两个不同的物种，不能长期共存在同一环境中进化出新的资源利用方式便可共存。
【分析】群落中的种间关系：
①竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等
②捕食：一种生物以另一种生物作为食物
③寄生：一种生物（寄生者）寄生于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活
④互利共生：两种生物共同生活在一起相互依赖，彼此有利
⑤共栖：两种生物生活在一起,对一方有利,对另一方也无害,或者对双方都有利,两者分开以后都能够独立生活。（海葵常常固着在寄居蟹的外壳上,海葵靠刺细胞防御敌害,能对寄居蟹间接地起到保护作用而寄居蟹到处爬动,可以使海葵得到更多的食物,但是,它们分开以后仍能独立生活。）
四、综合题
23．（2021·湖北）北方农牧交错带是我国面积最大和空间尺度最长的一种交错带。近几十年来，该区域沙漠化加剧，生态环境恶化，成为我国生态问题最为严重的生系统类型之一。因此，开展退耕还林还草工程，已成为促进区域退化土地恢复和植被重建改善土壤环境、提高土地生产力的重要生态措施之一研究人员以耕作的农田为对照，以退耕后人工种植的柠条（灌木）林地、人工杨树林地和弃耕后自然恢复草地为研究样地，调查了退耕还林与还草不同类型样地的地面节肢动物群落结构特征，调查结果如表所示。
样地类型 总个体数量（只） 优势类群（科） 常见类群数量（科） 总类群数量（科）
农田 45 蜉金龟科、蚁科、步甲科和蠼螋科共4科 6 10
柠条林地 38 蚁科 9 10
杨树林地 51 蚁科 6 7
自然恢复草地 47 平腹蛛科、鳃金龟科、蝼蛄科和拟步甲科共4科 11 15
回答下列问题：
（1）上述样地中，节肢动物的物种丰富度最高的是　 　，产生的原因是　 　。
（2）农田优势类群为4科，多于退耕还林样地，从非生物因素的角度分析，原因可能与农田中　 　较高有关（答出2点即可）。
（3）该研究结果表明，退耕还草措施对地面节肢动物多样性的恢复效应比退耕还林措施　 　（填“好”或“差”）。
（4）杨树及甲、乙两种草本药用植物的光合速率与光照强度关系曲线如图所示。和甲相比，乙更适合在杨树林下种植，其原因是　 　。
【答案】（1）自然恢复；草地自然恢复草地植物的种类多，可为节肢动物提供更多的食物条件和栖息空间
（2）水、无机盐（矿质营养）
（3）好
（4）杨树林下光照强度小，而乙比甲的光补偿点和光饱和点均低，弱光下乙净光合速率高
【知识点】影响光合作用的环境因素；群落的概念及组成
【解析】【解答】（1）群落中物种数目的多少称为丰富度，由表可知草地物种丰富度最高，自然恢复草地植物的种类多，可为节肢动物提供更多的食物条件和栖息空间，因此自然恢复草地节肢动物更多。
故答案为： 自然恢复 ； 草地自然恢复草地植物的种类多，可为节肢动物提供更多的食物条件和栖息空间 。
（2） 与柠条林地和杨树林地相比农田优势类群更多，从非生物因素的角度分析，原因可能与农田中水和无机盐较高有关。
故答案为： 水、无机盐（矿质营养） 。
（3）由表可知，退耕后人工种植的柠条（灌木）林地、人工杨树林地的节肢动物总类群分别为10和7，自然恢复草地的节肢动物总类群为15，由此可知，退耕还草措施比退耕还林措施对地面节肢动物多样性的恢复效应好。
故答案为： 好 。
（4）由图可知，乙植物的光补偿点和光饱和点较低，光饱和点也较低，适合在光照较弱的条件下生长，属于阴生植物。
故答案为： 杨树林下光照强度小，而乙比甲的光补偿点和光饱和点均低，弱光下乙净光合速率高 。
【分析】1、不同群落的物种数目有差别。群落中物种数目的多少称为丰富度。物种丰富度决定群落结构复杂度，草原、北方针叶林、热带雨林和荒漠比较，热带雨林物种丰富度最大，荒漠物种丰富度最小。
2、影响光合作用的环境因素。（1）温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。（5）水：水是光合作用产物和反应物，水的含量影响光合作用。（5）矿质元素：叶绿素的合成需要Mg2+，光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成，所以矿质元素也会影响光合作用。
3、由题意可知，以耕作的农田为对照，退耕后人工种植的柠条（灌木）林地和弃耕后自然恢复草地的节肢动物总类群较大，说明恢复效果较好，退耕后人工杨树林地节肢动物总类群较小，恢复效果较差。乙植物的光补偿点和光饱和点较低，适合在光照较弱的条件下生长，属于阴生植物。
24．（2021·浙江）某森林因火灾被大片烧毁。下图是火烧后该地的植物群落在恢复过程中，各类不同植物类型生物量的变化状况。
回答下列问题：
（1）图中的生物量是指净生产量在调查时刻前的　 　。
（2）该植物群落的恢复过程实际上是一个群落的演替过程，这种演替类型属于　 　。恢复到一定阶段时，图示的不同植物类型同时交织在一起，这体现了群落的　 　结构。
（3）当群落演替到　 　时，群落的总生物量将保持相对稳定，其原因是　 　。在此之
前的群落演替过程中，不同植物类型中　 　的生物量会持续上升，而　 　的生物量呈下降趋势。
【答案】（1）积累量
（2）次生演替；垂直
（3）顶极群落；群落的总初级生产量与总呼吸量相等；乔木；高灌木、矮灌木和草本
【知识点】群落的结构；群落的演替
【解析】【解答】（1）植物在进行光合作用的同时一定在进行细胞呼吸，净生产量可以用有机物的积累量来表示。
故答案为：积累量。
（2）火烧后的森林土壤中可能存在种子或者其他繁殖体，所以该地区群落的演替属于次生演替，乔木、灌木、草本属于群落的垂直分层。
故答案为：次生演替；垂直。
（3）当群落的总生物量保持相对稳定，说明该群落已经演替到顶极群落，此时，总初级生产量与总呼吸量相同，在没有达到顶极群落之前，群落中的植物的种类、数量及总生物量都在上升，乔木所占的生物量越来越多，高灌木、矮灌木和草本所占的生物量越来越少。
故答案为：顶极群落；群落的总初级生产量与总呼吸量相等；乔木；高灌木、矮灌木和草本。
【分析】（1）群落演替的两种类型及差异：
　 初生演替 次生演替
起点 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 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
时间 经历时间漫长 经历时间较短
影响
因素 自然因素 人类活动较为关键
实例 沙丘、火山岩、冰川泥上的演替 森林砍伐地、弃耕农田上的演替
（2）群落垂直结构是指群落在空间上的垂直分化或成层现象。它是群落中各植物间及植物与环境间相互关系的一种特殊形式。
森林动物的垂直分布主要与食物、栖息场所有关
①植物的垂直结构
上述影响植物垂直结构的主要因素是光照强度，光照强度总是随高度的下降而逐渐减弱。
②动物的垂直结构：形成的主要原因是植物为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。
25．（2021·湖南）某林场有一片约2公顷的马尾松与石栎混交次生林，群落内马尾松、石栎两个种群的空间分布均为随机分布。为了解群落演替过程中马尾松和石栎种群密度的变化特征，某研究小组在该混交次生林中选取5个固定样方进行观测，每个样方的面积为0.04公顷，某一时期的观测结果如表所示。
树高X（m） 马尾松（株） 石栎（株）
样方1 样方2 样方3 样方4 样方5 样方1 样方2 样方3 样方4 样方5
x≤5 8 9 7 5 8 46 48 50 47 45
510x>15 13 16 14 15 12 3 2 1 2 2
合计 80 81 81 84 85 81 78 84 79 77
注：同一树种的树高与年龄存在一定程度的正相关性；两树种在幼年期时的高度基本一致。
回答下列问题：
（1）调查植物种群密度取样的关键是　 　 ；根据表中调查数据计算，马尾松种群密度为　 　。
（2）该群落中，马尾松和石栎之间的种间关系是　 　。马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种。根据表中数据和树种的特性预测该次生林数十年后优势树种是　 　，理由是　 　。
【答案】（1）随机取样；2055株/公顷
（2）竞争；马尾松；马尾松的成年树大于石栎，且马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种，在二者的竞争中马尾松具有优势，石栎会由于被马尾松遮光而处于劣势
【知识点】估算种群密度的方法；群落的演替
【解析】【解答】（1）调查植物种群密度取样的关键是随机取样，以避免人为因素的影响；根据表中调查数据计算，马尾松种群密度为 （80+81+81+84+85）÷5÷0.04=2055株/公顷。
（2）该群落中，马尾松和石栎生活在同一区域，会争夺光照、水和无机盐，二者之间的种间关系是竞争，马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种。根据表中数据可知，马尾松幼苗数低于石栎，但马尾松的成年树大于石栎，且马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种，在二者的竞争中马尾松具有优势，石栎会由于被马尾松遮光而处于劣势，预测该次生林数十年后马尾松将成为优势树种。
故答案为：（1） 随机取样 ； 2055株/公顷 （2） 竞争 ； 马尾松 ； 马尾松的成年树大于石栎，且马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种，在二者的竞争中马尾松具有优势，石栎会由于被马尾松遮光而处于劣势
【分析】1.种群密度：种群最基本的数量特征。单位面积或单位体积中某一种群全部个体的数量。
2.种群密度估算方法有样方法和标志重补法。样方法取样的关键是随机取样。
3.种间关系
（1）互利共生：相互依赖，相互得益，生活在一起；分开后双方中至少一方不能单独生活，数量上表现为同增同减。
（2）竞争：两种或两种以上生物竞争同一资源，相互妨碍。
（3）捕食：一种生物取食另一种生物。
（4）寄生：一种生物以另一种生物已消化利用的营养物质为营养，对寄主有害。
26．（2021·河北）为探究全球气候变暖对生态系统的影响，研究者将20个人工淡水池塘均分成两组，对照组保持环境温度，实验组始终比对照组高4℃（利用温控装置），并从附近淡水栖息地搜集水生生物投入池塘。连续多年观测发现，池塘逐渐形成主要由浮游植物和浮游动物组成的群落。第15年时，池塘中浮游植物和浮游动物生物量（单位体积水体中生物体的质量）的检测结果如图。
回答下列问题：
（1）池塘生物群落区别于湖泊生物群落的重要特征为　 　，池塘生物群落从简单到复杂的过程中发生了　 　演替。
（2）某种水生生物被投入池塘后，其种群数量将呈　 　型增长，若该生物种群密度在较长时期保持相对稳定，表明其种群数量已达到了　 　。
（3）从能量流动角度分析，升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是　 　。
（4）碳在池塘生物群落中主要以　 　的形式传递，碳循环具有全球性的主要原因是　 　。
【答案】（1）群落的物种组成；次生
（2）“S”；环境容纳量（或K值）
（3）生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快
（4）含碳有机物；碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行 ，大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动
【知识点】种群的数量变动及其原因；群落的演替；生态系统的能量流动；生态系统的物质循环
【解析】【解答】（1）群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。池塘中保留了原有的土壤条件等，所以该过程中发生了群落的次生演替。
故答案为：群落的物种组成；次生。
（2）池塘空间和资源有限，某种水生生物被投入池塘后，其种群数量增长会呈“S”型曲线增长。当该种群密度处于较长期的相对稳定阶段，表明其种群数量已达到了环境容纳量。
故答案为：“S”；环境容纳量。
（3）食物链中每一营养级同化的能量可以包括自身呼吸消耗、被下一营养级同化、被分解者分解利用及暂时未被利用。从能量流动角度分析，升高温度可能会导致每一营养级生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快，从而导致生态系统总生物量降低。
故答案为： 生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快。
（4）碳在无机环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在，在生物群落的各类生物体中以含碳有机物的形式存在，并通过食物链在生物群落中传递；大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动，所以碳循环具有全球性。
故答案为：含碳有机物；碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行 ，大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动。
【分析】（1）群落演替类型：
①初生演替：指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演替，如：沙丘、火山岩、冰川泥。
②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（如发芽地下茎）的地方发生的演替。如：火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田。
（2）K值的含义：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。
特点：K值时种群增长速率为0.
K/2时种群增长速率最大。
①K值不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件状况改善时，K值会上升。
②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。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。　
（3）碳的循环过程：碳从无机环境到生物群落是通过光合作用、化能合成作用实现的；从生物群落到无机环境则是通过动植物的细胞呼吸和微生物的分解作用实现的。
碳的循环过程：
①碳在无机环境大气中主要以二氧化碳的形式存在
②碳通过光合作用和化能合成作用两种代谢反应从无机环境进入生物群落。
③碳以二氧化碳的形式从无机环境进入生物群落。
④碳在生物群落内部以有机物形式传递，通过食物链、食物网渠道进行传递；
⑤碳通过生产者、消费者的呼吸作用、分解者的分解作用和化石原料的燃烧返回到无机环境。
⑥碳以二氧化碳的形式从生物群落进入无机环境；
⑦碳在无机环境与生物群落之间主要是以二氧化碳的形式进行循环
27．（2021·全国甲）捕食是一种生物以另一种生物为食的现象，能量在生态系统中是沿食物链流动的。回答下列问题：
（1）在自然界中，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，这一现象对捕食者的意义是　 　（答出1点即可）。
（2）青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析，这条食物链上能量流动的特点是　 　。
（3）森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统，林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是以　 　生态系统为研究对象得出的。
【答案】（1）避免自己没有食物，无法生存下去
（2）单向流动，逐级递减
（3）湖泊（赛达伯格湖）
【知识点】种间关系；生态系统的能量流动
【解析】【解答】 （1）在自然界中，存在着“精明的捕食者策略”，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，可能吃掉一些衰老、受伤的个体，避免食物吃光，而无其他食物代替，导致自己物种也会走向灭绝。
（2）根据林德曼对能量流动研究的成果分析发现，随着营养级的逐渐升高，生物能量越来越少，能量流动只能由食物链上的被捕食者流向捕食者，方向单一。所以这条食物链上能量流动的特点是单向流动，逐级递减 。
（3） 森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统。由课本知识可知，林德曼关于生态系统能量流动，进行定量分析，研究成果是以湖泊（赛达伯格湖）生态系统为研究对象得出的 。
【分析】 1、种间关系是两个物种之间的生态关系，包括竞争、捕食、互利共生和寄生等：
①捕食：一种生物以另一种生物作为食物；
②竞争：两种或两种以上生物相互争夺相同的空间和食物资源等，导致竞争的结果常表现为相互抑制，或者有时表现为一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡；
③寄生：一种生物（寄生者）寄居于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活；
④互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。
2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。能量流动主要特点是单向的、逐级递减的。
28．（2021·浙江）原产于北美的植物——加拿大一枝黄花具有生长迅速、竞争力强的特性，近年来在我国某地大肆扩散，对生物多样性和农业生产造成了危害。回答下列问题：
（1）加拿大一枝黄花入侵了某草本群落，会经历定居→扩张→占据优势等阶段，当它取得绝对的优势地位时，种群的分布型更接近　 　。为了清除加拿大一枝黄花，通常采用人工收割并使之自然腐烂的方法，收割的适宜时机应在　 　（填“开花前”或“开花后”）。
上述处理方法改变了生态系统中生产者的组成格局，同时加快了加拿大一枝黄花积聚的能量以化学能的形式流向　 　。
（2）加拿大一枝黄花与昆虫、鸟类和鼠类等共同组成群落，它们之间建立起以　 　关系为纽带的食物网。某种鸟可以在不同的食物链中处于不同的环节，其原因是　 　。若昆虫与鸟类单位体重的同化量相等，昆虫比鸟类体重的净增长量要高，其原因是鸟类同化的能量中用于维持　 　的部分较多。
（3）加拿大一枝黄花虽存在危害，但可以运用生态工程中的　 　技术，在造纸、沼气发酵、肥田等方面加以利用。
【答案】（1）均匀分布；开花前；分解者
（2）营养；该种鸟的取食对象处于不同的营养级；体温
（3）物质良性循环
【知识点】种群的特征；生态系统的结构；生态系统的能量流动
【解析】【解答】（1）均匀分布是种内竞争的结果，当加拿大一枝黄花入侵了某草本群落，取得绝对的优势地位时，种群内的个体种内竞争激烈，故其分布型更接近均匀分布，有利于种群个体发展；为了清除加拿大一枝黄花，通常采用人工收割并使之自然腐烂的方法，收割的适宜时机应在开花前，防止该种群开花后结种子，否则自然腐烂后会将种子留在土壤中；收割后的加拿大一枝黄花自然腐烂是分解者的作用，加快了加拿大一枝黄花积聚的能量以化学能的形式流向分解者。（2）加拿大一枝黄花与昆虫、鸟类和鼠类等共同组成群落，它们之间建立起以吃与被吃的营养关系为纽带的食物网；由于在食物网中，某种鸟的取食对象处于不同的营养级，故其可以在不同的食物链中处于不同的环节；鸟类是恒温动物，需要分解有机物释放热能以维持体温的恒定，故若昆虫与鸟类单位体重的同化量相等，由于鸟类同化的能量中用于维持体温的部分较多，故昆虫比鸟类体重的净增长量要高（说明鸟类用于生长、发育和繁殖的能量更少）。（3）由于加拿大一枝黄花具有生长迅速的特性，故它虽存在危害，但可运用生态工程中的物质良性循环技术，在造纸、沼气发酵、肥田等方面加以利用。
【分析】种群的分布型有随机分布、集群分布和均匀分布；分解者能将有机物分解成无机物；每一个营养级的同化量的去向为自身呼吸作用消耗以热能形式散失（维持体温）和用于生长、发育和繁殖等。
1 / 12021年高考生物全国真题分类汇编专题13 种群和群落
一、单选题
1．（2021·湖北）酷热干燥的某国家公园内生长有很多马齿苋属植物叶片嫩而多肉，深受大象喜爱。其枝条在大象进食时常被折断掉到地上，遭到踩踏的枝条会长成新的植株。白天马齿苋属植物会关闭气孔，在凉爽的夜晚吸收CO2并储存起来。针对上述现象，下列叙述错误的是（　　）
A．大象和马齿苋属植物之间存在共同进化
B．大象和马齿苋属植物存在互利共生关系
C．水分是马齿苋属植物生长的主要限制因素
D．白天马齿苋属植物气孔关闭，仍能进行光合作用
2．（2021·湖北）20世纪末，野生熊猫分布在秦岭、岷山和小相岭等6大山系。全国已建立熊猫自然保护区40余个，野生熊猫栖息地面积大幅增长。在秦岭，栖息地已被分割成5个主要活动区域；在岷山，熊猫被分割成10多个小种群；小相岭山系熊猫栖息地最为破碎，各隔离种群熊猫数量极少。下列叙述错误的是（　　）
A． 熊猫的自然种群个体数量低与其繁育能力有关
B．增大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量
C．隔离阻碍了各种群间的基因交流，熊猫小种群内会产生近亲繁殖
D．在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊，可以提高熊猫的种群数
3．（2021·辽宁）辽宁省盘锦市的蛤蜊岗是由河流入海冲积而成的具有潮间带特征的水下钱滩，也是我国北方地区滩涂贝类的重要产地之一，其中的底栖动物在物质循环和能量流动中具有重要作用。科研人员利用样方法对底栖动物的物种丰富度进行了调查结果表明该地底栖动物主要包括滤食性的双壳类、碎屑食性的多毛类和肉食性的虾蟹类等。下列有关叙述正确的是（　　）
A．本次调查的采样地点应选择底栖动物集中分布的区域
B．底栖动物中既有消费者，又有分解者
C．蛤蜊岗所有的底栖动物构成了一个生物群落
D．蛤蜊岗生物多样性的直接价值大于间接价值
4．（2021·辽宁）辽河流域是辽宁省重要的生态屏障和经济地带。为恢复辽河某段“水体——河岸带”的生物群落，研究人员选择辽河流域常见的植物进行栽种。植物种类、分布及叶片或茎的横切面见下图。下列有关叙述错误的是（　　）
注：右侧为对应植物叶片或茎的横切面示意图，空白处示气腔
A．丙与丁的分布体现了群落的垂直结构
B．四种植物都有发达的气腔，利于根系的呼吸，体现出生物对环境的适应
C．不同位置上植物种类的选择，遵循了协调与平衡原理
D．生态恢复工程使该生态系统的营养结构更复杂，抵抗力稳定性增强
5．（2021·山东）某种螺可以捕食多种藻类，但捕食喜好不同。L、M 两玻璃缸中均加入相等数量的甲、乙、丙三种藻，L 中不放螺，M 中放入 100 只螺。一段时间后，将 M 中的螺全部移入 L 中，并开始统计 L、M 中的藻类数量，结果如图所示。实验期间螺数量不变，下列说法正确的是（　　）
A．螺捕食藻类的喜好为甲藻＞乙藻＞丙藻
B．三种藻的竞争能力为乙藻＞甲藻＞丙藻
C．图示 L 中使乙藻数量在峰值后下降的主要种间关系是竞争
D．甲、乙、丙藻和螺构成一个微型的生态系统
6．（2021·山东）调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时，第一次捕获并标记 39 只鼠，第二次捕获 34 只鼠，其中有标记的鼠 15 只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态，若探测到第一次标记的鼠在重捕前有 5 只由于竞争、天敌等自然因素死亡，但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定，则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于（　　）（结果取整数）
A．66 只/公顷 B．77 只/公顷 C．83 只/公顷 D．88 只/公顷
7．（2021·浙江）某森林中，高密度的某昆虫幼虫取食落叶松，影响松树的生长，最大松针长度减小，来年幼虫的食物质量变差，导致该昆虫密度下降，使松树得到恢复。反过来随着食物质量的提高，幼虫数量又有所增加。幼虫的密度（虚线）与落叶松的最大松针长度（实线）变化关系
如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．该昆虫幼虫的种群数量呈周期性波动
B．食物是该昆虫幼虫种群数量的外源性调节因素
C．该昆虫幼虫与落叶松处于同一捕食食物链中的不同环节
D．该昆虫幼虫环境容纳量的主要影响因素是落叶松的种群数量
8．（2021·湖南）以下生物学实验的部分操作过程，正确的是（　　）
　 实验名称 实验操作
A 检测生物组织中的还原糖 在待测液中先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液
B 观察细胞中DNA和RNA的分布 先加甲基绿染色，再加吡罗红染色
C 观察细胞中的线粒体 先用盐酸水解，再用健那绿染色
D 探究酵母菌种群数量变化 先将盖玻片放在计数室上，再在盖玻片边缘滴加培养液
A．A B．B C．C D．D
9．（2021·湖南）某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．食草动物进入早期，其种群数量增长大致呈“J”型曲线
B．图中点a的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量
C．该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关
D．过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性
10．（2021·河北）关于生物学实验的叙述，错误的是（　　）
A．NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同
B．染色质中的DNA比裸露的DNA更容易被甲基绿着色
C．纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液
D．利用取样器取样法调查土壤小动物的种类和数量，推测土壤动物的丰富度
11．（2021·河北）烟粉虱危害会造成番茄减产。研究者对番茄单作、番茄玫瑰邻作（番茄田与玫瑰田间隔1m）模式下番茄田中不同发育阶段的烟粉虱及其天敌进行了调查，结果见下表。下列叙述错误的是（　　）
种植模式 番茄植株不同部位成虫数量（头叶） 若虫 （头叶） 天敌昆虫 多样性指数
上部叶 中部叶 下部叶
番茄单作 22.7 3.2 0.8 16.5 1.2
番茄玫瑰邻作 1.4 0.2 0.1 1.8 2.2
A．由单作转为邻作，烟粉虱种群的年龄结构改变
B．由单作转为邻作，烟粉虱种群中成虫的空间分布类型改变
C．由单作转为邻作，群落的水平结构改变
D．玫瑰吸引天敌防治害虫，体现了生态系统信息调节生物种间关系的功能
12．（2021·广东）如图示某S形增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种群达到环境容纳量（K值）时，其对应的种群数量是（　　）
A．a B．b C．c D．d
13．（2021·全国甲）群落是一个不断发展变化的动态系统。下列关于发生在裸岩和弃耕农田上的群落演替的说法，错误的是（　　）
A．人为因素或自然因素的干扰可以改变植物群落演替的方向
B．发生在裸岩和弃耕农田上的演替分别为初生演替和次生演替
C．发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本阶段
D．在演替过程中，群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展
14．（2021·浙江）大约在1800年，绵羊被引入到塔斯马尼亚岛，绵羊种群呈“S”形曲线增长，直到1860年才稳定在170万头左右。下列叙述正确的是（　　）
A．绵羊种群数量的变化与环境条件有关，而与出生率、死亡率变动无关
B．绵羊种群在达到环境容纳量之前，每单位时间内种群增长的倍数不变
C．若绵羊种群密度增大，相应病原微生物的致病力和传播速度减小
D．若草的生物量不变而种类发生改变，绵羊种群的环境容纳量可能发生变化
15．（2021·浙江）近年来，我省积极践行“两山”理念，建设生态文明，在一些地区实施了退耕还林工程，退耕区域会发生变化。退耕之初发展到顶极群落期间的变化趋势是（　　）
A．生态系统稳定性越来越强
B．群落的净生产量越来越大
C．草本层对垂直结构的影响越来越明显
D．群落中植物个体总数越来越多
16．（2021·浙江）下图为一个昆虫种群在某时期的年龄结构图。下列叙述正确的是（　　）
A．从图中的信息可以得出该种群的存活曲线为凹型
B．用性引诱剂来诱杀种群内的个体，对生殖后期的个体最有效
C．环境条件不变，该种群的年龄结构可由目前的稳定型转变为增长型
D．与其它年龄组相比，生殖前期个体获得的杀虫剂抗性遗传给后代的概率最大
二、双选题
17．（2021·辽宁）灰鹤是大型迁徙鸟类，为国家Ⅱ级重点保护野生动物。研究者对某自然保护区内越冬灰鹤进行了调查分析，发现灰鹤种群通常在同一地点集群夜宿，经调查，该灰鹤种群数量为245只，初次随亲鸟从繁殖地迁徙到越冬地的幼鹤为26只。通过粪便分析，发现越冬灰鹤以保护区内农田收割后遗留的玉米为最主要的食物。下列有关叙述正确的是（　　）
A．统计保护区内灰鹤种群数量可以采用逐个计数法
B．可由上述调查数据计算出灰鹤种群当年的出生率
C．为保护灰鹤，保护区内应当禁止人类的生产活动
D．越冬灰鹤粪便中的能量不属于其同化量的一部分
18．（2021·山东）种群增长率是出生率与死亡率之差，若某种水蚤种群密度与种群增长率的关系如图所示。下列相关说法错误的是（　　）
A．水蚤的出生率随种群密度增加而降低
B．水蚤种群密度为 1 个/cm3时，种群数量增长最快
C．单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加而降低
D．若在水蚤种群密度为 32 个/cm3时进行培养，其种群的增长率会为负值
19．（2021·河北）我国麋鹿经历了本土野外灭绝、圈养种群复壮、放归野外等历程，成功建立野生种群。2020年，我国麋鹿分布点已从最初的2处发展至81处，数量超过8000只，基本覆盖糜鹿野外灭绝前的栖息地，展现了我国生物多样性保护的智慧。下列叙述正确的是（　　）
A．可采用逐个计数法统计糜鹿种群密度
B．增加我国麋鹿种群的遗传多样性，有利于种群的进一步发展
C．麋鹿种群增长速率最大时，种内斗争最小
D．对麋鹿种群进行圈养复壮、放归野外的过程属于就地保护
三、实验探究题
20．（2021·辽宁）生物入侵是当今世界面临的主要环境问题之一。入侵种一般具有较强的适应能力、繁殖能力和扩散能力，而且在入侵地缺乏天敌，因而生长迅速，导致本地物种衰退甚至消失。回答下列问题：
（1）入侵种爆发时，种群增长曲线往往呈“J”型从环境因素考虑，其原因有　 　（至少答出两点）。入侵种的爆发通常会使入侵地的物种多样性　 　，群落发生　 　演替。
（2）三裂叶豚草是辽宁省危害较大的外来入侵植物之一，某锈菌对三裂叶脉草表现为专一性寄生，可使叶片出现锈斑，对其生长有抑制作用为了验证该锈菌对三裂叶豚草的专一性寄生，科研人员进行了侵染实验。
方法：在三裂叶草和多种植物的离体叶片上分别喷一定浓度的锈菌菌液，将叶片静置于适宜条件下，观察和记录发病情况。
实验结果是：　 　。
（3）为了有效控制三裂叶豚草，科研人员开展了生物控制试验，样地中三裂叶豚草初始播种量一致，部分试验结果见下表。
组别 三裂叶豚草生物量（kg·m-2）
第1年 第2年 第3年
A：三裂叶豚草 8.07 12.24 12.24
B：三裂叶豚草+锈菌 7.65 6.43 4.77
C：三裂叶豚草+广聚萤叶甲 8.10 12.43 12.78
D：三裂叶豚草+野艾蒿 4.89 4.02 3.12
注：野艾蒿一植物，锈菌一真菌，广聚萤叶甲一昆虫
分析表中数据可知，除锈菌外，可用于控制三裂叶豚草的生物是　 　，判断依据是　 　。
（4）根据研究结果分析，在尚未被三裂叶豚草入侵但入侵风险较高的区域，可以采取的预防措施是　 　；在已经被三裂叶豚草入侵的区域，为取得更好的治理效果可以采取的治理措施是　 　。
21．（2021·天津）为研究降水量影响草原小型啮齿动物种群密度的机制，科研人员以田鼠幼鼠为材料进行了一系列实验。其中，野外实验在内蒙古半干旱草原开展，将相同体重的幼鼠放入不同样地中，5个月后测定相关指标，部分结果见下图。
（1）由图1可知，　 　组田鼠体重增幅更大。田鼠体重增加有利于个体存活、育龄个体增多，影响田鼠种群的　 　，从而直接导致种群密度增加。
（2）由图2可知，增加降水有利于　 　生长，其在田鼠食谱中所占比例增加，田鼠食谱发生变化。
（3）随后在室内模拟野外半干旱和增加降水组的食谱，分别对两组田鼠幼鼠进行饲喂，一段时间后，比较两组田鼠体重增幅。该实验目的为　 　.
（4）进一步研究发现，增加降水引起田鼠食谱变化后，田鼠肠道微生物组成也发生变化，其中能利用草中的纤维素等物质合成并分泌短链脂肪酸（田鼠的能量来源之一）的微生物比例显著增加。田鼠与这类微生物的种间关系为　 　。请在图中用箭头标示肠道微生物三类生物之间的能量流动方向。　 　
22．（2021·全国乙卷）在自然界中，竞争是一个非常普遍的现象。回答下列问题：
（1）竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中，两个或两个以上受资源限制的，但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起。为了验证竞争排斥原理，某同学选用双小核草履虫和大草履虫为材料进行实验，选择动物所遵循的原则是　 　。该实验中需要将两种草履虫放在资源　 　(填“有限的“或“无限的“)环境中混合培养。当实验出现　 　的结果时即可证实竞争排斥原理。
（2）研究发现，以同一棵树上的种子为食物的两种雀科鸟原来存在竞争关系，经进化后通过分别取食大小不同的种子而能长期共存。若仅从取食的角度分析，两种鸟除了因取食的种子大小不同而共存，还可因取食的　 　(答出1点即可)不同而共存。
（3）根据上述实验和研究，关于生物种间竞争的结果可得出的结论是　 　。
四、综合题
23．（2021·湖北）北方农牧交错带是我国面积最大和空间尺度最长的一种交错带。近几十年来，该区域沙漠化加剧，生态环境恶化，成为我国生态问题最为严重的生系统类型之一。因此，开展退耕还林还草工程，已成为促进区域退化土地恢复和植被重建改善土壤环境、提高土地生产力的重要生态措施之一研究人员以耕作的农田为对照，以退耕后人工种植的柠条（灌木）林地、人工杨树林地和弃耕后自然恢复草地为研究样地，调查了退耕还林与还草不同类型样地的地面节肢动物群落结构特征，调查结果如表所示。
样地类型 总个体数量（只） 优势类群（科） 常见类群数量（科） 总类群数量（科）
农田 45 蜉金龟科、蚁科、步甲科和蠼螋科共4科 6 10
柠条林地 38 蚁科 9 10
杨树林地 51 蚁科 6 7
自然恢复草地 47 平腹蛛科、鳃金龟科、蝼蛄科和拟步甲科共4科 11 15
回答下列问题：
（1）上述样地中，节肢动物的物种丰富度最高的是　 　，产生的原因是　 　。
（2）农田优势类群为4科，多于退耕还林样地，从非生物因素的角度分析，原因可能与农田中　 　较高有关（答出2点即可）。
（3）该研究结果表明，退耕还草措施对地面节肢动物多样性的恢复效应比退耕还林措施　 　（填“好”或“差”）。
（4）杨树及甲、乙两种草本药用植物的光合速率与光照强度关系曲线如图所示。和甲相比，乙更适合在杨树林下种植，其原因是　 　。
24．（2021·浙江）某森林因火灾被大片烧毁。下图是火烧后该地的植物群落在恢复过程中，各类不同植物类型生物量的变化状况。
回答下列问题：
（1）图中的生物量是指净生产量在调查时刻前的　 　。
（2）该植物群落的恢复过程实际上是一个群落的演替过程，这种演替类型属于　 　。恢复到一定阶段时，图示的不同植物类型同时交织在一起，这体现了群落的　 　结构。
（3）当群落演替到　 　时，群落的总生物量将保持相对稳定，其原因是　 　。在此之
前的群落演替过程中，不同植物类型中　 　的生物量会持续上升，而　 　的生物量呈下降趋势。
25．（2021·湖南）某林场有一片约2公顷的马尾松与石栎混交次生林，群落内马尾松、石栎两个种群的空间分布均为随机分布。为了解群落演替过程中马尾松和石栎种群密度的变化特征，某研究小组在该混交次生林中选取5个固定样方进行观测，每个样方的面积为0.04公顷，某一时期的观测结果如表所示。
树高X（m） 马尾松（株） 石栎（株）
样方1 样方2 样方3 样方4 样方5 样方1 样方2 样方3 样方4 样方5
x≤5 8 9 7 5 8 46 48 50 47 45
510x>15 13 16 14 15 12 3 2 1 2 2
合计 80 81 81 84 85 81 78 84 79 77
注：同一树种的树高与年龄存在一定程度的正相关性；两树种在幼年期时的高度基本一致。
回答下列问题：
（1）调查植物种群密度取样的关键是　 　 ；根据表中调查数据计算，马尾松种群密度为　 　。
（2）该群落中，马尾松和石栎之间的种间关系是　 　。马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种。根据表中数据和树种的特性预测该次生林数十年后优势树种是　 　，理由是　 　。
26．（2021·河北）为探究全球气候变暖对生态系统的影响，研究者将20个人工淡水池塘均分成两组，对照组保持环境温度，实验组始终比对照组高4℃（利用温控装置），并从附近淡水栖息地搜集水生生物投入池塘。连续多年观测发现，池塘逐渐形成主要由浮游植物和浮游动物组成的群落。第15年时，池塘中浮游植物和浮游动物生物量（单位体积水体中生物体的质量）的检测结果如图。
回答下列问题：
（1）池塘生物群落区别于湖泊生物群落的重要特征为　 　，池塘生物群落从简单到复杂的过程中发生了　 　演替。
（2）某种水生生物被投入池塘后，其种群数量将呈　 　型增长，若该生物种群密度在较长时期保持相对稳定，表明其种群数量已达到了　 　。
（3）从能量流动角度分析，升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是　 　。
（4）碳在池塘生物群落中主要以　 　的形式传递，碳循环具有全球性的主要原因是　 　。
27．（2021·全国甲）捕食是一种生物以另一种生物为食的现象，能量在生态系统中是沿食物链流动的。回答下列问题：
（1）在自然界中，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，这一现象对捕食者的意义是　 　（答出1点即可）。
（2）青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析，这条食物链上能量流动的特点是　 　。
（3）森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统，林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是以　 　生态系统为研究对象得出的。
28．（2021·浙江）原产于北美的植物——加拿大一枝黄花具有生长迅速、竞争力强的特性，近年来在我国某地大肆扩散，对生物多样性和农业生产造成了危害。回答下列问题：
（1）加拿大一枝黄花入侵了某草本群落，会经历定居→扩张→占据优势等阶段，当它取得绝对的优势地位时，种群的分布型更接近　 　。为了清除加拿大一枝黄花，通常采用人工收割并使之自然腐烂的方法，收割的适宜时机应在　 　（填“开花前”或“开花后”）。
上述处理方法改变了生态系统中生产者的组成格局，同时加快了加拿大一枝黄花积聚的能量以化学能的形式流向　 　。
（2）加拿大一枝黄花与昆虫、鸟类和鼠类等共同组成群落，它们之间建立起以　 　关系为纽带的食物网。某种鸟可以在不同的食物链中处于不同的环节，其原因是　 　。若昆虫与鸟类单位体重的同化量相等，昆虫比鸟类体重的净增长量要高，其原因是鸟类同化的能量中用于维持　 　的部分较多。
（3）加拿大一枝黄花虽存在危害，但可以运用生态工程中的　 　技术，在造纸、沼气发酵、肥田等方面加以利用。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】协同进化与生物多样性的形成；群落的结构；种间关系
【解析】【解答】A、由题意可知， 某国家公园内生长有很多马齿苋属植物叶片嫩而多肉，深受大象喜爱。其枝条在大象进食时常被折断掉到地上，遭到踩踏的枝条会长成新的植株，大象和马齿苋属植物是不同种生物相互影响，不断进化和发展，属于共同进化，A正确；
B、由题意可知，大象喜爱食用马齿苋属植物嫩而多肉的叶片，二者存在捕食关系，B错误；
C、由题意可知，马齿苋属植物生长在酷热干燥的环境中，酷热干燥环境缺少水分，故水分是马齿范属植物生长的主要限制因素，C正确；
D、 由题意可知，马齿苋属植物在凉爽的夜晚吸收CO2并储存起来，而白天会关闭气孔，则白天会利用夜晚储存起来的CO2进行光合作用，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、协同进化：不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。
2、种间关系包括：①互利共生：两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等；②捕食：一种生物以另一种生物为食的现象，比如兔和草，狼和羊；③竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；④寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。
3、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯及部分微生物（落叶层和土壤）。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因：由于在水平方向上地形的变化、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异，它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
2．【答案】D
【知识点】物种的概念与形成；种群的数量变动及其原因；种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、种群数量与种群的繁殖能力及迁徙有关，由题意可知，自然保护区中无群体的迁徙，则熊猫的自然种群个体数量低与其繁殖能力有关，A正确；
B、环境容纳量是指特定环境所能容许的种群数量的最大值，只与环境有关，故建立自然保护区改善生存环境，提高环境容纳量，是保护野生大熊猫的根本措施，B正确；
C、由于地理隔离存在使熊猫不能相遇，不同种群间不发生基因交流，熊猫只能小种群内近亲繁殖，C正确；
D、在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊，增加了不同种群间熊猫交流的机会，则多个熊猫种群有可能会集合到一起成为一个大种群，导致熊猫的种群数下降，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、影响种群数量变化的因素包括生物因素和非生物因素，动物种群数量受生物因素影响的同时，也受气温、日照和降水等非生物因素的影响，气候、季节、降水等的变化，影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。
2、最高环境容纳量（简称“环境容纳量”）是指特定环境所能容许的种群数量的最大值。环境容纳量是环境制约作用的具体体现，有限的环境只能为有限生物的生存提供所需的资源。环境容纳量的实质是有限环境中的有限增长。
3、隔离在物种形成中的作用：
（1）地理隔离：不同种群出现不同的突变和基因重组；不同种群间不发生基因交流；不同种群的基因频率发生不同的变化。
（2）自然选择：食物和栖息条件互不相同；自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用不同。
（3）生殖隔离：基因库形成明显差异，并逐渐出现生殖隔离，从而形成不同物种。
3．【答案】B
【知识点】土壤中动物类群丰富度的研究；生态系统的结构；群落的概念及组成；生物多样性的价值
【解析】【解答】A、利用样方法调查物种丰富度要随机取样，A错误；
B、底栖动物主要包括滤食性的双壳类、碎屑食性的多毛类和肉食性的虾蟹类等，滤食性的双壳类和肉食性的虾蟹类是消费者，碎屑食性的多毛类是分解者，B正确；
C、在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落，蛤蜊岗所有的底栖动物不能构成了一个生物群落，C错误；
D、由题意可知，蛤蜊岗生物多样性的间接价值大于直接价值，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。
（1）组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物，是其他生物物质、能量的来源，主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者加快生态系统的物质循环，有利于生产者的传粉或种子的传播，主要指动物，分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，指营腐生生活的微生物和动物。
（2）营养结构是指食物链和食物网。
2、群落：在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落。
3、生物多样性的价值：包括直接价值、间接价值、潜在价值；直接价值：是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等。间接价值：是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能。潜在价值：指目前人类尚不清楚的价值。
4、不同群落的物种数目有差别。群落中物种数目的多少称为丰富度。调查研究小动物类群的丰富度常用取样器取样的方法进行采集。（1）统计土壤动物丰富度。采用的方法：①记名计算法指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大，种群数量有限的物种；②目测估计法：按预先确定的多度等级来估计单位面积（体积）中的种群数量；等级的划分和表示方法有：非常多、多、较多、较少、少、很少等等。（2）调查水中小动物类群丰富度采用取样调查。
4．【答案】A
【知识点】群落的结构；生态系统的稳定性；生态工程依据的生态学原理；生态恢复工程；自然选择与适应
【解析】【解答】A、丙与丁是不同地段分布的不同的种群，属于群落的水平结构，A错误；
B、四种植物都有发达的气腔，利于根系的呼吸，这种结构与所生活的环境适应，B正确；
C、不同位置上根据环境选择不同的植物，遵循了协调与平衡原理，C正确；
D、生态恢复工程使该生态系统的营养结构更复杂，自我调节能力更强，抵抗力稳定性增强，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯及部分微生物（落叶层和土壤）。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因：由于在水平方向上地形的变化、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异，它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
2、生物都生活在非常复杂的环境中，时刻受到环境中各种生态因素的影响。生物只有适应环境才能生存繁衍，也就是说，自然界中的每种生物对环境都有一定的适应性，否则早就被淘汰了，这就是适应的普遍性。但是，每种生物对环境的适应都不是绝对的、完全的适应，只是一定程度上的适应，环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响作用，这就是适应的相对性。生活在雪地的老鼠毛色为白色，是一种保护色，不易被其他动物发现，这对它躲避天敌动物的捕食十分有利，这是对环境的一种适应现象。如果降雪推迟，白色鼠反而易被天敌发现而遭捕食，体现了生物对环境的适应具有相对性。
3、生态工程原理：物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理。
4、生态恢复工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
5．【答案】A
【知识点】种间关系；生态系统的结构
【解析】【解答】A、分析L图，放螺后甲藻数下降，乙藻数量上升之后下降，丙藻数量一直较少最后开始增多，即螺首先捕食藻甲藻，然后乙藻，最后丙藻，A正确；
B、分析M图，没有螺之后甲藻数量明显升高，其次乙藻数量升高，丙藻数量下降，则竞争能力为甲藻>乙藻>丙藻，B错误；
C、L图中加入了螺使得乙藻数量在峰值后下降，C错误；
D、生态系统是由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。甲、乙、丙藻和螺只有生物，没有无机环境，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、生态系统：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。
（1）组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物，是其他生物物质、能量的来源，主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者加快生态系统的物质循环，有利于生产者的传粉或种子的传播，主要指动物，分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，指营腐生生活的微生物和动物。
（2）营养结构是指食物链和食物网。
2、种间关系包括：①互利共生：两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等；②捕食：一种生物以另一种生物为食的现象，比如兔和草，狼和羊；③竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；④寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。
6．【答案】B
【知识点】估算种群密度的方法
【解析】【解答】分析题意由标志重捕法计算公式：种群中个体数（N）：标记总数=重捕总数：重捕中被标志的个体数，且由于第一次捕获并标记39只鼠中有5只死亡，则第一次标记的鼠的数量实际为39-5=34只，即N：（39-5）=34：15，N≈77只，即该草场中鼠的种群数量大约为77只。B正确、与题意相符，A、C、D错误，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】1、估算种群密度时，常用样方法和标记重捕法：
（1）一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法，其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度
（2）活动能力大的动物常用标志重捕法，其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。
2、标志重捕法是在被调查种群的生存环境中捕获一部分个体将这些个体进行标志后再放回原来的环境，经过一定期限后进行重捕，根据重捕中标志的个体占总捕数的比例，来估计该种群的数量。设该地段种群中个体数为N，其中标志总数为M，重捕总数为n，重捕中被标志的个体数为m，则N：M=n：m。
7．【答案】D
【知识点】种群的数量变动及其原因；种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A.昆虫幼虫的种群数量会随着落叶松的长势呈周期性波动，A说法正确；
B.食物的增减会影响昆虫幼虫种群数量，所以食物时昆虫数量变化的外因，B说法正确；
C.昆虫的幼虫捕食落叶松，所以两者处于同一捕食食物链中的不同环节，C说法正确；
D.落叶松的针长会受到昆虫取食的影响，而昆虫的数量在一定范围内波动，未受到落叶松的种群数量，D说法错误。
故答案为：D。
【分析】环境容纳量：指在自然条件下（环境资源总是有限的），种群能够维持的最大种群数量，其用K来表示。同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响，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。
8．【答案】D
【知识点】DNA、RNA在细胞中的分布实验；检测还原糖的实验；观察线粒体和叶绿体；探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】A、检测生物组织中的还原糖使用斐林试剂。斐林试剂在使用时，需将甲液和乙液混合后再加入到待测样品中，A不符合题意；
B、观察细胞中DNA和RNA的分布时，是用甲基绿吡罗红混合染色剂对细胞染色，由于甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，可显示DNA和RNA在细胞中的分布，B不符合题意；
C、健那绿是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，因此观察线粒体时不需要用盐酸水解，C不符合题意；
D、用抽样检测法调查酵母菌种群数量变化的实验中，应先将盖玻片放在计数室上，将培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入后，吸取多余的培养液后即可镜检开始计数，D符合题意。
故答案为：D
【分析】1.鉴别还原糖用的是斐林试剂，斐林试剂的甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用。鉴别蛋白质用双缩脲试剂，使用时先加A液再加B液。
2.甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿对DNA亲和力强，使DNA显现出绿色，而吡罗红对RNA的亲和力强，使RNA呈现出红色。用甲基绿、吡罗红的混合染色剂将细胞染色，可同时显示DNA和RNA在细胞中的分布。
3.线粒体普遍存在于动物细胞和植物细胞中，健那绿染液能使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。通过染色，可以在高倍显微镜下观察到处于生活状态的线粒体的形态有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。
9．【答案】B
【知识点】种群数量的变化曲线；生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、食草动物进入草原生态系统早期，由于食物、空间资源充足，又不受其他生物的制约，所以食草动物的种群数量大致呈“J”型曲线增长，A不符合题意；
B、环境容纳量是指一定空间中环境所能维持的种群最大数量，即该种群在该环境中的稳定平衡密度。而图中a点对应的数量为该食草动物的最大数量，但a点后食草动物数量迅速下降并在a点下的某个数值处来回波动，所以环境容纳量应小于a，B符合题意；
C、根据图示可知随着食草动物数量增加，植物数量减少，食草动物数量减少后又会导致植物数量的增多，属于典型的负反馈调节， C不符合题意；
D、生态系统的自我调节能力有一定的限度，过度放牧会使草原生态系统的生物的种类和数量减少，抵抗力稳定性降低，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】1.J型曲线的条件：食物、空间条件充足；气候适宜；没有敌害等理想条件。
S型曲线条件：食物、空间、资源限制，个体间斗争，捕食者增多等环境阻力。
2.K值是环境容纳量，即一定空间中所能维持的种群最大数量，而种群实际数量有可能超过K值，只不过超过K值后，环境容纳不下，种群数量会迅速降下来。
3.生态系统具有自我调节能力，基础是负反馈调节。正反馈常使生态系统远离稳定。
4.抵抗力稳定性：保持自身结构功能相对稳定，物种丰富度越大，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强。恢复力稳定性：恢复自身结构功能相对稳定，物种丰富度越小，营养结构越简单，恢复力稳定性越强。
10．【答案】B
【知识点】DNA、RNA在细胞中的分布实验；检测还原糖的实验；叶绿体色素的提取和分离实验；土壤中动物类群丰富度的研究
【解析】【解答】A、斐林试剂的甲液为0.1g/mL的NaOH溶液，乙液为0.05g/mL的CuSO4溶液，双缩脲试剂的A液为0.1g/mL的NaOH溶液，B液为0.01g/mL的CuSO4溶液，斐林试剂使用时需将甲乙液等量混匀、水浴加热后使用，双缩脲试剂使用时先加A液，创造碱性环境，再加4滴B液，A说法正确；
B.染色质中的DNA和蛋白质结合，同裸露的DNA相比，更不容易被甲基绿着色，B说法错误；
C.不同色素在层析液中的溶解度不同，层析液由20份石油醚、2份丙酮和1份苯酚混合而成，C说法正确；
D.常用取样器取样的方法对土壤中的小动物进行采集，并统计小动物的种类和数量，推测土壤动物的丰富度，D说法正确。
故答案为：B。
【分析】 1、检测还原糖时使用斐林试剂，在水浴加热的条件下，会产生砖红色沉淀；检测蛋白质时使用双缩脲试剂，会在常温产生紫色络合物；
2、在提取和分离绿叶中的色素实验中，无水乙醇提取色素，纸层析法（利用色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的，扩散的快）分离色素。
11．【答案】B
【知识点】种群的特征；群落的结构；生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A.由单作转为邻作，烟粉虱的若虫与成虫的比值由16.5:（22.7+3.2+0.8）变为1.8:（1.4+0.2+0.1），年龄结构发生改变，A说法正确；
B.由单作转为邻作，烟粉虱种群中成虫在番茄植株仍然是上部叶最多，中部叶次之，下部叶最少，故空间分布类型没有改变，B说法错误；
C.由单作转为邻作，增加了玫瑰种类，群落的水平结构发生改变，C说法正确；
D.玫瑰吸引天敌防治害虫，体现了生态系统信息调节生物种间关系（捕食）的功能，D说法正确。
故答案为：B。
【分析】此题的自变量为是否间作，因变量为成虫在植株的分布、若虫的头数及天敌多样性，由表中数据可知种植方式的改变影响着番茄植株不同部位成虫数量、若虫数量和天敌昆虫多样性。
12．【答案】B
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】如果某时刻种群出生率大于死亡率，种群数量将增长。如果某时刻种群出生率小于死亡率，种群数量将下降。如果某时刻种群出生率等于死亡率，种群数量将维持相对稳定。由图意可知，在b点之前，出生率大于死亡率，种群密度增加；在b点时，出生率巧好等于死亡率，种群数量不再增加，结合环境容纳量的含义，b表示该种群数量已达到环境容纳量（K值），B正确。
故答案为：B。
【分析】K值的含义：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。特点：K值时种群增长速率为0.
13．【答案】C
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、人类活动可以影响群落演替的方向和速度，例如退耕还林、桑基鱼塘等，A正确；
B、裸岩几乎没有生物以及生物全部可能毁灭掉，发生在裸岩上的演替是初生演替，B正确；
C、弃耕农田的土壤含有草本植物的种子等繁殖体，含有少数动物等，弃耕农田保存土壤基质条件，发生的演替属于次生演替，不经历苔藓阶段，C错误；
D、一般情况下，演替过程中随着生物生存的土壤、大气等环境逐渐优越，群落丰富的逐渐提升，群落的营养结构越来越复杂多样，抵抗力稳定性变得越来越强，D正确。
故答案选：C。
【分析】 关于群落的演替：
1、定义：群落的演替是指随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程，实质上可以认为是优势种的取代过程。
2、类型：
（1）初生演替：指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演替，如：沙丘、火山岩、冰川泥。演替过程：裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段（顶级群落）。
（2） 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（如发芽地下茎）的地方发生的演替。
例如：火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田。
3、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。
14．【答案】D
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、绵羊种群数量除与环境条件有关外，出生率和死亡率也会影响种群数量的变化：出生率大于死亡率种群数量增加，而死亡率大于出生率种群数量减少，A错误；
B、绵羊种群呈“S”形曲线增长，种群在达到环境容纳量之前，增长率一直下降，故每单位时间内种群增长倍数一直减小，B错误；
C、病原微生物的致病力和传播速度会随着绵羊种群密度的增加而增加，C错误；
D、若草的生物量不变而种类发生改变，则绵羊的食物来源可能会受影响，故绵羊种群的环境容纳量可能发生变化，D正确。
故答案为：D。
【分析】“S”型增长曲线：当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间由于有限的空间、食物和其他生活条件而引起的种内斗争必将加剧，以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低，死亡率增高，从而使种群数量的增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许的最大值时，种群数量将停止增长，有时会在K值保持相对稳定。
15．【答案】A
【知识点】群落的结构；群落的演替；生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、在次生演替过程中，物种数目会增多，食物链和食物网结构变复杂，则生态系统的稳定性越来越强，A正确；
B、净生产量通常是指从无机营养生物（自养生物）的光合成生产量以及化学合成生产量中减去呼吸消耗量而言，在该演替过程中，群落的净初级生产量变化趋势是增加后减少再稳定，B错误；
C、随着演替的进行，灌木和乔木逐渐占据优势，草本植物因为对光照的竞争不占优势，故其对垂直结构的影响越来越小，C错误；
D、演替过程中群落的物种数目会增多，但植物个体总数不一定越来越多，D错误。
故答案为：A。
【分析】群落的演替包括原生演替和次生演替两种类型．在一个起初没有生命的地方开始发生的演替，叫做原生演替；在原来有生物群落存在，后来由于各种原因使原有群落消亡或受到严重破坏的地方开始的演替，叫做次生演替。退耕还林过程中发生的演替为次生演替过程，据此分析作答。
16．【答案】D
【知识点】种群的特征
【解析】【解答】A、种群的存活曲线是表示种群中全部个体死亡过程和死亡情况的曲线，图示只能表示昆虫种群在某时期的年龄结构为增长型，不能得出该种群的存活曲线为凹型，A错误；
B、常用性引诱剂来诱杀种群内的雄性个体，改变种群的正常性比率，会影响雌性个体的正常交配，对生殖期的个体最有效，B错误；
C、由图示可知，该种群的年龄结构目前呈现增长型，若环境条件不变，种群数量会不断增长，之后年龄结构逐渐转变为稳定型，C错误；
D、由于生殖后期个体不再进行繁殖，而生殖前期个体数量远多于生殖期，则生殖前期个体获得的杀虫剂抗性遗传给后代的概率最大，D正确。
故答案为：D。
【分析】种群的年龄结构是指各个年龄组个体数量在种群中所占的比例关系，常用年龄金字塔图形来表示。分析图示可知，该昆虫种群各年龄组个体数量为生殖前期＞生殖期＞生殖后期，呈现为增长型，种群中年幼个体很多，老年个体很少，种群正处于发展时期，种群密度会逐渐增大。
17．【答案】A,D
【知识点】种群的特征；估算种群密度的方法；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、数量较少，个体较大的动物，可以采用逐个计数法，A正确；
B、单位时间内新产生的个体数占该种群个体总数的比值即出生率，题中未涉及到出新个数，不能计算出灰鹤种群当年的出生率，B错误；
C、越冬灰鹤以保护区内农田收割后遗留的玉米为最主要的食物，禁止人类的生产活动就不能对农田进行收割，C错误；
D、粪便被分解者利用，属于上一营养级的能量，不属于其同化量的一部分，D正确。
故答案为：AD。
【分析】1、种群的数量特征包括①种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征；②出生率和死亡率：在单位时间内新产生（死亡）的个体数占该种群个体总数的比值即出生率（死亡率），出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度；③迁入率和迁出率：在单位时间_内迁入（迁出）的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率（迁出率），迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小，直接影响种群大小和种群密度；④年龄组成：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，由增长型、稳定型和衰退型，年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据；⑤性别比例：指种群中雌雄个体数目的比例。
2、估算种群密度时，常用样方法和标记重捕法：
（1）一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法，其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度
（2）活动能力大的动物常用标志重捕法，其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。
3、摄入的能量有两个去向，一是成为粪便被分解者利用，二是同化的能量；其中，同化的能量又有两个去向，一是可以作为呼吸作用消耗掉，二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为：一、死后的遗体（分解者分解），二、次级消费者摄入量（流入下一营养级）。
摄入量=同化量+粪便量；
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能；
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
18．【答案】B,C
【知识点】种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】A、种群密度增加，种内斗争加剧，出生率降低，A正确；
B、水置种群密度为1个/cm3时，种群数量少，种群数量增长不会最快，B错误；
C、种群的增加量是单位时间内增加的个体数量，与种群密度的增加关系不是简单的反比，C错误；
D、由图可知，种群密度24个/cm3时，种群增长率为0，则种群密度超过24个/cm3种内斗争加剧，死亡率大，增长率为负值，D正确。
故答案为：BC。
【分析】种群的数量特征包括①种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征；②出生率和死亡率：在单位时间内新产生（死亡）的个体数占该种群个体总数的比值即出生率（死亡率），出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度；③迁入率和迁出率：在单位时间_内迁入（迁出）的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率（迁出率），迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小，直接影响种群大小和种群密度；④年龄组成：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，由增长型、稳定型和衰退型，年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据；⑤性别比例：指种群中雌雄个体数目的比例。
19．【答案】A,B
【知识点】估算种群密度的方法；种群数量的变化曲线；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A.麋鹿作为珍稀动物，数量较少个体较大，可采用逐个计数法统计糜鹿种群密度，A说法正确；
B.增加我国麋鹿种群的遗传多样性，即增加麋鹿的个体数目，有利于种群的进一步发展，B说法正确；
C.麋鹿种群增长速率最大时，种群数量为K/2，此时是种群数量快速增加，并不是种群数量最少， 种内斗争最小 ，C说法错误；
D.对麋鹿种群进行圈养复壮、放归野外的过程属于易地保护，D说法错误。
故答案为：AB。
【分析】1、生物多样性包括：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。
2、生物多样性保护措施：
①就地保护，建立自然保护区和风景名胜区是生物多样性最有效的保护；易地保护，将灭绝的物种提供 最后的生存机会；②利用生物技术对濒危物种基因进行保护；③协调好人与生态环境的关系（关键），制定法律法规进行保护，展开多样性的保护研究；反对盲目的掠夺式地开发利用（合理利用是最好的保护），做好宣传和教育。
20．【答案】（1）食物充足、空间充裕、没有敌害等；降低；次生
（2）只有三裂叶草出现锈斑，其他植物叶片正常生长
（3）野艾蒿；D组的三裂叶豚草生物量明显低于对照组
（4）种植野艾蒿；喷洒锈菌
【知识点】种群数量的变化曲线；群落的演替；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】（1）“J”型曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。生物入侵会使当地物种的生存受到威胁，会降低入侵地的物种多样性，使群落发生次生演替。
故答案为： 食物充足、空间充裕、没有敌害等 ； 降低 ； 次生 。
（2）由题意可知，某锈菌对三裂叶脉草表现为专一性寄生，可使叶片出现锈斑，在三裂叶草和多种植物的离体叶片上分别喷一定浓度的锈菌菌液， 将叶片静置于适宜条件下， 结果是只有三裂叶草出现锈斑，其他植物叶片正常生长。
故答案为： 只有三裂叶草出现锈斑，其他植物叶片正常生长。
（3）由D组和A、B组相比，可知除锈菌外野艾蒿降低了三裂叶豚草生物量。
故答案为：野艾蒿；D组的三裂叶豚草生物量明显低于对照组 。
（4）由题意可知，预防三裂叶豚草入侵的方法是种植野艾蒿；已经被三裂叶豚草入侵了，进行喷洒锈菌及时治理。
故答案为： 种植野艾蒿 ； 喷洒锈菌 。
【分析】1、种群数量增长的两种曲线：“J”型曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。“S“型曲线：是受限制的指数增长函数，描述食物、空间都有限，有天敌捕食的真实生物数量增长情况，存在环境容纳的最大值K。
2、群落演替的类型：（1）初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替，初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。（2）次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替，次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
3、生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态，并对本地生态系统造成一定危害的现象。这些生物被叫做外来物种。外来入侵物种具有生态适应能力强，繁殖能力强，传播能力强等特点。
4、探究实验需要遵循的原则：对照原则、唯一变量原则、等量原则。
21．【答案】（1）增加降水；出生率和死亡率
（2）羊草
（3）检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起
（4）互利共生；
【知识点】种群的特征；种间关系；生态系统的能量流动
【解析】【解答】（1）由图1可知，增加降水组田鼠体重增幅更大。田鼠体重增加有利于个体存活，可以降低死亡率，育龄个体增多提高出生率，故影响种群的出生率和死亡率，从而直接导致种群密度增加。
故答案为：增加降水；出生率和死亡率。
（2）由图2可知，增加降水组有利于羊草的生长。
故答案为： 羊草 。
（3）室内模拟野外半干旱和增加降水组的食谱进行实验，可以排除室外其他因素对实验结果的影响，目的是检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起。
故答案为： 检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起 。
（4）由题意可知，田鼠食用植物，肠道微生物分泌纤维素物质为田鼠提供短链脂肪酸，二者的关系为互利共生。三类生物之间的能量流动方向如图：
故答案为： 互利共生 ；。
【分析】1、种群的数量特征包括①种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征；②出生率和死亡率：在单位时间内新产生（死亡）的个体数占该种群个体总数的比值即出生率（死亡率），出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度；③迁入率和迁出率：在单位时间_内迁入（迁出）的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率（迁出率），迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小，直接影响种群大小和种群密度；④年龄组成：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，由增长型、稳定型和衰退型，年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据；⑤性别比例：指种群中雌雄个体数目的比例。
2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
摄入的能量有两个去向，一是成为粪便被分解者利用，二是同化的能量；其中，同化的能量又有两个去向，一是可以作为呼吸作用消耗掉，二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为：一、死后的遗体（分解者分解），二、次级消费者摄入量（流入下一营养级）。
摄入量=同化量+粪便量；
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能；
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
3、种间关系包括：①互利共生：两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等；②捕食：一种生物以另一种生物为食的现象，比如兔和草，狼和羊；③竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；④寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。
22．【答案】（1）具有相同的资源利用方式；有限的；双小核草履虫占有优势，最后大草履虫死亡、消失
（2）时间（或位置）
（3）具有相同资源利用方式的两个不同的物种，不能长期共存在同一环境中或进化出新的资源利用方式便可共存
【知识点】种间关系
【解析】【解答】(1)为了验证竞争排斥原理，某同学选用双小核草履虫和大草履虫为材料进行实验，选择动物所遵循的原则是两种动物具有相同的资源利用方式。根据题干信息：“竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中，两个或两个以上受资源限制的，但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起“该实验中需要将两种草履虫放在资源有限的环境中混合培养。因为双小核草履虫比大草履虫增长快，当实验出现双小核草履虫占有优势，最后大草履虫死亡、消失的结果时即可证实竞争排斥原理。
(2)因为以同一棵树上的种子为食物的两种雀科鸟原来存在竞争关系。从取食的角度分析，两种鸟除了因取食的种子大小不同而共存，还可因取食时间不同或取食的位置不同而共存于一个环境中。
(3)综合上述实验和研究，关于生物种间竞争的结果可得出的结论是具有相同资源利用方式的两个不同的物种，不能长期共存在同一环境中进化出新的资源利用方式便可共存。
【分析】群落中的种间关系：
①竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等
②捕食：一种生物以另一种生物作为食物
③寄生：一种生物（寄生者）寄生于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活
④互利共生：两种生物共同生活在一起相互依赖，彼此有利
⑤共栖：两种生物生活在一起,对一方有利,对另一方也无害,或者对双方都有利,两者分开以后都能够独立生活。（海葵常常固着在寄居蟹的外壳上,海葵靠刺细胞防御敌害,能对寄居蟹间接地起到保护作用而寄居蟹到处爬动,可以使海葵得到更多的食物,但是,它们分开以后仍能独立生活。）
23．【答案】（1）自然恢复；草地自然恢复草地植物的种类多，可为节肢动物提供更多的食物条件和栖息空间
（2）水、无机盐（矿质营养）
（3）好
（4）杨树林下光照强度小，而乙比甲的光补偿点和光饱和点均低，弱光下乙净光合速率高
【知识点】影响光合作用的环境因素；群落的概念及组成
【解析】【解答】（1）群落中物种数目的多少称为丰富度，由表可知草地物种丰富度最高，自然恢复草地植物的种类多，可为节肢动物提供更多的食物条件和栖息空间，因此自然恢复草地节肢动物更多。
故答案为： 自然恢复 ； 草地自然恢复草地植物的种类多，可为节肢动物提供更多的食物条件和栖息空间 。
（2） 与柠条林地和杨树林地相比农田优势类群更多，从非生物因素的角度分析，原因可能与农田中水和无机盐较高有关。
故答案为： 水、无机盐（矿质营养） 。
（3）由表可知，退耕后人工种植的柠条（灌木）林地、人工杨树林地的节肢动物总类群分别为10和7，自然恢复草地的节肢动物总类群为15，由此可知，退耕还草措施比退耕还林措施对地面节肢动物多样性的恢复效应好。
故答案为： 好 。
（4）由图可知，乙植物的光补偿点和光饱和点较低，光饱和点也较低，适合在光照较弱的条件下生长，属于阴生植物。
故答案为： 杨树林下光照强度小，而乙比甲的光补偿点和光饱和点均低，弱光下乙净光合速率高 。
【分析】1、不同群落的物种数目有差别。群落中物种数目的多少称为丰富度。物种丰富度决定群落结构复杂度，草原、北方针叶林、热带雨林和荒漠比较，热带雨林物种丰富度最大，荒漠物种丰富度最小。
2、影响光合作用的环境因素。（1）温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。（5）水：水是光合作用产物和反应物，水的含量影响光合作用。（5）矿质元素：叶绿素的合成需要Mg2+，光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成，所以矿质元素也会影响光合作用。
3、由题意可知，以耕作的农田为对照，退耕后人工种植的柠条（灌木）林地和弃耕后自然恢复草地的节肢动物总类群较大，说明恢复效果较好，退耕后人工杨树林地节肢动物总类群较小，恢复效果较差。乙植物的光补偿点和光饱和点较低，适合在光照较弱的条件下生长，属于阴生植物。
24．【答案】（1）积累量
（2）次生演替；垂直
（3）顶极群落；群落的总初级生产量与总呼吸量相等；乔木；高灌木、矮灌木和草本
【知识点】群落的结构；群落的演替
【解析】【解答】（1）植物在进行光合作用的同时一定在进行细胞呼吸，净生产量可以用有机物的积累量来表示。
故答案为：积累量。
（2）火烧后的森林土壤中可能存在种子或者其他繁殖体，所以该地区群落的演替属于次生演替，乔木、灌木、草本属于群落的垂直分层。
故答案为：次生演替；垂直。
（3）当群落的总生物量保持相对稳定，说明该群落已经演替到顶极群落，此时，总初级生产量与总呼吸量相同，在没有达到顶极群落之前，群落中的植物的种类、数量及总生物量都在上升，乔木所占的生物量越来越多，高灌木、矮灌木和草本所占的生物量越来越少。
故答案为：顶极群落；群落的总初级生产量与总呼吸量相等；乔木；高灌木、矮灌木和草本。
【分析】（1）群落演替的两种类型及差异：
　 初生演替 次生演替
起点 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 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
时间 经历时间漫长 经历时间较短
影响
因素 自然因素 人类活动较为关键
实例 沙丘、火山岩、冰川泥上的演替 森林砍伐地、弃耕农田上的演替
（2）群落垂直结构是指群落在空间上的垂直分化或成层现象。它是群落中各植物间及植物与环境间相互关系的一种特殊形式。
森林动物的垂直分布主要与食物、栖息场所有关
①植物的垂直结构
上述影响植物垂直结构的主要因素是光照强度，光照强度总是随高度的下降而逐渐减弱。
②动物的垂直结构：形成的主要原因是植物为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。
25．【答案】（1）随机取样；2055株/公顷
（2）竞争；马尾松；马尾松的成年树大于石栎，且马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种，在二者的竞争中马尾松具有优势，石栎会由于被马尾松遮光而处于劣势
【知识点】估算种群密度的方法；群落的演替
【解析】【解答】（1）调查植物种群密度取样的关键是随机取样，以避免人为因素的影响；根据表中调查数据计算，马尾松种群密度为 （80+81+81+84+85）÷5÷0.04=2055株/公顷。
（2）该群落中，马尾松和石栎生活在同一区域，会争夺光照、水和无机盐，二者之间的种间关系是竞争，马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种。根据表中数据可知，马尾松幼苗数低于石栎，但马尾松的成年树大于石栎，且马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种，在二者的竞争中马尾松具有优势，石栎会由于被马尾松遮光而处于劣势，预测该次生林数十年后马尾松将成为优势树种。
故答案为：（1） 随机取样 ； 2055株/公顷 （2） 竞争 ； 马尾松 ； 马尾松的成年树大于石栎，且马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种，在二者的竞争中马尾松具有优势，石栎会由于被马尾松遮光而处于劣势
【分析】1.种群密度：种群最基本的数量特征。单位面积或单位体积中某一种群全部个体的数量。
2.种群密度估算方法有样方法和标志重补法。样方法取样的关键是随机取样。
3.种间关系
（1）互利共生：相互依赖，相互得益，生活在一起；分开后双方中至少一方不能单独生活，数量上表现为同增同减。
（2）竞争：两种或两种以上生物竞争同一资源，相互妨碍。
（3）捕食：一种生物取食另一种生物。
（4）寄生：一种生物以另一种生物已消化利用的营养物质为营养，对寄主有害。
26．【答案】（1）群落的物种组成；次生
（2）“S”；环境容纳量（或K值）
（3）生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快
（4）含碳有机物；碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行 ，大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动
【知识点】种群的数量变动及其原因；群落的演替；生态系统的能量流动；生态系统的物质循环
【解析】【解答】（1）群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。池塘中保留了原有的土壤条件等，所以该过程中发生了群落的次生演替。
故答案为：群落的物种组成；次生。
（2）池塘空间和资源有限，某种水生生物被投入池塘后，其种群数量增长会呈“S”型曲线增长。当该种群密度处于较长期的相对稳定阶段，表明其种群数量已达到了环境容纳量。
故答案为：“S”；环境容纳量。
（3）食物链中每一营养级同化的能量可以包括自身呼吸消耗、被下一营养级同化、被分解者分解利用及暂时未被利用。从能量流动角度分析，升高温度可能会导致每一营养级生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快，从而导致生态系统总生物量降低。
故答案为： 生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快。
（4）碳在无机环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在，在生物群落的各类生物体中以含碳有机物的形式存在，并通过食物链在生物群落中传递；大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动，所以碳循环具有全球性。
故答案为：含碳有机物；碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行 ，大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动。
【分析】（1）群落演替类型：
①初生演替：指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演替，如：沙丘、火山岩、冰川泥。
②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（如发芽地下茎）的地方发生的演替。如：火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田。
（2）K值的含义：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。
特点：K值时种群增长速率为0.
K/2时种群增长速率最大。
①K值不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件状况改善时，K值会上升。
②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。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。　
（3）碳的循环过程：碳从无机环境到生物群落是通过光合作用、化能合成作用实现的；从生物群落到无机环境则是通过动植物的细胞呼吸和微生物的分解作用实现的。
碳的循环过程：
①碳在无机环境大气中主要以二氧化碳的形式存在
②碳通过光合作用和化能合成作用两种代谢反应从无机环境进入生物群落。
③碳以二氧化碳的形式从无机环境进入生物群落。
④碳在生物群落内部以有机物形式传递，通过食物链、食物网渠道进行传递；
⑤碳通过生产者、消费者的呼吸作用、分解者的分解作用和化石原料的燃烧返回到无机环境。
⑥碳以二氧化碳的形式从生物群落进入无机环境；
⑦碳在无机环境与生物群落之间主要是以二氧化碳的形式进行循环
27．【答案】（1）避免自己没有食物，无法生存下去
（2）单向流动，逐级递减
（3）湖泊（赛达伯格湖）
【知识点】种间关系；生态系统的能量流动
【解析】【解答】 （1）在自然界中，存在着“精明的捕食者策略”，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，可能吃掉一些衰老、受伤的个体，避免食物吃光，而无其他食物代替，导致自己物种也会走向灭绝。
（2）根据林德曼对能量流动研究的成果分析发现，随着营养级的逐渐升高，生物能量越来越少，能量流动只能由食物链上的被捕食者流向捕食者，方向单一。所以这条食物链上能量流动的特点是单向流动，逐级递减 。
（3） 森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统。由课本知识可知，林德曼关于生态系统能量流动，进行定量分析，研究成果是以湖泊（赛达伯格湖）生态系统为研究对象得出的 。
【分析】 1、种间关系是两个物种之间的生态关系，包括竞争、捕食、互利共生和寄生等：
①捕食：一种生物以另一种生物作为食物；
②竞争：两种或两种以上生物相互争夺相同的空间和食物资源等，导致竞争的结果常表现为相互抑制，或者有时表现为一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡；
③寄生：一种生物（寄生者）寄居于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活；
④互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。
2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。能量流动主要特点是单向的、逐级递减的。
28．【答案】（1）均匀分布；开花前；分解者
（2）营养；该种鸟的取食对象处于不同的营养级；体温
（3）物质良性循环
【知识点】种群的特征；生态系统的结构；生态系统的能量流动
【解析】【解答】（1）均匀分布是种内竞争的结果，当加拿大一枝黄花入侵了某草本群落，取得绝对的优势地位时，种群内的个体种内竞争激烈，故其分布型更接近均匀分布，有利于种群个体发展；为了清除加拿大一枝黄花，通常采用人工收割并使之自然腐烂的方法，收割的适宜时机应在开花前，防止该种群开花后结种子，否则自然腐烂后会将种子留在土壤中；收割后的加拿大一枝黄花自然腐烂是分解者的作用，加快了加拿大一枝黄花积聚的能量以化学能的形式流向分解者。（2）加拿大一枝黄花与昆虫、鸟类和鼠类等共同组成群落，它们之间建立起以吃与被吃的营养关系为纽带的食物网；由于在食物网中，某种鸟的取食对象处于不同的营养级，故其可以在不同的食物链中处于不同的环节；鸟类是恒温动物，需要分解有机物释放热能以维持体温的恒定，故若昆虫与鸟类单位体重的同化量相等，由于鸟类同化的能量中用于维持体温的部分较多，故昆虫比鸟类体重的净增长量要高（说明鸟类用于生长、发育和繁殖的能量更少）。（3）由于加拿大一枝黄花具有生长迅速的特性，故它虽存在危害，但可运用生态工程中的物质良性循环技术，在造纸、沼气发酵、肥田等方面加以利用。
【分析】种群的分布型有随机分布、集群分布和均匀分布；分解者能将有机物分解成无机物；每一个营养级的同化量的去向为自身呼吸作用消耗以热能形式散失（维持体温）和用于生长、发育和繁殖等。
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