高考生物历年全国卷真题汇编9——种群和群落
一、单选题
1.(2022·全国乙卷)分层现象是群落研究的重要内容。下列关于森林群落分层现象的叙述,正确的是( )
① 森林群落的分层现象提高了生物对环境资源的利用能力
② 森林植物从上到下可分为不同层次,最上层为灌木层
③ 垂直方向上森林中植物分层现象与对光的利用有关
④ 森林群落中动物的分层现象与食物有关
⑤ 森林群落中植物的分层现象是自然选择的结果
⑥ 群落中植物垂直分层现象的形成是由动物种类决定的
A.①③④⑤ B.②④⑤⑥ C.①②③⑥ D.③④⑤⑥
2.(2022·全国甲卷)在鱼池中投放了一批某种鱼苗,一段时间内该鱼的种群数量、个体重量和种群总重量随时间的变化趋势如图所示。若在此期间鱼没有进行繁殖,则图中表示种群数量、个体重量、种群总重量的曲线分别是()
A.甲、丙、乙 B.乙、甲、丙 C.丙、甲、乙 D.丙、乙、甲
3.(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
4.(2020·全国Ⅱ)河水携带泥沙流入大海时,泥沙会在入海口淤积形成三角洲。在这个过程中,会出现3种植物群落类型:①以芦苇为主的植物群落(生长在淡水环境中),②以赤碱蓬为主的植物群落(生长在海水环境中),③草甸植物群落(生长在陆地环境中)。该三角洲上的植物群落是通过群落演替形成的,演替的顺序是( )
A.②①③ B.③②① C.①③② D.③①②
5.(2020·全国Ⅰ)土壤小动物对动植物遗体的分解起着重要的作用。下列关于土壤小动物的叙述,错误的是( )
A.调查身体微小、活动力强的小动物数量常用标志重捕法
B.土壤中小动物类群的丰富度高,则该类群含有的物种数目多
C.土壤小动物的代谢活动会影响土壤肥力,进而影响植物生长
D.土壤小动物呼吸作用产生的CO2参与生态系统中的碳循环
6.(2019·全国Ⅰ卷)某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点,设计了三个实验组,每组接种相同数量的细菌甲后进行培养,培养过程中定时更新培养基,三组的更新时间间隔分别为3 h、10 h、23 h,得到a、b、c三条种群增长曲线,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物
B.培养基更换频率的不同,可用来表示环境资源量的不同
C.在培养到23 h之前,a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的
D.培养基更新时间间隔为23 h时,种群增长不会出现J型增长阶段
7.(2018·全国Ⅲ卷)某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查,下列叙述错误的是( )。
A.趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者
B.黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息
C.黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度
D.黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目
8.(2018·全国Ⅰ卷)种群密度是种族的数量特征之一,下列叙述错误的是( )
A.种群的S型增长是受资源因素限制面呈现的结果
B.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
C.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单位水体该鱼的产量有可能相同
D.培养瓶中细菌种群数量达到K细胞,密度对其增长的制约逐渐减弱
二、综合题
9.(2022·全国乙卷)某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量,主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。回答下列问题。
(1)为保证调查的可靠性和准确性,选取样方是应注意的主要事项有 (答出3点即可)。
(2)已知调查区域总面积为S,样方面积为m,样方内平均个体数为n,则该区域的种群数量为 。
(3)与标志重捕法相比,上述调查方法的优势有 (答出2点即可)。
10.(2022·全国甲卷)为保护和合理利用自然资源,某研究小组对某林地的动植物资源进行了调查。回答下列问题。
(1)调查发现,某种哺乳动物种群的年龄结构属于增长型,得出这一结论的主要依据是发现该种群中 。
(2)若要调查林地中某种双子叶植物的种群密度,可以采用的方法是 ;若要调查某种鸟的种群密度,可以采用的方法是 。
(3)调查发现该林地的物种数目很多。一个群落中物种数目的多少称为 。
(4)该林地中,植物对动物的作用有 (答出2点即可);动物对植物的作用有 (答出2点即可)。
11.(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。
12.(2020·全国Ⅲ)假设某种蓝藻(A)是某湖泊中唯一的生产者,其密度极大,使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。 回答下列问题:
(1)该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是 (答出2 点即可)。
(2)画出该湖泊生态系统能量流动的示意图 。
(3)假设该湖泊中引入一种仅以A为食的动物(C)后,C种群能够迅速壮大,则C和B的种间关系是 。
13.(2020·全国Ⅰ)农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动,促进作物的生长发育,达到增加产量等目的。回答下列问题:
(1)中耕是指作物生长期中,在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施,该栽培措施对作物的作用有 (答出2点即可)。
(2)农田施肥的同时,往往需要适当浇水,此时浇水的原因是 (答出1点即可)。
(3)农业生产常采用间作(同一生长期内,在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物,在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑,最适合进行间作的两种作物是 ,选择这两种作物的理由是 。
作物 A B C D
株高/cm 170 65 59 165
光饱和点/μmol·m-2·s-1 1 200 1 180 560 623
14.(2019·全国Ⅲ卷)回答下列与种群数量有关的问题。
(1)将某种单细胞菌接种到装有10 mL液体培养基(培养基M)的试管中,培养并定时取样进行计数。计数后发现,试管中该种菌的总数达到a时,种群数量不再增加。由此可知,该种群增长曲线为 型,且种群数量为时 ,种群增长最快。
(2)若将该种菌接种在5 mL培养基M中,培养条件同上,则与上述实验结果相比,该种菌的环境容纳量(K值) (填“增大”“不变”或“减小”)。若在5 mL培养基M中接种该菌的量增加一倍,则与增加前相比,K值 (填“增大”“不变”或“减小”),原因是 。
15.(2019·全国Ⅰ卷)某果园中存在A、B两种果树害虫,果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫;使用人工合成的性引诱剂Y诱杀B可减轻B的危害。回答下列问题。
(1)果园中包含害虫A的一条食物链是 。该食物链的第三营养级是 。
(2)A和B之间存在种间竞争关系,种间竞争通常是指 。
(3)性引诱剂Y传递给害虫B的信息属于 。使用性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体,从而破坏B种群的 ,导致 降低,从而减轻B的危害。
16.(2018·全国Ⅱ卷)大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用,这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响,此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。回答下列问题:
(1)当某种大型肉食性动物迁入到新的生态系统时,原有食物链的营养级有可能增加。生态系统中食物链中的营养级数量一般不会太多,原因是 。
(2)如果将顶级肉食性动物引入食物网只有三个营养级的某种生态系统中,使得甲乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转,即该生态系统中甲的数量优势地位丧失。假定该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的,那么根据上述“恐惧生态学”知识推测,甲的数量优势地位丧失的可能原因是 。(答出一点即可)
(3)若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现,会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。根据上述“恐惧生态学”知识推测,产生这一结果的可能原因有 (答出一点即可)。
17.(2018·全国Ⅰ卷)根据题干,回答下列问题:
(1)大自然中,猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食,而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会,猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变,这种现象在生态学上称为 。
(2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”,食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性,在这个过程中,捕食者使物种多样性增加的方式是 。
(3)太阳能进入生态系统的主要过程是 ,分解者通过 来获得生命活动所需的能量。
三、实验探究题
18.(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 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】群落的结构
【解析】【解答】① 森林群落的分层现象是长期自然选择的结果,有利于充分利用资源,正确;
② 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,最上层为乔木层,错误;
③ 植物的分层与对光的利用有关,如垂直方向上森林中植物分层现象与对光的利用有关,正确;
④ 动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,正确;
⑤ 森林群落的分层现象是长期自然选择的结果,有利于充分利用资源,正确;
⑥ 群落中动物垂直分层现象的形成是由植物种类决定的,错误。
故答案为:A。
【分析】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】种群的数量变动及其原因;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】由图可知,随着时间的变化,甲曲线先增加后减少,乙曲线呈S形变化,丙曲线下降趋势。由题意可知,在池塘中投放一批鱼苗,且在此期间鱼没有进行繁殖,鱼苗由于不适应环境以及种内竞争等因素而死亡,种群数量下降;而存活的个体由于种内竞争减少等原因重量增加,则种群总重量则先增加后由于捕捞而减少,即表示种群数量、个体重量、种群总重量的曲线分别是丙、乙、甲,D正确,A、B、C错误。
故答案为:D。
【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。
(1)环境容纳量=K值。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称为环境容纳量,又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。
(2)"S型曲线增长速率:开始时,种群的增长速率为0;种群数量在a~K/2之间时,种群的增长速率不断增大;种群数量为K/2时,种群增长速率最大;种群数量在K/2~K之间时,受到环境阻力的影响,种群的增长速率在不断减小;种群数量为K时,种群的增长速率为0,种群数量到达最大值(K值)。种群数量达到K值后不是一成不变的,而是围绕K值上下波动。
(3)为了合理利用资源,应该在种群数量超过K/2时捕获,使得每次捕获后,种群数量降低到K/2,这样可以保证此时种群数量尽快地恢复。
2、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。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。
3.【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。
4.【答案】A
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】由题干信息可知,该处形成三角洲的过程发生的演替属于次生演替,由于入海口的海水环境,最先形成的群落应是②以碱蓬为主的植物群落,随着河水(淡水)的不断冲刷,此处环境中水中的盐浓度会逐渐下降,植物群落便逐渐演替为①以芦苇为主的植物群落,由于河水中带有泥沙,三角洲处的陆地面积也会有一定的增大,因此会逐渐演替为草甸植物群落,则演替顺序为②①③,A正确。
故答案为:A。
【分析】群落是一个动态系统,它是不断发展变化的。随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫作演替。群落的演替可分为初生演替和次生演替,初生演替是指在一个从来没有植物覆盖的地面或者原来存在过植被,但被彻底消灭的地方发生的演替;次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
5.【答案】A
【知识点】估算种群密度的方法;土壤中动物类群丰富度的研究
【解析】【解答】A、调查身体微小、活动能力强的小动物数量常用取样器取样法,A错误;
B、物种丰富度指群落中物种数目的多少,土壤中小动物丰富度高,说明该类群含有的物种数目多,B正确;
C、一些土壤小动物可以将有机物分解为无机物,增加土壤肥力,进而影响植物的生长,C正确;
D、土壤小动物可以通过呼吸作用产生二氧化碳,二氧化碳进入大气中,可以参与碳循环,D正确。
故答案为:A。
【分析】根据不同的研究对象选择不同的研究方法:
①调查土壤中小动物类群丰富度可用“取样器取样调查法”。
②调查某种植物或活动范围较小的动物种群密度可以用“样方法”。
③调查活动范围较大的动物种群密度可用“标志重捕法”。
④研究培养液中的酵母菌种群数量变动可用“血细胞计数板计数法”。
6.【答案】D
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、由于细菌甲是异养生物,能够把有机物分解成无机物,不符合题意;
B、根据曲线可以看出,培养基更换频率不同,细菌增长速率不同,23h时能达到的种群数量也不同,a组的环境条件最优越,不符合题意;
C、据图可知,在培养到23 h之前,a组细菌种群近似于J型增长,培养基中的营养和空间条件都是充裕,不符合题意;
D、在培养的早期阶段,空间和营养都是比较充分的,短时间内种群增长可以表现为J型增长,符合题意
故答案为:D
【分析】主要考查种群的增长曲线。异养生物指的是那些只能将外界环境中现成的有机物作为能量和碳的来源,将这些有机物摄入体内,转变成自身的组成物质,并且储存能量的生物。在食物(营养)和空间条件充裕、等理想条件下,种群的增长率不变,种群数量表现为J型增长。培养液更换越频繁,单位时间获得营养物质越多,种群增长越快。在自然界中,环境条件是有限的,因此,种群不可能按照“J”型曲线无限增长。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。
7.【答案】B
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统的结构;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、趋光性昆虫以捕食其它生物为食,属于消费者,A不符合题意;
B、黑光灯是利用昆虫的趋光性飞到灯光附近,然后被周围的高压电网击毙,属于物理信息,B符合题意;
CD、黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度和估测该农田趋光性昆虫的物种数目,C、D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本题考查了运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行种群密度调查,以及生态系统的成分组成,信息传递的相关知识。
巧判生态系统信息传递的类型:
①涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号,通过动物感觉器官如皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息,则判断为物理信息。
②若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点,则判断为化学信息。
③凡涉及“肢体语言”者均属行为信息。
④若在影响视线的环境中(如深山密林),生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。
⑤若在噪音嘈杂的环境(如洪水瀑布旁),生物多以“肢体语言”这种“行为”信息交流。
8.【答案】D
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、种群呈S型增长是因为自然界的资源和空间是有限的,A不符合题意;
B、老鼠的繁殖力虽然强,但随着数量的增加,也会受到食物和空间的制约,B不符合题意;
C、鱼的养殖密度不同时,增长速率是可以相同的,那该鱼的产量有可能相同,C不符合题意;
D、培养瓶中的细菌种群数量越接近K值时,种内斗争越加剧,密度对其增长的制约越强,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】本题考查引起种群呈S型增长的原因,限制种群密度的因素。
种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线
9.【答案】(1)随机取样、样方大小一致、样方数量适宜
(2)(S×n)/m
(3)对野生动物的不良影响小、调查周期短,操作简便
【知识点】估算种群密度的方法
【解析】【解答】(1)采用样方法估算种群密度时,随机选取若干个小大小相同的样方,一般采用五点取样法或者等距取样法,通过计数每个样方的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值,需要注意一定要随机取样,并且样方大小一致、样方数量适宜等问题。
故答案为:随机取样、样方大小一致、样方数量适宜 。
(2)某一区域的种群数量=区域面积×种群密度,种群密度=样方内平均个体数/样方面积,故若调查区域总面积为S,样方面积为m,样方内平均个体数为n,则种群密度=n/m,种群数量=区域面积×种群密度=s×n/m=(S×n)/m。
故答案为:(S×n)/m 。
(3)由题意可知,题目中使用的估算种群密度的方法为航拍法,航拍法不需要直接观察或捕捉,就能调查科种群密度或种群数量,减少了对野生动物的影响,并且操作简单、调查周期短。
故答案为:对野生动物的不良影响小、调查周期短,操作简便。
【分析】种群密度是指单位面积或单位体积中的个体数。是种群最基本的数量特征。种群密度的调查方法:
(1)逐个计数法:分布范围较小,个体较大的个体。如柳树、琪桐等。
(2)估算法:估算种群密度时,常用样方法、标记重捕法和黑光灯诱捕法:①样方法一般适用于植物,也可以用于昆虫卵的数量调查及一些活动范围较小的动物,如作物植株上的蚜虫、跳蜻等,在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个小大小相同的样方,一般采用五点取样法或者等距取样法,通过计数每个样方的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值,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。种群个体总数=标志数(第一次捕获)×重捕个体数/重捕中标志个体数。③具有趋光性的昆虫常用黑光灯诱捕法,如飞蛾等。
(3)其他方法:不需要直接观察或捕捉,就能调查科种群密度或种群数量的新方法。航拍法、红外触发相机、分析粪便、标记声音等。
10.【答案】(1)幼年个体数较多、中年个体数适中、老年个体数较少
(2)样方法;标志重捕法
(3)物种丰富度
(4)为动物提供食物和栖息空间;对植物的传粉和种子传播具有重要作用
【知识点】种群的特征;估算种群密度的方法;群落的结构;群落的概念及组成
【解析】【解答】(1)年龄结构指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,有增长型(幼年个体数较多、中年个体数适中、老年个体数较少)、稳定型(幼年个体数、中年个体数以及老年个体数比例适中)和衰退型( 幼年个体数较少、中年个体数适中、老年个体数较多 ),是预测种群密度变化趋势的主要依据。
故答案为:幼年个体数较多、中年个体数适中、老年个体数较少。
(2)估算种群密度时一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法;调查活动能力大的动物常用标志重捕法,故若要调查林地中某种双子叶植物的种群密度,可以采用的方法是样方法;若要调查某种鸟的种群密度,可以采用的方法是标志重捕法。
故答案为:样方法;标志重捕法。
(3)调查发现该林地的物种数目很多。物种组成是区别不同群落的重要特征,一个群落中物种数目的多少称为物种丰富度。
故答案为:物种丰富度。
(4)在一个生物群落中,植物进行光合作用,为动物提供食物和栖息空间;动物的活动有利于植物的繁衍,如蜜蜂采蜜可帮助植物传粉,鸟类取食可帮助植物传播种子。
故答案为:为动物提供食物和栖息空间;对植物的传粉和种子传播具有重要作用。
【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年龄结构:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,有增长型(幼年个体数较多、中年个体数适中、老年个体数较少)、稳定型(幼年个体数、中年个体数以及老年个体数比例适中)和衰退型( 幼年个体数较少、中年个体数适中、老年个体数较多 ),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。一般采用五点取样法或者等距取样法。
(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。种群个体总数=标志数(第一次捕获)×重捕个体数/重捕中标志个体数。
3、物种均匀度是指一个群落或环境中的全部物种数目个体数目的分配状况。物种均匀度是对不同物种在数量上接近程度的衡量。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。
4、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。
11.【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。
12.【答案】(1)水体富营养化,没有其他生产者的竞争
(2)
(3)竞争
【知识点】种群的数量变动及其原因;种间关系;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)A是蓝藻,是该湖泊唯一的生产者,所以其种群密度极大的原因可能有该水域污染,水体富营养化,造成蓝藻爆发和缺少其他生产者竞争。(2)该生态系统存在唯一一条食物链A→B,所以能量流动关系如图:
。(3)C和B都以A为食,所以二者是竞争关系。
【分析】1、本题中A是唯一的生产者,B是唯一的消费者,所以存在A→B的食物链。
2、“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。
3、生态系统能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程。
流入生态系统的总能量:生产者固定的太阳能。
某一营养级(最高营养级除外)能量的最终去向:自身呼吸消耗;被分解者利用;流向下一个营养级。
13.【答案】(1)减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争;增加土壤氧气含量,促进根系的呼吸作用.
(2)肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收
(3)A和C;作物A光饱和点高且长得高,可以利用上层光照进行光合作用;作物C光饱和点低且长得矮,与作物A间作后,能利用下层的弱光进行光合作用
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用;影响光合作用的环境因素;细胞呼吸原理的应用;种间关系
【解析】【解答】(1)中耕松土过程中去除了杂草,减少了杂草和农作物之间的竞争;疏松土壤可以增加土壤的含氧量,有利于根细胞的有氧呼吸,促进矿质元素的吸收,从而达到增产的目的。
(2)农田施肥时,肥料中的矿质元素只有溶解在水中,以离子形式存在,才能被作物根系吸收。
(3)分析表中数据可知,作物A、D的株高较高,B、C的株高较低,作物A、B的光饱和点较高,适宜在较强光照下生长,C、D的光饱和点较低,适宜在弱光下生长,综合上述特点,应选取作物A和C进行间作,作物A可利用上层光照进行光合作用,作物C能利用下层的弱光进行光合作用,从而提高光能利用率。
【分析】光饱和点:当光合作用强度不再随光照强度增加时的最低光照强度被称为光饱和点。光饱和点较高的作物,光合作用能力强,适宜在较强光照下生长;光饱和点较低的作物,光合作用能力弱,适宜在弱光下生长。
14.【答案】(1)S;a/2
(2)减小;不变;K值是由环境资源量决定的,与接种量无关
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】(1)种群的增长曲线是表达种群增长速率的曲线,包括J型增长和S型增长。其中S型增长因为环境阻力的存在,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a值保持相对稳定,种群数量在a/2时增长最快。
(2)由10 mL培养基改为5 mL培养基,空间资源都减少,环境容纳量相应也会减少。环境容纳量是由环境中的空间资源量决定的,与接种的量没有关系
故答案为:(1)S a/2;(2)减小 不变 K值是由环境资源量决定的,与接种量无关
【分析】主要考查种群增长曲线。种群的增长曲线是表达种群增长速率的曲线,包括J型增长和S型增长。J型增长是指在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下,种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍;S型增长是指由于有限的空间、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,有时会在环境容纳量保持相对稳定。环境容纳量也可用K值表示,它不是固定不变的 :(1)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。(2)当环境遭受破坏时,K值下降;当生物生存环境改善时,K值上升。k/2则是数量增长最快的时候,常用于渔业打捞、害虫防治等。
15.【答案】(1)果树→A→C;C
(2)两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象
(3)化学信息;性别比例;种群密度
【知识点】种间关系;生态系统的结构;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】(1)由题意“包含害虫A的一条食物链”和“果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫”以及食物链的开端是生产者,可得食物链为:果树→A→C。根据食物链可知第三营养级为C。
(2)种间竞争是指两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制,竞争现象。
(3)性引诱剂属于化学信息,性引诱剂诱杀B的雄性个体,将导致B种群的性别比例失衡,进而导致出生率下降,导致种群密度降低。
故答案为:(1)果树→A→C C (2)种间竞争是指两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象 (3)化学信息 性别比例 种群密度
【分析】(1)食物链的写法
① 以箭头、文字形式写出。
② 一条完整的食物链必须由生产者开始 ,到最高营养级结束。
③由生产者和消费者组成,无分解者和非生物的物质和能量。
④营养级和消费级的级别相差1。
特别注意:①食物链(捕食链)由生产者和各级消费者组成,是通过吃与被吃建立起的营养联系,所以分解者不能参与食物链。食物链一般不会超过5个营养级。
②食物链中的营养级是从食物链的起点(生产者)数起的,即生产者永远是第一营养级,消费者是从第二营养级(即植食性动物)开始的。
③在食物网中计算食物链的条数,一定是从生产者开始一直到最高营养级为止,中间不能断开。
(2)巧判生态系统信息传递的类型:
①涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号,通过动物感觉器官如皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息,则判断为物理信息。
②若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点,则判断为化学信息。
③凡涉及“肢体语言”者均属行为信息。
④若在影响视线的环境中(如深山密林),生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。
⑤若在噪音嘈杂的环境(如洪水瀑布旁),生物多以“肢体语言”这种“行为”信息交流。
(3)信息传递在农业生产中的应用
①提高农产品或畜产品的产量
利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物,可以提高果树的传粉效率和结实率。
②对有害动物进行控制
释放引诱剂,吸引益鸟来捕捉害虫;释放某种化学物质,驱赶有害昆虫;在果园里养鸡,利用物理信息或化学信息将害虫吸引集中到一个地方,让鸡捕食等。
16.【答案】(1)生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分损失了,传递到下一营养级的能量较少。
(2)甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高,顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多。
(3)大型肉食性动物捕食野猪,野猪因恐惧减少了采食。
【知识点】种间关系;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性,营养级越多消耗的能量越多,传递到下一营养级的能量越少。 (2)由于甲的数量减少不是因为顶级肉食性动物的直接捕食造成的,根据“恐惧生态学”甲的数量减少是因为恐惧顶级肉食性动物而逃离导致的。(3)野猪在该顶级肉食性动物的威慑驱赶下减少了在该地区的活动。
【分析】能量流动的特点是单向流动逐级递减,营养级越多消耗的能量越多,高营养级生物获得的能量越少,当营养级达到第五至六级时,传递到该营养级的能量就不足以维持一个种群的生存了。
17.【答案】(1)共同进化
(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种,为其他物种的生存提供机会。
(3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中;呼吸作用将动植物遗体和动物排泄物中的有机物分解
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;种间关系;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)像这种生物与生物之间,或生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这种现象在生态学上称为共同进化。(2)生态学家斯坦利的收割理论是指:捕食者往往捕食数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种的多样性。(3)太阳能进入生态系统的主要途径是生产者的光合作用,通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中。分解者通过呼吸作用分解动植物的遗体遗物来获得生命活动所需的能量。
【分析】本题考查了生物进化的相关知识,能量进入生态系统的主要途径,分解者获得能量的方式。流经该生态系统的总能量指生产者固定的全部太阳能(光合作用同化的光能)。
18.【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。)
1 / 1高考生物历年全国卷真题汇编9——种群和群落
一、单选题
1.(2022·全国乙卷)分层现象是群落研究的重要内容。下列关于森林群落分层现象的叙述,正确的是( )
① 森林群落的分层现象提高了生物对环境资源的利用能力
② 森林植物从上到下可分为不同层次,最上层为灌木层
③ 垂直方向上森林中植物分层现象与对光的利用有关
④ 森林群落中动物的分层现象与食物有关
⑤ 森林群落中植物的分层现象是自然选择的结果
⑥ 群落中植物垂直分层现象的形成是由动物种类决定的
A.①③④⑤ B.②④⑤⑥ C.①②③⑥ D.③④⑤⑥
【答案】A
【知识点】群落的结构
【解析】【解答】① 森林群落的分层现象是长期自然选择的结果,有利于充分利用资源,正确;
② 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,最上层为乔木层,错误;
③ 植物的分层与对光的利用有关,如垂直方向上森林中植物分层现象与对光的利用有关,正确;
④ 动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,正确;
⑤ 森林群落的分层现象是长期自然选择的结果,有利于充分利用资源,正确;
⑥ 群落中动物垂直分层现象的形成是由植物种类决定的,错误。
故答案为:A。
【分析】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.(2022·全国甲卷)在鱼池中投放了一批某种鱼苗,一段时间内该鱼的种群数量、个体重量和种群总重量随时间的变化趋势如图所示。若在此期间鱼没有进行繁殖,则图中表示种群数量、个体重量、种群总重量的曲线分别是()
A.甲、丙、乙 B.乙、甲、丙 C.丙、甲、乙 D.丙、乙、甲
【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】由图可知,随着时间的变化,甲曲线先增加后减少,乙曲线呈S形变化,丙曲线下降趋势。由题意可知,在池塘中投放一批鱼苗,且在此期间鱼没有进行繁殖,鱼苗由于不适应环境以及种内竞争等因素而死亡,种群数量下降;而存活的个体由于种内竞争减少等原因重量增加,则种群总重量则先增加后由于捕捞而减少,即表示种群数量、个体重量、种群总重量的曲线分别是丙、乙、甲,D正确,A、B、C错误。
故答案为:D。
【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。
(1)环境容纳量=K值。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称为环境容纳量,又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。
(2)"S型曲线增长速率:开始时,种群的增长速率为0;种群数量在a~K/2之间时,种群的增长速率不断增大;种群数量为K/2时,种群增长速率最大;种群数量在K/2~K之间时,受到环境阻力的影响,种群的增长速率在不断减小;种群数量为K时,种群的增长速率为0,种群数量到达最大值(K值)。种群数量达到K值后不是一成不变的,而是围绕K值上下波动。
(3)为了合理利用资源,应该在种群数量超过K/2时捕获,使得每次捕获后,种群数量降低到K/2,这样可以保证此时种群数量尽快地恢复。
2、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。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。
3.(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。
4.(2020·全国Ⅱ)河水携带泥沙流入大海时,泥沙会在入海口淤积形成三角洲。在这个过程中,会出现3种植物群落类型:①以芦苇为主的植物群落(生长在淡水环境中),②以赤碱蓬为主的植物群落(生长在海水环境中),③草甸植物群落(生长在陆地环境中)。该三角洲上的植物群落是通过群落演替形成的,演替的顺序是( )
A.②①③ B.③②① C.①③② D.③①②
【答案】A
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】由题干信息可知,该处形成三角洲的过程发生的演替属于次生演替,由于入海口的海水环境,最先形成的群落应是②以碱蓬为主的植物群落,随着河水(淡水)的不断冲刷,此处环境中水中的盐浓度会逐渐下降,植物群落便逐渐演替为①以芦苇为主的植物群落,由于河水中带有泥沙,三角洲处的陆地面积也会有一定的增大,因此会逐渐演替为草甸植物群落,则演替顺序为②①③,A正确。
故答案为:A。
【分析】群落是一个动态系统,它是不断发展变化的。随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫作演替。群落的演替可分为初生演替和次生演替,初生演替是指在一个从来没有植物覆盖的地面或者原来存在过植被,但被彻底消灭的地方发生的演替;次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
5.(2020·全国Ⅰ)土壤小动物对动植物遗体的分解起着重要的作用。下列关于土壤小动物的叙述,错误的是( )
A.调查身体微小、活动力强的小动物数量常用标志重捕法
B.土壤中小动物类群的丰富度高,则该类群含有的物种数目多
C.土壤小动物的代谢活动会影响土壤肥力,进而影响植物生长
D.土壤小动物呼吸作用产生的CO2参与生态系统中的碳循环
【答案】A
【知识点】估算种群密度的方法;土壤中动物类群丰富度的研究
【解析】【解答】A、调查身体微小、活动能力强的小动物数量常用取样器取样法,A错误;
B、物种丰富度指群落中物种数目的多少,土壤中小动物丰富度高,说明该类群含有的物种数目多,B正确;
C、一些土壤小动物可以将有机物分解为无机物,增加土壤肥力,进而影响植物的生长,C正确;
D、土壤小动物可以通过呼吸作用产生二氧化碳,二氧化碳进入大气中,可以参与碳循环,D正确。
故答案为:A。
【分析】根据不同的研究对象选择不同的研究方法:
①调查土壤中小动物类群丰富度可用“取样器取样调查法”。
②调查某种植物或活动范围较小的动物种群密度可以用“样方法”。
③调查活动范围较大的动物种群密度可用“标志重捕法”。
④研究培养液中的酵母菌种群数量变动可用“血细胞计数板计数法”。
6.(2019·全国Ⅰ卷)某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点,设计了三个实验组,每组接种相同数量的细菌甲后进行培养,培养过程中定时更新培养基,三组的更新时间间隔分别为3 h、10 h、23 h,得到a、b、c三条种群增长曲线,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物
B.培养基更换频率的不同,可用来表示环境资源量的不同
C.在培养到23 h之前,a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的
D.培养基更新时间间隔为23 h时,种群增长不会出现J型增长阶段
【答案】D
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、由于细菌甲是异养生物,能够把有机物分解成无机物,不符合题意;
B、根据曲线可以看出,培养基更换频率不同,细菌增长速率不同,23h时能达到的种群数量也不同,a组的环境条件最优越,不符合题意;
C、据图可知,在培养到23 h之前,a组细菌种群近似于J型增长,培养基中的营养和空间条件都是充裕,不符合题意;
D、在培养的早期阶段,空间和营养都是比较充分的,短时间内种群增长可以表现为J型增长,符合题意
故答案为:D
【分析】主要考查种群的增长曲线。异养生物指的是那些只能将外界环境中现成的有机物作为能量和碳的来源,将这些有机物摄入体内,转变成自身的组成物质,并且储存能量的生物。在食物(营养)和空间条件充裕、等理想条件下,种群的增长率不变,种群数量表现为J型增长。培养液更换越频繁,单位时间获得营养物质越多,种群增长越快。在自然界中,环境条件是有限的,因此,种群不可能按照“J”型曲线无限增长。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。
7.(2018·全国Ⅲ卷)某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查,下列叙述错误的是( )。
A.趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者
B.黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息
C.黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度
D.黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目
【答案】B
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统的结构;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、趋光性昆虫以捕食其它生物为食,属于消费者,A不符合题意;
B、黑光灯是利用昆虫的趋光性飞到灯光附近,然后被周围的高压电网击毙,属于物理信息,B符合题意;
CD、黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度和估测该农田趋光性昆虫的物种数目,C、D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本题考查了运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行种群密度调查,以及生态系统的成分组成,信息传递的相关知识。
巧判生态系统信息传递的类型:
①涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号,通过动物感觉器官如皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息,则判断为物理信息。
②若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点,则判断为化学信息。
③凡涉及“肢体语言”者均属行为信息。
④若在影响视线的环境中(如深山密林),生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。
⑤若在噪音嘈杂的环境(如洪水瀑布旁),生物多以“肢体语言”这种“行为”信息交流。
8.(2018·全国Ⅰ卷)种群密度是种族的数量特征之一,下列叙述错误的是( )
A.种群的S型增长是受资源因素限制面呈现的结果
B.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
C.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单位水体该鱼的产量有可能相同
D.培养瓶中细菌种群数量达到K细胞,密度对其增长的制约逐渐减弱
【答案】D
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、种群呈S型增长是因为自然界的资源和空间是有限的,A不符合题意;
B、老鼠的繁殖力虽然强,但随着数量的增加,也会受到食物和空间的制约,B不符合题意;
C、鱼的养殖密度不同时,增长速率是可以相同的,那该鱼的产量有可能相同,C不符合题意;
D、培养瓶中的细菌种群数量越接近K值时,种内斗争越加剧,密度对其增长的制约越强,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】本题考查引起种群呈S型增长的原因,限制种群密度的因素。
种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线
二、综合题
9.(2022·全国乙卷)某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量,主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。回答下列问题。
(1)为保证调查的可靠性和准确性,选取样方是应注意的主要事项有 (答出3点即可)。
(2)已知调查区域总面积为S,样方面积为m,样方内平均个体数为n,则该区域的种群数量为 。
(3)与标志重捕法相比,上述调查方法的优势有 (答出2点即可)。
【答案】(1)随机取样、样方大小一致、样方数量适宜
(2)(S×n)/m
(3)对野生动物的不良影响小、调查周期短,操作简便
【知识点】估算种群密度的方法
【解析】【解答】(1)采用样方法估算种群密度时,随机选取若干个小大小相同的样方,一般采用五点取样法或者等距取样法,通过计数每个样方的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值,需要注意一定要随机取样,并且样方大小一致、样方数量适宜等问题。
故答案为:随机取样、样方大小一致、样方数量适宜 。
(2)某一区域的种群数量=区域面积×种群密度,种群密度=样方内平均个体数/样方面积,故若调查区域总面积为S,样方面积为m,样方内平均个体数为n,则种群密度=n/m,种群数量=区域面积×种群密度=s×n/m=(S×n)/m。
故答案为:(S×n)/m 。
(3)由题意可知,题目中使用的估算种群密度的方法为航拍法,航拍法不需要直接观察或捕捉,就能调查科种群密度或种群数量,减少了对野生动物的影响,并且操作简单、调查周期短。
故答案为:对野生动物的不良影响小、调查周期短,操作简便。
【分析】种群密度是指单位面积或单位体积中的个体数。是种群最基本的数量特征。种群密度的调查方法:
(1)逐个计数法:分布范围较小,个体较大的个体。如柳树、琪桐等。
(2)估算法:估算种群密度时,常用样方法、标记重捕法和黑光灯诱捕法:①样方法一般适用于植物,也可以用于昆虫卵的数量调查及一些活动范围较小的动物,如作物植株上的蚜虫、跳蜻等,在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个小大小相同的样方,一般采用五点取样法或者等距取样法,通过计数每个样方的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值,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。种群个体总数=标志数(第一次捕获)×重捕个体数/重捕中标志个体数。③具有趋光性的昆虫常用黑光灯诱捕法,如飞蛾等。
(3)其他方法:不需要直接观察或捕捉,就能调查科种群密度或种群数量的新方法。航拍法、红外触发相机、分析粪便、标记声音等。
10.(2022·全国甲卷)为保护和合理利用自然资源,某研究小组对某林地的动植物资源进行了调查。回答下列问题。
(1)调查发现,某种哺乳动物种群的年龄结构属于增长型,得出这一结论的主要依据是发现该种群中 。
(2)若要调查林地中某种双子叶植物的种群密度,可以采用的方法是 ;若要调查某种鸟的种群密度,可以采用的方法是 。
(3)调查发现该林地的物种数目很多。一个群落中物种数目的多少称为 。
(4)该林地中,植物对动物的作用有 (答出2点即可);动物对植物的作用有 (答出2点即可)。
【答案】(1)幼年个体数较多、中年个体数适中、老年个体数较少
(2)样方法;标志重捕法
(3)物种丰富度
(4)为动物提供食物和栖息空间;对植物的传粉和种子传播具有重要作用
【知识点】种群的特征;估算种群密度的方法;群落的结构;群落的概念及组成
【解析】【解答】(1)年龄结构指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,有增长型(幼年个体数较多、中年个体数适中、老年个体数较少)、稳定型(幼年个体数、中年个体数以及老年个体数比例适中)和衰退型( 幼年个体数较少、中年个体数适中、老年个体数较多 ),是预测种群密度变化趋势的主要依据。
故答案为:幼年个体数较多、中年个体数适中、老年个体数较少。
(2)估算种群密度时一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法;调查活动能力大的动物常用标志重捕法,故若要调查林地中某种双子叶植物的种群密度,可以采用的方法是样方法;若要调查某种鸟的种群密度,可以采用的方法是标志重捕法。
故答案为:样方法;标志重捕法。
(3)调查发现该林地的物种数目很多。物种组成是区别不同群落的重要特征,一个群落中物种数目的多少称为物种丰富度。
故答案为:物种丰富度。
(4)在一个生物群落中,植物进行光合作用,为动物提供食物和栖息空间;动物的活动有利于植物的繁衍,如蜜蜂采蜜可帮助植物传粉,鸟类取食可帮助植物传播种子。
故答案为:为动物提供食物和栖息空间;对植物的传粉和种子传播具有重要作用。
【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年龄结构:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,有增长型(幼年个体数较多、中年个体数适中、老年个体数较少)、稳定型(幼年个体数、中年个体数以及老年个体数比例适中)和衰退型( 幼年个体数较少、中年个体数适中、老年个体数较多 ),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。一般采用五点取样法或者等距取样法。
(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。种群个体总数=标志数(第一次捕获)×重捕个体数/重捕中标志个体数。
3、物种均匀度是指一个群落或环境中的全部物种数目个体数目的分配状况。物种均匀度是对不同物种在数量上接近程度的衡量。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。
4、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。
11.(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。
12.(2020·全国Ⅲ)假设某种蓝藻(A)是某湖泊中唯一的生产者,其密度极大,使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。 回答下列问题:
(1)该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是 (答出2 点即可)。
(2)画出该湖泊生态系统能量流动的示意图 。
(3)假设该湖泊中引入一种仅以A为食的动物(C)后,C种群能够迅速壮大,则C和B的种间关系是 。
【答案】(1)水体富营养化,没有其他生产者的竞争
(2)
(3)竞争
【知识点】种群的数量变动及其原因;种间关系;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)A是蓝藻,是该湖泊唯一的生产者,所以其种群密度极大的原因可能有该水域污染,水体富营养化,造成蓝藻爆发和缺少其他生产者竞争。(2)该生态系统存在唯一一条食物链A→B,所以能量流动关系如图:
。(3)C和B都以A为食,所以二者是竞争关系。
【分析】1、本题中A是唯一的生产者,B是唯一的消费者,所以存在A→B的食物链。
2、“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。
3、生态系统能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程。
流入生态系统的总能量:生产者固定的太阳能。
某一营养级(最高营养级除外)能量的最终去向:自身呼吸消耗;被分解者利用;流向下一个营养级。
13.(2020·全国Ⅰ)农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动,促进作物的生长发育,达到增加产量等目的。回答下列问题:
(1)中耕是指作物生长期中,在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施,该栽培措施对作物的作用有 (答出2点即可)。
(2)农田施肥的同时,往往需要适当浇水,此时浇水的原因是 (答出1点即可)。
(3)农业生产常采用间作(同一生长期内,在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物,在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑,最适合进行间作的两种作物是 ,选择这两种作物的理由是 。
作物 A B C D
株高/cm 170 65 59 165
光饱和点/μmol·m-2·s-1 1 200 1 180 560 623
【答案】(1)减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争;增加土壤氧气含量,促进根系的呼吸作用.
(2)肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收
(3)A和C;作物A光饱和点高且长得高,可以利用上层光照进行光合作用;作物C光饱和点低且长得矮,与作物A间作后,能利用下层的弱光进行光合作用
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用;影响光合作用的环境因素;细胞呼吸原理的应用;种间关系
【解析】【解答】(1)中耕松土过程中去除了杂草,减少了杂草和农作物之间的竞争;疏松土壤可以增加土壤的含氧量,有利于根细胞的有氧呼吸,促进矿质元素的吸收,从而达到增产的目的。
(2)农田施肥时,肥料中的矿质元素只有溶解在水中,以离子形式存在,才能被作物根系吸收。
(3)分析表中数据可知,作物A、D的株高较高,B、C的株高较低,作物A、B的光饱和点较高,适宜在较强光照下生长,C、D的光饱和点较低,适宜在弱光下生长,综合上述特点,应选取作物A和C进行间作,作物A可利用上层光照进行光合作用,作物C能利用下层的弱光进行光合作用,从而提高光能利用率。
【分析】光饱和点:当光合作用强度不再随光照强度增加时的最低光照强度被称为光饱和点。光饱和点较高的作物,光合作用能力强,适宜在较强光照下生长;光饱和点较低的作物,光合作用能力弱,适宜在弱光下生长。
14.(2019·全国Ⅲ卷)回答下列与种群数量有关的问题。
(1)将某种单细胞菌接种到装有10 mL液体培养基(培养基M)的试管中,培养并定时取样进行计数。计数后发现,试管中该种菌的总数达到a时,种群数量不再增加。由此可知,该种群增长曲线为 型,且种群数量为时 ,种群增长最快。
(2)若将该种菌接种在5 mL培养基M中,培养条件同上,则与上述实验结果相比,该种菌的环境容纳量(K值) (填“增大”“不变”或“减小”)。若在5 mL培养基M中接种该菌的量增加一倍,则与增加前相比,K值 (填“增大”“不变”或“减小”),原因是 。
【答案】(1)S;a/2
(2)减小;不变;K值是由环境资源量决定的,与接种量无关
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】(1)种群的增长曲线是表达种群增长速率的曲线,包括J型增长和S型增长。其中S型增长因为环境阻力的存在,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a值保持相对稳定,种群数量在a/2时增长最快。
(2)由10 mL培养基改为5 mL培养基,空间资源都减少,环境容纳量相应也会减少。环境容纳量是由环境中的空间资源量决定的,与接种的量没有关系
故答案为:(1)S a/2;(2)减小 不变 K值是由环境资源量决定的,与接种量无关
【分析】主要考查种群增长曲线。种群的增长曲线是表达种群增长速率的曲线,包括J型增长和S型增长。J型增长是指在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下,种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍;S型增长是指由于有限的空间、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,有时会在环境容纳量保持相对稳定。环境容纳量也可用K值表示,它不是固定不变的 :(1)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。(2)当环境遭受破坏时,K值下降;当生物生存环境改善时,K值上升。k/2则是数量增长最快的时候,常用于渔业打捞、害虫防治等。
15.(2019·全国Ⅰ卷)某果园中存在A、B两种果树害虫,果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫;使用人工合成的性引诱剂Y诱杀B可减轻B的危害。回答下列问题。
(1)果园中包含害虫A的一条食物链是 。该食物链的第三营养级是 。
(2)A和B之间存在种间竞争关系,种间竞争通常是指 。
(3)性引诱剂Y传递给害虫B的信息属于 。使用性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体,从而破坏B种群的 ,导致 降低,从而减轻B的危害。
【答案】(1)果树→A→C;C
(2)两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象
(3)化学信息;性别比例;种群密度
【知识点】种间关系;生态系统的结构;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】(1)由题意“包含害虫A的一条食物链”和“果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫”以及食物链的开端是生产者,可得食物链为:果树→A→C。根据食物链可知第三营养级为C。
(2)种间竞争是指两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制,竞争现象。
(3)性引诱剂属于化学信息,性引诱剂诱杀B的雄性个体,将导致B种群的性别比例失衡,进而导致出生率下降,导致种群密度降低。
故答案为:(1)果树→A→C C (2)种间竞争是指两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象 (3)化学信息 性别比例 种群密度
【分析】(1)食物链的写法
① 以箭头、文字形式写出。
② 一条完整的食物链必须由生产者开始 ,到最高营养级结束。
③由生产者和消费者组成,无分解者和非生物的物质和能量。
④营养级和消费级的级别相差1。
特别注意:①食物链(捕食链)由生产者和各级消费者组成,是通过吃与被吃建立起的营养联系,所以分解者不能参与食物链。食物链一般不会超过5个营养级。
②食物链中的营养级是从食物链的起点(生产者)数起的,即生产者永远是第一营养级,消费者是从第二营养级(即植食性动物)开始的。
③在食物网中计算食物链的条数,一定是从生产者开始一直到最高营养级为止,中间不能断开。
(2)巧判生态系统信息传递的类型:
①涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号,通过动物感觉器官如皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息,则判断为物理信息。
②若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点,则判断为化学信息。
③凡涉及“肢体语言”者均属行为信息。
④若在影响视线的环境中(如深山密林),生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。
⑤若在噪音嘈杂的环境(如洪水瀑布旁),生物多以“肢体语言”这种“行为”信息交流。
(3)信息传递在农业生产中的应用
①提高农产品或畜产品的产量
利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物,可以提高果树的传粉效率和结实率。
②对有害动物进行控制
释放引诱剂,吸引益鸟来捕捉害虫;释放某种化学物质,驱赶有害昆虫;在果园里养鸡,利用物理信息或化学信息将害虫吸引集中到一个地方,让鸡捕食等。
16.(2018·全国Ⅱ卷)大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用,这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响,此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。回答下列问题:
(1)当某种大型肉食性动物迁入到新的生态系统时,原有食物链的营养级有可能增加。生态系统中食物链中的营养级数量一般不会太多,原因是 。
(2)如果将顶级肉食性动物引入食物网只有三个营养级的某种生态系统中,使得甲乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转,即该生态系统中甲的数量优势地位丧失。假定该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的,那么根据上述“恐惧生态学”知识推测,甲的数量优势地位丧失的可能原因是 。(答出一点即可)
(3)若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现,会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。根据上述“恐惧生态学”知识推测,产生这一结果的可能原因有 (答出一点即可)。
【答案】(1)生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分损失了,传递到下一营养级的能量较少。
(2)甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高,顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多。
(3)大型肉食性动物捕食野猪,野猪因恐惧减少了采食。
【知识点】种间关系;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性,营养级越多消耗的能量越多,传递到下一营养级的能量越少。 (2)由于甲的数量减少不是因为顶级肉食性动物的直接捕食造成的,根据“恐惧生态学”甲的数量减少是因为恐惧顶级肉食性动物而逃离导致的。(3)野猪在该顶级肉食性动物的威慑驱赶下减少了在该地区的活动。
【分析】能量流动的特点是单向流动逐级递减,营养级越多消耗的能量越多,高营养级生物获得的能量越少,当营养级达到第五至六级时,传递到该营养级的能量就不足以维持一个种群的生存了。
17.(2018·全国Ⅰ卷)根据题干,回答下列问题:
(1)大自然中,猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食,而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会,猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变,这种现象在生态学上称为 。
(2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”,食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性,在这个过程中,捕食者使物种多样性增加的方式是 。
(3)太阳能进入生态系统的主要过程是 ,分解者通过 来获得生命活动所需的能量。
【答案】(1)共同进化
(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种,为其他物种的生存提供机会。
(3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中;呼吸作用将动植物遗体和动物排泄物中的有机物分解
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;种间关系;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)像这种生物与生物之间,或生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这种现象在生态学上称为共同进化。(2)生态学家斯坦利的收割理论是指:捕食者往往捕食数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种的多样性。(3)太阳能进入生态系统的主要途径是生产者的光合作用,通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中。分解者通过呼吸作用分解动植物的遗体遗物来获得生命活动所需的能量。
【分析】本题考查了生物进化的相关知识,能量进入生态系统的主要途径,分解者获得能量的方式。流经该生态系统的总能量指生产者固定的全部太阳能(光合作用同化的光能)。
三、实验探究题
18.(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。)
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