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高考生物五年真题汇编21——种群(1)
一、单选题
1.(2022·浙江)许多因素能调节种群数量。下列属于内源性调节因素的是( )
A.寄生 B.领域行为 C.食物 D.天敌
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.(2022·浙江选考)沙蝗的活动、迁徙有“逐水而居”的倾向。某年,沙蝗从非洲经印度和巴基斯坦等国家向中亚迁徙,直到阿富汗以及我国西北边境,扩散和迁徙“戛然而止”。下列叙述正确的是( )
A.沙蝗停止扩散的主要原因是种内竞争加剧
B.沙蝗种群的数量波动表现为非周期性变化
C.天敌对沙蝗的制约作用改变了沙蝗的生殖方式
D.若沙蝗进入我国西北干旱地区将呈现“J”形增长
4.(2022·浙江选考)经调查统计,某物种群体的年龄结构如图所示。下列分析中合理的是( )
A.因年龄结构异常不能构成种群
B.可能是处于增长状态的某昆虫种群
C.可能是处于增长状态的某果树种群
D.可能是受到性引诱剂诱杀后的种群
5.(2021·福建)下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”(实验I)和“培养液中酵母菌种群数量的变化”(实验II)的叙述,正确的是( )
A.实验I、Ⅱ都要将实验结果转化为数学模型进行分析
B.实验I、Ⅱ通气前都必须用NaOH去除空气中的CO2
C.实验I中,有氧组和无氧组都能使澄清石灰水变浑浊
D.实验Ⅱ中,可用滤纸在盖玻片另一侧吸引培养液进入计数室
6.(2021·福建)生境破碎指因人类活动等因素导致生物的生存环境被隔断成碎片。隔断后的碎片称为生境碎片。为研究生境破碎对濒危植物景东翅子树种群数量的影响,2019年科研人员对某地不同类型生境碎片进行了相关调查,设置的样地总面积均为15000m2,调查结果如下表所示。
生境碎片类型 植株数(株)
幼树 小树 成树 合计
5公顷碎片 21 9 3 33
15公顷碎片 57 8 17 82
连续森林 39 22 26 87
下列叙述错误的是( )
A.15000m2应是设置的多块调查样地面积之和
B.生境碎片的面积与其维持的种群数量呈正相关
C.生境破碎利于景东翅子树种群的生存和发展
D.不同树龄植株的数量比例反映该种群的年龄组成
7.(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
8.(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
9.(2021·海南)农业生产中常利用瓢虫来防治叶螨。某小组研究瓢虫的饥饿程度和密度对其捕食作用率的影响,结果如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.在相同条件下,瓢虫密度越高,捕食作用率越低
B.饥饿程度和叶螨密度共同决定了瓢虫的捕食作用率
C.对瓢虫进行适当饥饿处理可提高防治效果
D.田间防治叶螨时应适当控制瓢虫密度
10.(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
11.(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
12.(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
13.(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
14.(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
15.(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
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、多选题
17.(2021·江苏)数据统计和分析是许多实验的重要环节,下列实验中获取数据的方法合理的是( )
编号 实验内容 获取数据的方法
① 调查某自然保护区灰喜鹊的种群密度 使用标志重捕法,尽量不影响标记动物正常活动,个体标记后即释放
② 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 摇匀后抽取少量培养物,适当稀释,用台盼蓝染色,血细胞计数板计数
③ 调查高度近视(600度以上)在人群中的发病率 在数量足够大的人群中随机调查
④ 探究唾液淀粉酶活性的最适温度 设置0℃、37℃、100℃三个温度进行实验,记录实验数据
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④
三、双选题
18.(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
19.(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
20.(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
四、综合题
21.(2022·浙江)科研小组在一个森林生态系统中开展了研究工作。回答下列问题:
(1)对某种鼠进行标志重捕,其主要目的是研究该鼠的 。同时对适量的捕获个体进行年龄鉴定,可绘制该种群的 图形。
(2)在不同季节调查森林群落的 与季相的变化状况,可以研究该群落的 结构。
(3)在不考虑死亡和异养生物利用的情况下,采取适宜的方法测算所有植物的干重(g/m2),此项数值称为生产者的 。观测此项数值在每隔一段时间的重复测算中是否相对稳定,可作为判断该森林群落是否演替到 阶段的依据之一。利用前后两次的此项数值以及同期测算的植物呼吸消耗量,许算出该时期的 。
22.(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)。
23.(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)。
24.(2022·浙江选考)玉米是我国广泛栽培的禾本科农作物,其生长过程常伴生多种杂草(其中有些是禾本科植物)杂草与玉米竞争水、肥和生长空间。回答下列问题:
(1)从种群分布型的角度考虑,栽培玉米时应遵循 、合理密植的原则,使每个个体能得到充分的太阳光照。栽培的玉米个体生长基本同步,种群存活曲线更接近 。
(2)某个以玉米为主要农作物的农田生态系统中,有两条食物链:①玉米→野猪→豺;②玉米→王米蝗→乌鸫→蝮蛇→鹰,从能量流动角度分析,由于能量的 不同导致两条食物链的营养级数量不同。食物链乃至食物网能否形成取决于哪一项
(A.可利用太阳能 B.初级消费者可同化的能量 C.总初级生产量 D.净初级生产量)
(3)玉米栽培过程需除草,常用除草方法有物理除草、化学除草和生物除草等。实际操作时,幼苗期一般不优先采用生物除草,其理由是抑(食)草生物不能 。当玉米植株长到足够高时,很多杂草因 被淘汰。
(4)玉米秸秆自然分解,所含的能量最终流向大气圈,我们可以改变能量流动 获得人类需要的物质和能量,如生产沼气等,客观上减少温室气体的排放,有助于我国提前达成“碳达峰”和“碳中和”的目标。
25.(2021·海南)海南坡鹿是海南特有的国家级保护动物,曾濒临灭绝。经过多年的严格保护,海南坡鹿的种群及其栖息地得到有效恢复。回答下列问题。
(1)海南坡鹿是植食性动物,在食物链中处于第 营养级,坡鹿同化的能量主要通过 以热能的形式散失。
(2)雄鹿常通过吼叫、嗅闻等方式获得繁殖机会,其中嗅闻利用的信息种类属于 。
(3)为严格保护海南坡鹿,有效增加种群数量,保护区将300公顷土地加上围栏作为坡鹿驯化区。若该围栏内最多可容纳426只坡鹿,则最好将围栏内坡鹿数量维持在 只左右,超出该数量的坡鹿可进行易地保护。将围栏内的坡鹿维持在该数量的依据是 。
(4)海南坡鹿的主要食物包括林下的草本植物和低矮灌木,保护区人员通过选择性砍伐林中的一些高大植株可增加坡鹿的食物资源,主要依据是 。
26.(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 。
27.(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 。
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。
五、实验探究题
29.(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 。
30.(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。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】调节种群数量的因素分为外源性因素和内源性因素,外源因素是外界的因素,包括气候、食物、疾病、寄生和捕食等,内源因素指的是生物自身的原因,包括行为调节和内分泌调节,B正确。
故答案为:B。
【分析】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。能够调节种群数量的因素有外源性因素和内源性因素,外源性调节包括气候、食物、疾病、寄生和捕食等,内源性调节因素有行为调节和内分泌调节。
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】B
【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、阿富汗以及我国西北边境气候干旱缺水不适宜沙蝗扩散,是沙蝗停止扩散的主要原因,A错误;
B、蝗虫的种群数量变化受环境影响,迁徙过程中遇到的不同环境导致蝗虫种群数量波动表现为非周期性变化,B正确;
C、天敌对沙蝗的制约作用是通过捕食关系,不会改变沙蝗的生殖方式,C错误;
D、沙蝗的活动、迁徙有“逐水而居”的倾向,沙蝗进入我国西北干旱地区受环境限制不会呈现“J”形增长,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、理想条件下,种群数量呈”型增长。但是在自然生态系统中,由于环境阻力等存在,种群增长曲线最终呈“S“型。
(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。
4.【答案】B
【知识点】种群的特征
【解析】【解答】A、年龄结构是种群的数量特征之一,因年龄结构异常不能构成种群,A错误;
B、由图可知,该种群幼龄个体比例高,老龄个体比例低,年龄结构为增长型,B正确;
C、由图可知,该种群雌雄个体年龄结构存在差异,果树是两性花,C错误;
D、受到性引诱剂诱杀后,生殖期的雄性个体数量减少,与图中不符,D错误。
故答案为:B。
【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,有增长型、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。
5.【答案】C
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式;探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】A、实验I 根据实验现象判断酵母菌细胞的呼吸方式,不需要将结果转化为数学模型,实验Ⅱ 酵母菌的种群数量变化需要将实验结果转化为数学模型,A错误;
B、实验I探究酵母菌细胞呼吸的方式需要用NaOH去除空气中的CO2,实验Ⅱ中CO2对实验无影响不需要除去,B错误;
C、酵母菌的有氧呼吸产物和无氧呼吸产物中都有CO2,故实验I中的有氧组合和无氧组都能使澄清石灰水变浑浊,C正确;
D、实验II中将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、“探究酵母菌细胞呼吸的方式”(实验I):(1)NaOH溶液的作用是除去酵母菌呼吸释放的二氧化碳,所以装置中液滴移动的距离代表酵母菌有氧呼吸消耗的氧气;(2)清水不吸收气体,也不释放气体,所以装置中液滴移动的距离代表呼吸作用释放的二氧化碳的量与消耗氧气的量的差值。
2、探究酵母菌种群数量的变化实验 (实验II) 中,实验流程为:(1)酵母菌培养(液体培养基,无菌条件)→(2)振荡培养基(酵母菌均匀分布于培养基中)→(3)观察并计数→重复(2)、(3)步骤(每天计数酵母菌数量的时间要固定)→绘图分析。探究培养液中酵母种群数量变化的实验中应注意:(1)在吸取培养液计数前,要轻轻振动试管,使试管中的酵母菌分布均匀。(2)采用抽样检测的方法:先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,多余培养液用滤纸吸去,稍待片刻,待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部,将计数板放在载物台的中央,计数一个小方格内的酵母菌数量,再以此为根据,估算试管中的酵母菌总数。
6.【答案】C
【知识点】种群的特征;种群的数量变动及其原因;估算种群密度的方法
【解析】【解答】A、由题意可知,科研人员对某地不同类型生境碎片进行了相关调查,设置的样地总面积均为15000m2,故15000m2是设置的多块调查样地面积之和,A正确;
B、由表可知,由5公顷碎片和15公顷碎片以及连续森林中植株数的统计来看,生境碎片的面积与其维持的种群数量呈正相关,B正确;
C、由表可知,由5公顷碎片和15公顷碎片以及连续森林中植株数的统计来看, 通过三者中的幼年和小树以及成树的数量比可以看出,生境碎片中幼树数量多,但成长为小树及成树的个体少,故生境碎片不利于景东翅子树种群的生存和发展,C错误;
D、年龄组成:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,故不同树龄植株的数量比例反映该种群的年龄组成,D正确。
故答案为:C。
【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、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。
3、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,有增长型、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。
7.【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。
8.【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。
9.【答案】B
【知识点】种群的特征
【解析】【解答】A、由图可知,同样饥饿程度下,瓢虫密度越高,捕食作用率越低,A正确;
B、由图可知,饥饿程度和瓢虫种群密度共同决定了瓢虫的捕食作用率,B错误;
C、由图可知,饥饿程度增加,票中的捕食作用率增加,对瓢虫进行适当饥饿处理可提高防治效果,C正确;
D、由图可知,瓢虫密度低时捕食作用率较高,则田间防治叶螨时应适当控制瓢虫密度,D正确。
故答案为:B。
【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,有增长型、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。
10.【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。
11.【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。
12.【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。
13.【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。
14.【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.
15.【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。
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,B,C
【知识点】探究影响酶活性的因素;估算种群密度的方法;探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化;调查人类遗传病
【解析】【解答】A、 标志重捕法 适合于 活动范围大、活动能力强的动物 , 且尽量不影响标记动物正常活动, ① 正确;
B、观察酵母菌种群数量的变化其中需要就是要知道计数板上酵母菌活细胞的数量,台盼蓝可以把死细胞染成蓝色,计数的时候只需要记录没有别染蓝的即可, ② 正确;
C、调查高度近视的发病率有在数量足够大的人群中随机调查,这样也用提高调查的准确性和客观性, ③ 正确;
D、探究唾液淀粉酶活性的最适温度,取的温度跨度太大,不利于实验的精确性,④ 错误。
故答案为:ABC
【分析】(1) 种群密度的调查方法有两种: 标志重捕法(调查对象是活动能力强、活动范围大的动物 )和样方法(调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物 )。
(2) 探究培养液中酵母菌种群数量时吸取培养液计数前要将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差; 在显微镜下计数时对于压在小方格界线上的酵母菌,应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌 。
(3) 调查遗传病发病率时,要随机抽样调查的群体足够大 ; 调查遗传方式时最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病 。
(4)探究唾液淀粉酶活性的最适温度可以根据我们日常生活的经验来设置温度梯度。
18.【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%。
19.【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。
20.【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。
21.【答案】(1)种群密度;年龄金字塔
(2)组成;时间
(3)生物量;顶级群落;总初级生产量
【知识点】估算种群密度的方法;群落的结构;群落的演替;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)鼠的活动能力强活动范围较广,所以统计鼠的种群密度是利用标志重捕法。对适量的捕获个体进行年龄鉴定,可绘制该种群的年龄金字塔图形。
故答案为:种群密度;年龄金字塔。
(2)群落的时间结构是指群落的组成和外貌随时间(昼夜变化、季节变化)而发生有规律的变化,季相就是植物在不同季节表现的外貌。
故答案为:组成;时间。
(3)生态系统中所有植物的干重(g/m2)称为生产者的生物量, 生物量在一定程度上反映了生物群落的状态,每隔一段时间的重复生产者的生物量是否相对稳定,可判断该森林群落是否是顶级群落。根据总光合作用=净光合作用+呼吸作用,可以利用前后两次的的生产者的生物量以及同期测算的植物呼吸消耗量,许算出该时期的总初级生产量。
故答案为:生物量;顶级群落;总初级生产量。
【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。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。
2、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。群落的时间结构是指群落的组成和外貌随时间(昼夜变化、季节变化)而发生有规律的变化,季相就是植物在不同季节表现的外貌。
3、群落演替的特点可描述为:(1)群落发展有顺序、有规律地向一个方向发展,因而是能预见的。(2)演替是由群落引起物理环境改变的结果,即演替是由群落控制的。(3)演替以稳定的生态系统为发展顶点,即形成顶极群落。人类活动会改变群落演替的方向和速度。
4、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%。
22.【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。
23.【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。
24.【答案】(1)均匀分布;凸型
(2)传递效率;B
(3)辨别玉米和杂草;缺少光照
(4)途径
【知识点】种群的特征;研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)种群的分布型有三种,随机分布、均匀分布和集群分布。从种群分布型的角度考虑,栽培玉米时应遵循均匀分布、合理密植的原则,使每个个体能得到充分的太阳光照。栽培的玉米个体生长基本同步,种群存活曲线更接近凸型。
故答案为:均匀分布;凸型。
(2)不同食物链中的营养级数量不同取决于营养级之间的能量传递效率不同,食物链或者食物网的形成取决于初级消费者可同化的能量。
故答案为:传递效率;B。
(3)玉米栽培过程需除草,常用除草方法有物理除草、化学除草和生物除草等。实际操作时,幼苗期一般不优先采用生物除草,其理由是抑(食)草生物不能识别玉米和杂草。当玉米植株长到足够高时,很多杂草因缺少光照被淘汰。
故答案为:辨别玉米和杂草;缺少光照。
(4)研究能量流动帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系, 改变能量流动途径获得人类需要的物质和能量,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
故答案为:途径。
【分析】1、组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间特征一般可概括为三种基本类型:随机分布、均匀分布和集群分布。
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%。
研究能量流动的意义:①帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。
②帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
25.【答案】(1)二;呼吸作用
(2)化学信息
(3)213;该数量下有利于海南坡鹿数量的快速增加
(4)提高草本植物和低矮灌木对光照的利用率,为海南坡鹿提供食物资源
【知识点】种群数量的变化曲线;群落的结构;生态系统中的信息传递;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)植食性动物在食物链中处于第二营养级,坡鹿同化的能量有两个去向,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。
故答案为:二;呼吸作用。
(2)雄鹿常通过吼叫、嗅闻等方式获得繁殖机会,其中嗅闻利用的信息种类属于化学信息。
故答案为:化学信息。
(3)为严格保护海南坡鹿,有效增加种群数量,保护区将300公顷土地加上围栏作为坡鹿驯化区。若该围栏内最多可容纳426只坡鹿,即K值,则最好将围栏内坡鹿数量维持k/2,即213只,此时种群具有最大的生长速率,有利于海南坡鹿数量的快速增加。
故答案为:213;该数量下有利于海南坡鹿数量的快速增加。
(4)为了提高草本植物和低矮灌木对光照的利用率,为海南坡鹿提供食物资源,保护区人员通过选择性砍伐林中的一些高大植株可增加坡鹿的食物资源。
故答案为:提高草本植物和低矮灌木对光照的利用率,为海南坡鹿提供食物资源。
【分析】1、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%。
2、生态系统中信息的种类:
(1)物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。
(2)化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。
(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
3、S型增长曲线:
(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。
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。
26.【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。
27.【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
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。
29.【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。
30.【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。
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高考生物五年真题汇编21——种群(1)
一、单选题
1.(2022·浙江)许多因素能调节种群数量。下列属于内源性调节因素的是( )
A.寄生 B.领域行为 C.食物 D.天敌
【答案】B
【知识点】种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】调节种群数量的因素分为外源性因素和内源性因素,外源因素是外界的因素,包括气候、食物、疾病、寄生和捕食等,内源因素指的是生物自身的原因,包括行为调节和内分泌调节,B正确。
故答案为:B。
【分析】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。能够调节种群数量的因素有外源性因素和内源性因素,外源性调节包括气候、食物、疾病、寄生和捕食等,内源性调节因素有行为调节和内分泌调节。
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.(2022·浙江选考)沙蝗的活动、迁徙有“逐水而居”的倾向。某年,沙蝗从非洲经印度和巴基斯坦等国家向中亚迁徙,直到阿富汗以及我国西北边境,扩散和迁徙“戛然而止”。下列叙述正确的是( )
A.沙蝗停止扩散的主要原因是种内竞争加剧
B.沙蝗种群的数量波动表现为非周期性变化
C.天敌对沙蝗的制约作用改变了沙蝗的生殖方式
D.若沙蝗进入我国西北干旱地区将呈现“J”形增长
【答案】B
【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、阿富汗以及我国西北边境气候干旱缺水不适宜沙蝗扩散,是沙蝗停止扩散的主要原因,A错误;
B、蝗虫的种群数量变化受环境影响,迁徙过程中遇到的不同环境导致蝗虫种群数量波动表现为非周期性变化,B正确;
C、天敌对沙蝗的制约作用是通过捕食关系,不会改变沙蝗的生殖方式,C错误;
D、沙蝗的活动、迁徙有“逐水而居”的倾向,沙蝗进入我国西北干旱地区受环境限制不会呈现“J”形增长,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、理想条件下,种群数量呈”型增长。但是在自然生态系统中,由于环境阻力等存在,种群增长曲线最终呈“S“型。
(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。
4.(2022·浙江选考)经调查统计,某物种群体的年龄结构如图所示。下列分析中合理的是( )
A.因年龄结构异常不能构成种群
B.可能是处于增长状态的某昆虫种群
C.可能是处于增长状态的某果树种群
D.可能是受到性引诱剂诱杀后的种群
【答案】B
【知识点】种群的特征
【解析】【解答】A、年龄结构是种群的数量特征之一,因年龄结构异常不能构成种群,A错误;
B、由图可知,该种群幼龄个体比例高,老龄个体比例低,年龄结构为增长型,B正确;
C、由图可知,该种群雌雄个体年龄结构存在差异,果树是两性花,C错误;
D、受到性引诱剂诱杀后,生殖期的雄性个体数量减少,与图中不符,D错误。
故答案为:B。
【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,有增长型、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。
5.(2021·福建)下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”(实验I)和“培养液中酵母菌种群数量的变化”(实验II)的叙述,正确的是( )
A.实验I、Ⅱ都要将实验结果转化为数学模型进行分析
B.实验I、Ⅱ通气前都必须用NaOH去除空气中的CO2
C.实验I中,有氧组和无氧组都能使澄清石灰水变浑浊
D.实验Ⅱ中,可用滤纸在盖玻片另一侧吸引培养液进入计数室
【答案】C
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式;探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】A、实验I 根据实验现象判断酵母菌细胞的呼吸方式,不需要将结果转化为数学模型,实验Ⅱ 酵母菌的种群数量变化需要将实验结果转化为数学模型,A错误;
B、实验I探究酵母菌细胞呼吸的方式需要用NaOH去除空气中的CO2,实验Ⅱ中CO2对实验无影响不需要除去,B错误;
C、酵母菌的有氧呼吸产物和无氧呼吸产物中都有CO2,故实验I中的有氧组合和无氧组都能使澄清石灰水变浑浊,C正确;
D、实验II中将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、“探究酵母菌细胞呼吸的方式”(实验I):(1)NaOH溶液的作用是除去酵母菌呼吸释放的二氧化碳,所以装置中液滴移动的距离代表酵母菌有氧呼吸消耗的氧气;(2)清水不吸收气体,也不释放气体,所以装置中液滴移动的距离代表呼吸作用释放的二氧化碳的量与消耗氧气的量的差值。
2、探究酵母菌种群数量的变化实验 (实验II) 中,实验流程为:(1)酵母菌培养(液体培养基,无菌条件)→(2)振荡培养基(酵母菌均匀分布于培养基中)→(3)观察并计数→重复(2)、(3)步骤(每天计数酵母菌数量的时间要固定)→绘图分析。探究培养液中酵母种群数量变化的实验中应注意:(1)在吸取培养液计数前,要轻轻振动试管,使试管中的酵母菌分布均匀。(2)采用抽样检测的方法:先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,多余培养液用滤纸吸去,稍待片刻,待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部,将计数板放在载物台的中央,计数一个小方格内的酵母菌数量,再以此为根据,估算试管中的酵母菌总数。
6.(2021·福建)生境破碎指因人类活动等因素导致生物的生存环境被隔断成碎片。隔断后的碎片称为生境碎片。为研究生境破碎对濒危植物景东翅子树种群数量的影响,2019年科研人员对某地不同类型生境碎片进行了相关调查,设置的样地总面积均为15000m2,调查结果如下表所示。
生境碎片类型 植株数(株)
幼树 小树 成树 合计
5公顷碎片 21 9 3 33
15公顷碎片 57 8 17 82
连续森林 39 22 26 87
下列叙述错误的是( )
A.15000m2应是设置的多块调查样地面积之和
B.生境碎片的面积与其维持的种群数量呈正相关
C.生境破碎利于景东翅子树种群的生存和发展
D.不同树龄植株的数量比例反映该种群的年龄组成
【答案】C
【知识点】种群的特征;种群的数量变动及其原因;估算种群密度的方法
【解析】【解答】A、由题意可知,科研人员对某地不同类型生境碎片进行了相关调查,设置的样地总面积均为15000m2,故15000m2是设置的多块调查样地面积之和,A正确;
B、由表可知,由5公顷碎片和15公顷碎片以及连续森林中植株数的统计来看,生境碎片的面积与其维持的种群数量呈正相关,B正确;
C、由表可知,由5公顷碎片和15公顷碎片以及连续森林中植株数的统计来看, 通过三者中的幼年和小树以及成树的数量比可以看出,生境碎片中幼树数量多,但成长为小树及成树的个体少,故生境碎片不利于景东翅子树种群的生存和发展,C错误;
D、年龄组成:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,故不同树龄植株的数量比例反映该种群的年龄组成,D正确。
故答案为:C。
【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、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。
3、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,有增长型、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。
7.(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。
8.(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。
9.(2021·海南)农业生产中常利用瓢虫来防治叶螨。某小组研究瓢虫的饥饿程度和密度对其捕食作用率的影响,结果如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.在相同条件下,瓢虫密度越高,捕食作用率越低
B.饥饿程度和叶螨密度共同决定了瓢虫的捕食作用率
C.对瓢虫进行适当饥饿处理可提高防治效果
D.田间防治叶螨时应适当控制瓢虫密度
【答案】B
【知识点】种群的特征
【解析】【解答】A、由图可知,同样饥饿程度下,瓢虫密度越高,捕食作用率越低,A正确;
B、由图可知,饥饿程度和瓢虫种群密度共同决定了瓢虫的捕食作用率,B错误;
C、由图可知,饥饿程度增加,票中的捕食作用率增加,对瓢虫进行适当饥饿处理可提高防治效果,C正确;
D、由图可知,瓢虫密度低时捕食作用率较高,则田间防治叶螨时应适当控制瓢虫密度,D正确。
故答案为:B。
【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,有增长型、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。
10.(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。
11.(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。
12.(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。
13.(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。
14.(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.
15.(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。
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、多选题
17.(2021·江苏)数据统计和分析是许多实验的重要环节,下列实验中获取数据的方法合理的是( )
编号 实验内容 获取数据的方法
① 调查某自然保护区灰喜鹊的种群密度 使用标志重捕法,尽量不影响标记动物正常活动,个体标记后即释放
② 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 摇匀后抽取少量培养物,适当稀释,用台盼蓝染色,血细胞计数板计数
③ 调查高度近视(600度以上)在人群中的发病率 在数量足够大的人群中随机调查
④ 探究唾液淀粉酶活性的最适温度 设置0℃、37℃、100℃三个温度进行实验,记录实验数据
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④
【答案】A,B,C
【知识点】探究影响酶活性的因素;估算种群密度的方法;探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化;调查人类遗传病
【解析】【解答】A、 标志重捕法 适合于 活动范围大、活动能力强的动物 , 且尽量不影响标记动物正常活动, ① 正确;
B、观察酵母菌种群数量的变化其中需要就是要知道计数板上酵母菌活细胞的数量,台盼蓝可以把死细胞染成蓝色,计数的时候只需要记录没有别染蓝的即可, ② 正确;
C、调查高度近视的发病率有在数量足够大的人群中随机调查,这样也用提高调查的准确性和客观性, ③ 正确;
D、探究唾液淀粉酶活性的最适温度,取的温度跨度太大,不利于实验的精确性,④ 错误。
故答案为:ABC
【分析】(1) 种群密度的调查方法有两种: 标志重捕法(调查对象是活动能力强、活动范围大的动物 )和样方法(调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物 )。
(2) 探究培养液中酵母菌种群数量时吸取培养液计数前要将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差; 在显微镜下计数时对于压在小方格界线上的酵母菌,应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌 。
(3) 调查遗传病发病率时,要随机抽样调查的群体足够大 ; 调查遗传方式时最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病 。
(4)探究唾液淀粉酶活性的最适温度可以根据我们日常生活的经验来设置温度梯度。
三、双选题
18.(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%。
19.(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。
20.(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。
四、综合题
21.(2022·浙江)科研小组在一个森林生态系统中开展了研究工作。回答下列问题:
(1)对某种鼠进行标志重捕,其主要目的是研究该鼠的 。同时对适量的捕获个体进行年龄鉴定,可绘制该种群的 图形。
(2)在不同季节调查森林群落的 与季相的变化状况,可以研究该群落的 结构。
(3)在不考虑死亡和异养生物利用的情况下,采取适宜的方法测算所有植物的干重(g/m2),此项数值称为生产者的 。观测此项数值在每隔一段时间的重复测算中是否相对稳定,可作为判断该森林群落是否演替到 阶段的依据之一。利用前后两次的此项数值以及同期测算的植物呼吸消耗量,许算出该时期的 。
【答案】(1)种群密度;年龄金字塔
(2)组成;时间
(3)生物量;顶级群落;总初级生产量
【知识点】估算种群密度的方法;群落的结构;群落的演替;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)鼠的活动能力强活动范围较广,所以统计鼠的种群密度是利用标志重捕法。对适量的捕获个体进行年龄鉴定,可绘制该种群的年龄金字塔图形。
故答案为:种群密度;年龄金字塔。
(2)群落的时间结构是指群落的组成和外貌随时间(昼夜变化、季节变化)而发生有规律的变化,季相就是植物在不同季节表现的外貌。
故答案为:组成;时间。
(3)生态系统中所有植物的干重(g/m2)称为生产者的生物量, 生物量在一定程度上反映了生物群落的状态,每隔一段时间的重复生产者的生物量是否相对稳定,可判断该森林群落是否是顶级群落。根据总光合作用=净光合作用+呼吸作用,可以利用前后两次的的生产者的生物量以及同期测算的植物呼吸消耗量,许算出该时期的总初级生产量。
故答案为:生物量;顶级群落;总初级生产量。
【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。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。
2、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。群落的时间结构是指群落的组成和外貌随时间(昼夜变化、季节变化)而发生有规律的变化,季相就是植物在不同季节表现的外貌。
3、群落演替的特点可描述为:(1)群落发展有顺序、有规律地向一个方向发展,因而是能预见的。(2)演替是由群落引起物理环境改变的结果,即演替是由群落控制的。(3)演替以稳定的生态系统为发展顶点,即形成顶极群落。人类活动会改变群落演替的方向和速度。
4、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%。
22.(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。
23.(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。
24.(2022·浙江选考)玉米是我国广泛栽培的禾本科农作物,其生长过程常伴生多种杂草(其中有些是禾本科植物)杂草与玉米竞争水、肥和生长空间。回答下列问题:
(1)从种群分布型的角度考虑,栽培玉米时应遵循 、合理密植的原则,使每个个体能得到充分的太阳光照。栽培的玉米个体生长基本同步,种群存活曲线更接近 。
(2)某个以玉米为主要农作物的农田生态系统中,有两条食物链:①玉米→野猪→豺;②玉米→王米蝗→乌鸫→蝮蛇→鹰,从能量流动角度分析,由于能量的 不同导致两条食物链的营养级数量不同。食物链乃至食物网能否形成取决于哪一项
(A.可利用太阳能 B.初级消费者可同化的能量 C.总初级生产量 D.净初级生产量)
(3)玉米栽培过程需除草,常用除草方法有物理除草、化学除草和生物除草等。实际操作时,幼苗期一般不优先采用生物除草,其理由是抑(食)草生物不能 。当玉米植株长到足够高时,很多杂草因 被淘汰。
(4)玉米秸秆自然分解,所含的能量最终流向大气圈,我们可以改变能量流动 获得人类需要的物质和能量,如生产沼气等,客观上减少温室气体的排放,有助于我国提前达成“碳达峰”和“碳中和”的目标。
【答案】(1)均匀分布;凸型
(2)传递效率;B
(3)辨别玉米和杂草;缺少光照
(4)途径
【知识点】种群的特征;研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)种群的分布型有三种,随机分布、均匀分布和集群分布。从种群分布型的角度考虑,栽培玉米时应遵循均匀分布、合理密植的原则,使每个个体能得到充分的太阳光照。栽培的玉米个体生长基本同步,种群存活曲线更接近凸型。
故答案为:均匀分布;凸型。
(2)不同食物链中的营养级数量不同取决于营养级之间的能量传递效率不同,食物链或者食物网的形成取决于初级消费者可同化的能量。
故答案为:传递效率;B。
(3)玉米栽培过程需除草,常用除草方法有物理除草、化学除草和生物除草等。实际操作时,幼苗期一般不优先采用生物除草,其理由是抑(食)草生物不能识别玉米和杂草。当玉米植株长到足够高时,很多杂草因缺少光照被淘汰。
故答案为:辨别玉米和杂草;缺少光照。
(4)研究能量流动帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系, 改变能量流动途径获得人类需要的物质和能量,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
故答案为:途径。
【分析】1、组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间特征一般可概括为三种基本类型:随机分布、均匀分布和集群分布。
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%。
研究能量流动的意义:①帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。
②帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
25.(2021·海南)海南坡鹿是海南特有的国家级保护动物,曾濒临灭绝。经过多年的严格保护,海南坡鹿的种群及其栖息地得到有效恢复。回答下列问题。
(1)海南坡鹿是植食性动物,在食物链中处于第 营养级,坡鹿同化的能量主要通过 以热能的形式散失。
(2)雄鹿常通过吼叫、嗅闻等方式获得繁殖机会,其中嗅闻利用的信息种类属于 。
(3)为严格保护海南坡鹿,有效增加种群数量,保护区将300公顷土地加上围栏作为坡鹿驯化区。若该围栏内最多可容纳426只坡鹿,则最好将围栏内坡鹿数量维持在 只左右,超出该数量的坡鹿可进行易地保护。将围栏内的坡鹿维持在该数量的依据是 。
(4)海南坡鹿的主要食物包括林下的草本植物和低矮灌木,保护区人员通过选择性砍伐林中的一些高大植株可增加坡鹿的食物资源,主要依据是 。
【答案】(1)二;呼吸作用
(2)化学信息
(3)213;该数量下有利于海南坡鹿数量的快速增加
(4)提高草本植物和低矮灌木对光照的利用率,为海南坡鹿提供食物资源
【知识点】种群数量的变化曲线;群落的结构;生态系统中的信息传递;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)植食性动物在食物链中处于第二营养级,坡鹿同化的能量有两个去向,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。
故答案为:二;呼吸作用。
(2)雄鹿常通过吼叫、嗅闻等方式获得繁殖机会,其中嗅闻利用的信息种类属于化学信息。
故答案为:化学信息。
(3)为严格保护海南坡鹿,有效增加种群数量,保护区将300公顷土地加上围栏作为坡鹿驯化区。若该围栏内最多可容纳426只坡鹿,即K值,则最好将围栏内坡鹿数量维持k/2,即213只,此时种群具有最大的生长速率,有利于海南坡鹿数量的快速增加。
故答案为:213;该数量下有利于海南坡鹿数量的快速增加。
(4)为了提高草本植物和低矮灌木对光照的利用率,为海南坡鹿提供食物资源,保护区人员通过选择性砍伐林中的一些高大植株可增加坡鹿的食物资源。
故答案为:提高草本植物和低矮灌木对光照的利用率,为海南坡鹿提供食物资源。
【分析】1、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%。
2、生态系统中信息的种类:
(1)物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。
(2)化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。
(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
3、S型增长曲线:
(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。
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。
26.(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。
27.(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
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。
五、实验探究题
29.(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。
30.(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。
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