22群落
1.(2024·6月浙江卷)在自然界中,群落演替是普遍现象。下列现象不属于群落演替的是( )
A. 裸岩上出现了地衣
B. 草本群落中出现成片灌木
C. 灌木群落中长出大量乔木
D. 常绿阔叶林中樟树明显长高
2.(2024·吉林卷)下列关于森林群落演替的叙述,正确的是( )
A. 土壤的理化性质不会影响森林群落演替
B. 植物种群数量的改变不会影响森林群落演替
C. 森林由乔木林变为灌木林属于群落演替
D. 砍伐树木对森林群落演替的影响总是负面的
3.(2024·河北高考)下列关于群落的叙述,正确的是( )
A. 过度放牧会改变草原群落物种组成,但群落中占优势的物种不会改变
B. 多种生物只要能各自适应某一空间的非生物环境,即可组成群落
C. 森林群落中林下喜阴植物的种群密度与林冠层的郁闭度无关
D. 在四季分明的温带地区,森林群落和草原群落的季节性变化明显
4.(2024·6月浙江卷)内蒙古草原是我国重要的天然牧场,在畜牧业生产中占有重要的地位。回答下列问题:
(1)调查发现某草原群落中贝加尔针茅生活力强、个体数量多和生物量_____,据此判定贝加尔针茅是该群落中占优势的物种,影响其他物种的生存和繁殖,对群落的_____和功能起决定性的作用。
(2)为探究草原放牧强度和氮素施加量对草原群落的影响,进行了相应实验。
①思路:设置不同水平的氮素添加组,每个氮素水平都设置_____处理,一段时间后对群落的物种丰富度、功能特征等指标进行检测。其中植物物种丰富度的调查常采用_____法。
②结果:植物的物种丰富度结果如图所示。
③分析:结果表明,不同水平的氮素添加组之间植物的物种丰富度_____。过度放牧会导致植物的物种丰富度_____,引起这种变化的原因是过度放牧使适口性好的植物先被家畜采食,使其与适口性_____的植物竞争资源时容易处于劣势。
(3)秉承可持续发展理念,既要保护草场资源,又要肉、奶高产,保证牧民经济效益,根据逻辑斯谛增长(“S”形增长)原理,牧民应将家畜种群数量维持在_____水平。
5.(2024·湖北高考) 高寒草甸是青藏高原主要的生态系统,多年来受气候变化和生物干扰的共同影响退化严重。高原鼢鼠广泛分布于青藏高原高寒草甸,常年栖息于地下。有研究发现,高原鼢鼠挖掘洞道时形成的众多土丘,能改变丘间草地的微生境土壤物理性状,进而对该栖息生境下植物群落的多样性、空间结构以及物种组成等产生显著影响。随着高原鼢鼠干扰强度增大,鼠丘密度增加,样地内植物物种数明显增多,鼠丘间原优势种在群落中占比减少,其他杂草的占比逐渐增加。回答下列问题:
(1)调查鼠丘样地内高原鼢鼠的种群密度,常采用的方法是________。
(2)高原鼢鼠干扰造成微生境多样化,为栖息地植物提供了更丰富的________,促进植物群落物种共存。
(3)如果受到全球气候变暖加剧以及人为干扰如过度放牧等影响,高寒草甸生态系统发生逆行演替,其最终生态系统类型可能是________。与高寒草甸生态系统相比,演替后的最终生态系统发生的变化是________(填序号)。
①群落结构趋于简单,物种丰富度减少 ②群落结构不变,物种丰富度增加 ③群落结构趋于复杂,物种丰富度减少 ④群落结构趋于简单,物种丰富度增加
(4)在高原鼢鼠重度干扰的地区,如果需要恢复到原有的生态系统,从食物链的角度分析,可以采用的措施是________,其原理是________。
(5)上述材料说明,除了人为活动、气候变化外,群落演替还受到________等生物因素的影响(回答一点即可)。
6.(2024·山东卷)研究群落时,不仅要调查群落的物种丰富度,还要比较不同群落的物种组成。β多样性是指某特定时间点,沿某一环境因素梯度,不同群落间物种组成的变化。它可用群落a和群落b的独有物种数之和与群落a、b各自的物种数之和的比值表示。
(1)群落甲中冷杉的数量很多,据此______(填“能”或“不能”)判断冷杉在该群落中是否占据优势。群落甲中冷杉在不同地段的种群密度不同,这体现了群落空间结构中的______。从协同进化的角度分析,冷杉在群落甲中能占据相对稳定生态位的原因是______。
(2)群落甲、乙的物种丰富度分别为70和80,两群落之间的β多样性为0.4,则两群落的共有物种数为______(填数字)。
(3)根据β多样性可以科学合理规划自然保护区以维系物种多样性。群落丙、丁的物种丰富度分别为56和98,若两群落之间的β多样性高,则应该在群落______(填“丙”“丁”“戊”“丙和丁”)建立自然保护区,理由是______。
7.(2024·广东卷)某湖泊曾处于重度富营养化状态,水面漂浮着大量浮游藻类。管理部门通过控源、清淤、换水以及引种沉水植物等手段,成功实现了水体生态恢复。引种的3种多年生草本沉水植物(①金鱼藻、②黑藻、③苦草,答题时植物名称可用对应序号表示)在不同光照强度下光合速率及水质净化能力见图。
回答下列问题:
(1)湖水富营养化时,浮游藻类大量繁殖,水体透明度低,湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于 的有机物,最终衰退和消亡。
(2)生态恢复后,该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构,从湖底到水面依次是 ,其原因是
(3)为了达到湖水净化的目的,选择引种上述3种草本沉水植物的理由是 ,三者配合能实现综合治理效果。
(4)上述3种草本沉水植物中只有黑藻具(C4光合作用途径(浓缩CO2形成高浓度(C4后,再分解成(CO2传递给C5)使其在CO2受限的水体中仍可有效地进行光合作用,在水生植物群落中竞争力较强。根据图a设计一个简单的实验方案,验证黑藻的碳浓缩优势,完成下列表格。
实验设计方案
实验材料 对照组:_______ 实验组:黑藻
实验条件 控制光照强度为_______μmol·m ·s 营养及环境条件相同且适宜,培养时间相同
控制条件
测量指标
目前在湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良,此外,大量沉水植物叶片凋落,需及时打捞,增加维护成本。针对这两个实际问题从生态学角度提出合理的解决措施:
答案解析
1.(2024·6月浙江卷)在自然界中,群落演替是普遍现象。下列现象不属于群落演替的是( )
A. 裸岩上出现了地衣
B. 草本群落中出现成片灌木
C. 灌木群落中长出大量乔木
D. 常绿阔叶林中樟树明显长高
【答案】D
【解析】
【分析】群落演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。
主要类型:初生演替和次生演替。
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。次生演替发生的地方火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕农田上进行的演替。
人类可以砍伐树木,填湖造地、捕杀动物,也可以封山育林、治理沙漠、管理草原,甚至可以建立人工群落。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进行。
【选项解读】
A、裸岩上发生的演替属于初生演替,即裸岩上出现了地衣属于初生演替现象,不符合题意。A错误
B、草本群落中出现成片灌木这属于演替过程,即处于优势地位的灌木逐渐把草本植物替代,不符合题意。B错误
C、灌木群落中长出大量乔木,为群落演替过程,表现为乔木作为优势种取代灌木,不符合题意。C错误
D、常绿阔叶林中樟树明显长高属于生长现象,不属于演替,符合题意。D正确
故选D。
2.(2024·吉林卷)下列关于森林群落演替的叙述,正确的是( )
A. 土壤的理化性质不会影响森林群落演替
B. 植物种群数量的改变不会影响森林群落演替
C. 森林由乔木林变为灌木林属于群落演替
D. 砍伐树木对森林群落演替的影响总是负面的
【答案】C
【解析】
【分析】人类对生物群落演替的影响远远超过其他某些自然因素,因为人类生产活动通常是有意识、有目的地进行的,可以对自然环境中的生态关系起着促进、抑制、改造和重建的作用。但人类的活动对群落的演替也不是只具有破坏性的,也可以是通过建立新的人工群落实现受损生态系统的恢复。
【选项解读】
A、土壤的理化性质会影响森林群落演替。A错误
B、植物种群数量的改变会影响森林群落演替。B错误
C、群落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,森林由乔木林变为灌木林也属于群落演替。C正确
D、人类活动往往会改变群落演替的方向,但不一定总是负面的,适度的砍伐对森林群落的演替是有意义的。D错误
故选C。
3.(2024·河北高考)下列关于群落的叙述,正确的是( )
A. 过度放牧会改变草原群落物种组成,但群落中占优势的物种不会改变
B. 多种生物只要能各自适应某一空间的非生物环境,即可组成群落
C. 森林群落中林下喜阴植物的种群密度与林冠层的郁闭度无关
D. 在四季分明的温带地区,森林群落和草原群落的季节性变化明显
【答案】D
【解析】
【分析】群落的季节性是指由于阳光、温度和水分等随季节而变化,群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。例如,有些种类的植物在早春来临时开始萌发,并迅速开花和结实,到了夏季其生活周期结束;另一些种类的植物则在夏季达到生命活动的高峰,从而导致群落在春季和夏季的物种组成和空间结构发生改变。
影响种群数量变化的因素可以概括为非生物因素(阳光、温度、水等)和生物因素(群内部生物因素和种群外部生物因素)两大类。
一个群落中的物种不论多少,都不是随机的简单集合, 而是通过复杂的种间关系,形成一个有机的整体。
【选项解读】
A、过度放牧,牛、羊等牲畜会大量取食禾本科植物,有利于一二年生的低矮草本获得更多的光照等资源而成为占优势的植物,所以过度放牧会改变草原群落物种组成,也会改变优势的物种。A错误
B、一个群落中的物种不论多少,都不是随机的简单集合, 而是通过复杂的种间关系,形成一个有机的整体,各自适应某一空间的非生物环境,但彼此没有一定的种间关系就不能构成群落。B错误
C、森林中林下植株种群密度取决于林冠层的郁闭度,即主要取决于林下植物受到的光照强度,林冠层的郁闭度越大,种群密度越小。C错误
D、在夏季,温带落叶阔叶林枝繁叶茂,而在冬季叶片全落,只剩光秃的枝干,所以在温带地区,草原和森林的外貌在春、夏、秋、冬有很大不同,森林群落和草原群落的季节性变化明显。D正确
故选D。
4.(2024·6月浙江卷)内蒙古草原是我国重要的天然牧场,在畜牧业生产中占有重要的地位。回答下列问题:
(1)调查发现某草原群落中贝加尔针茅生活力强、个体数量多和生物量_____,据此判定贝加尔针茅是该群落中占优势的物种,影响其他物种的生存和繁殖,对群落的_____和功能起决定性的作用。
(2)为探究草原放牧强度和氮素施加量对草原群落的影响,进行了相应实验。
①思路:设置不同水平的氮素添加组,每个氮素水平都设置_____处理,一段时间后对群落的物种丰富度、功能特征等指标进行检测。其中植物物种丰富度的调查常采用_____法。
②结果:植物的物种丰富度结果如图所示。
③分析:结果表明,不同水平的氮素添加组之间植物的物种丰富度_____。过度放牧会导致植物的物种丰富度_____,引起这种变化的原因是过度放牧使适口性好的植物先被家畜采食,使其与适口性_____的植物竞争资源时容易处于劣势。
(3)秉承可持续发展理念,既要保护草场资源,又要肉、奶高产,保证牧民经济效益,根据逻辑斯谛增长(“S”形增长)原理,牧民应将家畜种群数量维持在_____水平。
【答案】(1) ① 大 ② 结构
(2) ① 不同程度的放牧强度 ② 样方 ③ 基本相同 ④ 减小 ⑤ 差
(3)K/2
【解析】
【分析】物种丰富度是指群落中不同物种的总数。
优势种是指对群落的结构和内部环境的形成有明显决定作用的物种。优势种通常是群落中个体数量多,生活力较强的物种。
【小问详解】
(1)优势种是指对群落的结构和内部环境的形成有明显决定作用的物种。贝加尔针茅作为优势种,应该具有生活力强、个体数量多和生物量大,对群落的结构和功能起决定性的作用。
(2)本实验的实验目的是探究草原放牧强度和氮素施加量对草原群落的影响,自变量是放牧强度和氮素施加量,检测指标是丰富度相对量。据图所示,设置不同水平的氮素添加组,每个氮素水平都设置不同程度的放牧强度处理。
植物物种丰富度的调查常采用样方法。
图示结果表明,不同水平的氮素添加组之间植物的物种丰富度基本相同。据图所示,高放牧强度下物种丰富度相对量远小于不放牧对照,说明过度放牧会导致植物的物种丰富度减小。由于过度放牧使适口性好的植物先被家畜采食,使其与适口性差的植物竞争资源时容易处于劣势。
(3)K/2时种群增长速率最大,因此根据逻辑斯谛增长(“S”形增长)原理,牧民应将家畜种群数量维持在K/2水平。
5.(2024·湖北高考) 高寒草甸是青藏高原主要的生态系统,多年来受气候变化和生物干扰的共同影响退化严重。高原鼢鼠广泛分布于青藏高原高寒草甸,常年栖息于地下。有研究发现,高原鼢鼠挖掘洞道时形成的众多土丘,能改变丘间草地的微生境土壤物理性状,进而对该栖息生境下植物群落的多样性、空间结构以及物种组成等产生显著影响。随着高原鼢鼠干扰强度增大,鼠丘密度增加,样地内植物物种数明显增多,鼠丘间原优势种在群落中占比减少,其他杂草的占比逐渐增加。回答下列问题:
(1)调查鼠丘样地内高原鼢鼠的种群密度,常采用的方法是________。
(2)高原鼢鼠干扰造成微生境多样化,为栖息地植物提供了更丰富的________,促进植物群落物种共存。
(3)如果受到全球气候变暖加剧以及人为干扰如过度放牧等影响,高寒草甸生态系统发生逆行演替,其最终生态系统类型可能是________。与高寒草甸生态系统相比,演替后的最终生态系统发生的变化是________(填序号)。
①群落结构趋于简单,物种丰富度减少 ②群落结构不变,物种丰富度增加 ③群落结构趋于复杂,物种丰富度减少 ④群落结构趋于简单,物种丰富度增加
(4)在高原鼢鼠重度干扰的地区,如果需要恢复到原有的生态系统,从食物链的角度分析,可以采用的措施是________,其原理是________。
(5)上述材料说明,除了人为活动、气候变化外,群落演替还受到________等生物因素的影响(回答一点即可)。
【答案】(1)标记重捕法 (2)土壤物理性状
(3) ① 荒漠 ② ①
(4) ① 引入高原鼢鼠的天敌 ② 根据生物之间的相互关系,人为地增加有益生物的种群数量,从而达到控制有害生物的效果
(5)群落内部种群相互关系的发展变化
【解析】
【分析】种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例,其中种群密度是最基本的数量特征,调查种群密度的方法有样方法和标记重捕法。
【小问详解】
(1)由于高原鼢鼠活动能量强,活动范围广,所以调查鼠丘样地内高原鼢鼠的种群密度,常采用的方法是标记重捕法。
(2)由题干信息可知,高原鼢鼠挖掘洞道时形成众多土丘,能改变丘间草地的微生境土壤物理性状,进而对该栖息生境下植物群落的多样性、空间结构以及物种组成等产生显著影响,所以高原鼢鼠干扰造成微生境多样化,为栖息地植物提供了更丰富的土壤物理性状,促进植物群落物种共存。
(3)如果受到全球气候变暖加剧以及人为干扰如过度放牧等影响,高寒草甸生态系统发生逆行演替,其最终生态系统类型可能是荒漠。与高寒草甸生态系统相比,演替后的最终生态系统发生的变化是群落结构趋于简单,物种丰富度减少,①正确,②③④错误。
故选①。
(4)在高原鼢鼠重度干扰的地区,如果需要恢复到原有的生态系统,从食物链的角度分析,可以采用的措施是引入高原鼢鼠的天敌,其原理是根据生物之间的相互关系,人为地增加有益生物的种群数量,从而达到控制有害生物的效果。
(5)上述材料说明,除了人为活动、气候变化外,群落演替还受到动物数量等生物因素的影响。
6.(2024·山东卷)研究群落时,不仅要调查群落的物种丰富度,还要比较不同群落的物种组成。β多样性是指某特定时间点,沿某一环境因素梯度,不同群落间物种组成的变化。它可用群落a和群落b的独有物种数之和与群落a、b各自的物种数之和的比值表示。
(1)群落甲中冷杉的数量很多,据此______(填“能”或“不能”)判断冷杉在该群落中是否占据优势。群落甲中冷杉在不同地段的种群密度不同,这体现了群落空间结构中的______。从协同进化的角度分析,冷杉在群落甲中能占据相对稳定生态位的原因是______。
(2)群落甲、乙的物种丰富度分别为70和80,两群落之间的β多样性为0.4,则两群落的共有物种数为______(填数字)。
(3)根据β多样性可以科学合理规划自然保护区以维系物种多样性。群落丙、丁的物种丰富度分别为56和98,若两群落之间的β多样性高,则应该在群落______(填“丙”“丁”“戊”“丙和丁”)建立自然保护区,理由是______。
【答案】(1) ① 不能 ② 水平结构 ③ 冷杉与其他物种在长期的自然选择过程中,相互适应、相互依存,形成了相对稳定的生态关系
(2)45
(3)① 丙和丁 ② 在群落丙和丁建立自然保护区,可以保护更多的物种,维系物种多样性
【解析】
【分析】由题意可知,β多样性可用群落a和群落b的独有物种数之和与群落a、b各自的物种数之和的比值表示,则计算两群落共有物种数,可以使用以下公式:共有物种数=(群落甲物种数+群落乙物种数)×β多样性。
【小问详解】
(1)判断冷杉是否占据优势,不能仅仅根据数量多少,还需要考虑其他因素,如冷杉在群落中的生态作用、与其他物种的关系等。群落空间结构包括水平结构和垂直结构,冷杉在不同地段的种群密度不同,体现了群落的水平结构。冷杉能在群落甲中占据相对稳定的生态位,是因为它与其他物种之间存在竞争和互利共生关系,通过协同进化,冷杉适应了群落的环境,与其他物种形成了相对稳定的生态关系。
(2)由题意可知,β多样性可用群落a和群落b的独有物种数之和与群落a、b各自的物种数之和的比值表示,则计算两群落共有物种数,可以使用以下公式:独有物种数之和=(群落甲物种数+群落乙物种数)×β多样性,将题目中的数据代入公式,得到:独有物种数之和=(70 + 80) ×0.4 = 60,因此,两群落共有物种数为[70 + 80-60]/2=45。
(3)β多样性高表示两群落之间的物种组成差异较大,在这种情况下,在群落丙和丁建立自然保护区可以保护更多的物种。这是因为自然保护区的建立可以保护物种的栖息地和生态环境,减少人类活动对物种的干扰和破坏,从而维系物种的多样性。在群落丙和丁建立自然保护区,可以将两个群落的物种都纳入保护范围,更好地保护生物多样性。
7.(2024·广东卷)某湖泊曾处于重度富营养化状态,水面漂浮着大量浮游藻类。管理部门通过控源、清淤、换水以及引种沉水植物等手段,成功实现了水体生态恢复。引种的3种多年生草本沉水植物(①金鱼藻、②黑藻、③苦草,答题时植物名称可用对应序号表示)在不同光照强度下光合速率及水质净化能力见图。
回答下列问题:
(1)湖水富营养化时,浮游藻类大量繁殖,水体透明度低,湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于 的有机物,最终衰退和消亡。
(2)生态恢复后,该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构,从湖底到水面依次是 ,其原因是
(3)为了达到湖水净化的目的,选择引种上述3种草本沉水植物的理由是 ,三者配合能实现综合治理效果。
(4)上述3种草本沉水植物中只有黑藻具(C4光合作用途径(浓缩CO2形成高浓度(C4后,再分解成(CO2传递给C5)使其在CO2受限的水体中仍可有效地进行光合作用,在水生植物群落中竞争力较强。根据图a设计一个简单的实验方案,验证黑藻的碳浓缩优势,完成下列表格。
实验设计方案
实验材料 对照组:_______ 实验组:黑藻
实验条件 控制光照强度为_______μmol·m ·s 营养及环境条件相同且适宜,培养时间相同
控制条件
测量指标
目前在湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良,此外,大量沉水植物叶片凋落,需及时打捞,增加维护成本。针对这两个实际问题从生态学角度提出合理的解决措施:【答案】(1)呼吸作用消耗
(2)③②①最大光合速率对应光强度依次升高
(3)①(金鱼藻)除藻率高,②(黑藻)除氮率高,③(苦草)除磷高
(4)金鱼藻 500 二氧化碳浓度较低且相同 氧气释放量
(5)合理引入浮水植物,减弱沉水植物的光照强度;合理引入以沉水植物凋落叶片为食物的生物
【解析】
【分析】图a分析,一定范围内光照强度增大,三种植物的光合速率加快,光照强度超过一定范围,三种植物的光合速率均减小。图b分析,金鱼藻、黑藻和苦草都能在一定程度上去除氨和磷、藻。
【小问详解】
(1)由于湖底光照不足,导致原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于细胞呼吸消耗的有机物,生物量在减少,不足以维持生长,最终衰退和消亡。
(2)据图分析,最大光合速率对应光强度依次升高,因此生态恢复后,该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构,从湖底到水面依次是③②①。
(3)据图b分析,金鱼藻除藻率高,黑藻除氮率高,苦草除磷率高,三者配合能高效的去除氮、磷和藻,能实现综合治理效果。
(4)本实验的实验目的是验证黑藻的碳浓缩优势,自变量是植物种类,即黑藻、金鱼藻,因此对照组是金鱼藻。无关变量应该保持相同且适宜,黑藻在光照强度为500umolm-2-51时光合速率最强,因此控制光照强度为500umolm-2-5↓。为的是验证碳浓缩优势,因此控制条件为低二氧化碳浓度。因变量是光合速率的快慢,因此检测指标是单位时间释放氧气的量。
(5)目前的两个实际问题是湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良,大量沉水植物叶片凋落,需及时打捞,增加维护成本,因此可以合理引入浮水植物,减弱沉水植物的光照强度;合理引入以沉水植物凋落叶片为食物的生物。