2024年高考生物真题分类汇编13 种群和群落
一、选择题
1.(2024高三上·衡阳开学考)为了解动物共存方式,科学家调查M1等西南3个山系肉食动物的捕食偏好,如图推断最合理的( )
A.棕熊从低营养级中获得能量少,对其所在生态系统的影响较弱
B.M2的豹猫和雪豹均为三级消费者,处于第四营养级
C.3个山系中,M3的肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高
D.大型捕食者偏好捕食小型猎物,大、小型肉食动物通过生态位分离实现共存
2.(2024·江西)实施退耕还林还草工程是我国践行生态文明思想的重要举措。下列关于某干旱地区退耕农田群落演替的叙述,错误的是( )
A.上述演替与沙丘上发生的演替不是同一种类型
B.可用样方法调查该退耕农田中植物的种群密度
C.可在该退耕农田引进优势物种改变演替的速度
D.上述退耕农田群落演替的最终阶段是森林阶段
3.(2024·贵州)孑遗植物桫椤,在贵州数量多、分布面积大。调查发现,常有害虫啃食桫椤嫩叶,影响桫椤的生长、发育和繁殖。下列叙述正确的是( )
A.桫椤的植株高度不属于生态位的研究范畴
B.建立孑遗植物桫椤的基因库属于易地保护
C.桫椤有观赏性属于生物多样性的潜在价值
D.能量从桫椤流向害虫的最大传递效率为20%
4.(2024·贵州)在公路边坡修复过程中,常选用“豆科—禾本科”植物进行搭配种植。下列叙述错误的是( )
A.边坡修复优先筛选本地植物是因为其适应性强
B.“豆科—禾本科”搭配种植可减少氮肥的施用
C.人类对边坡的修复加快了群落演替的速度
D.与豆科植物共生的根瘤菌属于分解者
5.(2024·甘肃) 沙漠化防治一直是困扰人类的难题。为了固定流沙、保障包兰铁路的运行,我国人民探索出将麦草插入沙丘防止沙流动的“草方格”固沙技术。流沙固定后,“草方格”内原有沙生植物种子萌发、生长,群落逐渐形成,沙漠化得到治理。在“草方格”内种植沙生植物,可加速治沙进程。甘肃古浪八步沙林场等地利用该技术,成功阻挡了沙漠的侵袭,生态效益显著,成为沙漠化治理的典范。关于“草方格”技术,下列叙述错误的是( )
A.采用“草方格”技术进行流沙固定、植被恢复遵循了生态工程的自生原理
B.在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物遵循了生态工程的协调原理
C.在未经人工种植的“草方格”内,植物定植、群落形成过程属于初生演替
D.实施“草方格”生态工程促进了生态系统防风固沙、水土保持功能的实现
6.(2024·甘肃) 热带雨林是生物多样性最高的陆地生态系统,对调节气候、保持水土、稳定碳氧平衡等起着非常重要的作用。近年来,随着人类活动影响的加剧,热带雨林面积不断减小,引起人们更多的关注和思考。下列叙述正确的是( )
A.热带雨林垂直分层较多,一般不发生光竞争
B.热带雨林水热条件较好,退化后恢复相对较快
C.热带雨林林下植物的叶片大或薄、叶绿体颗粒小
D.热带雨林物种组成和结构复杂,物质循环相对封闭
7.(2024·山东)棉蚜是个体微小、肉眼可见的害虫。与不抗棉蚜棉花品种相比,抗棉蚜棉花品种体内某种次生代谢物的含量高,该次生代谢物对棉蚜有一定的毒害作用。下列说法错误的是( )
A.统计棉田不同害虫物种的相对数量时可用目测估计法
B.棉蚜天敌对棉蚜种群的作用强度与棉蚜种群的密度有关
C.提高棉花体内该次生代谢物的含量用于防治棉蚜属于化学防治
D.若用该次生代谢物防治棉蚜,需评估其对棉蚜天敌的影响
8.(2024·新课标)用一定量的液体培养基培养某种细菌,活细菌数随时间的变化趋势如图所示,其中Ⅰ~Ⅳ表示细菌种群增长的4个时期。下列叙述错误的是( )
A.培养基中的细菌不能通过有丝分裂进行增殖
B.Ⅱ期细菌数量增长快,存在“J”形增长阶段
C.Ⅲ期细菌没有增殖和死亡,总数保持相对稳定
D.Ⅳ期细菌数量下降的主要原因有营养物质匮乏
9.(2024·新课标)采用稻田养蟹的生态农业模式既可提高水稻产量又可收获螃蟹。下列叙述错误的是( )
A.该模式中水稻属于第一营养级
B.该模式中水稻和螃蟹处于相同生态位
C.该模式可促进水稻对二氧化碳的吸收
D.该模式中碳循环在无机环境和生物间进行
10.(2024·黑吉辽)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
11.(2024高二下·诸暨月考)阅读下列材料,回答下列小题。
稻田中常会伴生许多昆虫,如在水稻的叶层会伴生稻苞虫、稻纵卷叶螟等食叶性害虫,在茎秆层常有稻飞虱、叶蝉等害虫,而地下层有稻叶甲虫等食根性害虫,水稻与这些害虫之间形成了复杂的种间关系。
(1)稻苞虫是完全变态发育昆虫。其幼虫主要啃食水稻等植物叶片,成虫主要舔食植物花粉。某稻田发现了稻苞虫的虫情,下列措施既能有效控制虫害,又不会造成环境污染的是( )
A.引入食虫鸟类捕杀 B.使用杀虫剂消杀
C.使用性引诱剂诱杀 D.使用防虫网隔离
(2)水稻、昆虫和杂草等共同构成稻田群落,也形成了其特有的群落结构。下列关于该群落空间结构的分析正确的是( )
A.昆虫在水稻地上部分不同位置分布与光照强度密切相关
B.昆虫在地上层或地下层分布格局与其所需资源配置有关
C.因水稻较强的繁殖能力导致稻田群落水平结构的简单化
D.稻田群落水平结构的表现特征是物种之间不存在镶嵌性
二、多项选择题
12.(2024·江西)“种豆南山下,草盛豆苗稀”描绘了诗人的田耕生活。如图是大豆和杂草R在某种养分生态位维度上的分布曲线。下列叙述错误的是( )
A.a越大,表明大豆个体间对该养分的竞争越激烈
B.b越小,表明大豆与杂草R对该养分的竞争越小
C.b的大小会随着环境的变化而变化,但a和d不会
D.当c为0时,表明大豆和杂草R的该养分生态位发生了分化
13.(2024·湖南)土壤中纤毛虫的动态变化可反映生态环境的变化。某地实施退耕还林后,10年内不同恢复阶
段土壤中纤毛虫物种数情况如图所示。下列叙述错误的是( )
A.统计土壤中某种纤毛虫的具体数目可采用目测估计法
B.退耕还林期间纤毛虫多样性及各目的种类数不断增加
C.调查期间土壤纤毛虫丰富度的变化是一种正反馈调节
D.退耕还林提高了纤毛虫的种群密度和生态系统的稳定性
14.(2024·山东)种群增长率等于出生率减死亡率。不同物种的甲、乙种群在一段时间内的增长率与种群密度的关系如图所示。已知随时间推移种群密度逐渐增加,a为种群延续所需的最小种群数量所对应的种群密度;甲、乙中有一个种群个体间存在共同抵御天敌等种内互助。下列说法正确的是( )
A.乙种群存在种内互助
B.由a至c,乙种群单位时间内增加的个体数逐渐增多
C.由a至c,乙种群的数量增长曲线呈“S”形
D.a至b阶段,甲种群的年龄结构为衰退型
三、非选择题
15.(2024·北京)花葵的花是两性花,在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上,研究者选择花葵集中分布的区域,在整个花期进行持续观察。
(1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个 。
(2)观察发现:有20种昆虫会进入花葵的花中,有3种鸟会将喙伸入花中,这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触(访花),其中鸟类访花频次明显多于昆虫;鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组,一组保持自然状态,一组用疏网屏蔽鸟类访花,统计相对传粉率(如图)。
结果说明 由此可知,鸟和花葵的种间关系最可能是 (单选)。
A.原始合作
B.互利共生
C.种间竞争
D.寄生
(3)研究者增加了一组实验,将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究 。
(4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用,是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。“小岛”在进化研究中也有独特优势,正如达尔文在日记中写道:“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势。
16.(2024·重庆)热带雨林是陆地生态系统中生物多样性最丰富的森林类型之一。
(1)用于区别不同群落的重要特征是 。热带雨林独特的群落结构特征有 (答一点)。
(2)群落的丰富度可用样方法进行测定,取样面积要基本能够体现出群落中所有植物的种类(即最小取样面积)。热带雨林的最小取样面积应 (填“大于”“等于”或“小于”)北方针叶林。
(3)研究发现,热带雨林优势树种通过“同种负密度制约”促进物种共存,维持极高的生物多样性。
①如图所示为优势树种的“同种负密度制约”现象,对产生这种现象的合理解释是 (填选项)。
a.母树附近光照不足,影响了幼苗存活
b.母树附近土壤中专一性致病菌更丰富,导致幼苗死亡率上升
c.母树附近其幼苗密度过高时,释放化学信息影响幼苗的存活率
d.母树附近捕食者对种子的选择性取食强度加大,降低了种子成为幼苗的概率
e.母树附近凋落叶阻止了幼苗对土壤中水分和养分的吸收,降低了幼苗的存活率
A.abd
B.ace
C.bcd
D.cde
②“同种负密度制约”维持热带雨林极高生物多样性的原因是 。
(4)热带雨林是“水库、粮库、钱库、碳库”,这一观点体现了生物多样性的 价值。
17.(2024·江西)福寿螺是一种外来入侵物种,因其食性广泛、繁殖力强,给输入地的生态系统造成不利影响。回答下列问题:
(1)某稻田生态系统中,福寿螺以水稻为食,鸭以福寿螺为食。上述生物组成的食物链中 。
(2)研究人员统计发现,福寿螺入侵某生态系统后,种群数量呈指数增长。从食物和天敌的角度分析 。
(3)物种多样性与群落内物种的丰富度和均匀度相关(均匀度指群落内物种个体数目分配的均匀程度。一定条件下,物种均匀度提高,多样性也会提高)。研究人员统计了福寿螺入侵某湿地生态系统前后,群落中各科植物的种类及占比(见表),福寿螺的入侵使得该群落中植物的物种多样性 ,判断依据是 。
科 入侵前 入侵后
物种数目(种) 各物种的个体数量占比范围(%) 物种数目(种) 各物种的个体数量占比范围(%)
甲 10 4.6~4.8 8 1.1~1.8
乙 9 3.1~3.3 7 1.8~2.5
丙 5 3.1~3.3 4 3.0~3.2
丁 3 2.7~2.8 3 19.2~22.8
总个体数(个):2530 总个体数(个):2550
(4)通过“稻鸭共育”技术在稻田中引入鸭防治福寿螺的危害,属于 防治。为了验证“稻鸭共育”技术防治福寿螺的效果,研究人员在引入鸭之前,投放了一定数量的幼龄、中龄和老龄福寿螺(占比分别为70%、20%和10%),发现鸭对幼龄、中龄和老龄福寿螺的捕食率分别为95.2%、60.3%和1.2%,结果表明该技术能防治福寿螺危害。从种群年龄结构变化的角度分析 。
18.(2024·贵州)贵州地势西高东低,地形复杂、地貌多样,孕育着森林、湿地、高山草甸等多种多样的生态系统。回答下列问题。
(1)随着海拔的升高,生态系统的类型发生相应改变,导致这种改变的非生物因素主要是 。在一个生态系统中,影响种群密度的直接因素有 。
(2)除了非生物环境外,不同生态系统的差别是群落的 不同(答出2点即可)。在不同的群落中,由于地形变化、土壤湿度的差异等,不同种群呈镶嵌分布,这属于群落的 结构。
(3)一般情况下,与非交错区相比,两种生态系统交错区物种之间的竞争 (选填“较强”或“较弱”),原因是 。
19.(2024·甘肃) 生态位可以定量测度一个物种在群落中的地位或作用。生态位重叠指的是两个或两个以上物种在同一空间分享或竞争资源的情况。某研究小组调查了某山区部分野生哺乳动物的种群特征,并计算出它们之间的时间生态位重叠指数,如下表。
回答下列问题。
物种 S1 S2 S3 S4 S5 S6
S1 1
S2 0.36 1
S3 0.40 0.02 1
S4 0.37 0.00 0.93 1
S5 0.73 0.39 0.38 0.36 1
S6 0.70 0.47 0.48 0.46 0.71 1
(1)物种的生态位包括该物种所处的空间位置、占用资源的情况以及 等。长时间调查生活在隐蔽、复杂环境中的猛兽数量,使用 (填工具)对动物干扰少。
(2)具有捕食关系的两个物种之间的时间生态位重叠指数一般相对较 (填“大”或“小”)。那么,物种S1的猎物有可能是物种 和物种 。
(3)物种S3和物种S4可能是同一属的动物,上表中支持此观点的证据是 。
(4)已知物种S2是夜行性动物,那么最有可能属于昼行性动物的是物种 和物种 ,判断依据是 。
20.(2024·山东)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 。
21.(2024·湖北真题)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)。
22.(2024·全国甲卷)鸟类B曾濒临灭绝。在某地发现7只野生鸟类B后,经保护其种群规模逐步扩大。回答下列问题。
(1)保护鸟类B采取“就地保护为主,易地保护为辅”模式。就地保护是 。
(2)鸟类B经人工繁育达到一定数量后可放飞野外。为保证鸟类B正常生存繁殖,放飞前需考虑的野外生物因素有 。(答出两点即可)
(3)鸟类B的野生种群稳步增长。通常,种群呈“S”形增长的主要原因是 。
(4)保护鸟类B等濒危物种的意义是 。
23.(2024·黑吉辽)为协调渔业资源的开发和保护,实现可持续发展,研究者在近海渔业生态系统的管控区中划分出甲(捕捞)、乙(非捕捞)两区域,探究捕捞产生的生态效应,部分食物链如图1。回答下列问题。
(1)甲区域岩龙虾的捕捞使海胆密度上升,海藻生物量下降。捕捞压力加剧了海胆的种内竞争,引起海胆的迁出率和 上升。乙区域禁捕后,捕食者的恢复 (填“缓解”或“加剧”)了海胆的种内竞争,海藻生物量增加。以上研究说明捕捞能 (填“直接”或“间接”)降低海洋生态系统中海藻的生物量。
(2)根据乙区域的研究结果推测,甲区域可通过 调节机制恢复到乙区域的状态。当甲区域达到生态平衡,其具有的特征是结构平衡、功能平衡和 。
(3)为了合理开发渔业资源,构建生态学模型,探究岩龙虾种群出生率和死亡率与其数量的动态关系。仅基于模型(图2)分析,对处于B状态的岩龙虾种群进行捕捞时,为持续获得较大的岩龙虾产量,当年捕捞量应为 只;当年最大捕捞量不能超过 只,否则需要采取有效保护措施保证岩龙虾种群的延续,原因是 。
24.(2024·浙江选考) 不经意间观察到一些自然现象,细究之下,其实有内在的逻辑。回答下列问题:
(1)随着春天的来临,内蒙古草原绿意渐浓,久违的动物们纷纷现身,这种场景的出现体现了生态系统的 功能;成群的牛、羊一起在草原上觅食,他们之间虽然食性相似但是竞争不明显,可以用 来解释;草原群落的演替结果在几年内并不容易观察到,其原因是:植物每年的生长季短,且常遭食草动物啃食,导致 不易。近年来,随着生物多样性保护理念的不断深入,人们不再主动猎狼,但狼也只是偶见于内蒙古草原地区。从狼在食物链中所处营养级的角度分析,他无法在牧区立足的原因有 。为了畜牧业的兴旺,牧民们对草原生态系统进行一定的干预,例如对牛羊取食之余牧草及时收割、打包,从生态系统功能的角度分析,这项干预措施的意义有 。
(2)学者在野外考察中发现了一些现象,生活在寒冷地带的木本植物,多数体表颜色较深,如叶为墨绿色,茎或枝条为黑褐色;而生活在炎热地带的木本植物,往往体表颜色较浅,如叶为浅绿色,茎或枝条为浅绿色。有些学者对此现象的解释是:在寒冷环境下,深色体表的植物能吸收较多的太阳能,有利于维持细胞内酶的活性。
Ⅰ.某同学设计了实验方案以验证学者们的解释是否正确。在①②④各环节的选项中,分别选择1-2项,填入方案中的空格,完善一套实验方案,使之简单,可行。
①实验材料或器材的选择预处理: ;
A.两组等容量的烧杯,烧杯内盛满水
B.两种生长状态类似且体表颜色深浅有明显差异的灌木
C.一组烧杯的外壁均涂上油漆,另一组不涂
D.所有植物根植于相同条件的土壤中
②选定正确的监测指标: ;
A.植物生物量的增加值 B.温度
C.植物根长的增加值 D.植物高度的增加值
③实验处理和过程:仿照寒冷地带的自然光照条件,将两组材料置于低温条件下(4℃),每次光照5小时。记录处理前后指标的量值。实验重复3次。
④预测实验结果和得出实验结论。若 ,则学者们的说法成立;否则无法成立。
A.深色组水体的温度值高于浅色组
B.深色组植物体表的温度值高于浅色组
C.深色组植物高度的增加值大于浅色组
D.深色组与浅色组测得的指标差异显著
Ⅱ.上述实验环节中,选定此监测指标的理由是:ⅰ ,ⅱ监测便捷。
Ⅲ.结合本实验的研究结果,植物吸收的太阳能既能用于 ,又能用于 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、棕熊为顶级的大型肉食动物,处于食物链的顶端,对其所在的生态系统的影响较大,A错误;
B、豹猫和雪豹为肉食动物,可能属于次级消费者、三级消费者等,处于第三、第四营养级等,B错误;
C、由图可知,三个山系中,M3的肉食动物最多,食物网最复杂,肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高,C正确;
D、食肉动物与其猎物的体重之间存在正相关性,一般来说,大型捕食者偏好捕食大型猎物,D错误。
故选C。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
(1)组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
(2)营养结构是指食物链和食物网。
2、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
3、生态位是指物种利用群落各种资源的幅度以及该物种与群落中其他物种相互关系的总和,它表示物种在群落中的地位、作用和重要性。
2.【答案】D
【知识点】估算种群密度的方法;群落的演替
【解析】【解答】A、退耕农田群落演替属于次生演替,沙丘上发生的演替为初生演替,A正确;
B、可用样方法调查该退耕农田中植物的种群密度,调查过程中注意随机取样,避免人为因素的干扰,B正确;
C、可在该退耕农田引|进优势物种改变演替的速度,说明人类活动可以改变演替的速度,C正确;
D、上述退耕农田群落演替的最终阶段未必是森林阶段,因为还会受到当地温度、水分等条件的制约,D错误。
故答案为:D。
【分析】初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替。如沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。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。如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
3.【答案】D
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的能量流动;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等,A错误;
B、易地保护是指把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护,例如,建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等,建立桫椤的基因库不属于易地保护,B错误;
C、桫椤有观赏性属于生物多样性的直接价值,C错误;
D、能量流动具有逐级递减的特点,下一个营养级最多获得.上一个营养级能量的20%,所以能量从桫椤流向害虫的最大传递效率为20% ,D正确。
故答案为:D。
【分析】生物多样性的价值:①直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的;②间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能);③潜在价值:目前人类不清楚的价值。
4.【答案】D
【知识点】种间关系;生态系统的结构
5.【答案】C
【知识点】群落的演替;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、采用“草方格”技术进行流沙固定,创造有益于生物组分生长、发育、繁殖,使植被逐渐恢复,该过程遵循了生态工程的自生原理,A正确;
B、在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物时考虑了生物与环境、生物与生物的协调与适应,遵循了生态工程的协调原理,B正确;
C、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,而次生演替指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,“草方格”内保留有原有沙生植物种子,故该群
落形成过程属于次生演替,C错误;
D、“草方格”固沙技术能防止沙子流动,有利于植被恢复,促进了生态系统防风固沙、水土保持功能的实现,D正确。
故答案为:C。
【分析】生态工程的基本原理可以归纳为以下几点:
1.物质循环再生原理:
理论基础:物质循环。
核心内容:没有物质循环的系统会产生废弃物,导致环境污染,并影响系统的稳定和发展。
实例:“无废弃物农业”,通过优化农业生态系统中的物质循环,减少废弃物的产生,实现资源的再利用和环境的保护。
2.物种多样性原理:
理论基础:生态系统的稳定性。
核心内容:保持生态系统较高的生物多样性是维持系统稳定和平衡的关键。
实例:如“三北防护林”项目中,辽宁西部单一种植的樟子松林因缺乏生物多样性而受损严重;相反,珊瑚礁区因生物多样性高而生机勃勃。
3.协调与平衡原理:
理论基础:生物与环境的协调与平衡。
核心内容:需要因地制宜,确定环境容纳量的大小,防止生态系统失衡。
实例:太湖水体富营养化问题,就是因为生物数量超过环境承载力,导致系统失衡和破坏。
4.整体性原理:
理论基础:社会、经济、自然复合系统。
核心内容:应用整体性原理统一协调当前与长远、局部与整体、开发与环境建设之间的关系,保障生态系统的平衡和稳定。
实例:在林业工程建设中,既要号召农民种树,也要考虑贫困地区农民的生活问题,如粮食、烧柴和收入等。
5.系统学和工程学原理:
系统的结构决定功能原理:
理论基础:分布式优于集中式和环式。
实例:如我国南方水网地区的桑基鱼塘模式,通过优化组合多个生产系统,形成一个新的高效生态系统,提高系统生产力。
系统整体性原理:
理论基础:整体大于部分之和。
实例:珊瑚礁能够保持高系统生产力,得益于珊瑚虫和藻类组成的高效植物—动物营养循环。
6.自生原理:
核心内容:在生态系统中,由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持即为系统的自生。在生态工程中,有效选择生物组分并合理布设是维持系统自生的关键。
7.循环原理:
核心内容:在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,确保物质迁移的顺畅和主要物质或元素的高转化率。
8.自然驱动与人为干预相结合原理:
核心内容:生态工程旨在通过人为干预修复和改造受损的生态系统,但过度依赖人为干预可能导致不可持续甚至逆转的效果。因此,应当与自然驱动相结合,充分利用自然界的恢复和修复能力。
9.可持续发展原理:
核心内容:生态工程既要满足当前环境保护和生态修复的需要,又要考虑到长期的可持续发展。在资源利用和生态系统恢复上应寻求可持续的解决方案。
6.【答案】D
【知识点】群落的结构
【解析】【解答】A、热带雨林的生物组分较多,垂直分层现象更明显,不同高度的植物之间会竞争阳光等环境资源, A错误;
B、生态系统在受到不同的干扰后,其恢复速度与回复时间是不同的,虽然热带雨林虽然水热条件较好,但退化后恢复时间很漫长,恢复难度很大,B错误;
C、热带雨林林下光线相对较弱,林下植物的叶片大或薄,叶绿体颗粒大,呈深绿色,以适应在弱光条件下生存,C错误;
D、热带雨林物种组成和结构复杂,物质在生态系统中循环往复运动,在热带雨林中,不需要从外界获取物质补给,就能长期维持其正常功能,物质循环相对封闭,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)生态系统:(1)概念:在一定空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体,叫作生态系统。
(2)组成成分:生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。其中生产者为自养生物,消费者和分解者为异养生物。
(3)营养结构:食物链和食物网。
(4)功能:①能量流动: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。②物质循环:组成生物体的 C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。③信息传递:生态系统中的信息传递既存在于同种生物之间,也发生在不同生物之间,还能发生在生物与无机环境之间。
7.【答案】C
【知识点】种群的数量变动及其原因;土壤中动物类群丰富度的研究;植物病虫害的防治原理和技术
8.【答案】C
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、有丝分裂是真核细胞的增殖方式,细菌是原核细胞,进行二分裂,所以培养基中的细菌不能通过有丝分裂进行增殖,A正确;
B、Ⅱ期由于资源充足,细菌经过一段的调整适应,种群增长可能会短暂出现“J”形的增长,B正确;
C、Ⅲ期细菌的增殖速率和死亡速率基本相等,总数保持相对稳定,C错误;
D、Ⅳ期培养基中营养物质含量减少和代谢产物积累,细菌种群数量会下降,D正确。
故答案为:C。
【分析】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。
9.【答案】B
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的结构;生态系统的物质循环
10.【答案】C
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】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可能会造成群落中优势种的改变,因此会影响森林群落演替,B错误;
C、森林由乔木林变为灌木林的过程为一个群落被另一个群落所代替的过程,属于群落演替,C正确;
D、砍伐树木对森林群落演替的影响不一定总是负面的,有些情况下,适度的砍伐有利于森林群落的演替,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫作群落演替。
2、影响群落演替的因素,有群落外界环境的变化,生物的迁入、迁出,群落内部种群相互关系的发展变化,以及人类的活动,等等。这些因素常常处于变化的过程中,适应变化的种群数量增长或得以维持,不适应的数量减少甚至被淘汰,因此,群落就不断地演替。
11.【答案】(1)A
(2)B
【知识点】群落的结构;种间关系;植物病虫害的防治原理和技术
【解析】【解答】【小题1】A,以鸟治虫”(引入食虫鸟类捕杀稻苞虫)属于生物防治,既能有效控制虫害,又不会造成环境污染,A正确;
B,使用杀虫剂消杀稻苞虫属于化学防治,会污染环境,B错误;
C,使用性引诱剂诱杀稻苞虫属于生物防治,可改变害虫种群的性别比例,从而降低其出生率,但是与“以鸟治虫”相比效果较弱,C错误;
D,使用防虫网隔离不能有效控制虫害,D错误。
故答案为:A。
【小题2】A, 昆虫在水稻地上部分不同位置分布与栖息场所和食物密切相关,A错误;
B,昆虫在地上层或地下层分布格局与其所需资源配置(栖息空间和食物等)有关,B正确;
C,由题意可知,水稻与多种生物之间存在种间关系,故水稻较强的繁殖能力导致稻田群落水平结构的复杂化,C错误;
D,稻田群落水平结构的表现特征是物种之间存在镶嵌性,D错误。
故答案为:B。
【分析】生物防治和化学防治是两种主要的病虫害防治方法,它们在农业、林业等领域都有广泛的应用。
生物防治是利用一种生物对付另外一种生物的方法,大致可以分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫三大类。这种方法主要利用生物物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物,从而达到降低杂草和害虫等有害生物种群密度的目的。生物防治具有环境友好、无毒副作用、促进生态平衡等优点,它不会造成环境污染,能确保农产品安全,并有助于保护天敌和维护生态平衡。然而,生物防治的缺点在于其适用范围有限,受环境条件、天敌资源等因素影响,且见效相对较慢,可能错过最佳防治时机。
化学防治则是使用化学药剂(如杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂、杀鼠剂等)来防治病虫、杂草和鼠类的危害。化学防治具有高效便捷、成本较低的优点,能够迅速控制病虫害。然而,长期使用化学农药会导致环境污染、破坏生态平衡,甚至增强某些病虫害的抗药性,降低防治效果。因此,在使用化学防治方法时,应合理选择农药种类和剂型,采用适宜的施药方法,并尽量减少对环境和生态系统的负面影响。
群落的结构是指在一定区域内不同物种的种群在空间中的配置和生态学关系。群落结构包括物种组成、物种多样性、物种丰富度、物种均匀度、物种优势度、物种相似度、物种相异性、物种共生度、物种群落生态位等。群落结构反映了生物群落的基本特征,是研究生物群落和生态系统的基础。
物种组成是指群落中物种的数量和种类,是群落结构的基础。物种多样性是指群落中物种的数量和种类,是衡量群落结构复杂程度的重要指标。物种丰富度是指群落中物种的数量,是衡量群落结构复杂程度的另一个重要指标。物种均匀度是指群落中物种的相对数量分布的均匀程度,是衡量群落结构稳定性的重要指标。物种优势度是指群落中物种的相对数量优势,是衡量群落结构稳定性的另一个重要指标。物种相似度是指群落中物种之间的相似程度,是衡量群落结构相似性的重要指标。物种相异性是指群落中物种之间的相异程度,是衡量群落结构差异性的重要指标。物种共生度是指群落中物种之间的相互作用关系,是衡量群落结构稳定性的重要指标。物种群落生态位是指群落中物种在生态系统中的角色和地位,是衡量群落结构功能的重要指标。
群落结构的形成和变化受到许多因素的影响,如环境因素、物种适应性、物种相互作用、人类活动等。了解和研究群落结构对于保护生物多样性、维护生态系统平衡、促进可持续发展具有重要意义。
12.【答案】A,B,C
【知识点】种间关系;当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、a越大,大豆获取营养成分的范围大,表明大豆个体间对该养分的竞争较小,A错误;
B、b越小,表明大豆与杂草R获取成分的相似度较大,则二者对该养分的竞争越大,B错误;
C、b. a、d的大小会随着环境的变化而变化,C错误;
D、当c为0时,大豆和杂草R获取的营养成分没有重合,则表明大豆和杂草R的该养分生态位发生了分化,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】
13.【答案】A,B,D
【知识点】生物的多样性;估算种群密度的方法;土壤中动物类群丰富度的研究;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、利用目测估计法只能确定某种纤毛虫的相对数量,无法确定纤毛虫的具体数目,A错误;
B、退耕还林期间纤毛虫的多样性不断增加,但根据题图,某些目的种类数会出现波动(如恢复3年时异毛目和缘毛目消失),不一定保持不断增加,B错误;
C、土壤纤毛虫丰富度增大,有利于改善生态环境,而生态环境的改善又会进一步增大纤毛虫的丰富度,这是一种正反馈调节,C正确;
D、题干信息未提到纤毛虫的种群数量的变化,无法判断退耕还林对纤毛虫种群密度的影响,D错误。
故答案为:ABD。
【分析】生态系统的稳定性:
①抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰使自身的结构与功能保持原状的能力(不受损害,保持原状)。
②恢复力稳定性:生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复原状的能力(遭到破坏,恢复原状)。
14.【答案】A,C
【知识点】种群的特征;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、由题意可知,甲、乙中有一个种群个体间存在共同抵御天敌等种内互助。a为种群延续所需的最小种群数量所对应的种群密度,由a至c,甲种群的种群增长率一直在减小,说明不存在种内互助;乙种群的种群增长率先增大后减小,说明其存在种内互助,避免种群灭绝,A符合题意;
BC、由a至c,乙种群种群增长率先增大后减小直至0,增长率变为0时,种群数量达到最大,故乙种群数量增长曲线呈“S”形;乙种群的种群增长率先增大后逐渐下降为0,说明种群单位时间内增加的个体数目先增大后减小,B不符合题意,C符合题意;
D、a至b阶段,甲种群增长率虽然一直在减小,但都大于0,即出生率大于死亡率,其年龄结构为增长型,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】(1) 种群是指同一时间生活在一定自然区域内,同种生物的所有个体。
(2)种群特征包括种群的数量特征(种群密度)、年龄结构、性别比例、迁入率和迁出率、出生率和死亡率、空间特征等。
(3)种群年龄结构,是指种群中各年龄期个体数在种群中所占的比例。种群的年龄组成分为以下几种类型:增长型:年轻个体多,将来个体数越来越多;稳定型:各年龄期个体数目比例适中,个体数在一定时间内会保持稳定;衰退型:年轻个体少,个体数将会越来越少。分析一个种群的年龄结构可以间接判定出该种群的发展趋势。
(4)由图可知,横坐标是种群密度,纵坐标是种群增长率,随种群密度增加,甲种群增长率逐渐下降,乙种群增长率先增大后逐渐下降。
15.【答案】(1)生态系统
(2)鸟类也可以参与花葵的传粉过程并发挥重要作用;A
(3)没有昆虫和鸟类传粉时花葵能否完成自花传粉并比较花葵自花传粉与异花传粉的传粉效率
(4)小岛的自然环境与陆地不同,对生物的选择作用不同,生物能够进化出与陆地生物不同的物种特征;岛屿环境资源有限,物种之间竞争激烈,为了更好地适应环境,生物的进化速度更快。
【知识点】种间关系;生态系统的概念及其类型;自然选择与适应
【解析】【解答】(1)生态系统是指在一定的空间范围内,群落与无机环境相互作用形成的更大的整体。故小岛上的生物与非生物环境共同构成一个整体,即一个生态系统。
(2)由题可知,自然状态下昆虫和鸟类都可以访花,根据题图分析可知,屏蔽鸟类后,相对传粉率下降,说明鸟类也可以参与花葵的传粉过程并发挥重要作用。原始合作是指两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。根据上述分析,鸟类可以帮助花葵传粉,花葵能为鸟类提供花粉或花蜜作为补充食物,分开后各自也能独立生活,所以二者之间属于原始合作关系,A正确,BCD错误。
故选:A。
(3)花葵花蕾进行套袋处理后,就不能完成异花传粉,由此可以推知,该实验的目的是探究没有昆虫和鸟类传粉时花葵能否完成自花传粉并比较花葵自花传粉与异花传粉的传粉效率。
(4)与陆地相比,不同的小岛具有不同的自然环境,对生物产生不同的选择作用,从而使生物能够进化出与陆地生物不同的物种特征,这是“小岛”在进化研究中的主要优势之一。此外,岛屿环境资源有限,不同物种之间竞争激烈,生物为了更好地适应环境,进化速度更快。
【分析】种间关系的类型
1、种间竞争:两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。
2、捕食:一种生物以另一种生物为食的现象。
3、互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。
4、寄生:一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养,并通常对宿主产生危害的现象。
5、原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。
16.【答案】(1)物种组成;垂直分层多且复杂(或树冠不齐,分层不明显)
(2)大于
(3)C;优势树种降低其周围幼苗种群密度,为其他物种提供了生存空间和资源
(4)直接和间接
【知识点】群落的结构;群落的主要类型;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。热带雨林生物种类多、营养结构复杂,所以特的群落结构特征有垂直分层多且复杂(或树冠不齐,分层不明显)。
(2)与北方针叶林比较,热带雨林物种丰富度更高、营养结构更复杂,所以为体现出群落中所有植物的种类,热带雨林的最小取样面积应该大于北方针叶林。
(3)从图中看出,后代与母树的距离由近到近,单位面积的种子数量由多到逐渐减少,种子或幼苗的存活概率逐渐升高,这是“同种负密度制约”现象。
① a“同种负密度制约”现象,可以维持较高的生物多样性,说明母树周围也存在光照且能够满足其他物种的生存,说明该现象不是由于光照不足造成,不符合题意,a错误;
b、母树附近土壤中专一性致病菌更丰富,可以使同种的生物不能存活,导致幼苗死亡率上升,引起“同种负密度制约”现象,符合题意,b正确;
c、母树附近其幼苗密度过高时,种内竞争增强,可能会释放某种化学信息影响幼苗的存活率,使周围的本物种数目减少,符合题意,c正确;
d、母树附近可能存在捕食者对种子的选择性取食强度加大,使母树周围本物种种子数目减少,符合题意,d正确;
e、母树附近凋落叶不会阻止幼苗对土壤中水分和养分的吸收,不符合题意,e错误。
bcd正确。
故选C。
②“同种负密度制约”使母树周围的同种生物减少,优势树种降低其周围幼苗种群密度,为其他物种提供了生存空间和资源,从而维持热带雨林极高生物多样性 。
(4)热带雨林是水库、粮库、钱库体现了生物多样性的直接价值,而碳库则体现了生物多样性的间接价值。
【分析】1、生物圈内所有的植物、动物和微生物等,它们所拥有的全部基因,以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样。生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
2、生物多样性的价值:
①直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。
②间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。
③潜在价值:目前人类不清楚的价值。
17.【答案】(1)福寿螺、鸭
(2)食物充足、天敌数量少甚至是没有天敌
(3)下降;甲、乙、丙的物种数目减少,个体数量占比范围减小,物种均匀度下降
(4)生物;由于鸭主要捕食幼龄福寿螺,导致其种群中幼年个体的数量大幅度减少,老年个体的数量增加,幼年个体的数量少于中、老年个体的数量,年龄组成变为衰退型
【知识点】种群的特征;种群的数量变动及其原因;生态系统的结构;生物性污染及其防治
18.【答案】(1)温度;出生率、死亡率、迁入率和迁出率
(2)物种组成不同、物种数目不同;水平
(3)较强;在生态系统交错区不同物种之间的竞争不仅体现在对资源的争夺上,还体现在生态位和生存空间的竞争上
【知识点】种群的数量变动及其原因;群落的结构;种间关系
19.【答案】(1)与其他物种的关系;红外相机
(2)大;S5;S6
(3)物种S3和物种S4重叠指数最大,说明这两种生物利用同一资源或共同占有某一资源因素(食物、营养成分、空间等)的可能性较大
(4)S3;S4;S2与S3、S4重叠指数最小,说明它们占用相同资源较少
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】(1) 一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况、以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。长时间调查生活在隐蔽、复杂环境中的猛兽数量,使用红外触发相机对动物干扰少。
(2)存在捕食关系的两个物种生态位有重叠,当两个物种利用同一资源或共同占有某一资源因素(食物、营养成分、空间等)时,就会出现生态位重叠现象。所以具有捕食关系的两个物种之间的时间生态位重叠指数一般相对较大;因此由表格可以看出,S1与S5、S6的重叠指数最大,因此物种S1的猎物有可能是物种S5和物种S6。
(3)由表格信息可知,物种S3和物种S4二者的时间生态位重叠指数较大,为0.93,说明它们的栖息地、食物、天敌等相似度更高,因此二者可能属于同一属的动物。
(4)由表格信息可知,S3和物种S4与物种S2的时间生态位重叠指数较小,分别是0.02、0,说明它们与物种S2在时间维度上几乎不重叠,因此最有可能属于昼行性动物的是物种S3和物种S4。
【分析】生态位,又称生态龛,是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。以下是关于生态位的详细解释:
1. 定义:
生态位是指每个个体或种群在种群或群落中的时空位置及功能关系。
它表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值,包括该物种觅食的地点、食物的种类和大小,以及每日和季节性的生物节律。
2. 分类:
生态位可以分为三种类型:基本生态位、潜在生态位和实际生态位。
基本生态位:指物种能指定的生态位,包括物种所依赖的环境、同物种的竞争关系和与其他物种的生态关系等。
潜在生态位:指物种在资源充裕的自然状态下可能占据的生态位,但可能随环境变化而调整。
实际生态位:是物种实际所占据的生态位,受到自然环境、竞争关系和捕食关系等多种因素的影响。
3. 作用与影响:
为食物和空间的竞争,是影响动、植物的种分布的主要生物因子。
种适应的环境的物理因子限度,大体决定了其地理的或生境的规模的范围。
物种的生态位是随着时间和环境的变化而演化的,有助于维持生态系统的平衡和稳定。
4. 维度:
生态位可以从两个主要维度来理解:资源维度和空间维度。
资源维度涉及到物种对资源的利用方式,比如食物偏好和获取方式。
空间维度则涉及到物种在环境中的分布和活动范围。
5. 重要性:
生态位理论揭示了不同物种如何通过资源分配和行为适应来避免直接竞争。
当两个物种的生态位重叠较少时,它们有更大的机会在同一生态系统中共存。
物种的生态位是其在生态系统中的角色和地位,影响着物种的进化、生存和繁殖,也影响着生态系统的平衡与稳定。
种间关系是指不同物种种群之间的相互作用所形成的关系。两个种群的相互关系可以是间接的,也可以是直接的相互影响,这种影响可能是有害的,也可能是有利的。种间关系按性质包括两方面:一是种间互助性的相互关系,如原始合作、共栖、共生等;二是种间对抗性的相互关系,如寄生、捕食、竞争等。具体介绍如下:
共生:两种生物的数量同时增加或减少,表现出“同生共死”的同步性变化。例如大豆和根瘤菌、清洁鱼或清洁虾、海葵和小丑鱼、白蚁和鞭毛虫。
寄生:分开后,寄生生物无法单独生活,而寄主会生活得更好。例如蛔虫与人、菟丝子与大豆、噬菌体与被侵染的细菌。
竞争:数量上呈现出“你死我活”的“同步性变化”,两种生物的生存能力不同。例如农作物和杂草、牛羊。
捕食:一种生物以另一种生物为食物,数量上呈现“先增加者先减少,后增加者后减少”的不同步性变化。例如狼和羊。
20.【答案】(1)不能;水平结构;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)50
(3)丙和丁;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
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;土壤中动物类群丰富度的研究;当地自然群落中若干种生物的生态位;群落的概念及组成;生物多样性的保护措施
21.【答案】(1)标记重捕法
(2)微生境土壤物理性状
(3)荒漠生态系统;①
(4)引入高原鼢鼠的天敌;引入高原鼢鼠的天敌,可以捕食高原鼢鼠,降低其种群数量
(5)生物的迁入、迁出(群落内部种群相互关系的发展变化)
【知识点】估算种群密度的方法;群落的演替;生态系统的概念及其类型
【解析】【解答】(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,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生态系统。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,其原理是引入高原鼢鼠的天敌,可以捕食高原鼢鼠,降低其种群数量。
(5)上述材料说明,除了人为活动、气候变化外,群落演替还受到生物的迁入、迁出等生物因素的影响。
【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。计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重新捕获中的标记个体数。
2、群落类型是指使用某种共同特征对植物群落进行的划分,所得出的某种等级或群落的抽象类别。通俗的分类有热带雨林,热带稀树草原,热带荒漠,热带季雨林,温带常绿阔叶林,温带常绿硬叶林,落叶阔叶林,针叶林,温带草原,苔原,沼泽等。物种丰富度决定群落结构复杂度,草原、北方针叶林、热带雨林和荒漠比较,热带雨林物种丰富度最大,荒漠物种丰富度最小。
3、群落演替的原因:生物群落的演替是群落内部因素(包括种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果。
22.【答案】(1)在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等
(2)天敌、食物来源等
(3)资源和空间总是有限的,随着种群密度增加,它们对食物和空间的竞争也趋于激烈
(4)增加生态系统的物种数量,提高生物多样性
【知识点】种群数量的变化曲线;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)保护鸟类B采取“就地保护为主,易地保护为辅”模式。就地保护是在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等,这是对生物多样性最有效的保护。
(2)鸟类B经人工繁育达到一定数量后可放飞野外,而天敌、食物来源等都是需考虑的野外生物因素,必须保证鸟类B在野外能正常生存繁殖才能放飞。
(3)鸟类B的野生种群通常呈“S”形增长,因为资源和空间总是有限的,随着种群数量的增多,它们对食物和空间的竞争也趋于激烈,导致出生率降低,死亡率升高。
(4)保护鸟类B等濒危物种可以增加生态系统的物种数量,保护生物多样性。
【分析】1、生物多样性保护的措施:(1)就地保护:自然保护区和国家森林公园是生物多样性就地保护的场所。(2)易地保护:动物园、植物园、濒危物种保护中心。(3)建立精子库、种子库,利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等。(4)加强宣传和执法力度。
2、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。
23.【答案】(1)死亡率;缓解;间接
(2)负反馈;收支平衡
(3)10;30;5只时,种群出生率=死亡率,故种群数量必须大于5只,才能保证岩龙虾种群的延续,故最大捕捞量不能超过35﹣5=30只
【知识点】种群的特征;种群数量的变化曲线;种间关系;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)捕捞压力加剧了海胆的种内竞争,引起海胆的迁出率和死亡率上升,种群数量下降。乙区域禁捕后,捕食者的恢复会降低海胆的种群密度,从而缓解海胆的种内竞争,海藻生物量增加。由于捕食者(龙虾)能够通过影响海胆的数量间接影响海藻的生物量,因此捕捞能间接降低海洋生态系统中海藻的生物量。
(2)负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础,根据乙区域的研究结果推测,甲区域可通过负反馈调节机制恢复到乙区域的状态。 生态平衡的特征是结构平衡、功能平衡和收支平衡。
(3)仅基于模型(图2)分析,对处于B状态(约35只)的岩龙虾种群进行捕捞时,为持续获得较大的岩龙虾产量,当年捕捞量应为10只,捕捞后龙虾种群(此时龙虾种群数量约为25只)的增长速率最大,最有利于种群数量的恢复;当龙虾种群数量为5只时,种群的出生率等于死亡率,因此种群数量必须大于5只,才能保证岩龙虾种群的延续,故最大捕捞量不能超过35-5=30只。
【分析】1、捕食者的存在有利于增加物种多样性,原因在于捕食者往往会捕食个体数量较多的种群,这样就可以为其他物种的生存腾出更多的空间。
2、处于生态平衡的生态系统具有以下特征。第一,结构平衡:生态系统的各组分保持相对稳定。第二,功能平衡:生产-消费-分解的生态过程正常进行,保证了物质总在循环,能量不断流动,生物个体持续发展和更新。第三,收支平衡:即生产力稳定,例如,在某生态系统中,植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量,处于比较稳定的状态。
3、从理论上说,“S”形增长的种群在种群数量达到K值时,出生率与死亡率相等,这时即使不捕捞,种群数量也不会增加。研究表明,中等强度的捕捞(捕捞量在K/2 左右)有利于持续获得较大的鱼产量。
24.【答案】(1)信息传递;生态位分化;植物的生长发育;狼所处的营养级高,归属该营养级的能量少,该营养级的个体数量相对较少;使能量更多地流向对人类有意的方向
(2)AB;B;A;实验操作简便;光合作用;植物体温度的维持
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统中的信息传递;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)春天的来临,内蒙古草原绿意渐浓,久违的动物们纷纷现身,这种场景的出现体现了生态系统的信息传递功能。当两个物种的生态位有重叠时,往往通过自然选择作用使各自的生态位发生变化,从而减少或排除竞争,使得它们共同生存下来,这种现象称为生态位分化,因此可以用生态位分化来解释成群的牛、羊一起在草原上觅食,他们之间虽然食性相似但是竞争不明显的现象。草原群落的演替结果在几年内并不容易观察到,其原因是植物每年的生长季短,且常遭食草动物哨食,导致植物的生长发育不易,能量传递的特点是逐级递减,由于狼所处的营养级高,则归属该营养级的能量少,该营养级的个体数量相对较少,因此即使人们不再主动猎狼,但狼也只是偶见于内蒙古草原地区。从生态系统能量流动的功能解释,对牛羊取食之余牧草及时收割、打包,可以使能量更多地流向对人类有意的方向。
(2)①题干分析,实验的实验目的主要是探究在寒冷环境下,深色体表的植物能吸收较多的太阳能,因此实验自变量是两种生长状态类似且体表颜色深浅有明显差异的灌木,实验的检测指标是温度的变化,可通过测定培养两种植物的水的温度变化来判断,故选择AB。
②实验的实验目的主要是探究在寒冷环境下,深色体表的植物能吸收较多的太阳能,最简便的检测指标就是烧杯内水的温度的变化。
③实验自变量是植物的种类,水温的改变就取决于植物的种类,因此若深色组水体的温度值高于浅色组,则说明在寒冷环境下,深色体表的植物能吸收较多的太阳能,有利于维持细胞内酶的活性。
④上述实验环节中,选定此监测指标的理由是实验操作简便以及监测便捷。
⑤结合本实验的研究结果,植物吸收的太阳能可以用于光合作用。
⑥植物吸收的太阳能又能用于维持植物体的温度,保证酶的活性。
⑦基于本实验,为了让耐寒性较弱的行道树安全越冬,可采取的合理有效措施有覆盖较深颜色的薄膜,可以提高植物对太阳能的吸收。
【分析】1、生态系统信息传递: (1)种类:①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。②化学信息:植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。③行为信息:动物的各种动作。 (2)作用:维持生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
2、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。 群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
1 / 12024年高考生物真题分类汇编13 种群和群落
一、选择题
1.(2024高三上·衡阳开学考)为了解动物共存方式,科学家调查M1等西南3个山系肉食动物的捕食偏好,如图推断最合理的( )
A.棕熊从低营养级中获得能量少,对其所在生态系统的影响较弱
B.M2的豹猫和雪豹均为三级消费者,处于第四营养级
C.3个山系中,M3的肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高
D.大型捕食者偏好捕食小型猎物,大、小型肉食动物通过生态位分离实现共存
【答案】C
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、棕熊为顶级的大型肉食动物,处于食物链的顶端,对其所在的生态系统的影响较大,A错误;
B、豹猫和雪豹为肉食动物,可能属于次级消费者、三级消费者等,处于第三、第四营养级等,B错误;
C、由图可知,三个山系中,M3的肉食动物最多,食物网最复杂,肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高,C正确;
D、食肉动物与其猎物的体重之间存在正相关性,一般来说,大型捕食者偏好捕食大型猎物,D错误。
故选C。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
(1)组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
(2)营养结构是指食物链和食物网。
2、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
3、生态位是指物种利用群落各种资源的幅度以及该物种与群落中其他物种相互关系的总和,它表示物种在群落中的地位、作用和重要性。
2.(2024·江西)实施退耕还林还草工程是我国践行生态文明思想的重要举措。下列关于某干旱地区退耕农田群落演替的叙述,错误的是( )
A.上述演替与沙丘上发生的演替不是同一种类型
B.可用样方法调查该退耕农田中植物的种群密度
C.可在该退耕农田引进优势物种改变演替的速度
D.上述退耕农田群落演替的最终阶段是森林阶段
【答案】D
【知识点】估算种群密度的方法;群落的演替
【解析】【解答】A、退耕农田群落演替属于次生演替,沙丘上发生的演替为初生演替,A正确;
B、可用样方法调查该退耕农田中植物的种群密度,调查过程中注意随机取样,避免人为因素的干扰,B正确;
C、可在该退耕农田引|进优势物种改变演替的速度,说明人类活动可以改变演替的速度,C正确;
D、上述退耕农田群落演替的最终阶段未必是森林阶段,因为还会受到当地温度、水分等条件的制约,D错误。
故答案为:D。
【分析】初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替。如沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。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。如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
3.(2024·贵州)孑遗植物桫椤,在贵州数量多、分布面积大。调查发现,常有害虫啃食桫椤嫩叶,影响桫椤的生长、发育和繁殖。下列叙述正确的是( )
A.桫椤的植株高度不属于生态位的研究范畴
B.建立孑遗植物桫椤的基因库属于易地保护
C.桫椤有观赏性属于生物多样性的潜在价值
D.能量从桫椤流向害虫的最大传递效率为20%
【答案】D
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的能量流动;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等,A错误;
B、易地保护是指把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护,例如,建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等,建立桫椤的基因库不属于易地保护,B错误;
C、桫椤有观赏性属于生物多样性的直接价值,C错误;
D、能量流动具有逐级递减的特点,下一个营养级最多获得.上一个营养级能量的20%,所以能量从桫椤流向害虫的最大传递效率为20% ,D正确。
故答案为:D。
【分析】生物多样性的价值:①直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的;②间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能);③潜在价值:目前人类不清楚的价值。
4.(2024·贵州)在公路边坡修复过程中,常选用“豆科—禾本科”植物进行搭配种植。下列叙述错误的是( )
A.边坡修复优先筛选本地植物是因为其适应性强
B.“豆科—禾本科”搭配种植可减少氮肥的施用
C.人类对边坡的修复加快了群落演替的速度
D.与豆科植物共生的根瘤菌属于分解者
【答案】D
【知识点】种间关系;生态系统的结构
5.(2024·甘肃) 沙漠化防治一直是困扰人类的难题。为了固定流沙、保障包兰铁路的运行,我国人民探索出将麦草插入沙丘防止沙流动的“草方格”固沙技术。流沙固定后,“草方格”内原有沙生植物种子萌发、生长,群落逐渐形成,沙漠化得到治理。在“草方格”内种植沙生植物,可加速治沙进程。甘肃古浪八步沙林场等地利用该技术,成功阻挡了沙漠的侵袭,生态效益显著,成为沙漠化治理的典范。关于“草方格”技术,下列叙述错误的是( )
A.采用“草方格”技术进行流沙固定、植被恢复遵循了生态工程的自生原理
B.在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物遵循了生态工程的协调原理
C.在未经人工种植的“草方格”内,植物定植、群落形成过程属于初生演替
D.实施“草方格”生态工程促进了生态系统防风固沙、水土保持功能的实现
【答案】C
【知识点】群落的演替;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、采用“草方格”技术进行流沙固定,创造有益于生物组分生长、发育、繁殖,使植被逐渐恢复,该过程遵循了生态工程的自生原理,A正确;
B、在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物时考虑了生物与环境、生物与生物的协调与适应,遵循了生态工程的协调原理,B正确;
C、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,而次生演替指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,“草方格”内保留有原有沙生植物种子,故该群
落形成过程属于次生演替,C错误;
D、“草方格”固沙技术能防止沙子流动,有利于植被恢复,促进了生态系统防风固沙、水土保持功能的实现,D正确。
故答案为:C。
【分析】生态工程的基本原理可以归纳为以下几点:
1.物质循环再生原理:
理论基础:物质循环。
核心内容:没有物质循环的系统会产生废弃物,导致环境污染,并影响系统的稳定和发展。
实例:“无废弃物农业”,通过优化农业生态系统中的物质循环,减少废弃物的产生,实现资源的再利用和环境的保护。
2.物种多样性原理:
理论基础:生态系统的稳定性。
核心内容:保持生态系统较高的生物多样性是维持系统稳定和平衡的关键。
实例:如“三北防护林”项目中,辽宁西部单一种植的樟子松林因缺乏生物多样性而受损严重;相反,珊瑚礁区因生物多样性高而生机勃勃。
3.协调与平衡原理:
理论基础:生物与环境的协调与平衡。
核心内容:需要因地制宜,确定环境容纳量的大小,防止生态系统失衡。
实例:太湖水体富营养化问题,就是因为生物数量超过环境承载力,导致系统失衡和破坏。
4.整体性原理:
理论基础:社会、经济、自然复合系统。
核心内容:应用整体性原理统一协调当前与长远、局部与整体、开发与环境建设之间的关系,保障生态系统的平衡和稳定。
实例:在林业工程建设中,既要号召农民种树,也要考虑贫困地区农民的生活问题,如粮食、烧柴和收入等。
5.系统学和工程学原理:
系统的结构决定功能原理:
理论基础:分布式优于集中式和环式。
实例:如我国南方水网地区的桑基鱼塘模式,通过优化组合多个生产系统,形成一个新的高效生态系统,提高系统生产力。
系统整体性原理:
理论基础:整体大于部分之和。
实例:珊瑚礁能够保持高系统生产力,得益于珊瑚虫和藻类组成的高效植物—动物营养循环。
6.自生原理:
核心内容:在生态系统中,由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持即为系统的自生。在生态工程中,有效选择生物组分并合理布设是维持系统自生的关键。
7.循环原理:
核心内容:在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,确保物质迁移的顺畅和主要物质或元素的高转化率。
8.自然驱动与人为干预相结合原理:
核心内容:生态工程旨在通过人为干预修复和改造受损的生态系统,但过度依赖人为干预可能导致不可持续甚至逆转的效果。因此,应当与自然驱动相结合,充分利用自然界的恢复和修复能力。
9.可持续发展原理:
核心内容:生态工程既要满足当前环境保护和生态修复的需要,又要考虑到长期的可持续发展。在资源利用和生态系统恢复上应寻求可持续的解决方案。
6.(2024·甘肃) 热带雨林是生物多样性最高的陆地生态系统,对调节气候、保持水土、稳定碳氧平衡等起着非常重要的作用。近年来,随着人类活动影响的加剧,热带雨林面积不断减小,引起人们更多的关注和思考。下列叙述正确的是( )
A.热带雨林垂直分层较多,一般不发生光竞争
B.热带雨林水热条件较好,退化后恢复相对较快
C.热带雨林林下植物的叶片大或薄、叶绿体颗粒小
D.热带雨林物种组成和结构复杂,物质循环相对封闭
【答案】D
【知识点】群落的结构
【解析】【解答】A、热带雨林的生物组分较多,垂直分层现象更明显,不同高度的植物之间会竞争阳光等环境资源, A错误;
B、生态系统在受到不同的干扰后,其恢复速度与回复时间是不同的,虽然热带雨林虽然水热条件较好,但退化后恢复时间很漫长,恢复难度很大,B错误;
C、热带雨林林下光线相对较弱,林下植物的叶片大或薄,叶绿体颗粒大,呈深绿色,以适应在弱光条件下生存,C错误;
D、热带雨林物种组成和结构复杂,物质在生态系统中循环往复运动,在热带雨林中,不需要从外界获取物质补给,就能长期维持其正常功能,物质循环相对封闭,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)生态系统:(1)概念:在一定空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体,叫作生态系统。
(2)组成成分:生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。其中生产者为自养生物,消费者和分解者为异养生物。
(3)营养结构:食物链和食物网。
(4)功能:①能量流动: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。②物质循环:组成生物体的 C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。③信息传递:生态系统中的信息传递既存在于同种生物之间,也发生在不同生物之间,还能发生在生物与无机环境之间。
7.(2024·山东)棉蚜是个体微小、肉眼可见的害虫。与不抗棉蚜棉花品种相比,抗棉蚜棉花品种体内某种次生代谢物的含量高,该次生代谢物对棉蚜有一定的毒害作用。下列说法错误的是( )
A.统计棉田不同害虫物种的相对数量时可用目测估计法
B.棉蚜天敌对棉蚜种群的作用强度与棉蚜种群的密度有关
C.提高棉花体内该次生代谢物的含量用于防治棉蚜属于化学防治
D.若用该次生代谢物防治棉蚜,需评估其对棉蚜天敌的影响
【答案】C
【知识点】种群的数量变动及其原因;土壤中动物类群丰富度的研究;植物病虫害的防治原理和技术
8.(2024·新课标)用一定量的液体培养基培养某种细菌,活细菌数随时间的变化趋势如图所示,其中Ⅰ~Ⅳ表示细菌种群增长的4个时期。下列叙述错误的是( )
A.培养基中的细菌不能通过有丝分裂进行增殖
B.Ⅱ期细菌数量增长快,存在“J”形增长阶段
C.Ⅲ期细菌没有增殖和死亡,总数保持相对稳定
D.Ⅳ期细菌数量下降的主要原因有营养物质匮乏
【答案】C
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、有丝分裂是真核细胞的增殖方式,细菌是原核细胞,进行二分裂,所以培养基中的细菌不能通过有丝分裂进行增殖,A正确;
B、Ⅱ期由于资源充足,细菌经过一段的调整适应,种群增长可能会短暂出现“J”形的增长,B正确;
C、Ⅲ期细菌的增殖速率和死亡速率基本相等,总数保持相对稳定,C错误;
D、Ⅳ期培养基中营养物质含量减少和代谢产物积累,细菌种群数量会下降,D正确。
故答案为:C。
【分析】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。
9.(2024·新课标)采用稻田养蟹的生态农业模式既可提高水稻产量又可收获螃蟹。下列叙述错误的是( )
A.该模式中水稻属于第一营养级
B.该模式中水稻和螃蟹处于相同生态位
C.该模式可促进水稻对二氧化碳的吸收
D.该模式中碳循环在无机环境和生物间进行
【答案】B
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的结构;生态系统的物质循环
10.(2024·黑吉辽)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
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】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可能会造成群落中优势种的改变,因此会影响森林群落演替,B错误;
C、森林由乔木林变为灌木林的过程为一个群落被另一个群落所代替的过程,属于群落演替,C正确;
D、砍伐树木对森林群落演替的影响不一定总是负面的,有些情况下,适度的砍伐有利于森林群落的演替,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫作群落演替。
2、影响群落演替的因素,有群落外界环境的变化,生物的迁入、迁出,群落内部种群相互关系的发展变化,以及人类的活动,等等。这些因素常常处于变化的过程中,适应变化的种群数量增长或得以维持,不适应的数量减少甚至被淘汰,因此,群落就不断地演替。
11.(2024高二下·诸暨月考)阅读下列材料,回答下列小题。
稻田中常会伴生许多昆虫,如在水稻的叶层会伴生稻苞虫、稻纵卷叶螟等食叶性害虫,在茎秆层常有稻飞虱、叶蝉等害虫,而地下层有稻叶甲虫等食根性害虫,水稻与这些害虫之间形成了复杂的种间关系。
(1)稻苞虫是完全变态发育昆虫。其幼虫主要啃食水稻等植物叶片,成虫主要舔食植物花粉。某稻田发现了稻苞虫的虫情,下列措施既能有效控制虫害,又不会造成环境污染的是( )
A.引入食虫鸟类捕杀 B.使用杀虫剂消杀
C.使用性引诱剂诱杀 D.使用防虫网隔离
(2)水稻、昆虫和杂草等共同构成稻田群落,也形成了其特有的群落结构。下列关于该群落空间结构的分析正确的是( )
A.昆虫在水稻地上部分不同位置分布与光照强度密切相关
B.昆虫在地上层或地下层分布格局与其所需资源配置有关
C.因水稻较强的繁殖能力导致稻田群落水平结构的简单化
D.稻田群落水平结构的表现特征是物种之间不存在镶嵌性
【答案】(1)A
(2)B
【知识点】群落的结构;种间关系;植物病虫害的防治原理和技术
【解析】【解答】【小题1】A,以鸟治虫”(引入食虫鸟类捕杀稻苞虫)属于生物防治,既能有效控制虫害,又不会造成环境污染,A正确;
B,使用杀虫剂消杀稻苞虫属于化学防治,会污染环境,B错误;
C,使用性引诱剂诱杀稻苞虫属于生物防治,可改变害虫种群的性别比例,从而降低其出生率,但是与“以鸟治虫”相比效果较弱,C错误;
D,使用防虫网隔离不能有效控制虫害,D错误。
故答案为:A。
【小题2】A, 昆虫在水稻地上部分不同位置分布与栖息场所和食物密切相关,A错误;
B,昆虫在地上层或地下层分布格局与其所需资源配置(栖息空间和食物等)有关,B正确;
C,由题意可知,水稻与多种生物之间存在种间关系,故水稻较强的繁殖能力导致稻田群落水平结构的复杂化,C错误;
D,稻田群落水平结构的表现特征是物种之间存在镶嵌性,D错误。
故答案为:B。
【分析】生物防治和化学防治是两种主要的病虫害防治方法,它们在农业、林业等领域都有广泛的应用。
生物防治是利用一种生物对付另外一种生物的方法,大致可以分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫三大类。这种方法主要利用生物物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物,从而达到降低杂草和害虫等有害生物种群密度的目的。生物防治具有环境友好、无毒副作用、促进生态平衡等优点,它不会造成环境污染,能确保农产品安全,并有助于保护天敌和维护生态平衡。然而,生物防治的缺点在于其适用范围有限,受环境条件、天敌资源等因素影响,且见效相对较慢,可能错过最佳防治时机。
化学防治则是使用化学药剂(如杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂、杀鼠剂等)来防治病虫、杂草和鼠类的危害。化学防治具有高效便捷、成本较低的优点,能够迅速控制病虫害。然而,长期使用化学农药会导致环境污染、破坏生态平衡,甚至增强某些病虫害的抗药性,降低防治效果。因此,在使用化学防治方法时,应合理选择农药种类和剂型,采用适宜的施药方法,并尽量减少对环境和生态系统的负面影响。
群落的结构是指在一定区域内不同物种的种群在空间中的配置和生态学关系。群落结构包括物种组成、物种多样性、物种丰富度、物种均匀度、物种优势度、物种相似度、物种相异性、物种共生度、物种群落生态位等。群落结构反映了生物群落的基本特征,是研究生物群落和生态系统的基础。
物种组成是指群落中物种的数量和种类,是群落结构的基础。物种多样性是指群落中物种的数量和种类,是衡量群落结构复杂程度的重要指标。物种丰富度是指群落中物种的数量,是衡量群落结构复杂程度的另一个重要指标。物种均匀度是指群落中物种的相对数量分布的均匀程度,是衡量群落结构稳定性的重要指标。物种优势度是指群落中物种的相对数量优势,是衡量群落结构稳定性的另一个重要指标。物种相似度是指群落中物种之间的相似程度,是衡量群落结构相似性的重要指标。物种相异性是指群落中物种之间的相异程度,是衡量群落结构差异性的重要指标。物种共生度是指群落中物种之间的相互作用关系,是衡量群落结构稳定性的重要指标。物种群落生态位是指群落中物种在生态系统中的角色和地位,是衡量群落结构功能的重要指标。
群落结构的形成和变化受到许多因素的影响,如环境因素、物种适应性、物种相互作用、人类活动等。了解和研究群落结构对于保护生物多样性、维护生态系统平衡、促进可持续发展具有重要意义。
二、多项选择题
12.(2024·江西)“种豆南山下,草盛豆苗稀”描绘了诗人的田耕生活。如图是大豆和杂草R在某种养分生态位维度上的分布曲线。下列叙述错误的是( )
A.a越大,表明大豆个体间对该养分的竞争越激烈
B.b越小,表明大豆与杂草R对该养分的竞争越小
C.b的大小会随着环境的变化而变化,但a和d不会
D.当c为0时,表明大豆和杂草R的该养分生态位发生了分化
【答案】A,B,C
【知识点】种间关系;当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、a越大,大豆获取营养成分的范围大,表明大豆个体间对该养分的竞争较小,A错误;
B、b越小,表明大豆与杂草R获取成分的相似度较大,则二者对该养分的竞争越大,B错误;
C、b. a、d的大小会随着环境的变化而变化,C错误;
D、当c为0时,大豆和杂草R获取的营养成分没有重合,则表明大豆和杂草R的该养分生态位发生了分化,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】
13.(2024·湖南)土壤中纤毛虫的动态变化可反映生态环境的变化。某地实施退耕还林后,10年内不同恢复阶
段土壤中纤毛虫物种数情况如图所示。下列叙述错误的是( )
A.统计土壤中某种纤毛虫的具体数目可采用目测估计法
B.退耕还林期间纤毛虫多样性及各目的种类数不断增加
C.调查期间土壤纤毛虫丰富度的变化是一种正反馈调节
D.退耕还林提高了纤毛虫的种群密度和生态系统的稳定性
【答案】A,B,D
【知识点】生物的多样性;估算种群密度的方法;土壤中动物类群丰富度的研究;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、利用目测估计法只能确定某种纤毛虫的相对数量,无法确定纤毛虫的具体数目,A错误;
B、退耕还林期间纤毛虫的多样性不断增加,但根据题图,某些目的种类数会出现波动(如恢复3年时异毛目和缘毛目消失),不一定保持不断增加,B错误;
C、土壤纤毛虫丰富度增大,有利于改善生态环境,而生态环境的改善又会进一步增大纤毛虫的丰富度,这是一种正反馈调节,C正确;
D、题干信息未提到纤毛虫的种群数量的变化,无法判断退耕还林对纤毛虫种群密度的影响,D错误。
故答案为:ABD。
【分析】生态系统的稳定性:
①抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰使自身的结构与功能保持原状的能力(不受损害,保持原状)。
②恢复力稳定性:生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复原状的能力(遭到破坏,恢复原状)。
14.(2024·山东)种群增长率等于出生率减死亡率。不同物种的甲、乙种群在一段时间内的增长率与种群密度的关系如图所示。已知随时间推移种群密度逐渐增加,a为种群延续所需的最小种群数量所对应的种群密度;甲、乙中有一个种群个体间存在共同抵御天敌等种内互助。下列说法正确的是( )
A.乙种群存在种内互助
B.由a至c,乙种群单位时间内增加的个体数逐渐增多
C.由a至c,乙种群的数量增长曲线呈“S”形
D.a至b阶段,甲种群的年龄结构为衰退型
【答案】A,C
【知识点】种群的特征;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、由题意可知,甲、乙中有一个种群个体间存在共同抵御天敌等种内互助。a为种群延续所需的最小种群数量所对应的种群密度,由a至c,甲种群的种群增长率一直在减小,说明不存在种内互助;乙种群的种群增长率先增大后减小,说明其存在种内互助,避免种群灭绝,A符合题意;
BC、由a至c,乙种群种群增长率先增大后减小直至0,增长率变为0时,种群数量达到最大,故乙种群数量增长曲线呈“S”形;乙种群的种群增长率先增大后逐渐下降为0,说明种群单位时间内增加的个体数目先增大后减小,B不符合题意,C符合题意;
D、a至b阶段,甲种群增长率虽然一直在减小,但都大于0,即出生率大于死亡率,其年龄结构为增长型,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】(1) 种群是指同一时间生活在一定自然区域内,同种生物的所有个体。
(2)种群特征包括种群的数量特征(种群密度)、年龄结构、性别比例、迁入率和迁出率、出生率和死亡率、空间特征等。
(3)种群年龄结构,是指种群中各年龄期个体数在种群中所占的比例。种群的年龄组成分为以下几种类型:增长型:年轻个体多,将来个体数越来越多;稳定型:各年龄期个体数目比例适中,个体数在一定时间内会保持稳定;衰退型:年轻个体少,个体数将会越来越少。分析一个种群的年龄结构可以间接判定出该种群的发展趋势。
(4)由图可知,横坐标是种群密度,纵坐标是种群增长率,随种群密度增加,甲种群增长率逐渐下降,乙种群增长率先增大后逐渐下降。
三、非选择题
15.(2024·北京)花葵的花是两性花,在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上,研究者选择花葵集中分布的区域,在整个花期进行持续观察。
(1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个 。
(2)观察发现:有20种昆虫会进入花葵的花中,有3种鸟会将喙伸入花中,这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触(访花),其中鸟类访花频次明显多于昆虫;鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组,一组保持自然状态,一组用疏网屏蔽鸟类访花,统计相对传粉率(如图)。
结果说明 由此可知,鸟和花葵的种间关系最可能是 (单选)。
A.原始合作
B.互利共生
C.种间竞争
D.寄生
(3)研究者增加了一组实验,将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究 。
(4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用,是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。“小岛”在进化研究中也有独特优势,正如达尔文在日记中写道:“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势。
【答案】(1)生态系统
(2)鸟类也可以参与花葵的传粉过程并发挥重要作用;A
(3)没有昆虫和鸟类传粉时花葵能否完成自花传粉并比较花葵自花传粉与异花传粉的传粉效率
(4)小岛的自然环境与陆地不同,对生物的选择作用不同,生物能够进化出与陆地生物不同的物种特征;岛屿环境资源有限,物种之间竞争激烈,为了更好地适应环境,生物的进化速度更快。
【知识点】种间关系;生态系统的概念及其类型;自然选择与适应
【解析】【解答】(1)生态系统是指在一定的空间范围内,群落与无机环境相互作用形成的更大的整体。故小岛上的生物与非生物环境共同构成一个整体,即一个生态系统。
(2)由题可知,自然状态下昆虫和鸟类都可以访花,根据题图分析可知,屏蔽鸟类后,相对传粉率下降,说明鸟类也可以参与花葵的传粉过程并发挥重要作用。原始合作是指两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。根据上述分析,鸟类可以帮助花葵传粉,花葵能为鸟类提供花粉或花蜜作为补充食物,分开后各自也能独立生活,所以二者之间属于原始合作关系,A正确,BCD错误。
故选:A。
(3)花葵花蕾进行套袋处理后,就不能完成异花传粉,由此可以推知,该实验的目的是探究没有昆虫和鸟类传粉时花葵能否完成自花传粉并比较花葵自花传粉与异花传粉的传粉效率。
(4)与陆地相比,不同的小岛具有不同的自然环境,对生物产生不同的选择作用,从而使生物能够进化出与陆地生物不同的物种特征,这是“小岛”在进化研究中的主要优势之一。此外,岛屿环境资源有限,不同物种之间竞争激烈,生物为了更好地适应环境,进化速度更快。
【分析】种间关系的类型
1、种间竞争:两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。
2、捕食:一种生物以另一种生物为食的现象。
3、互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。
4、寄生:一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养,并通常对宿主产生危害的现象。
5、原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。
16.(2024·重庆)热带雨林是陆地生态系统中生物多样性最丰富的森林类型之一。
(1)用于区别不同群落的重要特征是 。热带雨林独特的群落结构特征有 (答一点)。
(2)群落的丰富度可用样方法进行测定,取样面积要基本能够体现出群落中所有植物的种类(即最小取样面积)。热带雨林的最小取样面积应 (填“大于”“等于”或“小于”)北方针叶林。
(3)研究发现,热带雨林优势树种通过“同种负密度制约”促进物种共存,维持极高的生物多样性。
①如图所示为优势树种的“同种负密度制约”现象,对产生这种现象的合理解释是 (填选项)。
a.母树附近光照不足,影响了幼苗存活
b.母树附近土壤中专一性致病菌更丰富,导致幼苗死亡率上升
c.母树附近其幼苗密度过高时,释放化学信息影响幼苗的存活率
d.母树附近捕食者对种子的选择性取食强度加大,降低了种子成为幼苗的概率
e.母树附近凋落叶阻止了幼苗对土壤中水分和养分的吸收,降低了幼苗的存活率
A.abd
B.ace
C.bcd
D.cde
②“同种负密度制约”维持热带雨林极高生物多样性的原因是 。
(4)热带雨林是“水库、粮库、钱库、碳库”,这一观点体现了生物多样性的 价值。
【答案】(1)物种组成;垂直分层多且复杂(或树冠不齐,分层不明显)
(2)大于
(3)C;优势树种降低其周围幼苗种群密度,为其他物种提供了生存空间和资源
(4)直接和间接
【知识点】群落的结构;群落的主要类型;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。热带雨林生物种类多、营养结构复杂,所以特的群落结构特征有垂直分层多且复杂(或树冠不齐,分层不明显)。
(2)与北方针叶林比较,热带雨林物种丰富度更高、营养结构更复杂,所以为体现出群落中所有植物的种类,热带雨林的最小取样面积应该大于北方针叶林。
(3)从图中看出,后代与母树的距离由近到近,单位面积的种子数量由多到逐渐减少,种子或幼苗的存活概率逐渐升高,这是“同种负密度制约”现象。
① a“同种负密度制约”现象,可以维持较高的生物多样性,说明母树周围也存在光照且能够满足其他物种的生存,说明该现象不是由于光照不足造成,不符合题意,a错误;
b、母树附近土壤中专一性致病菌更丰富,可以使同种的生物不能存活,导致幼苗死亡率上升,引起“同种负密度制约”现象,符合题意,b正确;
c、母树附近其幼苗密度过高时,种内竞争增强,可能会释放某种化学信息影响幼苗的存活率,使周围的本物种数目减少,符合题意,c正确;
d、母树附近可能存在捕食者对种子的选择性取食强度加大,使母树周围本物种种子数目减少,符合题意,d正确;
e、母树附近凋落叶不会阻止幼苗对土壤中水分和养分的吸收,不符合题意,e错误。
bcd正确。
故选C。
②“同种负密度制约”使母树周围的同种生物减少,优势树种降低其周围幼苗种群密度,为其他物种提供了生存空间和资源,从而维持热带雨林极高生物多样性 。
(4)热带雨林是水库、粮库、钱库体现了生物多样性的直接价值,而碳库则体现了生物多样性的间接价值。
【分析】1、生物圈内所有的植物、动物和微生物等,它们所拥有的全部基因,以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样。生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
2、生物多样性的价值:
①直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。
②间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。
③潜在价值:目前人类不清楚的价值。
17.(2024·江西)福寿螺是一种外来入侵物种,因其食性广泛、繁殖力强,给输入地的生态系统造成不利影响。回答下列问题:
(1)某稻田生态系统中,福寿螺以水稻为食,鸭以福寿螺为食。上述生物组成的食物链中 。
(2)研究人员统计发现,福寿螺入侵某生态系统后,种群数量呈指数增长。从食物和天敌的角度分析 。
(3)物种多样性与群落内物种的丰富度和均匀度相关(均匀度指群落内物种个体数目分配的均匀程度。一定条件下,物种均匀度提高,多样性也会提高)。研究人员统计了福寿螺入侵某湿地生态系统前后,群落中各科植物的种类及占比(见表),福寿螺的入侵使得该群落中植物的物种多样性 ,判断依据是 。
科 入侵前 入侵后
物种数目(种) 各物种的个体数量占比范围(%) 物种数目(种) 各物种的个体数量占比范围(%)
甲 10 4.6~4.8 8 1.1~1.8
乙 9 3.1~3.3 7 1.8~2.5
丙 5 3.1~3.3 4 3.0~3.2
丁 3 2.7~2.8 3 19.2~22.8
总个体数(个):2530 总个体数(个):2550
(4)通过“稻鸭共育”技术在稻田中引入鸭防治福寿螺的危害,属于 防治。为了验证“稻鸭共育”技术防治福寿螺的效果,研究人员在引入鸭之前,投放了一定数量的幼龄、中龄和老龄福寿螺(占比分别为70%、20%和10%),发现鸭对幼龄、中龄和老龄福寿螺的捕食率分别为95.2%、60.3%和1.2%,结果表明该技术能防治福寿螺危害。从种群年龄结构变化的角度分析 。
【答案】(1)福寿螺、鸭
(2)食物充足、天敌数量少甚至是没有天敌
(3)下降;甲、乙、丙的物种数目减少,个体数量占比范围减小,物种均匀度下降
(4)生物;由于鸭主要捕食幼龄福寿螺,导致其种群中幼年个体的数量大幅度减少,老年个体的数量增加,幼年个体的数量少于中、老年个体的数量,年龄组成变为衰退型
【知识点】种群的特征;种群的数量变动及其原因;生态系统的结构;生物性污染及其防治
18.(2024·贵州)贵州地势西高东低,地形复杂、地貌多样,孕育着森林、湿地、高山草甸等多种多样的生态系统。回答下列问题。
(1)随着海拔的升高,生态系统的类型发生相应改变,导致这种改变的非生物因素主要是 。在一个生态系统中,影响种群密度的直接因素有 。
(2)除了非生物环境外,不同生态系统的差别是群落的 不同(答出2点即可)。在不同的群落中,由于地形变化、土壤湿度的差异等,不同种群呈镶嵌分布,这属于群落的 结构。
(3)一般情况下,与非交错区相比,两种生态系统交错区物种之间的竞争 (选填“较强”或“较弱”),原因是 。
【答案】(1)温度;出生率、死亡率、迁入率和迁出率
(2)物种组成不同、物种数目不同;水平
(3)较强;在生态系统交错区不同物种之间的竞争不仅体现在对资源的争夺上,还体现在生态位和生存空间的竞争上
【知识点】种群的数量变动及其原因;群落的结构;种间关系
19.(2024·甘肃) 生态位可以定量测度一个物种在群落中的地位或作用。生态位重叠指的是两个或两个以上物种在同一空间分享或竞争资源的情况。某研究小组调查了某山区部分野生哺乳动物的种群特征,并计算出它们之间的时间生态位重叠指数,如下表。
回答下列问题。
物种 S1 S2 S3 S4 S5 S6
S1 1
S2 0.36 1
S3 0.40 0.02 1
S4 0.37 0.00 0.93 1
S5 0.73 0.39 0.38 0.36 1
S6 0.70 0.47 0.48 0.46 0.71 1
(1)物种的生态位包括该物种所处的空间位置、占用资源的情况以及 等。长时间调查生活在隐蔽、复杂环境中的猛兽数量,使用 (填工具)对动物干扰少。
(2)具有捕食关系的两个物种之间的时间生态位重叠指数一般相对较 (填“大”或“小”)。那么,物种S1的猎物有可能是物种 和物种 。
(3)物种S3和物种S4可能是同一属的动物,上表中支持此观点的证据是 。
(4)已知物种S2是夜行性动物,那么最有可能属于昼行性动物的是物种 和物种 ,判断依据是 。
【答案】(1)与其他物种的关系;红外相机
(2)大;S5;S6
(3)物种S3和物种S4重叠指数最大,说明这两种生物利用同一资源或共同占有某一资源因素(食物、营养成分、空间等)的可能性较大
(4)S3;S4;S2与S3、S4重叠指数最小,说明它们占用相同资源较少
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】(1) 一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况、以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。长时间调查生活在隐蔽、复杂环境中的猛兽数量,使用红外触发相机对动物干扰少。
(2)存在捕食关系的两个物种生态位有重叠,当两个物种利用同一资源或共同占有某一资源因素(食物、营养成分、空间等)时,就会出现生态位重叠现象。所以具有捕食关系的两个物种之间的时间生态位重叠指数一般相对较大;因此由表格可以看出,S1与S5、S6的重叠指数最大,因此物种S1的猎物有可能是物种S5和物种S6。
(3)由表格信息可知,物种S3和物种S4二者的时间生态位重叠指数较大,为0.93,说明它们的栖息地、食物、天敌等相似度更高,因此二者可能属于同一属的动物。
(4)由表格信息可知,S3和物种S4与物种S2的时间生态位重叠指数较小,分别是0.02、0,说明它们与物种S2在时间维度上几乎不重叠,因此最有可能属于昼行性动物的是物种S3和物种S4。
【分析】生态位,又称生态龛,是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。以下是关于生态位的详细解释:
1. 定义:
生态位是指每个个体或种群在种群或群落中的时空位置及功能关系。
它表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值,包括该物种觅食的地点、食物的种类和大小,以及每日和季节性的生物节律。
2. 分类:
生态位可以分为三种类型:基本生态位、潜在生态位和实际生态位。
基本生态位:指物种能指定的生态位,包括物种所依赖的环境、同物种的竞争关系和与其他物种的生态关系等。
潜在生态位:指物种在资源充裕的自然状态下可能占据的生态位,但可能随环境变化而调整。
实际生态位:是物种实际所占据的生态位,受到自然环境、竞争关系和捕食关系等多种因素的影响。
3. 作用与影响:
为食物和空间的竞争,是影响动、植物的种分布的主要生物因子。
种适应的环境的物理因子限度,大体决定了其地理的或生境的规模的范围。
物种的生态位是随着时间和环境的变化而演化的,有助于维持生态系统的平衡和稳定。
4. 维度:
生态位可以从两个主要维度来理解:资源维度和空间维度。
资源维度涉及到物种对资源的利用方式,比如食物偏好和获取方式。
空间维度则涉及到物种在环境中的分布和活动范围。
5. 重要性:
生态位理论揭示了不同物种如何通过资源分配和行为适应来避免直接竞争。
当两个物种的生态位重叠较少时,它们有更大的机会在同一生态系统中共存。
物种的生态位是其在生态系统中的角色和地位,影响着物种的进化、生存和繁殖,也影响着生态系统的平衡与稳定。
种间关系是指不同物种种群之间的相互作用所形成的关系。两个种群的相互关系可以是间接的,也可以是直接的相互影响,这种影响可能是有害的,也可能是有利的。种间关系按性质包括两方面:一是种间互助性的相互关系,如原始合作、共栖、共生等;二是种间对抗性的相互关系,如寄生、捕食、竞争等。具体介绍如下:
共生:两种生物的数量同时增加或减少,表现出“同生共死”的同步性变化。例如大豆和根瘤菌、清洁鱼或清洁虾、海葵和小丑鱼、白蚁和鞭毛虫。
寄生:分开后,寄生生物无法单独生活,而寄主会生活得更好。例如蛔虫与人、菟丝子与大豆、噬菌体与被侵染的细菌。
竞争:数量上呈现出“你死我活”的“同步性变化”,两种生物的生存能力不同。例如农作物和杂草、牛羊。
捕食:一种生物以另一种生物为食物,数量上呈现“先增加者先减少,后增加者后减少”的不同步性变化。例如狼和羊。
20.(2024·山东)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)不能;水平结构;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)50
(3)丙和丁;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
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;土壤中动物类群丰富度的研究;当地自然群落中若干种生物的生态位;群落的概念及组成;生物多样性的保护措施
21.(2024·湖北真题)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)微生境土壤物理性状
(3)荒漠生态系统;①
(4)引入高原鼢鼠的天敌;引入高原鼢鼠的天敌,可以捕食高原鼢鼠,降低其种群数量
(5)生物的迁入、迁出(群落内部种群相互关系的发展变化)
【知识点】估算种群密度的方法;群落的演替;生态系统的概念及其类型
【解析】【解答】(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,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生态系统。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,其原理是引入高原鼢鼠的天敌,可以捕食高原鼢鼠,降低其种群数量。
(5)上述材料说明,除了人为活动、气候变化外,群落演替还受到生物的迁入、迁出等生物因素的影响。
【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。计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重新捕获中的标记个体数。
2、群落类型是指使用某种共同特征对植物群落进行的划分,所得出的某种等级或群落的抽象类别。通俗的分类有热带雨林,热带稀树草原,热带荒漠,热带季雨林,温带常绿阔叶林,温带常绿硬叶林,落叶阔叶林,针叶林,温带草原,苔原,沼泽等。物种丰富度决定群落结构复杂度,草原、北方针叶林、热带雨林和荒漠比较,热带雨林物种丰富度最大,荒漠物种丰富度最小。
3、群落演替的原因:生物群落的演替是群落内部因素(包括种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果。
22.(2024·全国甲卷)鸟类B曾濒临灭绝。在某地发现7只野生鸟类B后,经保护其种群规模逐步扩大。回答下列问题。
(1)保护鸟类B采取“就地保护为主,易地保护为辅”模式。就地保护是 。
(2)鸟类B经人工繁育达到一定数量后可放飞野外。为保证鸟类B正常生存繁殖,放飞前需考虑的野外生物因素有 。(答出两点即可)
(3)鸟类B的野生种群稳步增长。通常,种群呈“S”形增长的主要原因是 。
(4)保护鸟类B等濒危物种的意义是 。
【答案】(1)在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等
(2)天敌、食物来源等
(3)资源和空间总是有限的,随着种群密度增加,它们对食物和空间的竞争也趋于激烈
(4)增加生态系统的物种数量,提高生物多样性
【知识点】种群数量的变化曲线;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)保护鸟类B采取“就地保护为主,易地保护为辅”模式。就地保护是在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等,这是对生物多样性最有效的保护。
(2)鸟类B经人工繁育达到一定数量后可放飞野外,而天敌、食物来源等都是需考虑的野外生物因素,必须保证鸟类B在野外能正常生存繁殖才能放飞。
(3)鸟类B的野生种群通常呈“S”形增长,因为资源和空间总是有限的,随着种群数量的增多,它们对食物和空间的竞争也趋于激烈,导致出生率降低,死亡率升高。
(4)保护鸟类B等濒危物种可以增加生态系统的物种数量,保护生物多样性。
【分析】1、生物多样性保护的措施:(1)就地保护:自然保护区和国家森林公园是生物多样性就地保护的场所。(2)易地保护:动物园、植物园、濒危物种保护中心。(3)建立精子库、种子库,利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等。(4)加强宣传和执法力度。
2、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。
23.(2024·黑吉辽)为协调渔业资源的开发和保护,实现可持续发展,研究者在近海渔业生态系统的管控区中划分出甲(捕捞)、乙(非捕捞)两区域,探究捕捞产生的生态效应,部分食物链如图1。回答下列问题。
(1)甲区域岩龙虾的捕捞使海胆密度上升,海藻生物量下降。捕捞压力加剧了海胆的种内竞争,引起海胆的迁出率和 上升。乙区域禁捕后,捕食者的恢复 (填“缓解”或“加剧”)了海胆的种内竞争,海藻生物量增加。以上研究说明捕捞能 (填“直接”或“间接”)降低海洋生态系统中海藻的生物量。
(2)根据乙区域的研究结果推测,甲区域可通过 调节机制恢复到乙区域的状态。当甲区域达到生态平衡,其具有的特征是结构平衡、功能平衡和 。
(3)为了合理开发渔业资源,构建生态学模型,探究岩龙虾种群出生率和死亡率与其数量的动态关系。仅基于模型(图2)分析,对处于B状态的岩龙虾种群进行捕捞时,为持续获得较大的岩龙虾产量,当年捕捞量应为 只;当年最大捕捞量不能超过 只,否则需要采取有效保护措施保证岩龙虾种群的延续,原因是 。
【答案】(1)死亡率;缓解;间接
(2)负反馈;收支平衡
(3)10;30;5只时,种群出生率=死亡率,故种群数量必须大于5只,才能保证岩龙虾种群的延续,故最大捕捞量不能超过35﹣5=30只
【知识点】种群的特征;种群数量的变化曲线;种间关系;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)捕捞压力加剧了海胆的种内竞争,引起海胆的迁出率和死亡率上升,种群数量下降。乙区域禁捕后,捕食者的恢复会降低海胆的种群密度,从而缓解海胆的种内竞争,海藻生物量增加。由于捕食者(龙虾)能够通过影响海胆的数量间接影响海藻的生物量,因此捕捞能间接降低海洋生态系统中海藻的生物量。
(2)负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础,根据乙区域的研究结果推测,甲区域可通过负反馈调节机制恢复到乙区域的状态。 生态平衡的特征是结构平衡、功能平衡和收支平衡。
(3)仅基于模型(图2)分析,对处于B状态(约35只)的岩龙虾种群进行捕捞时,为持续获得较大的岩龙虾产量,当年捕捞量应为10只,捕捞后龙虾种群(此时龙虾种群数量约为25只)的增长速率最大,最有利于种群数量的恢复;当龙虾种群数量为5只时,种群的出生率等于死亡率,因此种群数量必须大于5只,才能保证岩龙虾种群的延续,故最大捕捞量不能超过35-5=30只。
【分析】1、捕食者的存在有利于增加物种多样性,原因在于捕食者往往会捕食个体数量较多的种群,这样就可以为其他物种的生存腾出更多的空间。
2、处于生态平衡的生态系统具有以下特征。第一,结构平衡:生态系统的各组分保持相对稳定。第二,功能平衡:生产-消费-分解的生态过程正常进行,保证了物质总在循环,能量不断流动,生物个体持续发展和更新。第三,收支平衡:即生产力稳定,例如,在某生态系统中,植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量,处于比较稳定的状态。
3、从理论上说,“S”形增长的种群在种群数量达到K值时,出生率与死亡率相等,这时即使不捕捞,种群数量也不会增加。研究表明,中等强度的捕捞(捕捞量在K/2 左右)有利于持续获得较大的鱼产量。
24.(2024·浙江选考) 不经意间观察到一些自然现象,细究之下,其实有内在的逻辑。回答下列问题:
(1)随着春天的来临,内蒙古草原绿意渐浓,久违的动物们纷纷现身,这种场景的出现体现了生态系统的 功能;成群的牛、羊一起在草原上觅食,他们之间虽然食性相似但是竞争不明显,可以用 来解释;草原群落的演替结果在几年内并不容易观察到,其原因是:植物每年的生长季短,且常遭食草动物啃食,导致 不易。近年来,随着生物多样性保护理念的不断深入,人们不再主动猎狼,但狼也只是偶见于内蒙古草原地区。从狼在食物链中所处营养级的角度分析,他无法在牧区立足的原因有 。为了畜牧业的兴旺,牧民们对草原生态系统进行一定的干预,例如对牛羊取食之余牧草及时收割、打包,从生态系统功能的角度分析,这项干预措施的意义有 。
(2)学者在野外考察中发现了一些现象,生活在寒冷地带的木本植物,多数体表颜色较深,如叶为墨绿色,茎或枝条为黑褐色;而生活在炎热地带的木本植物,往往体表颜色较浅,如叶为浅绿色,茎或枝条为浅绿色。有些学者对此现象的解释是:在寒冷环境下,深色体表的植物能吸收较多的太阳能,有利于维持细胞内酶的活性。
Ⅰ.某同学设计了实验方案以验证学者们的解释是否正确。在①②④各环节的选项中,分别选择1-2项,填入方案中的空格,完善一套实验方案,使之简单,可行。
①实验材料或器材的选择预处理: ;
A.两组等容量的烧杯,烧杯内盛满水
B.两种生长状态类似且体表颜色深浅有明显差异的灌木
C.一组烧杯的外壁均涂上油漆,另一组不涂
D.所有植物根植于相同条件的土壤中
②选定正确的监测指标: ;
A.植物生物量的增加值 B.温度
C.植物根长的增加值 D.植物高度的增加值
③实验处理和过程:仿照寒冷地带的自然光照条件,将两组材料置于低温条件下(4℃),每次光照5小时。记录处理前后指标的量值。实验重复3次。
④预测实验结果和得出实验结论。若 ,则学者们的说法成立;否则无法成立。
A.深色组水体的温度值高于浅色组
B.深色组植物体表的温度值高于浅色组
C.深色组植物高度的增加值大于浅色组
D.深色组与浅色组测得的指标差异显著
Ⅱ.上述实验环节中,选定此监测指标的理由是:ⅰ ,ⅱ监测便捷。
Ⅲ.结合本实验的研究结果,植物吸收的太阳能既能用于 ,又能用于 。
【答案】(1)信息传递;生态位分化;植物的生长发育;狼所处的营养级高,归属该营养级的能量少,该营养级的个体数量相对较少;使能量更多地流向对人类有意的方向
(2)AB;B;A;实验操作简便;光合作用;植物体温度的维持
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统中的信息传递;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)春天的来临,内蒙古草原绿意渐浓,久违的动物们纷纷现身,这种场景的出现体现了生态系统的信息传递功能。当两个物种的生态位有重叠时,往往通过自然选择作用使各自的生态位发生变化,从而减少或排除竞争,使得它们共同生存下来,这种现象称为生态位分化,因此可以用生态位分化来解释成群的牛、羊一起在草原上觅食,他们之间虽然食性相似但是竞争不明显的现象。草原群落的演替结果在几年内并不容易观察到,其原因是植物每年的生长季短,且常遭食草动物哨食,导致植物的生长发育不易,能量传递的特点是逐级递减,由于狼所处的营养级高,则归属该营养级的能量少,该营养级的个体数量相对较少,因此即使人们不再主动猎狼,但狼也只是偶见于内蒙古草原地区。从生态系统能量流动的功能解释,对牛羊取食之余牧草及时收割、打包,可以使能量更多地流向对人类有意的方向。
(2)①题干分析,实验的实验目的主要是探究在寒冷环境下,深色体表的植物能吸收较多的太阳能,因此实验自变量是两种生长状态类似且体表颜色深浅有明显差异的灌木,实验的检测指标是温度的变化,可通过测定培养两种植物的水的温度变化来判断,故选择AB。
②实验的实验目的主要是探究在寒冷环境下,深色体表的植物能吸收较多的太阳能,最简便的检测指标就是烧杯内水的温度的变化。
③实验自变量是植物的种类,水温的改变就取决于植物的种类,因此若深色组水体的温度值高于浅色组,则说明在寒冷环境下,深色体表的植物能吸收较多的太阳能,有利于维持细胞内酶的活性。
④上述实验环节中,选定此监测指标的理由是实验操作简便以及监测便捷。
⑤结合本实验的研究结果,植物吸收的太阳能可以用于光合作用。
⑥植物吸收的太阳能又能用于维持植物体的温度,保证酶的活性。
⑦基于本实验,为了让耐寒性较弱的行道树安全越冬,可采取的合理有效措施有覆盖较深颜色的薄膜,可以提高植物对太阳能的吸收。
【分析】1、生态系统信息传递: (1)种类:①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。②化学信息:植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。③行为信息:动物的各种动作。 (2)作用:维持生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
2、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。 群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
1 / 1