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单元培优 种群及其动态
一.选择题(共7小题)
1.(2025 云南)在国家和地方政府的大力保护下,中国境内亚洲象数量明显增加。2002﹣2023年西双版纳野象谷亚洲象种群数量调查结果如图。
下列说法错误的是( )
A.可使用红外触发相机调查亚洲象种群数量
B.2016﹣2017年,该种群新出生3头亚洲象
C.2021﹣2022年,亚洲象种群增长率为3%
D.亚洲象种群数量增长至K值后仍然会波动
2.(2025 湖南)为调查某自然保护区动物资源现状,研究人员利用红外触发相机记录到多种动物,其中豹猫、猪獾在海拔分布上重叠度较高。下列叙述错误的是( )
A.建立自然保护区可对豹猫进行最有效保护
B.该保护区的豹猫和猪獾处于相同的生态位
C.红外触发相机能用于调查豹猫的种群数量
D.食物是影响豹猫种群数量变化的密度制约因素
3.(2025 河南)样方法是种群密度调查的常用方法,下列类群中最适用该方法调查种群密度的是( )
A.跳蝻、蕨类植物、挺水植物
B.灌木、鱼类、浮游植物
C.蚜虫、龟鳖类、土壤小动物
D.鸟类、酵母菌、草本植物
4.(2025 广东)草地蘑菇圈是大量蘑菇呈圈带状分布的一种生态现象(如图)。通过对圈上、圈内和圈外的植物和土壤进行调查分析,可揭示蘑菇圈形成对草地群落和土壤的影响。下列叙述错误的是( )
A.调查草地上植物和土壤分别采用样方法和取样器取样法
B.圈上植物长得高呈现明显的圈带形成草地群落垂直结构
C.蘑菇菌丝促进土壤有机质分解使圈上土壤速效养分增加
D.圈上植物种群的优势度增加可影响草地群落的物种组成
5.(2025 湖北)花鼠取食偏好红松球果,且具有分散贮食和遗忘贮藏点的特性。研究人员在2019~2023年间,对某地红松林中花鼠种群数量和红松结实量开展调查,发现2022年红松结实量最高,与其余四年的结实量存在显著差异;其余四年之间的结实量没有显著差异。花鼠种群5年的调查结果如下表。根据上述材料,下列推测合理的是( )
2019年 2020年 2021年 2022年 2023年
性比(雌:雄) 0.77 0.76 0.78 1.16 0.98
幼年组 14 21 26 47 37
成年组 62 56 60 54 62
老年组 2 2 3 5 3
A.花鼠能促进红松种子的传播
B.红松结实量受到花鼠种群数量的调控
C.花鼠的种群数量波动与其性比之间没有关联
D.从年龄结构分析,上述花鼠种群属于衰退型种群
6.(2025 安徽)种群数量调查的具体方法因生物种类而异。下列叙述错误的是( )
A.采用标记重捕法时,重捕前要间隔适宜时长以确保标记个体在调查区域中均匀分布
B.利用红外触发相机的自动拍摄技术,主要是对恒温动物进行野外种群数量调查研究
C.对鲸进行种群数量监测时,可利用声音的稳定、非损伤、低干扰特征进行个体识别
D.调查某土壤小动物种群数量时,打开诱虫器顶部的电灯以驱使土壤小动物向下移动
7.(2025 浙江)某岛1820~1935年间绵羊种群数量变化结果如图所示。1850年后,由于放牧活动和对羊产品的市场需求,种群中大量中老年个体被捕杀,使其种群数量在132万~225万头之间波动,以持续获得最大经济效益。下列叙述正确的是( )
A.1850年前,种群的增长速率持续增加
B.1850年前,种群的增长方式为“J”形增长
C.1850年后,种群的年龄结构呈增长型
D.1850年后,种群数量波动的主要原因是种内竞争
二.多选题(共3小题)
(多选)8.(2025 江苏)某岛屿上分布一种特有的爬行动物,以多种候鸟为食,候鸟主要栖息在灌丛和稀树草地。图示该爬行动物在不同生境下的年龄组成,下列相关叙述正确的有( )
A.该爬行动物种群的年龄结构呈稳定型
B.岛屿上植被和该爬行动物的分布均具有明显的垂直结构
C.岛屿生态系统的部分能量随候鸟的迁徙等途径流出
D.栖息在不同生境中的候鸟存在生态位分化
(多选)9.(2025 山东)种群延续所需要的最小种群密度为临界密度,只有大于临界密度,种群数量才能增加,最后会达到并维持在一个相对稳定的数量,即环境容纳量(K值)。不同环境条件下,同种动物种群的K值不同。图中曲线上的点表示在不同环境条件下某动物种群的K值和达到K值时的种群密度,其中m为该动物种群的临界密度,K0以下的环境表示该动物的灭绝环境。a、b、c、d四个点表示不同环境条件下该动物的4个种群的K值及当前的种群密度,且4个种群所在区域面积相等,各种群所处环境稳定。不考虑迁入迁出,下列说法错误的是( )
A.可通过提高K值对a点种群进行有效保护
B.b点种群发展到稳定期间,出生率大于死亡率
C.c点种群发展到稳定期间,种内竞争逐渐加剧
D.通过一次投放适量该动物可使d点种群得以延续
(多选)10.(2025 选择性)某山体公园自然条件下猕猴种群的环境容纳量约为840只。1986年后,游客的投喂和以保护为目的的固定投食,致使猕猴种群数量快速增长,引发了人猴冲突。为减少冲突事件的发生,研究人员做了相关调查,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.调查期间猕猴种群的λ>1,若现有条件不变,种群数量会持续增长
B.2013年人猴冲突事件减少,是因为猕猴种群数量接近自然条件下的环境容纳量
C.2016年后,猕猴种群数量超过自然条件下环境容纳量的主要原因是人为投食
D.为保护猕猴和减少人猴冲突,应适时迁出部分猕猴族群达到人与动物和谐相处
三.解答题(共7小题)
11.(2025 四川)川西林盘是人与自然和谐共生的典型代表,一般由宅院、林地及外围耕地等组成。林盘的植被丰富,林地中有乔木、灌丛和草本植物,耕地种植有多种农作物。有人在某林盘选取A、B、C三种样地(如图),用样方法调查食叶害虫(蚜虫)及其主要天敌(蜘蛛和步甲虫)的种类和数量,结果如表。回答下列问题。
样地 蚜虫 蜘蛛 步甲虫
物种数 个体数 物种数 个体数 物种数 个体数
A 3 171 8 36 7 32
B 4 234 13 80 10 39
C 3 243 15 78 12 45
注:表中物种数和个体数为多个样方统计的平均值
(1)该林盘中,蜘蛛和步甲虫均属于 (填生态系统组分);若它们数量大量减少, (填“有利于”“不利于”或“不影响”)能量流向对人类有益的部分。
(2)与样地A相比,样地B中的高大乔木可降低风速,减少土壤侵蚀,能更好地发挥生物多样性的 价值;同时,样地B的植物群落结构更复杂,有利于增强该样地的 稳定性。
(3)研究结果显示,害虫天敌多样性最高的样地为 ,该样地能维持更多天敌物种共存的原因是 。
(4)土地利用布局对林盘生态系统稳定性有重要影响。综上分析,以下甲、乙、丙三个林盘布局示意图中,生态系统稳定性从高到低依次为 ,依据是 。
12.(2025 河南)烟粉虱是世界范围内常见的农业害虫,入侵性极强,严重危害番茄的生产。研究人员调查了番茄田中不同条件下烟粉虱种群密度的动态变化,结果如图所示。
回答下列问题:
(1)烟粉虱喜在番茄嫩叶背面吸食汁液获取营养,其与番茄的种间关系为 。当番茄田中无天敌和竞争者时,10周内烟粉虱种群呈 形增长。
(2)当番茄田中有烟粉虱的捕食者而无竞争者时,图中表示烟粉虱种群密度变化的曲线是 (填“A”“B”或“C”),理由是 。
(3)通过引入天敌控制烟粉虱种群增长,属于控制动物危害技术方法中的 ,为减轻烟粉虱的危害,还可以采用的无公害方法是 (多选)。
A.间作或轮作
B.使用杀虫剂
C.性信息素诱捕
D.灯光诱捕
(4)实施“番茄—草莓”立体种植可实现生态效益和经济效益的双赢,这主要体现了生态工程设计的 原理。在设计立体农业时,应充分考虑群落结构中的 和 以减少作物之间的生态位重叠(不同物种对同一资源的共同利用)。
13.(2025 湖北)在荒漠生态系统中,螨虫、跳虫等小型节肢动物对凋落物和有机碎屑的分解发挥着重要作用,这种作用主要是通过取食真菌、传播真菌孢子和捕食噬菌线虫来完成的。基于此,科研人员开展了以下两个相关实验:
实验①:分别使用杀真菌剂和杀虫剂(杀灭小型节肢动物)对荒漠灌木植物柠条的凋落物和有机碎屑进行处理,发现使用杀真菌剂后,分解作用减少了29%;使用杀虫剂后,分解作用减少了53%。
实验②:清除柠条凋落物和有机碎屑中的小型节肢动物(主要是螨虫),使得噬菌线虫(取食细菌等)数量增加、细菌数量减少,分解作用减少40%;而清除噬菌线虫和小型节肢动物,使细菌数量增加。
回答下列问题:
(1)区别荒漠群落和森林群落的重要依据是 。
(2)上述荒漠生态系统中,排除小型节肢动物后,噬菌线虫种群增长曲线呈 形;清除线虫和小型节肢动物后,生态系统抵抗力稳定性的变化是: (填序号)。
①变强
②不变
③变弱
④无法判断
(3)根据上述材料,画出噬菌线虫的能量输入与输出的示意图: 。
(4)根据上述材料分析,螨虫通过直接调节 的种群大小,从而对荒漠生态系统中凋落物和有机碎屑的分解产生影响。
(5)从生态系统功能的角度,评价杀虫剂等农药对生态系统的影响: 。
14.(2025 北京)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
野生动物个体识别的新方法
识别野生动物个体有助于野外生态学的研究。近年,人们发现可以从动物粪便中提取该动物的DNA,PCR扩增特定的DNA片段,测定产物的长度或序列,据此可识别个体,在此基础上可以获得野生动物的多种生态学信息。
微卫星DNA是一种常用于个体识别的DNA片段,广泛分布于核基因组中。每个微卫星DNA是一段串联重复序列,每个重复单位长度为2~6bp(碱基对),重复数可以达到几十个(图1).基因组中有很多个微卫星DNA,分布在不同位置。每个位置的微卫星DNA可视为一个“基因”,由于重复单位的数目不同,同一位置的微卫星“基因”可以有多个“等位基因”,能组成多种“基因型”.分析多个微卫星“基因”,可得到个体特异的“基因型”组合,由此区分开不同的个体。
依据微卫星“基因”两侧的旁邻序列(图1),设计并合成特异性引物,PCR扩增后,检测扩增片段长度,即可得知所测个体的“等位基因”(以片段长度命名),进而获得该个体的“基因型”。例如,图2是对某种哺乳动物个体A和B的一个微卫星“基因”进行扩增后电泳分析的结果示意图,个体A的“基因型”为。
有一个远离大陆的孤岛,陆生哺乳动物几乎无法到达,人类活动将食肉动物貉带到该岛上。科学家在岛上采集貉的新鲜粪便,提取DNA,扩增并分析了10个微卫星“基因”,结果在30份样品中成功鉴定出个体(表1)。几个月后再次采集貉的新鲜粪便,进行同样的分析,在40份样品中成功鉴定出个体(表1)。据此,科学家估算出该岛上貉的种群数量。
表1 两次采样所鉴定出的貉的个体编号
第一次采集的30份粪便样品所对应的个体编号
N01 N02 N03 N04 N05 N06 N07 N08 N08 N09 N10 N11 N12 N12 N13
N14 N14 N15 N16 N17 N18 N18 N19 N20 N21 N22 N22 N23 N24 N24
第二次采集的40份粪便样品所对应的个体编号
N03 N04 N05 N08 N09 N09 N12 N14 N18 N23 N24 N25 N26 N26 N26
N27 N28 N29 N30 N30 N31 N32 N32 N33 N33 N33 N34 N35 N36 N37
N38 N39 N40 N41 N42 N43 N44 N44 N45 N46
(1)图2中个体B的“基因型”为 。
(2)使用微卫星DNA鉴定个体时,能区分的个体数是由微卫星“基因”的数目和 的数目决定的。
(3)科学家根据表1信息,使用了 法的原理来估算这个岛上貉的种群数量,计算过程及结果为 。
(4)在上述研究基础上,利用现有DNA样品,设计一个实验方案,了解该岛貉种群的性别比例。
15.(2025 选择性)过度放牧会导致土地退化,禁牧封育是防治荒漠化和开展风沙治理的重要措施。研究人员在黄土高原半干旱区对不同禁牧封育年限的群落开展植物多样性调查,结果如下表。其中,辛普森多样性指数越大表示群落物种多样性水平越高。回答下列问题。
禁牧封育时长(年) 物种数(种) 物种总数(种) 辛普森多样性指数
半灌木 多年生草本 一年生草本
0 0 11 2 13 0.6
3 2 16 4 22 0.8
6 2 19 6 27 0.9
10 2 21 5 28 0.9
15 2 22 2 26 0.8
(1)开展植物种群密度调查时常用样方法。研究区域的植物分布不均匀,理论上样方设置较合理的是图(a)中的 (填“A”“B”或“C”),其原因是 。
(2)本研究结果说明生态系统遭到一定程度的破坏后,经过一段时间,可以恢复到接近原来的状态,这是由于生态系统具有 。
(3)根据表中物种数量变化分析,研究区域禁牧封育后发生的群落演替类型为 ,该群落最终演替成为灌草群落。若在该半干旱地区大量种植阔叶乔木,生态系统稳定性会 ,其原因是 。
(4)据表可知,随禁牧封育时间延长,物种多样性的变化趋势是 ,该结果说明 ;针对其中出现的问题,结合图(b)所示,对长期禁牧封育的群落恢复提出可行优化建议: 。
16.(2025 山东)某地区内,适宜生存于某群落生态环境的所有物种构成该群落的物种库,物种库大小指物种的总数目。存在于该群落物种库中,但未在该群落出现的物种称为缺失物种。群落完整性可用群落物种丰富度与物种库大小的比值表示。
(1)区别同一地区不同群落的重要特征是 ,该特征也是决定群落性质最重要的因素。调查群落中植物的物种丰富度常用样方法,此法还可用于估算植物种群的 。
(2)两个群落的物种丰富度相同,缺失物种数也相同,这两个群落的物种库 (填“一定”或“不一定”)相同,原因是 。
(3)调查时发现某物种为某群落的缺失物种,在该群落所在地区建立保护区后此物种自然扩散到该群落,针对此物种的保护类型为 。缺失物种自然扩散到该群落,以该群落为唯一群落的生态系统的抵抗力稳定性 (填“提高”或“降低”)。
(4)分析受到破坏的荒漠和草原两个群落的生态恢复成功程度的差异时,最合适的指标为 (填标号)。
A.群落的物种丰富度
B.群落缺失的物种数目
C.群落完整性
D.群落物种库大小
17.(2025 选择性)粪甲虫是一类嗜粪昆虫的总称,其中金龟科和蜉金龟科粪甲虫以粪便为食,隐翅虫科则主要捕食粪便中滋生的某些小型无脊椎动物。大环内酯类兽药(ML)可以有效治疗畜禽的呼吸道疾病,但其在粪便中的残留会显著影响一些粪甲虫的存活和后代孵化。回答下列问题。
(1)草原生态系统粪甲虫种类繁多,体现了生物多样性中的 。金龟科和蜉金龟科粪甲虫能够快速分解草场中的粪便,促进土壤养分循环,体现了生物多样性的 价值。
(2)用箭头连接下列草原生态系统中的关键因子,完成碳循环模型。
(3)对使用ML前后同一草场的粪甲虫进行调查,通常采用陷阱法取样,陷阱位置的选择应符合 原则;陷阱中新鲜牛粪的气味吸引粪甲虫,属于生态系统中的 信息传递。
(4)分类统计诱捕到的粪甲虫,结果见表。由表可知,ML使用后粪甲虫数量明显 ,优势科变为了 (填科名),这种变化将会使草场牛粪的清除速度下降,影响草场的生态功能。
粪甲虫种类 ML使用前 ML使用后
平均数量/(只/陷阱) 个体占比 平均数量/(只/陷阱) 个体占比
蜉金龟科 121.7 62.3% 29.9 44.4%
金龟科 73.7 37.7% 0.8 1.2%
隐翅虫科 0 0 36.6 54.4%
(5)为了维持草场畜牧业的可持续发展,降低兽药残留对当地粪甲虫的影响,可采用的方法包括 。(多选)
A.研发低残留、易降解兽药
B.制定严格用药指南,避免过量使用兽药
C.引入新的粪甲虫种类
D.培育抗病力强的牲畜品种减少兽药使用
单元培优 种群及其动态
参考答案与试题解析
一.选择题(共7小题)
1.(2025 云南)在国家和地方政府的大力保护下,中国境内亚洲象数量明显增加。2002﹣2023年西双版纳野象谷亚洲象种群数量调查结果如图。
下列说法错误的是( )
A.可使用红外触发相机调查亚洲象种群数量
B.2016﹣2017年,该种群新出生3头亚洲象
C.2021﹣2022年,亚洲象种群增长率为3%
D.亚洲象种群数量增长至K值后仍然会波动
【考点】种群数量的变化曲线.
【专题】坐标曲线图;种群和群落;解决问题能力.
【答案】B
【分析】1、调查种群密度的方法:
(1)样方法:适用于活动范围小,活动能力弱的动物和植物。
(2)标记重捕法:适用于活动范围大,活动能力强的动物。
(3)红外触发相机:适用于体积大,数量少的恒温动物。
2、曲线分析:2002﹣2023年西双版纳野象谷亚洲象种群数量总体呈上升趋势。
【解答】解:A、红外触发相机可以在不干扰亚洲象的情况下对其进行监测和记录,能够较为准确地统计亚洲象的种群数量等信息,A正确;
B、种群数量的变化不仅取决于出生,还与死亡、迁入和迁出等因素有关,B错误;
C、种群增长率=增长数量÷初始数量×100%,2021年亚洲象种群数量为100,2022年为103,增长数量为103﹣100=3,初始数量为100,则种群增长率为3÷100×100%=3%,C正确;
D、在自然生态系统中,种群数量增长至K值后,由于受到环境因素如食物、天敌、气候等的影响,种群数量仍然会在K值上下波动,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查学生从题中获取相关信息,并结合所学种群的知识作出正确判断,属于识记和理解层次的内容,难度适中。
2.(2025 湖南)为调查某自然保护区动物资源现状,研究人员利用红外触发相机记录到多种动物,其中豹猫、猪獾在海拔分布上重叠度较高。下列叙述错误的是( )
A.建立自然保护区可对豹猫进行最有效保护
B.该保护区的豹猫和猪獾处于相同的生态位
C.红外触发相机能用于调查豹猫的种群数量
D.食物是影响豹猫种群数量变化的密度制约因素
【考点】估算种群密度的方法;生物因素和非生物因素对种群数量变化的影响;群落的季节性和生态位;生物多样性丧失的原因及保护措施.
【专题】正推法;种群和群落;生态环境;解决问题能力.
【答案】B
【分析】1、调查动物种群密度的常用方法,如样方法,标记重捕法,往往需要直接观察或捕捉个体。在调查生活在荫蔽、复杂环境中的动物,特别是猛禽和猛兽时,这些方法就不适用了,可通过红外触发相机、粪便等进行调查。
2、一般来说,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。例如,同样是缺少食物,种群密度越高,该种群受食物短缺的影响就越大,这些因素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此被称为非密度制约因素。
【解答】解:A、对豹猫进行最有效保护措施是建立自然保护区,对其进行就地保护,A正确;
B、尽管豹猫、猪獾在海拔分布上重叠度较高,但二者生态位并不完全相同,B错误;
C、在动物的栖息地布设若干台红外触发相机,恒温动物一靠近,就会触发相机自动拍摄照片或视频,通过计算机分析处理这些照片或视频,就能确定所调查动物的种群数量,故采用红外触发相机拍摄技术可调查生活在该自然保护区内豹猫的种群数量,C正确;
D、食物对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,属于影响豹猫种群数量变化的密度制约因素,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查种群密度的调查方法及应用,旨在考查考生了解、掌握新的调查技术的程度,要求考生能明确相关知识点,并能结合题意分析作答。
3.(2025 河南)样方法是种群密度调查的常用方法,下列类群中最适用该方法调查种群密度的是( )
A.跳蝻、蕨类植物、挺水植物
B.灌木、鱼类、浮游植物
C.蚜虫、龟鳖类、土壤小动物
D.鸟类、酵母菌、草本植物
【考点】用样方法调查种群密度.
【专题】正推法;种群和群落;理解能力.
【答案】A
【分析】样方法﹣﹣估算种群密度最常用的方法之一:
(1)概念:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。
(2)适用范围:植物种群密度,昆虫卵的密度,蚜虫、跳蝻的密度等。
(3)常用取样:①五点取样法;②等距取样法。
【解答】解:A、植物种群密度,昆虫卵的密度,蚜虫、跳蝻的密度适合用样方法调查,A正确;
B、鱼类适合用标记重捕法调查种群密度,B错误;
C、龟鳖类适合用标记重捕法调查种群密度,土壤小动物适合用取样器取样法调查种群密度,C错误;
D、鸟类适合用标记重捕法调查种群密度,D错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查调查种群密度的方法,意在考查考生的识记能力和理解所学知识的要点、把握知识间的内在联系的能力;理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。
4.(2025 广东)草地蘑菇圈是大量蘑菇呈圈带状分布的一种生态现象(如图)。通过对圈上、圈内和圈外的植物和土壤进行调查分析,可揭示蘑菇圈形成对草地群落和土壤的影响。下列叙述错误的是( )
A.调查草地上植物和土壤分别采用样方法和取样器取样法
B.圈上植物长得高呈现明显的圈带形成草地群落垂直结构
C.蘑菇菌丝促进土壤有机质分解使圈上土壤速效养分增加
D.圈上植物种群的优势度增加可影响草地群落的物种组成
【考点】估算种群密度的方法;土壤中动物类群丰富度的研究.
【专题】模式图;种群和群落;解决问题能力.
【答案】B
【分析】1、调查种群密度的方法:(1)样方法:调查植物和活动能力弱、活动范围小的动物。 (2)标记重捕法:调查活动能力强,活动范围大的动物。
2、大多数土壤动物身体微小,不适于用“样方法或标记重捕法“进行调查,在这类研究时,常采用取样器取样的方法,即用一定规格的捕捉器进行取样,通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。
【解答】解:A、对圈上、圈内和圈外的植物进行调查可采用样方法,对圈内和圈外的土壤进行调查可采用取样器取样法,A正确;
B、圈上植物长得高呈现明显的圈带形成草地群落体现了的水平配置状况或水平格局,主要表现的是群落的水平结构,B错误:
C、蘑菇是分解者,其菌丝可促进土壤有机质分解无机盐,从而增加土壤速效养分,C正确;
D、圈上植物种群的优势度增加可影响其它物种的生存,因此影响草地群落的物种组成,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查种群密度的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
5.(2025 湖北)花鼠取食偏好红松球果,且具有分散贮食和遗忘贮藏点的特性。研究人员在2019~2023年间,对某地红松林中花鼠种群数量和红松结实量开展调查,发现2022年红松结实量最高,与其余四年的结实量存在显著差异;其余四年之间的结实量没有显著差异。花鼠种群5年的调查结果如下表。根据上述材料,下列推测合理的是( )
2019年 2020年 2021年 2022年 2023年
性比(雌:雄) 0.77 0.76 0.78 1.16 0.98
幼年组 14 21 26 47 37
成年组 62 56 60 54 62
老年组 2 2 3 5 3
A.花鼠能促进红松种子的传播
B.红松结实量受到花鼠种群数量的调控
C.花鼠的种群数量波动与其性比之间没有关联
D.从年龄结构分析,上述花鼠种群属于衰退型种群
【考点】种群的数量特征.
【专题】数据表格;种群和群落;解决问题能力.
【答案】A
【分析】种群的数量特征有种群密度,出生率和死亡率,迁入率和迁出率,年龄结构,性别比例。
【解答】解:A、花鼠取食偏好红松球果,且具有分散贮食和遗忘贮藏点的特性,起到了传播红松种子的作用,A正确;
B、由题干信息可知,2022年红松结实量最高,与其余四年的结实量存在显著差异,但观察表格数据发现2022年与其余四年的花鼠种群数量相差不大,不能说明红松结实量受到花鼠种群数量的调控,B错误;
C、由表格信息可知,2022年花鼠种群的性比与其余四年明显不同,且幼年组数量相对较多,说明种群数量变化可能与性比有关,C错误;
D、从年龄结构分析,2019年到2023年花鼠种群的幼年组数量总体呈增长趋势,成年组相对稳定,老年组少,应属于增长型种群,D错误。
故选:A。
【点评】本题考查种群数量特征的相关知识,意在考查学生分析问题和解决问题的能力,属于中档题。
6.(2025 安徽)种群数量调查的具体方法因生物种类而异。下列叙述错误的是( )
A.采用标记重捕法时,重捕前要间隔适宜时长以确保标记个体在调查区域中均匀分布
B.利用红外触发相机的自动拍摄技术,主要是对恒温动物进行野外种群数量调查研究
C.对鲸进行种群数量监测时,可利用声音的稳定、非损伤、低干扰特征进行个体识别
D.调查某土壤小动物种群数量时,打开诱虫器顶部的电灯以驱使土壤小动物向下移动
【考点】估算种群密度的方法.
【专题】调查类实验;种群和群落;实验探究能力.
【答案】A
【分析】调查种群密度常用样方法和标记重捕法,其中样方法适用于调查植物和活动能力弱、活动范围小的动物;标记重捕法适用于调查活动能力强、活动范围大的动物。此外,统计土壤小动物类群丰富度的方法通常有两种:记名计算法和目测估计法。
【解答】解:A、标记重捕法是在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕来估算种群密度,让标记个体与未标记个体混合均匀,并非均匀分布在调查区域,使这样标志个体与未被标志个体在重捕时被捕获的概率相等,A错误;
B、在动物的栖息地布设若干台红外触发相机,恒温动物一靠近,就会触发相机自动拍摄照片或视频。经过一段时间,科学家利用计算机分析处理这些照片或视频,就能确定所调查动物的种群数量,所以利用红外触发相机的自动拍摄技术,主要是对恒温动物进行野外种群数量调查研究,B正确;
C、动物的声音也存在个体差异,成熟个体的声音特征往往可以长期保持稳定。因此动物的声音可以作为一种非损伤、低干扰的标记,用于对不同个体进行识别,进而进行种群数量的监测,对鲸进行种群数量监测时,可利用声音的稳定、非损伤、低干扰特征进行个体识别,C正确;
D、调查某土壤小动物种群数量时,打开诱虫器顶部的电灯以驱使土壤小动物向下移动,D正确。
故选:A。
【点评】本题考查种群密度的调查方法和物种丰富度的调查方法,意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
7.(2025 浙江)某岛1820~1935年间绵羊种群数量变化结果如图所示。1850年后,由于放牧活动和对羊产品的市场需求,种群中大量中老年个体被捕杀,使其种群数量在132万~225万头之间波动,以持续获得最大经济效益。下列叙述正确的是( )
A.1850年前,种群的增长速率持续增加
B.1850年前,种群的增长方式为“J”形增长
C.1850年后,种群的年龄结构呈增长型
D.1850年后,种群数量波动的主要原因是种内竞争
【考点】种群数量的变化曲线;种群的数量特征.
【专题】坐标曲线图;种群和群落;解决问题能力.
【答案】C
【分析】1、分析曲线图可知,1820~1850年,由于环境较适宜,种群的数量快速增长;1850~1865年间由于受食物、空间、气候、天敌等因素的影响,导致种内斗争加剧,进而该种生物的种群数量减少;1865年以后,种群数量处于动态平衡,达到K值。
2、种群的数量特征有种群密度,出生率和死亡率,迁入率和迁出率,年龄结构,性别比例。
【解答】解:A、由题图可知,1850年前,种群的数量快速增长,但种群的增长速率表现为先增加后减小,A错误;
B、由题图可知,1850年前,种群的增长速率表现为先增加后减小,种群的增长方式为“S”形增长,B错误;
C、由题干信息可知,1850年后,由于放牧活动和对羊产品的市场需求,种群中大量中老年个体被捕杀,使其种群数量在132万~225万头之间波动,所以1850年后种群的年龄结构呈稳定型,C正确;
D、1850年后,种群数量呈现波动,其主要原因是捕杀的结果,D错误。
故选:C。
【点评】本题结合曲线图,考查了种群数量变化的相关知识,要求考生识记种群数量变化的影响因素,识记环境容纳量的影响因素,识记种群数量变化的规律,并结合所学知识准确作答。
二.多选题(共3小题)
(多选)8.(2025 江苏)某岛屿上分布一种特有的爬行动物,以多种候鸟为食,候鸟主要栖息在灌丛和稀树草地。图示该爬行动物在不同生境下的年龄组成,下列相关叙述正确的有( )
A.该爬行动物种群的年龄结构呈稳定型
B.岛屿上植被和该爬行动物的分布均具有明显的垂直结构
C.岛屿生态系统的部分能量随候鸟的迁徙等途径流出
D.栖息在不同生境中的候鸟存在生态位分化
【考点】种群的数量特征;群落的空间结构;群落的季节性和生态位;能量流动的概念和过程.
【专题】信息转化法;种群和群落;理解能力.
【答案】CD
【分析】1、种群的年龄组成:
(1)A增长型:出生率>死亡率,种群密度越来越大;
(2)B稳定型:出生率=死亡率,种群密度保持稳定;
(3)C衰退型:出生率<死亡率,种群密度越来越小。
2、群落的空间结构分为垂直结构和水平结构两个方面。垂直结构表现为在垂直方向上具有明显的分层现象;水平结构表现为不同地段分布着不同的种群,同一地段也常呈镶嵌分布。
3、生态位:
(1)概念: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。
(2)作用:决定生活在什么地方,而且决定于它与食物、天敌和其他生物的关系。
(3)意义:它表示物种在群落中的地位、作用和重要性。
【解答】解:A、观察柱形图可知,该爬行动物在不同生境下,幼年个体数量较多,老年个体数量较少,该爬行动物种群的年龄结构应为增长型,而非稳定型,A错误;
B、垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象。岛屿上植被有明显的垂直结构,而该爬行动物作为一个种群,不存在垂直结构,群落才有垂直结构,B错误;
C、岛屿上的候鸟是该生态系统的一部分,候鸟迁徙会使岛屿生态系统的部分能量随之流出,C正确;
D、栖息在不同生境中的候鸟,由于食物资源、栖息空间等方面存在差异,会出现生态位分化,D正确。
故选:CD。
【点评】本题考查了种群的特征、群落的空间结构、生态位等相关内容,考查考生的理解和应用能力,难度适中。
(多选)9.(2025 山东)种群延续所需要的最小种群密度为临界密度,只有大于临界密度,种群数量才能增加,最后会达到并维持在一个相对稳定的数量,即环境容纳量(K值)。不同环境条件下,同种动物种群的K值不同。图中曲线上的点表示在不同环境条件下某动物种群的K值和达到K值时的种群密度,其中m为该动物种群的临界密度,K0以下的环境表示该动物的灭绝环境。a、b、c、d四个点表示不同环境条件下该动物的4个种群的K值及当前的种群密度,且4个种群所在区域面积相等,各种群所处环境稳定。不考虑迁入迁出,下列说法错误的是( )
A.可通过提高K值对a点种群进行有效保护
B.b点种群发展到稳定期间,出生率大于死亡率
C.c点种群发展到稳定期间,种内竞争逐渐加剧
D.通过一次投放适量该动物可使d点种群得以延续
【考点】种群数量的变化曲线;环境容纳量.
【专题】坐标曲线图;信息转化法;种群和群落;理解能力.
【答案】ACD
【分析】“S”形曲线:自然界的资源和空间是有限的,当种群密度增大时,种内竞争就会加剧,以该种群为食的捕食者数量也会增加,存在环境容纳的最大值K,种群增长速率先增加后减少,在处种群增长速率最大。
【解答】解:A、a点时种群密度低于该动物种群的临界密度m,K值大于K0,故可通过通过一次投放适量该动物对a点种群进行有效保护,A错误;
B、据图可知,b点时种群密度小于其达到K值时对应的种群密度,种群发展到稳定期间,种群数量增加,出生率大于死亡率,B正确;
C、a、b、c、d四个点表示不同环境条件下该动物的4个种群的K值及当前的种群密度,据图可知,c点时种群密度大于其达到K值时对应的种群密度,c点种群发展到稳定期间,种群密度下降,种群数量减少,故种内竞争逐渐减弱,C错误;
D、K0以下的环境表示该动物的灭绝环境,d点时种群密度大于m,K值小于K0,可通过改善环境提高K值使d点种群得以延续,D错误。
故选:ACD。
【点评】本题结合曲线图考查种群的数量变化,意在考查学生能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。
(多选)10.(2025 选择性)某山体公园自然条件下猕猴种群的环境容纳量约为840只。1986年后,游客的投喂和以保护为目的的固定投食,致使猕猴种群数量快速增长,引发了人猴冲突。为减少冲突事件的发生,研究人员做了相关调查,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.调查期间猕猴种群的λ>1,若现有条件不变,种群数量会持续增长
B.2013年人猴冲突事件减少,是因为猕猴种群数量接近自然条件下的环境容纳量
C.2016年后,猕猴种群数量超过自然条件下环境容纳量的主要原因是人为投食
D.为保护猕猴和减少人猴冲突,应适时迁出部分猕猴族群达到人与动物和谐相处
【考点】种群的数量特征;估算种群密度的方法;种群数量的变化曲线.
【专题】坐标曲线图;种群和群落;理解能力.
【答案】CD
【分析】种群数量增长的J形曲线:在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等理想条件下种群数量的增长类型;种群增长的“S”形曲线:自然界的资源和空间是有限的,当种群密度增大时,种内竞争就会加剧,以该种群为食的捕食者数量也会增加。
【解答】解:A、公园内空间有限,随着猕猴种群密度增大,猴群数量会受到栖息空间的制约,种群数量不会持续增长,A错误;
B、人猴冲突是由于人为投食导致数量快速增长引发的,冲突减少更可能是由于种群增长速率放缓(接近K值时增长趋缓),而非“接近自然K值”本身(因人为投食已改变环境条件),B错误;
C、2016年后种群数量显著超过自然K值(840只)。人为投食是突破自然环境限制、导致数量超限的主要原因,C正确;
D、迁出部分猕猴可降低种群密度,减少对人类食物的依赖和竞争,从而缓解人猴冲突,是保护猕猴与人类和谐共处的合理措施,D正确。
故选:CD。
【点评】本题考查种群的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
三.解答题(共7小题)
11.(2025 四川)川西林盘是人与自然和谐共生的典型代表,一般由宅院、林地及外围耕地等组成。林盘的植被丰富,林地中有乔木、灌丛和草本植物,耕地种植有多种农作物。有人在某林盘选取A、B、C三种样地(如图),用样方法调查食叶害虫(蚜虫)及其主要天敌(蜘蛛和步甲虫)的种类和数量,结果如表。回答下列问题。
样地 蚜虫 蜘蛛 步甲虫
物种数 个体数 物种数 个体数 物种数 个体数
A 3 171 8 36 7 32
B 4 234 13 80 10 39
C 3 243 15 78 12 45
注:表中物种数和个体数为多个样方统计的平均值
(1)该林盘中,蜘蛛和步甲虫均属于 消费者 (填生态系统组分);若它们数量大量减少, 不利于 (填“有利于”“不利于”或“不影响”)能量流向对人类有益的部分。
(2)与样地A相比,样地B中的高大乔木可降低风速,减少土壤侵蚀,能更好地发挥生物多样性的 间接 价值;同时,样地B的植物群落结构更复杂,有利于增强该样地的 抵抗力 稳定性。
(3)研究结果显示,害虫天敌多样性最高的样地为 C ,该样地能维持更多天敌物种共存的原因是 植物群落结构复杂,提供更多样的生态位和资源(如食物、栖息地) 。
(4)土地利用布局对林盘生态系统稳定性有重要影响。综上分析,以下甲、乙、丙三个林盘布局示意图中,生态系统稳定性从高到低依次为 丙、乙、甲 ,依据是 丙布局生物多样性(尤其天敌多样性)最高,乙次之,甲最低,生物多样性越高,生态系统稳定性越强 。
【考点】用样方法调查种群密度.
【专题】归纳推理;正推法;生态系统;理解能力.
【答案】(1)消费者;不利于
(2)间接;抵抗力
(3)C;植物群落结构复杂,提供更多样的生态位和资源(如食物、栖息地)
(4)丙、乙、甲;丙布局生物多样性(尤其天敌多样性)最高,乙次之,甲最低,生物多样性越高,生态系统稳定性越强
【分析】1、一般来说,生态系统的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高,恢复力稳定性越低。抵抗力稳定性和恢复力稳定性在不同的生态系统中能力的大小是不同的,而且两者一般是相反的关系,但在自然气候恶劣的条件下,两者往往都比较弱,如北极苔原生态系统。
2、生物多样性通常包含三个层次的含义,即遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。
【解答】解:(1)生态系统组分包括生产者、消费者、分解者等。蜘蛛和步甲虫以蚜虫(食叶害虫)为食,属于捕食者,因此是消费者。若蜘蛛和步甲虫数量大量减少,蚜虫天敌减少,蚜虫数量可能增加。蚜虫取食农作物,会导致更多能量流向蚜虫,而非人类所需的农作物。因此,这不利于能量流向对人类有益的部分。
(2)生物多样性的价值分为直接价值、间接价值和潜在价值。生物多样性的间接价值主要指生态系统的调节和支持功能,高大乔木降低风速、减少土壤侵蚀,属于调节生态系统的功能,因此是间接价值。抵抗力稳定性指生态系统抵抗干扰并保持原状的能力,与生物多样性和结构复杂性正相关。植物群落结构复杂,能提供更多生态位,增强生态系统抵抗外界干扰的能力,因此有利于增强抵抗力稳定性。
(3)害虫天敌(蜘蛛和步甲虫)的多样性以物种数衡量:样地A(蜘蛛8种、步甲虫7种)、样地B(蜘蛛13种、步甲虫10种)、样地C(蜘蛛15种、步甲虫12种)。样地C的天敌物种数最高,因此害虫天敌多样性最高的样地为C。样地C能维持更多天敌物种共存,原因是其植物群落结构更复杂,提供更多样的生态位和资源,支持更多天敌物种生存。
(4)基于表格数据分析:样地C天敌多样性最高(蜘蛛15种、步甲虫12种),对应生态系统稳定性最强(生物多样性高增强抵抗力稳定性)。样地B天敌多样性次之(蜘蛛13种、步甲虫10种),稳定性中等。样地A天敌多样性最低(蜘蛛8种、步甲虫7种),稳定性最弱。在甲、乙、丙三个林盘布局示意图中,丙代表类似样地C的布局(植被结构最复杂,如林地比例高),天敌多样性最高,生态系统稳定性最强。乙代表类似样地B的布局(有高大乔木,结构较复杂),天敌多样性中等,稳定性次之。甲代表类似样地A的布局(可能以耕地为主,结构简单),天敌多样性最低,稳定性最弱)。
故答案为:
(1)消费者;不利于
(2)间接;抵抗力
(3)C;植物群落结构复杂,提供更多样的生态位和资源(如食物、栖息地)
(4)丙、乙、甲;丙布局生物多样性(尤其天敌多样性)最高,乙次之,甲最低,生物多样性越高,生态系统稳定性越强
【点评】该题全面考查生态系统的成分、生态系统稳定性、生物多样性价值等生态部分的重要知识点,既考查了学生对知识的记忆,又考查了理解应用能力,具有较好的区分度。
12.(2025 河南)烟粉虱是世界范围内常见的农业害虫,入侵性极强,严重危害番茄的生产。研究人员调查了番茄田中不同条件下烟粉虱种群密度的动态变化,结果如图所示。
回答下列问题:
(1)烟粉虱喜在番茄嫩叶背面吸食汁液获取营养,其与番茄的种间关系为 寄生 。当番茄田中无天敌和竞争者时,10周内烟粉虱种群呈 “J” 形增长。
(2)当番茄田中有烟粉虱的捕食者而无竞争者时,图中表示烟粉虱种群密度变化的曲线是 B (填“A”“B”或“C”),理由是 当烟粉虱存在捕食者时,烟粉虱和捕食者的种群数量会呈现周期性的波动 。
(3)通过引入天敌控制烟粉虱种群增长,属于控制动物危害技术方法中的 生物防治 ,为减轻烟粉虱的危害,还可以采用的无公害方法是 ACD (多选)。
A.间作或轮作
B.使用杀虫剂
C.性信息素诱捕
D.灯光诱捕
(4)实施“番茄—草莓”立体种植可实现生态效益和经济效益的双赢,这主要体现了生态工程设计的 整体 原理。在设计立体农业时,应充分考虑群落结构中的 空间结构 和 季节性 以减少作物之间的生态位重叠(不同物种对同一资源的共同利用)。
【考点】种群数量的变化曲线;群落中生物的种间关系;群落的空间结构.
【专题】正推法;种群和群落;理解能力.
【答案】(1)寄生;“J”
(2)B;当烟粉虱存在捕食者时,烟粉虱和捕食者的种群数量会呈现周期性的波动
(3)生物防治;ACD
(4)整体;空间结构;季节性
【分析】1、烟粉虱在番茄侧叶背面吸食汁液,二者是寄生关系。
2、种群增长曲线:在无天敌和竞争者的理想条件下,烟粉虱种群呈“J”形增长。
3、捕食者种群的数量和猎物者种群的数量呈周期性的波动。
4、引入天敌控制害虫种群增长属于生物防治。
5、群落的空间结构分为垂直结构和水平结构两个方面。垂直结构表现为在垂直方向上具有明显的分层现象;水平结构表现为不同地段分布着不同的种群,同一地段也常呈镶嵌分布。
【解答】解:(1)烟粉虱在番茄侧叶背面吸食汁液获取营养,这种一方受益,一方受害的种间关系为寄生。当环境中无天敌和竞争者时,资源充足,烟粉虱种群在理想条件下呈“J”形增长。
(2)当番茄田中有烟粉虱的捕食者而无竞争者时,烟粉虱种群数量会因捕食者的捕食作用而呈现周期性波动。观察可知,曲线B呈现出周期性波动的特点,所以表示烟粉虱种群密度变化的曲线是B。
(3)引入天敌控制烟粉虱种群增长,利用生物之间的种间关系来控制害虫数量,属于生物防治。
A、间作或轮作可以改变农田的生态环境,减少烟粉虱的适宜生存环境,从而减轻其危害,属于无公害方法,A正确;B、使用杀虫剂会对环境造成污染,不属于无公害方法,B错误;
C、性信息素诱捕可以干扰烟粉虱的正常繁殖,减少其种群数量,属于无公害方法,C正确;
D、灯光诱捕利用烟粉虱的趋光性来捕杀它,属于无公害方法,D正确。
故选:ACD。
(4)实施“番茄—草幕”立体种植可实现生态效益和经济效益的双赢,考虑了自然﹣经济﹣社会的整体效益,体现了生态工程设计的整体原理。在设计立体农业时,充分考虑群落结构中的空间结构(包括垂直结构和水平结构)和季节性,合理安排不同作物的种植,以减少作物之间的生态位重叠,提高资源利用率。
故答案为:
(1)寄生;“J”
(2)B;当烟粉虱存在捕食者时,烟粉虱和捕食者的种群数量会呈现周期性的波动
(3)生物防治;ACD
(4)整体;空间结构;季节性
【点评】本题考查了种群的增长曲线、生物的种间关系、群落的空间结构等相关内容,考查考生的理解和判断能力,难度适中。
13.(2025 湖北)在荒漠生态系统中,螨虫、跳虫等小型节肢动物对凋落物和有机碎屑的分解发挥着重要作用,这种作用主要是通过取食真菌、传播真菌孢子和捕食噬菌线虫来完成的。基于此,科研人员开展了以下两个相关实验:
实验①:分别使用杀真菌剂和杀虫剂(杀灭小型节肢动物)对荒漠灌木植物柠条的凋落物和有机碎屑进行处理,发现使用杀真菌剂后,分解作用减少了29%;使用杀虫剂后,分解作用减少了53%。
实验②:清除柠条凋落物和有机碎屑中的小型节肢动物(主要是螨虫),使得噬菌线虫(取食细菌等)数量增加、细菌数量减少,分解作用减少40%;而清除噬菌线虫和小型节肢动物,使细菌数量增加。
回答下列问题:
(1)区别荒漠群落和森林群落的重要依据是 物种组成 。
(2)上述荒漠生态系统中,排除小型节肢动物后,噬菌线虫种群增长曲线呈 S 形;清除线虫和小型节肢动物后,生态系统抵抗力稳定性的变化是: ③ (填序号)。
①变强
②不变
③变弱
④无法判断
(3)根据上述材料,画出噬菌线虫的能量输入与输出的示意图: 。
(4)根据上述材料分析,螨虫通过直接调节 噬菌线虫和真菌 的种群大小,从而对荒漠生态系统中凋落物和有机碎屑的分解产生影响。
(5)从生态系统功能的角度,评价杀虫剂等农药对生态系统的影响: 杀虫剂等农药使生态系统的分解作用减弱,物质循环和能量流动受阻;同时可能会对其他生物造成影响,破坏生态系统的营养结构,进而影响生态系统的稳定性,此外还干扰了生物之间的信息交流 。
【考点】种群数量的变化曲线;群落的概念和物种组成;生态系统稳定性的概念和类型.
【专题】归纳推理;正推法;生态系统;物质循环和能量流动;解决问题能力.
【答案】(1)物种组成
(2)S;③
(3)
(4)噬菌线虫和真菌
(5)杀虫剂等农药使生态系统的分解作用减弱,物质循环和能量流动受阻;同时可能会对其他生物造成影响,破坏生态系统的营养结构,进而影响生态系统的稳定性,此外还干扰了生物之间的信息交流(合理即可)。
【分析】(1)群落是在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。区别不同群落的重要特征是群落的物种组成。
(2)生态系统的稳定性是指生态系统都具有一定的自我调节能力,包括抵抗力的稳定性和恢复力的稳定性两个方面。
【解答】解:(1)区别不同群落的重要特征是群落的物种组成,所以区别荒漠群落和森林群落的重要依据是物种组成。
(2)由题干可知,清除柠条凋落物和有机碎屑中的小型节肢动物(主要是螨虫),使得噬菌线虫(取食细菌等)数量增加。但荒漠生态系统条件限制,如水、温度的限制,其种群增长曲线是“S”形。一般来说,生态系统的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。清除线虫和小型节肢动物后,生态系统的组分减少,营养结构变简单,自我调节能力减弱,抵抗力稳定性降低,故选:③。
(3)摄入量﹣粪便量=同化量,各营养级同化的能量去向有:呼吸作用消耗、流向分解者、流入下一营养级、未被利用。噬菌线虫的能量输入与输出的示意图如下:
(4)由题干可知,螨虫、跳虫等小型节肢动物对凋落物和有机碎屑的分解发挥着重要作用,这种作用主要是通过取食真菌、传播真菌孢子和捕食噬菌线虫来完成的,说明螨虫通过直接调节噬菌线虫和真菌的种群大小,从而对荒漠生态系统中凋落物和有机碎层的分解产生影响。
(5)生态系统功能包括能量流动、物质循环和信息传递,杀虫剂等农药使生态系统的分解作用减弱,物质循环和能量流动受阻;同时可能会对其他生物造成影响,破坏生态系统的营养结构,进而影响生态系统的稳定性,此外还干扰了生物之间的信息交流。
故答案为:
(1)物种组成
(2)S;③
(3)
(4)噬菌线虫和真菌
(5)杀虫剂等农药使生态系统的分解作用减弱,物质循环和能量流动受阻;同时可能会对其他生物造成影响,破坏生态系统的营养结构,进而影响生态系统的稳定性,此外还干扰了生物之间的信息交流(合理即可)。
【点评】本题考查种群、群落和生态系统的相关知识,要求考能结合所学的知识准确答题。
14.(2025 北京)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
野生动物个体识别的新方法
识别野生动物个体有助于野外生态学的研究。近年,人们发现可以从动物粪便中提取该动物的DNA,PCR扩增特定的DNA片段,测定产物的长度或序列,据此可识别个体,在此基础上可以获得野生动物的多种生态学信息。
微卫星DNA是一种常用于个体识别的DNA片段,广泛分布于核基因组中。每个微卫星DNA是一段串联重复序列,每个重复单位长度为2~6bp(碱基对),重复数可以达到几十个(图1).基因组中有很多个微卫星DNA,分布在不同位置。每个位置的微卫星DNA可视为一个“基因”,由于重复单位的数目不同,同一位置的微卫星“基因”可以有多个“等位基因”,能组成多种“基因型”.分析多个微卫星“基因”,可得到个体特异的“基因型”组合,由此区分开不同的个体。
依据微卫星“基因”两侧的旁邻序列(图1),设计并合成特异性引物,PCR扩增后,检测扩增片段长度,即可得知所测个体的“等位基因”(以片段长度命名),进而获得该个体的“基因型”。例如,图2是对某种哺乳动物个体A和B的一个微卫星“基因”进行扩增后电泳分析的结果示意图,个体A的“基因型”为。
有一个远离大陆的孤岛,陆生哺乳动物几乎无法到达,人类活动将食肉动物貉带到该岛上。科学家在岛上采集貉的新鲜粪便,提取DNA,扩增并分析了10个微卫星“基因”,结果在30份样品中成功鉴定出个体(表1)。几个月后再次采集貉的新鲜粪便,进行同样的分析,在40份样品中成功鉴定出个体(表1)。据此,科学家估算出该岛上貉的种群数量。
表1 两次采样所鉴定出的貉的个体编号
第一次采集的30份粪便样品所对应的个体编号
N01 N02 N03 N04 N05 N06 N07 N08 N08 N09 N10 N11 N12 N12 N13
N14 N14 N15 N16 N17 N18 N18 N19 N20 N21 N22 N22 N23 N24 N24
第二次采集的40份粪便样品所对应的个体编号
N03 N04 N05 N08 N09 N09 N12 N14 N18 N23 N24 N25 N26 N26 N26
N27 N28 N29 N30 N30 N31 N32 N32 N33 N33 N33 N34 N35 N36 N37
N38 N39 N40 N41 N42 N43 N44 N44 N45 N46
(1)图2中个体B的“基因型”为 。
(2)使用微卫星DNA鉴定个体时,能区分的个体数是由微卫星“基因”的数目和 等位基因 的数目决定的。
(3)科学家根据表1信息,使用了 标记重捕 法的原理来估算这个岛上貉的种群数量,计算过程及结果为 根据标记重捕法的计算公式N,则该岛上豹的种群数量N=(24×32)÷10≈77(只) 。
(4)在上述研究基础上,利用现有DNA样品,设计一个实验方案,了解该岛貉种群的性别比例。 从现有DNA样品中,选择Y染色体上特有的微卫星DNA序列,设计特异性引物;对所有DNA样品进行PCR扩增;对扩增产物进行电泳分析,若能扩增出相应条带,则该个体为雄性,若不能扩增出相应条带,则该个体为雌性;统计雄性和雌性个体的数量,从而计算出该岛豹种群的性别比例
【考点】估算种群密度的方法;等位基因、基因型与表型的概念;种群的数量特征.
【专题】种群和群落;PCR技术;理解能力.
【答案】(1)
(2)等位基因
(3)标记重捕;根据标记重捕法的计算公式N,则该岛上豹的种群数量N=(24×32)÷10≈77(只)
(4)从现有DNA 样品中,选择 Y 染色体上特有的微卫星 DNA 序列,设计特异性引物;对所有 DNA 样品进行 PCR 扩增;对扩增产物进行电泳分析,若能扩增出相应条带,则该个体为雄性,若不能扩增出相应条带,则该个体为雌性;统计雄性和雌性个体的数量,从而计算出该岛豹种群的性别比例
【分析】标记重捕法是一种用于估算动物种群数量的常用方法。其原理是在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例,来估计种群密度。标志重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物,使用时需要满足一定条件,比如标记个体与未标记个体在重捕时被捕获的概率相等,在调查期间没有个体迁入、迁出、出生、死亡等。
【解答】解:(1)由图2可知,个体B扩增后的电泳条带对应的片段只有长度为174,“以片段长度命名”等位基因,因此个体B的“基因型”为。
(2)使用微卫星DNA鉴定个体时,能区分的个体数是由微卫星“基因”的数目和等位基因的数目决定的。因为微卫星“基因”数目越多,等位基因组合的可能性就越多,能区分的个体数也就越多。
(3)科学家采用了标记重捕法的原理来估算种群数量。第一次采集30份粪便样品鉴定出24个不同个体(相当于标记数M=24),第二次采集40份粪便样品鉴定出32个不同个体(相当于重捕数n=32),其中两次都有的个体数为 10 个(相当于重捕中被标记的个体数m=10)。根据标记重捕法的计算公式N,则该岛上豹的种群数量N=(24×32)÷10≈77(只)。
(4)从现有DNA样品中,选择Y染色体上特有的微卫星DNA序列,设计特异性引物。对所有DNA样品进行PCR扩增。对扩增产物进行电泳分析,若能扩增出相应条带,则该个体为雄性;若不能扩增出相应条带,则该个体为雌性。统计雄性和雌性个体的数量,从而计算出该岛豹种群的性别比例。
故答案为:
(1)
(2)等位基因
(3)标记重捕;根据标记重捕法的计算公式N,则该岛上豹的种群数量N=(24×32)÷10≈77(只)
(4)从现有DNA 样品中,选择 Y 染色体上特有的微卫星 DNA 序列,设计特异性引物;对所有 DNA 样品进行 PCR 扩增;对扩增产物进行电泳分析,若能扩增出相应条带,则该个体为雄性,若不能扩增出相应条带,则该个体为雌性;统计雄性和雌性个体的数量,从而计算出该岛豹种群的性别比例
【点评】本题考查了PCR及种群密度的调查方法,需要学生掌握相关基础知识。
15.(2025 选择性)过度放牧会导致土地退化,禁牧封育是防治荒漠化和开展风沙治理的重要措施。研究人员在黄土高原半干旱区对不同禁牧封育年限的群落开展植物多样性调查,结果如下表。其中,辛普森多样性指数越大表示群落物种多样性水平越高。回答下列问题。
禁牧封育时长(年) 物种数(种) 物种总数(种) 辛普森多样性指数
半灌木 多年生草本 一年生草本
0 0 11 2 13 0.6
3 2 16 4 22 0.8
6 2 19 6 27 0.9
10 2 21 5 28 0.9
15 2 22 2 26 0.8
(1)开展植物种群密度调查时常用样方法。研究区域的植物分布不均匀,理论上样方设置较合理的是图(a)中的 B (填“A”“B”或“C”),其原因是 B样方设置做到了随机取样,A、C没有做到随机取样 。
(2)本研究结果说明生态系统遭到一定程度的破坏后,经过一段时间,可以恢复到接近原来的状态,这是由于生态系统具有 恢复力稳定性(一定的自我调节能力) 。
(3)根据表中物种数量变化分析,研究区域禁牧封育后发生的群落演替类型为 次生演替 ,该群落最终演替成为灌草群落。若在该半干旱地区大量种植阔叶乔木,生态系统稳定性会 降低 ,其原因是 阔叶乔木生长需要大量的水,会使该生态系统原有物种因缺水而减少甚至消失,生物种类减少,生态系统稳定性降低 。
(4)据表可知,随禁牧封育时间延长,物种多样性的变化趋势是 先增加后减少 ,该结果说明 适度禁牧封育有利于物种多样性增加,而过度放牧不利于维持物种多样性 ;针对其中出现的问题,结合图(b)所示,对长期禁牧封育的群落恢复提出可行优化建议: 适度放牧并且进行一定的人为干预 。
【考点】用样方法调查种群密度;群落演替的类型;生态系统稳定性的概念和类型.
【专题】表格数据类简答题;种群和群落;生态环境;解决问题能力.
【答案】(1)B;B样方设置做到了随机取样,A、C没有做到随机取样
(2)恢复力稳定性(一定的自我调节能力)
(3)次生演替;阔叶乔木生长需要大量的水,会使该生态系统原有物种因缺水而减少甚至消失,生物种类减少,生态系统稳定性降低
(4)先增加后减少;适度禁牧封育有利于物种多样性增加,而过度放牧不利于维持物种多样性;适度放牧并且进行一定的人为干预
【分析】1、用样方法调查植物的种群密度时,应随机取样,样本量足够大。
2、生态系统的稳定性是指生态系统都具有一定的自我调节能力,包括抵抗力的稳定性和恢复力的稳定性两个方面。
【解答】解:(1)由图(a)三个样方设置看出,B样方设置做到了随机取样,使调查结果科学严谨,而A、C没有做到随机取样,因此理论上样方设置较合理的是B。
(2)生态系统遭到一定程度的破坏后,经过一段时间,可以恢复到接近原来的状态,说明生态系统具有恢复力稳定性(一定的自我调节能力)。
(3)研究区域禁牧封育后具有土壤条件并且保留了原来的部分生物,因此属于初生演替。若在该半干旱地区大量种植阔叶乔木,由于阔叶乔木生长需要大量的水,会使该生态系统原有物种因缺水而减少甚至消失,生物种类减少,生态系统稳定性降低。
(4)由表格数据可知,随禁牧封育时间延长,物种多样性先增加后减少,说明适度禁牧封育有利于物种多样性增加,而过度放牧不利于维持物种多样性。图(b)显示,随着干扰强度增加,物种多样性先增加后减少,因此对长期禁牧封育的群落恢复可采取适度放牧并且进行一定的人为干预措施。
故答案为:
(1)B;B样方设置做到了随机取样,A、C没有做到随机取样
(2)恢复力稳定性(一定的自我调节能力)
(3)次生演替;阔叶乔木生长需要大量的水,会使该生态系统原有物种因缺水而减少甚至消失,生物种类减少,生态系统稳定性降低
(4)先增加后减少;适度禁牧封育有利于物种多样性增加,而过度放牧不利于维持物种多样性;适度放牧并且进行一定的人为干预
【点评】本题以黄土高原半干旱区的环境变化和群落演替为背景,考查种群、群落和生态系统的相关知识,解题关键是重点在于对于表格和曲线数据的分析。
16.(2025 山东)某地区内,适宜生存于某群落生态环境的所有物种构成该群落的物种库,物种库大小指物种的总数目。存在于该群落物种库中,但未在该群落出现的物种称为缺失物种。群落完整性可用群落物种丰富度与物种库大小的比值表示。
(1)区别同一地区不同群落的重要特征是 物种组成 ,该特征也是决定群落性质最重要的因素。调查群落中植物的物种丰富度常用样方法,此法还可用于估算植物种群的 种群密度 。
(2)两个群落的物种丰富度相同,缺失物种数也相同,这两个群落的物种库 不一定 (填“一定”或“不一定”)相同,原因是 缺失的不一定是同一种物种 。
(3)调查时发现某物种为某群落的缺失物种,在该群落所在地区建立保护区后此物种自然扩散到该群落,针对此物种的保护类型为 就地保护 。缺失物种自然扩散到该群落,以该群落为唯一群落的生态系统的抵抗力稳定性 提高 (填“提高”或“降低”)。
(4)分析受到破坏的荒漠和草原两个群落的生态恢复成功程度的差异时,最合适的指标为 C (填标号)。
A.群落的物种丰富度
B.群落缺失的物种数目
C.群落完整性
D.群落物种库大小
【考点】用样方法调查种群密度;群落的概念和物种组成;群落的空间结构;生态系统稳定性的概念和类型.
【专题】归纳推理;种群和群落;理解能力.
【答案】(1)物种组成;种群密度
(2)不一定;缺失的不一定是同一种物种
(3)就地保护;提高
(4)C
【分析】1、群落是在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。区别不同群落的重要特征是群落的物种组成。
2、就地保护是指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。
【解答】解:(1)物种库大小指物种的总数目。同一地区不同群落的物种组成不同,因此区分不同群落的重要特征是物种组成,该特征也是决定群落性质最重要的因素。调查群落中植物的物种丰富度常用样方法,此法还可用于估算植物种群的种群密度。
(2)一个群落中的物种数目,称为物种丰富度,两个群落的物种丰富度相同,说明两个群落的物种数目相同。未在该群落出现的物种称为缺失物种。某地区内,适宜生存于某群落生态环境的所有物种构成该群落的物种库,两个群落的物种丰富度相同,缺失物种数也相同,但是不知道缺失物种的种类是不是一样,因此不能说明这两个群落的物种库相同。
(3)调查时发现某物种为某群落的缺失物种,在该群落所在地区建立保护区后此物种自然扩散到该群落,针对此物种的保护类型为就地保护。该群落是该生态系统的唯一群落,说明环境条件适宜该群落的生存,因此缺失物种自然扩散到该群落,会提高生态系统的抵抗力稳定性。
(4)A、群落的物种丰富度是指群落中的物种数目,荒漠群落和草原群落的物种组成差异较大,无法通过比较物种丰富度来分析两者恢复的差异,A不符合题意;
B、荒漠群落和草原群落的物种组成差异较大,群落缺失的物种数目差异较大,无法通过群落缺失的物种数目来分析两者恢复的差异,B不符合题意;
C、群落完整性是指群落物种丰富度与物种库大小的比值,比值越大,群落的完整性越高,荒漠群落和草原群落的物种组成差异较大,通过分析群落完整性可以比较两者生态恢复成功程度的差异,C符合题意;
D、荒漠群落和草原群落的物种组成差异较大,无法直接通过比较群落物种库大小来分析两个群落的生态恢复成功程度的差异,D不符合题意。
故选:C。
故答案为:
(1)物种组成;种群密度
(2)不一定;缺失的不一定是同一种物种
(3)就地保护;提高
(4)C
【点评】本题考查了群落的相关知识,需要学生掌握物种丰富度、群落物种库、群落完整性等知识。
17.(2025 选择性)粪甲虫是一类嗜粪昆虫的总称,其中金龟科和蜉金龟科粪甲虫以粪便为食,隐翅虫科则主要捕食粪便中滋生的某些小型无脊椎动物。大环内酯类兽药(ML)可以有效治疗畜禽的呼吸道疾病,但其在粪便中的残留会显著影响一些粪甲虫的存活和后代孵化。回答下列问题。
(1)草原生态系统粪甲虫种类繁多,体现了生物多样性中的 物种多样性 。金龟科和蜉金龟科粪甲虫能够快速分解草场中的粪便,促进土壤养分循环,体现了生物多样性的 间接 价值。
(2)用箭头连接下列草原生态系统中的关键因子,完成碳循环模型。
(3)对使用ML前后同一草场的粪甲虫进行调查,通常采用陷阱法取样,陷阱位置的选择应符合 随机取样 原则;陷阱中新鲜牛粪的气味吸引粪甲虫,属于生态系统中的 化学 信息传递。
(4)分类统计诱捕到的粪甲虫,结果见表。由表可知,ML使用后粪甲虫数量明显 减少 ,优势科变为了 隐翅虫科 (填科名),这种变化将会使草场牛粪的清除速度下降,影响草场的生态功能。
粪甲虫种类 ML使用前 ML使用后
平均数量/(只/陷阱) 个体占比 平均数量/(只/陷阱) 个体占比
蜉金龟科 121.7 62.3% 29.9 44.4%
金龟科 73.7 37.7% 0.8 1.2%
隐翅虫科 0 0 36.6 54.4%
(5)为了维持草场畜牧业的可持续发展,降低兽药残留对当地粪甲虫的影响,可采用的方法包括 ABD 。(多选)
A.研发低残留、易降解兽药
B.制定严格用药指南,避免过量使用兽药
C.引入新的粪甲虫种类
D.培育抗病力强的牲畜品种减少兽药使用
【考点】估算种群密度的方法;生态系统的组成成分;生物多样性的内容和价值.
【专题】正推法;种群和群落;物质循环和能量流动;生态环境;理解能力.
【答案】(1)物种多样性 间接
(2)
(3)随机取样 化学
(4)减少 隐翅虫科
(5)ABD
【分析】直接价值是对人类有食用、药用和作为工业原料等实用意义的,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,生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面。例如,森林和草地具有防风固沙、水土保持作用,湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候,等等,生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值,生物多样性还具有许多目前人们尚不太清楚的潜在价值。
【解答】解(1)生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,草原生态系统粪甲虫种类繁多,体现的是物种多样性。生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面。金龟科和蜉金龟科粪甲虫能够快速分解草场中的粪便,促进土壤养分循环,这对生态系统的功能有积极作用,属于生物多样性的间接价值。
(2)草原生态系统碳循环过程为:牧草通过光合作用吸收大气中的二氧化碳库中的二氧化碳转变为有机物,食草动物通过摄食牧草获取有机物,食草动物和牧草通过呼吸作用分解有机物释放二氧化碳到大气中的二氧化碳库,分解者通分解牧草和食草动物的遗体残骸等含碳有机物,释放二氧化碳到大气中的二氧化碳库,所以碳循环模型如图。
(3)采用陷阱法取样调查粪甲虫时,陷阱位置的选择应符合随机取样原则,这样才能保证样本具有代表性,使调查结果更准确;气味属于化学物质,陷阱中新鲜牛粪的气味吸引粪甲虫,属于生态系统中的化学信息传递。
(4)对比ML使用前和使用后粪甲虫的平均数量之和,ML使用前为121.7+73.7+0=195.4(只/陷阱),ML使用后为29.9+0.8+36.6=67.3(只/陷阱),所以ML使用后粪甲虫数量明显减少,ML使用前蜉金龟科个体占比62.3%为优势科,ML使用后隐翅虫科个体占比54.4%,成为优势科。
(5)A、研发低残留、易降解兽药,可以减少兽药在粪便中的残留量,从而降低对粪甲虫的影响,该方法可行,A正确;
B、制定严格用药指南,避免过量使用兽药,能减少进入环境中的兽药总量,降低对粪甲虫的危害,该方法可行,B正确;
C、引入新的粪甲虫种类可能会破坏当地原有的生态平衡,带来新的生态问题,此方法不可行,C错误;
D、培育抗病力强的牲畜品种减少兽药使用,从源头上减少了兽药进入环境,进而降低对粪甲虫的影响,该方法可行,D正确。
故选:ABD。
故答案为:
(1)物种多样性 间接
(2)
(3)随机取样 化学
(4)减少 隐翅虫科
(5)ABD
【点评】本题考查生态系统和生物多样性的相关内容,要求学生能运用所学的知识正确作答。
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