微专题10 种群和群落
一、选择题
1.(2025·江西萍乡二模)《古树名木保护条例》自2025年3月15日起施行。江西省现存古树名木约12.6万株(各种保护级别古树占比分别为一级1.8%、二级14.7%、三级83.5%),古树群432处。下列分析正确的是( )
A.调查古树名木的数目时,采用样方法比全面普查法更节省人力且结果更准确
B.三级保护古树占比最大,说明其种群年龄结构为增长型
C.同一古树群中,不同高度的古树可能占据不同生态位以减少竞争
D.古树群落长期受保护,物种丰富度必定持续增加
2.(2025·广东湛江模拟)研究人员使用“粪便DNA标记重捕法”估算祁连山地区雪豹的种群密度。第一次收集到120份粪便样本,分析确定有30只不同个体,第二次收集到150份粪便样本,分析确定有50只不同个体,其中15只与第一次采样的个体相匹配。下列叙述错误的是( )
A.两次收集粪便样本的区域要保持一致
B.调查时需要对雪豹DNA作同位素标记
C.该方法还可以调查雪豹种群的性别比例
D.该区域的雪豹种群个体数量约为100只
3.(2025·黑吉辽蒙高考7题)红藻兼具无性生殖和有性生殖。海蟑螂依赖红藻躲避天敌,并取食红藻表面附生的硅藻,在此过程中携带了红藻的雄配子,使红藻有性生殖成功率提升。下列叙述错误的是( )
A.海蟑螂与红藻存在互惠关系,二者协同进化
B.海蟑螂数量减少不利于红藻形成多样的变异
C.硅藻附生于红藻,因此二者存在寄生关系
D.海蟑螂与红藻的关系类似传粉昆虫与虫媒花
4.(2025·福建泉州期中)某研学小组将从葡萄皮上分离来的野生酵母菌分别接种于3瓶相同的培养液中,放置在转速不同的摇床上培养。培养时间与酵母菌种群密度的关系如图。相关叙述正确的是( )
A.可以用稀释涂布平板法或者平板划线法计算酵母菌的数量
B.培养8 h后,三个锥形瓶中酵母菌的种群密度均达到稳定
C.实验目的是研究不同摇床转速对野生酵母菌种群数量的影响
D.实验结束后,可以将废弃酵母菌培养液直接倒入水槽
5.(2025·河北张家口二模)长江中下游地区常常因持续梅雨而诱发大面积洪水,如2024年长江中下游地区在梅雨期降水量较常年偏多40%以上,导致了大范围的洪水灾害。如图为长江某处生态护坡的模式图,下列叙述正确的是( )
A.季节性洪泛区只有草本植物,只有水平结构
B.淹没区的植食性鱼类和植物只存在捕食关系
C.随时间延长,季节性洪泛区可能出现灌木
D.影响该生态护坡群落演替的因素只有降雨量
6.(2025·山东枣庄二模)我国古书有“旱极而蝗”的记载,就是说大旱之后通常会有蝗灾肆虐。在干旱的年份,土壤变得坚实,地面植被稀疏,干旱裸露的荒地是蝗虫最佳的产卵和孵化场所,蝗虫数量大大增加。而阴湿多雨的环境容易使蝗虫间出现流行性疾病,也会使青蛙的数量增加,发生蝗灾的可能性大大降低。下列相关叙述错误的是( )
A.利用性引诱剂改变蝗虫性别比例可以直接降低蝗虫种群密度
B.食物、天敌青蛙和流行性疾病都是蝗虫种群的密度制约因素
C.温度、水分等属于影响蝗虫的种群密度的非生物因素
D.利用样方法调查蝗虫卵的密度能及时监控和预报蝗灾
7.(2025·河北衡水预测)我国科尔沁沙地气候干旱,是我国土地沙化较为严重的地区之一。科尔沁沙地中小湖泊群落演替过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.在湖泊水深变浅,最后形成冰草群落或羊草群落的过程中,其有机质沉积量可能增加
B.在不同地段分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,常呈镶嵌分布
C.图中发生的演替类型与弃耕农田的演替类型相同,有利于改善当地的生态环境
D.在湖泊中挺水植物、浮叶植物、沉水植物的分层现象有利于充分利用阳光等环境资源
8.(2025·江苏南京二模)新疆天山的植被随着海拔的升高呈现出明显的分带,如图所示。下列叙述正确的有( )
A.天山不同海拔地段分布着不同的优势种,主要原因是光照的差异
B.调查山地草原植被的丰富度时,需随机选取多个样方求平均值
C.云杉林森林群落中有乔木、灌木和草本,体现了群落的垂直结构
D.调查天山高寒地带濒危动物伊犁鼠兔的种群密度常用标记重捕法
9.群落中,当一个早到物种耗尽系统资源,从而抑制了晚到物种在该群落的建立,称为“抢占生态位”;当一个早到物种改变环境,使另一个晚到物种受益的情况称为“促进生态位”;当一个早到物种改变了环境状况(而不是资源水平),以减缓或阻止晚到物种在该系统的建立,这种情况称为“抑制生态位”。下列相关分析不正确的是( )
A.要研究某植物的生态位,通常要研究其种群密度、植株高度、出现频率等
B.“抢占生态位”可通过营养竞争、空间竞争等形式发生
C.在肠道中,早到拟杆菌占满结肠深部隐窝,迫使晚到细菌只能占据易被免疫系统清除的位置,这属于“抑制生态位”
D.地衣分泌有机酸腐蚀岩石,晚到的苔藓更容易存活,这属于“促进生态位”
10.(2024·贵州高考19题)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)若随海拔的升高,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 。
微专题10 种群和群落
1.C 古树名木通常分布稀疏且需要精确统计,全面普查虽然耗费人力但能获得准确数据,A错误;年龄结构需通过种群中幼树、成树、老树的比例判断,根据保护级别及比例无法得出此信息,B错误;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,同一古树群中,不同高度的古树可能通过垂直空间分层占据不同生态位,从而减少对光照等资源的竞争,C正确;物种丰富度受气候、演替阶段等因素影响,古树群落长期受保护,物种丰富度也不一定持续增加,D错误。
2.B 粪便标记重捕法利用了DNA分子的特异性,不需对研究对象直接做标记,通过DNA序列比对就可确定研究对象是哪种个体、是不是同一个个体等信息。与标记重捕法一样,首先要确定好调查范围,且每次调查范围要一致,A正确;DNA分子具有特异性,故不需要对采集到的DNA分子作同位素标记就能做出判断,B错误;根据DNA分子信息可以判断调查对象的性别,可以获知调查对象的性别情况,C正确;根据标记重捕法的计算公式,该调查区域的雪豹数量为30×50÷15=100只,D正确。
3.C 根据题干信息“海蟑螂依赖红藻躲避天敌……使红藻有性生殖成功率提升”,可知海蟑螂与红藻的关系类似传粉昆虫与虫媒花,存在互惠关系,二者协同进化,A、D正确;海蟑螂能够帮助红藻有性生殖,而有性生殖有利于生物形成多样的变异,B正确;仅根据硅藻附生于红藻表面无法判断硅藻和红藻存在寄生关系,C错误。
4.C 可以用稀释涂布平板法计算酵母菌的数量,但是平板划线法不能用于计算酵母菌的数量,A错误;培养8 h后,210 r/min的瓶中酵母菌的种群密度还在继续上升,B错误;分析题图可知,本实验的自变量为摇床转速,因变量是酵母菌种群数量,故实验目的是研究不同摇床转速对野生酵母菌种群数量的影响,C正确;丢弃菌液前要对菌液进行灭菌处理,避免对环境造成污染,D错误。
5.C 季节性洪泛区既有垂直结构也有水平结构,A错误;淹没区的植食性鱼类和植物存在捕食关系,也存在种间竞争关系,如争夺氧气,B错误;随时间延长,群落不断演替,季节性洪泛区可能出现灌木,C正确;生物的迁入、迁出以及群落内部种群相互关系的发展变化也是影响群落演替的因素,D错误。
6.A 利用性引诱剂改变蝗虫性别比例可以间接降低蝗虫种群密度,A错误;密度制约因素即影响程度与种群密度有密切关系的因素,如食物、天敌、流行性传染病等,故食物、天敌青蛙和流行性疾病都属于蝗虫种群的密度制约因素,B正确;温度、水分等属于非生物因素,不同年份的降水量和温度不同,均会影响蝗虫的种群密度,C正确;利用样方法调查蝗虫卵的密度可以预测蝗灾的发生率,能及时监控和预报蝗灾,D正确。
7.C 随着湖泊变浅,水生植物逐渐被陆生植物替代,植物残体积累增加,同时沙地植被的根系和凋落物会促进有机质沉积,A正确;由于地形、土壤湿度和盐碱度、光照强度的不同等,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,这属于群落的水平结构,B正确;科尔沁沙地的湖泊群落演替过程属于逆向演替,生态系统退化会进一步破坏植被覆盖、降低生物多样性,这一演替过程不利于改善生态环境;弃耕农田上发生的演替属于次生演替,有利于改善当地的生态环境,C错误;芦苇等挺水植物和沉水植物的分层现象是水生群落的垂直结构,能最大化利用不同水深的光照资源,D正确。
8.C 天山不同海拔地段分布着不同的优势种,主要原因是温度的差异,因为海拔是影响气温变化的重要因素,A错误;调查山地草原植被的丰富度时,需随机选取多个样方,统计植物种类数,而不是求平均值,B错误;云杉林森林群落中有乔木、灌木和草本,体现了群落的垂直结构,这有利于群落中的生物充分利用空间、资源,C正确;调查天山高寒地带濒危动物伊犁鼠兔的种群密度常用逐个计数法,濒危动物数量少,不适合用标记重捕法,D错误。
9.C 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;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正确。“抢占生态位”题干是说早到物种耗尽系统资源,因此可能影响到营养或空间,即“抢占生态位”可通过营养竞争、空间竞争等形式发生,B正确。早到拟杆菌占满结肠深部隐窝,迫使晚到细菌只能占据易被免疫系统清除的位置,这属于“抢占生态位”,C错误。地衣分泌有机酸腐蚀岩石,改良土壤,使后期的生物易于生存,应该是“促进生态位”,D正确。
10.(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 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
解析:(1)在自然界,种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响;若随海拔的升高,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温度。种群密度是种群最基本的数量特征。种群的其他数量特征是影响种群密度的重要因素,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率,进而间接影响种群密度;在一个生态系统中,影响种群密度的直接因素有出生率、死亡率、迁入率和迁出率。(2)要认识一个群落,首先要分析该群落的物种组成。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;不同群落的物种组成不同,物种的数目也有差别;可见不同生态系统的差别是群落的物种组成不同、物种的数目也不同。群落的结构包括垂直结构和水平结构,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,这属于群落的水平结构。(3)群落交错区是指两个或多个群落之间的过渡区域;在群落交错区,由于多个生物群落的共存和相互影响,物种之间的竞争尤为激烈。这种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。这种竞争对于群落交错区的物种组成和生态系统结构具有重要影响。可见一般情况下,与非交错区相比,两种生态系统交错区物种之间的竞争较强,原因是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。
3 / 3微专题10 种群和群落
一、种群的数量特征、数量变化及其影响因素
1.判断下列关于种群及其动态表述的正误。
(1)(2025·重庆卷)大熊猫的生活环境复杂,不适宜采用标记重捕法统计野生大熊猫的数量。( )
(2)(2024·福建卷)加强对受伤朱鹮个体的救护不能提高其环境容纳量。( )
(3)(2025·甘肃卷)幼年、成年和老年个体数量大致相等的种群,其数量可以保持稳定性增长。( )
(4)(2024·湖南卷)气温和害虫对湿地某植物种群的作用强度与该种群的密度有关。( )
(5)(2023·辽宁卷)布氏田鼠种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用。( )
2.(2023·湖南高考20题节选)调查濒危植物红豆杉野生种群密度时,样方面积最适合的是400 m2,理由是 。
3.(2022·全国乙卷31题节选)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。与标记重捕法相比,上述调查方法的优势有 。
4.(2022·河北高考22题节选)中国丹顶鹤的主要繁殖地在扎龙自然保护区,其主要越冬栖息地为苏北地区,在苏北地区,决定丹顶鹤越冬种群大小的三个种群数量特征是
。
5.(2024·全国甲卷31题节选)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 。
二、群落的结构与演替
1.判断下列关于群落的结构与演替表述的正误。
(1)(2025·河北卷)山顶、山腰和山脚不同林种的布局体现了群落的垂直结构。( )
(2)(2024·贵州卷)桫椤的植株高度不属于生态位的研究范畴。( )
(3)(2024·河北卷)“慎勿于大豆地中杂种麻子”描述了大豆和麻子因相互遮光而不能混杂种植,体现了两物种没有共同的生态位。( )
(4)(2024·河北卷)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。( )
(5)(2023·浙江卷)荷塘中荷花盛开、荷叶逐渐覆盖了整片水面,可以推断群落演替正在进行。( )
(6)(2025·云南卷)优势种改变是判断群落演替的标志之一。( )
2.(2025·新课标卷32题节选)(1)在生态恢复过程中,退化荒山会发生群落演替。通常,群落演替的类型有初生演替和次生演替,二者的区别有
(答出2点即可)。
(2)为合理利用环境资源,从群落空间结构的角度考虑,设计荒山绿化方案时应遵循的原则是
(答出2点即可)。
命题点1 生态调查的方法
【高考例证】
(2025·安徽高考5题)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
【挖掘拓展】
生态数据调查方法汇总
【对点即练】
1.(2025·吉林长春二模)在估算种群密度或丰富度的实验中,不当操作会导致结果缺乏说服力。下列不当操作会导致结果偏大的是( )
A.利用样方法调查蒲公英种群密度时,在分布稀疏的区域选取样方
B.用血细胞计数板对酵母菌活菌计数时,未经台盼蓝染液染色
C.用稀释涂布平板法对酵母菌进行计数的过程中,样品的稀释倍数不足
D.调查土壤小动物类群丰富度的过程中,用诱虫器采集小动物时未打开电灯
2.(2025·江苏盐城二模)研究人员利用人工智能技术成功训练出一个AI算法,该算法可以在声音记录中既快又准地检测到蓝鲸的“D-calls”(D-calls是成年雌雄蓝鲸在栖息地觅食时发出的“社交”叫声)。下列相关叙述正确的是( )
A.成年蓝鲸的D-calls是觅食时的特殊行为,属于同种生物之间传递的行为信息
B.采用标记重捕法可估算蓝鲸种群数量,据此可预测蓝鲸种群未来的增长趋势
C.该算法有助于提高对蓝鲸种群动态的监测效率,便于人类了解蓝鲸的分布情况
D.D-calls具有高度的个体和季节性变化,通常用于调查南极地区蓝鲸的种群密度
命题点2 常考的种群数量变化的数学模型
【高考例证】
(2025·山东高考19题改编)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,下列说法正确的是( )
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
【挖掘拓展】
1.“S”形增长的不同曲线模型分析及应用
(1)注意K/2值、K值对应的种群增长速率、出生率与死亡率;
(2)注意对有害生物的防治、有益生物的保护、资源的合理利用时机。
2.数学模型中K值的确认、λ值变动的分析
(1)K值:即一定的环境条件所能维持的种群最大数量——实际环境中,λ在变动,种群数量往往在K值上下波动,如图所示:
(2)λ值变动分析:种群数量每年以一定的倍数增长,第二年数量为第一年的λ倍,由此,若λ=1,则种群数量不变(稳定);若λ>1,则种群数量增长;若λ>1且恒定时种群数量呈“J”形增长;若λ<1,则种群数量下降。如图所示:
【对点即练】
1.(2025·福建泉州模拟)为探究温度对草履虫培养的影响,兴趣小组同学以冷却的河水稻草煮液为培养液,分别在15 ℃、25 ℃、35 ℃下培养,每个温度重复3组,每组接种2个草履虫,从第2天开始每隔24小时取样进行计数,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.可使用细菌计数板对草履虫进行计数
B.达到峰值前,草履虫种群数量皆呈“J”形增长
C.相对于25 ℃和35 ℃,15 ℃更适合作为长期培养的保种温度
D.将河水稻草煮液更换为无机盐培养液,有利于草履虫培养
2.(2025·安徽马鞍山二模)某科研小组调查了处于相对封闭条件下某食草动物种群的数量变化,建立了种群数量与增长率之间的关系,相关结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
种群数量(N)×102个 0.06 (N1) 0.14 (N2) 0.47 (N3) 1.41 (N4) 1.60 (N5) 2.41 (N6) 2.78 (N7)
增长率(r) 0.02 0.04 0.07 0.14 0.13 0.07 0.03
A.由r值推测该种群的环境容纳量为2.82×102个
B.根据表中数据不能确定该种群的数量呈“S”形增长
C.种群数量在N3和N6时,种群在单位时间的增长数量不同
D.该动物种群数量降至N1水平时,种群有灭绝的风险
命题点3 生态位的重叠与分化
【高考例证】
(2024·甘肃高考19题节选)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。
(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
。
思维路径
对概念的深度理解、推理是解答本题设问的基础,对图表中关键信息的提取、整合与运用是解答问题的重要依据。思维路径如下:
【挖掘拓展】
生态位重叠与分化
1.生态位重叠与竞争排斥原理
同一群落中,两个物种的生态位是不可能完全重叠的,生态位重叠越多,资源越短缺,种间竞争就越激烈,以致竞争优势较大的物种有可能把另一物种完全排除掉,这就是竞争排斥原理。在环境较为充裕、竞争双方势均力敌时,也可能形成平衡共存的局面。
图中d为曲线峰值间的距离;w为曲线的标准差
a.狭生态位;b.宽生态位
d>w:种间竞争小,种内竞争大;
w>d:种间竞争大,种内竞争小;
种内竞争促进两物种的生态位接近,种间竞争促进两物种的生态位分开。
2.生态位分化
生态位有重叠的物种会通过自然选择作用(比如形成不同食性、划分分布区域和活动范围、错开活动时间等),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。生态位分化是生物对环境的长期适应及自然选择的结果。
【对点即练】
1.(2025·福建宁德模拟)生态位可以定量测度一个物种在群落中的地位或作用。生态位重叠是指两个或两个以上物种在同一空间分享或竞争资源的情况。某研究小组调查了不同季节荒漠区主要鼠种的生态位重叠指数,结果如下。下列有关叙述错误的是( )
A.物种的生态位指该物种所处的空间位置,占用资源的情况以及与其他物种的关系等
B.野外调查这些鼠的种群数量可使用红外触发相机,以减少对它们的伤害
C.不同季节两种鼠之间的生态位重叠指数不同,这是次生演替的结果
D.秋季三趾跳鼠与其他鼠的生态位重叠指数比夏季低,可能原因是它有冬眠习性
2.(2023·江苏高考14题)在江苏沿海湿地生态系统中,生态位重叠的两种动物甲、乙发生生态位分化,如图所示。甲主要以植物a为食,乙主要以植物b为食,两者又共同以植食性动物c为食。下列相关叙述错误的是( )
A.a、c分别处于第一、二营养级,其生态位重叠
B.a、b中的能量沿着食物链单向流动、逐级递减,最终以热能形式散失
C.生物群落中物种的生态位受生物因素影响,也与非生物因素有关
D.生态位分化是经自然选择形成的生物适应性,提高了生物对环境资源的利用率
命题点4 群落的动态变化
【高考例证】
(2024·江西高考8题)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
【挖掘拓展】
1.区分演替与群落的季节性变化
环境条件变化(如:气温、降水、轻度环境污染)、季节更替、动物迁徙等引起的群落变化不属于群落演替,因为在此情况下并没有发生一个群落代替另一个群落。
2.剖析群落演替的原因与实质
(1)群落演替的过程本质上是一个生物与环境相互作用,协同进化的过程,群落的空间结构、生态位的重叠与分化也是进化的结果,能减弱生存斗争,利于生物共存和生物多样性的形成。
(2)在自然群落演替过程中,前一个阶段为后一个阶段的产生创造了条件,后一个阶段的生物在生存斗争中更具优势,从而实现了群落的演替。
3.总结演替过程群落发生的变化
在群落演替过程中,植物的净光合强度、各种群的数量特征与种群密度在变化,群落的空间结构与特征(包括物种组成、种间关系、优势种、生态位等)在变化,生态系统的物质循环、能量流动、稳定性在变化。
【对点即练】
1.(2025·辽宁本溪模拟)为研究秦淮河某段微生物群落的演替,研究者将灭菌后的裸石置于该河段中,统计裸石上不同时间新增物种数目(图1)、自养类群和异养类群的个体数量(A和H分别代表自养和异养类群的优势种)(图2)。下列叙述正确的是( )
A.裸石上发生的群落演替类型为次生演替
B.裸石上的演替稳定后,群落结构应与周围类似石块上已稳定存在的群落结构相似
C.若异养类群的有机物全部来自自养类群,演替稳定后的生物数量呈正金字塔形
D.由图1可知,演替过程中物种丰富度先降低,之后保持稳定
2.(2025·重庆二模)在某个森林生物群落历经100年演替到顶极成熟群落过程中,生产者的总初级生产量(PG)、净初级生产量(PN)和群落呼吸量(R)随时间变化的模式如图所示。以下叙述错误的是( )
A.PN早期增长后逐渐下降趋近于零
B.顶极群落时PG基本上用于维持呼吸消耗
C.顶极群落时各物种的生态位彼此分离不重叠
D.对于短期轮伐的森林在PN峰值时砍伐能提高产量
微专题10 种群和群落
【核心知识·真题化梳理】
一、种群的数量特征、数量变化及其影响因素
1.(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√
2.提示:红豆杉属于高大乔木且是濒危植物,应选取较大样方面积
3.提示:不需要捕捉并标记被调查动物,操作更便捷;调查周期短
4.提示:死亡率、迁入率、迁出率
5.提示:存在环境阻力(资源和空间总是有限的)
二、群落的结构与演替
1.(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
2.提示:(1)起点不同;速度不同 (2)群落水平方向上种植不同种类的植物;群落垂直方向上种植不同高度的植物
【命题要点·深挖式拓展】
命题点1 生态调查的方法
高考例证
A 采用标记重捕法时,通常需要经过一段适宜的时间后再进行重捕,但不能保证标记个体在调查区域中均匀分布,A错误;红外触发相机的自动拍摄技术更适用于对恒温动物进行野外种群数量调查,B正确;对鲸类等大型珍贵保护动物的种群数量进行监测时,为保护其不受干扰,可以利用声音的稳定、非损伤、低干扰特征进行个体识别,C正确;诱虫器诱捕土壤中的小动物可以用来调查土壤中小动物的种群数量,D正确。
对点即练
1.B 利用样方法调查蒲公英种群密度时,须随机取样,在分布稀疏的区域选取样方会使调查结果比实际值偏小,A不符合题意;用血细胞计数板对酵母菌活菌计数时,未经台盼蓝染液染色,则计数时会将活菌和死菌一起计数,因此会使调查结果比实际值偏大,B符合题意;用稀释涂布平板法对酵母菌进行计数的过程中,样品的稀释倍数不足,则平板上会由于菌体密度较大,使两个或多个菌体连在一起生长而形成一个菌落,因此会使调查结果比实际值偏小,C不符合题意;土壤小动物具有趋湿、趋暗、避高温的特性,若调查土壤小动物类群丰富度的过程中,用诱虫器采集小动物时未打开电灯,则会导致分离到的土壤小动物比实际值偏小,D不符合题意。
2.C D-calls是成年雌雄蓝鲸在栖息地觅食时发出的“社交”叫声,故成年蓝鲸的D-calls属于物理信息,A错误;采用标记重捕法可估算蓝鲸种群数量,但预测蓝鲸种群未来的增长趋势是通过年龄结构,B错误;该算法有助于提高对蓝鲸种群动态的监测效率,便于人类了解蓝鲸的分布情况,C正确;这种成年个体的“社交”叫声不能用于调查该区域内蓝鲸的种群密度,D错误。
命题点2 常考的种群数量变化的数学模型
高考例证
B 提高K值(如改善栖息地环境、增加资源量)可使种群在稳定时达到更大规模。但a点环境条件下该动物种群的当前密度小于临界密度m,由于只有大于临界密度时种群数量才能增加,因此对a点种群进行有效保护的措施是提高种群密度,A错误;由图示可知,b点种群的当前密度大于m,小于其达到K值时的种群密度,因此该种群发展到稳定期间,种群密度会逐渐增加,出生率大于死亡率,B正确;c点种群的当前密度大于m,大于其达到K值时的种群密度,因此该种群发展到稳定期间,种群密度会逐渐减少,种内竞争逐渐减弱,C错误;d点种群的K值小于K0,处于灭绝环境,即使通过投放措施提高种群密度,种群最终也会灭绝,D错误。
对点即练
1.C 可使用血细胞计数板在显微镜下对草履虫进行计数,A错误;由于资源和空间的限制,达到峰值前,草履虫种群数量皆呈“S”形增长,B错误;相对于25 ℃和35 ℃,15 ℃草履虫增长更慢,更适合作为长期培养的保种温度,C正确;将河水稻草煮液更换为无机盐培养液,没有有机营养,不利于草履虫培养,D错误。
2.A 由表格数据无法判断该种群的环境容纳量,A错误;“S”形曲线的增长率一直在减小,而表中数据增长率先增大后减小,故无法确定该种群的数量呈“S”形增长,B正确;种群数量在N3和N6时,增长率相同,但此时种群数量不同,因此种群在单位时间的增长数量不同,C正确;该动物种群数量降至N1水平时,种群有灭绝的风险,D正确。
命题点3 生态位的重叠与分化
高考例证
(1)与其他物种的关系 (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
解析:(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与其他物种的关系等。(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,因此二者可能是同一属的动物。(4)由表格信息可知,S2与S3、S4重叠指数最小,说明它们占用相同资源较少,因此最有可能属于昼行性动物的是物种S3和物种S4。
对点即练
1.C 生态位指的是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,A正确;相比标记重捕法,使用红外触发相机调查野外的这些鼠的种群数量可以减少对它们的伤害,B正确;不同季节两种鼠之间的生态位重叠指数不同,主要是由不同季节资源分布、环境条件等因素的变化导致的,不是次生演替的结果,C错误;秋季三趾跳鼠与其他鼠的生态位重叠指数比夏季低,可能原因是它有冬眠习性,与其他鼠竞争减少,D正确。
2.A a为植物,b为植物,c为植食性动物,a、c分别处于第一、二营养级,是否存在生态位重叠无法判断,A错误;能量流动的起点是生产者(a、b)固定的太阳能,渠道是食物链,特点是单向流动和逐级递减,但不能循环,能量最终以热能形式散失,B正确;生态位受食物、天敌等生物因素的影响,也受光照、温度等非生物因素的影响,C正确;每种生物占据着相对稳定的生态位,这种生态位分化是经自然选择形成的生物适应性,有利于不同生物充分利用环境资源,这也是群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果,D正确。
命题点4 群落的动态变化
高考例证
D 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;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;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;题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。
对点即练
1.B 裸石上没有植被和土壤条件,发生的群落演替类型为初生演替,A错误;裸石与周围类似石块的环境条件相同,故裸石上的演替稳定后,其群落结构应与周围类似石块上已稳定存在的群落结构相似,B正确;演替稳定后自养类群和异养类群的数量金字塔一般呈正金字塔形,特殊情况下未必呈正金字塔形,C错误;图1中演替的前120天,生长在裸石上新增加的物种数目逐渐减少,但物种的总数即丰富度持续增加,D错误。
2.C 随着森林的成熟,更多的能量被用于维持现有的生物量,PN早期增长后逐渐下降趋近于零(从图中阴影部分也可看出),A正确;顶极群落时,生态系统已经达到了一个平衡状态,PG总初级生产量主要用于维持现有的生物量,即基本上用于维持呼吸消耗,B正确;顶极群落中,物种之间可能会有生态位的重叠,因为物种间的竞争和相互作用是生态系统稳定的一部分,C错误;因为PN峰值时,森林的净初级生产量最大,此时砍伐可以最大化木材产量,D正确。
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微专题10 种群和群落
目录
核心知识·真题化梳理
命题要点·深挖式拓展
跟踪检测·巩固中提升
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核心知识·真题化梳理
一、种群的数量特征、数量变化及其影响因素
1. 判断下列关于种群及其动态表述的正误。
(1)(2025·重庆卷)大熊猫的生活环境复杂,不适宜采用标记重捕法统
计野生大熊猫的数量。 ( √ )
(2)(2024·福建卷)加强对受伤朱鹮个体的救护不能提高其环境容纳量。 ( √ )
(3)(2025·甘肃卷)幼年、成年和老年个体数量大致相等的种群,其数
量可以保持稳定性增长。 ( × )
√
√
×
(4)(2024·湖南卷)气温和害虫对湿地某植物种群的作用强度与该种群
的密度有关。 ( × )
(5)(2023·辽宁卷)布氏田鼠种群密度对种群数量变化起负反馈调节
作用。 ( √ )
×
√
2. (2023·湖南高考20题节选)调查濒危植物红豆杉野生种群密度时,样
方面积最适合的是400 m2,理由是
。
3. (2022·全国乙卷31题节选)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。与标记重捕法相比,上述调查方法的优
势有 。
红豆杉属于高大乔木且是濒危植物,
应选取较大样方面积
不需要捕捉并标记被调查动物,操作更便捷;调查周期短
4. (2022·河北高考22题节选)中国丹顶鹤的主要繁殖地在扎龙自然保护
区,其主要越冬栖息地为苏北地区,在苏北地区,决定丹顶鹤越冬种群大
小的三个种群数量特征是 。
5. (2024·全国甲卷31题节选)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
。
死亡率、迁入率、迁出率
存在环境阻力(资源和空间总是有限
的)
二、群落的结构与演替
1. 判断下列关于群落的结构与演替表述的正误。
(1)(2025·河北卷)山顶、山腰和山脚不同林种的布局体现了群落的垂
直结构。 ( × )
(2)(2024·贵州卷)桫椤的植株高度不属于生态位的研究范畴。
( × )
(3)(2024·河北卷)“慎勿于大豆地中杂种麻子”描述了大豆和麻子因
相互遮光而不能混杂种植,体现了两物种没有共同的生态位。
( × )
×
×
×
(4)(2024·河北卷)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。 ( × )
(5)(2023·浙江卷)荷塘中荷花盛开、荷叶逐渐覆盖了整片水面,可以
推断群落演替正在进行。 ( × )
(6)(2025·云南卷)优势种改变是判断群落演替的标志之一。
( √ )
×
×
√
2. (2025·新课标卷32题节选)(1)在生态恢复过程中,退化荒山会发生
群落演替。通常,群落演替的类型有初生演替和次生演替,二者的区别
有 (答出2点即可)。
(2)为合理利用环境资源,从群落空间结构的角度考虑,设计荒山绿化
方案时应遵循的原则是
(答出2点即可)。
起点不同;速度不同
群落水平方向上种植不同种类的植物;群落垂直
方向上种植不同高度的植物
命题要点·深挖式拓展
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命题点1 生态调查的方法
【高考例证】
(2025·安徽高考5题)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
√
解析: 采用标记重捕法时,通常需要经过一段适宜的时间后再进行重
捕,但不能保证标记个体在调查区域中均匀分布,A错误;红外触发相机
的自动拍摄技术更适用于对恒温动物进行野外种群数量调查,B正确;对
鲸类等大型珍贵保护动物的种群数量进行监测时,为保护其不受干扰,可
以利用声音的稳定、非损伤、低干扰特征进行个体识别,C正确;诱虫器
诱捕土壤中的小动物可以用来调查土壤中小动物的种群数量,D正确。
【挖掘拓展】
生态数据调查方法汇总
【对点即练】
1. (2025·吉林长春二模)在估算种群密度或丰富度的实验中,不当操作
会导致结果缺乏说服力。下列不当操作会导致结果偏大的是( )
A. 利用样方法调查蒲公英种群密度时,在分布稀疏的区域选取样方
B. 用血细胞计数板对酵母菌活菌计数时,未经台盼蓝染液染色
C. 用稀释涂布平板法对酵母菌进行计数的过程中,样品的稀释倍数不足
D. 调查土壤小动物类群丰富度的过程中,用诱虫器采集小动物时未打开
电灯
√
解析: 利用样方法调查蒲公英种群密度时,须随机取样,在分布稀疏
的区域选取样方会使调查结果比实际值偏小,A不符合题意;用血细胞计
数板对酵母菌活菌计数时,未经台盼蓝染液染色,则计数时会将活菌和死
菌一起计数,因此会使调查结果比实际值偏大,B符合题意;用稀释涂布
平板法对酵母菌进行计数的过程中,样品的稀释倍数不足,则平板上会由
于菌体密度较大,使两个或多个菌体连在一起生长而形成一个菌落,因此
会使调查结果比实际值偏小,C不符合题意;土壤小动物具有趋湿、趋
暗、避高温的特性,若调查土壤小动物类群丰富度的过程中,用诱虫器采
集小动物时未打开电灯,则会导致分离到的土壤小动物比实际值偏小,D
不符合题意。
2. (2025·江苏盐城二模)研究人员利用人工智能技术成功训练出一个AI
算法,该算法可以在声音记录中既快又准地检测到蓝鲸的“D-calls”(D-
calls是成年雌雄蓝鲸在栖息地觅食时发出的“社交”叫声)。下列相关叙
述正确的是( )
A. 成年蓝鲸的D-calls是觅食时的特殊行为,属于同种生物之间传递的行为
信息
B. 采用标记重捕法可估算蓝鲸种群数量,据此可预测蓝鲸种群未来的增长
趋势
C. 该算法有助于提高对蓝鲸种群动态的监测效率,便于人类了解蓝鲸的分
布情况
D. D-calls具有高度的个体和季节性变化,通常用于调查南极地区蓝鲸的种
群密度
√
解析: D-calls是成年雌雄蓝鲸在栖息地觅食时发出的“社交”叫声,故成年蓝鲸的D-calls属于物理信息,A错误;采用标记重捕法可估算蓝鲸种群数量,但预测蓝鲸种群未来的增长趋势是通过年龄结构,B错误;该算法有助于提高对蓝鲸种群动态的监测效率,便于人类了解蓝鲸的分布情况,C正确;这种成年个体的“社交”叫声不能用于调查该区域内蓝鲸的
种群密度,D错误。
命题点2 常考的种群数量变化的数学模型
【高考例证】
(2025·山东高考19题改编)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,下列说法正确的是( )
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
√
解析: 提高K值(如改善栖息地环境、增加资源量)可使种群在稳
定时达到更大规模。但a点环境条件下该动物种群的当前密度小于临界
密度m,由于只有大于临界密度时种群数量才能增加,因此对a点种群
进行有效保护的措施是提高种群密度,A错误;由图示可知,b点种群
的当前密度大于m,小于其达到K值时的种群密度,因此该种群发展到
稳定期间,种群密度会逐渐增加,出生率大于死亡率,B正确;c点种
群的当前密度大于m,大于其达到K值时的种群密度,因此该种群发展
到稳定期间,种群密度会逐渐减少,种内竞争逐渐减弱,C错误;d点
种群的K值小于K0,处于灭绝环境,即使通过投放措施提高种群密度,
种群最终也会灭绝,D错误。
【挖掘拓展】
1. “S”形增长的不同曲线模型分析及应用
(1)注意K/2值、K值对应的种群增长速率、出生率与死亡率;
(2)注意对有害生物的防治、有益生物的保护、资源的合理利用时机。
2. 数学模型中K值的确认、λ值变动的分析
(1)K值:即一定的环境条件所能维持的种群最大数量——实际环境中,
λ在变动,种群数量往往在K值上下波动,如图所示:
(2)λ值变动分析:种群数量每年以一定的倍数增长,第二年数量为第一
年的λ倍,由此,若λ=1,则种群数量不变(稳定);若λ>1,则种群数量
增长;若λ>1且恒定时种群数量呈“J”形增长;若λ<1,则种群数量下
降。如图所示:
【对点即练】
1. (2025·福建泉州模拟)为探究温度对
草履虫培养的影响,兴趣小组同学以冷
却的河水稻草煮液为培养液,分别在15
℃、25 ℃、35 ℃下培养,每个温度重复
3组,每组接种2个草履虫,从第2天开始
每隔24小时取样进行计数,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 可使用细菌计数板对草履虫进行计数
B. 达到峰值前,草履虫种群数量皆呈“J”形增长
C. 相对于25 ℃和35 ℃,15 ℃更适合作为长期培养的保种温度
D. 将河水稻草煮液更换为无机盐培养液,有利于草履虫培养
√
解析: 可使用血细胞计数板在显微镜下对草履虫进行计数,A错误;由
于资源和空间的限制,达到峰值前,草履虫种群数量皆呈“S”形增长,B
错误;相对于25 ℃和35 ℃,15 ℃草履虫增长更慢,更适合作为长期培养
的保种温度,C正确;将河水稻草煮液更换为无机盐培养液,没有有机营
养,不利于草履虫培养,D错误。
2. (2025·安徽马鞍山二模)某科研小组调查了处于相对封闭条件下某食
草动物种群的数量变化,建立了种群数量与增长率之间的关系,相关结果
如下表所示。下列叙述错误的是( )
种群数量 (N)×102个 0.06 (N1) 0.14 (N2) 0.47 (N3) 1.41 (N4) 1.60 (N5) 2.41 (N6) 2.78
(N7)
增长率(r) 0.02 0.04 0.07 0.14 0.13 0.07 0.03
A. 由r值推测该种群的环境容纳量为2.82×102个
B. 根据表中数据不能确定该种群的数量呈“S”形增长
C. 种群数量在N3和N6时,种群在单位时间的增长数量不同
D. 该动物种群数量降至N1水平时,种群有灭绝的风险
解析: 由表格数据无法判断该种群的环境容纳量,A错误;“S”形曲
线的增长率一直在减小,而表中数据增长率先增大后减小,故无法确定该
种群的数量呈“S”形增长,B正确;种群数量在N3和N6时,增长率相同,
但此时种群数量不同,因此种群在单位时间的增长数量不同,C正确;该
动物种群数量降至N1水平时,种群有灭绝的风险,D正确。
√
命题点3 生态位的重叠与分化
【高考例证】
(2024·甘肃高考19题节选)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。
解析: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与其他物种的关系等。
与其他物种的关系
(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 。
解析: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。
大
S5
S6
(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
。
解析:由表格信息可知,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,因此二者可能是同一属的动物。
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)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
。
解析:由表格信息可知,S2与S3、S4重叠指数最小,说明它们占用相同资源较少,因此最有可能属于昼行性动物的是物种S3和物种S4。
S3
S4
S2与S3、S4重叠指数最小,说明它
们占用相同资源较少
思维路径
对概念的深度理解、推理是解
答本题设问的基础,对图表中
关键信息的提取、整合与运用
是解答问题的重要依据。思维
路径如右:
【挖掘拓展】
生态位重叠与分化
1. 生态位重叠与竞争排斥原理
同一群落中,两个物种的生态位
是不可能完全重叠的,生态位重
叠越多,资源越短缺,种间竞争
就越激烈,以致竞争优势较大的
物种有可能把另一物种完全排除掉,这就是竞争排斥原理。在环境较为充裕、竞争双方势均力敌时,也可能形成平衡共存的局面。
三个共存物种的资源利用曲线
图中d为曲线峰值间的距离;w为曲线的标准差
a.狭生态位;b.宽生态位
d>w:种间竞争小,种内竞争大;
w>d:种间竞争大,种内竞争小;
种内竞争促进两物种的生态位接近,种间竞争促进两物种的生态位分开。
2. 生态位分化
生态位有重叠的物种会通过自然选择作用(比如形成不同食性、划分分布
区域和活动范围、错开活动时间等),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。生态位分化是生物对环境的长期
适应及自然选择的结果。
【对点即练】
1. (2025·福建宁德模拟)生态位可以定量测度一个物种在群落中的地位
或作用。生态位重叠是指两个或两个以上物种在同一空间分享或竞争资源
的情况。某研究小组调查了不同季节荒漠区主要鼠种的生态位重叠指数,
结果如下。下列有关叙述错误的是( )
A. 物种的生态位指该物种所处的空间位置,占用资源的情况以及与其他
物种的关系等
B. 野外调查这些鼠的种群数量可使用红外触发相机,以减少对它们的伤害
C. 不同季节两种鼠之间的生态位重叠指数不同,这是次生演替的结果
D. 秋季三趾跳鼠与其他鼠的生态位重叠指数比夏季低,可能原因是它有
冬眠习性
√
解析: 生态位指的是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,A正确;相比标记重
捕法,使用红外触发相机调查野外的这些鼠的种群数量可以减少对它们的
伤害,B正确;不同季节两种鼠之间的生态位重叠指数不同,主要是由不
同季节资源分布、环境条件等因素的变化导致的,不是次生演替的结果,
C错误;秋季三趾跳鼠与其他鼠的生态位重叠指数比夏季低,可能原因是
它有冬眠习性,与其他鼠竞争减少,D正确。
2. (2023·江苏高考14题)在江苏沿海湿
地生态系统中,生态位重叠的两种动物
甲、乙发生生态位分化,如图所示。甲主
要以植物a为食,乙主要以植物b为食,两
者又共同以植食性动物c为食。下列相关叙述错误的是( )
A. a、c分别处于第一、二营养级,其生态位重叠
B. a、b中的能量沿着食物链单向流动、逐级递减,最终以热能形式散失
C. 生物群落中物种的生态位受生物因素影响,也与非生物因素有关
D. 生态位分化是经自然选择形成的生物适应性,提高了生物对环境资源
的利用率
√
解析: a为植物,b为植物,c为植食性动物,a、c分别处于第一、二营
养级,是否存在生态位重叠无法判断,A错误;能量流动的起点是生产者
(a、b)固定的太阳能,渠道是食物链,特点是单向流动和逐级递减,但
不能循环,能量最终以热能形式散失,B正确;生态位受食物、天敌等生
物因素的影响,也受光照、温度等非生物因素的影响,C正确;每种生物
占据着相对稳定的生态位,这种生态位分化是经自然选择形成的生物适应
性,有利于不同生物充分利用环境资源,这也是群落中物种之间及生物与
环境之间协同进化的结果,D正确。
命题点4 群落的动态变化
【高考例证】
(2024·江西高考8题)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
√
解析: 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;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;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;题述
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。
【挖掘拓展】
1. 区分演替与群落的季节性变化
环境条件变化(如:气温、降水、轻度环境污染)、季节更替、动物迁徙
等引起的群落变化不属于群落演替,因为在此情况下并没有发生一个群落
代替另一个群落。
2. 剖析群落演替的原因与实质
(1)群落演替的过程本质上是一个生物与环境相互作用,协同进化的过
程,群落的空间结构、生态位的重叠与分化也是进化的结果,能减弱生存
斗争,利于生物共存和生物多样性的形成。
(2)在自然群落演替过程中,前一个阶段为后一个阶段的产生创造了条
件,后一个阶段的生物在生存斗争中更具优势,从而实现了群落的演替。
3. 总结演替过程群落发生的变化
在群落演替过程中,植物的净光合强度、各种群的数量特征与种群密度在
变化,群落的空间结构与特征(包括物种组成、种间关系、优势种、生态
位等)在变化,生态系统的物质循环、能量流动、稳定性在变化。
【对点即练】
1. (2025·辽宁本溪模拟)为研究秦淮河某段微生物群落的演替,研究者
将灭菌后的裸石置于该河段中,统计裸石上不同时间新增物种数目(图
1)、自养类群和异养类群的个体数量(A和H分别代表自养和异养类群的
优势种)(图2)。下列叙述正确的是( )
A. 裸石上发生的群落演替类型为次生演替
B. 裸石上的演替稳定后,群落结构应与周围类似石块上已稳定存在的群落
结构相似
C. 若异养类群的有机物全部来自自养类群,演替稳定后的生物数量呈正金
字塔形
D. 由图1可知,演替过程中物种丰富度先降低,之后保持稳定
√
解析: 裸石上没有植被和土壤条件,发生的群落演替类型为初生演
替,A错误;裸石与周围类似石块的环境条件相同,故裸石上的演替稳定后,其群落结构应与周围类似石块上已稳定存在的群落结构相似,B正确;演替稳定后自养类群和异养类群的数量金字塔一般呈正金字塔形,特殊情况下未必呈正金字塔形,C错误;图1中演替的前120天,生长在裸石上新增加的物种数目逐渐减少,但物种的总数即丰富度持续增加,D错误。
2. (2025·重庆二模)在某个森林生
物群落历经100年演替到顶极成熟群
落过程中,生产者的总初级生产量
(PG)、净初级生产量(PN)和群
落呼吸量(R)随时间变化的模式如图所示。以下叙述错误的是( )
A. PN早期增长后逐渐下降趋近于零
B. 顶极群落时PG基本上用于维持呼吸消耗
C. 顶极群落时各物种的生态位彼此分离不重叠
D. 对于短期轮伐的森林在PN峰值时砍伐能提高产量
√
解析: 随着森林的成熟,更多的能量被用于维持现有的生物量,PN早
期增长后逐渐下降趋近于零(从图中阴影部分也可看出),A正确;顶极
群落时,生态系统已经达到了一个平衡状态,PG总初级生产量主要用于维
持现有的生物量,即基本上用于维持呼吸消耗,B正确;顶极群落中,物
种之间可能会有生态位的重叠,因为物种间的竞争和相互作用是生态系统
稳定的一部分,C错误;因为PN峰值时,森林的净初级生产量最大,此时
砍伐可以最大化木材产量,D正确。
跟踪检测·巩固中提升
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一、选择题
1. (2025·江西萍乡二模)《古树名木保护条例》自2025年3月15日起施
行。江西省现存古树名木约12.6万株(各种保护级别古树占比分别为一级
1.8%、二级14.7%、三级83.5%),古树群432处。下列分析正确的是
( )
A. 调查古树名木的数目时,采用样方法比全面普查法更节省人力且结果
更准确
B. 三级保护古树占比最大,说明其种群年龄结构为增长型
C. 同一古树群中,不同高度的古树可能占据不同生态位以减少竞争
D. 古树群落长期受保护,物种丰富度必定持续增加
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解析: 古树名木通常分布稀疏且需要精确统计,全面普查虽然耗费人
力但能获得准确数据,A错误;年龄结构需通过种群中幼树、成树、老树
的比例判断,根据保护级别及比例无法得出此信息,B错误;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,同一古树群中,不同高度的古
树可能通过垂直空间分层占据不同生态位,从而减少对光照等资源的竞
争,C正确;物种丰富度受气候、演替阶段等因素影响,古树群落长期受
保护,物种丰富度也不一定持续增加,D错误。
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2. (2025·广东湛江模拟)研究人员使用“粪便DNA标记重捕法”估算祁
连山地区雪豹的种群密度。第一次收集到120份粪便样本,分析确定有30
只不同个体,第二次收集到150份粪便样本,分析确定有50只不同个体,
其中15只与第一次采样的个体相匹配。下列叙述错误的是( )
A. 两次收集粪便样本的区域要保持一致
B. 调查时需要对雪豹DNA作同位素标记
C. 该方法还可以调查雪豹种群的性别比例
D. 该区域的雪豹种群个体数量约为100只
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解析: 粪便标记重捕法利用了DNA分子的特异性,不需对研究对象直
接做标记,通过DNA序列比对就可确定研究对象是哪种个体、是不是同一
个个体等信息。与标记重捕法一样,首先要确定好调查范围,且每次调查
范围要一致,A正确;DNA分子具有特异性,故不需要对采集到的DNA分
子作同位素标记就能做出判断,B错误;根据DNA分子信息可以判断调查
对象的性别,可以获知调查对象的性别情况,C正确;根据标记重捕法的
计算公式,该调查区域的雪豹数量为30×50÷15=100只,D正确。
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3. (2025·黑吉辽蒙高考7题)红藻兼具无性生殖和有性生殖。海蟑螂依赖
红藻躲避天敌,并取食红藻表面附生的硅藻,在此过程中携带了红藻的雄
配子,使红藻有性生殖成功率提升。下列叙述错误的是( )
A. 海蟑螂与红藻存在互惠关系,二者协同进化
B. 海蟑螂数量减少不利于红藻形成多样的变异
C. 硅藻附生于红藻,因此二者存在寄生关系
D. 海蟑螂与红藻的关系类似传粉昆虫与虫媒花
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解析: 根据题干信息“海蟑螂依赖红藻躲避天敌……使红藻有性生殖
成功率提升”,可知海蟑螂与红藻的关系类似传粉昆虫与虫媒花,存在互
惠关系,二者协同进化,A、D正确;海蟑螂能够帮助红藻有性生殖,而有
性生殖有利于生物形成多样的变异,B正确;仅根据硅藻附生于红藻表面
无法判断硅藻和红藻存在寄生关系,C错误。
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4. (2025·福建泉州期中)某研学小
组将从葡萄皮上分离来的野生酵母菌
分别接种于3瓶相同的培养液中,放
置在转速不同的摇床上培养。培养时
间与酵母菌种群密度的关系如图。相
关叙述正确的是( )
A. 可以用稀释涂布平板法或者平板划线法计算酵母菌的数量
B. 培养8 h后,三个锥形瓶中酵母菌的种群密度均达到稳定
C. 实验目的是研究不同摇床转速对野生酵母菌种群数量的影响
D. 实验结束后,可以将废弃酵母菌培养液直接倒入水槽
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解析: 可以用稀释涂布平板法计算酵母菌的数量,但是平板划线法不
能用于计算酵母菌的数量,A错误;培养8 h后,210 r/min的瓶中酵母菌的
种群密度还在继续上升,B错误;分析题图可知,本实验的自变量为摇床
转速,因变量是酵母菌种群数量,故实验目的是研究不同摇床转速对野生
酵母菌种群数量的影响,C正确;丢弃菌液前要对菌液进行灭菌处理,避
免对环境造成污染,D错误。
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5. (2025·河北张家口二模)长江中下游
地区常常因持续梅雨而诱发大面积洪水,
如2024年长江中下游地区在梅雨期降水量
较常年偏多40%以上,导致了大范围的洪
水灾害。如图为长江某处生态护坡的模式
图,下列叙述正确的是( )
A. 季节性洪泛区只有草本植物,只有水平结构
B. 淹没区的植食性鱼类和植物只存在捕食关系
C. 随时间延长,季节性洪泛区可能出现灌木
D. 影响该生态护坡群落演替的因素只有降雨量
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解析: 季节性洪泛区既有垂直结构也有水平结构,A错误;淹没区的植
食性鱼类和植物存在捕食关系,也存在种间竞争关系,如争夺氧气,B错
误;随时间延长,群落不断演替,季节性洪泛区可能出现灌木,C正确;
生物的迁入、迁出以及群落内部种群相互关系的发展变化也是影响群落演
替的因素,D错误。
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6. (2025·山东枣庄二模)我国古书有“旱极而蝗”的记载,就是说大旱
之后通常会有蝗灾肆虐。在干旱的年份,土壤变得坚实,地面植被稀疏,
干旱裸露的荒地是蝗虫最佳的产卵和孵化场所,蝗虫数量大大增加。而阴
湿多雨的环境容易使蝗虫间出现流行性疾病,也会使青蛙的数量增加,发
生蝗灾的可能性大大降低。下列相关叙述错误的是( )
A. 利用性引诱剂改变蝗虫性别比例可以直接降低蝗虫种群密度
B. 食物、天敌青蛙和流行性疾病都是蝗虫种群的密度制约因素
C. 温度、水分等属于影响蝗虫的种群密度的非生物因素
D. 利用样方法调查蝗虫卵的密度能及时监控和预报蝗灾
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解析: 利用性引诱剂改变蝗虫性别比例可以间接降低蝗虫种群密度,A
错误;密度制约因素即影响程度与种群密度有密切关系的因素,如食物、
天敌、流行性传染病等,故食物、天敌青蛙和流行性疾病都属于蝗虫种群
的密度制约因素,B正确;温度、水分等属于非生物因素,不同年份的降
水量和温度不同,均会影响蝗虫的种群密度,C正确;利用样方法调查蝗
虫卵的密度可以预测蝗灾的发生率,能及时监控和预报蝗灾,D正确。
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7. (2025·河北衡水预测)我国科尔
沁沙地气候干旱,是我国土地沙化
较为严重的地区之一。科尔沁沙地
中小湖泊群落演替过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 在湖泊水深变浅,最后形成冰草群落或羊草群落的过程中,其有机质
沉积量可能增加
B. 在不同地段分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,常呈镶
嵌分布
C. 图中发生的演替类型与弃耕农田的演替类型相同,有利于改善当地的生
态环境
D. 在湖泊中挺水植物、浮叶植物、沉水植物的分层现象有利于充分利用
阳光等环境资源
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解析: 随着湖泊变浅,水生植物逐渐被陆生植物替代,植物残体积累
增加,同时沙地植被的根系和凋落物会促进有机质沉积,A正确;由于地
形、土壤湿度和盐碱度、光照强度的不同等,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,这属于群落的
水平结构,B正确;科尔沁沙地的湖泊群落演替过程属于逆向演替,生态
系统退化会进一步破坏植被覆盖、降低生物多样性,这一演替过程不利于
改善生态环境;弃耕农田上发生的演替属于次生演替,有利于改善当地的
生态环境,C错误;芦苇等挺水植物和沉水植物的分层现象是水生群落的
垂直结构,能最大化利用不同水深的光照资源,D正确。
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8. (2025·江苏南京二模)新疆天山的植被随着海拔的升高呈现出明显的
分带,如图所示。下列叙述正确的有( )
A. 天山不同海拔地段分布着不同的优势
种,主要原因是光照的差异
B. 调查山地草原植被的丰富度时,需随
机选取多个样方求平均值
C. 云杉林森林群落中有乔木、灌木和草
本,体现了群落的垂直结构
D. 调查天山高寒地带濒危动物伊犁鼠兔的种群密度常用标记重捕法
√
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解析: 天山不同海拔地段分布着不同的优势种,主要原因是温度的差
异,因为海拔是影响气温变化的重要因素,A错误;调查山地草原植被的
丰富度时,需随机选取多个样方,统计植物种类数,而不是求平均值,B
错误;云杉林森林群落中有乔木、灌木和草本,体现了群落的垂直结构,
这有利于群落中的生物充分利用空间、资源,C正确;调查天山高寒地带
濒危动物伊犁鼠兔的种群密度常用逐个计数法,濒危动物数量少,不适合
用标记重捕法,D错误。
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9. 群落中,当一个早到物种耗尽系统资源,从而抑制了晚到物种在该群落
的建立,称为“抢占生态位”;当一个早到物种改变环境,使另一个晚到
物种受益的情况称为“促进生态位”;当一个早到物种改变了环境状况
(而不是资源水平),以减缓或阻止晚到物种在该系统的建立,这种情况
称为“抑制生态位”。下列相关分析不正确的是( )
A. 要研究某植物的生态位,通常要研究其种群密度、植株高度、出现频
率等
B. “抢占生态位”可通过营养竞争、空间竞争等形式发生
C. 在肠道中,早到拟杆菌占满结肠深部隐窝,迫使晚到细菌只能占据易被
免疫系统清除的位置,这属于“抑制生态位”
D. 地衣分泌有机酸腐蚀岩石,晚到的苔藓更容易存活,这属于“促进生
态位”
√
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解析: 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;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正确。“抢占生态位”题
干是说早到物种耗尽系统资源,因此可能影响到营养或空间,即“抢占生
态位”可通过营养竞争、空间竞争等形式发生,B正确。早到拟杆菌占满
结肠深部隐窝,迫使晚到细菌只能占据易被免疫系统清除的位置,这属于
“抢占生态位”,C错误。地衣分泌有机酸腐蚀岩石,改良土壤,使后期
的生物易于生存,应该是“促进生态位”,D正确。
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二、非选择题
10. (2024·贵州高考19题)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)若随海拔的升高,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
。
温度
出生率、死亡率、迁入
率和迁出率
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解析:在自然界,种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响;若随海拔的升高,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温度。种群密度是种群最基本的数量特征。种群的其他数量特征是影响种群密度的重要因素,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率,进而间接影响种群密度;在一个生态系统中,影响种群密度的直接因素有出生率、死亡率、迁入率和迁出率。
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(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。
解析:要认识一个群落,首先要分析该群落的物种组成。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;不同群落的物种组成不同,物种的数目也有差别;可见不同生态系统的差别是群落的物种组成不同、物种的数目也不同。群落的结构包括垂直结构和水平结构,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,这属于群落的水平结构。
物种组成不
同、物种数目
水平
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(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
。
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
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解析:群落交错区是指两个或多个群落之间的过渡区域;在群落交错区,由于多个生物群落的共存和相互影响,物种之间的竞争尤为激烈。这种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。这种竞争对于群落交错区的物种组成和生态系统结构具有重要影响。可见一般情况下,与非交错区相比,两种生态系统交错区物种之间的竞争较强,原因是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。
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感谢您的观看