(共75张PPT)
专题十一 种群与群落
种群及其动态
1.(不定项)(2025·黑吉辽蒙卷)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,结果如下图。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
CD
解析:CD 若现有条件不变,则环境容纳量基本不改变,种群数量不会持续增长,A错误;由图可知,2013年猕猴种群数量未达到840只,因此无法得出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,B错误;人为投食增加了猕猴的食物来源,使得猕猴种群的环境容纳量增大,超过了在自然环境下的环境容纳量,C正确;由于猕猴种群数量增长会导致人猴冲突事件增多,因此适时迁出部分猕猴族群可达到人与动物和谐相处,D正确。
2.(2024·浙江6月选考)黄鳝从胚胎期到产卵期都是雌性,产卵过后变为雄性。研究人员对洞庭湖周边某水域捕获的1178尾野生黄鳝进行年龄及性别的鉴定,结果如下表。
生长
期 体长/
cm 尾数 雌性 雄性
尾数 比例/% 尾数 比例/%
Ⅰ龄 ≤30.0 656 633 96.5 8 1.2
Ⅱ龄 30.1~
50.0 512 327 63.9 116 22.7
Ⅲ龄 50.1~
55.0 6 2 33.3 4 66.7
Ⅳ龄 ≥55.1 4 0 0.0 4 100.0
下列叙述正确的是( )
A.该黄鳝种群的年龄结构为衰退型
B.种群中雄黄鳝的平均年龄大于雌性
C.随年龄增长雄黄鳝数量逐渐增加
D.该黄鳝种群的雌雄比例约为1∶1
B
解析:B 由表中信息可知,该黄鳝种群幼年(Ⅰ龄期)的个体多,老年(Ⅳ龄期)的个体少,说明该黄鳝种群的年龄结构为增长型,A错误;由题意“黄鳝从胚胎期到产卵期都是雌性,产卵过后变为雄性”可推知,种群中雄黄鳝的平均年龄大于雌性,B正确;分析表中信息可知,Ⅱ龄期雄黄鳝数量最多,Ⅰ龄期、Ⅲ龄期和Ⅳ龄期雄黄鳝数量非常少,C错误;表中信息显示:各年龄期雌性个体的总数明显大于雄性个体的总数,说明该黄鳝种群的雌雄比例不是1∶1,D错误。
(1)(2022·辽宁卷)人工草坪物种比较单一,易受外界因素的影响而杂草化。双子叶植物欧亚蔊菜是常见的草坪杂草。其中欧亚蔊菜入侵人工草坪初期,种群增长曲线呈“S”形。( )
(2)(2022·山东卷)一个繁殖周期后的种群数量可表示为该种群的补充量。某实验水域中定期投入适量的饲料,其他因素稳定。图中曲线Ⅰ表示该实验水域中某种水生动物的亲体数量与补充量的关系,曲线Ⅱ表示亲体数量与补充量相等。其中亲体数量约为1000个时,可获得最大持续捕捞量。( )
×
×
(3)(经典高考题,节选)随着培养时间的延长,在有限的空间中,每组酵母菌种群数量都会达到环境容纳量。环境容纳量是指__________________ __________________。
一定的环境条件所能
维持的种群最大数量
1.图解种群数量特征之间的关系
提醒:①种群数量不等于种群密度:种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数,强调“单位面积或单位体积”,即种群数量多,种群密度不一定大。
②决定种群密度变化的直接因素:出生率和死亡率、迁入率和迁出率。在具体环境中的种群要根据实际情况分析。
③决定种群密度的间接因素:年龄结构和性别比例。其中年龄结构既能影响出生率,又能影响死亡率,而性别比例只能影响出生率。
2.种群数量变化的模型分析
3.坐标模型中K值确认与λ值变动分析
(1)K值确认: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:
命题点
围绕种群的特征考查生命观念及科学思维
1.植食性金龟子是啄木鸟的食物之一,某森林的金龟子因感染病毒性传染病而导致种群数量减少,从而对啄木鸟的年龄结构造成影响,使啄木鸟幼年个体数减少,但成年啄木鸟的数量不受影响。下列相关叙述错误的是( )
A.啄木鸟的出生率是指单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值
B.年龄结构为稳定型的啄木鸟种群,其种群数量也可能发生变化
C.病毒导致的疾病属于影响金龟子种群数量的非密度制约因素
D.病毒可利用金龟子细胞中的核糖体合成自身的蛋白质
C
解析:C 出生率是指单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值,A正确;年龄结构为稳定型的啄木鸟种群,其种群数量也可能因为环境条件改变等因素发生变化,B正确;病毒对于种群数量的制约属于密度制约因素,C错误;核糖体是蛋白质的合成车间,病毒无细胞结构,必须寄生在宿主细胞内进行增殖,故病毒可利用金龟子细胞中的核糖体合成自身的蛋白质,D正确。
2.一般来说,雌雄异株植物自然种群的性别比例为1∶1,但环境因子会使性别比例偏离。斑子麻黄是耐贫瘠、干旱、寒冷的雌雄异株植物。如图为某山坡不同区域(S1、S2样地的营养条件优于S3、S4)斑子麻黄种群调查结果。下列分析正确的是( )
A.调查斑子麻黄种群性别比
例不需要随机取样
B.S2样地斑子麻黄种群的年
龄结构为增长型
C.营养不良环境下幼龄雄株
比雌株生命力更强
D.海拔越高则斑子麻黄种群
性别比例偏离越明显
C
解析:C 调查斑子麻黄种群性别比例需要随机取样,A错误;S2样地斑子麻黄种群成年和老年个体多,幼年个体少,故其年龄结构为衰退型,B错误;由题干信息知,S1、S2样地的营养条件优于S3、S4,同时据柱形图可知,营养不良环境下幼龄雄株比雌株生命力更强,C正确;图中数据无法说明海拔越高则斑子麻黄种群性别比例偏离越明显,D错误。
命题点
围绕种群的数量变化考查科学思维和科学探究
3.研究小组对某地两个种群的数量进行了多年的跟踪调查,并研究Nt+1/Nt随时间的变化趋势,结果如图所示(图中Nt表示第t年的种群数量, Nt+1表示第t+1年的种群数量)。下列分析正确的是( )
A.甲种群在O~t3段的年龄结构为增长型
B.乙种群在O~t1段的种群数量呈“J”形增
长
C.乙种群在t2时数量最少,t3时达到K值
D.甲种群在t3后数量相对稳定可能是生存条件得到改善
B
解析:B 甲种群在O~t2段,Nt+1/Nt值小于1,种群数量减小,故甲种群在O~t2段的年龄结构是衰退型,A错误;乙种群在O~t1段,Nt+1/Nt值大于1,且保持不变,种群数量呈“J”形增长,B正确;乙种群t3后Nt+1/Nt等于1,种群数量不再变化,此时种群数量最少,C错误;甲种群在t3后,Nt+1/Nt大于1,且保持不变,种群数量呈“J”形增长,可能是生存条件得到了改善,D错误。
4.种群增长率是指单位时间内新增加的个体数占种群个体总数的比率,可表示为(Nt+1-Nt)/Nt×100%。调查某种群一段时间内某些特征的变化,得到如图A、B两条曲线,以下分析正确的是( )
A.若曲线A能表示呈“J”形增长的种群的增长率,则X能等于0
B.若曲线B表示种群增长率,且X=1,则Nt+1/Nt=2
C.若曲线A、B分别表示迁入率、迁出率,则6年
内种群数量不断增加
D.若曲线B表示“J”形曲线的增长率,则X=1-λ
B
解析:B 若曲线A表示的是“J”形曲线的增长率,呈“J”形增长的种群的增长率不变且大于0,则X不可能等于0,A错误;若曲线B表示某种群增长率,且X=1,(Nt+1-Nt)/Nt=1,则Nt+1/Nt=2,B正确;若曲线A、B分别表示迁入率、迁出率,则6年内迁入率大于迁出率,但不知道出生率和死亡率的关系,无法判断种群数量上升还是下降,C错误;若曲线B表示“J”形曲线的增长率,则X=λ-1,
D错误。
5.(不定项)农田中存在一种对农作物危害很大的昆虫,其常将卵产在农作物的叶子上,孵化出的幼虫会啃食叶片,成虫具有较强的趋光性。下列说法正确的是( )
A.调查农田中该种昆虫卵的密度和成虫的密度可以采用不同的方法
B.建立该种昆虫种群增长数学模型时,需要先提出假设再观察并提出问题
C.该种昆虫的幼虫啃食农作物叶片不会诱导农作物产生抗虫的变异性个体
D.通过向农田引入该种昆虫的天敌不会改变该种群的K值
AC
解析:AC 调查农田中该种昆虫卵的密度和成虫的密度分别采用样方法和黑光灯诱捕法,A正确;数学模型建立的一般步骤是观察并提出问题→提出合理假设→根据实验数据,用适当的数学形式表达事物的性质→通过进一步实验或观察,对模型进行检验或修正,B错误;农作物产生抗虫的变异性个体与昆虫的幼虫啃食农作物无关,C正确;K值的大小取决于环境条件,引入天敌后,K值会减小,D错误。
1.(原因分析类)年龄结构为衰退型的种群,其种群密度不一定会减小,其原因是_______________________________________________________ ___________________________________________________________________________。
2.(措施依据类)在荒原变林海的过程中,林场建设者施用人工合成的性引诱剂来降低虫害的发生率,其原理是什么?______________________ __________________________________________。
根据年龄结构可预测种群密度的变化趋势,但种群密度主要由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定,且出生率和死亡率还与气候、食物等因素有关
破坏害虫正常的性别比例,降低种群的出生率,从而降低害虫的种群密度
3.(批判性思维类)岛上有一种专吃黑尾鸥的蝮蛇,为了更好地保护海岛上的黑尾鸥,有人建议在14年以后开始捕杀蝮蛇,有人支持,也有人反对。试利用生态学原理分析,支持者的理由是什么?反对者的理由是什么?___________________________________________________________ ________________________________。
蝮蛇是黑尾鸥的天敌,捕杀蝮蛇后会增大黑尾鸥种群的K值;捕杀蝮蛇后,可能破坏原有的生态平衡
微专题2
群落及其演替
1.(2024·安徽卷)物种的生态位研究对生物多样性保护具有重要意义。研究人员对我国某自然保护区白马鸡与血雉在三种植被类型中的分布和日活动节律进行了调查,结果见下表。下列叙述错误的是( )
白马鸡的分布占比/% 血雉的分布占比/%
旱季 雨季 旱季 雨季
针阔叶混交林 56.05 76.67 47.94 78.67
针叶林 40.13 17.78 42.06 9.17
灌丛 3.82 5.55 10.00 12.16
白马鸡的分布占比/% 血雉的分布占比/%
旱季 雨季 旱季 雨季
日活动节律
A.生境的复杂程度会明显影响白马鸡和血雉对栖息地的选择
B.两物种在三种植被类型中的分布差异体现了群落的垂直结构
C.季节交替影响两物种对植被类型的选择,降水对血雉的影响更大
D.两物种在白天均出现活动高峰,但在日活动节律上存在生态位分化
解析:B 垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象,两物种在三种植被类型中的分布属于不同地域的分布,不在同一个生态系统,其分布差异不是群落的垂直结构,B错误。
2.(2024·江西卷)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
D
解析:D 沙丘上发生的演替是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开始的,是初生演替;退耕农田上发生的演替是在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开始的,是次生演替,A正确。植物固定分布在一定区域,可以用样方法调查其种群密度,B正确。人为地引入优势物种可以改变群落演替的速度,C正确。题述退耕农田群落演替发生在某干旱地区,演替的最终阶段不一定是森林阶段,D错误。
(1)(2022·山东卷)某地长期稳定运行稻田养鸭模式,运行过程中不投放鸭饲料,鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等,鸭粪可作为有机肥料还田。该稻田的水稻产量显著高于普通稻田,且养鸭还会产生额外的经济效益。若该稻田与普通稻田的秸秆均还田且其他影响因素相同,那么其中该稻田与普通稻田的群落空间结构完全相同。( )
×
(2)(2021·山东卷)某种螺可以捕食多种藻类,但捕食喜好不同。L、M两玻璃缸中均加入相等数量的甲、乙、丙三种藻,L中不放螺,M中放入100只螺。一段时间后,将 M 中的螺全部移入 L 中,并开始统计 L、M 中的藻类数量,结果如图所示。实验期间螺数量不变,其中螺捕食藻类的喜好为甲藻>乙藻>丙藻。( )
√
(3)(2023·新课标卷,节选)要研究湖区水鸟的生态位,需要研究的方面有________________________________________(答出3点即可)。该生态系统中水鸟等各种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是__________________________________。
栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等
有利于不同生物之间充分利用环境资源
1.两个物种之间可能存在的种间关系比较
注:“+”表示有利,“-”表示有害。
关系类型 物种 关系特点
A B
原始合作 + + 彼此有利,两者结合松散
互利共生 + + 彼此有利,两者结合紧密
种间竞争 - - 相互排斥
捕食 + - 种群A杀死或吃掉种群B中的一些个体
寄生 + - 种群A寄生于种群B并有害于后者
2.厘清群落的两种结构
提醒:竹林中的竹子高低错落有致不是群落的垂直结构,这里的竹子实为一个种群范围。群落垂直结构中不同层次的生物为不同物种生物。
3.明确群落的季节性和生态位
(1)群落的季节性
(2)生态位
4.“三看法”判断初生演替与次生演替
命题点
围绕群落的结构考查生命观念及社会责任
1.研究种群和群落的特征,在野生动物资源的合理利用和保护、害虫的防治等方面有着重要意义。如图是某群落中甲、乙、丙三个不同生物种群的个体数量与年龄结构示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.种群数量变化受非生物因素和生物因素的影响,物种组成是区分不同群落的基本特征
B.若甲、乙、丙都是动物种群,则一段时间后丙种群数量可能下降
C.在研究该群落时,可通过统计
多个样方内的植物种类并取平均值
的方式调查植物丰富度
D.田鼠种群变化趋势如乙种群,
但田鼠数量随季节波动的主要原因
是食物量的变化
C
解析:C 种群数量变化受非生物因素(阳光、温度、水等)和生物因素的影响,物种组成是区分不同群落的基本特征和首要特征,A正确;若甲、乙、丙都是动物种群,则一段时间后丙种群数量可能下降,因为其年龄结构是衰退型,B正确;调查群落中的植物丰富度时,不能取平均值,C错误;据图示可知,乙种群年龄结构为稳定型,持续数年调查田鼠,其种群变化趋势与乙种群相似,但田鼠数量随季节波动,出现这一现象的主要原因是食物量随季节发生变化,D正确。
2.玉米按照主茎与叶片之间的夹角可分为紧凑型、半紧凑型和平展型,选择合适的玉米类型有利于在“大豆—玉米带状复合种植”技术中实现玉米给大豆让空间,提高土地的产出效益。在某复合种植地块里,生长有马唐、刺儿菜、绿狗尾等杂草,另外还生活着玉米螟等小动物。下列叙述错误的是( )
A.大豆—玉米带状复合种植既提高了光能利用率又提高了土壤肥力
B.大豆、玉米及杂草等植株的分层现象,体现了群落的垂直结构
C.玉米种植的密度、高度以及与大豆的关系都属于玉米生态位研究的范畴
D.“大豆—玉米带状复合种植”中应选择种植平展型玉米
D
解析:D 大豆—玉米带状复合种植模式下,玉米和大豆在空间上分层分布,可以提高光能利用率,同时大豆根共生的固氮菌可以提高土壤中氮含量,有利于土壤肥力的提高,A正确;在该复合种植地块里,大豆、玉米及杂草等植株在垂直方向上呈分层分布,体现了群落的垂直结构,B正确;植物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,因此玉米种植的密度、高度以及与大豆的关系都属于玉米生态位研究的范畴,C正确;在“大豆—玉米带状复合种植”中应选择种植紧凑型玉米,这样的玉米叶片与主茎之间夹角较小,能使位于下层的大豆获得较多光能,有利于大豆和玉米的双丰收,提高土地产出收益,D错误。
命题点
围绕群落的演替考查生命观念及科学思维
3.火是森林重要的干扰因子,森林火灾可毁坏大面积的森林资源,影响整个森林生态系统的发展和演替。如图是某落叶松林区重度火烧后草本、灌木、乔木三种植被类型盖度(某区域植物地上部分垂直投影面积占区域总面积的百分比)的变化。下列相关叙述错误的是( )
A.图中①②③分别代表乔木、灌木、草本
B.重度火烧后,森林逐渐恢复原状属于次
生演替
C.随着演替的进行,森林郁闭度增加,对
土壤、光能的利用能力减弱
D.造成重度火烧后植被③盖度下降的主要
原因是其获得的光照减少
C
解析:C 火烧后,随着演替的进行和时间的推移,草本、灌木和乔木依次成为优势种,草本植物盖度逐渐下降并稳定,而灌木和乔木盖度逐渐升高,并且乔木盖度大于灌木,因此图中①②③分别代表乔木、灌木、草本,A正确;重度火烧后,含有土壤条件和部分繁殖体,故森林逐渐恢复原状属于次生演替,B正确;随着演替的进行,森林郁闭度增加,但是群落的垂直结构复杂,垂直方向上呈分层分布,对土壤、光能的利用能力增强,C错误;造成重度火烧后植被③盖度下降的主要原因是重度火烧初期,没有高大乔木,阳光可以直射,
因此草本盖度最高,但随着时间推移,灌木和乔木逐渐升高,阻挡了阳光导致盖度下降,D正确。
4.进展演替指生物群落向结构和成分复杂化的方向进行的演替,群落对环境的利用由不充分到充分。逆行演替则指群落向结构简单化的方向进行的演替。下列叙述正确的是( )
A.进展演替和逆行演替的终点分别是森林和荒漠
B.人类的活动可改变进展演替和逆行演替的速度和方向
C.火灾后的森林和过度放牧的草原上的演替属于逆行演替
D.进展演替提高了物种丰富度但不影响物种生态位的变化
B
解析:B 进展演替和逆行演替的终点不一定分别是森林和荒漠,而是与环境有关,A错误;人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行,人类的行为可加速或减慢进展演替和逆行演替,B正确;火灾后的森林一般属于进展演替,过度放牧的草原上的演替一般属于逆行演替,C错误;进展演替群落结构复杂化,提高了物种丰富度,同时也会改变物种的空间位置、食物来源和种间关系,因此可能会改变物种的生态位,D错误。
1.(原因分析类)种植过大片草莓的农田,闲置数年后被柳树等木本植物覆盖,成片的草莓不见了。请解释其中的原因。为什么草莓不能和柳树等木本植物共同繁盛呢?_________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________。
2.(判断依据类)经过40多年的艰苦奋斗,江苏东台大片的盐碱荒滩被改造成了漫漫林场,即东台黄海森林公园。若自然环境不发生根本变化,在我国西北地区的荒漠地带能不能建立起像江苏省东台黄海森林公园一样的林场?______________________________________________。
这是群落演替的结果,因为柳树较高大,占据更多的空间和阳光,与草莓相比,它具有生长的优势,所以柳树能迅速繁殖起来,而草莓得不到生长所需的阳光,难以成片生长
不能,两地自然环境不同,群落演替的最终结果不同
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1
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(限时:45分钟)
一、单项选择题
1.下列有关种群的叙述,错误的是( )
①调查动物种群密度的方法有:逐个计数法、标记重捕法、样方法、红外触发相机法等 ②影响种群数量变化的因素有生物因素、非生物因素 ③食物和天敌等生物因素称为非密度制约因素 ④气温和干旱等气候因素以及地震、水灾等自然灾害称为密度制约因素
A.一项 B.两项
C.三项 D.四项
课时作业
训练(十一) 种群与群落
B
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1
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解析:B 调查动物种群密度的方法有:逐个计数法(分布范围较小、个体较大)、标记重捕法(活动能力强,活动范围大)、样方法(活动能力弱、活动范围小)、红外触发相机法等,①正确;影响种群数量变化的因素有生物因素、非生物因素,②正确;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,称为密度制约因素,③错误;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,④错误。
2
1
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10
2.如图表示某生态系统中甲、乙两个种群的增长速率随时间的变化曲线。已知两种群的初始种群数量相同,下列说法正确的是( )
A.甲种群呈“J”形增长,乙种群呈“S”形
增长
B.P点时,甲、乙两种群的种群数量相
等
C.乙种群在t4时的种群数量约是t3时的2
倍
D.在t3时,甲种群的年龄结构为衰退型
C
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解析:C 由图可知,甲、乙种群的增长速率都是先增大后减小,因此甲、乙种群都呈“S”形增长,A错误;P点时,甲、乙种群的增长速率相等,但P点前甲种群的增长速率始终大于乙种群,且二者的初始种群数量相同,因此P点时甲种群的种群数量大于乙种群,B错误;数量呈“S”形增长的种群在K/2时增长速率最大,乙种群在t3时增长速率最大,此时种群数量为K/2,在t4时增长速率为0,种群数量
达到K值,C正确;在t3时,甲种群的增长速率为0,出生率和死亡率相等,年龄结构为稳定型,D错误。
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3.沙漠蝗是极具破坏性的迁徙性害虫之一。如图所示的是我国科研人员在某地区研究“牧鸭治蝗”时构建的鸭-蝗虫模型,图中箭头所指的方向代表曲线变化趋势。下列分析错误的是( )
A.调查蝗虫的幼虫种群密度时,常采用样方法
B.图中N2→N3时,蝗虫种群的年龄结构为增长
型
C.在鸭种群数量由P2→P3的过程中,蝗虫种群
种内竞争逐渐增强
D.与化学防治相比,牧鸭治蝗的优势有提高生物多样性等
C
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解析:C 在鸭种群数量由P2→P3的过程中,蝗虫种群数量由N3→N2逐渐减少,种内竞争逐渐减弱,C错误。
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4.在海洋中,某些年龄相同的不能活动的动物种群中,典型的竞争结果是较少量的较大个体存活下来,这种现象被称为“自疏现象”。下列说法错误的是( )
A.“自疏现象”通过直接影响种群的死亡率来调节种群密度
B.“自疏现象”改变了种群的年龄结构,不利于种群的发展
C.随着该类动物种群的种群密度增大,种内竞争加剧
D.食物影响着该类动物种群的数量,属于密度制约因素
解析:B “自疏现象”只留下了较少量的较大个体,有利于种群的发展,“自疏现象”不一定改变种群的年龄结构,B错误。
B
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5.种群密度效应是指在一定时间内,当种群的个体数目增加时,就必定会出现相邻个体之间的相互影响。种群密度效应包括两个重要的法则:①在一定范围内,当条件相同时,物种个体平均重量W与密度d的乘积是个常数Ki,最后Ki总是基本一致,即产量恒定法则;②随着密度增加,种内竞争加剧,引起种群个体死亡而密度减少,即自疏现象。下列有关叙述错误的是( )
A.产量恒定法则保障了种群成员间既互相吸引也互相排斥,维持产量的恒定
B.种群密度能反映种群在一定时期的数量,但仅靠这一特征不能反映种群数量的变化趋势
C.出现产量恒定法则的原因是自然生态系统的资源和空间都是有限的
D.自疏现象是正反馈调节的结果,也是对不利生长环境的一种适应
D
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解析:D 密度增加,种内竞争加剧,引起种群个体死亡而密度减少,这是负反馈调节的结果,也是对不利生长环境的一种适应,D错误。
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6.云南玉溪森林火灾十一年后虽然已在原地点形成了茂密的森林,但所造成的损失是不可估量的。下列说法错误的是( )
A.玉溪森林火灾过后十一年所发生的演替为次生演替
B.玉溪火灾后森林生态系统能较好地恢复得益于当地的气候
C.人类活动会使演替按照不同于自然演替的方向和速度进行
D.未发生火灾时森林生态系统草本植物最多,为优势物种
解析:D 未发生火灾时森林生态系统草本植物最多,但乔木为优势物种,D错误。
D
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二、不定项选择题
7.如图表示甲、乙两种群先后迁入某生态系统后的种群数量变化曲线。下列说法错误的是( )
A.甲种群迁入的某生态系统可能存在甲种群的天敌
B.甲种群和乙种群之间通过信息传递发生正反馈调节
C.乙种群迁入该生态系统后,使甲种群的环境容纳量变小
D.甲种群的出生率随着种群数量的增加而降低,在K值时降为0
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解析:BD 甲种群迁入该生态系统后数量增长呈“S”形,不是理想条件下的增长模式,故据此推知可能存在甲种群的天敌,A正确;根据甲乙种群数量变化曲线呈现先增加者先减少的变化趋势,可知乙种群和甲种群的种间关系是捕食,其中甲种群是被捕食者,甲种群和乙种群之间通过信息传递发生负反馈调节,B错误;环境容纳量是指一定环境条件所能维持的种群最大数量,乙种群迁入该生态系统后,作为甲的天敌,使甲种群的环境容纳量变小,C正确;K值时种群的出生率=死亡率,此时出生率并不等于0,D错误。
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8.美丽星杆藻和针杆藻在细胞壁形成过程中都需要硅酸盐。如图表示二者单独培养和混合培养时,两种藻类的种群密度及培养液中硅酸盐的含量变化。下列相关叙述错误的是( )
A.两种藻类单独培养时均呈“S”形
增长
B.二者的竞争优势取决于初始种
群密度
C.美丽星杆藻在低硅酸盐水平下
具有竞争优势
D.自然界中硅酸盐含量可能导致
二者生态位分化
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解析:BC 据图示可知,单独培养两种藻类时,由于受环境限制,这两种种群数量均呈“S”形增长,A正确;后两个图中两种藻类初始种群密度不相同,但最终都是针杆藻在竞争中占优势,因此二者的竞争优势并不取决于初始种群密度,B错误;据后两个图可知,与高硅酸盐水平相比,在低硅酸盐水平下,针杆藻的种群数量与美丽星杆藻数量差值更大,说明针杆藻在低硅酸盐水平下更具竞争优势,C错误;自然界中硅酸盐含量可能引起针杆藻和美丽星杆藻在竞争中的地位变化,导致二者生态位分化,D正确。
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三、非选择题
9.北美车前种群在入侵地急剧增长,反映出较强的环境适应能力,具体体现在生理、形态和生物量分配的可塑性等方面。北美车前在繁殖阶段其地上、地下部分形态参数及繁殖分配均受种群密度的制约。与低密度种群相比,高密度北美车前植株过氧化物酶活性、可溶性糖及脯氨酸含量较高,叶绿素a/叶绿素b则较低(叶绿素b吸收光能,叶绿素a吸收和转化光能),使高密度种群可较好地适应郁闭群体环境,并通过抗氧化酶的调节形成一定的抗逆能力。北美车前形态可塑性强,其个体形态学指标随种群密度增加呈现规律性变化,但形态、生理和生殖分配等特征对种群密度表现出不同程度的表型可塑性。
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(1)北美车前作为入侵物种,其进入新地区初期表现为“________”(填“S”或“J”)形增长,原因是____________。
(2)随着北美车前种群密度的增加,其个体变小,单叶重下降,叶绿素a/叶绿素b的值减小,这对于北美车前的生存是有利的,请列举出两点有利因素并说明原因____________________。
(3)由图2可以得出的结论是_____________。随种群密度增大生物量比例出现这种变化对于北美车前的意义是__________________。
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解析:(1)物种入侵初期阶段,由于环境资源丰富,缺乏竞争者和天敌,该物种会一直保持较高且稳定的增长率,表现出“J”形增长的特点。(2)随着北美车前种群密度的增加,其个体变小、单叶重下降,总体细胞呼吸减弱,有利于减少有机物的消耗;密度增大后,单个植株获得的光减少,吸收光能的叶绿素b比例增加,能够转化光能的叶绿素a比例降低,有利于保障光能的转化效率。(3)随着种群密度的增加,繁殖器官得到的有机物的比例增加,叶和根得到的有机物的比例减少,只有通过将更多有机物分配到繁殖器官,北美车前的繁殖能力才能得到保障,进而维持整个种群的繁衍。
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答案:(1)J 入侵初期北美车前可利用的资源丰富,且缺少竞争者和天敌 (2)个体小、单叶重下降,细胞总体呼吸减弱,有利于减少有机物的消耗;密度增大,单个植株获得的光减少,吸收光能的叶绿素b比例增加,能够转化光能的叶绿素a比例降低,有利于保障光能的转化效率 (3)随着种群密度的增加,繁殖器官得到的有机物的比例增加,叶和根得到的有机物的比例减少 有利于北美车前将更多营养用于繁殖器官,保障产生后代的能力
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10.松材线虫会引起松树毁灭性病害,自传入我国后迅速传播扩散,危害程度逐渐加深。为防治松材线虫病害,研究人员开展了相关研究。
(1)松墨天牛是松材线虫病的主要传播媒介昆虫。携带松材线虫的松墨天牛在取食和产卵过程中将松材线虫传播到健康松树上,松材线虫生活在松树体内,能快速破坏松树的输导组织,导致松树迅速萎蔫死亡。由此分析松材线虫与松树的关系是________________。
(2)为研究松材线虫入侵对松林生态系统中植物的影响,研究人员在受害程度不同的多个样地内采用____________法进行调查,并测定乔木层和灌草层的地上部分生物量,结果如图。
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调查结果说明,随受害程度的加大,乔木层地上部分生物量逐渐减少,其中受影响最小的样地是________________。样地内灌草层地上部分生物量均随受害程度增加而增加,可能的原因是_____________________。
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(3)花绒寄甲幼虫是松墨天牛的天敌。利用花绒寄甲幼虫对松墨天牛传播的松材线虫病的防治展开研究,研究人员选取了重度病害的三个林区,实验组释放花绒寄甲幼虫,对照组不释放,统计松木上松墨天牛的数量,结果如表:
林区 组别 释放前松墨天牛数量/条 释放后松墨天牛数量/条 松墨天牛数量变化率/条
A区 实验组 86.22 49.64 42.43
对照组 85.36 80.61 5.56
B区 实验组 72. 54 40.42 44.28
对照组 74.22 68.51 7.69
C区 实验组 57.61 26.54 53.93
对照组 55.28 48.42 12.40
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每个林区都设置对照组的目的是校正防治效果,校正后的防治效果(%)=(a-b)/(1-对照组松墨天牛数量变化率)×100%,其中“a”“b”分别为______________。由表中结果可知,林间人工释放花绒寄甲幼虫能有效降低松墨天牛的数量。若要进一步确定花绒寄甲幼虫的防治效果,还需测定的指标有____________。
解析:(1)松材线虫生活在松树体内,松材线虫食用的是松树的部分组织,所以松材线虫与松树的关系是寄生。
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(2)调查植物和活动力弱的动物用样方法调查,所以为研究松材线虫入侵对松林生态系统中植物的影响,研究人员在受害程度不同的多个样地内采用样方法进行调查。调查结果如图,5马5阔在不同的受害程度中的地上部分生物量变化最小,则说明5马5阔受影响最小。随受害程度的增加乔木层地上生物量减小,林下光照强度增加,有利于灌草层植物的生长,则灌草层地上部分生物量均随受害程度增加而增加。
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(3)每个林区都设置对照组的目的是校正防治效果,校正后的防治效果(%)=(a-b)/(1-对照组松墨天牛数量变化率)×100%,则a表示实验组松墨天牛数量变化率、b表示对照组松墨天牛数量变化率。可通过测定林区松木死亡率(或存活率)或松木上松材线虫数量,进一步确定花绒寄甲幼虫的防治效果。
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答案:(1)寄生 (2)样方 5马5阔 随受害程度的增加乔木层地上生物量减小,林下光照强度增加,有利于灌草层植物的生长 (3)实验组松墨天牛数量变化率、对照组松墨天牛数量变化率 林区松木死亡率(或存活率)或松木上松材线虫数量