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第七单元 生物与环境
第1讲种群与群落
[知考纲·明考情]
知识内容
必考要求
备考指南
1.种群的概念和特征
a
命题特点
主要以选择题形式呈现，部分内容如种群密度调查方式、环境容纳量等可能会以非选择题形式呈现。
2.标志重捕法
a
考情分析
种群基本特征的解读，如种群密度、出生率、死亡率、年龄结构等；种群数量变化比较，特别是“S”形增长曲线的分析；群落的概念、类型及演替是命题相对较多的3方面内容。
3.种群指数增长和逻辑斯谛增长
b
备考策略
①针对种群类内容，首先应明确种群的概念和特征，并对各特征的定义、实例进行分析。一些原理性内容，如标志重捕法调查时调查结果偏离问题，应分析透彻；其次细致比较种群数量变化的“J”形曲线和“S”形曲线，明确两种数量变化的原因、特点及生产应用，尤其应关注“S”形曲线。“S”形曲线中的一些概念如环境容纳量、稳定平衡密度等，须做好解读与分析。
②针对群落类内容，主要以识记性为主。该部分内容侧重分析群落的概念、结构(如陆地群落垂直结构和水生群落垂直结构的比较)、演替及类型。
4.环境容纳量
a
5.群落的概念和结构
a
6.主要的陆地生物群落类型
a
7.群落演替的概念、类型和过程
a
1．(2018·浙江6月学考)下列群落中，垂直结构最复杂的是( )
A．草原 B．荒漠
C．苔原 D．热带雨林
解析：选D 生态系统的营养结构越复杂，垂直结构越复杂，草原、荒漠、苔原、热带雨林4个生态系统中热带雨林的营养结构最复杂。
2．(2018·浙江6月学考)下列关于种群特征和种群增长的叙述，正确的是( )
A．死亡率很高的种群为衰退型
B．出生率决定了种群的自然增长率
C．理想环境中，每单位时间的种群增长倍数相同
D．自然状况下，种群数量不会超过环境容纳量
解析：选C 种群数量变化由出生率和死亡率决定，出生率小于死亡率，种群为衰退型，A错误；自然增长率＝出生率－死亡率，B错误；理想环境中，种群呈指数增长，单位时间的种群增长倍数相同，C正确；自然状况下，种群数量在环境容纳量(K值)附近上下波动，D错误。
3．(2018·浙江4月学考)影响水生群落垂直分层的主要因素不包括( )
A．温度 B．氧气的垂直分布
C．光的穿透性 D．大气中颗粒物含量
解析：选D 水生群落的分层现象主要由光的穿透性、温度和氧气的垂直分布决定。
4．(2018·浙江4月学考)在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数量进行调查之后，又开展了连续4年的跟踪调查，计算其L值(L＝当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量)，结果如图所示。下列关于这4年调查期间的种群数量变化的叙述，错误的是( )
A．第1年末甲、乙两种群的增长速度不一定相等
B．第2年末乙种群数最不一定大于甲
C．第3年末乙种群数量达到了最大值
D．这4年中甲种群每年增加的数量是相等的
解析：选D 由于两个种群初始数量未知，第1年末甲种群L＝1.5，乙种群的L值稍大于1.0，两个种群具体增加的个体数量无法得知，故两个种群的增长速度不一定相等，第2年末乙种群数量也不一定大于甲，A、B正确；第3年末，乙种群L＝1.0，且在接下来的第3～4年内L小于1.0，即种群数量在减少，故第3年末是乙种群数量的最大值，C正确；这4年中，甲种群L均为1.5，每年增加的数量都较前一年多，D错误。
5．(2017·浙江4月学考)下列关于环境容纳量的叙述，正确的是( )
A．环境容纳量是种群在该环境中的最大数量
B．环境容纳量会随着环境条件的改变而改变
C．环境容纳量由种群的出生率和死亡率决定
D．种群的指数增长会受到环境容纳量的限制
解析：选B 环境容纳量是长时间维持的种群最大数量，A错误；环境容纳量不是一成不变的，能够随环境条件的改变而改变，B正确；环境容纳量不受种群自身的特征影响，C错误；指数增长的种群不存在环境容纳量，D错误。
6．(2016·浙江10月学考)下列关于种群的叙述，正确的是( )
A．种群的性比率都为1∶1
B．种群内的个体都能互配繁殖
C．种群在理想环境下呈“S”形增长
D．种群的老龄个体比例过大，预示种群密度将下降
解析：选D 不同种群的性比率不同，大多数种群性比率为1∶1，少数种群偏离这个比例，如蜜蜂，A错误；种群内雌、雄个体能够互配繁殖，B错误；种群在理想条件下呈“J”形增长，C错误；种群的老龄个体比例过大，说明种群的年龄结构呈衰退型，预示种群密度将下降，D正确。
7．(2016·浙江10月学考)图中甲、乙为同一群落中的两个种群，曲线表示δ(δ＝出生率/死亡率)随时间的变化。下列叙述正确的是( )
A．t1和t4时刻乙种群的种群密度相同
B．t2时刻甲、乙种群的自然增长率一定相同
C．t2和t3时刻乙种群的自然增长率一定相同
D．t2→t4甲种群密度先上升后下降
解析：选D 由于δ＝出生率/死亡率，所以当δ大于1时，种群数量增长，种群密度上升；当δ小于1时，种群数量减少，种群密度下降。虽然t1和t4时刻乙种群的δ都为1，但从t1→t4乙种群的δ都大于1，表明乙种群在这期间一直在增长。t2时刻甲、乙种群的δ都等于1.5，甲、乙种群都增长，但是甲种群的δ正在下降中，甲种群的增长势头在下降，而乙种群的δ正在上升中，乙种群增长势头在上升，说明此时乙种群自然增长率大于甲种群。同理可分析t2时刻乙种群的增长率大于t3时刻。分析甲种群δ的大小变化，可以推断t2→t4甲种群密度先上升后下降。
8.(2016·浙江4月学考)下列关于种群的表述，错误的是( )
A．种群密度的变动受性比率的影响
B．环境容纳量代表种群的最大密度
C．年龄结构可预测种群未来数量的变化
D．出生率受种群的遗传特性和环境的影响
解析：选B 性比率间接影响种群的密度，A正确；环境容纳量表示某一环境下长期维持的种群最大数量，是一段时间内种群数量的平均值，B错误；年龄结构能用来预测种群未来数量变化，其中增长型种群数量增加，稳定型种群数量不变，衰退型种群数量减少，C正确；不同生物出生率差异较大，不同环境中种群的出生率也存在差异，因此种群出生率受种群的遗传特性和环境的影响，D正确。
9．(2017·浙江11月学考)某湖泊生活着金鱼藻、浮萍、芦苇等生物，并长期养殖鲫鱼。请回答下列问题：
(1)从湖岸到湖心依次生长着芦苇、浮萍和金鱼藻等生物，这体现了群落的________结构。动、植物残体主要在________层发生腐败和分解。若从湖底裸地开始逐渐演替为陆生群落，这种演替属于________演替。
(2)用标志重捕法调查鲫鱼种群密度，若调查期间有些个体身上的标志丢失，则该种群密度的估测数值会________。当鲫鱼被大量捕捞后，其K值将__________。
(3)在保证食物充足、环境适宜的条件下，该湖泊中鲫鱼种群的增长方式为______________。
解析：(1)湖岸到湖心依次生长着挺水植物芦苇、浮萍和沉水植物金鱼藻，强调的是湖岸到湖心的植被组成，构建了植物群落的水平结构；动植物残体的腐败和分解过程主要发生在底泥层；从湖底裸地开始的演替，属于原生演替过程。(2)标志重捕法调查种群密度计算公式为：N＝M·n/m，M表示第一次捕获并标记量，n表示第二次捕获量，m表示第二次捕获个体中的标记量。标志丢失，即m值变小，则估测值N偏大。大量捕捞并不影响环境容纳量大小，因此K值不变。(3)鲫鱼种群的增长除了受到食物和环境的影响，还会受天敌等生物因素的制约，所以并不是理想条件，因而增长方式为逻辑斯谛(“S”形)增长。
答案：(1)水平 底泥 原生 (2)偏大 基本不变
(3)逻辑斯谛增长
一、种群的概念与特征
1．种群的概念
指占有一定空间和时间的同一物种个体的集合体。
2．种群的特征
种群的很多特征是种群内个体特征的统计值，如出生率、死亡率、年龄结构和性比率等，而密度和分布型则是种群所特有的。
(1)出生率和死亡率
概念
单位时间出生个体数(或死亡个体数)占种群总个体数的百分数或千分数
相互关系
自然增长率＝出生率－死亡率
地位及作用
决定种群密度，是决定种群兴衰的晴雨表
(2)年龄结构
①概念：各个年龄组个体数量在种群中所占的比例关系。
②种群的年龄组：生殖前期、生殖期、生殖后期。
③年龄金字塔
④研究意义：预测种群数量的变化趋势。如稳定型的种群只要保持替补出生率，就会保持零增长。
(3)性比率
种群内两性个体数量的相对比例，大多数物种的种群，其性比率基本保持1∶1。
(4)种群密度
概念
某个种群在单位空间或面积内的个体数量
调查
方法：
标志
重捕
法
计算公式
活动能力强、活动范围大的动物
适用对象
N＝(其中M表示第一次捕获并标志个体数，n表示重捕个体数，m表示重捕中被标记个体数)
二、种群的增长方式
1．种群的指数增长和逻辑斯谛增长
比较项目
指数增长
逻辑斯谛增长
条件
在理想条件下，包括_资源无限、_空间无限和不受其他生物制约
有限条件，包括资源有限、空间有限和受到其他生物制约
增长特点
起始增长很慢，但随着种群基数的加大，增长会越来越快
起始呈加速增长，K/2时增长最快，此后增长减速，到K值时停止增长或在K值上下波动
有无K值
无
有
曲线图示
“J”形曲线
“S”形曲线
2．环境容纳量(K值)
长时期内环境所能维持的种群最大数量，是种群在该环境中的稳定平衡密度。
[知识拓展]
“S”形增长曲线的解读和分析方法
曲线
解读
(1)t1之前，种群数量小于K/2，由于资源和空间条件相对充裕，种群数量增长较快；当种群数量为K/2时，出生率远大于死亡率，种群增长速率达到最大值；
(2)t1～t2，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降；
(3)t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0
三、群落的结构及演替
1．群落的概念
指在一定空间内所有生物种群的集合体。如一个池塘中所有的生物。
2．群落的结构
(1)垂直结构
(2)水平结构
(3)时间结构
3．群落的主要类型
4．群落演替
(1)概念：指某一地段上一些物种取代另一些物种、一个群落类型取代另一个群落类型的过程，这个过程直到出现一个稳定的群落才会中止。
(2)演替类型
原生演替
次生演替
起点
从未有任何生物定居过的裸岩、沙丘和湖底，或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方
原有群落毁灭后，留下大量有机质和有生存力的孢子和种子等
基质
较差
较好
环境条件
差
好
经历时间
长
短
(3)演替实例(连线)
群落演替的方向和结果
(1)群落演替的方向
①自然条件下，群落的演替一般朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展。
②最终的演替结果主要由演替地所处的气候条件决定。如在干旱的荒漠地区很难形成森林。
?2?群落演替的结果
①能量：总生产量增加，群落的有,机物总量增加。
②结构：生物种类越来越多，,群落结构越来越复杂。
③稳定性：演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的不可逆的变化，使抵抗干扰能力越来越高。
1．(2018·杭州质检)下列有关种群特征的叙述，正确的是( )
A．自然增长率是决定种群兴衰的晴雨表
B．个体数量多的种群，其种群密度也大
C．死亡率越高的种群，其种群数量衰退的也越快
D．处于生殖前期的个体数量越多，其种群增长越快
解析：选A 自然增长率＝种群的出生率－死亡率，它是直接决定种群数量变化的因素，是决定种群兴衰的晴雨表，A正确；个体数量多的种群，如果分布的面积或者体积巨大，其种群密度并不一定大，B错误；死亡率越高的种群，如果其出生率也越高，可能会导致种群数量趋于稳定，C错误；处于生殖前期的个体数量越多，只是用于预测未来一段时间其种群数量会增长，种群数量增长的快慢还受多种内、外因素的影响，D错误。
2．(2018·浙江五校联考)下列关于群落演替的叙述，错误的是( )
A．原生演替速度通常比次生演替慢
B．群落的演替是一个永恒延续的过程
C．次生林就是原始森林被砍伐后通过次生演替而生长起来的森林
D．从裸岩开始的演替属于原生演替
解析：选B 群落演替到某个平衡状态时就会保持相对稳定，B错误。
3．(2018·浙江十校联考)下列关于种群增长方式的叙述，正确的是( )
A．用果蝇研究“S”形增长，需饲养在瓶内并喂食酵母菌
B．逻辑斯谛增长的种群，到K值时一定会在K值上下波动
C．在资源无限、空间无限的条件下，种群就会呈指数增长
D．在指数增长时，种群的增长速率是不变的
解析：选A 自然条件下种群的增长方式为“S”形增长，若用果蝇研究“S”形增长，由于果蝇的主食为酵母菌，所以需要饲养在瓶内并提供酵母菌，A正确；逻辑斯谛增长的种群，到K值时停止增长或在K值上下波动，B错误；在资源无限、空间无限和不受其他生物制约的条件下，种群呈现指数增长，C错误；在指数增长时，种群的增长率不变，增长速率一直增大，D错误。
4．下列关于种群环境容纳量的叙述，正确的是( )
A．种群的数量决定环境容纳量大小
B．种群的实际数量总是低于环境容纳量
C．种群的环境容纳量会随着群落演替进行而发生变化
D．环境容纳量越大种群的动态变化越明显
解析：选C 种群的数量由环境容纳量决定，A错误；种群实际数量一般低于环境容纳量，达到K值后，会在K值范围内上下波动，B错误；群落演替过程中，种群数量、种间关系发生改变，进而引起种群环境容纳量的改变，C正确；环境容纳量越大的种群，承载的种群数量越多，种群动态变化不明显，D错误。
5．(2018·嘉兴3月学考模拟)某种群下一年的种群数量(Nt＋1)与当年的种群数量(Nt)之间的关系如图所示，其中虚线e代表Nt＋1/Nt＝1。下列叙述错误的是( )
A．该种群的环境容纳量为f
B．种群数量为b时，种群数量增长最快
C．种群数量为c时，种群数量基本稳定
D．种群数量为d时，种群数量将减少
解析：选A 分析题干信息及图示信息可知，当实线超过e时，种群呈数量增加趋势，反之呈数量减少趋势。因此该种群的环境容纳量应为c所对应的数量，此时种群数量基本稳定，A错误，C正确；种群数量为b时，约为种群数量的K/2，此时种群增长速率最快，B正确；种群数量为d时，当年种群数量大于下一年种群数量，种群数量减少，D正确。
6．(2018·台州3月学考模拟)某小型湖泊中的食物网如图所示。回答下列问题：
(1)图中食物网共有________条食物链。除图中所示生物关系，田螺也可以泥土中的腐殖质为食物，说明田螺属于生态系统成分中的________________________________________________________________________。
(2)由于光的穿透性、温度和氧气的垂直分布不同，该湖泊中的生物自上而下有明显分层现象，这体现了群落的________，其中________层是浮游生物活动的主要场所。
(3)若干年后，该湖泊可能逐渐演替为森林，这种演替类型属于________，演替为森林群落阶段前需要经历挺水植物和________植物阶段。
解析：(1)分析图中食物网，该食物网中存在10条食物链。田螺在图示食物网中为消费者；若以泥土中的腐殖质为食物，则可充当分解者。(2)湖泊中的生物自上而下的分层现象，体现了生物群落的垂直结构，表水层是浮游生物活动的主要场所。(3)若该湖泊发生演替，由于存在基质和生物定居，因此属于次生演替，演替过程依次会经历裸底阶段→沉水植物阶段→浮叶根生植物阶段→挺水植物和沼泽植物阶段→森林群落阶段。
答案：(1)10 分解者和消费者(缺一不可) (2)垂直结构(或层次性) 表水 (3)次生演替 沼泽
