高中生物專題16 種群和群落-備戰(zhàn)2021年高考生物專題提分攻略（解析版）

專題16 種群和群落基礎知識必備1．種群的概念種群是在一定的自然區(qū)域內，同種生物的全部個體。2．種群的數(shù)量特征（1）種群密度：種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)。不同物種，種群密度不同；同一物種，種群密度可變。（2）出生率、死亡率：單位時間內新產生或死亡的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比率。決定種群大小和種群密度。（3）遷入率、遷出率：單位時間內遷入或遷出的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比率。決定種群大小和種群密度。（4）年齡組成：一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例。①類型：②意義：可預測種群數(shù)量變化趨勢。（5）性別比例：種群中雌雄個體數(shù)目的比例，在一定程度上影響種群密度。3．種群的空間特征（1）均勻分布：稻田中水稻的空間分布。（2）隨機分布：草地上某種雜草的空間分布。（3）集群分布：瓢蟲的空間分布。4．種群數(shù)量變化的研究方法：構建數(shù)學模型。觀察研究對象，提出問題→提出合理的假設→根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當?shù)臄?shù)學形式對事物的性質進行表達→通過進一步實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正。5．“J”型增長和“S”型增長的比較項目“J”型增長“S”型增長曲線模型形成條件資源無限的理想條件資源有限的自然條件增長率不變越來越小有無K值無K值，持續(xù)增加有K值，可在K值附近上下波動6．K值與K/2的應用項目野生生物資源的保護與利用有害生物的防治K值

（環(huán)境最大容納量）保護野生生物生活的環(huán)境，減小環(huán)境阻力，增大K值增大環(huán)境阻力（如為防鼠害而封鎖糧食、清除生活垃圾、保護鼠的天敵等），降低K值K/2

（最大增長速率）捕撈后，使魚的種群數(shù)量維持在K/2，魚的種群數(shù)量會迅速回升務必及時控制種群數(shù)量，嚴防達K/2值處（若達K/2值處，可導致該有害生物成災）1．群落的概念與物種組成（1）群落①概念要點：a．同一時間；b．一定區(qū)域；c．各種生物種群。②特征：物種的豐富度、種間關系、空間結構、群落的演替等。（2）群落的物種組成①群落的物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征。②豐富度a．概念：群落中物種數(shù)目的多少。b．常用統(tǒng)計方法：記名計算法和目測估計法。2．種間關系及實例（1）捕食：一種生物以另一種生物作為食物，如狼和兔。（2）競爭：兩種或兩種以上生物相互爭奪資源和空間等，其結果常表現(xiàn)為相互抑制，有時表現(xiàn)為一方占優(yōu)勢，另一方處于劣勢甚至死亡，如草原上的羊和牛。（3）寄生：一種生物（寄生者）寄居于另一種生物（寄主）的體內或體表，攝取寄主的養(yǎng)分以維持生活，如T2噬菌體與大腸桿菌。（4）互利共生：兩種生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利，如根瘤菌與大豆。3．群落的空間結構（1）垂直結構：①表現(xiàn)：分層現(xiàn)象。②影響因素：植物：光照強度；動物：棲息空間和食物。（2）水平結構：①表現(xiàn)：鑲嵌分布。②影響因素：地形變化、土壤濕度和鹽堿度、光照強度、生物自身生長特點及人和動物的影響。1．演替的概念隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程。2．演替過程（以發(fā)生在裸巖上的演替為例）3．群落演替中兩種類型的不同點類型項目初生演替次生演替起點在一個從來沒有被植物覆蓋的地面，或者是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方在原有植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方時間經歷時間漫長經歷時間較短影響因素自然因素人類活動較為關鍵實例裸巖上的演替森林砍伐地、棄耕農田上的演替4．群落演替的特征（1）方向：一定的方向性。（2）能量：群落有機物總量增加。（3）結構：營養(yǎng)結構變得復雜，物種多樣性增加。5．群落演替的原因（1）環(huán)境不斷變化，為群落中某些物種提供有利的繁殖條件，而對另一些物種生存產生不利影響。（2）生物本身不斷進行繁殖、遷徙。（3）群落內部由于生命活動造成內部環(huán)境改變。（4）種內和種間關系不斷發(fā)生變化。（5）人類活動的干擾?！痉椒ㄍ黄啤?．種群數(shù)量特征之間的關系（1）種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。（2）直接決定種群密度的是出生率和死亡率、遷出率和遷入率。（3）年齡組成是通過影響出生率和死亡率間接影響種群密度的，性別比例是通過影響出生率間接影響種群密度的。2．K值的易誤點解讀（1）K值不是一成不變的：K值會隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化，當環(huán)境遭到破壞時，K值會下降；當環(huán)境條件狀況改善時，K值會上升。（2）在環(huán)境不遭受破壞的情況下，種群數(shù)量會在K值附近上下波動。當種群數(shù)量偏離K值的時候，會通過負反饋調節(jié)使種群數(shù)量回到K值。（3）K值并不是種群數(shù)量的最大值：K值是環(huán)境容納量，即在保證環(huán)境不被破壞前提下所能容納的最大值。4．通過實例判斷種間關系的技巧（1）區(qū)分種內斗爭和種間競爭：同種生物以同種的幼體為食，或同種生物之間對資源和空間的爭奪都為種內斗爭；不同種生物之間對資源和空間的爭奪就是競爭。簡單記為：“同斗爭，異競爭”。（2）區(qū)分競爭和捕食：競爭是爭奪資源、空間等生活條件而發(fā)生的斗爭，不直接獲取食物；捕食則是一種生物以另一種生物為食，目的是獲得食物與能量，以維持自身生存。另外，兩種生物甲和乙以同一植物為食，但取食的部位不同并不構成競爭關系，例如：人吃玉米子粒，而牛吃秸稈。（3）捕食關系中被捕食者的判定方法①若兩種生物的最大數(shù)量有明顯差異，一般數(shù)量多的為被捕食者，如圖1中A為被捕食者。②若兩種生物數(shù)量相當，則從變化趨勢看，先到達波峰的為被捕食者，后到達波峰的為捕食者。即被捕食者變化在先，捕食者變化在后，如圖2中A為捕食者，B為被捕食者。5．群落的垂直結構和水平結構的成因分析（1）影響地上植物分層的主要因素是光照；群落中植物的分層現(xiàn)象決定了動物的分層現(xiàn)象，影響動物分層的主要因素是食物。群落的分層現(xiàn)象不僅表現(xiàn)在地面上，也表現(xiàn)在地下，但地下分層現(xiàn)象主要與水分和礦質元素有關。水域中，某些水生動物也有分層現(xiàn)象，影響因素主要有陽光、溫度、食物、含氧量等。（2）影響群落水平結構的因素包括地形的變化、土壤濕度和鹽堿度的差異、光照強度的不同、生物自身生長特點的不同以及人與動物的影響等，不同地段往往分布著不同的種群，同一地段上種群密度也有差別，它們常常呈鑲嵌分布。而山麓到山頂?shù)娜郝浞植紝儆谒浇Y構，是由地形起伏造成的。6．判斷初生演替和次生演替的方法（1）從起點上判斷①初生演替的起點為從沒有過植被或原有植被被徹底消滅了的環(huán)境。②次生演替的起點為只是失去了原有植被的環(huán)境。（2）從時間和速度上判斷①經歷的時間長、速度緩慢的是初生演替。②經歷的時間短、速度較快的是次生演替。7．群落演替的方向和結果分析（1）群落演替的方向①自然條件下，群落的演替一般朝著物種多樣化、群落結構復雜化、生態(tài)功能完善化的方向發(fā)展。②最終的演替結果主要由演替地所處的氣候條件決定。如在干旱的荒漠地區(qū)很難形成森林。（2）群落演替的結果①能量：總生產量增加，群落的有機物總量增加。②結構：生物種類越來越多，群落結構越來越復雜。③穩(wěn)定性：演替是生物和環(huán)境反復相互作用，發(fā)生在時間和空間上的不可逆的變化，使抵抗力穩(wěn)定性越來越高。選擇題1．某島嶼上生活著一種動物，其種群數(shù)量多年維持相對穩(wěn)定。該動物個體從出生到性成熟需要6個月。如圖為某年該動物種群在不同月份的年齡結構(每月最后一天統(tǒng)計種群各年齡組的個體數(shù))。下列關于該種群的敘述，錯誤的是()A．2月份成熟個體數(shù)量大于8月份B．該種群10月份的出生率可能為零C．在2月份捕捉成熟個體，對該種群數(shù)量影響最大D．8月份該種群的年齡組成為增長型【答案】A【解析】2月份成熟個體的比例大于8月份，但二者數(shù)量不同，2月份成熟個體數(shù)量不一定大于8月份，A項錯誤；12月份沒有未成熟個體，表明在10月份種群的出生率可能為零，B項正確；2月份成熟個體開始繁殖，在2月份捕捉成熟個體，對該種群數(shù)量影響最大，C項正確；8月份該種群的未成熟個體較多，年齡組成為增長型，D項正確。2．圖1和圖2表示出生率、死亡率、凈補充量(出生率、死亡率之差)和種群密度的關系。下列有關敘述正確的是()A．圖1中曲線a代表死亡率，曲線b代表出生率B．海洋魚類捕撈應使魚類的數(shù)量保持在圖1的E點C．圖2中在F點控制有害動物最有效D．圖2中G點代表種群的環(huán)境容納量【答案】D【解析】分析題圖1可知，a是出生率，b是死亡率，A錯誤；E點凈補充量為0，此時種群數(shù)量最大，不是海洋魚類捕撈應保持的最適宜數(shù)量，海洋魚類捕撈應保持的最適宜數(shù)量應該是補充量最大的點，B錯誤；分析圖2可知，F(xiàn)點害蟲的增長速率最大，應該在小于F點控制有害動物最有效，C錯誤；分析題圖可知，G點凈補充量為0，該點代表環(huán)境容納量，即K值，D正確。3．研究人員在千島湖地區(qū)甲、乙兩個面積、植被、氣候等環(huán)境條件相似的島(均已封閉)上對社鼠進行種群數(shù)量調查，得到如圖所示結果。已知乙島上另一種鼠類——青毛碩鼠的數(shù)量要明顯多于甲島，且6到8月該島上有黃鼠狼活動。下列分析正確的是()A．甲、乙兩島上的社鼠與青毛碩鼠存在共生關系B．從3月到11月，兩島社鼠的環(huán)境容納量均保持不變C．兩島6月到7月期間社鼠的出生率均小于死亡率D．黃鼠狼的捕食是導致6月之后乙島社鼠數(shù)量下降快的唯一因素【答案】C【解析】甲、乙兩島上的社鼠與青毛碩鼠不生活在一起，不存在共生關系，A錯誤；環(huán)境容納量會受到天敵、氣候、環(huán)境等因素的影響，因此從3月到11月，兩島社鼠的環(huán)境容納量均有改變，B錯誤；兩島社鼠的數(shù)量在6月到7月期間都迅速下降，遷入率、遷出率、出生率、死亡率是影響種群數(shù)量的主要因素，兩島均已封閉，因此兩種社鼠的出生率均小于死亡率，C正確；6到8月乙島上有黃鼠狼活動，在6月之后乙島社鼠數(shù)量下降快的影響因素包括黃鼠狼的捕食，另外還包括競爭等，D錯誤。4．假設在某草原上散養(yǎng)的某種家畜的種群呈“S”型增長，該種群的增長速率隨時間的變化趨勢如圖所示，下列敘述中不正確的是()A．種群增長速率為甲時，該家畜種群的年齡結構為增長型B．種群增長速率為乙時，該家畜種群的數(shù)量達到最大C．若要持續(xù)盡可能多地收獲該家畜，可以在丙點時適當捕獲D．種群增長速率為丁時對應的種群數(shù)量可隨環(huán)境的變化而發(fā)生變化【答案】B【解析】種群增長速率為甲時，該家畜種群的出生率大于死亡率，其年齡結構為增長型，A正確；種群增長速率為乙時，該家畜種群的數(shù)量達到K/2，B錯誤；在丙點時適當捕獲，捕獲后使種群處于最大增長速率附近，能達到持續(xù)盡可能多地收獲該家畜的目的，C正確；種群增長速率為丁時，對應的種群數(shù)量(K值)可隨環(huán)境的變化而發(fā)生變化，D正確。5．為了研究大氣污染對葫蘆蘚的影響，從某化工廠到居民區(qū)每隔80米距離依次設置4個監(jiān)測點，另在空氣清潔的采集地設置了第5號監(jiān)測點。實驗共統(tǒng)計五次，檢測結果如圖所示。下列敘述正確的是()A．該實驗結果通過標志重捕法獲得B．除5號外，其他各監(jiān)測點的葫蘆蘚均呈“J”型增長C．該實驗設置的自變量是污染物作用的時間和污染物濃度D．該實驗結果表明隨著死亡數(shù)量的增加，各監(jiān)測點的自然增長率逐漸下降【答案】C【解析】葫蘆蘚屬于植物，不能活動，調查其種群密度常用樣方法，A項錯誤；“J”型增長曲線是種群在理想條件下的數(shù)量變化規(guī)律，而監(jiān)測點的環(huán)境顯然不屬于理想條件，B項錯誤；從坐標系中橫坐標的含義和5條曲線代表的不同監(jiān)測點離工廠的距離可知，本實驗的自變量有兩個：污染物作用的時間和污染物濃度，C項正確；從各曲線的不完全規(guī)則變化，特別是5號、3號可知，各監(jiān)測點的自然增長率不是逐漸下降的，D項錯誤。6．圖甲所示某生物種群出生率和死亡率的關系(①表示出生率，②表示死亡率)，圖乙表示該生物一段時間內種群增長速率變化的曲線。下列相關敘述正確的是()A．決定種群密度的直接因素除圖甲中的因素外，還有年齡組成、性別比例B．由圖甲可知該生物種群密度將增大，圖乙中bc時間段對應的年齡組成為衰退型C．若一段時間后，圖甲中的①②發(fā)生重合，對應于圖乙中的c點D．種群增長速率在圖乙的b點時，捕撈經濟魚類可獲得最大日捕獲量【答案】C【解析】出生率和死亡率、遷入率和遷出率是直接影響生物種群密度的因素，A項錯誤；圖甲中該種群出生率大于死亡率，種群密度將增大；圖乙中bc時間段種群的增長速率雖在減小但仍然大于0，種群數(shù)量仍會增加，對應的年齡組成為增長型，B項錯誤；若一段時間后，甲圖中的①②發(fā)生重合，即出生率和死亡率相等，表明此時該生物種群數(shù)量達到K值，對應于乙圖上的時間點為c，C項正確；乙圖的c點時，捕撈經濟魚類可獲得最大日捕獲量，D項錯誤。7．田鼠是主要生活在農田中的植食性鼠類，當田鼠種群剛遷入一個新的棲息地后，種群開始增長，隨著時間的推移，種群停止增長并維持相對穩(wěn)定。下列有關敘述正確的是()A．田鼠種群停止增長時，出生率和死亡率均為零B．人為地一次性捕殺田鼠后，其環(huán)境容納量迅速降低C．田鼠的種群數(shù)量總是在環(huán)境容納量之下波動D．田鼠種群增長速率大于0時，其天敵黃鼬的增長速率可能小于0【答案】D【解析】田鼠種群停止增長時，出生率和死亡率均不為零，但是兩者的差值為0，A錯誤；人為地一次性捕殺田鼠后，其種群數(shù)量迅速降低，但是環(huán)境容納量不變，B錯誤；在種群數(shù)量增長到K值時，其在K值上下波動，C錯誤；田鼠種群增長速率大于0時，其天敵黃鼬的增長速率可能小于0，因為黃鼬的種群數(shù)量還受其天敵影響，D正確。8．生態(tài)學家對某湖泊中鯽魚和鯉魚種群的數(shù)量進行了多年的監(jiān)測，研究內容之一如圖所示(圖中λ表示種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù))。下列分析不正確的是()A．鯽魚種群在t3后表現(xiàn)為“J”型增長B．鯽魚種群在0～t3段的年齡結構為衰退型C．根據(jù)圖中信息不能判斷兩種種群的K值D．鯉魚種群在t3時數(shù)量小于t2的數(shù)量【答案】B【解析】鯽魚種群在t3后，λ不變且大于1，表現(xiàn)為“J”型增長，A項正確；鯽魚種群在0～t2段λ小于1，種群數(shù)量逐年減少，年齡結構為衰退型，t2～t3段的λ大于1，種群數(shù)量逐年增多，年齡結構為增長型，B項錯誤；根據(jù)圖中信息不能判斷兩種種群的K值，C項正確；t2～t3段鯉魚種群λ小于1，種群數(shù)量在不斷減少，因此種群在t3時的數(shù)量小于t2的數(shù)量，D項正確。9．如圖所示為某池塘內鯉魚種群出生率與死亡率的比值變化曲線圖。下列相關敘述錯誤的是()A．圖中a點和b點，鯉魚種群的增長率一定相等B．0～d時間段內，曲線最低點鯉魚種群的增長率小于零C．a～b時間段內，該鯉魚種群的年齡組成為穩(wěn)定型D．b～c時間段內，該鯉魚種群的數(shù)量逐漸減少【答案】B【解析】種群增長率＝出生率－死亡率，a、b兩點出生率/死亡率都等于1.5，即出生率－死亡率＝1/2死亡率，由于a、b兩點的死亡率不一定相等，所以a、b兩點的種群增長率不一定相等，A項錯誤；根據(jù)“種群增長率＝出生率－死亡率”可知，曲線上出生率/死亡率小于1時，出生率－死亡率小于0，即增長率小于0，B項正確；a～b時間段內，由于出生率/死亡率>1，此時出生率－死亡率>0，即種群增長率大于0，此時種群數(shù)量在不斷增加，該鯉魚種群的年齡組成為增長型，C項錯誤；b～c時間段內，當出生率/死亡率大于1時，種群數(shù)量逐漸增加；當出生率/死亡率小于1時，種群數(shù)量逐漸減少，D項錯誤。10．如圖為銀魚種群增長速率隨時間的變化曲線。下列相關敘述中錯誤的是()A．Q時，銀魚的種群增長倍數(shù)λ為0B．Q時是捕獲銀魚的較為適宜時期C．在L～M時段，該種群數(shù)量呈“J”型增長D．增長速率大于0時，銀魚種群的出生率大于死亡率【答案】D【解析】Q點時，銀魚的種群數(shù)量達到K值，種群數(shù)量相對穩(wěn)定，此時種群的增長倍數(shù)λ為1，A項錯誤；N～P段捕魚后能使種群數(shù)量迅速回升，該時間段是捕獲銀魚的較為適宜時期，而P～Q段種群增長速率較低，捕魚后種群數(shù)量不易回升，B項錯誤；圖示曲線表示的是呈“S”型增長的種群的增長速率，C項錯誤；增長速率大于0時，說明種群數(shù)量在增加，銀魚種群的出生率大于死亡率，D項正確。11．某種群的數(shù)量達到K值后，下列有關種群特征的敘述中，錯誤的是（）A．年齡組成為穩(wěn)定型 B．出生率大于死亡率C．種群密度會處于波動中 D．種內斗爭最激烈【答案】B【解析】“S”型曲線中，種群的數(shù)量達到K值后，出生率等于死亡率，增長速率為0，種群數(shù)量保持相對穩(wěn)定，表現(xiàn)為在“K”值上下波動，種群的年齡組成為穩(wěn)定型。由于種群數(shù)量達到了最大值，故種內斗爭最激烈，綜上分析，B符合題意，ACD不符合題意。12．某森林曾被開墾用于種植農作物，后因產量不高而棄耕，若干年后又恢復到森林。下列關于該演替的敘述，錯誤的是（）A．該演替屬于次生演替 B．演替過程中群落結構不變C．人為因素引發(fā)了該演替 D．棄耕地中有種子等繁殖體【答案】B【解析】棄耕地中保留了土壤基質和有生存力的孢子和種子等繁殖體，在此基礎進行的演替屬于次生演替，A、D正確；由“某森林曾被開墾用于種植農作物，后因產量不高而棄耕，若干年后又恢復到森林。”可知，該演替是人為因素引發(fā)的，C正確；棄耕地演替為森林的過程中，群落的物種多樣性會增加，群落中的食物鏈增加，群落的結構逐漸復雜，B錯誤。選B。13．種內斗爭是指同種生物個體之間，由于爭奪食物，棲息地或其它生活條件而發(fā)生的斗爭，下列有關種內斗爭的說法中正確的是（）A．種內斗爭會導致同種生物個體之間發(fā)生共同進化B．種內斗爭將使種群的基因頻率朝著一定方向發(fā)生改變C．研究種內斗爭對個體數(shù)量的影響屬于群落水平的研究D．種內斗爭引起優(yōu)勝劣汰，最終必然導致新物種的產生【答案】B【解析】生物進化發(fā)生在不同種生物之間或生物與無機環(huán)境之間，而不是同種生物之間，A錯誤種內斗爭是自然選擇的動力，可以使種群的基因頻率朝著一定方向發(fā)生改變，B正確；研究種內斗爭對個體數(shù)量的影響屬于種群水平的研究，C錯誤；種內斗爭引起優(yōu)勝劣汰，導致種群基因頻率發(fā)生改變，但是沒有產生新物種，D錯誤。14．由于農田的存在，某種松鼠被分隔在若干森林斑塊中。人工生態(tài)通道可以起到將森林斑塊彼此連接起來的作用。下列敘述正確的是（）A．農田的存在，增加了松鼠的活動空間B．林木密度相同的不同斑塊中松鼠的種群密度相同C．不同森林斑塊中的松鼠屬于不同種群，存在生殖隔離D．生態(tài)通道有利于保護該種松鼠的遺傳多樣性【答案】D【解析】松鼠適宜生存的環(huán)境是森林，因此農田的存在不利于松鼠的活動，縮小了其活動空間，A錯誤；林木密度相同的不同斑塊中松鼠的種群密度不一定相同，B錯誤；不同森林斑塊中的松鼠屬于不同種群，存在地理隔離，C錯誤；生態(tài)通道有利于松鼠從農田進入適宜其生存的森林中去，因此利于保護該種松鼠的遺傳多樣性，D正確。非選擇題15．種群是構成群落的基本單位。種群研究的核心問題是種群數(shù)量的變化規(guī)律。(1)如圖表示某小組的同學在進行雙子葉草本植物苦荬菜種群密度調查時確定的小樣方之一。圓圈表示個體。該樣方個體數(shù)為____________。(2)如表是該班級10個小組的調查結果。則該塊地中苦荬菜的種群密度為______________株/m2。組別12345678910株數(shù)/m202334124233(3)調查田鼠種群密度時應采用________________法。利用樣方法調查種群密度過程中，取樣時應注意的問題有______________________________________。(4)某研究性學習小組在用標志重捕法估算某草原兔子種群密度時，第1次捕捉100只，做標記后放回，一段時間后，再次捕捉128只，標記個體僅有4只，則該草原兔子種群數(shù)量約為____________只。兔子在第一次捕捉后更難捕捉，上述計算所得值與實際種群密度相比可能會偏____________(大/小)。【答案】(1)11(2)3(3)標志重捕隨機取樣、樣方大小適宜、樣方數(shù)量不宜太少(4)3200大【解析】(1)樣方內個體計數(shù)時，注意樣方內部、相鄰兩邊及其頂點個體均計數(shù)(一般計上不計下，計左不計右)。(2)第1組和第6組為不真實值，要舍去，然后把剩下的8組數(shù)值相加，求平均值。(3)標志重捕法適用于范圍大的動物，如灰喜鵲，樣方法適用于植物或活動范圍小、活動能力弱的動物。在用樣方法調查種群密度時，要注意隨機取樣，樣方大小要適宜，樣方數(shù)量不宜太少。(4)標志重捕法調查種群密度的公式為：eq\f(初次捕獲標記數(shù),個體總數(shù))＝eq\f(重捕的標記個體數(shù),再次捕獲個體數(shù))，故該草原兔子種群數(shù)量為eq\f(128×100,4)＝3200(只)。如果兔子第一次捕捉后更難捕捉，會使重捕的標記個體數(shù)值偏小，最終導致個體總數(shù)計算值大于實際值。16．某生物興趣小組開展探究實驗，課題是“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量與時間的變化關系”。實驗材料、用具：菌種和無菌培養(yǎng)液、試管、血球計數(shù)板(2mm×2mm方格)、滴管、顯微鏡等。酵母菌的顯微計數(shù)方法：①血球計數(shù)板：是帶有微小方格刻度的玻璃片，用于在顯微鏡下對微生物的計數(shù)。②將含有酵母菌的培養(yǎng)液滴在計數(shù)板上，計數(shù)一個方格內的酵母菌數(shù)量，再以此為根據(jù)，估算試管中的酵母菌總數(shù)。連續(xù)觀察7d，并記錄每天的數(shù)值。根據(jù)以上敘述回答下列問題：(1)根據(jù)所學知識，該課題的實驗假設是：開始一段時間酵母菌呈“J”型增長，隨著時間的推移，__________，酵母菌呈“S”型增長。(2)本實驗沒有另設對照實驗，原因是__________。該實驗是否需要重復實驗？__________(填“需要”或“不需要”)。(3)在吸取培養(yǎng)液計數(shù)前，要輕輕振蕩幾次試管，原因是______________________。如果一個小方格內酵母菌過多，難以數(shù)清，應當采取的措施是______________________。(4)設計表格處理實驗數(shù)據(jù)。時間次數(shù)1234567123平均值(5)在用血球計數(shù)板(2mm×2mm方格)對某一稀釋50倍的樣品進行計數(shù)時，發(fā)現(xiàn)在一個方格內(蓋玻片下的培養(yǎng)液厚度為0.1mm)酵母菌平均數(shù)為16，據(jù)此估算10mL培養(yǎng)液中有酵母菌__________個。(6)在該實驗的基礎上，根據(jù)你對影響酵母菌種群生長的因素的推測，進一步確定一個研究實驗的課題。____________________。(7)某小組進行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗時，同樣實驗條件下分別在4個試管中進行培養(yǎng)(如表)，均獲得了“S”型增長曲線。根據(jù)預測的實驗結果從理論上分析，下列說法錯誤的是________。(單選)試管號ⅠⅡⅢⅣ培養(yǎng)液體積(mL)105105起始酵母菌數(shù)105510A.4個試管內的種群在eq\f(K,2)時增長最快B．4個試管內的種群達到K值的時間Ⅳ＝Ⅰ＞Ⅱ＝ⅢC．試管Ⅲ內種群的K值與試管Ⅱ不同D．試管Ⅳ內的種群數(shù)量先于試管Ⅱ開始下降【答案】(1)環(huán)境中資源和空間相對減少(2)該實驗在時間上形成前后對照需要(3)使酵母菌均勻分布適當稀釋后再計數(shù)(5)2×107(6)酵母菌的種群數(shù)量與營養(yǎng)物質(代謝廢物或溶氧量)的變化關系(7)B【解析】(1)開始一段時間酵母菌呈“J”型增長，但是隨著時間的推移，環(huán)境中資源和空間相對減少，酵母菌呈“S”型增長。(2)該實驗需要檢測酵母菌數(shù)量變化，在實驗時間上形成前后自身對照，沒有另設置對照實驗；為提高實驗的準確性，應進行重復實驗。(3)酵母菌屬于兼性厭氧型生物，在培養(yǎng)過程中會沉在試管的底部，因此在吸取培養(yǎng)液計數(shù)前，要輕輕振蕩幾次試管，使酵母菌均勻分布。如果一個小方格內酵母菌過多，難以數(shù)清，應適當稀釋后再計數(shù)。(5)在用血球計數(shù)板(2mm×2mm方格)對某一稀釋50倍的樣品進行計數(shù)時，發(fā)現(xiàn)在一個方格內(蓋玻片下的培養(yǎng)液厚度為0.1mm)酵母菌平均數(shù)為16，據(jù)此估算10mL培養(yǎng)液中有酵母菌＝16×50÷(2×2×0.1×10－3)×10＝2×107個。(6)在該實驗的基礎上，可以進一步確定一個研究實驗的課題：酵母菌的種群數(shù)量與營養(yǎng)物質(代謝廢物或溶氧量)的變化關系。(7)4個試管內的種群在eq\f(K,2)時增長最快，A正確；由表格可知培養(yǎng)液的體積不同，起始酵母菌數(shù)不同，因此4個試管內的種群到達K值的時間不同。Ⅳ號試管內的環(huán)境阻力最大，因為試管內培養(yǎng)液體積最少，起始酵母菌數(shù)最多，因此最先達到K值；由于有毒物質積累，試管Ⅳ內的種群數(shù)量也最先開始下降。相對而言，試管Ⅲ的培養(yǎng)條件最好，其次是試管Ⅰ和Ⅱ，最后是試管Ⅳ。因此，4個試管內的種群達到K值的時間是Ⅳ＜Ⅰ＝Ⅱ＜Ⅲ，B錯誤；相對于試管Ⅱ而言，試管Ⅲ中培養(yǎng)液體積較大，利于酵母菌生存，因此試管Ⅲ內種群的K值大于試管Ⅱ，C正確；相對于試管Ⅱ而言，試管Ⅳ中起始酵母菌數(shù)量較多，其種群數(shù)量先達到K值，也先下降，D正確。17．某研究小組的同學調查了野外某山坡上山腰處三個不同地點A、B、C的植物群落，并測量了三個地點的土壤特征等環(huán)境因素，結果見表。請根據(jù)所得數(shù)據(jù)回答問題。植物種類地點A地點B地點C非生物因素地點A地點B地點C草359風速低高高蕨類植物758距地面1.5m的光強低中高灌木1842土壤濕度/%483515松樹020土壤的有機物/%6.53.82.5落葉樹1550土壤深度/cm＞300≈100＜15土壤含氮量/mg·kg﹣19.44.52.4(1)根據(jù)調查結果判斷，物種豐富度最大的是地點__________處的植物群落。地點B處草、蕨類植物、灌木、松樹以及落葉樹都有分布，體現(xiàn)了群落結構的__________現(xiàn)象。A區(qū)域可看成一個生態(tài)系統(tǒng)，除了表中列舉的以外，生態(tài)系統(tǒng)的組成成分還應該包括__________、__________。(2)如果遭遇山火，山坡的植被被徹底燒光，則原地點將發(fā)生的群落演替類型屬于__________演替，演替將向__________方向發(fā)展。(3)如果地點A、B、C處的光照條件同等充足，則能更有效地利用太陽光能的是地點__________處的植物群落。(4)土壤中的有機質經過__________才能被植物吸收利用?！敬鸢浮?1)A垂直分層消費者分解者(2)次生物種多樣化、結構復雜化、功能完善化(3)A(4)微生物分解【解析】(1)根據(jù)調查結果，物種數(shù)目最多的地點是地點A，所以地點A物種豐富度最大。地點B處草、蕨類植物、灌木、松樹以及落葉樹都有分布，體現(xiàn)了群落結構的垂直分層現(xiàn)象。A區(qū)域可看成一個生態(tài)系統(tǒng)，除了表中列舉的生產者和非生物成分以外，還包括消費者和分解者。(2)如遭遇山火，山坡的植被被徹底燒光，則原地點將發(fā)生的群落演替屬于次生演替，演替將向物種多樣化、結構復雜化、功能完善化方向發(fā)展。(3)在同等光照強度下，能更有效利用光能的地點是植物垂直分層明顯的群落，應該是地點A處。(4)土壤中的有機質經過微生物分解才能被植物吸收利用。18．有一片長著馬尾松和山毛櫸的針、闊葉混交林，對兩個樹種的存有量逐年進行統(tǒng)計，并把馬尾松存有量與山毛櫸存有量的比值記為C，作曲線如圖1。據(jù)圖回答下面的問題：(1)兩樹種的關系______________。(2)兩樹種處于競爭狀態(tài)的年份段是______________。(3)兩樹種處于平衡狀態(tài)的年份段是______________。(4)在a年的優(yōu)勢樹種是______________，在d年的優(yōu)勢樹種是______________。排除氣候條件的變化，造成這一變化的重要原因是隨著前一種群的繁盛，逐步改變了當?shù)氐腳_____________，使之反而適合后一種群的生存需求。(5)由此可見，物種不是一成不變的。在群落的發(fā)展過程中，一些種群______________了，而另一些種群興起了，從而使整個群落的結構和______________都發(fā)生了變化，一直到群落達到動態(tài)平衡，這就稱為群落的______________。(6)由于人為因素引起火災，幾十年后得以恢復，此過程為______________演替。(7)研究人員對該生態(tài)系統(tǒng)進行了相關的生態(tài)學調查。在無遷入、遷出的情況下，繪制出某昆蟲種群數(shù)量的λ值隨時間的變化曲線(如圖2)。請分析回答下列問題：該種群在前5年種群數(shù)量的變化類型是__________曲線增長，5年后λ值開始變小的原因是______________________?！敬鸢浮?1)競爭(2)O～e(3)b～c(4)馬尾松山毛櫸環(huán)境(5)消失物種組成演替(6)次生(7)“J”型環(huán)境阻力增大【解析】(1)生活在同一環(huán)境中的馬尾松和山毛櫸屬于競爭關系。(2)兩樹種始終都處于競爭當中，故處于競爭狀態(tài)的年份段是O～e。(3)對于生活在同一環(huán)境中的具競爭關系的馬尾松和山毛櫸的存量來說，其比值C＞1，則馬尾松占優(yōu)勢；C＜1，山毛櫸占優(yōu)勢；C＝1，則兩樹種處于動態(tài)平衡之中。故兩樹種處于平衡狀態(tài)的年份段是b～c。(4)從(3)分析可知，在a年的優(yōu)勢樹種是馬尾松，在d年的優(yōu)勢樹種是山毛櫸。排除氣候條件的變化，造成這一變化的重要原因是隨著前一種群的繁盛，逐步改變了當?shù)氐沫h(huán)境，使之反而適合后一種群的生存需求。(5)在群落的發(fā)展過程中，一些種群消失了，而另一些種群興起了，從而使整個群落的結構和物種組成發(fā)生了變化，一直到群落達到動態(tài)平衡，這就稱為群落的演替。(6)火災過后的群落演替屬于次生演替。(7)據(jù)圖分析，該種群在前5年種群的λ基本不變，所以種群數(shù)量呈“J”型曲線增長，5年后λ值開始變小的原因是環(huán)境阻力增大。19．陜北對黃土區(qū)的生態(tài)修復常用3種方式：退耕封育（封禁退耕地，依靠自然恢復）、退耕還草（人工種植紫花苜蓿等草本植物）、退耕還林（人工種植沙棘等灌木）。現(xiàn)已測定出經過7年恢復后的不同生態(tài)修復模式下植物群落的豐富度指數(shù)如下表。請分析回答：樣地編號起始群落類型經過7年修復后草本層群落類型植被總覆蓋度生長型物種豐富度1沙棘達烏里胡枝子+鐵桿蒿80%喬木—灌木0草本2.152紫花苜蓿鐵桿蒿+長芒草85%喬木—灌木—草本2.643達烏里胡枝子+賴草達烏里胡枝子+賴草50%喬木—灌木—草本3.19（1）樣地3采用的生態(tài)修復模式是__________，判斷依據(jù)是_________________。（2）表中的“物種豐富度”一列中的“0”代表的是7年后沒有新增其他灌木，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是___________________________。從表中可以看出，7年后的植物物種多樣性差異主要體現(xiàn)在________________（生長型）。（3）7年后，樣地1的物種豐富度低于樣地3的原因是________________________。（4）后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)：黃土區(qū)的耕地依靠自然演替形成以達烏里胡枝子與鐵桿蒿為建群種的群落類型約需10年，形成以鐵桿蒿與長芒草為建群種的次生草原群落約需16年，這說明在演替初期，人工修復模式能____________________________________。3個樣地經過一段時間運行后，群落結構都趨于穩(wěn)定，這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)具有______________?！敬鸢浮浚?）退耕封育7年修復后的植被總覆蓋度最低（植被種類基本無變化）（2）適應該地區(qū)生長的灌木種類少（其他灌木不適應在該地區(qū)生長）草本（3）沙棘灌叢的灌木層減少了林下光照（4）加快群落演替進程（改變群落演替的速度）一定的自我調節(jié)能力【解析】（1）樣地3采用的生態(tài)修復模式是退耕封育，判斷依據(jù)是7年修復后的植被種類基本無變化。（2）表中的“物種豐富度”一列中的“0”代表的是7年后沒有新增其他灌木，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是適應該地區(qū)生長的灌木種類少或其他灌木不適應在該地區(qū)生長。表中顯示，生態(tài)修復期間，喬木和灌木幾乎沒有發(fā)生改變，草本層變化比較明顯，因此生態(tài)修復的7年后的植物物種多樣性差異主要體現(xiàn)在草本。(3)7年后，樣地1的物種豐富度低于樣地3，樣地1的起始群落類型是沙棘，很有可能是沙棘灌叢的灌木層減少了林下光照。(4)黃土區(qū)的耕地依靠自然演替形成以達烏里胡枝子與鐵桿蒿為建群種的群落類型約需10年，形成以鐵桿蒿與長芒草為建群種的次生草原群落約需16年，比人工干預條件下演替的速度慢,這說明演替初期,人工修復模式能加快群落演替進程,改變群落演替的速度。3個樣地經過一段時間運行后，群落結構都趨于穩(wěn)定，這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調節(jié)能力。20．“植物A→動物B→動物C”是某草原的一條食物鏈，生態(tài)學家對該草原生態(tài)系統(tǒng)進行以下幾方面的研究。請回答下列問題：(1)調查動物B種群密度：在1hm2范圍內，第一次捕獲72只，標記并放歸；幾天后第二次捕獲了60只，其中有9只帶有標記，則該種群密度是只/hm2。若被標記的動物更容易被天敵捕食，則動物B種群密度估算值比種群密度實際值。(2)研究人員調查并繪制動物C種群的年齡結構如圖甲。2016年6月種群C的年齡結構是型。可以預測，種群在2017年6月后數(shù)量變化趨勢最可能是，直接原因是種群的。(3)研究人員監(jiān)測了C種群幾年間的數(shù)量變化并繪制出數(shù)量變化曲線，如圖乙。監(jiān)測過程中為控制C種群的數(shù)量，引入了以C為食的種群D。據(jù)圖分析，D最可能是在圖中點對應的時間引入，該時間點(填“是”或“不是”)控制C種群數(shù)量增長的最佳時期。(4)動物B和動物C都是恒溫動物，它們同化的能量中有不足10%用于