高考生物總復(fù)習(xí) 第8單元 生物與環(huán)境課件 第29講 種群與群落

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第29講 種群與群落 考綱要求　1.種群的概念和特征[必考(a)、加試(a)]。2.標(biāo)志重捕法[必考(a)、加試(a)]。3.種群的分布型和存活曲線[加試(a)]。4.種群指數(shù)增長(zhǎng)和邏輯斯諦增長(zhǎng)[必考(b)、加試(b)]。5.環(huán)境容納量[必考(a)、加試(a)]。6.活動(dòng)：探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化[加試(c)]。7.種群數(shù)量的非周期性波動(dòng)和周期性波動(dòng)[加試(a)]。8.種群數(shù)量波動(dòng)的調(diào)節(jié)因素[加試(a)]。9.群落的概念和結(jié)構(gòu)[必考(a)、加試(a)]。10.主要的陸地生物群落類(lèi)型[必考(a)、加試(a)]。11.群落演替的概念、類(lèi)型和過(guò)程[必考(a)、加試(a)]。12.頂極群落的概念[加試(a)]。 考點(diǎn)一　種群的特征和增長(zhǎng)方式 1．種群概念 是指占有一定空間和時(shí)間的同一物種個(gè)體的集合體。 2．種群的特征 (1)出生率和死亡率 ①出生率：?jiǎn)挝粫r(shí)間出生個(gè)體數(shù)占種群總個(gè)體數(shù)的百分?jǐn)?shù)或千分?jǐn)?shù)。 死亡率：?jiǎn)挝粫r(shí)間死亡個(gè)體數(shù)占種群總個(gè)體數(shù)的百分?jǐn)?shù)或千分?jǐn)?shù)。 ②自然增長(zhǎng)率＝出生率－死亡率。 ③地位及作用：決定種群密度，是決定種群興衰的晴雨表。 (2)年齡結(jié)構(gòu) ①年齡結(jié)構(gòu)：各個(gè)年齡組個(gè)體數(shù)量在種群中所占的比例關(guān)系。 ②種群的年齡組：生殖前期、生殖期、生殖后期。 ③年齡金字塔 ④研究意義：預(yù)測(cè)種群數(shù)量的變化趨勢(shì)。 (3)性比率：種群內(nèi)兩性個(gè)體數(shù)量的相對(duì)比例。 (4)種群密度 ①種群密度：某個(gè)種群在單位空間或面積內(nèi)的個(gè)體數(shù)量。 ②動(dòng)物種群密度的調(diào)查常采用標(biāo)志重捕法，其公式為種群總個(gè)體數(shù)N＝(M＝標(biāo)志個(gè)體數(shù)、n＝重捕個(gè)體數(shù)、m＝重捕中被標(biāo)記的個(gè)體數(shù))。 3．種群的分布型(加試) (1)概念：分布型是指種群中個(gè)體的空間配置格局。 (2)類(lèi)型：包括均勻分布(如稻田插秧)、集群分布(如橡樹(shù)種子)、隨機(jī)分布(如玉米螟卵塊在玉米田中的分布)。其中集群分布是最常見(jiàn)的分布型。 (3)實(shí)例：蛾類(lèi)、橡樹(shù)和雪松的種子分布屬于集群分布，人類(lèi)在地球表面的分布為集群分布。 4．種群的存活曲線(加試) (1)概念：存活曲線是表示種群中全部個(gè)體死亡過(guò)程和死亡情況的曲線。 (2)曲線繪制數(shù)據(jù)收集：從至少觀察1000個(gè)新孵化幼蟲(chóng)或新出生個(gè)體開(kāi)始，跟蹤記錄每個(gè)個(gè)體的死亡年齡，直至全部個(gè)體死亡為止。 (3)曲線標(biāo)識(shí)：存活曲線二維平面圖的橫坐標(biāo)是年齡，縱坐標(biāo)是存活個(gè)體數(shù)的對(duì)數(shù)值。 5．種群的增長(zhǎng)方式 (1)種群的指數(shù)增長(zhǎng)和邏輯斯諦增長(zhǎng) 比較項(xiàng)目 指數(shù)增長(zhǎng) 邏輯斯諦增長(zhǎng) 條件 資源無(wú)限、空間無(wú)限和不受其他生物制約的理想條件下 資源有限、空間有限和受到其他生物制約的條件下 增長(zhǎng)特點(diǎn) 起始增長(zhǎng)很慢，但隨著種群基數(shù)的加大，增長(zhǎng)會(huì)越來(lái)越快 起始加速增長(zhǎng)，K/2時(shí)增長(zhǎng)最快，此后增長(zhǎng)減速，到K值時(shí)停止增長(zhǎng)或在K值上下波動(dòng) 有無(wú)K值 無(wú)K值 有K值 曲線類(lèi)型 “J”形曲線 “S”形曲線 (2)環(huán)境容納量(K值)：長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)環(huán)境所能維持的種群最大數(shù)量。 6．種群的數(shù)量波動(dòng)及調(diào)節(jié)(加試) (1)種群的數(shù)量波動(dòng) ①含義：種群中的個(gè)體數(shù)量是隨時(shí)間而變化的。 ②原因 ③類(lèi)型 注：大多數(shù)種群的數(shù)量波動(dòng)是非周期波動(dòng)，少數(shù)種群數(shù)量波動(dòng)表現(xiàn)出周期性。 (2)種群數(shù)量的調(diào)節(jié) ①調(diào)節(jié)類(lèi)型：能夠調(diào)節(jié)種群數(shù)量的有外源性因素(如氣候、食物等)和內(nèi)源性因素，后者包括行為調(diào)節(jié)和內(nèi)分泌調(diào)節(jié)。 ②外源性調(diào)節(jié)因素：氣候是對(duì)種群影響最強(qiáng)烈的外源性因素，特別是極端的溫度和濕度。此外，食物也是調(diào)節(jié)種群數(shù)量的重要因素。 ③內(nèi)源性調(diào)節(jié)因素：領(lǐng)域行為對(duì)種群密度具有明顯的調(diào)節(jié)作用，而由于社會(huì)壓力可加大刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng)引發(fā)內(nèi)分泌失調(diào)被稱(chēng)作內(nèi)分泌調(diào)節(jié)。 思考診斷 1．觀察下圖中種群各特征的關(guān)系，回答相關(guān)問(wèn)題： (1)種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。 (2)出生率和死亡率及遷入率和遷出率是決定種群大小和種群密度的直接因素。 (3)年齡結(jié)構(gòu)和性比率不直接決定種群密度，但能夠預(yù)測(cè)和影響種群密度的變化趨勢(shì)。 (4)除以上條件外，氣候、食物、天敵、傳染病等都影響種群密度的變化。 2．如圖所示為種群數(shù)量邏輯斯諦增長(zhǎng)曲線圖，請(qǐng)思考： (1)種群發(fā)展至c時(shí)期時(shí)，其密度增長(zhǎng)速率為多少？ 提示　種群發(fā)展至c時(shí)期時(shí)已達(dá)飽和期，出生率＝死亡率，其密度增長(zhǎng)速率為0。 (2)若為某漁業(yè)資源，則捕撈時(shí)機(jī)及捕后種群剩余量分別為圖示哪一點(diǎn)？ 提示　漁業(yè)資源最佳捕撈時(shí)間為種群數(shù)量超過(guò)K/2時(shí)捕撈，捕后剩余量應(yīng)維持在b點(diǎn)處。 (3)若為害蟲(chóng)種群數(shù)量變動(dòng)狀況，則防治害蟲(chóng)最好應(yīng)從哪一點(diǎn)開(kāi)始？ 提示　若為害蟲(chóng)防治，則最好從圖示a點(diǎn)時(shí)即采取防治措施，嚴(yán)防種群數(shù)量達(dá)到K/2處。 3．如圖是某種生物在某調(diào)查階段種群數(shù)量變化的λ值隨時(shí)間的變化曲線，請(qǐng)思考： (1)分析圖示可知，該調(diào)查階段中種群數(shù)量最多和最少的年份分別是第幾年？ 提示　該調(diào)查階段中，種群數(shù)量最多的年份是第8年，最少的年份是第20～30年。 (2)在哪一區(qū)段種群數(shù)量呈指數(shù)增長(zhǎng)？ 提示　種群在前5年，λ>1且為恒定值，則種群數(shù)量呈指數(shù)增長(zhǎng)。 (3)在5～8年內(nèi)種群數(shù)量一直在下降，對(duì)嗎？ 提示　在5～8年內(nèi)，由于λ仍大于1，故種群數(shù)量一直在增長(zhǎng)。 (4)與第15年相比，第20年時(shí)種群數(shù)量有所上升，還是有所下降？ 提示　與第15年相比，第20年時(shí)種群數(shù)量有所下降而不是上升(因?yàn)?5～20年期間λ一直小于1)。 4．請(qǐng)確認(rèn)下圖三種存活曲線并將以下內(nèi)容連線(加試) 類(lèi)型　　　　　對(duì)應(yīng)曲線　　　舉例 ①凹形 　　 a Ⅰ.鳥(niǎo)類(lèi) ②對(duì)角線形 　　 b Ⅱ.靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物(如人) ③凸形 　　 c Ⅲ.兩棲動(dòng)物 提示?、佟猚—Ⅲ?、凇猙—Ⅰ?、邸猘—Ⅱ 1．“J”形增長(zhǎng)曲線和“S”形增長(zhǎng)曲線的比較 項(xiàng)目 “J”形曲線 “S”形曲線 增長(zhǎng)模型 前提條件 理想狀態(tài)：資源無(wú)限、空間無(wú)限，不受其他生物制約 現(xiàn)實(shí)狀態(tài)：資源有限、空間有限，受到其他生物制約 K值有無(wú) 無(wú)K值 有K值 種群增長(zhǎng)率的變化 種群增長(zhǎng)速率變化 適用范圍 實(shí)驗(yàn)條件下或種群遷入新環(huán)境最初一段時(shí)間 自然種群 聯(lián)系 2.有關(guān)K值的分析 (1)K值的示意圖 在環(huán)境未遭受破壞的情況下，種群數(shù)量會(huì)在平均值附近上下波動(dòng)。當(dāng)種群偏離平均值的時(shí)候，會(huì)通過(guò)負(fù)反饋機(jī)制使種群數(shù)量回到一定范圍內(nèi)。 (2)K值的應(yīng)用 ①對(duì)野生生物資源的保護(hù)措施：保護(hù)野生生物生活的環(huán)境，減小環(huán)境阻力，增大K值。 ②對(duì)有害生物的防治措施：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(hù)鼠的天敵等)，降低K值。 (3)K/2值的應(yīng)用 ①對(duì)資源開(kāi)發(fā)與利用的措施：種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境容納量的一半時(shí)，種群增長(zhǎng)速率最大，再生能力最強(qiáng)——把握K/2值處這個(gè)黃金開(kāi)發(fā)點(diǎn)，維持被開(kāi)發(fā)資源的種群數(shù)量在K/2值處，可實(shí)現(xiàn)“既有較大收獲量又可保持種群高速增長(zhǎng)”，從而不影響種群再生，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。 ②對(duì)有害生物防治的措施：必須及時(shí)控制種群數(shù)量，嚴(yán)防其到達(dá)K/2值處。 (4)K值的不同表示方法 圖中A、B、C、D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量為K值，A′、C′、D′點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量為K/2值。 題型一　種群的概念和特征 1．如圖是有關(guān)種群特征的概念圖，有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(　　) A．①表示種群密度，是制約種群增長(zhǎng)的因素之一 B．春運(yùn)期間，北京市的人口數(shù)量變化主要取決于②③ C．預(yù)測(cè)種群數(shù)量變化的主要依據(jù)是④ D．利用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲(chóng)，破壞了正常的⑤ 答案　B 解析　種群最基本的數(shù)量特征是種群密度，它是影響種群數(shù)量變化的重要因素之一，圖中①為種群密度；種群密度的大小直接取決于出生率和死亡率、遷入率和遷出率，年齡結(jié)構(gòu)既能影響出生率，也能影響死亡率，性比率則影響出生率，所以②與③分別為出生率和死亡率，④是年齡結(jié)構(gòu)，⑤是性比率。①表示種群密度，是制約種群增長(zhǎng)的因素之一，A正確；春運(yùn)期間北京市人口數(shù)量的變化主要是流動(dòng)人口的變化，主要取決于遷入率和遷出率，而不是出生率和死亡率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；預(yù)測(cè)種群數(shù)量變化的主要依據(jù)是年齡結(jié)構(gòu)，C項(xiàng)正確；利用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲(chóng)，破壞了害蟲(chóng)種群正常的性比率，D項(xiàng)正確。 2．某島嶼上生活著一種動(dòng)物，其種群數(shù)量多年維持相對(duì)穩(wěn)定。該動(dòng)物個(gè)體從出生到性成熟需要6個(gè)月。下圖為某年，該動(dòng)物種群在不同月份的年齡結(jié)構(gòu)(每月最后一天統(tǒng)計(jì)種群各年齡組的個(gè)體數(shù))。下列關(guān)于該種群的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．該種群10月份的出生率可能為0 B．天敵的遷入可影響該種群的年齡結(jié)構(gòu) C．該種群的年齡結(jié)構(gòu)隨著季節(jié)更替而變化 D．大量誘殺雄性個(gè)體不會(huì)影響該種群的密度 答案　D 解析　由圖示可知，未成熟個(gè)體從2月到6月逐漸增多，從6月到12月逐漸減少，到12月變?yōu)?，而該動(dòng)物個(gè)體從出生到性成熟需要6個(gè)月，因此該種群出生時(shí)間大概為2月底到6月，到12月都性成熟，10月份的出生率可能為0，A項(xiàng)正確；天敵傾向于捕食年老體弱的動(dòng)物，故天敵的遷入可能導(dǎo)致衰老個(gè)體數(shù)量減少，使種群的年齡結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，B項(xiàng)正確；圖示各月份中，不同年齡階段的個(gè)體百分比不同，C項(xiàng)正確；大量誘殺雄性個(gè)體，會(huì)使該種群的正常性比率發(fā)生改變，導(dǎo)致種群密度發(fā)生改變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 易錯(cuò)警示 有關(guān)“種群”的兩個(gè)易誤點(diǎn) (1)誤認(rèn)為種群數(shù)量＝種群密度。種群密度是種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)，強(qiáng)調(diào)“單位面積或單位體積”，即種群數(shù)量多，種群密度不一定大。 (2)誤認(rèn)為年齡結(jié)構(gòu)和性比率都既能影響出生率，又能影響死亡率。年齡結(jié)構(gòu)既能影響出生率，又能影響死亡率，而性比率只能影響出生率，不能影響死亡率。 題型二　標(biāo)志重捕法 3．某研究機(jī)構(gòu)對(duì)某區(qū)域的一種田鼠進(jìn)行了調(diào)查，所調(diào)查樣方的總面積為2 hm2(1 hm2＝10 000 m2)，統(tǒng)計(jì)所捕獲的鼠數(shù)量、性別等，進(jìn)行標(biāo)記后放歸，3日后進(jìn)行重捕與調(diào)查。所得到的調(diào)查數(shù)據(jù)如下表： 捕獲數(shù) (只) 標(biāo)記數(shù) (只) 雌性個(gè) 體數(shù)(只) 雄性個(gè) 體數(shù)(只) 初捕 50 50 28 22 重捕 50 10 32 18 以下是某同學(xué)對(duì)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，你認(rèn)為正確的是(　　) A．此調(diào)查方法可以用來(lái)調(diào)查田中小麥的種群密度 B．若田鼠在被捕捉過(guò)一次后更難捕捉，統(tǒng)計(jì)的種群密度比實(shí)際低 C．綜合兩次捕獲情況，該田鼠種群的性比率(♀/♂)約為7∶2 D．該地區(qū)田鼠的平均種群密度約為125只/hm2 答案　D 解析　標(biāo)志重捕法適用于活動(dòng)能力強(qiáng)的動(dòng)物種群密度的調(diào)查；標(biāo)志重捕法理論計(jì)算公式N＝M，田鼠在被捕捉過(guò)一次后更難捕捉，即m值減小，N值會(huì)增大；通過(guò)兩次捕獲情況，不能確定該田鼠種群的性比率(捕獲次數(shù)過(guò)少，偶然性較大)；該地區(qū)田鼠的平均種群密度約為125 只/hm2。 4．在某池塘中，第一次捕獲鯽魚(yú)106條，做上標(biāo)記后放回，第二次捕獲鯽魚(yú)91條，其中有標(biāo)記的25條，由此可以估算出該池塘中鯽魚(yú)的密度。后來(lái)發(fā)現(xiàn)這次估算的結(jié)果與實(shí)際結(jié)果誤差較大，分析其原因不包括(　　) A．捕魚(yú)時(shí)，在經(jīng)常飼喂的地方以保證捕到較多的魚(yú) B．被標(biāo)記的魚(yú)放回后有一部分死亡 C．兩次捕獲的鯽魚(yú)數(shù)量較小 D．標(biāo)記方法不當(dāng)導(dǎo)致標(biāo)記物丟失 答案　A 解析　在利用標(biāo)志重捕法進(jìn)行該鯽魚(yú)種群密度調(diào)查時(shí)，要注意在調(diào)查時(shí)研究對(duì)象沒(méi)有遷入和遷出、出生和死亡，標(biāo)記物不能脫落、不能影響到標(biāo)記對(duì)象的正?；顒?dòng)，標(biāo)記物不能過(guò)于醒目，做到隨機(jī)捕魚(yú)，只有這樣才能減小估算值與實(shí)際值的誤差，使調(diào)查結(jié)果準(zhǔn)確。 特別提醒 標(biāo)志重捕法的注意事項(xiàng) 被調(diào)查個(gè)體在調(diào)查期間沒(méi)有大量遷入和遷出、出生和死亡的現(xiàn)象；標(biāo)記物不能過(guò)于醒目；不能影響被標(biāo)記對(duì)象的正常生理活動(dòng)；標(biāo)記物不易脫落，能維持一定時(shí)間。例如動(dòng)物被捕獲并標(biāo)記一次后難以被再次捕獲，則利用標(biāo)志重捕法計(jì)算出的種群密度比實(shí)際密度可能偏大。 題型三　種群的指數(shù)增長(zhǎng)和邏輯斯諦增長(zhǎng) 5．關(guān)于圖中種群數(shù)量變化的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是(　　) A．種群“J”形曲線只有在理想條件下才能出現(xiàn) B．種群呈邏輯斯諦增長(zhǎng)的過(guò)程中，在達(dá)到K值之前就是指數(shù)增長(zhǎng) C．自然狀態(tài)下種群數(shù)量達(dá)到600時(shí)，種群的增長(zhǎng)率為0 D．環(huán)境條件變化時(shí)，種群的K值也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化 答案　B 解析　種群呈邏輯斯諦增長(zhǎng)的過(guò)程中，在達(dá)到K值之前，由于有環(huán)境阻力的存在，種群增長(zhǎng)曲線不是標(biāo)準(zhǔn)的“J”形；K值時(shí)出生率等于死亡率，種群數(shù)量不變，此時(shí)種群增長(zhǎng)率為0；環(huán)境條件變化時(shí)，種群的K值也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。 6.右圖表示某物種遷入新環(huán)境后，種群增長(zhǎng)速率隨時(shí)間的變化關(guān)系，在t1時(shí)經(jīng)調(diào)查該種群數(shù)量為N。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．在t2時(shí)種群個(gè)體的數(shù)量與在t0時(shí)種群個(gè)體的數(shù)量相等 B．在t0～t2時(shí)間內(nèi)，種群數(shù)量呈邏輯斯諦增長(zhǎng) C．該種群在此環(huán)境中的環(huán)境容納量約為N D．在t1～t2時(shí)，該種群數(shù)量呈下降趨勢(shì) 答案　B 解析　由題圖可知，t0～t1種群增長(zhǎng)速率不斷增大，到t1時(shí)刻種群增長(zhǎng)速率最大，此時(shí)種群數(shù)量為K/2，t1～t2種群增長(zhǎng)速率不斷減小，到t2時(shí)種群增長(zhǎng)速率為0，此時(shí)種群數(shù)量達(dá)到最大，即K值，故A、D錯(cuò)誤，B正確；由于在t1時(shí)經(jīng)調(diào)查該種群數(shù)量為N，因此環(huán)境容納量(K值)約為2N，C錯(cuò)誤。 圖形解讀 “S”形增長(zhǎng)曲線的解讀和分析方法 (1)t1之前，種群數(shù)量小于K/2，由于資源和空間條件相對(duì)充裕，種群數(shù)量增長(zhǎng)較快，當(dāng)種群數(shù)量為K/2時(shí)，出生率遠(yuǎn)大于死亡率，種群增長(zhǎng)速率達(dá)到最大值。 (2)t1～t2時(shí)，由于資源和空間有限，當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇，天敵數(shù)量增加，種群增長(zhǎng)速率下降。 (3)t2時(shí)，種群數(shù)量達(dá)到K值，此時(shí)出生率等于死亡率，種群增長(zhǎng)速率為0。 題型四　種群的分布型和存活曲線(加試) 7．生態(tài)學(xué)家對(duì)某地區(qū)兩個(gè)生物種群(Ⅰ和Ⅱ)的存活率進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果如下圖所示。下列關(guān)于對(duì)種群Ⅰ和Ⅱ?qū)嵤┲攸c(diǎn)保護(hù)時(shí)期的敘述，正確的是(　　) A．種群Ⅰ和Ⅱ都為7～10歲 B．種群Ⅰ和Ⅱ都為1～10歲 C．種群Ⅰ為0～1歲，種群Ⅱ?yàn)?～7歲 D．種群Ⅰ為1歲以后各年齡期，種群Ⅱ?yàn)?歲以后各年齡期 答案　C 解析　由題意可知，對(duì)種群Ⅰ來(lái)說(shuō)，在0～1歲之間種群數(shù)量下降較快，也就是死亡率較高，所以應(yīng)重點(diǎn)保護(hù)；同理對(duì)于種群Ⅱ來(lái)說(shuō)，6～7歲之間應(yīng)重點(diǎn)保護(hù)。 8．在無(wú)人為干擾的某熱帶雨林中，生活著絨毛蛛猴、紅眼樹(shù)蛙等生物。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．絨毛蛛猴種群的存活曲線屬于類(lèi)型Ⅲ(凹形) B．絨毛蛛猴種群分布型呈隨機(jī)分布 C．盡管紅眼樹(shù)蛙排出的卵(精子)非常多，但其出生率和死亡率基本相等 D．可采用標(biāo)記重捕法標(biāo)記捕獲的繁殖季節(jié)的成蛙，計(jì)算獲得紅眼樹(shù)蛙的種群密度 答案　C 解析　絨毛蛛猴種群的存活曲線應(yīng)屬于類(lèi)型Ⅰ(凸形)，其種群分布型為集群分布；不能只通過(guò)標(biāo)記捕獲的繁殖季節(jié)成蛙的數(shù)量，計(jì)算獲得紅眼樹(shù)蛙的種群密度。 考點(diǎn)二　群落的結(jié)構(gòu)和演替 1．群落的結(jié)構(gòu) (2)時(shí)間結(jié)構(gòu) 2．群落的主要類(lèi)型 群落類(lèi)型 3．群落的演替 (1)概念：一些物種取代另一些物種、一個(gè)群落類(lèi)型取代另一個(gè)群落類(lèi)型的過(guò)程，直到出現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定的群落才會(huì)中止。 (2)實(shí)例：湖泊演替過(guò)程，裸底階段→沉水植物階段→浮葉根生植物階段→挺水植物和沼澤植物階段→森林群落階段。 (3)類(lèi)型 ①原生演替 ②次生演替 4．頂極群落(加試) (1)含義：一個(gè)群落經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的演替，最終所達(dá)到的與當(dāng)?shù)氐臍夂蚝屯寥罈l件處于平衡的狀態(tài)。 (2)決定因素：主要由平均溫度和年降雨量決定。 (3)地球上現(xiàn)存的群落大都處于頂極狀態(tài)。 思考診斷 1．觀察下列圖示，完成群落的空間結(jié)構(gòu)的相關(guān)問(wèn)題。 (1)寫(xiě)出圖中群落空間結(jié)構(gòu)的類(lèi)型 A圖：垂直結(jié)構(gòu)；B圖：水平結(jié)構(gòu)。 (2)根據(jù)上圖分析決定群落空間結(jié)構(gòu)的主要因素 A圖：植物分層：光照；動(dòng)物分層：棲息空間和食物條件。 B圖：地形變化、土壤濕度、鹽堿度的差異、光強(qiáng)度、生物自身生長(zhǎng)特點(diǎn)的不同以及人與動(dòng)物的影響等。 2．群落演替的兩種類(lèi)型 類(lèi)型 內(nèi)容　 原生演替 次生演替 起點(diǎn) 從未有任何生物定居過(guò)的環(huán)境 原有群落毀滅，但仍保留了被毀滅群落基質(zhì) 時(shí)間 經(jīng)歷的時(shí)間長(zhǎng) 經(jīng)歷的時(shí)間短 速度 緩慢 較快 影響因素 自然因素 人類(lèi)活動(dòng)較為關(guān)鍵 實(shí)例 裸巖上的演替 棄耕農(nóng)田上的演替 3.一個(gè)廢棄?mèng)~塘的演替過(guò)程如圖1所示，圖2表示兩種群落在演替過(guò)程中物種多樣性的變化曲線。 (1)針對(duì)圖1 ①圖中正確演替進(jìn)程為丁→甲→丙→乙。 ②該演替與火山噴發(fā)所在地的演替是否屬于同種類(lèi)型？請(qǐng)具體指明。 提示　該演替過(guò)程為次生演替，它不同于火山噴發(fā)處的原生演替(兩者的初始植被條件不同)。 ③該演替過(guò)程中物種豐度有何變化？預(yù)計(jì)食物網(wǎng)復(fù)雜化程度會(huì)如何變化？ 提示　該演替過(guò)程中物種豐度逐步提高，食物網(wǎng)趨向于復(fù)雜化。 (2)針對(duì)圖2 ①圖中甲、乙分別屬于哪種演替類(lèi)型？你的判斷依據(jù)是什么？ 提示　由于甲曲線群落演替起點(diǎn)的物種多樣性為零，因此甲應(yīng)屬于原生演替；乙曲線存在起始物種，故應(yīng)屬于次生演替。 ②火災(zāi)后森林中的演替宜用哪條曲線表示？ 提示　火災(zāi)后森林的演替應(yīng)為次生演替，用乙曲線表示。 ③哪種演替速度更快、歷時(shí)更短？ 提示　次生演替速度更快，時(shí)間更短。 題型一　群落的概念、結(jié)構(gòu)和類(lèi)型 1．某池塘中甲、乙、丙和丁四大家魚(yú)及其食物的分布如下圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．圖中四大家魚(yú)在池塘中的分層現(xiàn)象是群落的水平結(jié)構(gòu) B．圖中四大家魚(yú)在池塘中的分層現(xiàn)象僅僅是由光照決定的 C．該池塘生物群落沒(méi)有時(shí)間結(jié)構(gòu) D．甲、乙、丙和丁四大家魚(yú)的分層分布有利于資源的充分利用 答案　D 解析　池塘中四大家魚(yú)在池塘中的分布具有分層現(xiàn)象，有利于資源的充分利用，體現(xiàn)了群落的垂直結(jié)構(gòu)；水生群落的層次性主要由光的穿透性、溫度和O2的垂直分布決定的。 2．下圖中a、b、c分別代表山地、森林、海洋三個(gè)不同的自然區(qū)域內(nèi)植物的分布狀況。據(jù)此判斷下列選項(xiàng)中正確的是(　　) A．溫度是造成這三個(gè)區(qū)域內(nèi)植物分布存在巨大差異的主要生態(tài)因素 B．a(chǎn)處不同高度的山坡上分布著不同的植物類(lèi)群，這說(shuō)明群落具有垂直結(jié)構(gòu) C．c處植物的分層現(xiàn)象主要是因?yàn)楣庹盏挠绊? D．影響b處植物出現(xiàn)明顯分層現(xiàn)象的主要因素是水分 答案　C 解析　三個(gè)區(qū)域內(nèi)植物分布存在巨大差異的主要生態(tài)因素應(yīng)是環(huán)境條件不同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；a處不同高度的山坡上分布著不同的植物類(lèi)群，這說(shuō)明溫度影響群落的分布，不同高度的山坡上分布著不同的植物類(lèi)群，高山上從山麓到山頂，隨海拔的升高，植被的更替現(xiàn)象叫做“植被的垂直地帶性分布”而不是“某個(gè)群落的垂直結(jié)構(gòu)”，B項(xiàng)錯(cuò)誤；c處植物的分層現(xiàn)象主要是因?yàn)樵谒牟煌疃忍幑庹詹煌珻項(xiàng)正確；影響b處植物出現(xiàn)明顯分層現(xiàn)象的主要因素是光照，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 題型二　群落演替的概念、類(lèi)型和過(guò)程 3．圖甲表示棄耕農(nóng)田的群落演替情況，圖乙、丙、丁表示演替過(guò)程中各種量隨時(shí)間的變化曲線，下列有關(guān)分析不正確的是(　　) A．圖甲中，b點(diǎn)時(shí)只存在群落的水平結(jié)構(gòu)，d點(diǎn)時(shí)存在垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu) B．圖乙可表示演替過(guò)程中物種豐度與時(shí)間的關(guān)系 C．圖丙可表示該地塊上恢復(fù)原狀的能力與時(shí)間的關(guān)系 D．圖丁可表示草本植物數(shù)量隨時(shí)間變化的情況 答案　A 解析　b點(diǎn)和d點(diǎn)均有垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；隨著時(shí)間的推移，物種數(shù)量逐漸增多，物種豐度增加，抵抗干擾的能力升高，恢復(fù)原狀的能力降低，B、C正確；在灌木和喬木占優(yōu)勢(shì)前，草本植物數(shù)量逐漸增加，在灌木和喬木占優(yōu)勢(shì)后，草本植物數(shù)量減少，最終趨于穩(wěn)定，D正確。 4．(2016溫州十校聯(lián)考)下列關(guān)于群落演替的敘述正確的是(　　) A．群落自然演替是一個(gè)種群替代另一個(gè)種群的過(guò)程 B．人為因素可以影響群落演替，但不能改變演替方向 C．群落的次生演替速度通常比原生演替快 D．頂極群落必然達(dá)到森林群落 答案　C 解析　群落演替是一個(gè)群落類(lèi)型取代另一個(gè)群落類(lèi)型的過(guò)程，A錯(cuò)誤；人類(lèi)活動(dòng)會(huì)改變?nèi)郝溲萏娴乃俣群头较?，B錯(cuò)誤；原生演替是從無(wú)到有的過(guò)程，而次生演替是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過(guò)程，因此次生演替速度通常比原生演替快，C正確；頂極群落的類(lèi)型主要由平均溫度和年降雨量決定，因此頂極群落不一定是森林群落，D錯(cuò)誤。 歸納提升 群落演替的方向和結(jié)果 (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(jié)構(gòu)復(fù)雜化、生態(tài)功能完善化的方向發(fā)展。 ②最終的演替結(jié)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(jié)果 ①能量：總生產(chǎn)量增加，群落的有機(jī)物總量增加。 ②結(jié)構(gòu)：生物種類(lèi)越來(lái)越多，群落結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜。 ③穩(wěn)定性：演替是生物和環(huán)境反復(fù)相互作用，發(fā)生在時(shí)間和空間上的不可逆變化，穩(wěn)定性越來(lái)越高。 考點(diǎn)三　活動(dòng)：探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化(加試) 1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? (1)探究酵母菌種群數(shù)量隨時(shí)間發(fā)生的變化，從而了解在封閉環(huán)境中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。 (2)學(xué)習(xí)用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板進(jìn)行酵母菌細(xì)胞計(jì)數(shù)的方法操作，學(xué)習(xí)比濁計(jì)的使用方法，找出酵母菌細(xì)胞數(shù)量變化與其渾濁度之間的關(guān)系。 (3)初步嘗試建立數(shù)學(xué)模型。 2．實(shí)驗(yàn)步驟 3．依照上述操作連續(xù)4天計(jì)數(shù)并繪制坐標(biāo)曲線，記錄表格如下 計(jì)數(shù) 試管 第0天 第1天 第2天 第3天 第4天 A B A B A B A B A B 樣品1 樣品2 總數(shù) 平均數(shù) 稀釋倍數(shù) 平均數(shù)稀釋倍數(shù) 比濁計(jì) 讀數(shù) 估算數(shù) 1．血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法 (1)鏡檢計(jì)數(shù)方法 ①方格內(nèi)細(xì)胞的計(jì)數(shù)順序?yàn)樽笊稀疑稀蚁隆笙隆? ②壓在方格線上的細(xì)胞只計(jì)左線和上線上的細(xì)胞數(shù)。 ③酵母細(xì)胞若有粘連，要數(shù)出團(tuán)塊中的每一個(gè)細(xì)胞。 ④出芽酵母的芽體體積若超過(guò)細(xì)胞體積的1/2，則算獨(dú)立個(gè)體。 ⑤計(jì)數(shù)總數(shù)不少于300個(gè)細(xì)胞。 (2)計(jì)算細(xì)胞總數(shù) ①每方格內(nèi)的細(xì)胞數(shù)＝細(xì)胞數(shù)/方格數(shù)。 ②每毫升體積內(nèi)的細(xì)胞數(shù)＝每方格內(nèi)的細(xì)胞數(shù)2 500稀釋倍數(shù)。 ③試管內(nèi)的細(xì)胞總數(shù)＝每毫升體積內(nèi)的細(xì)胞數(shù)10。 2．?dāng)?shù)學(xué)模型及其構(gòu)建方法 數(shù)學(xué)模型是用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟(以細(xì)菌繁殖過(guò)程中指數(shù)增長(zhǎng)為例) 問(wèn)題探究 (1)從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前，為什么要輕輕振蕩幾次？ 提示　使酵母菌均勻分布，減小誤差，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確。 (2)該探究需要設(shè)置對(duì)照及重復(fù)實(shí)驗(yàn)嗎？ 提示　酵母菌種群數(shù)量的變化在時(shí)間上形成前后自身對(duì)照，所以無(wú)需設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。但要獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，必須進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，求得平均值。 (3)若一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過(guò)多，難以數(shù)清，采取的措施是什么？ 提示　可增大稀釋倍數(shù)后再計(jì)數(shù)。 題型一　實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 1．下列關(guān)于“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化”實(shí)驗(yàn)的相關(guān)操作，正確的是(　　) A．培養(yǎng)用具必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的滅菌處理，培養(yǎng)液則不需滅菌 B．培養(yǎng)酵母菌時(shí)，必須去除培養(yǎng)液中的溶解氧 C．從瓶中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前，不必?fù)u勻培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)液 D．為了方便酵母菌計(jì)數(shù)，培養(yǎng)后期的培養(yǎng)液應(yīng)先稀釋再計(jì)數(shù) 答案　D 解析　在進(jìn)行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化”實(shí)驗(yàn)時(shí)，培養(yǎng)用具和培養(yǎng)液都必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的滅菌處理，否則會(huì)引起雜菌污染，影響酵母菌的生長(zhǎng)；酵母菌是兼性厭氧菌，在有氧氣時(shí)，大量繁殖，所以培養(yǎng)酵母菌時(shí)，必須供應(yīng)充足的氧氣；從瓶中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前，必須搖勻培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)液，使酵母菌分布均勻，從而減小誤差；為了方便酵母菌計(jì)數(shù)，培養(yǎng)后期的培養(yǎng)液應(yīng)先稀釋再計(jì)數(shù)。 2．下列關(guān)于“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實(shí)驗(yàn)的相關(guān)操作，正確的是(　　) ①培養(yǎng)酵母菌時(shí)，必須去除培養(yǎng)液中的溶解氧 ②將適量干酵母放入裝有一定濃度葡萄糖溶液的錐形瓶中，在適宜條件下培養(yǎng) ③將培養(yǎng)液振蕩搖勻后，用吸管從錐形瓶中吸取一定量的培養(yǎng)液 ④在血細(xì)胞計(jì)數(shù)板中央滴一滴培養(yǎng)液，蓋上蓋玻片，并用濾紙吸去邊緣多余培養(yǎng)液 ⑤將計(jì)數(shù)板放在載物臺(tái)中央，待酵母菌沉降到計(jì)數(shù)室底部，在顯微鏡下觀察、計(jì)數(shù) ⑥計(jì)數(shù)時(shí)，壓在小方格界線上的酵母菌應(yīng)計(jì)數(shù)左線及其上線 ⑦早期培養(yǎng)不需取樣，培養(yǎng)后期每天取樣一次 A．①②③④⑥ B．②③④⑥⑦ C．①②③⑥ D．②③⑤⑥ 答案　D 解析　①培養(yǎng)酵母菌時(shí)，不要去除培養(yǎng)液中的溶解氧；④中不是先在血細(xì)胞計(jì)數(shù)板中央滴培養(yǎng)液，應(yīng)該是蓋上蓋玻片之后再滴培養(yǎng)液；⑦早期培養(yǎng)也要取樣觀察。 題型二　實(shí)驗(yàn)應(yīng)用 3．某小組進(jìn)行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化”實(shí)驗(yàn)時(shí)，同樣實(shí)驗(yàn)條件下分別在4支試管中進(jìn)行培養(yǎng)(見(jiàn)下表)，均獲得了“S”形增長(zhǎng)曲線。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) 試管號(hào) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 培養(yǎng)液體積/mL 10 5 10 5 起始酵母菌數(shù)/103個(gè) 10 5 5 10 A.4個(gè)試管內(nèi)的種群在K/2時(shí)增長(zhǎng)最快 B．4個(gè)試管內(nèi)的種群達(dá)到K值的時(shí)間Ⅳ＝Ⅰ＞Ⅱ＝Ⅲ C．試管Ⅲ內(nèi)種群的K值與試管Ⅱ的不同 D．試管Ⅳ內(nèi)的種群數(shù)量先于試管Ⅱ下降 答案　B 解析　當(dāng)種群遷入一個(gè)新環(huán)境時(shí)，若環(huán)境條件適宜生存，由于起初種群數(shù)量不多，環(huán)境條件(食物、空間)優(yōu)越，天敵少，環(huán)境阻力小，種群表現(xiàn)出增長(zhǎng)速率加快。一段時(shí)間后，種群數(shù)量增多，環(huán)境阻力使種群增長(zhǎng)速率減緩，種群表現(xiàn)為邏輯斯諦增長(zhǎng)，在K/2時(shí)4個(gè)試管內(nèi)的種群數(shù)量增長(zhǎng)最快。K值指的是環(huán)境容納量，到達(dá)K值的時(shí)間與環(huán)境阻力的大小呈正相關(guān)，因此4個(gè)試管內(nèi)的種群達(dá)到K值的時(shí)間不同，Ⅳ號(hào)試管內(nèi)的環(huán)境阻力最大，因此最先達(dá)到K值并積累有毒物質(zhì)，導(dǎo)致種群數(shù)量最先開(kāi)始下降，所以4個(gè)試管內(nèi)的種群達(dá)到K值所用的時(shí)間Ⅲ＞Ⅰ＝Ⅱ＞Ⅳ。 4．下圖為在等容積的容器中，用不同條件培養(yǎng)酵母菌時(shí)，其種群增長(zhǎng)的曲線。三種條件分別為：不更換培養(yǎng)液；不更換培養(yǎng)液但定時(shí)調(diào)節(jié)pH使酸堿度恒定且適宜；每3 h定期更換培養(yǎng)液。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．曲線①是不更換培養(yǎng)液但定量調(diào)節(jié)pH條件下的種群增長(zhǎng)曲線 B．該實(shí)驗(yàn)表明特定空間的環(huán)境容納量是可以改變的 C．該實(shí)驗(yàn)中酵母菌種群數(shù)量變化與種群密度、捕食者無(wú)關(guān) D．若在曲線③所示條件下培養(yǎng)140 h后，調(diào)節(jié)pH至適宜并繼續(xù)培養(yǎng)，種群數(shù)量將一直維持恒定 答案　B 解析　每3 h定期更換培養(yǎng)液，酵母菌在營(yíng)養(yǎng)充足、條件適宜的環(huán)境中將會(huì)呈指數(shù)增長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)的種群增長(zhǎng)曲線是①；如果不更換培養(yǎng)液但定時(shí)調(diào)節(jié)pH使酸堿度恒定且適宜，酵母菌的數(shù)量會(huì)比不更換培養(yǎng)液稍好一些，對(duì)應(yīng)的種群增長(zhǎng)曲線是②；不更換培養(yǎng)液培養(yǎng)酵母菌，一段時(shí)間后，酵母菌將會(huì)因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)短缺且代謝廢物積累而影響繁殖，對(duì)應(yīng)的種群增長(zhǎng)曲線是③，A錯(cuò)誤；從圖中可以看出，三種不同條件下酵母菌種群的增長(zhǎng)曲線變化是不一樣的，說(shuō)明特定空間的環(huán)境容納量是可以改變的，B正確；該實(shí)驗(yàn)中酵母菌種群數(shù)量變化與種群密度有關(guān)，與捕食者無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；曲線③所示條件下培養(yǎng)140 h后，即使調(diào)節(jié)pH至適宜條件，種群數(shù)量也會(huì)因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)匱乏而下降，D錯(cuò)誤。 做模擬　練預(yù)測(cè) 1．(2016慈溪檢測(cè))下列各項(xiàng)中，可以稱(chēng)為種群的是(　　) A．一個(gè)校園里的全部樹(shù) B．一個(gè)公園里的全部鳥(niǎo) C．一個(gè)池塘里的全部鯽魚(yú) D．一片稻田里的全部害蟲(chóng) 答案　C 解析　種群為占有一定空間和時(shí)間的同一物種個(gè)體的集合體，A、B、D均可包含多個(gè)物種。 2．為了研究殺蟲(chóng)燈誘殺斜紋夜蛾的影響因素，科學(xué)家釋放了一定量的標(biāo)記過(guò)的斜紋夜蛾，適當(dāng)時(shí)間后用殺蟲(chóng)燈誘殺，統(tǒng)計(jì)標(biāo)記個(gè)體的個(gè)數(shù)占釋放總數(shù)的比例(回收率)，結(jié)果如下圖。下列敘述正確的是(　　) A．若標(biāo)記總量為N，回收率為a，則斜紋夜蛾的種群密度為N/a B．誘捕距離加大，被標(biāo)記個(gè)體占被誘捕總數(shù)的比例上升 C．該研究說(shuō)明，殺蟲(chóng)燈的殺蟲(chóng)效果與燈的密度無(wú)關(guān) D．用殺蟲(chóng)燈誘殺斜紋夜蛾成蟲(chóng)可改變種群的年齡結(jié)構(gòu) 答案　D 解析　種群密度是單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)圖分析，由于釋放總數(shù)的值不變，故誘捕距離加大，被標(biāo)記個(gè)體占被誘捕總數(shù)的比例下降，B項(xiàng)錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)沒(méi)有說(shuō)明殺蟲(chóng)燈的殺蟲(chóng)效果與燈的密度的關(guān)系，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 3．下圖是巴西龜種群引入某池塘后，若干年內(nèi)種群數(shù)量的增長(zhǎng)曲線。圖中表示該種群個(gè)體數(shù)量增長(zhǎng)最快的時(shí)間點(diǎn)是(　　) A．T1 B．T2 C．T3 D．T4 答案　B 解析　種群數(shù)量增長(zhǎng)最快的時(shí)間點(diǎn)應(yīng)位于K/2處，即圖中T2時(shí)間點(diǎn)。 4．資源的合理使用可以使產(chǎn)量最大化，又不影響資源的持久利用。自然種群增長(zhǎng)呈“S”形曲線，假設(shè)種群的K值為200，N表示種群數(shù)量，據(jù)表分析正確的是(　　) 曲線上的點(diǎn) N (K－N)/K S1 20 0.90 S2 50 0.75 S3 100 0.50 S4 150 0.25 S5 180 0.10 A.環(huán)境阻力對(duì)種群增長(zhǎng)的影響出現(xiàn)在S4點(diǎn)之后 B．防治蝗蟲(chóng)應(yīng)在蝗蟲(chóng)數(shù)量達(dá)到S3點(diǎn)時(shí)進(jìn)行 C．漁業(yè)捕撈后需控制剩余量在S3點(diǎn) D．(K－N)/K值為0.9時(shí)，種群增長(zhǎng)速率最大 答案　C 解析　在種群數(shù)量變化的“S”形曲線中，環(huán)境阻力始終存在，A錯(cuò)誤；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，在S3點(diǎn)時(shí)該種群(K－N)/K值為0.5，增長(zhǎng)速率最大，即為K/2值，對(duì)蝗蟲(chóng)等害蟲(chóng)的防治，需將其數(shù)量控制在K/2值(S3點(diǎn))以下，最好是S1，B錯(cuò)誤；為了獲得最大效益，漁業(yè)捕撈應(yīng)控制剩余量在K/2值，C正確；(K－N)/K值為0.5時(shí)，種群增長(zhǎng)速率最大，D錯(cuò)誤。 5．下圖表示某種類(lèi)型的群落演替示意圖，相關(guān)敘述正確的是(　　) A．該群落的演替屬于次生演替，在自然條件下演替速度不隨時(shí)間而變化 B．演替的方向和速度主要與氣候、土壤等條件有關(guān)，與人類(lèi)活動(dòng)無(wú)關(guān) C．從灌木階段到森林階段的演替過(guò)程中，喬木層完全取代了灌木層 D．在草本群落中既有垂直結(jié)構(gòu)，也有水平結(jié)構(gòu) 答案　D 解析　次生演替的演替速度仍會(huì)隨時(shí)間而變化；群落演替只會(huì)發(fā)生物種的優(yōu)勢(shì)取代而非取而代之；群落演替既有自然因素，也有人為因素。 課時(shí)訓(xùn)練 一、選擇題 [學(xué)考必做演練] 1．(2016浙江4月選考)下列關(guān)于種群的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．種群密度的變動(dòng)，受性比率的影響 B．環(huán)境容納量代表種群的最大密度 C．年齡結(jié)構(gòu)可預(yù)測(cè)種群未來(lái)數(shù)量的變化 D．出生率受種群的遺傳特性和環(huán)境的影響 答案　B 解析　環(huán)境容納量(K值)是指在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)環(huán)境所能維持的種群最大數(shù)量。種群數(shù)量可高于K值，故不代表種群的最大密度。 2．下列對(duì)種群特征的概念圖分析正確的是(　　) A．種群最基本的數(shù)量特征是出生率、死亡率 B．指數(shù)增長(zhǎng)的種群中沒(méi)有死亡率和遷出 C．預(yù)測(cè)種群數(shù)量未來(lái)變化的主要依據(jù)是b D．種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)，c也達(dá)到最大并保持不變 答案　C 解析　種群最基本的數(shù)量特征是種群密度，A錯(cuò)誤；指數(shù)增長(zhǎng)的種群中依然有死亡率，B錯(cuò)誤；圖中a指的是性比率、b指的是年齡結(jié)構(gòu)，年齡結(jié)構(gòu)是預(yù)測(cè)種群數(shù)量未來(lái)變化的主要依據(jù)，C正確；圖中c指的是種群密度，而種群密度會(huì)隨著環(huán)境的變化而發(fā)生波動(dòng)，D錯(cuò)誤。 3．某研究機(jī)構(gòu)對(duì)某區(qū)域的一種田鼠進(jìn)行了調(diào)查，所調(diào)查樣方的總面積為2 hm2(1 hm2＝10 000 m2)，統(tǒng)計(jì)所捕獲鼠的數(shù)量、性別等，進(jìn)行標(biāo)記后放歸，3日后進(jìn)行重捕與調(diào)查。所得到的調(diào)查數(shù)據(jù)如下表： 捕獲數(shù)(只) 標(biāo)記數(shù)(只) 雌性個(gè)體數(shù)(只) 雄性個(gè)體數(shù)(只) 初捕 50 50 28 22 重捕 50 10 32 18 以下是某同學(xué)對(duì)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，你認(rèn)為正確的是(　　) A．此調(diào)查方法可以用來(lái)調(diào)查大田中小麥的種群密度 B．若田鼠在被捕捉過(guò)一次后更難捕捉，統(tǒng)計(jì)的種群密度比實(shí)際低 C．綜合兩次捕獲情況，該田鼠種群的性比率(♀/♂)約為7∶2 D．該地區(qū)田鼠的平均種群密度約為125只/hm2 答案　D 解析　標(biāo)志重捕法常用于對(duì)動(dòng)物種群密度的調(diào)節(jié)；標(biāo)志重捕法理論計(jì)算公式為N＝M，田鼠在被捕捉過(guò)一次后更難捕捉，即m值減小，N值會(huì)增大；通過(guò)兩次捕獲情況，不能確定該田鼠種群的性比率(捕獲次數(shù)過(guò)少，偶然性較大)；該地區(qū)田鼠的平均種群密度約為125 只/hm2。 4．下列關(guān)于出生率的敘述，正確的是(　　) A．若某一種群年初時(shí)的個(gè)體數(shù)為100，年末時(shí)為110，其中新生個(gè)體數(shù)為20，死亡個(gè)體數(shù)為10，則該種群的年出生率為10% B．若某動(dòng)物的婚配制為一雌一雄，生殖期個(gè)體的雌雄比越接近1∶1，則出生率越高 C．若通過(guò)調(diào)控環(huán)境條件，使某動(dòng)物的性成熟推遲，則出生率會(huì)更高 D．若比較三種年齡結(jié)構(gòu)類(lèi)型的種群，則穩(wěn)定型的出生率最高 答案　B 解析　種群年初個(gè)體數(shù)為100，一年新生個(gè)體數(shù)為20，則出生率為20%，死亡個(gè)體數(shù)為10，則死亡率為10%，種群年增長(zhǎng)率為10%，A項(xiàng)錯(cuò)誤；婚配制為一雌一雄的動(dòng)物，當(dāng)雌雄比為1∶1時(shí)，每個(gè)成熟正常個(gè)體都能產(chǎn)生后代，此時(shí)的出生率最高，越接近該比例，出生率越高，B項(xiàng)正確；調(diào)控環(huán)境條件，使動(dòng)物性成熟推遲，動(dòng)物的繁殖時(shí)期推遲，會(huì)導(dǎo)致年平均出生率更低，C項(xiàng)錯(cuò)誤；三種年齡結(jié)構(gòu)類(lèi)型的種群，增長(zhǎng)型的出生率最高，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5．(2016寧波3月選考模擬)近期“二孩”政策全面放開(kāi)，這是根據(jù)我國(guó)人口狀況所制定的一項(xiàng)調(diào)整性政策，該政策的實(shí)施有利于(　　) A．改變性比率 B．降低人口密度 C．調(diào)整年齡結(jié)構(gòu) D．降低出生率 答案　C 解析　“二孩”政策提高了出生率，從而提高了人口密度，但不會(huì)改變性比率，因?yàn)槌錾摹岸ⅰ敝心小门?∶1。 6．(2016溫州3月選考)苔蘚、草本、灌木和喬木等不同植物，自下而上分別配置在群落的不同高度上，稱(chēng)為群落的(　　) A．垂直結(jié)構(gòu) B．水平結(jié)構(gòu) C．時(shí)間結(jié)構(gòu) D．原生演替 答案　A 解析　苔蘚、草本、灌木和喬木等不同植物，自下而上分別配置在群落的不同高度上，形成了群落的層次性，也就形成了群落的垂直結(jié)構(gòu)。 7．(2015浙江9月測(cè)試)下列關(guān)于落葉闊葉林群落結(jié)構(gòu)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．群落的水平結(jié)構(gòu)與環(huán)境條件無(wú)關(guān) B．時(shí)間結(jié)構(gòu)的改變與季節(jié)變化有關(guān) C．群落中的植物具有垂直分層現(xiàn)象 D．群落中的動(dòng)物具有垂直分層現(xiàn)象 答案　A 解析　群落的水平結(jié)構(gòu)是指在水平方向上由于地形的變化、光強(qiáng)度的不同、土壤濕度和鹽堿地的差異、生物自身生長(zhǎng)特點(diǎn)的不同以及人和動(dòng)物的影響等因素，不同地段往往分布著不同的生物，同一地段上種群密度也有差別，它們常呈鑲嵌分布，因此群落水平結(jié)構(gòu)與環(huán)境條件有關(guān)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。 8．(2016金華十校1月調(diào)研)下列關(guān)于群落演替的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．次生林是次生演替的結(jié)果 B．群落演替是一個(gè)永恒延續(xù)的過(guò)程 C．原生演替和次生演替的起始條件不同 D．群落演替過(guò)程中存在物種取代現(xiàn)象 答案　B 解析　次生林是次生演替的結(jié)果，A項(xiàng)正確；地球上現(xiàn)存的群落大多數(shù)都是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的進(jìn)化形成的，一般處于最終平衡狀態(tài)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；原生演替發(fā)生在一從來(lái)沒(méi)有過(guò)植被，或者原來(lái)存在過(guò)植被但被徹底消滅了的地方，而次生演替發(fā)生在原有植被雖已不存在，但是保留有土壤條件，甚至種子或其他繁殖體的地方，因此原生演替和次生演替的起始條件不同，C項(xiàng)正確；群落演替過(guò)程中存在優(yōu)勢(shì)種的取代現(xiàn)象，D項(xiàng)正確。 9．在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)害蟲(chóng)防治中，害蟲(chóng)種群密度變化情況示意圖(經(jīng)濟(jì)閾值是指害蟲(chóng)種群密度影響農(nóng)田經(jīng)濟(jì)效益的最低值)如下。在A、B、C、D、E點(diǎn)進(jìn)行了農(nóng)藥防治或引入了天敵進(jìn)行生物防治。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．在農(nóng)藥的作用下，害蟲(chóng)的抗藥性基因突變率在D點(diǎn)顯著高于B點(diǎn) B．E點(diǎn)是生物防治，A、B、C、D點(diǎn)是藥物防治 C．害蟲(chóng)種群的年齡結(jié)構(gòu)為衰退型 D．食物的短缺降低了害蟲(chóng)的存活率 答案　B 解析　農(nóng)藥的施用對(duì)害蟲(chóng)的抗藥性變異進(jìn)行了選擇，但不會(huì)引發(fā)害蟲(chóng)的抗藥性變異，A錯(cuò)誤；A、B、C、D點(diǎn)是藥物防治，農(nóng)藥對(duì)抗藥性害蟲(chóng)進(jìn)行了選擇，因此害蟲(chóng)數(shù)量在一段時(shí)間后又恢復(fù)，E點(diǎn)是生物防治，降低了害蟲(chóng)的環(huán)境容納量，因此害蟲(chóng)種群數(shù)量降低，B正確；在曲線的不同點(diǎn)上，害蟲(chóng)的年齡結(jié)構(gòu)是不同的，C錯(cuò)誤；據(jù)圖不能得出食物短缺與害蟲(chóng)存活率有關(guān)的信息，D錯(cuò)誤。 [選考加試沖關(guān)] 10．(2016浙江4月選考)蒲公英為一年生植物，每個(gè)成熟植株能產(chǎn)生許多種子。自然狀況下，其種子隨風(fēng)飄落到某草地上萌發(fā)生長(zhǎng)，形成一個(gè)新的種群。下列敘述正確的是(　　) A．蒲公英的種群數(shù)量呈非周期波動(dòng) B．蒲公英在第一個(gè)生長(zhǎng)期呈集群分布 C．該種群的存活曲線符合對(duì)角線形特征 D．動(dòng)物取食蒲公英不能將蒲公英的種群密度壓制在低水平 答案　D 解析　根據(jù)題意可知，由于蒲公英為一年生植物，其數(shù)量在兩個(gè)波峰之間相隔時(shí)間相等，為周期波動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于蒲公英種子是隨風(fēng)飄落的，因此其是隨機(jī)分布的，B項(xiàng)錯(cuò)誤；處于對(duì)角線存活曲線的種群各年齡組的死亡率相同，所以蒲公英的存活曲線不符合對(duì)角線形特征，C項(xiàng)錯(cuò)誤；動(dòng)物取食蒲公英不會(huì)將蒲公英的種群密度壓制在低水平，D項(xiàng)正確。 11．(2016溫州模擬)下圖為矛隼在某地區(qū)70年內(nèi)的數(shù)量變化情況(無(wú)遷移)。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．該種群的數(shù)量在70年內(nèi)呈周期波動(dòng) B．前40年，該種群的環(huán)境容納量為150只 C．圖中P點(diǎn)到Q點(diǎn)，種群數(shù)量表現(xiàn)為指數(shù)增長(zhǎng) D．病源物對(duì)該種群增長(zhǎng)的抑制作用與種群密度呈正相關(guān) 答案　D 解析　分析圖中曲線變化趨勢(shì)可知，該種群數(shù)量的波動(dòng)有一定的周期性，大約為20年，A項(xiàng)錯(cuò)誤；前40年，該種群的環(huán)境容納量約為100只，B項(xiàng)錯(cuò)誤；圖中P點(diǎn)到Q點(diǎn)，種群增長(zhǎng)速率先增大后減小，種群數(shù)量不呈指數(shù)增長(zhǎng)， C項(xiàng)錯(cuò)誤；種群密度越大，病源物越容易感染該種群個(gè)體，抑制種群密度，D項(xiàng)正確。 12．(2015浙江十校聯(lián)考)社鼠是主要生活在山地環(huán)境中的植食性鼠類(lèi)。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．社鼠的種群數(shù)量波動(dòng)總是處在環(huán)境容納量之下 B．社鼠與其天敵黃鼬的種群數(shù)量波動(dòng)是同步的 C．極端的溫度和濕度是種群數(shù)量的外源性調(diào)節(jié)因素 D．在食物十分充足的條件下，社鼠的種群數(shù)量一直呈指數(shù)增長(zhǎng) 答案　C 解析　社鼠的種群數(shù)量變化受環(huán)境條件的制約，社鼠數(shù)量可能會(huì)超出環(huán)境容納量，但最終會(huì)回歸到正常數(shù)量；社鼠數(shù)量的波動(dòng)與其天敵的數(shù)量波動(dòng)曲線(如峰、谷值)不會(huì)同步，一般都是捕食者的數(shù)量隨被捕食者的變化而變化；氣候是對(duì)種群影響最強(qiáng)烈的外源性因素；食物十分充足的條件下，種群數(shù)量的增長(zhǎng)還會(huì)受到其他因素如地域空間等限制，不能一直呈指數(shù)增長(zhǎng)。 13．(2015溫州八校聯(lián)考)薊馬是一種靠吸取植物汁液生存的昆蟲(chóng)。下圖是澳大利亞昆蟲(chóng)學(xué)家連續(xù)6年對(duì)玫瑰園中薊馬種群數(shù)量的調(diào)查結(jié)果。下列敘述中正確的是(　　) A．在這6年間薊馬種群數(shù)量呈周期性波動(dòng) B．薊馬種群數(shù)量多的年份，通常玫瑰數(shù)量較少 C．薊馬同化的能量就是該生態(tài)系統(tǒng)的次級(jí)生產(chǎn)量 D．薊馬種群數(shù)量主要受氣候、食物、領(lǐng)域行為等外源性因素的影響 答案　A 解析　如圖所示信息中并沒(méi)有體現(xiàn)玫瑰數(shù)量變動(dòng)狀況；一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的次級(jí)生產(chǎn)量應(yīng)包含一切異養(yǎng)生物生產(chǎn)出來(lái)的有機(jī)物，而不僅僅包含一類(lèi)生物同化的能量；領(lǐng)域行為應(yīng)屬內(nèi)源性因素，而不是外源性因素。 二、非選擇題 14．某研究所對(duì)一個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了幾年的跟蹤調(diào)查。如圖所示為某種魚(yú)遷入此生態(tài)系統(tǒng)后的種群數(shù)量增長(zhǎng)速率隨時(shí)間的變化曲線。請(qǐng)分析回答： (1)下圖A、B能反映魚(yú)種群數(shù)量變化的曲線是______。 (2)t2時(shí)期后，種群數(shù)量________，其主要原因是______________________________________。 (3)在t1時(shí)該種群的年齡結(jié)構(gòu)可能為_(kāi)_______型。 (4)若在t2時(shí)種群數(shù)量為K，為了保護(hù)這種魚(yú)類(lèi)資源不被破壞，以便持續(xù)地獲得最大捕魚(yú)量，應(yīng)使這種魚(yú)的種群數(shù)量保持在________水平，因?yàn)榇藭r(shí)____________________________ ________________________________________________________________________。 (5)如果這條河流受到輕度污染，則對(duì)此生態(tài)系統(tǒng)不產(chǎn)生明顯影響；如果出現(xiàn)惡性污染事件，則會(huì)導(dǎo)致絕大多數(shù)水生動(dòng)物、植物死亡，河流生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞。原因是生態(tài)系統(tǒng)________能力是有一定限度的。 答案　(1)B　(2)不再增加　食物和空間不足、捕食者數(shù)量增加、種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇(或其他合理答案) (3)增長(zhǎng)　(4)　種群增長(zhǎng)速率最大　(5)自我調(diào)節(jié) 15．為探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化，興趣小組按下表完成了有關(guān)實(shí)驗(yàn)并定期對(duì)培養(yǎng)液中的酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)，繪制出酵母菌細(xì)胞數(shù)目的變化曲線圖。請(qǐng)回答： 試管編號(hào) 培養(yǎng)液/mL 酵母菌母液/mL 培養(yǎng)溫度/℃ A1、A2、A3 10 0.1 20 B1、B2、B3 10 0.1 10 C1、C2、C3 10 0.1 5 (1)上圖中代表A組培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化曲線的是________。曲線c酵母菌數(shù)量達(dá)到的最大值比曲線a大的原因是_________________________________________________。 (2)該興趣小組探究的課題是________________________________________________ ________________________________________________________________________， 該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在的不足之處是____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要控制的無(wú)關(guān)變量有__________________________________________ ________________________________________________________________________ (至少列舉出兩種)。 (4)參照上面實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)一個(gè)表格，用來(lái)記錄改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 答案　(1)c　A組的培養(yǎng)溫度更適合酵母菌的繁殖，環(huán)境阻力小　(2)探究溫度對(duì)培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化的影響　缺少高于20 ℃的溫度組合　(3)培養(yǎng)液的量、酵母菌母液的量、培養(yǎng)液的pH、溶氧量等　(4)不同溫度下培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化記錄表 組別 時(shí)間 A1～A3(20℃) B1～B3(10℃) C1～C3(5℃) D1～D3(25℃) A1 A2 A3 平均 B1 B2 B3 平均 C1 C2 C3 平均 D1 D2 D3 平均 第一天 第二天 …… 解析　(1)由于A組的培養(yǎng)溫度更適合酵母菌的繁殖，故曲線c為A組酵母菌數(shù)量變化。(2)自變量是溫度，因變量是酵母菌細(xì)胞數(shù)，所以課題是探究溫度對(duì)培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化的影響，由于缺少高于20 ℃的溫度組合，故無(wú)法確定最適溫度。(3)因?yàn)榕囵B(yǎng)液的量、酵母菌母液的量、培養(yǎng)液的pH、溶氧量等因素都會(huì)影響酵母菌的數(shù)量，所以該實(shí)驗(yàn)需要控制的無(wú)關(guān)變量有培養(yǎng)液的量、酵母菌母液的量、培養(yǎng)液的pH、溶氧量等。(4)表格設(shè)計(jì)注意以下幾點(diǎn)：增加不同的溫度、每個(gè)溫度下作幾個(gè)平行重復(fù)、連續(xù)記錄。