專題七　生物與環(huán)境第14講　種群與群落課標(biāo)要求考情分析1.列舉種群具有種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結(jié)構(gòu)、性別比例等特征。2.嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變動。3.舉例說明陽光、溫度和水等非生物因素以及不同物種之間的相互作用都會影響生物的種群特征。4.描述群落具有垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)等特征,并可隨時間而改變。5.闡明一個群落替代另一個群落的演替過程,包括初生演替和次生演替兩種類型。6.分析不同群落中的生物具有與該群落環(huán)境相適應(yīng)的形態(tài)結(jié) 構(gòu)、生理特征和分布特點種群和群落常以數(shù)學(xué)模型、實例、表格信息等形式考查。試題呈現(xiàn)形式主要是選擇題,少數(shù)情況下會在涉及生物與環(huán)境的非選擇題中部分呈現(xiàn)。本講主要考查的能力點有獲取信息的能力、理解能力、利用數(shù)學(xué)工具解決生物學(xué)問題的綜合應(yīng)用能力等熱點一　種群的特征及數(shù)量變化 [情境引領(lǐng)]為研究甲、乙兩種藻的競爭關(guān)系,在相同條件下對二者進行混合培養(yǎng)和單獨培養(yǎng),結(jié)果如圖所示。據(jù)圖判斷下列敘述正誤。(1)在理想條件下,甲、乙兩種藻的種群數(shù)量均呈“J”形增長。(　√　)(2)單獨培養(yǎng)時乙藻種群數(shù)量呈“S”形增長。(　√　)(3)單獨培養(yǎng)條件下,甲藻數(shù)量約為1.0×106個時種群增長最快。(　√　)(4)混合培養(yǎng)時,種間競爭是導(dǎo)致甲藻種群數(shù)量在10～12天增長緩慢的主要原因。(　×　)提示:混合培養(yǎng)時,在10～12天甲藻種群數(shù)量接近K值,而乙藻種群數(shù)量接近0,故此時導(dǎo)致甲藻種群數(shù)量增長緩慢的主要原因是種內(nèi)競爭。(5)混合培養(yǎng)對乙藻的影響較大。(　√　)(6)無論是單獨培養(yǎng)還是混合培養(yǎng),影響兩種藻的種群數(shù)量變化的因素均有密度制約因素和非密度制約因素兩類。(　√　) [基礎(chǔ)鞏固]1.種群數(shù)量特征之間的關(guān)系2.種群數(shù)量變化的模型分析(1)“J”形曲線。①條件:食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競爭物種等。②數(shù)學(xué)模型:Nt=N0λt(增長率為定值:λ-1)。(2)“S”形曲線。①條件:資源和空間有限。②K值應(yīng)用。a.保護野生資源時要減小環(huán)境阻力,增大K值。b.防治有害生物時要增大環(huán)境阻力,降低K值。c.草原最大載畜量小于K值。③K/2值(種群增長速率最大)應(yīng)用。a.漁業(yè)捕撈后的種群數(shù)量要在K/2。b.要在K/2前防治有害生物,嚴(yán)防達(dá)到K/2。3.影響種群數(shù)量變化的因素影響因素提醒:食物和天敵等生物因素對種群數(shù)量的作用強度與該種群的密度是相關(guān)的,稱為密度制約因素。而氣溫和干旱等氣候因素以及地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害,對種群的作用強度與該種群的密度無關(guān),稱為非密度制約因素。 [思維拓展]1.如圖是依據(jù)某草原上甲、乙兩種鼠種群數(shù)量的調(diào)查結(jié)果繪制的曲線,L值表示甲鼠種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù),M值表示乙鼠的種群數(shù)量(不考慮甲鼠種群的遷入與遷出)。第2年,甲鼠種群L值變化的主要原因應(yīng)是什么?第2年末,甲鼠種群的年齡結(jié)構(gòu)為哪種類型?乙鼠種群的K值為多少?提示:乙鼠遷入后,與甲鼠競爭食物和棲息地。衰退型。1.4×103只。2.捕魚時要控制網(wǎng)眼大小,只捕捉較大的魚,從種群特征的角度分析其原理。提示:確保魚種群的年齡結(jié)構(gòu)為增長型,使魚種群數(shù)量增長速度快。以種群的特征為線索考查分析判斷能力1.(2022·山東卷)一個繁殖周期后的種群數(shù)量可表示為該種群的補充量。某實驗水域中定期投入適量的飼料,其他因素穩(wěn)定。圖中曲線Ⅰ表示該實驗水域中某種水生動物的親體數(shù)量與補充量的關(guān)系,曲線Ⅱ表示親體數(shù)量與補充量相等。下列說法正確的是(　B　)A.親體數(shù)量約為1 000個時,可獲得最大持續(xù)捕撈量B.親體數(shù)量約為500個時,單位時間內(nèi)增加的數(shù)量最多C.親體數(shù)量大于1 000個時,補充量與親體數(shù)量相等,種群達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)D.飼料是影響該種群數(shù)量變化的非密度制約因素解析:由題圖可知,親體數(shù)量約為1 000個時,該種群的補充量等于親體數(shù)量,即出生率等于死亡率,是K值,根據(jù)種群的增長速率變化可知,捕撈后種群數(shù)量處于K/2時獲得最大持續(xù)捕撈量;種群數(shù)量處于K/2時單位時間內(nèi)增加的數(shù)量最多,即親體數(shù)量約為500個時;由題圖可知,親體數(shù)量大于1 000個時,補充量小于親體數(shù)量,種群數(shù)量將下降;一般來說,食物和天敵等生物因素對種群數(shù)量的作用強度與該種群的密度是相關(guān)的,這些因素稱為密度制約因素,飼料是影響該種群數(shù)量變化的密度制約因素。2.(2022·全國甲卷)在魚池中投放了一批某種魚苗,一段時間內(nèi)該魚的種群數(shù)量、個體質(zhì)量和種群總質(zhì)量隨時間的變化趨勢如圖所示。若在此期間魚沒有進行繁殖,則圖中表示種群數(shù)量、個體質(zhì)量、種群總質(zhì)量的曲線分別是(　D　)A.甲、丙、乙 B.乙、甲、丙C.丙、甲、乙 D.丙、乙、甲解析:分析題圖可知,隨著時間變化,甲曲線先增加后減少,乙曲線呈“S”形,丙曲線下降。在魚池中投放一批魚苗后,由于一段時間內(nèi)魚沒有進行繁殖,而且一部分魚苗由于不適應(yīng)環(huán)境而死亡,故種群數(shù)量下降,如曲線丙;存活的個體質(zhì)量增加,如曲線乙,種群總質(zhì)量先增加后由于部分個體死亡而減少,如曲線甲。熱點二　群落的結(jié)構(gòu)和演替　　　　　　 　　　　　 　　　　　  [情境引領(lǐng)]資料1　紅樹林指生長在熱帶、亞熱帶低能海岸潮間帶上部,受周期性潮水浸淹,以紅樹植物為主體的常綠灌木或喬木組成的潮灘濕地木本生物群落。組成的物種包括草本、藤本紅樹。它生長于陸地與海洋交界帶的灘涂淺灘,是陸地向海洋過渡的特殊生態(tài)群落。紅樹林枝蔓縱橫,藤蘿交錯。紅樹林具有防風(fēng)消浪、促淤保灘、固岸護堤等功能,素有“海岸衛(wèi)士”之稱。資料2　紅樹林往往生長在潮間帶。某地海邊潮間帶分布著海星、藤壺、貽貝、帽貝、石鱉等動物,海星可以捕食該群落中的其他四種動物,其他四種動物之間無捕食關(guān)系。在一個16 m2的實驗樣地中,人為去除該樣地中的所有海星,幾個月后,藤壺在該實驗樣地中占據(jù)優(yōu)勢,數(shù)量最多;再過一段時間,貽貝成為最終占優(yōu)勢的物種。據(jù)資料判斷下列敘述正誤。(1)紅樹林中貝類、甲殼類、魚類和水鳥等所有動物構(gòu)成了一個群落。(　×　)提示:群落是一定自然區(qū)域中所有生物,不僅僅是動物。(2)物種組成是決定群落性質(zhì)的最重要因素,對紅樹林群落中植物豐富度調(diào)查統(tǒng)計最簡單的方法是采用樣方法。(　√　)(3)綠色植物為動物提供食物和棲息空間,從而影響群落中動物在空間上的分布情況。(　√　)(4)捕食不會影響自然群落中種間競爭的強弱。(　×　)提示:根據(jù)藤壺、貽貝、帽貝和石鱉四種動物在海星存在前后之間的數(shù)量變化,說明捕食會影響自然群落中種間競爭的強弱,進而調(diào)節(jié)物種的種群密度。(5)實驗樣地上發(fā)生的群落演替屬于次生演替。(　√　) [基礎(chǔ)鞏固]1.區(qū)分不同群落的主要依據(jù)是群落的物種組成。2.兩種生物共同生活在一起時,雙方都受益,但分開后,各自也能獨立生活,此種種間關(guān)系為原始合作。3.群落的空間結(jié)構(gòu)包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)等,垂直結(jié)構(gòu)指群落不同物種在垂直方向上的分層分布。4.在陸生群落中,決定植物地上分層的環(huán)境因素有光照、溫度等條件;決定植物地下分層的環(huán)境因素則是水分、無機鹽等。動物的分層現(xiàn)象則與棲息空間和食物條件有關(guān)。在水平方向上,群落的不同種群常呈鑲嵌分布。5.次生演替和初生演替相比,時間往往比較短的原因是次生演替開始時,基本保留了原有的土壤條件,甚至保留了植物的種子或其他繁殖體。6.調(diào)查土壤中小動物類群豐富度時,一般使用取樣器取樣法。7.人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進行。 [思維拓展]1.在自然環(huán)境不發(fā)生根本變化的前提下,我國西北地區(qū)的荒漠地帶能否建立起塞罕壩式的林海?簡述理由。提示:不能,兩地自然環(huán)境不同,群落演替的最終結(jié)果不同。2.生態(tài)魚塘為游客提供了垂釣娛樂、陶冶情操的美境。魚塘中的鰱魚、草魚、鯉魚分別生活在水體的上層、中層和下層,這體現(xiàn)了群落結(jié)構(gòu)存在什么現(xiàn)象?原因是什么?提示:垂直分層現(xiàn)象。不同魚類的食物和棲息空間不同。3.生態(tài)交錯區(qū)又稱群落交錯區(qū),是兩個或多個生態(tài)地帶之間(或群落之間)的過渡區(qū)域。生態(tài)交錯區(qū)物種的數(shù)目及一些物種的密度增大的趨勢稱為“邊緣效應(yīng)”,請解釋邊緣效應(yīng)形成的原因。提示:生態(tài)交錯區(qū)的環(huán)境條件比較復(fù)雜,能使不同生態(tài)類型的植物定居,從而為更多的動物提供食物條件和棲息空間。以群落的特征為線索考查綜合分析問題的能力1.(2022·山東濰坊一模)群落結(jié)構(gòu)總體上是對環(huán)境條件的生態(tài)適應(yīng),在其形成過程中,生物因素起著重要作用。生物群落各物種之間的關(guān)系主要有3類:①營養(yǎng)關(guān)系,一個物種以另一個物種的活體、殘體或產(chǎn)物為食;②成境關(guān)系,一個物種的生命活動使另一個物種的居住條件發(fā)生改變;③助布關(guān)系,一個物種參與另一個物種的分布。下列說法錯誤的是(　C　)A.植物在群落的成境關(guān)系方面起主要作用B.動物在群落的助布關(guān)系方面起主要作用C.同一群落中同營養(yǎng)級生物在生態(tài)位上往往高度重疊D.營養(yǎng)關(guān)系和成境關(guān)系把不同物種的生物聚集在一起,是生物群落存在的基礎(chǔ)解析:生態(tài)位是指一個物種在群落中的地位或作用,包括所處的空間位置,占用資源的情況,以及與其他物種的關(guān)系等,同一群落中同營養(yǎng)級生物為了自身的生存和發(fā)展,生態(tài)位不會高度重疊,從而使自己得到的利益最大化。2.(2022·山東日照一模)競爭和協(xié)同是普遍存在于生物個體或種群之間的兩種表現(xiàn)。研究表明,在一定范圍和水平上,競爭進化的結(jié)果有利于生物形態(tài)、生理特征及生活方式等適應(yīng)策略的進化;協(xié)同進化能夠使生物以最小的代價或成本實現(xiàn)自身在自然界的存在與繁殖。下列敘述錯誤的是(　C　)A.與競爭進化相比,協(xié)同進化更有利于維持生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和穩(wěn)定性B.競爭關(guān)系通過改變種群的出生率和存活率,最終影響種群密度的變化C.捕食者與被捕食者間進行的“軍備競賽”對被捕食者的存在有害無利D.物種間的協(xié)同進化是通過種間競爭、原始合作、互利共生等來實現(xiàn)的解析:捕食者與被捕食者間進行的“軍備競賽”使捕食者的攻擊器官更發(fā)達(dá),而被捕食者的防衛(wèi)器官更發(fā)達(dá),因此,捕食者的存在對被捕食者來說,也是有積極意義的。

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