届高考生物二轮复习课后加餐训练专题3稳态系统第4讲第1课时考点2生态系统的发展变化种群数量变化与.docx
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届高考生物二轮复习课后加餐训练专题3稳态系统第4讲第1课时考点2生态系统的发展变化种群数量变化与
第4讲
生物群体的稳态系统——种群、群落与生态系统
第1课时 生态系统的结构与发展变化（重点保分课）
考点二
生态系统的发展变化——种群数量变化与群落演替
6．下图为同一地区甲、乙两种动物的种群数量变化曲线。
相关叙述正确的是（ ）
A．t0～t1乙种群的生物量大于甲种群
B．t1～t2甲、乙曲线峰值代表种群K值
C．t2～t3乙种群数量主要受种内斗争调节
D．t3～t4甲种群呈“S”型增长
解析：
选D t0～t1乙种群数量大于甲种群，但生物量无法判断；t1～t2乙曲线峰值和峰谷的中间值代表乙种群的K值，而甲种群的K值在t3～t4时才出现；t3～t4乙种群数量主要受种间因素调节，如与甲种群竞争的结果；t3～t4甲种群先增加后基本不变，呈“S”型增长。
7．下图中曲线Ⅰ表示某种群的出生率，曲线Ⅱ表示其死亡率。
则（ ）
A．种群在c点之前呈“J”型曲线增长，c点之后呈“S”型曲线增长
B．种群数量增长最快的时期是a点对应的时期
C．c点时此种群的个体总数达到环境容纳量
D．曲线表明种群数量变化受食物的影响
解析：
选C 分析曲线可知，种群在c点之前出生率下降死亡率升高，但出生率始终大于死亡率，种群增长速率不断下降，种群数量呈“S”型曲线增长；c点之后死亡率大于出生率，种群数量下降；种群数量增长最快的时期是出生率与死亡率差值最大时对应的时期；c点时出生率等于死亡率，此种群的个体总数达到环境容纳量；曲线不能表明种群数量变化受食物的影响。
8．下图为某珊瑚礁群落演替过程中鱼的种数、鱼的个体数及珊瑚礁体积的变化。
下列叙述正确的是（ ）
A．珊瑚虫和该区域的鱼组成珊瑚礁群落
B．珊瑚礁体积变化影响鱼类的多样性
C．该珊瑚礁群落的演替过程属于初生演替
D．演替至第4年时各种鱼类个体数才达到K值
解析：
选B 群落是指所有生物的总和，因此珊瑚虫和该区域的鱼不能组成珊瑚礁群落；鱼的种数与珊瑚礁体积变化相似，珊瑚礁体积增加能为鱼类生存提供更复杂的空间，说明珊瑚礁体积变化影响鱼类的多样性；珊瑚礁群落具有生物条件，其演替过程属于次生演替过程；鱼类个体数与珊瑚礁体积变化有关，所以演替至第4年时各种鱼类个体数才达到K值是不正确的。
9．生物群落演替过程中，P为生产者同化的总能量，R为所有生物的总呼吸量，下列有关演替的叙述不正确的是（ ）
A．群落演替到顶级群落的过程中，P/R逐渐减小，达到顶级群落时P/R<1
B．群落演替到顶级群落的过程中，有机化合物多样性逐渐增多
C．退耕还林属于次生演替，该过程体现了人类对群落演替的影响
D．群落演替过程中其优势物种会发生改变
解析：
选A 群落演替到顶级群落的过程中，P/R逐渐减小，到达顶级群落时，P/R＝1，此时生态系统比较稳定。
10．某地区山体在暴雨后出现滑坡现象，原有植被被破坏，若干年后，滑坡山体经历了一年生草本植物、多年生草本植物和灌木三个阶段，各阶段优势物种种群密度（棵/m2）的变化如下表所示。
下列相关叙述不正确的是（ ）
第一年
第二年
第三年
第四年
第五年
第六年
第七年
物种1
600
1520
701
323
82
0
0
物种2
13
67
340
500
307
265
255
物种3
0
25
112
346
557
502
489
A.滑坡山体所经历的三个阶段中的群落都具有垂直结构
B．物种1与物种2相比，后者的耐阴能力强
C．气候适宜的条件下三物种中占主导地位的是物种3
D．滑坡山体上的植被被破坏后发生的演替为初生演替
解析：
选D 据表分析，物种1最终灭亡，而物种2、3生存，说明在逐渐演替到灌木阶段的过程中，物种3为优势种，会遮挡阳光，物种1和物种2获得光照少，而物种2生存说明其耐阴能力高于物种1。
11．将某稻田等分为互不干扰的若干小区，均种上水稻苗（28株/m2）和3种杂草（均为1株/m2），随机向不同小区引入不同密度的福寿螺（取食水生植物）。
一段时间后，测得各物种日均密度增长率如图1所示。
（1）本实验过程中，通常采用________的方法调查水花生种群密度，实验期间，中密度处理小区福寿螺种群数量变化决定于________和________。
（2）图1所示输入该稻田生态系统的总能量主要是__________________________，而图1稻田生态系统中未表现的成分有________和__________________。
（3）若该稻田多年后被弃耕，其将发生演替至顶级群落（演替所达到的最终平衡状态），其上物种甲、乙、丙的光合速率受光照强度的影响如图2所示，则物种甲、乙、丙在演替的不同阶段开始生长，最先定居于该生态系统的物种可能是________，至顶级群落后三者在垂直结构上的分布自下而上依次最可能为________。
解析：
（1）水花生属于植物，可用样方法调查其种群密度；直接决定种群数量变化的因素为出生率和死亡率。
（2）图1所示输入该稻田生态系统的总能量主要是生产者固定的太阳能总量；图1中水生植物属于生产者，而福寿螺以水生植物为食，属于消费者，则稻田生态系统中未表现的成分有分解者和非生物的物质与能量。
（3）分析图2，开始时丙的光合速率最强，是优势物种，说明最先定居；最终甲的光合速率最强，其次是乙，最后是丙，则从下向上是丙、乙、甲，体现群落的垂直结构。
答案：
（1）样方法 出生率 死亡率
（2）生产者固定的太阳能总量 分解者 非生物的物质与能量 （3）丙 丙、乙、甲
12．四川某淡水湖中绿藻和蓝藻等是鲤鱼及沼虾的食物来源，其中沼虾也是鲤鱼的食物。
下图甲表示绿藻与蓝藻对N、P的吸收量及pH>8时其体内藻毒素含量的差异，图乙表示不同体长鲤鱼的食性比例。
（1）在该湖泊中，体现每个种群最基本的数量特征是________；其中决定绿藻种群数量变化的因素是________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）从物质循环的角度来看，该湖泊生态系统中循环的物质是________________________________________________________________________。
（3）从能量流动的角度分析，该湖泊生态系统中沼虾被分解者利用的能量除排泄物外还有________________________________________________________________________
____________。
（4）请绘出藻类、沼虾和鲤鱼三者之间的食物关系图：
________________________________________________________________________。
（5）假设该生态系统中只存在鲤鱼、沼虾、藻类三类生物，结合图乙，鲤鱼体长在4.2cm时，鲤鱼要获得24kJ能量，至少需要藻类提供________kJ的能量。
解析：
（1）生态系统中，体现种群最基本的数量特征的是种群密度，决定绿藻种群数量变化的因素是该种群的出生率和死亡率。
（2）从物质循环的角度来看，作为生态系统，其循环的物质是该系统中组成生物体的化学元素（C、H、O、N、P、S等元素）。
（3）每一营养级的生物被分解者利用的能量有自身产生的排泄物、尸体、残骸以及被下一营养级摄入后产生的粪便等含有的有机物中的能量。
（4）根据题意可绘出三类生物的食物关系网。
（5）根据题意，当鲤鱼体长4.2cm时，肉食性食物（沼虾）占1/4，植食性食物（藻类）占3/4，所以鲤鱼获得24kJ的能量中，其中18kJ能量靠吃藻类，6kJ能量靠吃沼虾，按照20%的最大能量传递效率计算，需要的藻类能量为18÷20%＋6÷20%÷20%＝240kJ。
答案：
（1）种群密度 出生率和死亡率
（2）组成生物体的化学元素（C、H、O、N、P、S等元素）
（3）尸体和下一营养级的粪便
（4）
（5）240
13．小型动物线虫普遍存在各类土壤中，其类群和数量极丰富，被看作生态系统变化的敏感性指示生物之一，我省沿海某湿地的三个群落中土壤线虫调查结果如下表所示：
湿地
类型
线虫
属丰
富度
土层深
度（cm）
植物寄生线
虫（条/100g
干土）
腐食线虫
（条/100g
干土）
食细菌线虫
（条/100g
干土）
碱蓬
群落
19
0～10
93
15
12
10～20
14
2
10
柳
群落
18
0～10
89
19
28
10～20
21
0
15
白茅
群落
24
0～10
598
92
71
10～20
163
9
7
请据表中数据回答：
（1）科研人员调查土壤中的线虫时，常采用________的方法进行采集、调查。
首先在三个群落内各选取5个采集点，每个土样分0～10cm、10～20cm两层，在设置采集点时应做到________选择地点。
（2）腐食线虫属于湿地生态系统的________成分，生活污水的直接排放使此类线虫和表中________线虫数量明显增多。
（3）表中三个群落的________线虫均为绝对优势类群，且各营养类型的线虫都在表层聚集分布。
从线虫的取食习惯分析，这种现象出现的主要原因是：
①湿地植物的根系主要分布在________（cm）；②深层土壤中________积累较少。
（4）根据表中数据分析，营养结构最复杂的群落可能是________，因为该群落土壤线虫的________最高。
解析：
（1）科研人员调查土壤小动物时，常采用取样器取样的方法进行采集、调查。
首先在三个群落内各选取5个采集点，每个土样分0～10cm、10～20cm两层，在设置采集点时应做到随机选择地点。
（2）腐食线虫属于湿地生态系统的分解者成分，生活污水中含有较多的有机物和细菌，因此会使此类线虫和表中食细菌线虫数量明显增多。
（3）由题表可知表中三个群落的植物寄生线虫均为绝对优势类群，且各营养类型的线虫都主要分布在0～10cm土层。
从线虫的取食习惯分析，这种现象出现的主要原因是：
①湿地植物的根系主要分布在0～10cm；②深层土壤中有机质积累较少。
（4）根据表中数据分析，营养结构最复杂的群落可能是白茅群落，因为该群落土壤线虫的丰富度最高。
答案：
（1）取样器取样 随机
（2）分解者 食细菌 （3）植物寄生 0～10 有机质 （4）白茅群落 丰富度
从近几年的高考试题看，一是多以曲线和表格为媒介考查种群特征与种群数量增长规律；二是结合实例考查群落结构与演替，因此在复习时应注意以下两点：
（1）构建种群特征概念模型、数量增长模型和生物种间关系模型，加深对相关知识的记忆和理解。
（2）运用比较法理解记忆两种增长方式、群落的两种结构和两种演替类型等相关知识。
考点二 生态系统的发展变化——种群数量变化与群落演替
1．理解种群增长的两类曲线
（1）曲线分析：
项目
“J”型曲线
“S”型曲线
前提
条件
理想状态：
资源无限、空间无限、不受其他生物制约
现实状态：
资源有限、空间有限、受其他生物制约
K值
无K值，“增长率”不变（填“变”或“不变”）
有K值，K/2时有最大增长速率
种群的
增长率
和增长
速率
（2）种群增长“S”型曲线中K/2的应用：
①资源开发与利用：
维持被开发和利用资源的种群数量在K/2处，既有较大收获量，又可保持种群高速增长，不影响种群再生。
②有害生物防治：
及时控制种群数量，严防达到K/2处（若达到K/2处，可导致该有害生物成灾）。
2．明辨对群落演替理解的三个易误点
（1）演替并不是“取而代之”：
演替过程中一些种群取代另一些种群，是一种“优势取代”而非“取而代之”，如形成森林后，乔木占据优势地位，但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。
（2）演替是“不可逆”的：
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变化，但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。
（3）群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程：
当群落演替到与环境处于平衡状态时，就以相对稳定的群落为发展的顶点。
考法1 结合“J”型与“S”型曲线考查种群数量变化
[典例1] 下图表示某经济动物种群密度Nt与Nt＋1/Nt的关系图，下列叙述错误的是（ ）
A．种群密度为a时，该种群的出生率小于死亡率
B．b和e都为该种群的环境容纳量
C．为保证该动物的最大持续捕获量，种群密度应保持在c点
D．种群密度为d时，该种群的年龄组成为增长型
[解析] 分析题图，纵坐标为Nt＋1/Nt，若纵坐标小于1说明种群数量下降，若纵坐标大于1说明种群数量增加，则当种群密度为a时，纵坐标小于1，此时种群的出生率小于死亡率；根据前面分析可以推知，b点种群数量最少，不是环境容纳量，e点种群数量达到最大值，为该种群的环境容纳量；c点种群增长率最大，故种群密度应保持在c点可以保证最大持续捕获量；种群密度为d时，纵坐标大于1，种群数量增加，年龄组成为增长型。
[答案] B
[技法归纳] K值的四种表示方法
图中A、B、C、D点所对应的种群数量为K值，A′、C′、D′点所对应的种群数量为K/2。
考法2 考查群落结构的演替
[典例2] 某山区坡地因树木过度砍伐而造成生态环境严重破坏。
为了治理环境，人们采取了封山育林的措施。
封山育林后若干年内，经历了一年生草本、多年生草本和灌木三个阶段，其典型物种的种群密度变化如下图。
以下叙述错误的是（ ）
A．曲线所用的调查数据主要是采用样方法得到的
B．在a年内，物种①的出生率大于死亡率
C．物种③比物种①、②具有更强的竞争优势
D．若气候适宜，群落在c点后，灌木将持续占主导地位
[解析] 调查植物的种群密度常采用样方法；在a年内，物种①的种群密度逐渐增加，说明其出生率大于死亡率；曲线图显示，物种③比物种①、②出现的晚，随着时间的递增，当物种①、②的种群密度逐渐下降时，物种③的种群密度逐渐增大，说明物种③比物种①、②具有更强的竞争优势；若气候适宜，群落在c点后，乔木可能会逐渐取代灌木而占主导地位。
[答案] D
1．（2014·福建高考）研究人员用样方法调查了某地北点地梅（一年生草本植物）的种群数量变化，结果如下图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．1972年北点地梅个体间生存斗争程度较1975年低
B．1971年种子萌发至幼苗阶段的死亡率高于幼苗至成熟植株阶段
C．统计种群密度时，应去掉采集数据中最大、最小值后取平均值
D．由于环境条件的限制，5年间该种群数量呈“S”型增长
解析：
选B 结合曲线图可知，1972年每样方北点地梅的种子萌发数和幼苗数均比1975年多，说明北点地梅的种群密度在1972年较大，即生存斗争程度较高；由图示曲线可知，1971年种子萌发至幼苗阶段种群数量的下降幅度明显大于幼苗至成熟植株阶段，即前一阶段的死亡率高于后一阶段的死亡率；利用样方法调查种群密度时，采集数据后应取其平均值，不能去除最大值和最小值；由图中曲线趋势可知，5年间该种群数量越来越少，并非呈“S”型增长。
2．我国是一个蝗灾多发的国家，治蝗问题备受关注。
某地区曾做过一项实验，将大量的鸭子引入农田捕食水稻蝗虫，结果仅需2000只鸭就能把4000亩地里的蝗虫进行有效控制。
为研究蝗虫种群数量变化规律，该实验还建立了如下图所示的两个模型甲、乙，下列有关说法正确的是（ ）
A．影响该地区蝗虫种群密度变化的直接因素主要是出生率和死亡率
B．甲图模型属于物理模型，曲线变化反映了鸭和蝗虫间存在的负反馈调节机制
C．乙图ab时间段，若蝗虫每天增加3%，并呈“J”型增长，最初有N0只，则t天后种群数量为N0×0.03t只
D．若利用昆虫信息素诱捕蝗虫防治蝗灾，属于化学防治方法
解析：
选A 影响种群密度变化的因素主要包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例等，其中出生率和死亡率是直接影响种群密度变化的因素；物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象特征的模型；数学模型是指用来描述一个系统或它的性质的数学形式，甲图应该属于数学模型；若蝗虫每天增加3%，则λ＝1.03，根据“J”型增长曲线的计算公式，t天后蝗虫种群数量为N0·1.03t只；利用昆虫信息素诱捕蝗虫防治蝗灾，属于生物防治方法。
[好题精选·做一当十] 剑指高考短平快，省时省力跳题海
一、历年高考试题集中研究——找规律
1．（2015·全国卷Ⅰ）下列关于初生演替中草本阶段和灌木阶段的叙述，正确的是（ ）
A．草本阶段与灌木阶段群落的丰富度相同
B．草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂
C．草本阶段比灌木阶段的群落自我调节能力强
D．草本阶段为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境
解析：
选D 草本阶段在群落演替过程中先于灌木阶段出现，随着群落演替的进行，生物的种类越来越多，即物种的丰富度逐渐增大，所以草本阶段和灌木阶段的物种丰富度不同，灌木阶段的物种丰富度较大。
随着群落演替的进行，群落的空间结构逐渐变得复杂，所以草本阶段的群落空间结构要比灌木阶段的群落空间结构简单。
草本阶段的物种丰富度小于灌木阶段，所以其营养结构比灌木阶段简单，自我调节能力比灌木阶段弱。
在群落演替过程中，前一个阶段能为后一个阶段创造适宜的环境。
2．（2015·浙江高考）在沙漠的一个灌木群落中，某种基于种子繁殖的灌木，其分布型随着生长进程会发生改变，幼小和小灌木呈集群分布，中灌木呈随机分布，大灌木呈均匀分布。
下列叙述错误的是（ ）
A．这种改变使群落的水平结构发生变化
B．这种改变是群落演替所引起的结果
C．均匀分布的形成原因主要是种内斗争
D．集群分布主要是由于种子不能远离母株所致
解析：
选B 在灌木的生长进程中，其分布型由集群分布到随机分布再到均匀分布，使群落的水平结构发生了变化。
大灌木由于彼此竞争养料和水分而倾向于均匀分布，这不是群落演替的结果。
大灌木均匀分布主要是种内斗争的结果，即它们互相争夺空间、水分、养料等。
幼小和小灌木集群分布主要是因种子落在母株附近造成的。
3．（2014·全国卷Ⅰ）某种植物病毒V是通过稻飞虱吸食水稻汁液在水稻间传播的。
稻田中青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播。
下列叙述正确的是（ ）
A．青蛙与稻飞虱是捕食关系
B．水稻与青蛙是竞争关系
C．病毒V与青蛙是寄生关系
D．水稻和病毒V是互利共生关系
解析：
选A 病毒V与水稻之间为寄生关系，青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播，故青蛙以稻飞虱为食，青蛙与稻飞虱之间为捕食关系。
4．（2014·海南高考）某池塘中，某种成年鱼生活在底层，取食多种底栖动物，而该种鱼的幼体生活在水体上层，滤食浮游动物和浮游藻类。
下列相关叙述错误的是（ ）
A．该种鱼的幼体与浮游动物具有竞争和捕食关系
B．该种鱼发育阶段不同，其所处营养级可能不同
C．底栖动物与浮游动物分层现象属于群落的垂直结构
D．该种成年鱼及其幼体在水中的分布构成群落的垂直结构
解析：
选D 据题意，该种鱼的幼体生活在水体上层，滤食浮游动物和浮游藻类，而浮游动物以浮游植物为食，该种鱼的幼体与浮游动物具有竞争和捕食关系；该种鱼的发育阶段不同，其食物结构可能发生变化，所以其所处的营养级也可能变化；底栖动物和浮游动物分层现象属于群落垂直结构；该种成年鱼及其幼体是同一物种的不同发育阶段，在水中的分布属于种群的分布。
5．（2015·全国卷Ⅰ）现有一未受人类干扰的自然湖泊，某研究小组考察了该湖泊中处于食物链最高营养级的某鱼种群的年龄组成，结果如下表。
年龄
0＋
1＋
2＋
3＋
4＋
5＋
6＋
7＋
8＋
9＋
10＋
11＋
≥12
个体数
92
187
121
70
69
62
63
72
64
55
42
39
264
注：
表中“1＋”表示鱼的年龄大于等于1、小于2，其他以此类推。
回答下列问题：
（1）通常，种群的年龄组成大致可以分为三种类型，分别是______________________。
研究表明：
该鱼在3＋时达到性成熟（进入成年），9＋时丧失繁殖能力（进入老年）。
根据表中数据可知幼年、成年和老年3个年龄组个体数的比例为________，由此可推测该鱼种群数量的变化趋势是________。
（2）如果要调查这一湖泊中该鱼的种群密度，常用的调查方法是标志重捕法。
标志重捕法常用于调查______强、活动范围广的动物的种群密度。
（3）在该湖泊中，能量沿食物链流动时，所具有的两个特点是________________________。
解析：
（1）种群的年龄组成包括增长型、衰退型和稳定型三种类型。
从表格中的数据可知，幼年个体数为92＋187＋121＝400，成年个体数为70＋69＋62＋63＋72＋64＝400，老年个体数为55＋42＋39＋264＝400，所以三个年龄段的个体数比例为1∶1∶1，则该种群的年龄组成为稳定型，该鱼种群数量将保持相对稳定。
（2）标志重捕法常用于调查活动能力强、活动范围广的动物的种群密度。
（3）生态系统的能量流动具有单向流动和逐级递减的特点。
答案：
（1）增长型、衰退型、稳定型 1∶1∶1 保持稳定
（2）活动能力 （3）单向流动、逐级递减
二、最新调研试题重点研究——明热点
1．下图表示某生态系统中松线小卷蛾种群的周期性数量变动与一种病毒感染率之间的相互关系，有关叙述正确的是（ ）
A．松线小卷蛾与该病毒之间的关系是捕食关系
B．如果a曲线表示松线小卷蛾种群大小，b可表示病毒感染率
C．在家禽养殖中，应增大种群密度，以降低病毒感染率
D．宿主种群密度增大，病毒感染率增加，使宿主大量死亡，又导致病毒增加，感染率上升
解析：
选B 病毒营专性寄生生活，松线小卷蛾与该病毒之间的关系是寄生关系；分析曲线可知，寄生关系表明，如果a曲线表示松线小卷蛾种群大小，b可表示病毒感染率；在家禽养殖中，应适当降低种群密度，以降低病毒感染率；宿主种群密度增大，病毒感染率增加，使宿主大量死亡，又导致病毒减少，感染率下降。
2．生态护坡是指利用植被对斜坡进行保护的综合技术。
下面为某海岸生态护坡及部分食物网示意图，则以下论述合理的是（图中字母代表不同种群的同化量）（ ）
A．低潮带至超高潮带分布的植物不同，这体现了群落的垂直结构
B．在人类的参与下，植被稀少的荒滩通过次生演替成为物种较丰富的坡地群落
C．图示食物网中，能量从第二营养级到第三营养级的传递效率为（b＋d＋e）/a
D．图示食物网中所有生物可以组成一个生物群落
解析：
选B 低潮带至超高潮带分布的植物不同，这是由地势起伏引起的，属于群落的水平结构；由荒滩（植被稀少）演替为物种较丰富的坡地，此为次生演替，B正确；在食物网中，a为第一营养级的同化量，（b＋d＋e）为第二营养级的同化量，而图中只给出1个第三营养级的同化量，因此，第二营养级到第三营养级的能量传递效率无法求得；生物群落应包括生产者、消费者和分解者。
3．下图中横坐标Y和纵坐标X表示两种不同必需营养物质的浓度，图中两条折线分别为生物
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