新高考生物一轮复习 第八单元 生物与环境 第29讲 种群与群落讲义 浙科版Word文件下载.docx

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④研究意义：

预测种群数量的变化趋势。

（3）性比率：

种群内两性个体数量的相对比例。

（4）种群密度

①种群密度：

某个种群在单位空间或面积内的个体数量。

②动物种群密度的调查常采用标志重捕法，其公式为种群数量N＝

（其中M＝标志个体数，n＝重捕个体数，m＝重捕中被标记个体数）。

2．种群的增长方式

（1）指数增长

①理想条件是指资源和空间无限和不受其他生物制约。

②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，每单位时间都按种群的一定百分数或倍数增长，其增长势头强大，又称“J”形增长曲线。

（2）逻辑斯谛增长

①概念：

在资源有限、空间有限和受到其他生物制约条件下的种群增长方式，又称为“S”形增长曲线。

种群的逻辑斯谛增长总是会受到环境容纳量（K）的限制。

种群起始呈加速增长，K/2时增长最快，此后便开始减速增长，到K值时便停止增长或在K值上下波动。

3．种群的数量波动及调节

（1）种群数量波动类型及变化原因

①波动类型：

非周期波动。

变化原因：

气候变化。

②波动类型：

周期波动。

以雪兔和猞猁为例分析变化原因：

食料植物、植食动物和肉食动物三者之间的数量互动关系。

（2）对种群数量波动起调节作用的因素

①外源性因素：

主要指气候、食物、疾病、寄生和捕食等。

②内源性因素：

主要有领域行为和内分泌调节。

[诊断与思考]

1．判断下列叙述的正误

（1）一片草地上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群（　√　）

（2）若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比越接近1∶1，则出生率越高（　√　）

（3）大量诱杀雄性个体不会影响种群的密度（　×

　）

（4）用标志重捕法调查田鼠种群密度，若标记的田鼠部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果偏低（　×

（5）橡树种子常在母树附近形成集群是空间特征，由于薇甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于数量特征（　√　）

（6）依据年龄结构预测的种群密度的变化趋势最终是否能够实现，还要看影响种群密度变化的其他因素如气候、食物、天敌等（　√　）

（7）种群数量增加，种群密度一定增加（　×

（8）在理想条件下，影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量（　×

（9）不同种生物的K值各不相同，但同种生物的K值固定不变（　×

（10）种群数量变化不仅受外部因素的影响也受自身内部因素的影响（　√　）

（11）研究种群数量的变化有利于对有害动物的防治以及对野生生物资源的保护和利用（　√　）

（12）外来入侵物种进入一个新环境中必定表现为指数增长（　×

2．观察下图中种群各特征的关系，回答相关问题。

（1）种群密度是种群最基本的数量特征。

（2）出生率和死亡率及迁入率和迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。

（3）年龄结构和性比率不直接决定种群密度，但能够预测和影响种群密度的变化趋势。

（4）除以上条件外，气候、食物、天敌、传染病等都影响种群密度的变化。

3．观察种群数量增长曲线的两种模型，完成表格内容。

项目

“J”形增长曲线

“S”形增长曲线

区

别

前提条件

环境资源无限

环境资源有限

种群增长率

保持稳定

随种群密度上升而下降

K值的有无

无K值

有K值

曲线形成的原因

无种内斗争，缺少天敌

种内斗争加剧，天敌数量增多

联系

两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不同，对种群增长的影响不同。

因而有：

“J”形增长曲线因环境阻力增大而呈“S”形增长曲线

题组一　种群的基本特征及其关系的辨析

1．A具有出生、性别、年龄、死亡等特征；

B具有出生率、性比率、年龄结构等特征。

那么A、B的特征分别属于（　　）

A．物种的个体；

一条鲤鱼

B．物种的个体；

一个鲤鱼种群

C．种群；

D．种群；

答案　B

解析　出生、性别、年龄、死亡等特征是生物个体所具有的；

出生率、性比率、年龄结构等特征是种群所具有的。

2．图甲表示某一经济鱼类的种群特征，图乙是某时期该鱼类种群的年龄结构曲线。

下列分析正确的是（　　）

A．图乙为c点后该经济鱼类年龄结构曲线

B．在b点时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量

C．估算一个种群的出生率和死亡率，即可确定种群密度的大小

D．d点时种群数量达到最大值

答案　D

解析　由图甲可以看出：

b点时，出生率大于死亡率，且出生率与死亡率的差值最大，此时种群的增加速率最大；

d点时，出生率与死亡率相等，种群数量达到最大。

图乙代表衰退型年龄结构，而c点时，出生率大于死亡率，此时种群仍表现为数量增加。

在b点时有利于该种群的持续增长，在d点时捕捞鱼类得到的日捕获量最大。

出生率和死亡率是决定种群密度和种群数量的直接因素，此外，性比率等也影响着种群密度和种群数量，因此，仅估算一个种群的出生率和死亡率，并不能确定种群密度的大小。

题组二　利用标志重捕法调查种群密度

3．某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查，所调查样方的总面积为2hm2（1hm2＝10000m2），统计所捕获的鼠数量、性别等，进行标记后放归，3日后进行重捕与调查。

所得到的调查数据如下表：

捕获数（只）

标记数（只）

雌性个体数（只）

雄性个体数（只）

初捕

50

28

22

重捕

10

32

18

以下是某同学对数据的分析结果，你认为正确的是（　　）

A．此调查方法可以用来调查土壤中小动物物种丰度

B．若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，统计的种群密度比实际低

C．综合两次捕获情况，该田鼠种群的性比率（♀/♂）约为7∶2

D．该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2

解析　因土壤中小动物具有较强的活动能力，且身体微小，因而对其丰度的调查一般采用取样器取样法；

标志重捕法理论计算公式N＝M·

，田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，即m值减小，N值会增大；

通过两次捕获情况，不能确定该田鼠种群的性比率（捕获次数过少，偶然性较大）；

该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2。

4．在某池塘中，第一次捕获鲫鱼106条，做上标记后放回，第二次捕获鲫鱼91条，其中有标记的25条，由此可以估算出该池塘中鲫鱼的密度。

后来发现这次估算的结果与实际结果误差较大，分析其原因不包括（　　）

A．捕鱼时，在经常饲喂的地方以保证捕到较多的鱼

B．被标记的鱼放回后有一部分死亡

C．两次捕获的鲫鱼数量较小

D．标记方法不当导致标记物丢失

答案　A

解析　在利用标志重捕法进行该鲫鱼种群密度调查时，要注意在调查时研究对象没有迁入和迁出、出生和死亡，标记物不能脱落、不能影响到标记对象的正常活动，标志物不能过于醒目，做到随机捕鱼，只有这样才能减小估算值与实际值的误差，使调查结果准确。

题组三　指数增长和逻辑斯谛增长的比较

5.种群的数量变化曲线如图中a、b1所示。

下列叙述正确的是（　　）

A．当种群数量达到K值时出生率等于零

B．当某害虫种群数量达到K/2时，进行杀虫效果最佳

C．若空间充足，种群数量增长一定如曲线a所示

D．若曲线b1变成曲线b2，说明该种群生存环境已变得恶劣

解析　种群数量达到K值时，出生率等于死亡率；

当害虫数量达到K/2时，种群增长速率最大；

种群数量若要呈指数增长，不但空间要充足，其他条件也均为理想。

6．图1和图2表示出生率、死亡率、净补充量（为出生率、死亡率之差）和种群密度的关系。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．图1中曲线a代表死亡率，曲线b代表出生率

B．海洋鱼类捕捞应使鱼类的数量保持在图1的E点

C．图2中在F点控制有害动物最有效

D．图2中G点代表种群的环境容纳量

解析　图1中曲线a代表出生率，曲线b代表死亡率，A错误；

海洋鱼类捕捞应使鱼类的数量保持在K/2时，E点为K值，B错误；

在F点时种群数量增长最快，不利于控制有害动物的数量，C错误；

图2中的G点对应图1中的E点，均表示种群的环境容纳量，D正确。

题组四　种群数量变化规律的应用分析

7．在农田生态系统害虫防治中，害虫种群密度变化情况示意图（经济阈值是指害虫种群密度影响农田经济效益的最低值）如下。

在A、B、C、D、E点进行了农药防治或引入了天敌进行生物防治。

A．在农药的作用下，害虫的抗药性基因突变率在D点显著高于B点

B．E点是生物防治，A、B、C、D点是药物防治

C．害虫种群的年龄结构为衰退型

D．食物的短缺降低了害虫的存活率

解析　农药的施用对害虫的抗药性变异进行了选择，但不会引发害虫的抗药性变异，A错误；

A、B、C、D点是药物防治，农药对抗药性害虫进行了选择，因此害虫数量在一段时间后又恢复，E点是生物防治，降低了害虫的环境容纳量，因此害虫种群数量降低，B正确；

在曲线的不同点上，害虫的年龄结构是不同的，C错误；

据图不能得出食物短缺与害虫存活率有关的信息，D错误。

8．资源的合理使用是使产量最大化，又不影响资源的持久利用。

自然种群增长呈“S”形曲线，假设种群的K值为200，N表示种群数量，据表分析正确的是（　　）

曲线上的点

N

（K－N）/K

S1

20

0.90

S2

0.75

S3

100

0.50

S4

150

0.25

S5

180

0.10

A.环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后

B．防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点时进行

C．渔业捕捞后需控制剩余量在S3点

D．（K－N）/K值为0.9时，种群增长速率最大

答案　C

解析　在种群数量变化的“S”形曲线中，环境阻力始终存在，A错误；

根据表中数据可知，在S3点时该种群（K－N）/K值为0.5，增长速率最大，即为K/2值，对蝗虫等害虫的防治，需将其数量控制在K/2值（S3点）以下，最好是S1，B错误；

为了获得最大效益，渔业捕捞量应控制剩余量在K/2值，C正确；

（K－N）/K值为0.5，增长速率最大，D错误。

1．种群年龄结构的类型及判断技巧

（1）统计图

（2）曲线图

（3）柱形图

各图示共性及判断技巧：

无论何种图形，均应注意各年龄段个体的比例——增长型中的生殖前期个体多、生殖后期个体少；

稳定型中的各年龄段个体比例适中；

衰退型中的生殖前期个体少、生殖后期个体多。

2．标志重捕法的注意事项

被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象；

标记物不能过于醒目；

不能影响被标记对象

的正常生理活动；

标记物不易脱落，能维持一定时间。

因为动物被捕获并标记一次后难以被再次捕获，则利用标志重捕法计算出的种群密度会比实际密度偏大。

3．“S”形增长曲线的解读和分析方法

三图对比分析解读：

（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。

4．K值与K/2在实践中的应用

灭鼠、灭蝗等

捕鱼、森林砍伐等

K/2（最大增长速率）

灭鼠后，鼠的种群数量在K/2附近，这时鼠的种群数量会迅速增加，无法达到灭鼠效果

使鱼、树木的种群数量维持在K/2，捕捞或砍伐后，鱼、树木的种群数量会迅速回升

K值（环境最大容纳量）

改变环境，降低K值，使之不适合鼠、蝗的生存

保证鱼、树木生存的环境条件，尽量提升K值

考点二（活动）　探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化

1．目的要求

（1）探究酵母菌种群数量随时间发生的变化，了解封闭环境中酵母菌种群数量的动态变化规律。

（2）学习使用血细胞计数板。

（3）初步尝试建立数学模型。

2．方法步骤

（1）预测实验结果，设计实验记录表（见教材P72）。

（2）分组，每组做两个样品，分别标记为样品1和样品2，每个样品含两支试管：

（3）

（4）对试管B进行细胞计数。

（5）对样品2重复步骤（3）（4）。

（6）用比浊计测定各试管的浑浊度。

（7）将试验结果填入记录表，计算两次计数的平均值。

（8）第二天，重复步骤（3）～（7）。

（9）以后两周内，每天重复步骤（6），记录结果，在坐标纸上做出标记。

（1）培养液中酵母菌数量的增长只受一些环境因素（如培养液成分、温度等）的影响（　×

（2）一定容积的培养液中酵母菌的数量增长呈“S”形（　√　）

（3）在取样液前要将培养基振荡，目的是使酵母菌均匀分布（　√　）

（4）酵母菌的数量随时间的变化情况只能用“S”形曲线的形式表示（　×

（5）重复实验次数可以减少实验的误差（　√　）

2．从试管中吸出培养液进行计数之前，为什么要轻轻振荡几次？

提示　使酵母菌均匀分布，计数准确。

3．该探究需要设置对照及重复实验吗？

提示　酵母菌种群数量的变化在时间上形成前后自身对照，所以无需设置对照实验。

但要获得准确的实验数据，必须进行重复实验，求得平均值。

4．若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，采取的措施是什么？

提示　可增大稀释倍数后再计数。

题组　实验的操作方法和注意事项分析

1．下图为在等容积容器中，用不同条件培养酵母菌时，其种群增长的曲线。

三种条件分别为：

不更换培养液；

不更换培养液但定时调节pH使酸碱度恒定且适宜；

每3h定期更换培养液。

A．曲线①是不更换培养液但定量调节pH条件下的种群增长曲线

B．该实验表明特定空间的环境容纳量是可以改变的

C．该实验中酵母菌种群数量变化与种群密度、捕食者无关

D．若在曲线③所示条件下培养140h后，调节pH至适宜并继续培养，种群数量将一直维持恒定

解析　每3h定期更换培养液，酵母菌在营养充足、条件适宜的环境中将会呈现指数增长，种群增长曲线是①；

但如果不更换培养液但定时调节pH使酸碱度恒定且适宜，酵母菌的数量会比不更换培养液稍好一些，种群增长曲线是②；

不更换培养液培养酵母菌，一段时间后酵母菌将会因为营养物质短缺且代谢废物积累在培养液中而影响其繁殖，种群增长曲线是③，A错误；

从图中可以看出，三种不同条件下酵母菌种群的增长曲线变化是不一样的，说明在特定空间的环境容纳量是可以改变的，B正确；

该实验中酵母菌种群数量变化与种群密度有关，与捕食者无关，C错误；

曲线③所示条件下培养140h后，即使调节pH至适宜条件，种群数量也会因为营养匮乏而下降，D项错误。

2．下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，正确的是（　　）

①培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧

②将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养

③将培养液振荡摇匀后，用吸管从锥形瓶中吸取一定量的培养液

④在血细胞计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片，并用滤纸吸去边缘多余培养液

⑤将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部，在显微镜下观察、计数

⑥计数时，压在小方格界线上的酵母菌应计数相邻两边及其顶角上的

⑦早期培养不需取样，培养后期每天取样一次

A．①②③④⑥B．②③④⑥⑦

C．①②③⑥D．②③⑤⑥

解析　①培养酵母菌时，不要去除培养液中的溶解氧；

④中不是先在血细胞计数板中央滴培养液，再盖上盖玻片，应该是盖上盖玻片之后再滴培养液；

⑦早期培养也要取样观察。

探究培养液中酵母菌数量的动态变化实验的注意事项

（1）我们测定的酵母菌种群数量是在恒定容积的培养基中测定的，与自然界中的种群数量变化有差异。

（2）在进行酵母菌计数时，由于酵母菌是单细胞生物，因此必须在显微镜下计数，且我们不能准确计数，只能估算。

（3）在显微镜计数时，对于压在小方格界线上的，应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌。

（4）从试管中吸取培养液进行计数前，要轻轻振荡试管几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。

（5）每天计数酵母菌数量的时间要固定。

考点三　群落的结构、类型及演替

1．群落的结构

（1）空间结构

②水平结构

（2）时间结构

是指群落的组成和外貌随时间而发生有规律的变化。

②类型

③特性：

周期性、季节性。

2．群落的主要类型

（1）森林：

北方针叶林、温带落叶阔叶林、热带雨林

（2）草原

（3）荒漠

（4）苔原

3．群落的演替

（1）概念：

一些物种取代另一些物种、一个群落类型取代另一群落类型的过程，直到出现一个稳定的群落才中止。

（2）实例：

湖泊演替过程：

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。

（3）类型

①原生演替

②次生演替

4．顶极群落

（1）含义：

一个群落经过长期的演替，最终所达到的与当地的气候和土壤条件处于平衡的状态。

（2）决定因素：

主要由平均温度和年降雨量决定。

（3）地球上现存的群落大都处于顶极状态。

（1）土壤动物群落不存在分层现象（　×

（2）乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构（　×

（3）池塘中鲤鱼的性比率及出生率、死亡率也属于群落水平上研究的问题（　×

（4）自然恢复林的形成属于原生演替（　×

（5）森林阶段动物的分层比灌木阶段的简单（　×

（6）人类活动可以影响演替的方向和速度（　√　）

（7）决定群落演替的根本原因存在于群落外部的环境条件，诸如气候、地貌、土壤和火等（　×

（8）某岛屿由海底火山喷发形成，现已成为旅游胜地，岛上植被茂盛，风景优美。

该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替（　×

（9）演替过程中群落的物种组成不断变化，甚至可发生优势取代（　√　）

2．观察下列图示，完成群落的空间结构的相关问题

（1）写出图中群落空间结构的类型

A图：

垂直结构；

B图：

水平结构。

（2）根据上图分析决定群落空间结构的主要因素

a.植物分层：

光照；

b.动物分层：

栖息空间和食物条件。

地形变化、土壤湿度、盐碱度的差异、光强度、生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等。

（3）群落演替的两种类型

类型

内容　

原生演替

次生演替

起点

从未有任何生物定居过的环境

原有群落毁灭，但仍保留了被毁灭群落基质

时间

经历的时间长

经历的时间短

速度

缓慢

较快

影响因素

自然因素

人类活动较为关键

实例

裸岩上的演替

弃耕农田上的演替

题组一　群落结构的种类及成因分析

1．下图中A、B、C分别代表山地、森林、海洋三个不同的自然区域内植物的分布状况。

据此判断下列选项中正确的是（　　）

A．温度是造成这三个区域内植物分布存在巨大差异的主要生态因素

B．A处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这说明群落具有垂直结构

C．C处植物的分层现象主要是因为光照的影响

D．影响B处植物出现明显分层现象的主要因素是水分

解析　三个区域内植物分布存在巨大差异的主要生态因素应是环境条件不同，A项错误；

A处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这说明温度影响群落分布，B项错误；

C处植物的分层现象主要是因为在水的不同深度上光照不同，C项正确；

影响B处植物出现明显分层现象的主要因素是光照，D项错误。

2．根据图中显示的信息，结合所学知识，判断下列说法中正确的是（　　）

A．该图中所有的植物构成生物群落

B．决定植物分层的主要环境因素除光照外，还有地形、湿度、盐碱度等

C．森林生态系统中的植物有分层现象，但动物没有分层现象

D．从山麓到山顶的群落分布属于水平结构，是由地形起伏造成的

解析　该图中的所有植物并不能构成生物群落，还缺少了动物和微生物；

群落的结构分为垂直结构和水平结构，决定植物分层的主要环境因素是光照，地形、湿度和盐碱度是影响群落水平分布的主要环境因素；

森林生态系统中植物和动物都有分层现象。

题组二　群落演替类型的判断

3．如图表示某地云杉林的形成过程。

下列相关叙述正确的是（　　）

A．该群落的演替属于原生演替，群落结构越来越复杂

B．演替的方向和速度主要与气候、土壤等条件有关，与人类活动无关

C．在群落演替过程中，群落的物种组成不断地发生着改变，其中④→⑤过程中，云杉逐渐成为优势种

D．在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构，没有水平结构

解析　该群落的演替保留了植物种子和土壤条件，为次生演替，群落结构越来越复杂，A错误；

人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行，但也属于群落的演替，B错误；

①→⑤的过程中，乔木逐渐增加，草本植物逐渐下降，其中④→⑤过程中，云杉逐渐成为优势种，C正确；

在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构，也有水平结构，D错误。

4．一个废弃鱼塘的演替过程如图所示，有关叙述正确的是（　　）

A．演替的先后顺序：

乙→丙→甲→丁

B．生物多样性：

丁＞甲＞丙＞乙

C．此演替过程属于原生演替

D．此演替过程属于次生演替

解析　在废弃鱼塘中的演替为次生演替，演替过程应为丁→甲→丙→乙。

题组三　群落演替的趋势和规律

5．图甲表示弃耕农田的群落演替情况，图乙、丙、丁表示演替过程中各种量随时间的变化曲线，下列有关分析不正确的是（　　）

A．图甲中，b点时只存在群落的水平结构，d点时存在垂直结构和水平结构

B．图乙可表示演替过程中物种丰度与时间的关系

C．图丙可表示该地块上恢复原状的能力与时间的关系

D．图丁可表示草本植物数量随时间变化的情况

解析　b点和d点均有垂直结构和水平结构，A错误；

随着时间的推移，物种数量逐渐增多，物种丰度增加，抵抗干扰的能力升高，恢复原状的能力降低，B、C正确；

在灌木和乔木占优势前，草本植物数量逐渐增加，在灌木和乔木占优势后，草本植物数量减少，最终趋于稳定，D正确。

6．为了研究某降水充沛、气温较高的山区内群落演替的规律，生态学家利用把同一时间内的不同群落当作同一群落在不同演替阶段的原理，研究了灌草丛、针阔混交林、常绿阔叶林、针叶林等4个群落的相关特征，结果如下：

比较项目

灌草丛

针阔