专题11 种群和群落-2021届高考生物必背知识手册

专题11 种群和群落-2021届高考生物必背知识手册

专题11种群和群落书本黑体字速记1.种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数。种群密度是种群最基本的数量特征。2.种群的特征包括：种群密度、出生率和死亡率、迁入和迁出率、年龄组成和性别比例。3.调查种群密度的方法：样方法、标志重捕法、抽样检测法、取样器取样进行采集、调查的方法。4.K值：在环境条件不受破坏的情况下，—定空间中所能维持的种群最大数量。5.“J”型增长的数学模型：Nt=N0λt。其中N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。6.群落：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。7.丰富度：群落中物种数目的多少。8.种间关系包括：竞争、捕食、互利共生和寄生等。9.群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。10.演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，分为初生演替和次生演替。必背基础知识点1.种群指同一区域同种生物的全部个体，同一物种可包含多个种群；群落指同一区域的所有生物；生态系统指生物群落加上无机环境。2.种群“数量特征”有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成、性别比例共五个。3.种群最基本的数量特征是种群密度；决定种群密度的直接因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率；预测种群密度变化趋势的是年龄组成，包括三种类型为增长型、稳定性、衰退型。年龄组成通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度；性别比例通过影响出生率间接影响种群密度。种群空间特征有均匀型、随机型、密集型。13 4.估算种群密度常用的取样调查法有样方法和标志重捕法（活动能力强，活动范围大）。培养液中酵母菌的计数方法是抽样检测法。土壤小动物丰富度的调查方法是取样器取样法，统计方法有记名计算法和目测估计法。5.植物或活动范围小、活动能力弱的动物（如跳蝻、蚜虫、蚯蚓、昆虫卵）适用的调查方法是样方法，常用的取样方法有五点取样法和等距取样法。取样的关键是要做到随机取样。调查分布范围较小、个体较大的种群可用逐个计数法；诱捕趋光性昆虫可用黑光灯诱捕法。6.种群“J”型增长（1）条件：食物和空间充裕、气候适宜和没有敌害（2）特点：数量连续增长，增长率（λ-1）不变，年龄组成为增长型。7.“S”型增长（1）条件：自然资源和空间有限（2）K值：又称环境容纳量（3）增长速率：先增大后减小；K/2时，增长速率最大；K时，增长速率为0，出生率=死亡率。8.“S”型与“J”型曲线之间的阴影部分表示环境阻力，也表示因生存斗争被淘汰的个体数。9.群落的物种组成是区别不同群落的重要特征；群落中物种数目的多少称为丰富度。10.种间关系包括竞争、捕食、寄生和互利共生等。11.群落的空间结构包括垂直结构与水平结构，能提高群落利用环境资源的能力。植物分层的原因是光照；动物分层的原因是植物提供的栖息空间和食物条件。12.在水平方向上群落常呈镶嵌分布。13．种群密度的决定因素出生率、死亡率、迁入率和迁出率。(注意：如果是主要决定因素则只答前两者)14．群落植物垂直结构复杂的意义(必修三74页)植物的种类数多并且有较为复杂的分层现象，提高了群落利用阳光等环境资源的能力，也能为动物创造多种多样的栖息空间和食物条件。易错易混考点1．从种群“S”型增长曲线的斜率可以看出增长速率先增大后减小至零。2．从种群特征角度考虑，决定种群数量增长的因素是出生率大于死亡率。13 3．测定土壤中小动物类群丰富度的取样方法是取样器取样法；测定某块地植物的种群密度的取样方法是样方法；测定昆虫卵、蚜虫和跳蝻的种群密度的取样方法是样方法；测定酵母菌的种群密度的取样方法是抽样检测法；测定土壤中小动物类群丰富度的统计方法是记名计算法或目测估计法。4．目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。5．样方法等取样调查法调查种群密度时，为减少误差，最关键的是要注意随机取样。6．对于独居性生物如老虎，在一定范围内，种群密度越大，种内斗争越激烈，对于群居性生物如蜜蜂，在一定范围内，种群密度增大，有利于种内互助，超过这个范围之后，种内斗争也越来越激烈。对于两种或两种以上生物，相互间所需资源或空间重合度越大，竞争越激烈；从数量上看，数量越多并越接近的两个种群间，竞争一般越激烈。7．群落的演替有两种类型，其中比较漫长而艰难的是初生演替。在干旱的荒漠地区，群落的演替就很难形成森林，或许只发展到草本或稀疏的灌木阶段。两年真题赏析考点1种群的特征和数量变化1.（2019浙江4月选考，2分）下列关于环境容纳量的叙述，错误的是A.种群数量在K/2时增长最快B.同一群落各种群的环境容纳量是相同的C.环境容纳量会随着环境条件的改变而改变D.环境容纳量是种群数量在生存环境中的稳定平衡密度【答案】.B【解析】本题考查环境容纳量的知识，意在考查考生的识记能力。种群数量在K/2时增长最快，A正确。环境容纳量（K）是指在长时期内环境所能维持的种群最大数量，同一群落中不同种群的K值一般不同，B错误。K值的大小会随着环境的改变而改变，C正确。种群数量高于K时便下降，低于K时便上升，K值（环境容纳量）就是种群数量在生存环境中的稳定平衡密度，D正确。13 2.（2019全国Ⅰ理综，6分）某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点,设计了三个实验组,每组接种相同数量的细菌甲后进行培养,培养过程中定时更新培养基,三组的更新时间间隔分别为3h、10h、23h,得到a、b、c三条种群增长曲线,如图所示。下列叙述错误的是A.细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物B.培养基更换频率的不同,可用来表示环境资源量的不同C.在培养到23h之前,a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的D.培养基更新时间间隔为23h时,种群增长不会出现J型增长阶段【答案】.D【解析】本题考查种群数量的变化等内容，意在考查考生的综合运用能力。异养生物可以把有机物转化成无机物，A正确；随着微生物的生长繁殖，培养基中的营养物质不断减少，代谢废物不断增加，故更换培养基的频率不同可以表示环境资源量的不同，B正确；由曲线可知，a组中细菌甲在23h前，数量增长一直很快，说明该组培养基中的营养和空间条件一直是充裕的，C正确；培养基更新时间间隔为23h时，在培养的早期，培养基中的营养和空间资源是充足的，细菌甲种群的增长会出现J型增长阶段，且图中a、c曲线在早期重合，也可说明早期可出现J型增长阶段，D错误。3.（2019全国Ⅰ理综，8分）13 某果园中存在A、B两种果树害虫，果园中的鸟（C）可以捕食这两种害虫；使用人工合成的性引诱剂Y诱杀B可减轻B的危害。回答下列问题。（1）果园中包含害虫A的一条食物链是。该食物链的第三营养级是。（2）A和B之间存在种间竞争关系，种间竞争通常是指。（3）性引诱剂Y传递给害虫B的信息属于。使用性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体，从而破坏B种群的，导致降低，从而减轻B的危害。【答案】.（除标明外，每空1分）（1）果树→A→C(2分)C(2)两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象（2分）(3)化学信息性别比例种群密度【解析】本题考查种群的特征、种间关系、生态系统的结构（食物链）和功能（信息传递）等知识，意在考查考生的理解能力和综合运用能力。（1）由题干信息可知，A、B是果树害虫，鸟（C）可以捕食这两种害虫，故果园中包含害虫A的一条食物链是果树→A→鸟（C），其中鸟（C）处于第三营养级。（2）种间竞争通常是指两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象。（3）性引诱剂Y是一种化学物质，其传递给害虫B的信息属于化学信息。性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体，改变B种群的性别比例，导致其种群密度降低，从而减轻B的危害。4.（2019全国Ⅲ理综，8分）回答下列与种群数量有关的问题。(1)将某种单细胞菌接种到装有10mL液体培养基（培养基M）的试管中，培养并定时取样进行计数。计数后发现，试管中该种菌的总数达到a时，种群数量不再增加。由此可知，该种群增长曲线为型，且种群数量为时，种群增长最快。(2)若将该种菌接种在5mL培养基M中，培养条件同上，则与上述实验结果相比，该种菌的环境容纳量（K值）（填“增大”“不变”或“减小”）。若在5mL培养基M中接种该菌的量增加一倍，则与增加前相比，K值13 （填“增大”“不变”或“减小”），原因是。【答案】.（除标明外，每空2分）（1）Sa/2(2)减小(1分)不变(1分)K值是由环境资源量决定的，与接种量无关【解析】本题考查种群的数量增长等知识，意在考查考生的理解与分析能力。（1）由题意可知，试管中该种群个体数量达到环境条件所允许的最大值a（K值）时，种群个体数量不再增加，因此该种群数量增长曲线为“S”型。当种群数量为a/2(即K/2)时，种群增长速率最快。（2）该种菌的K值不是固定不变的，改变空间和营养条件等会使其K值发生变化，培养基的体积变小，该种菌的K值也减小。K值是由环境资源量决定的，与接种量无关，若在5mL培养基M中接种该菌的量增加一倍，则与增加前相比，K值不变。【误区警示】有关种群数量变化的两点提醒(1)K值是环境容纳量，一般认为，种群数量达到K值时，种群的出生率与死亡率相等。(2)K值不是一成不变的，其会随着环境条件的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降;反之,K值会上升。5.（2019浙江4月选考，6分）药物A由于某种原因随着污水进入并影响湖泊生态系统。该过程的部分示意图如下：回答下列问题：（1）在食鱼鸟类体内检测到较高浓度的药物A，该药物会使鸟类产生不良反应，这种现象属于。生物残体、粪便等主要在湖泊的层被分解者分解。（2）若含药物A的污水大量流入该湖泊，使某些藻类种群大暴发，造成水体的13 现象，会导致鱼类大量死亡，并可能由于作用,该生态系统远离稳态。（3）若药物A只是抑制某种雌鱼的生殖能力，导致出生率降低，则该鱼类种群的将下降，最终导致种群密度下降。（4）若对该湖泊进行污水处理使其净化，则水体中鱼类种群数量将以增长方式恢复。【答案】.（每空1分）（1）生物放大底泥（2）富营养化正反馈（3）自然增长率（4）逻辑斯谛（或S形）【解析】本题主要考查种群和群落的知识，意在考查考生的识记能力和理解能力。（1）食鱼鸟类在该食物网中处于最高营养级，在食鱼鸟类体内检测到较高浓度的药物A，这种现象称为生物放大。生物残体、粪便等主要在湖泊的底泥层被分解者分解。（2）污水中含有大量有机物，会导致藻类大量繁殖，出现富营养化现象。鱼类的数量会因死亡而减少，死鱼腐烂后又进一步加重污染并引起更多鱼的死亡，由于正反馈作用，该生态系统会远离稳态。（3）出生率减去死亡率就是种群的自然增长率，出生率下降会引起自然增长率下降。（4）若对该湖泊进行污水处理使其净化，则水体中鱼类种群数量将以逻辑斯谛（S形）的增长方式恢复。考点2群落的结构和演替6.（2019江苏，2分）下列关于种群和群落的叙述,正确的是A.种群是生物进化的基本单位,种群内出现个体变异是普遍现象B.退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁之后都会发生群落的初生演替C.习性相似物种的生活区域重叠得越多,对资源的利用越充分D.两只雄孔雀为吸引异性争相开屏,说明行为信息能够影响种间关系【答案】.A13 本题考查种群和群落的相关知识，旨在考查考生的理解能力。种群是生物进化的基本单位，种群内出现个体变异是普遍现象，A正确；退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁之后发生的群落演替均属于次生演替，B错误；习性相似物种的生活区域重叠越多，种间竞争就越激烈，对资源的利用就越不充分，C错误；两只雄孔雀为吸引异性争相开屏，说明生物种群的繁衍离不开信息的传递，不能说明行为信息能够影响种间关系，D错误。〗7．（2018海南卷，22）在一个群落中，当甲、乙两个种群利用同一有限的资源时，种群间通常会发生A．捕食B．竞争C．寄生D．互利共生【答案】B【解析】在一个群落中，当甲、乙两个种群利用同一有限的资源时，两者构成竞争关系，B正确。8．（2018江苏卷，13）下图是某处沙丘发生自然演替过程中的三个阶段，下列叙述正确的是A．从形成沙丘开始发生的演替是次生演替B．阶段Ⅰ的沙丘上草本植物占优势，群落尚未形成垂直结构C．阶段Ⅰ与阶段Ⅱ的沙丘上生长的植物种类完全不同D．阶段Ⅲ沙丘上的群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强【答案】D13 【解析】从形成沙丘开始发生的演替属于初生演替，A错误；阶段I的沙丘，上草本植物占优势，群落的垂直结构不明显，B错误；阶段I到阶段II发生的演替是优势取代，不是完全取代，所以阶段I与阶段II的沙丘上生长的植物种类不完全相同，c错误；阶段Ⅲ为森林阶段，具有明显的分层现象，群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强，D正确。9．（2018江苏卷，19）由于农田的存在，某种松鼠被分隔在若干森林斑块中。人工生态通道可以起到将森林斑块彼此连接起来的作用。下列叙述正确的是A．农田的存在，增加了松鼠的活动空间B．生态通道有利于保护该种松鼠遗传多样性C．不同森林斑块中的松鼠属于不同种群，存在生殖隔离D．林木密度相同的不同斑块中松鼠的种群密度相同【答案】B【解析】松鼠适宜生存的环境是森林，因此农田的存在不利于松鼠的活动，缩小了其活动空间，A错误；生态通道有利于松鼠从农田进入适宜其生存的森林中去，因此利于保护该种松鼠的遗传多样性，B正确；不同森林斑块中的松鼠属于不同种群，存在地理隔离，C错误；林木密度相同的不同斑块中松鼠的种群密度不一定相同，D错误。10．（2018海南卷，25）将相等数量的硝化细菌和大肠杆菌分别接种到含铵盐的无机盐培养液中，在适宜温度下振荡培养。若用虚线表示大肠杆菌的生长趋势，实线表示硝化细菌的生长趋势，则下图中能正确表示两种菌体生长趋势的是13 【答案】C【解析】大肠杆菌为异养生物，在含铵盐的无机盐培养液中无法生存，硝化细菌为自养生物，可利用培养液中的铵盐合成有机物，呈“S”型增长，C正确。11．（2018全国Ⅰ卷，5）种群密度是种群的数量特征之一，下列叙述错误的是A．种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果B．某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约C．鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同D．培养瓶中细菌种群数量达到K值前，密度对其增长的制约逐渐减弱【答案】D13 【解析】种群的S型增长条件是资源和环境等条件有限，因此种群的s型增长是受资源因素限制而呈现的结果，A正确；老鼠的繁殖力强，但是也受到空间大小的限制，种群数量的增长会导致个体之间的斗争加剧，因此老鼠种群数量的增长会受种群密度制约，B正确，某种鱼的养殖密度不同，密度大的，种内竞争较大，增长量相对较小，密度小的，种内竞争相对较小，增长量相对较大，导致产量最终可能相同，c正确；培养瓶中细菌种群数量达到K值前，种群密度达到最大，个体之间的斗争最强，种群密度对其增长的制约也越强，D错误。12．（2018全国Ⅲ卷，6）某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查，下列叙述错误的是A．趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者B．黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息C．黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度D．黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目【答案】B【解析】趋光性昆虫以植物为食，属于生态系统的消费者，A正确；黑光灯是一一种特制的气体放电灯，它发出330-400nm的紫外光波，故黑光灯传递给趋光性昆虫的信息是通过紫外光传递的，属于物理信息，B错误；黑光灯诱捕的方法用于调查某种趋光性昆虫的种群密度，是一种根据昆虫趋光特点检测相对密度的方法，C正确；黑光灯能诱捕多种趋光性昆虫，从而可以统计一定范围内趋光性昆虫的种类，D正确。13．（2018浙江卷，4）影响水生群落垂直分层的主要因素不包括A．温度B．氧气的垂直分布C．光的穿透性D．大气中颗粒物含量【答案】D13 【解析】随着水深的增加，溶氧量逐渐减少，光照强度逐渐减弱，水温也会略有下降，这些都会对水生生物产生影响，进而影响水生群落的垂直分层，A、B、C均错误；大气中颗粒物含量，不会对水生生物产生影响，所以不会影响水生群落的垂直分层，D正确。14．（2018浙江卷18）在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数最进行了调查之后，又开展了连续4年的跟踪调查，计算其L值（L=当年末种群个体数量/前一年来种群个体数量），结果如图所示。下列关于这4年调查期间的种群致最变化的叙述，错误的是A．第1年末甲乙两种群的增长速度不一定相等B．第2年来乙种群数最不一定大于甲C．第3年来乙种群数量达到了最大值D．这4年中甲种群每年增加的数量是相等的【答案】D【解析】已知L值=当年末种群个体数量/前一年来种群个体数量。种群增长速率是指种群数量在单位时间内的改变数量，第1年末甲种群的L值约为1，说明其种群数量基本不变，而乙种群的L值等于1．5，说明其种群数量在增加，因此甲乙两种群的增长速度不一定相等，A正确；第2年末甲种群的L值小于乙种群，但第2年来乙种群数量不一定大于甲，B正确；只要是L值大于1．0，种群的数量就在增加，据此分析图示可知：第3年来乙种群数量达到了最大值，C正确；这4年中，甲种群的L值均为1．5，说明甲种群的数量逐年增加，但每年增加的数量不相等，D错误。13 15.(2018海南卷，29)某小组为了研究某混交林的群落结构，选择了若干样地进行调查。其中A、B、C三种乔木的调查结果如表。回答下列问题:(1)据表可知:种群属于增长型种群，__种群属于衰退型种群，___种群属于稳定型种群。(2)该小组采用的种群密度调查方法是样方法，取样时要做到随机取样，其目的是___。若要调查群落中松鼠种群的密度，则应采用法，理由是_(3)随着时间的推移，如果该群落被另一个群落代替，则发生代替的可能原因是.(答出两点即可)。【答案】(1)C A B(2)保证调查结论可靠标志重捕松鼠活动能力强，活动范围内(3)后一个群落中的物种竞争能力强；前一个群落为后一个群落的产生提供了良好的环境【解析】(1)分析表格数据可知，C种群属于增长型种群，A种群属于衰退型种群，BN 群属于稳定型种群。(2)该小组采用的种群密度调查方法是样方法，取样时要做到随机取样，其目的是保证调查结论可靠。若要调查群落中松鼠种群的密度，由于其活动能力强，活动范围内，应采用标志重捕法。(3)随着时间的推移，如果该群落被另一个群落代替，则发生代替的可能原因是后一个群落中的物种竞争能力强；前一个群落为后一个群落的产生提供了良好的环境。13