2020届高考生物二轮教师用书：第12讲　种群与群落



第12讲　种群与群落
★ [最新考纲]
1．种群的特征(Ⅰ)；2.种群的数量变化(Ⅱ)；3.群落的结构特征(Ⅰ)；4.群落的演替(Ⅰ)。



精读教材——记一记
1．种群的数量特征包括种群密度、年龄组成、性别比例、出生率与死亡率及迁入率与迁出率，其中种群密度是种群最基本的数量特征。(P60—63标题)
2．直接决定种群密度的是出生率与死亡率、迁入率与迁出率，年龄组成是预测种群数量变化趋势的依据。(P62—63正文)
3．在自然界中，气候、食物、天敌、传染病等均会影响种群数量，故大多数种群数量总处于波动中。(P67正文)
4．渔业捕捞中，让鱼的种群数量维持在K/2的原因是：K/2时种群的增长速率最大，种群的数量能迅速恢复，有利于鱼类资源的可持续利用。(P67“S”型增长曲线)
5．群落中物种数目的多少称为丰富度。(P72正文)
6．在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象，植物的分层现象主要与光照有关；动物的分层现象则与栖息条件和食物有关。(P74正文)
7．随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程称为群落演替，包括初生演替和次生演替。(P78正文)
8．初生演替的过程：裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。(P79图示)
9．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。(P81正文)
自我诊断——判一判
1．(1)一片草地上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群。(√)
(2)五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。(×)
(3)若通过调控环境条件，使某动物的性成熟推迟，则出生率会更高。(×)
(4)若比较三种年龄结构(年龄组成)类型的种群，则稳定型的出生率最高。(×)
(5)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。(√)
(6)样方法取样时应根据地段的形状确定取样方法。(√)
(7)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。(×)
2．(1)森林群落在垂直方向上没有明显的分层现象(×)
(2)就食性而言，杂食性鸟类的数量波动小于其他食性的鸟类。(√)
(3)演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成不再变化。(×)
(4)演替过程中群落的物种组成不断变化。(√)
(5)海岛旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行。(√)
(6)环境条件分布不均匀是形成群落水平结构的原因之一。(√)
(7)某培养瓶中生活的两种绿藻，一种数量增加，另一种数量减少，属于种间竞争实例。(√)

高频命题点1　种群的特征及数量变化
真题领航——目标方向导入高考
1．(2018·全国卷Ⅰ，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
解析：D　[“S”型增长曲线是种群受到营养物质和生存空间等资源影响而导致的结果，A正确；老鼠的繁殖力强，种群数量增长速度快，但最终也要因生存空间的限制，种群密度受到制约，B正确；鱼的养殖密度不同，只意味着种群增长的起始值不同，种群数量增长的过程中还要受其他各种因素的影响，由于增长速率的不同，可能导致最终的产量相同，C正确；在种群数量达到K值前，密度对种群数量的制约越来越强，D错误。]
2.

(2017·全国Ⅰ卷，5)假设某草原上散养的某种家畜种群呈S型增长，该种群的增长率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种家畜，则应在种群数量合适时开始捕获，下列四个种群数量中合适的是(　　)
A．甲点对应的种群数量　　 B．乙点对应的种群数量
C．丙点对应的种群数量 D．丁点对应的种群数量
解析：D　[通常对于有利的种群加以利用，种群数量应在K/2～K之间加以利用，使其种群数量降低到K/2，这时种群增长速率最快，而从图可知，在丙和丁之间种数增长速率最大，为K/2，甲、乙、丙数量没有达到K/2，丁超过K/2，所以应在丁点对应的种群数量，A、B、C错误，D正确。]

3．(2019·全国Ⅰ卷，6)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3 h、10 h、23 h，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23 h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23 h时，种群增长不会出现J型增长阶段
解析：D　[本题借助种群数量变化的相关知识，考查综合运用能力；对试题中设置的细菌连续培养模式的分析，体现了对科学探究素养中的结果分析要素的考查。异养生物细菌甲可将培养基中的有机物分解为无机物，A正确；更换培养基可提高培养基中营养物质的相对含量，培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同，B正确；由图示曲线a变化规律知，在培养到23 h之前，细菌数量以较大的速率增长，说明此阶段之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的，C正确；在刚开始培养时及培养基更换后，细菌的生存环境理想，在较短时间内，种群增长会出现J型增长阶段，D错误。]
4．(2019·全国Ⅲ卷，31)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10 mL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5 mL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5 mL培养基M中接种该菌的量增加一倍，则与增加前相比，K值________(填“增大”“不变”或“减小”)，原因是______________________________________________________。
解析：本题以种群数量的变化为载体，考查考生基于所给的生物学事实和证据运用演绎与推理、模型与建模等方法，探讨、阐释生命现象及规律的能力，属于对科学思维素养的考查。(1)将某种单细胞菌接种到固定容积的培养基中，由于受到营养物质和空间的限制，种群数量增加到一定值后趋于稳定的菌种的种群增长曲线为S型，在种群数量为K/2＝a/2时，种群增长最快。(2)环境容纳量(K值)是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，也就是说，种群的K值大小由其生存的环境决定。若将该菌生存的液体培养基的量减少，其K值减小。若增加该菌的接种量，其K值不变，但到达K值的时间减少。
答案：(1)S　a/2
(2)减小　不变　K值是由环境资源量决定的，与接种量无关
5．(2017·全国Ⅱ卷，31)林场中的林木常遭到某种山鼠的危害。通常，对于鼠害较为严重的林场，仅在林场的局部区域(苗圃)进行药物灭鼠，对鼠害的控制很难持久有效。回答下列问题：
(1)在资源不受限制的理想条件下，山鼠种群的增长曲线呈________________型。
(2)在苗圃进行了药物灭鼠后，如果出现种群数量下降，除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外，还应考虑的因素是________________。
(3)理论上，除药物灭鼠外还可以采取生物防治的方法控制鼠害，如引入天敌。天敌和山鼠之间的种间关系是________________。
(4)通常，种群具有个体所没有的特征，如种群密度、年龄结构等。那么，种群的年龄结构是指____________________________________________________________。
解析：(1)理想环境条件下，种群呈“J”型增长。(2)药物通过影响4率(出生率、死亡率、迁入率、迁出率)而影响种群数量变化；在苗圃进行了药物灭鼠后，如果出现种群数量下降，除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外，还应考虑的因素是苗圃中山鼠种群中个体的迁出。(3)天敌和山鼠之间的种间关系是捕食。(4)种群的年龄结构是指种群中各年龄期个体数在种群中所占的比例。
答案：(1)J　(2)苗圃中山鼠种群中个体的迁出
(3)捕食　(4)种群中各年龄期的个体在种群中所占的比例
知识拓展——培养学生文字表达能力
1．要调查新疆北塔山荒漠草原地带的野驴的种群密度，通常采取哪种调查方法？并说明理由。
答案：逐个计数法。此地带野驴分布范围较小，种群个体较大。
2．捕鱼时要控制网眼大小，只捕捉较大的鱼，从种群特征的角度分析其原理。
答案：确保鱼种群的年龄组成为增长型，使鱼种群数量增长速度快。
3．环境容纳量就是种群数量能达到的最大值吗？请说明理由。
答案：不是，环境容纳量(K值)是指一定空间中所能维持的种群最大数量，而种群最大数量实际上有可能超过K值，只不过是超过K值后，在环境承载量的限制下，种群数量会再降下来，最终在K值上下波动，处于动态平衡中。
核心整合——掌握必备生物知识
1．辨清种群数量特征之间的关系(看图填空)

(1)种群最基本的数量特征是种群密度，其直接影响因素是①出生率和死亡率、迁入率和迁出率，间接影响因素是年龄组成和性别比例，前者是通过影响②出生率和死亡率影响种群密度，而后者仅仅是通过影响③出生率影响种群密度。
(2)年龄组成为稳定型的种群，其种群数量不一定保持稳定，因为出生率和死亡率还与气候、食物等有关。此外，迁入率和迁出率也与种群数量有关。
2．种群数量变化的模型分析(填空)

(1)图1中，当种群数量为④K/2值时，种群增长速率达到最大值。
(2)图1中，t1之前，种群数量增长加快的原因是⑤资源和空间相对充裕；t1～t2时，种群增长速率下降的原因是⑥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；t2时，种群数量达到K值，此时出生率⑦等于死亡率，种群增长速率为⑧0。
(3)图2中t2和t4对应的种群数量为图1中的⑨K/2值，t3和t5对应的是⑩K值。
(4)图3中的C′点对应的是图2中的⑪t2和t4点，C点对应的是图2中的⑫t3和t5点。
(5)生产实践中的应用

考向立意——突显科学探究和科学思维能力
[考向一]　以种群的特征及种群密度的调查为载体，考查学生的理解能力和实习能力
1．如图表示种群特征之间的关系，据图分析不正确的是(　　)

A．①②③④依次为年龄组成、出生率和死亡率(迁入率、迁出率)、种群数量、性别比例
B．种群密度完全能反映③的变化趋势
C．研究城市人口的变迁，迁入率和迁出率是不可忽视的
D．种群数量还受自然气候等因素的影响
解析：B　[据图分析，①②③④依次为年龄组成、出生率和死亡率(迁入率、迁出率)、种群数量、性别比例，A正确；种群密度只能反映种群在一定时期的数量，但不能反映种群数量变化的趋势，B错误；迁入率和迁出率能决定种群密度的大小，研究城市人口的变迁，迁入率和迁出率是不可忽视的，C正确；在自然界，种群数量还受气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，D正确。]
2．下列有关调查种群密度的说法错误的是(　　)
A．五点取样和等距取样是样方法取样的常用方式
B．调查古树木、蝗虫的幼虫、某种蛇的种群密度，通常采用样方法
C．标志重捕法调查得到的种群密度一般不是最精确的现实反映
D．将M只鹿标记后释放，在重捕获的n只鹿中有m只被标记，则该鹿群约有(M×n)÷m只
解析：B　[样方法应做到随机取样，常采用五点取样法和等距取样法，A正确；种群密度的调查对于植物和活动范围较小、活动能力弱的动物如蚜虫、跳蝻等采用样方法，对于活动能力强和活动范围大的动物则采用标志重捕法，故对于蛇应采用标志重捕法，B错误；标志重捕法是一种对种群密度的估算方法，结果与现实有一定的偏差，C正确；根据＝，可计算出该鹿群的总数，D正确。]
　1.标志重捕法误差归纳
(1)统计值比实际值偏大的原因
①标志物易脱落：可导致重捕个体中带标志的个体数据偏小，据计算公式N总＝初捕数×再捕数/再捕中标记数推知，再捕中标记数若减小则N总会比真实值偏大。
②被捕一次后，难以被再次捕获：可导致再次捕获的个体中标记数偏小，最终统计结果偏差应与①相同，即比真实值偏大。
(2)统计值比真实值偏小的原因
①标志物影响了动物活动，导致更易被捕捉：可导致再次捕获的个体中标记数偏大，依据公式可推知，计算所得结果比真实值应偏小。
②调查期间有较多个体出生或迁入导致统计值偏大，若有较多个体死亡或迁出，则统计值将偏小。
2．样方法误差归纳
(1)未做到随机取样。
(2)未找到分布比较均匀的地块，导致数量过密或过稀。
(3)未对多个样方取平均值。
(4)样方边线上的个体未做到计上不计下，计左不计右，而是全部统计。
[考向二]　以种群数量变化的曲线为载体，考查学生的读图能力和理解能力
3．图甲表示某生物种群出生率和死亡率的关系(①表示出生率，②表示死亡率)，图乙表示该生物一段时间内种群增长速率变化的曲线。下列相关叙述正确的是(　　)

A．决定种群密度的直接因素除图甲中的因素外，还有年龄组成、性别比例
B．由图甲可知该生物种群密度将增大，图乙中bc时间段对应的年龄组成为衰退型
C．若一段时间后，图甲中的①、②发生重合，对应于图乙中的c点
D．种群增长速率在图乙的b点时，捕捞经济鱼类可获得最大日捕获量
解析：C　[决定种群密度的直接因素是迁入率和迁出率、出生率和死亡率，A错误；根据图甲给出的信息，由于出生率大于死亡率，故该生物的种群密度将增大，图乙中bc时间段种群增长速率大于0，说明对应的年龄组成为增长型，B错误；若一段时间后，图甲中的①、②发生重合，增长速率为0，数量不再增加，表明此时该生物种群数量达到最大值，对应于图乙中的c点，C正确；在K值时(c点)种群密度最大，若在此时进行捕捞最易获得最大日捕获量，在时(b点)种群增长速率最大，可持续最大的捕获量，D错误。]
4．如图所示鳄鱼种群数量变化的四种情况，其中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处于三种不同的自然条件下，而曲线Ⅳ处于理想状态下。不考虑天灾，下列相关叙述中错误的是(　　)

A．理想状态下，鳄鱼种群的增长率大小不受种群密度大小的影响
B．若鳄鱼的栖息地在a点被严重破坏，则将出现曲线Ⅰ的下降趋势
C．出现曲线Ⅲ的变化趋势，源于在b点人为捕杀了一定数量的鳄鱼
D．若在b点没有任何人为干扰，则鳄鱼的种群数量将在K1上下波动
解析：C　[理想状态下，鳄鱼种群呈现J型增长，增长率一直不变，不受种群密度大小的影响，A正确；若鳄鱼的栖息地在a点被严重破坏，则鳄鱼种群数量会大量减少，将出现曲线Ⅰ的下降趋势，B正确；曲线Ⅲ种群数量大量减少，且最后K值维持在较低水平，说明环境容纳量发生了改变，而人为捕杀不会改变环境容纳量，C错误；若在b点没有任何人为干扰，则鳄鱼的种群数量将出现曲线Ⅱ的趋势，即鳄鱼的种群数量将在K1上下波动，D正确]
　界定种群“增长速率”“增长率”与“λ值”
(1)增长率＝(末数－初数)/初数＝(Nt－N0)/N0(无单位)。“J”型曲线增长率为恒定值，“S”型曲线增长率逐渐下降。
(2)增长速率＝(末数－初数)/单位时间＝(Nt－N0)/t(有单位，如个/年)。“J”型曲线增长速率一直上升，也呈“J”型，“S”型曲线增长速率呈“钟型”。
图示如下

(3)对“λ”的理解
“J”型增长的数学模型Nt＝N0λt，λ代表种群数量是一年前种群数量的倍数，而不是增长率。当λ>1时，种群数量增大，当λ＝1时，种群数量保持相对稳定；当λ<1时，种群数量减小。
(4)掌握“S”型曲线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。
高频命题点2　群落的特征和演替
真题领航——目标方向导入高考
1．(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
解析：D　[从形成沙丘开始发生的演替属于初生演替，A项错误；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项错误；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。]
2．(2019·江苏卷，6)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
解析：A　[本题借助种群、群落知识，考查考生对教材主干知识的理解与判断能力；通过对选项的判断，体现了科学思维中的分析与判断要素。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、退塘还湖等之后的演替为次生演替，B错误；习性相似物种的生活区域重叠越多，个体之间的食物和空间的竞争越激烈，越不利于资源的充分利用，C错误；两只雄性孔雀为争夺配偶(吸引异性)争相开屏的行为属于种内斗争，不属于种间关系，D错误。]
3．(2019·北京理综卷，5)为减少某自然水体中N、P含量过高给水生生态系统带来的不良影响，环保工作者拟利用当地原有水生植物净化水体。选择其中3种植物分别置于试验池中，90天后测定它们吸收N、P的量，结果见下表。
植物种类
单位水体面积N
吸收量(g/m2)
单位水体面积P
吸收量(g/m2)
浮水植物a
22.30
1.70
浮水植物b
8.51
0.72
沉水植物c
14.61
2.22
结合表中数据，为达到降低该自然水体中N、P的最佳效果，推断应投放的两种植物及对该水体的生态影响是(　　)
A．植物a和b，群落的水平结构将保持不变
B．植物a和b，导致该水体中的食物链缩短
C．植物a和c，这两种植物种群密度会增加
D．植物a和c，群落中能量流动方向将改变
解析：C　[本题借助种群、群落与生态系统相关知识，考查考生获取信息、解决生物学问题的能力；通过解决N、P含量过高给水生生态系统带来的不良影响，体现了社会责任素养中的保护环境要素。依据表格数据可知，投放植物a和c，降低该自然水体中N、P的效果最佳。环保工作者拟利用当地原有水生植物净化水体，若投放植物a和b(均为浮水植物)，由于a和b增多，群落的水平结构将会改变，A错误；由于生物种类没变，所以该水体中食物链长度一般不变，群落中能量流动方向一般也不变，B、D错误；若投放植物a和c，由于这两种植物处于不同水层，相互之间竞争较少，且两者均能吸收较多N、P，因此，这两种植物种群密度会增加，C正确。]
4．(2019·全国Ⅰ卷，31)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。
解析：本题借助生态系统结构与功能的相关知识，考查综合运用所学知识解决生物学问题的能力；通过分析种间关系及害虫防治方法，体现了生命观念中的稳态与平衡观。(1)本题中食物链的起点必须是生产者果树，且后续提到“该食物链的第三营养级是”，所以该食物链是果树→A→C。鸟(C)以果树害虫(A)为食，属于次级消费者，位于第三营养级。(2)种间竞争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)人工合成的性引诱剂属于生态系统中的化学信息，利用其诱杀B种群的雄性个体，可以破坏B种群的性别比例，使很多雌性个体不能完成交配产生后代，从而使该种害虫的种群密度明显降低。
答案：(1)果树→A→C　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
(3)化学信息　性别比例　种群密度
知识拓展——培养学生文字表达能力
1．人类活动一定会改变群落演替的方向吗？请说明理由。
答案：不一定，人类活动可能在一定方向上加速演替的进程，而不一定改变演替的方向。
2．生态交错区又称群落交错区，是两个或多个生态地带之间(或群落之间)的过渡区域。生态交错区物种的数目及一些物种的密度增大的趋势称为“边缘效应”，请解释边缘效应形成的原因。
答案：生态交错区的环境条件比较复杂，能使不同生态类型的植物定居，从而为更多的动物提供食物条件和栖息空间。
核心整合——掌握必备生物知识
1．种间关系(填空)

图1～图4中，a与b的种间关系：
图1：①互利共生；图2：②寄生，其中③b是寄主。
图3：④竞争；图4：⑤捕食，其中a为⑥被捕食者，b为⑦捕食者。
2．群落的两种结构(填空)
项目
垂直结构
水平结构
现象
⑧分层现象
常呈⑨镶嵌分布
决定因素
植物：阳光
动物：⑩栖息空间和⑪食物条件
环境因素：地形变化、土壤湿度、盐碱度的差异及⑫光照强度不同；
生物因素：生物⑬自身生长特点不同，以及和动物的影响
意义
有利于⑭提高生物群落整体对自然资源的充分利用
3.“两看法”判断初生演替和次生演替(填空)

考向立意——突显科学思维能力的考查
[考向一]　以群落的特征为载体，考查学生获取信息能力和理解能力
1．如图所示为某群落中棉蚜及其天敌瓢虫的种群数量变化，下列有关叙述错误的是(　　)

A．图示瓢虫数量下降表明该群落中物种丰富度降低
B．棉蚜活动能力较弱，可以采用样方法调查棉蚜的种群密度
C．棉蚜与瓢虫的种群数量变化反映群落内部存在负反馈调节
D．瓢虫数量上升具有滞后性，棉蚜发生初期应及时进行人工防治
解析：A　[图示中瓢虫数量下降，只能表明瓢虫的种群密度降低，但生物的种类数并没有改变，故该群落中物种丰富度没有降低，A错误；棉蚜的活动能力较弱，活动范围较小，可以采用样方法调查棉蚜的种群密度，B正确；棉蚜与瓢虫的种间关系是捕食，根据种群数量变化(随棉蚜数量增加瓢虫数量增加，而随着瓢虫数量的增加又会导致棉蚜数量减少)可知，群落内部存在负反馈调节，C正确；瓢虫捕食棉蚜，由图示可知，棉蚜数量增多后瓢虫的数量才会增多，即瓢虫数量上升具有滞后性，棉蚜发生初期，很难利用瓢虫及时消灭棉蚜，所以应及时进行人工防治，D正确。]
2．下图表示某湖泊的食物网，其中有甲、乙两种小型土著鱼种群。据图分析，下列说法正确的是(　　)

A．甲、乙两种鱼的食性虽有不同，但二者间仍然存在竞争关系
B．该湖泊生物群落中的生物只包括浮游植物、浮游动物、甲种鱼和乙种鱼
C．若因地质变化使该湖泊全部干涸，则该区域可能会发生群落的初生演替
D．光的穿透性、温度和氧气垂直分布的变化，导致该湖泊只有垂直分层现象
解析：A　[甲、乙两种鱼都捕食小型浮游动物，说明它们有竞争关系，A正确；生物群落应包括该湖泊中的所有生物，包括生产者、消费者和分解者，B错误；若因地质变化使该湖泊全部干涸，但原有土壤条件基本保留，可能会发生群落的次生演替，C错误；生物群落有垂直分层现象，也有水平结构，D错误。]
　规避3类非垂直结构
垂直结构是“同一地点”(非生物环境条件相同)同时存在多个种群，强调在“垂直方向”上种群有差别，而水平结构是“不同地点”(非生物环境条件不同)分布不同的种群，强调“不同地段”种群有差别。
(1)高山植被(山麓、山腰、山顶)分布不属垂直结构——不同海拔高度其环境条件(如温度)不同，故不属垂直结构。
(2)玉米田中不同玉米植株高矮参差不齐，不属垂直结构，同种内玉米植株高矮参差不齐，并非群落“不同物种”在垂直方向上的空间配置。
(3)海岸不同潮间带植被分布不属垂直结构——不同潮间带应属不同自然区域(近水区、远水区等)其物种分布不同应属群落水平结构，而不是同一自然区域垂直方向上不同物种的空间配置，故不属垂直结构。
[考向二]　以群落演替为载体，考查学生的理解能力及获取信息能力
3．以空间变化代替时间变化进行调查是植物群落演替研究的常用方法。近年来人为开发及黄河下游水量的减少造成地下水位下降，使得青龙湖湿地植物群落发生了较显著变化。研究人员对现阶段该湿地的植物群落分布情况进行调查(群落名称以优势种植物命名)，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．通过统计样方内优势种植物的个体数可获知物种丰富度
B．根据现有植物群落分布状况可推测水位下降后群落演替的方向
C．群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一
D．不同植物群落与湖心的距离会随着水位变化发生改变
解析：A　[通过统计样方内优势种植物的个体数可获知该种群的种群密度，A错误；群落演替是优势种依次取代的过程，C正确；由图中信息知B、D正确。]
　有关群落结构与演替的几个易错点
(1)每一群落都有垂直结构和水平结构，所以无论草原还是森林都有垂直结构和水平结构。
(2)群落演替过程中物种取代是一种优势取代，而非完全取而代之，某物种在资源利用等方面的优势消失并不意味着该物种灭绝。
(3)演替是“不可逆”的，演替是生物与环境反复相互作用、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。
(4)群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程。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。
高频命题点3　种群密度调查及物种丰富度调查
真题领航——目标方向导入高考
1．(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
解析：B　[农田中具有趋光性的昆虫是异养生物，属于生态系统中的消费者，A正确；利用黑光灯诱捕有趋光性的昆虫，黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于物理信息，B错误；通过统计黑光灯诱捕的某种趋光性昆虫的数量，可调查某种趋光性昆虫的种群密度，C正确；黑光灯诱捕的方法可通过统计诱捕到的趋光性昆虫的种类数来探究该农田趋光性昆虫的物种数目，D正确。]
2．(2017·全国Ⅲ卷，5)某陆生植物种群的个体数量较少，若用样方法调查其密度，下列做法合理的是(　　)
A．将样方内的个体进行标记后再计数
B．进行随机取样，适当扩大样方的面积
C．采用等距取样法，适当减少样方数量
D．采用五点取样法，适当缩小样方面积
解析：B　[使用样方法时不需要对样方内的个体进行标记，A错误；样方法都要做到随机取样；由于个体数量少，应适当扩大样方面积，B正确；在用样方法调查时，取的样方过小或过少，可能导致搜集到的数据较少，偶然性增大，因此需要适当扩大样方的面积或者增加样方的数量，C、D错误。]
3．(2017·天津高考改编)大兴安岭某林区发生中度火烧后，植被演替过程如图：

据图回答：
(1)该火烧迹地发生的是________演替。与①相比，③具有明显的分层现象，________因素是导致分层现象的主要原因。
(2)火烧15年后，草本、灌木丰富度的变化趋势均为________，主要原因是它们与乔木竞争时获得的________。

(3)用样方法调查种群前，需通过逐步扩大面积统计物种数绘制“物种数－面积”曲线，作为选取样方面积的依据。如图是该林区草本、灌木、乔木的相应曲线。据图分析，调查乔木应选取的最小样方面积是________。
解析：(1)因为火烧之后原有土壤条件还保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体，所以属于次生演替。阳光是植物分层现象的决定因素，与①相比，③中群落对光的利用更加充分，所以③具有更明显的分层现象。(2)从图中可知，火烧15年后，草本、灌木的丰富度先逐渐下降后趋于稳定，而乔木先缓慢增长后趋于稳定，这是由于在竞争过程中，乔木逐渐占据优势地位，草本、灌木获得的光照逐渐减少。(3)乔木个体较大，单位面积内个体数目较少，图中样方面积为S3时乔木的物种数达到最大值，故调查乔木应选取的最小样方面积是S3。
答案：(1)次生　光照
(2)下降后保持相对稳定　光逐渐减少　(3)S3
知识拓展——培养学生文字表达能力
1．标志重捕法中，①标志物易脱落，②调查动物被捕一次后，难以被再次捕获，这两种情况会给最终统计结果带来怎样的影响？
答案：标志物易脱落、调查动物被捕一次后，难以被再次捕获，两种情况都会导致统计结果比真实值偏大。
2．探究培养液中酵母菌种群数量变化实验中，哪些因素可能会对实验的结果带来误差？
答案：未做到每天取样时间一致；取样时未振荡，而是从静置培养液上层和下层取样；未能保证培养温度、pH等无关变量的一致性等。
核心整合——掌握必备生物知识
生态调查汇总(填空)


考向立意——突显科学探究能力的考查
考向　以种群密度及丰富度调查为载体，考查学生的科学探究能力
1．如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度，下列做法中正确的是(　　)
A．计数甲地内蒲公英的总数，再除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
B．计数所有样方内蒲公英总数，除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
C．计算出每个样方中蒲公英的密度，求出所有样方蒲公英密度的平均值，作为甲地蒲公英的种群密度
D．求出所有样方蒲公英的总数，除以所有样方的面积之和，再乘以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
解析：C　[利用样方法调查甲地蒲公英的种群密度时，应是计数每个样方内蒲公英总数，再除以每个样方的面积，获得每个样方的种群密度，再以所有样方种群密度的平均值作为甲地蒲公英种群密度的估计值。计数甲地内蒲公英的总数实际操作不可行，通常采用样方法，A项错误。由于所有样方面积之和只是甲地面积的一部分，若用所有样方内蒲公英总数除以甲地面积，则所得结果会低于实际种群密度，B项错误。对照上面的总体分析，C项正确。求出所有样方蒲公英的总数，除以所有样方的面积之和后，即为甲地蒲公英的种群密度的估计值，不应再乘以甲地面积，D项错误。]
2．为了探究酵母菌种群数量的动态变化，某同学按下表完成了有关实验，并定期对酵母菌进行计数，其中1号试管第5天时数量达到最大，第6天实验结束。下列叙述正确的是(　　)
试管编号
培养液/mL
无菌水/mL
酵母菌母液/mL
温度/℃
1
10
－
0.1
28
2
10
－
0.1
5
3
－
10
0.1
28
A.该同学研究的课题是温度对酵母菌种群数量变化的影响
B．pH、取样时间都属于无关变量，对实验没有影响
C．实验中1、2、3号试管种群都呈现“S”型增长
D．第5天时，1号试管种群的出生率＝死亡率
解析：D　[1号和2号的单一变量是温度，1号和3号的单一变量是营养物质，所以该同学研究的课题是温度和营养物质对酵母菌种群数量变化的影响，A错误。除自变量外，开始的接种量、培养液的pH等无关变量也会对实验结果造成影响，实验中无关变量应保持相同且适宜，B错误。该实验不是在理想条件下进行的，因此每支试管内酵母菌种群数量变化会受到营养物质、空间等资源的限制，1号试管有营养物质，且在第5天酵母菌种群数量达到最大，说明在5天内酵母菌的种群数量增长呈“S”型，但无法确定第6天其数量是维持稳定还是降低，若维持稳定，则实验期间1号试管的种群数量呈现“S”型增长，2号试管是低温处理，酵母菌数量增长较慢，与1号比较，第5天2号试管的种群数量不会达到最大值，所以很可能在实验期间不呈现“S”型增长；3号试管没有营养物质，酵母菌无法生存，其种群数量逐渐降低直至为0，C错误。1号试管的酵母菌在第5天种群数量达到最大值，即种群数量达到环境容纳量，说明第5天时种群的出生率＝死亡率，D项正确。]
3.

某生物兴趣小组对一种以优质牧草的根为食的田鼠进行了一段时间的追踪调查，绘制出如图曲线。下列分析正确的是(　　)
A．图示属于模型建构法，该模型的种类与构建DNA双螺旋结构模型的种类相同
B．如果田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，则统计的种群密度会比实际值偏小
C．图中K值反映的是环境容纳量，该值不受气候因素的影响
D．图中种群的增长速率最大的点为C点，此时该种群的年龄组成为增长型
解析：D　[图示种群数量增长曲线为“S”型，属于数学模型；DNA双螺旋结构模型属于物理模型，A错误。调查田鼠种群密度的方法是标志重捕法，田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，会导致统计的种群密度比实际值偏大，B错误。图中K值反映的是环境容纳量，受环境因素的影响(如气候)，C错误。 图中的C点对应K/2，此时该种群的增长速率最大，C点之后的一段时间，种群数量增加，C点时种群的年龄组成为增长型，D正确。]
4．(2019届高三·合肥模拟)地上枯落物是指由植物地上部分产生并归还到地表的所有有机物质的总称，细枯落物主要由凋落的叶片和草本植物组成，粗糙木质枯落物主要是死亡的木本植物的茎。全球陆生生态系统两类枯落物产量随纬度的变化如图所示。下列有关说法错误的是(　　)

A．全球陆地生态系统枯落物的产量随着纬度的升高而降低
B．同一纬度条件下不同地点间枯落物产量不会存在显著差异
C．细枯落物产量远高于粗糙木质枯落物的原因是生长周期较短
D．覆盖在地表上的枯落物可以影响土壤群落的物种丰富度
解析：B　[从曲线的总体趋势看，全球陆地生态系统枯落物的产量随着纬度的升高而降低，A正确；同一纬度条件下，不同地点间枯落物产量可能存在显著差异，如同纬度的山地和平原，B错误；根据题干信息可知，产生细枯落物的叶片和草本植物生长周期短于产生粗糙木质枯落物的木本植物的茎，C正确；覆盖在地表上的枯落物可以被土壤动物取食，也可以被微生物分解，从而影响土壤群落的物种丰富度，D正确。]
1．下列不属于对种群数量特征描述的是(　　)
A．2017年底北京市常住人口性别比例为1.28∶1
B．近年来，北京市65岁及以上的人口比例增大
C．橡树种子散布能力差，常在母株附近形成集群
D．薇甘菊的入侵，导致松树种群死亡率升高
解析：C　[本题考查了学科核心素养的生命观念和科学思维，难度适中。种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、性别比例、年龄组成等。A项描述的是性别比例，B项描述的是年龄组成，D项描述的是死亡率，C项描述的是种群的空间特征。]
2．下图表示生物科技工作者对某种群的λ(λ表示种群数量是一年前种群数量的倍数)进行了13年的连续研究后绘制的变化曲线。下列分析正确的是(　　)

A．从开始研究到第5年间该种群的种群数量先不变后下降
B．第5年到第9年间该种群的增长率不变，呈“J”型增长
C．第10年的λ是0.5，因此，第10年该种群的数量是第9年的一半
D．从第11年开始该种群数量不断上升，到第13年达到K值
解析：C　[本题考查了学科核心素养的生命观念、科学思维和社会责任，难度较大。由题图可知，在第1年～第5年之间λ>1，种群数量在不断增加，A项错误；在第5～9年间λ＝1，种群数量维持稳定，B项错误；λ表示种群数量是一年前种群数量的倍数，第10年的λ是0.5，因此，第10年该种群的数量是第9年的一半，C项正确；从第11年第12年λ<1，种群数量一直在不断减少，12年后λ>1，该种群数量不断上升，D项错误。]
3．为了探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某同学据下表完成了有关实验。下列有关该实验的说法，正确的是(　　)
试管编号
培养液/
(mL)
无菌水/
(mL)
酵母菌母液/
(mL)
温度/
(℃)
甲
10
－
0.1
28
乙
10
－
0.1
5
丙
－
10
0.1
28
A.该实验遵循了单因子变量原则，只含有一个实验变量
B．计数操作时，应先往计数室滴满培养液，盖上盖玻片后再镜检
C．3个试管内的种群初始阶段不可能都经历了“J”型增长
D．该实验需要另设置对照实验
解析：C　[本题考查了学科核心素养的生命观念和科学探究，难度适中。甲和乙两组的实验变量是温度，甲和丙的实验变量是有无培养液，A项错误；计数操作时，应先盖上盖玻片，再往盖玻片边缘滴培养液，让其自行渗入，B项错误；乙组温度低，丙组没有培养液，因此种群初始阶段不可能经历“J”型增长，C项正确；该实验自身前后形成对照，且甲与乙或甲与丙也可形成对照，不需要再设置对照实验，D项错误。]
4．下列关于种群和群落的叙述，正确的是(　　)
A．种群内的个体在水平方向上的分布构成群落的水平结构
B．群落中动物与植物均有分层现象，二者互不影响
C．种群的性别比例在一定程度上影响种群的出生率和死亡率
D．淡水鱼占据不同的水层而出现分层现象，与各种鱼的食性有关
解析：D　[本题考查了学科核心素养的生命观念和科学思维，难度适中。群落的水平结构是指不同种群间的关系，A项错误；群落中动物分层现象是由植物的分层现象决定的，B项错误；种群的性别比例影响种群出生率，不影响死亡率，C项错误；群落中植物的垂直结构为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，因此，淡水鱼占据不同的水层而出现分层现象，与各种鱼的食性有关，D项正确。]
5．土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。某研究小组对某一地区人工绿地、林地、农田三种不同类型土地的地下土壤动物群落进行了调查，结果如下表所示。由表中数据分析可知，下列说法正确的是(　　)
样地
人工绿地
林地
农田
类群数
第1层
14
13
11
第2层
8
7
8
第3层
3
4
4
个体数
第1层
182
190
91
第2层
74
92
113
第3层
22
18
21

(注：第一层距地表0～5 cm，第二层距地表5～10 cm，第三层距地表10～15 cm)
A．各样地土壤中动物类群丰富度没有明显的差异
B．可用标志重捕法调查各样地土壤中动物类群数
C．人类活动对土壤动物的数量和分布没有影响
D，各土层中土壤动物种群数量均为“S”型增长
解析：A　[本题考查了学科核心素养的科学探究和科学思维，难度适中。各样地相同土层土壤动物丰富度差异较小，土壤动物类群丰富度没有明显的差异，A项正确；对土壤中动物丰富度的调查常采用的是取样器取样法，B项错误；人类活动对土壤动物的数量和分布有一定的影响，C项错误；各土层中土壤动物种群数量受季节、气候等影响，并非均为“S”型增长，还会出现下降、波动等情况，D项错误。]
6．图1表示裸露岩石上开始的群落演替过程，图2表示该群落演替过程中植物的种数、植物的个体数及岩石体积的变化。下列叙述正确的是(　　)

A．图1所示的群落演替过程属于次生演替
B．该群落只有垂直结构，没有水平结构
C．演替过程中植物种类丰富度逐渐增加并趋向稳定
D．演替过程中植物的种数增加导致岩石体积下降
解析：C　[本题考查了学科核心素养的生命观念、科学思维和科学探究，难度适中。图1表示裸露岩石上开始的群落演替过程属于初生演替，A项错误；该群落既有垂直结构，也有水平结构，B项错误；群落演替过程中，植物种类丰富度逐渐增加并趋向稳定，C项正确；图2显示演替过程中植物的种数增加，岩石体积也增大，D项错误。]
7．种群密度能够明显影响布氏田鼠的内分泌水平且种群密度高会抑制种群的增长，为确定种群密度是否对高原鼠兔的内分泌和种群数量变化造成同样影响，某研究团队进行了专门研究，获得下图所示的实验数据：

表　不同密度种群高原鼠兔血浆皮质酮水平(μg/mL)
繁殖时期
种群Ⅰ
种群Ⅱ
种群Ⅲ
初期
0.09
0.11
0.09
盛期
0.10
0.08
0.09
中期
0.06
0.06
0.06
末期
0.07
0.08
0.08
(1)请补充完整实验简要过程：①样地选择：取地形特征和植被类型基本一致的两样地(距约30 km)，样地1高原鼠兔繁殖初期密度为35只/hm2，样地2高原鼠兔繁殖初期密度为12只/hm2。在高原鼠兔的不同繁殖时期各样地内______________，从其颈部取血4 mL进行皮质酮水平的测定。
(2)样地1和样地2的高原鼠兔________(填“是”或“不是”)同一种群，原因是________________________________________________________________________。
(3)实验需要，另增加面积为10 hm2的样地3，在繁殖初期首次捕获高原鼠兔26只，全部做好标记，适当时间间隔后再次捕获到17只，其中2只带有标记，则该样地高原鼠兔密度约为________(取整数)，样地3对应图中的曲线为________，增加样地3的目的是________________________________________________________________________。
(4)根据以上研究可得出的结论有_______________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)生物实验的原则之一是控制单一变量，所以在高原鼠兔的不同繁殖时期各样地内随机捕捉高原鼠兔若干只，从其颈部取血4 mL进行皮质酮水平的测定。(2)由于样地1和样地2之间高原鼠兔存在地理隔离，所以样地1和样地2的高原鼠兔不是同一种群。(3)根据公式N∶M＝n∶m可知：样地3高原鼠兔的数量约为N∶26＝17∶2，N＝221只。由于样地3的面积为10 hm2，所以密度约为221÷10＝22只/hm2。样地3对应图中的曲线为b，增加样地3的目的是增加密度梯度。(4)根据以上研究可得出的结论有在当前种群密度范围内，密度高不会抑制高原鼠兔种群增长，种群密度对内分泌水平没有明显影响或种群密度对内分泌和种群数量变化的影响存在种间差异。
答案：(1)随机捕捉高原鼠兔若干只
(2)不是　两样地高原鼠兔存在地理隔离　(3)22只/hm2　b　增加密度梯度　(4)在当前种群密度范围内，密度高不会抑制高原鼠兔种群增长，种群密度对内分泌水平没有明显影响；种群密度对内分泌和种群数量变化的影响存在种间差异

一、选择题
1．随着“二孩”政策的放开，有专家预测，我国人口数量在以后几年将出现明显增长。下列有关(人口)种群特征的叙述，正确的是(　　)
A．该政策的实施有利于改变性别比例
B．自然增长率主要由出生率决定
C．一个城市的人口数量可以反映其人口密度
D．年龄组成稳定的人群保持零增长
解析：C　[本题考查了学科核心素养的生命观念、科学思维和社会责任，难度适中。“二孩”政策的实施有利于调整年龄组成，A项错误；自然增长率除了取决于出生率，还取决于死亡率，B项错误；对一个城市而言，面积是一定的，人口数量的多少可以反映出人口密度的大小，C项正确；年龄结构为稳定型的人群，还受迁入、迁出人口的影响，所以，无法确定(人口)种群数量是否为零增长，D项错误。]
2．种群是生态研究的一个重要单位。下列有关种群的叙述，正确的是(　　)
A．种群是指一个生态系统中同种生物所有成熟个体的总和
B．一个呈“S”型增长的种群中，种群增长速率在各阶段是不同的，数量为K/2时增长速率最大
C．种群中各年龄期的个体数目比例适中，这样的种群正处于发展阶段
D．合理密植农作物时，其数量可以大于最大值即K值
解析：B　[本题考查了学科核心素养的生命观念和科学思维，难度适中。种群是指一定区域内同种生物所有个体的总和，A项错误；一个呈“S”型增长的种群中，种群增长速率在各阶段是不同的，数量为K/2值时增长速率最大，B项正确；种群中各年龄期的个体数目比例适中，这样的种群正处于稳定阶段，C项错误；K值是指该环境中所能承载的该种群的最大个体数目，合理密植农作物时，其数量不应大于K值，D项错误。]
3．下列有关种群数量变化的叙述，正确的是(　　)
A．某生物的种群密度即可反映该生物种群数量的变化趋势
B．北京、上海等大城市人口的数量变化直接取决于出生率和死亡率
C．自然界中大多数种群的数量总是在K/2值上下波动
D．影响种群数量变化的外因有气候、食物、天敌、传染病等
解析：D　[本题考查了学科核心素养的生命观念、科学思维和社会责任，难度适中。种群密度只反映种群在一定时期的数量，不能反映种群数量的变化趋势，年龄组成可以预测种群数量的变化趋势，A项错误；北京、上海等大城市人口的数量变化直接取决于出生率和死亡率、迁入率和迁出率，B项错误；自然界中大多数种群的数量总是在K值上下波动，C项错误；影响种群数量变化的外因有气候、食物、天敌、传染病等，D项正确。]
4．用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：
时间
(天)
1
5
9
13
17
21
25
29
33
37
成虫
数(只)
6
10
28
71
131
207
270
302
327
341
根据表中数据分析，下列结果正确的是(　　)
A．第12天～第25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快
B．第17天～第29天，成虫出生率上升，死亡率下降
C．第21天～第37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关
D．第1天～第3天，成虫数量呈“J”型增长
解析：C　[本题考查了学科核心素养的生命观念、科学思维和科学探究，难度适中。分析表格中的数据可知，第13天～第25天，由于环境条件适宜，成虫数量增长快的主要原因是个体繁殖加快，A项错误；第17天～第29天，成虫的数量虽然增加，但其增长率下降，说明死亡率应该是增加的，B项错误；第21天～第37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关，C项正确；第1天～第37天，成虫数量呈“S”型增长，D项错误。]
5．将10 mL酵母菌培养液放在适宜的温度下培养，并于不同时间内等量均匀取样4次，分别测定样品中酵母菌的数量和pH，结果如下表所示。据表分析，下列叙述不正确的是(　　)
样品
酵母菌数量(个/mm3)
pH
1
1 210
4.8
2
820
5.4
3
1 210
3.7
4
1 000
5.0
A.培养过程中酵母菌始终为出生率>死亡率
B．样品的取样先后顺序为2、4、1、3
C．对酵母菌而言，10 mL该培养液的环境容纳量可能为1.21×107个
D．若进行第5次均匀取样，10 mL样品中的酵母菌数量有可能低于1.21×107个
解析：A　[本题考查了学科核心素养的实验探究，难度适中。将10 mL酵母菌培养液放在适宜温度下培养，可根据培养液pH的变化来确定取样顺序，因为酵母菌的代谢活动消耗营养物质，不断产生CO2等代谢产物使培养液pH不断下降，因此，正确的取样顺序为2、4、1、3，B项正确；从表中数据分析可见，达到稳定时期时，酵母菌数量达到最大值，说明10 mL该培养液的环境容纳量为1.21×107个，C项正确；继续培养，随着环境条件极度恶化，种群生长进入衰退期，出生率会小于死亡率，种群数量将不断下降，所以继续取样，酵母菌的种群数量有可能低于1.21×107个，A项错误、D项正确。]
6．疟原虫在人体内只能进行无性生殖，在按蚊体内才进行有性生殖。人被感染疟原虫的按蚊叮咬后可患疟疾。在水中，按蚊幼虫(孑孓)以藻类和细菌为食，同时又被鱼类捕食。下列相关叙述正确的是(　　)
A．疟原虫只与人是寄生关系
B．疟原虫与按蚊是共生关系
C．藻类属于生产者，孑孓和鱼类属于消费者
D．鱼类与藻类只存在捕食关系
解析：C　[本题考查了学科核心素养的生命观念、科学思维和社会责任，难度适中。疟原虫与人和按蚊都是寄生关系，A、B项错误；藻类通过光合作用制造有机物，是生产者，孑孓以藻类和细菌为食，是消费者，鱼类捕食孑孓也是消费者，C项正确；鱼类和藻类之间除了捕食关系，在空间上还存在竞争关系，D项错误。]
7．生物因素与非生物因素之间复杂的相互作用可导致演替。演替可分为初生演替和次生演替。下列关于群落演替的论述，正确的是(　　)
A．初生演替时各类生物出现的顺序是苔藓→地衣→草本植物→灌木→乔木
B．环境因素可以影响演替的速度
C．次生演替的初始环境中一定生长着树木等
D．次生演替可形成森林，初生演替不能形成森林
解析：B　[本题考查了学科核心素养的生命观念和科学思维，难度不大。初生演替过程中各类生物出现的顺序是地衣→苔藓→草本植物→灌木→乔木，A项错误；自然条件下，演替的速度受环境因素的影响，B项正确；次生演替的初始环境中原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子和其他繁殖体，C项错误；初生演替和次生演替能否演替到森林，取决于环境条件，D项错误。]
8．某湿地是由长江携带的泥沙长期淤积而逐渐形成的，将该湿地由近水边到岸边分为光滩区、近水缓冲区、核心区等区域，如下图1所示。现统计不同区域的植物盖度(表示植被的茂密程度)如图2所示。下列相关说法正确的是(　　)


A．该湿地群落的演替过程属于次生演替
B．近水缓冲区群落能代表湿地核心区群落形成的早期状况
C．芦苇只分布在湿地核心区，说明该湿地群落存在垂直结构上的差异
D．人类的干预活动能加速该湿地群落向陆地群落演替的进程
解析：B　[本题考查了学科核心素养的生命观念和科学思维，难度适中。根据初生演替和次生演替的定义，结合题干信息“某湿地是由长江携带的泥沙长期淤积而逐渐形成的”可以判断，该湿地群落的演替过程属于初生演替；芦苇只分布在湿地核心区，说明该湿地群落存在水平结构上的差异；从本题信息及题图无法得出“人类的干预活动能加速该湿地群落向陆地群落演替的进程”的结论。]
9．某放牧草地有一些占地约1 m2的石头。有人在不同距离的石头处，调查了蜥蜴个体数、蝗虫种群密度和植物生物量(干重)，结果见下图。下列叙述错误的是(　　)

A．随着蝗虫种群密度的增大，植物之间的竞争将会加剧
B．蜥蜴活动地点离石头越远，被天敌捕食的风险就越大
C．距石头的远近是引起该群落水平结构变化的重要因素
D．草地上放置适量石头，有利于能量流向对人类有益的部分
解析：A　[本题考查了学科核心素养的生命观念和科学思维，难度较大。随着蝗虫种群密度的增大，蝗虫捕食更多的植物，植物的数量和密度减少，故种间竞争会减弱，A项错误；蜥蜴活动地点离石头越远，其个体平均数越少，说明其被天敌捕食的风险越大，B项正确；距石头的远近影响了蜥蜴的数量，进而影响了蝗虫的种群密度，最终影响了植物生物量，所以距石头的远近是引起该群落水平结构变化的重要因素，C项正确；由题图可知，草地上放置适量石头能增加蜥蜴的数量，从而导致蝗虫种群密度下降和植物生物量增加，有利于能量流向对人类有益的部分，D项正确。]
10．一块弃耕的农田，很快会杂草丛生，几年后，草本植物开始减少，各种灌木繁茂起来，最后演变成一片森林，成为一个相对稳定的生态系统。在此演变过程中，相关变化趋势正确的是(　　)

A．①②　　　　　　　　 B．②④
C．①③ D．①④
解析：B　[本题考查了学科核心素养的生命观念和科学思维，难度适中。由农田生态系统演变为森林生态系统的过程中，营养结构越来越复杂，物种丰富度越来越高。农田生态系统经过长时间的演替，成为一个相对稳定的生态系统。生态系统在达到稳态后，物种丰富度、净光合作用产量、固定太阳能总量基本保持不变，而①③中的曲线都有下降趋势，因此，是错误的。综上所述，B项正确]
二、非选择题
11．根据下图所示“种群增长”的坐标曲线，回答下列有关问题：

(1)马缨丹是一种生活于热带地区的有毒植物，为达到观赏目的，人们把它引种到夏威夷，一段时间后，马缨丹大量繁殖，对夏威夷的畜牧业造成严重威胁。图中曲线________符合马缨丹疯狂蔓延的趋势。
(2)根据生态学原理，世界人口增长应该表现为图中曲线________，若出现________段则表明人口出现了负增长。
(3)曲线Ⅰ和曲线Ⅱ代表的种群进化速度较快的是曲线________。
(4)太湖蓝藻事件使太湖美丽的形象大打折扣，若曲线Ⅱ表示太湖中蓝藻增长曲线，当种群数量达到________点后，增长速率为0。
(5)依据自然界“种群增长”的特点，人们在进行狩猎或海洋捕捞作业时，应把握在________点后进行，原因是________________________________________________。
答案：(1)Ⅰ　(2)Ⅱ　cd　(3)Ⅱ
(4)f　(5)e　e点时种群数量的增长速率最大
12．如图表示草原上某野兔种群数量的变化(K0表示野兔种群在无天敌进入时的环境容纳量)，请分析回答相关问题：

(1)图中O→b时间段内野兔的出生率________(填“大于”“等于”或“小于”)死亡率，具体原因是______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)某种天敌在图中标注的某个时间点迁入，一段时间后，野兔种群数量达到相对稳定状态，则该时间点最可能是________。在捕食压力下，野兔种群的环境容纳量降至________。
(3)用标志重捕法调查该草原上某区域野兔的种群数量时，若部分标记个体迁出，则导致调查结果________(填“偏高”或“偏低”)；对捕获的野兔进行性别比例调查，发现其雌、雄比例稍大于1，该比例________(填“有利”或“不利”)于种群增长。
(4)该草原随着环境的不断变化，可能慢慢长出小灌木丛，甚至有可能继续演替形成森林，整个过程属于________。演替过程中不断出现新的优势种群，这主要体现了不同植被类型对__________的竞争能力不同。
解析：(1)根据图示O→b时间段内，野兔种群数量持续增长，说明野兔的出生率大于死亡率，具体原因是此时间段内空间和资源充裕、气候适宜、没有天敌等。(2)从c时间点后种群数量上升速度减慢，说明环境阻力加大，所以天敌最可能是在c时间点迁入，并且一段时间后种群数量在K2～K3附近波动，整体呈“S”型增长，说明野兔种群的环境容纳量降至K2～K3。(3)部分标记个体迁出，导致捕获的野兔中标记个体的数目减少，根据种群密度的计算公式可知，调查结果将会偏高。雌、雄比例稍大于1，雌性个体多，有利于繁殖产生后代。(4)在原有植被的基础上慢慢长出小灌木丛，进一步发展到森林的演替方式属于次生演替，新的植被类型对阳光的竞争能力较强，原有植被的优势地位被取代。
答案：(1)大于　空间和资源充裕、气候适宜、没有敌害等　(2)c　K2～K3　(3)偏高　有利　(4)次生演替　阳光
13．(2020·高三郑州模拟)科研人员对姜太公山常绿落叶针阔混交林内繁殖季节时鹭类组成和筑巢高度情况进行了调查，调查结果如表所示。据此回答下列问题：
筑巢
高度(m)
池鹭
(只)
白鹭
(只)
夜鹭
(只)
牛背鹭
(只)
鹭鸟总
数(只)
6～8
6
6
8
0
20
8～10
52
6
6
2
66
10～22
14
4
4
2
24
12～14
10
22
4
0
36
(1)表中数据显示，该森林群落鹭类中的优势种是________。表中数据的获得是科研人员在林内从山脚到山顶________(填“随机”或“在密度大的地方”)选取9块(10 m×10 m)样方，逐个调查、统计并记录得出的。调查这些树种上某鹭类的种群密度常采用的方法是________，正常情况下，所得数据比真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
(2)4种鹭在林内乔木层筑巢高度不同体现了群落的________结构，这种分布特点体现了鸟类对群落________资源的合理利用。
(3)当不同鹭类利用同一资源时，会发生生态位的重叠。本次的调查结果显示，白鹭与夜鹭的生态位重叠程度最大，然而，白鹭主要在白天飞向西南方向活动、觅食，而夜鹭主要在傍晚飞向西北方向活动、觅食。由于这两种鹭鸟在觅食时间和方向上的改变，错开了取食相同食物资源的________和________，可以使之得到较为均衡的资源利用，二者之间的________关系趋于缓和，从而实现共存，这是进化过程中这两种鹭鸟对环境__________的必然结果。
解析：(1)表中池鹭的种群数量最多，是该森林群落鹭类中的优势种。采用样方法调查鹭类筑巢高度时，样方应该随机选取。调查鸟类的种群密度常采用的方法是标志重捕法。由于被捕捉过的鸟，不容易再被捕捉，所以正常情况下，所得数据比真实值偏大。(2)筑巢高度不同表明群落内具有明显的垂直分层现象，这种分布特点体现了鸟类对群落空间资源的合理利用。(3)白鹭主要在白天飞向西南方向活动、觅食，而夜鹭主要在傍晚飞向西北方向活动、觅食，可见这两种鹭鸟在觅食时间、觅食方向上发生了改变，这样错开了取食相同食物资源的高峰时间和取食地点，可以使之得到较为均衡的资源利用，二者之间的竞争关系趋于缓和，从而实现共存，这是进化过程中这两种鹭鸟对环境适应的必然结果。
答案：(1)池鹭　随机　标志重捕法　偏大
(2)垂直　空间　(3)高峰时间(或高峰时期)　取食地点　竞争　适应
热点十一　种群数量变化曲线的分析
[规律方法·会总结]
1．种群“J”型增长的数学模型：Nt＝N0λt，λ代表种群数量是一年前种群数量的倍数，不是增长率。

(1)λ>1时，种群密度增大，如图中AB段。
(2)λ＝1时，种群密度保持稳定，如图中DE段。
(3)λ<1时，种群密度减小，如图中BD段。
2．种群增长的“J”型与“S”型模型
项目
“J”型增长
“S”型增长
前提
条件
理想状态：食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害
现实状态：食物和空间有限、气候多变、存在敌害
种群
数量
增长
模型


有无
K值
无K值
有K值
种群
增长
率和
增长
速率
模型


联系


3．K值的不同表示方法

A、C、D对应的种群数量即为K值，A′、C′、D′对应的种群数量为K/2。
[技能提升·会应用]

1．如图所示为鲈鱼的增长速率随时间变化的曲线。下列相关叙述中正确的是(　　)
A．Q时，鲈鱼的种群增长倍数λ为0
B．N时，是捕获鲈鱼的最为适宜时期
C．N时，该区域的鲈鱼种群数量达到最大值
D．P～Q时段，鲈鱼种群的出生率大于死亡率
解析：D　[Q时，鲈鱼处于稳定型；则种群增长倍数λ为1，A错误。捕获鲈鱼的最为适宜时期是超过K/2时，而N时为K/2，此时种群增长速率最大，不利于捕获鲈鱼，B、C错误。P～Q时段，该种群的增长速率下降，但其数量还在增加，因此其出生率大于死亡率，D正确。]

2．如图表示稻田中将有害生物控制在不同密度时的防治成本以及作物产生的价值。下列相关叙述中，错误的是(　　)
A．曲线Ⅱ代表防治成本，曲线Ⅰ代表作物价值
B．将有害生物的密度控制在B点能获得最大收益
C．随着有害生物密度的增大，防治成本和作物价值均降低
D．作物价值等于防治成本时，有害生物会有两种密度
解析：A　[根据题图，经控制后的有害生物密度越大，投入的成本越低，有害生物密度增大到一定程度，虽然投入的防治成本比较低，但作物损害严重，生产的价值会降为零，所以曲线Ⅰ代表防治成本，曲线Ⅱ代表作物价值，A错误。作物价值与防治成本差值最大时会获得最大收益，B正确。两条曲线均随着有害生物密度的增大而下降，说明防治成本和作物价值随着有害生物密度的增大均降低，C正确。两条曲线有两个交点，两曲线相交时，作物价值与防治成本相等，D正确。]
3．关于图中种群数量变化的说法，错误的是(　　)

A．种群“J”型曲线只有在理想条件下才能出现
B．种群呈“S”型增长过程中，在达到K值之前就是呈“J”型增长
C．自然状态下种群数量达到600时，种群的增长率为0
D．当环境条件变化时，种群的K值也会发生相应变化
解析：B　[种群呈“S”型增长过程中，在达到K值之前由于有环境阻力的存在，种群增长曲线不是标准的“J”型，所以不是呈“J”型增长；K值时出生率等于死亡率，种群数量不变，此时种群增长率为0；当环境条件变化时，种群的K值也会发生相应变化。]


4．某同学在进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，根据实验的结果绘制出了如图所示的酵母菌种群数量变化曲线图，下列有关实验分析错误的是(　　)
A．在酵母菌种群数量增长的不同阶段，可能具有相同的增长速率
B．当种群数量达到K值时，其年龄组成为稳定型
C．de段种群的增长速率为负值，其主要原因是营养物质的缺乏
D．本实验中不存在对照，统计酵母菌个体数常用抽样检测法
解析：D　[在酵母菌种群数量增长的cd段，增长速率接近0，A正确；当种群数量达到K值时，其年龄组成为稳定型，出生率等于死亡率，B正确；de段种群的增长速率为负值，其主要原因是营养物质的缺乏，C正确；本实验属于时间上的自身相互对照，酵母菌个体数常用抽样检测法获得，D错误。]

5．研究人员对草原生态系统进行了相关的生态学调查，在无迁入迁出的情况下绘制出某昆虫种群数量λ值的变化曲线。请分析回答：
(1)该种群在前5年种群数量的变化类型是________增长，第5年λ变小的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该草原在第10年曾发生火灾，“野火烧不尽，春风吹又生”是对火灾过后草原生物群落________过程的真实写照，这体现了生态系统的________稳定性。
(3)为提高牧草产量，计划在该草原上喷施某种化肥，若探究这种化肥对上述昆虫的存活的影响，请完善以下实验设计并预测结果。
实验步骤：①_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②实验组用__________的牧草饲喂，对照组用________的牧草饲喂。
③将两组昆虫置于__________________________饲养。
④________________________________________________________________________。
结果预测及结论：若__________________________________________________________，
说明_______________________________________________________________________，
若________________________________________________________________________，说明此化
肥对昆虫没有影响；若________________________________________________________，
说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)5年前种群的增长率是稳定的，因此为“J”型增长，第5年λ变小的原因是环境阻力增大。(2)草原上发生火灾后的演替属于次生演替，体现了生态系统的恢复力稳定性。(3)设计实验应该遵循对照原则和单因子变量原则及实验处理方法。
答案：(1)“J”型　环境阻力增大(其他答案合理即可)
(2)次生演替　恢复力
(3)①将生理状况相似的昆虫分成数量相等的两组
②喷洒过化肥　喷洒过等量清水
③相同的适宜环境中
④一段时间后，分别统计两组昆虫的生存率
结果预测及结论：实验组昆虫生存率明显低于对照组　此化肥不利于该昆虫的生存　两组昆虫生存率基本相同　实验组明显高于或高于对照组　此化肥对昆虫的生存有利