高中生物高考 2021届高三大题优练9 种群和群落 教师版

例1．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】(1)果树→A→C　  C   

(2)两种或两种以上的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

【解析】(1)由题可知，害虫(A)与果树之间为捕食关系，鸟(C)与害虫也为捕食关系，则相应的一条食物链是“果树→害虫(A)→鸟(C)”，其中第三营养级是鸟(C)。(2)种间竞争通常是指两种或两种以上的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，如害虫A、B均以果树为食，二者为竞争关系。(3)生态系统中，人工合成的性引诱剂Y传递给害虫B的信息属于化学信息。使用性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体，可以破坏B种群的正常性别比例，降低B种群的种群密度，从而减轻果园中害虫B的危害。

例2．一种当地从未分布的新杂草出现在某农田生态系统中，排挤了原有的杂草而成为主要的杂草种类，对农作物造成了危害。回答下列问题：

（1）当新杂草种群密度处于较长期的相对稳定阶段，表明其种群数量已达到了__________。若连续阴雨和低温的气候变化使该杂草种群数量明显下降，这种调节种群数量的因素属于__________调节因素。

（2）在生物群落的垂直结构中，杂草属于__________层。该农田生态系统的杂草种类发生改变后，生物群落是否发生了演替？__________。为什么?__________ 。

（3）如果要控制该杂草的种群密度，除了人工拔除杂草外，还可采取的化学措施有__________、生物措施有__________。

【答案】（1）环境容纳量    外源性   

（2）草本    未发生    因为生物群落类型没有发生改变   

（3）施用除草剂    生物防治   

【解析】（1）种群的S型增长总是受到环境容纳量（K）的限制，环境容纳量是指在长时间内环境所能维持的种群最大数量，新杂草种群较长期处于相对稳定阶段，说明其种群数量已经达到环境容纳量（K值）。能够调解种群数量的有外源性因素和内源性因素两大类，前者包括气候、食物、疾病、寄生和捕食等，连续阴雨和低温的气候属于外源性调节因素。（2）陆生群落的垂直结构从上往下看有树冠层、下木层、灌木层、草本层和地表层，杂草属于草本层。群落演替是指随着时间的推移一个群落类型取代另一个群落类型的过程。该农田生态系统新生了一种杂草，但生物群落类型没有发生改变，因此该群落未发生演替。（3）要控制该杂草种群的密度，除了人工拔除外，还可进行化学防治，如施用除草剂（化学试剂），也可使用生物方法，如生物防治（如其它生物捕食）。

1．下图表示某种群数量变化可能的四种情况(“J”型、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，其中a点表示外界因素的变化。请据图回答问题：

(1)种群最基本的数量特征是____________。若图示种群每年以λ倍“J”型增长，N0为种群起始数量，t年后该种群数量可表示为Nt＝________(2分)。图中阴影部分表示环境阻力，可引起该种群的__________发生改变，进而导致物种进化。

(2)若图示物种为长江流域生态系统中的最高营养级生物之一的野生扬子鳄，当a点后的变化曲线为Ⅱ、且种群数量为K2时，对该物种最有效的保护措施是建立自然保护区，以提高种群的____________。

(3)若图示种群为东亚飞蝗，应控制其种群数量为______(填“K1”“K2”或“0”，2分)，以有利于维持该地区生态系统的稳定性。

【答案】(1)种群密度　N0λt(2分)　基因频率　

(2)环境容纳量(K值)　

(3)K2(2分)

【解析】(1)种群密度是种群最基本的数量特征。若图示种群每年以λ倍“J”型增长，N0为种群起始数量，t年后该种群数量可表示为N0λt。图中阴影部分表示环境阻力即自然选择，可使该种群的基因频率发生改变，进而导致物种进化。(2)当a点后的变化曲线为Ⅱ且种群数量为K2时，说明该物种所处的生态环境破坏严重，要建立自然保护区，以提高其环境容纳量(K值)。(3)东亚飞蝗可破坏植物，为维持该地区生态系统的稳定性，应控制其种群数量为K2。

2．布氏田鼠是内蒙某草原上的主要鼠种，喜食双子叶植物，也食单子叶植物，但在食物中没有双子叶植物时种群崩溃，布氏田鼠死亡或逃离。请回答下列问题：

（1）通常年份，在一块没有布氏田鼠栖息的草场中，单子叶植物和双子叶植物的种群密度相对稳定。调查植物种群密度时的常用方法是___________，与双子叶植物相比，单子叶植物难以用样方法调查，原因是单子叶植物_____________________________________________。

（2）邻近草场中的布氏田鼠迁入上述草场后，布氏田鼠快速繁殖。随着布氏田鼠种群密度的增加，双子叶植物比例快速下降。第4年的冬季，布氏田鼠一般发生种群崩溃，原因是____________________。在布氏田鼠崩溃2年后，双子叶植物又上升至正常水平。以上变化过程说明，生态平衡的特点是_____________。

（3）在此草场上放牧时，牧畜与布氏田鼠在食物上构成_________关系。过度放牧后，布氏田鼠开始挖掘草根来弥补食物的匮乏，这会导致____________。从生态平衡的角度分析，可采取的措施有_______________（答出2点即可）。

【答案】（1）样方法    通常是丛生或蔓生的，从地上部分难以分辨是一株还是多株   

（2）双子叶植物减少，布氏田鼠难以储备足够多的双子叶植物过冬，因食物中缺少双子叶植物而发生种群崩溃    动态平衡   

（3）（种间）竞争    草原植被破坏、草场沙化    减小放牧强度（减小载畜量）、草原灭鼠

【解析】由题干分析可知，布氏田鼠以单子叶和双子叶植物为食。（1）调查植物种群密度时的常用方法是样方法，与双子叶植物相比，单子叶植物难以用样方法调查，原因是单子叶植物通常是丛生或蔓生的，从地上部分难以分辨是一株还是多株。（2）由题干信息可知，随着布氏田鼠的增加，双子叶植物减少，第4年的冬季，布氏田鼠一般发生种群崩溃，原因是双子叶植物减少，布氏田鼠难以储备足够多的双子叶植物过冬，因食物中缺少双子叶植物而发生种群崩溃。在布氏田鼠崩溃2年后，双子叶植物又上升至正常水平。以上变化过程说明，生态平衡的基础是负反馈，布氏田鼠种群崩溃后，双子叶植物逐步恢复，生态平衡不是一成不变的，是处于动态平衡的。（3）在此草场上放牧时，牧畜与布氏田鼠有食用相同的食物，故在食物上构成竞争关系。过度放牧后，布氏田鼠开始挖掘草根来弥补食物的匮乏，这会导致草原植被破坏、草场沙化。从生态平衡的角度分析，可采取的方式有减少对牧草的食用、减少挖掘草根的布氏田鼠的数量。

3．茶树害虫是影响茶叶产量及品质的主要原因之一。研究者调查了管理方式相同的林下茶园（茶树与高6～8米的乔木马尾松间作）和常规茶园（无树木遮阴）中的害虫叶蝉及其天敌蜘蛛，结果如表所示。

回答下列问题：

（1）与常规茶园相比，林下茶园改变了群落的____________结构，其生态系统抵抗力稳定性_____________。

（2）林下茶园结网型蜘蛛丰富度显著高于常规茶园的主要原因是____________。

（3）游猎型蜘蛛和结网型蜘蛛属于_____________关系，要达到较好的防治效果，从环境容纳量（K值）的角度来看，应使叶蝉数量控制在____________水平。

（4）林下茶园中叶蝉数量只有常规茶园的1/2左右，主要原因是____________。

（5）林下茶园高大的乔木吸引了某种捕食性鸟类到来，这种鸟摄食叶蝉和各种蜘蛛，鸟类进入后林下茶园生态系统中食物链至少有____________条。

【答案】（1）垂直    增强  

（2）马尾松遮荫，有利于结网型蜘蛛的生存和繁衍  

（3）竞争    低于K/2  

（4）叶蝉的天敌蜘蛛数量和丰富度增加，降低了林下茶园蜘蛛的环境容纳量  

（5）27

【解析】（1）林下茶园将茶树和乔木间作，乔木需要强光照，茶树需要弱光照，林下茶园改变了群落的垂直结构，增加了群落的生物多样性，生态系统抵抗力稳定性增强。（2）蜘蛛喜阴，马尾松遮荫，有利于结网型蜘蛛的生存和繁衍，所以在林下茶园中结网型蜘蛛丰富度显著高于常规茶园。（3）游猎型蜘蛛和结网型蜘蛛都以茶园中的叶蝉为食，两者是竞争关系，种群数量达到环境容纳量时种群增长速率为0，种群数量为K/2时种群增长速率最大，要达到最大防止效果，应将叶蝉数量控制在K/2以下水平。（4）根据表格，林下茶园蜘蛛总数比常规茶园多，叶蝉的天敌蜘蛛数量和丰富度增加，降低了林下茶园蜘蛛的环境容纳量，抑制了叶蝉的数量增长。（5）鸟类进入后食物链有：茶树→叶蝉→游猎型蜘蛛→鸟类，茶树→叶蝉→结网型蜘蛛→鸟类，茶树→叶蝉→鸟类，由于游猎型蜘蛛有14种，结网型蜘蛛有12种，故鸟类涉及的食物链共14+12+1=27条。

4．某地的常绿阔叶林因大火而遭到破坏，经历一段时间后，该地常绿阔叶林逐步得以恢复。下图为恢复过程中群落演替的不同阶段及其植物组成：

(1)随着时间的推移，____________________________(2分)的过程，称为群落的演替。在第Ⅰ阶段经历了由一年生草本植物占优势到多年生草本植物占优势的过程，在第Ⅱ阶段，草本和灌木混生，群落内很少有一年生草本植物生长，其原因是___________________________________(2分)。

(2)该群落演替的类型为__________演替，在从Ⅰ～Ⅳ阶段的演替过程中，群落的物种________提高，群落对光能的利用能力________。

(3)如果人类参与了该群落演替过程，那么人类的活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的________和________进行。

【答案】(1)一个群落被另一个群落代替(2分)　一年生草本植物在争夺阳光和空间等的竞争中被淘汰(2分)

(2)次生　丰富度(多样性)　   提高   

(3)速度　 方向

【解析】(1)群落的演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。在第Ⅱ阶段，一年生草本植物在争夺阳光和空间等的竞争中被淘汰，所以草本和灌木混生，群落内很少有一年生草本植物生长。(2)由题意可知，该群落演替类型为次生演替。在从Ⅰ～Ⅳ阶段的演替过程中，物种丰富度提高，群落对光能的利用能力提高。(3)人类的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。

5．某生物兴趣小组对校园中四种不同植被类型的土壤中小动物类群的丰富度进行研究。

(1)进行土壤中小动物类群丰富度的调查常采用________法。

(2)土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性，为了探究土壤小动物类群丰富度，兴趣小组设计了如图甲所示装置，从选取的土样中收集小动物，他们这一装置不够完善，请你帮助该小组的同学们完善该装置：______________________，收集瓶中加入体积分数为70%的酒精溶液的用途是________________________。

(3)校园中四种不同植被类型的土壤中小动物数量如图乙所示：

土壤动物群落数量出现明显的季节变化，单位面积土壤动物总数量在7月左右出现高峰的原因可能是_____________________________________。

其群落结构和数量与土壤中有机物的含量关系十分密切。分析上图可推测，四种植被类型的土壤中有机物含量最低的是________。

【答案】(1)取样器取样   

(2)在漏斗上方加一提供光源和热源的灯泡　  杀死和保存小动物　

(3)降雨充足，气温较高，土壤中有机质较丰富，动物可在这个季节大量繁殖　   植被4

【解析】(1)调查土壤中小动物类群丰富度的方法常采用取样器取样法。(2)依据土壤动物趋暗、避高温的习性推出图甲的漏斗上方应加一个灯泡(热光源)，这样可造成土样上方既有光，又能受热，从而使土壤小动物向漏斗下端运动，然后由收集瓶中的70%的酒精杀死和保存小动物。(3)每年7月正逢盛夏季节，降雨充足，气温较高，加上此时土壤有机质较丰富，土壤动物会大量繁殖。(4)土壤有机质是土壤小动物的主要食物来源，据图分析，四种植被类型的土壤中小动物数量最低的是植被4，推知植被4的土壤中有机物含量最低。

6．辽宁蛇岛老铁山国家级自然保护区位于辽宁东半岛南端，蛇岛上分布着我国特有的物种——蛇岛蝮蛇。蛇岛上食物匮乏，蛇岛蝮蛇主要以春、秋两季迁徙途经蛇岛的鸟类为食。回答下列问题：

（1）研究人员采用标志重捕法调查了全岛范围内蛇鸟蝮蛇的种群数量，首次捕获5796（a）条，第二次捕获5339（b），其中带有标记的1855（c）条，估计该种群个体总数N=____________（用字母列出算式）。

（2）研究人员在鸟类迁徙高峰期，调查了不同生态环境中的鸟类密度，结果如表3所示。同时采用样方法调查了不同类型生态环境中蛇岛蝮蛇的种群数量，调查结果如表4所示。

表3不同生态环境中鸟类密度

表4不同生态环境中蛇岛蝮蛇数量调查表

在表4的三种生态环境中，蛇岛蝮蛇种群密度最低的是__________，根据表3和表4中的数据，推测其原因是______________________________。

（3）蛇是变温动物，在北方的冬季，蛇类有冬眠的习性。蛇岛蝮蛇除了具有冬眠习性以外，还形成了独特的“夏眠”习性，根据本题中的信息推测其形成的原因是__________。

（4）建立自然保护区属于__________保护，这是对生物多样性最有效的保护。

【答案】（1）（a×b）/c  

（2）树林    树林中的鸟类密度最低，蝮蛇食物来源少  

（3）夏季途经蛇岛的鸟类少，蝮蛇没有食物来源，只能通过夏眠维持生存   

（4）就地

【解析】（1）根据标志重捕法的原理，计算式为（a×b）/c。（2）根据表4数据计算，蝮蛇种群密度在树林中为56/6000=0.009条/m2，在灌丛中为83/375=0.221条/m2在草甸中为19/6=3.167条/m2，树林中最低。与表3中鸟类密度的高低相一致，故推测蝮蛇捕食鸟类，所以鸟类密度低，蝮蛇食物来源少，因此密度也最低。（3）根据本题中“蛇岛上食物匮乏，蛇岛蝮蛇主要以春、秋两季迁徙途经蛇岛的鸟类为食。”的信息推测，冬、夏两季途经蛇岛的鸟类少，蝮蛇没有食物来源，因此形成了夏眠的习性。（4）建立自然保护区属于就地保护，这是对生物多样性最有效的保护。