2023届高考生物二轮复习第14讲种群与群落学案

专题七　生物与环境

第14讲　种群与群落

热点一　种群的特征及数量变化

 [情境引领]

为研究甲、乙两种藻的竞争关系,在相同条件下对二者进行混合培养和单独培养,结果如图所示。据图判断下列叙述正误。

(1)在理想条件下,甲、乙两种藻的种群数量均呈“J”形增长。(　√　)

(2)单独培养时乙藻种群数量呈“S”形增长。(　√　)

(3)单独培养条件下,甲藻数量约为1.0×106个时种群增长最快。(　√　)

(4)混合培养时,种间竞争是导致甲藻种群数量在10～12天增长缓慢的主要原因。(　×　)

提示:混合培养时,在10～12天甲藻种群数量接近K值,而乙藻种群数量接近0,故此时导致甲藻种群数量增长缓慢的主要原因是种内竞争。

(5)混合培养对乙藻的影响较大。(　√　)

(6)无论是单独培养还是混合培养,影响两种藻的种群数量变化的因素均有密度制约因素和非密度制约因素两类。(　√　)

 [基础巩固]

1.种群数量特征之间的关系

2.种群数量变化的模型分析

(1)“J”形曲线。

①条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。

②数学模型:Nt=N0λt(增长率为定值:λ-1)。

(2)“S”形曲线。

①条件:资源和空间有限。

②K值应用。

a.保护野生资源时要减小环境阻力,增大K值。

b.防治有害生物时要增大环境阻力,降低K值。

c.草原最大载畜量小于K值。

③K/2值(种群增长速率最大)应用。

a.渔业捕捞后的种群数量要在K/2。

b.要在K/2前防治有害生物,严防达到K/2。

3.影响种群数量变化的因素

影响因素

提醒:食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,称为非密度制约因素。

 [思维拓展]

1.如图是依据某草原上甲、乙两种鼠种群数量的调查结果绘制的曲线,L值表示甲鼠种群数量是一年前种群数量的倍数,M值表示乙鼠的种群数量(不考虑甲鼠种群的迁入与迁出)。第2年,甲鼠种群L值变化的主要原因应是什么?第2年末,甲鼠种群的年龄结构为哪种类型?乙鼠种群的K值为多少?

提示:乙鼠迁入后,与甲鼠竞争食物和栖息地。衰退型。1.4×103只。

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。

提示:确保鱼种群的年龄结构为增长型,使鱼种群数量增长速度快。

以种群的特征为线索考查分析判断能力

1.(2022·山东卷)一个繁殖周期后的种群数量可表示为该种群的补充量。某实验水域中定期投入适量的饲料,其他因素稳定。图中曲线Ⅰ表示该实验水域中某种水生动物的亲体数量与补充量的关系,曲线Ⅱ表示亲体数量与补充量相等。下列说法正确的是(　B　)

A.亲体数量约为1 000个时,可获得最大持续捕捞量

B.亲体数量约为500个时,单位时间内增加的数量最多

C.亲体数量大于1 000个时,补充量与亲体数量相等,种群达到稳定状态

D.饲料是影响该种群数量变化的非密度制约因素

解析:由题图可知,亲体数量约为1 000个时,该种群的补充量等于亲体数量,即出生率等于死亡率,是K值,根据种群的增长速率变化可知,捕捞后种群数量处于K/2时获得最大持续捕捞量;种群数量处于K/2时单位时间内增加的数量最多,即亲体数量约为500个时;由题图可知,亲体数量大于1 000个时,补充量小于亲体数量,种群数量将下降;一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,这些因素称为密度制约因素,饲料是影响该种群数量变化的密度制约因素。

2.(2022·全国甲卷)在鱼池中投放了一批某种鱼苗,一段时间内该鱼的种群数量、个体质量和种群总质量随时间的变化趋势如图所示。若在此期间鱼没有进行繁殖,则图中表示种群数量、个体质量、种群总质量的曲线分别是(　D　)

A.甲、丙、乙 B.乙、甲、丙

C.丙、甲、乙 D.丙、乙、甲

解析:分析题图可知,随着时间变化,甲曲线先增加后减少,乙曲线呈“S”形,丙曲线下降。在鱼池中投放一批鱼苗后,由于一段时间内鱼没有进行繁殖,而且一部分鱼苗由于不适应环境而死亡,故种群数量下降,如曲线丙;存活的个体质量增加,如曲线乙,种群总质量先增加后由于部分个体死亡而减少,如曲线甲。

热点二　群落的结构和演替　　　　　　 　　　　　 　　　　　

 [情境引领]

资料1　红树林指生长在热带、亚热带低能海岸潮间带上部,受周期性潮水浸淹,以红树植物为主体的常绿灌木或乔木组成的潮滩湿地木本生物群落。组成的物种包括草本、藤本红树。它生长于陆地与海洋交界带的滩涂浅滩,是陆地向海洋过渡的特殊生态群落。红树林枝蔓纵横,藤萝交错。红树林具有防风消浪、促淤保滩、固岸护堤等功能,素有“海岸卫士”之称。

资料2　红树林往往生长在潮间带。某地海边潮间带分布着海星、藤壶、贻贝、帽贝、石鳖等动物,海星可以捕食该群落中的其他四种动物,其他四种动物之间无捕食关系。在一个16 m2的实验样地中,人为去除该样地中的所有海星,几个月后,藤壶在该实验样地中占据优势,数量最多;再过一段时间,贻贝成为最终占优势的物种。

据资料判断下列叙述正误。

(1)红树林中贝类、甲壳类、鱼类和水鸟等所有动物构成了一个群落。(　×　)

提示:群落是一定自然区域中所有生物,不仅仅是动物。

(2)物种组成是决定群落性质的最重要因素,对红树林群落中植物丰富度调查统计最简单的方法是采用样方法。(　√　)

(3)绿色植物为动物提供食物和栖息空间,从而影响群落中动物在空间上的分布情况。(　√　)

(4)捕食不会影响自然群落中种间竞争的强弱。(　×　)

提示:根据藤壶、贻贝、帽贝和石鳖四种动物在海星存在前后之间的数量变化,说明捕食会影响自然群落中种间竞争的强弱,进而调节物种的种群密度。

(5)实验样地上发生的群落演替属于次生演替。(　√　)

 [基础巩固]

1.区分不同群落的主要依据是群落的物种组成。

2.两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活,此种种间关系为原始合作。

3.群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等,垂直结构指群落不同物种在垂直方向上的分层分布。

4.在陆生群落中,决定植物地上分层的环境因素有光照、温度等条件;决定植物地下分层的环境因素则是水分、无机盐等。动物的分层现象则与栖息空间和食物条件有关。在水平方向上,群落的不同种群常呈镶嵌分布。

5.次生演替和初生演替相比,时间往往比较短的原因是次生演替开始时,基本保留了原有的土壤条件,甚至保留了植物的种子或其他繁殖体。

6.调查土壤中小动物类群丰富度时,一般使用取样器取样法。

7.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。

 [思维拓展]

1.在自然环境不发生根本变化的前提下,我国西北地区的荒漠地带能否建立起塞罕坝式的林海?简述理由。

提示:不能,两地自然环境不同,群落演替的最终结果不同。

2.生态鱼塘为游客提供了垂钓娱乐、陶冶情操的美境。鱼塘中的鲢鱼、草鱼、鲤鱼分别生活在水体的上层、中层和下层,这体现了群落结构存在什么现象?原因是什么?

提示:垂直分层现象。不同鱼类的食物和栖息空间不同。

3.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。

提示: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。

以群落的特征为线索考查综合分析问题的能力

1.(2022·山东潍坊一模)群落结构总体上是对环境条件的生态适应,在其形成过程中,生物因素起着重要作用。生物群落各物种之间的关系主要有3类:①营养关系,一个物种以另一个物种的活体、残体或产物为食;②成境关系,一个物种的生命活动使另一个物种的居住条件发生改变;③助布关系,一个物种参与另一个物种的分布。下列说法错误的是(　C　)

A.植物在群落的成境关系方面起主要作用

B.动物在群落的助布关系方面起主要作用

C.同一群落中同营养级生物在生态位上往往高度重叠

D.营养关系和成境关系把不同物种的生物聚集在一起,是生物群落存在的基础

解析:生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,同一群落中同营养级生物为了自身的生存和发展,生态位不会高度重叠,从而使自己得到的利益最大化。

2.(2022·山东日照一模)竞争和协同是普遍存在于生物个体或种群之间的两种表现。研究表明,在一定范围和水平上,竞争进化的结果有利于生物形态、生理特征及生活方式等适应策略的进化;协同进化能够使生物以最小的代价或成本实现自身在自然界的存在与繁殖。下列叙述错误的是(　C　)

A.与竞争进化相比,协同进化更有利于维持生态系统的多样性和稳

定性

B.竞争关系通过改变种群的出生率和存活率,最终影响种群密度的

变化

C.捕食者与被捕食者间进行的“军备竞赛”对被捕食者的存在有害

无利

D.物种间的协同进化是通过种间竞争、原始合作、互利共生等来实

现的

解析:捕食者与被捕食者间进行的“军备竞赛”使捕食者的攻击器官更发达,而被捕食者的防卫器官更发达,因此,捕食者的存在对被捕食者来说,也是有积极意义的。