(新高考)高考生物二轮复习第1部分 专题突破 专题6 第1讲 种群和群落(含解析)

这是一份(新高考)高考生物二轮复习第1部分 专题突破 专题6 第1讲 种群和群落(含解析)，共10页。
[课程标准] 1.种群的特征。2.尝试建立数学模型解释种群的数量变动。3.描述并阐明群落的结构特征和演替。4.实验：探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化。5.实验：探究土壤中动物类群的丰富度。
考点一 种群的特征和数量变化
1．种群的数量特征及相互关系
(1)不是所有种群都有全部的数量特征，如：没有性别分化的生物种群不具有性别比例特征；封闭的海岛上的生物种群不具有迁入(出)率特征。
(2)性别比例只影响种群的出生率，不影响死亡率。
(3)年龄组成是预测种群发展趋势的重要依据，但不能直接决定种群密度。通过影响出生率和死亡率影响种群密度。
(4)种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位。
(5)种群的特征除了数量特征外，还有空间特征(集群型分布、随机型分布和均匀型分布等)。
2．种群的增长规律及其应用
(1)K值与K/2值的分析
①K值：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；特点是K值时种群增长速率为0。
②K/2值：此时种群增长速率最大。
种群实际数量有可能超过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。
(2)K值与K/2值的应用
1．(2019·全国Ⅰ，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
答案 D
解析 异养生物可以把有机物转化成无机物，A项正确；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项正确；由曲线可知，a组中细菌甲在23 h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项正确；培养基更新时间间隔为23 h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，D项错误。
思维延伸
(1)三个实验组所有的培养瓶和培养液的体积是相同的，是不是说三个细菌种群的K值就相同？
答案 不是；K值不仅仅取决于空间大小，与营养物质的多少等条件也有关系，培养液更换的越频繁，营养物质越充足，K值也会越大。
(2)一段时间后，停止更换培养液，三组细菌的数量之后都会下降，分析其原因可能有哪些？
答案 营养物质减少，有害产物增加，培养液的pH改变等。
2．(2017·全国Ⅲ，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
答案 B
解析 样方法调查种群密度的关键就是随机取样，取样方法有等距取样法和五点取样法两种，计数时无须标记即可直接计数；若种群个体数量过少，则应适当增加样方面积。
归纳总结 样方法和标志重捕法的误差分析
(1)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。
(2)标志重捕法误差分析
下列操作会导致调查结果比实际偏低的有________。
①标记个体不易被重捕；②标志物在调查期间脱落；③标志物过分醒目或影响了生物的活动，导致该生物易被其天敌捕食；④标志物对个体造成伤害导致个体易被重捕；⑤标志物过分醒目，导致个体易被重捕。
答案 ④⑤
1．田鼠是主要生活在农田中的植食性鼠类，当田鼠种群刚迁入一个新的栖息地后，种群开始增长，随着时间的推移，种群停止增长并维持相对稳定。下列有关叙述正确的是( )
A．田鼠种群停止增长时，出生率和死亡率均为零
B．人为地一次性捕杀田鼠后，其环境容纳量迅速降低
C．田鼠的种群数量总是在环境容纳量之下波动
D．田鼠种群增长速率大于0时，其天敌黄鼬的增长速率可能小于0
答案 D
解析 田鼠种群停止增长时，出生率和死亡率均不为零，但是两者的差值为0，A错误；人为地一次性捕杀田鼠后，其种群数量迅速降低，但是环境容纳量不变，B错误；在种群数量增长到K值时，其在K值上下波动，C错误；田鼠种群增长速率大于0时，其天敌黄鼬的增长速率可能小于0，因为黄鼬的种群数量还受其天敌等因素影响，D正确。
2．(2020·山东，11)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，结果如下图所示。下列说法错误的是( )
A．单独培养条件下，甲藻数量约为1.0×106 个时种群增长最快
B．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
C．单独培养时乙藻种群数量呈“S”型增长
D．混合培养对乙藻的影响较大
答案 B
解析 据图可知，单独培养时，甲藻的K值为2.0×106个，在K/2(即1.0×106个)时，甲藻的种群数量增长最快，A项正确；混合培养时，10～12天，甲藻种群数量增长缓慢，此时乙藻的数量几乎为零，因此造成甲藻种群数量增长缓慢的主要原因是种内斗争，而不是与乙藻的种间竞争，B项错误；由图可知，单独培养时，乙藻种群数量呈“S”型增长，C项正确；混合培养时，甲藻种群数量变化不大，而乙藻种群数量下降并逐渐被淘汰，D项正确。
3．下列有关种群数量调查研究方法的叙述，正确的是(不定项)( )
A．用样方法调查蒲公英种群密度时，应随机取样以确保结果准确
B．调查藏羚羊的种群密度时，标记物易脱落会导致调查结果偏大
C．调查酵母菌种群数量变化时，将培养液滴入计数室后直接用显微镜计数
D．调查土壤小动物的物种丰富度时，诱虫器上方要使用冷光灯照射
答案 AB
解析 用样方法调查蒲公英种群密度时，为确保结果精确应随机取样，A正确；根据标志重捕法的计算公式：种群中个体数/标记总数＝重捕总数/重捕中被标记的个体数，可知若标记物脱落，则会导致重捕中被标记的个体数偏小，最终导致实验所得到数值比实际数值大，B正确；调查酵母菌种群数量变化时，用血细胞计数板计数时应先盖盖玻片再滴加培养液，多余培养液用滤纸吸去，然后待酵母菌全部沉降到计数室底部，再用显微镜计数，C错误；诱虫器是利用土壤小动物的趋暗、趋湿、避光、避高温等特性，所以用诱虫器采集土壤中的小动物时要开灯但不是冷光灯，D错误。
4．(2019·全国Ⅲ，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_____________________________________________________________________________。
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
解析 (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值不变。
考点二 群落的结构和演替
1．四种种间关系辨析
(1)寄生与互利共生：两种生物生活在一起，只对一方有利是寄生，对双方都有利是互利共生。
(2)竞争与捕食：看最后结果，若一种生物处于劣势甚至灭亡则为竞争。
(3)捕食者与被捕食者：一般数量先增加的为被捕食者。
2．群落的空间结构
易错提醒 (1)垂直分布≠垂直结构
高山上植被的垂直分布：由于随海拔高度升高，温度下降明显，从而导致不同海拔高度植被(群落)分布不同。如：阔叶林—针叶林—高原草甸—苔原属于四个不同的群落垂直分布。
(2)任何群落都有空间结构。
(3)群落的空间结构指的是不同的种群占据不同的空间。
3．初生演替与次生演替
1．(2020·全国Ⅱ，6)河水携带泥沙流入大海时，泥沙会在入海口淤积形成三角洲。在这个过程中，会出现3种植物群落类型：①以芦苇为主的植物群落(生长在淡水环境中)，②以赤碱蓬为主的植物群落(生长在海水环境中)，③草甸植物群落(生长在陆地环境中)。该三角洲上的植物群落是通过群落演替形成的，演替的顺序是( )
A．②①③ B．③②①
C．①③② D．③①②
答案 A
解析 河水携带泥沙流入大海，开始一段时间泥沙少，淡水少，海水多，入海口处的三角洲会出现以赤碱蓬为主的植物群落；后来淡水、泥沙逐渐增多，海水减少，出现以芦苇为主的植物群落；最后大量的泥沙堆积，形成陆地，出现草甸植物群落，A项符合题意。
思维延伸
(1)草本阶段比灌木阶段的空间结构复杂( × )
(2)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( × )
(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)群落演替中的森林阶段对太阳光的利用比灌木阶段更充分( √ )
2．(2020·全国Ⅰ，6)土壤小动物对动植物遗体的分解起着重要的作用。下列关于土壤小动物的叙述，错误的是( )
A．调查身体微小、活动力强的小动物数量常用标志重捕法
B．土壤中小动物类群的丰富度高，则该类群含有的物种数目多
C．土壤小动物的代谢活动会影响土壤肥力，进而影响植物生长
D．土壤小动物呼吸作用产生的CO2参与生态系统中的碳循环
答案 A
解析 调查身体微小、活动力强的小动物数量常用取样器取样法，A项错误；群落中物种数目的多少称为丰富度，土壤中小动物类群的丰富度高，说明该类群含有的物种数目多，B项正确；土壤小动物通过代谢活动将动植物遗体和动物的排遗物等分解成无机物供植物吸收利用，因此会影响土壤肥力，进而影响植物生长，C项正确；土壤小动物呼吸作用产生的CO2都参与生态系统中的碳循环，D项正确。
方法突破 几种调查方法的比较
1．(2020·河北石家庄二中高三月考)下列关于群落的叙述，正确的是( )
A．同一时间内聚集在一定地域内所有动、植物的集合为一个群落
B．群落的演替总是朝着物种多样化、结构复杂化和功能完善化方向发展
C．群落中的物种组成、种间关系、边界和范围等都属于群落水平上研究的问题
D．群落的垂直结构是因土壤湿度和盐碱度、地形变化、光照强度不同等引起的
答案 C
解析 生物群落包括该区域的所有生物，包括动物、植物以及微生物，A错误；自然情况下，群落的演替朝着物种多样化、结构复杂化和功能完善化的方向发展，但在环境条件恶劣的情况下可能朝着相反的方向发展，B错误；群落水平上研究的问题有：物种组成、优势种、群落的结构、种间关系、群落的演替、范围和边界等，C正确；水平结构是由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同等引起的，D错误。
2．(2020·山东济宁高三月考改编)我国传统文化中有许多关于生物学知识的论述。下列对我国古诗词中的生物学知识阐述错误的是(不定项)( )
A．“种豆南山下，草盛豆苗稀”，实际上体现了物种间的竞争关系
B．“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”能反映出一条食物链：水稻→害虫→青蛙
C．“螟蛉有子，蜾蠃负之”体现了生物之间存在互利共生关系
D．“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”，体现了竞争的关系
答案 CD
解析 “种豆南山下，草盛豆苗稀”，杂草茂盛，豆苗稀少，体现了杂草与豆苗间的竞争关系，A正确；“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”，所隐含的一条食物链是：水稻→害虫→青蛙，B正确；螟蛉是一种绿色小虫，蜾蠃是一种寄生蜂，蜾蠃常捕捉螟蛉存放在窝里，并在它们身体里产卵，卵孵化后就以螟蛉作为食物。因此“螟蛉有子，蜾蠃负之”体现了生物之间存在捕食关系，C错误；“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”，其中的“流萤”是指飞来飞去的萤火虫，而萤火虫发出的“荧光”是一种求偶信号，以此与异性取得联系，所以体现了生态系统信息传递的功能，D错误。
3．如图表示3个共存物种的资源利用曲线，图a和图b中3个物种的资源利用状况不同。下面是对图a中3个物种与图b中3个物种相比较的几种说法，正确的是( )
A．图a中3个物种的种间竞争激烈
B．图b中3个物种的种内斗争激烈
C．如果资源有限，图a中物种2有灭绝的危险，图b中物种2也有灭绝危险
D．两图中物种间的种间竞争激烈程度相等
答案 C
解析 从a、b两图分析可知，图a中3个物种共同利用的资源不多，因而种内斗争激烈，图b中3个物种有许多共同利用的资源，它们会因共同利用的资源而发生激烈的种间竞争，A、B项错误；两图中物种间的种间竞争激烈程度是不相等的，D项错误；图a和图b中的物种2所需要的资源条件都与物种1和物种3所需要的资源条件存在交集，即物种1和物种3都同时和物种2发生竞争，因此在资源有限的情况下，物种2有灭绝的危险，C项正确。
4．下图是某森林在遭受火灾完全烧毁前后植被的分布及变化情况，下列叙述正确的是( )
A．a～b段，三类植物呈斑块镶嵌分布属于水平结构
B．b～d段，由于森林完全烧毁发生的演替属于初生演替
C．群落演替过程中，生产者固定的太阳能总量一直增加
D．b～d段群落演替的过程中，群落的优势种没有发生变化
答案 A
解析 由于环境和人为因素影响，不同地段的不同种群分布有差别，常呈镶嵌分布，为群落的水平结构，A正确；b～d段是由于森林完全烧毁发生的演替，属于次生演替，因为植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，B错误；群落演替过程中，生产者固定的太阳能总量逐渐增加，最后趋于稳定，C错误；b～d段群落演替的过程中优势种发生了变化，D错误。
5．科研人员对珠海市淇澳岛湿地生态系统中的大型底栖动物群落演替做了相关研究。结果显示：处于不同生态恢复阶段的无瓣海桑人工林地中大型底栖动物优势种存在差异，随着植被的迅速恢复，大型底栖动物多样性增加显著。请回答下列问题：
(1)科研人员对大型底栖动物的调查采用了取样器(25 cm×25 cm取样框)取样法，而不是标志重捕法，其原因是______________________________________________________________。
(2)红树林植被的快速增加，为底栖动物提供了更加丰富的________________(答两点即可)，有利于底栖动物多样性的增加，同时也促进了水体的自净作用，这体现了生物多样性的________价值。
(3)随着湿地生态的恢复，其自我调节能力逐渐增强，原因在于___________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)底栖动物活动能力弱、活动范围小，适合用取样器取样法 (2)食物、栖息场所 间接 (3)物种丰富度不断提高，营养结构愈发复杂
解析 (1)由于底栖动物活动能力弱、活动范围小，适合用取样器取样法调查。标志重捕法常用于调查活动能力强、活动范围广的动物。
(2)动物直接或间接以植物为食，红树林植被的快速增加，为底栖动物提供了更加丰富的食物、栖息场所，有利于底栖动物多样性的增加。对水体的自净作用属于对生态系统的调节功能，故体现了生物多样性的间接价值。
(3)随着湿地生态的恢复，物种丰富度不断提高，营养结构愈发复杂，故该生态系统的自我调节能力逐渐增强。项目
垂直结构
水平结构
现象
分层现象
常呈镶嵌分布
决定因素
植物：阳光
动物：栖息空间和食物条件
环境因素：地形变化、土壤湿度、盐碱度的差异及光照强度；
生物因素：生物自身生长特点不同，以及人和动物的影响