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10年高考生物真题专题分类17种群及其动态练习含答案
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这是一份10年高考生物真题专题分类17种群及其动态练习含答案，共45页。
1.(2023新课标,4,6分)为了研究和保护我国东北地区某自然保护区内的野生哺乳动物资源,研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术获得了该保护区内某些野生哺乳动物资源的相应数据,为生态学研究提供了相关依据。下列叙述错误的是( )
A.通过对数据的分析和处理,可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种丰富度
B.与标记重捕法相比,采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小
C.采用红外触发相机拍摄技术可调查生活在该自然保护区内东北豹的种群密度
D.该技术能调查保护区内东北豹种群中成年个体数量,不能调查幼年个体数量
答案 D 利用红外触发相机自动拍摄技术可获得该保护区内大型野生哺乳动物资源的相应数据,对这些数据进行分析和处理,可以了解保护区中大型野生哺乳动物的物种丰富度,A正确;标记重捕法需要捕捉被调查的动物,且要让其带上标记物,而采用红外触发相机自动拍摄技术时无需与动物直接接触,因此对调查对象的生活干扰相对较小,B正确;题述技术利用红外触发相机拍摄动物的照片,然后利用软件分析照片,从而计算出该动物的种群密度,C正确;该技术能对恒温动物进行拍照或录像,既能调查保护区内东北豹种群中成年个体数量,也可调查幼年个体数量,D错误。
2.(2023山东,11,2分)对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察,并统计了这些灰松鼠的存活情况,结果如图。下列说法正确的是( )
A.所观察的这些灰松鼠构成一个种群
B.准确统计该年出生的所有灰松鼠数量需用标记重捕法
C.据图可推测出该地的灰松鼠种内竞争逐年减弱
D.对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体
答案 D 种群是在一定的空间范围内,同种生物所有个体形成的整体,题中所观察的这些灰松鼠只是该地灰松鼠种群的部分个体,不是全部个体,A错误;标记重捕法是一种估算法,不能进行准确的统计,B错误;据图可推测该地灰松鼠种群的年龄结构为增长型,种群数量呈上升趋势,种内竞争逐年增强,C错误;据题图分析,0~1岁的幼小灰松鼠存活数下降明显(曲线斜率大),所以保护时应更加关注其幼体,D正确。
3.(2023江苏,18,3分)(多选)科研团队在某林地(面积:1 km2)选取5个样方(样方面积:20 m×20 m)进行植物多样性调查,如表为3种乔木的部分调查结果。下列相关叙述正确的有( )
A.估算该林地麻栎种群的个体数量是50 000株
B.林木的种群密度越大,林木的总生物量越高
C.该林地马尾松、麻栎种群的年龄结构分别为衰退型、增长型,群落分层现象明显
D.该林地处于森林演替中,采伐部分马尾松能加速演替进程
答案ACD 题述样方面积为400 m2,根据表格数据,估算该林地麻栎种群密度=(16+24+20+22+18)÷(5×400)=0.05(株/m2),林地总面积为1 km2,因此估算该林地麻栎种群的个体数量=0.05×106=50 000(株),A正确;林木的总生物量指的是林木总的有机物的量,总生物量不光与种群数量有关,还与林木平均个体生物量有关,种群密度过高,平均个体生物量可能降低,这种情况下林木的总生物量也可能降低,B错误;该林地马尾松幼年个体为0,老年个体最多,麻栎幼年个体明显多于成年、老年个体,故二者年龄结构分别为衰退型、增长型,该林地除了具有乔木,还有灌木、草本植物等,群落分层现象明显,C正确;该林地麻栎数量最多,而且其年龄结构为增长型,枫香其次,处于衰退中的马尾松数量最少,且多为老年个体,可推知该林地正发生群落的演替,采伐部分马尾松能加速演替进程,D正确。
4.(2022重庆,14,2分)乔木种群的径级结构(代表年龄组成)可以反映种群与环境之间的相互关系,预测种群未来发展趋势。研究人员调查了甲、乙两地不同坡向某种乔木的径级结构,结果见图。下列叙述错误的是( )
注:Ⅰ和Ⅱ为幼年期,Ⅲ和Ⅳ为成年期,Ⅴ和Ⅵ为老年期
A.甲地Ⅲ径级个体可能在幼年期经历了干旱等不利环境
B.乙地阳坡的种群密度比甲地阳坡的种群密度低
C.甲、乙两地阳坡的种群年龄结构分别为稳定型和衰退型
D.甲、乙两地阴坡的种群增长曲线均为S型(形)
答案 B 比较题图甲地阳坡Ⅲ径级个体数与其他径级个体数及阴坡Ⅲ径级个体数与其他径级个体数,可知甲地Ⅲ径级个体数较少,推测甲地Ⅲ径级个体可能在幼年期经历了干旱等不利环境,A正确;甲地阳坡个体数为20+20+5+20+25+20=110(株/500 m2),同理乙地阳坡个体数为10+15+20+25+30+40=140(株/500 m2),故乙地阳坡的种群密度大于甲地阳坡的,B错误;甲地阳坡不同径级个体数差别不明显(甲地阳坡Ⅲ径级个体数同其他差异较大,不作考虑),乙地阳坡低径级个体数少,高径级个体数多,故甲、乙两地阳坡的种群年龄结构分别为稳定型和衰退型,C正确;自然环境中种群数量增长曲线一般呈S型(形)。
5.(2022全国甲,5,6分)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、个体重量和种群总重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、个体重量、种群总重量的曲线分别是( )
A.甲、丙、乙 B.乙、甲、丙
C.丙、甲、乙 D.丙、乙、甲
答案 D 在鱼池中投放了一批某种鱼苗,由于鱼苗在此期间没有进行繁殖,且鱼苗之间存在种内竞争、鱼苗与其他生物之间存在种间竞争,同时鱼苗需要适应新的生存环境,因此该鱼的种群数量逐渐减少,丙曲线符合;投放初始时鱼苗的个体重量小,随着鱼苗的生长,个体重量逐渐增加,达到该种鱼的最大重量后保持相对稳定,乙曲线符合;投放初始时鱼苗的个体重量小,种群总重量也小,随着鱼苗的生长,种群总重量逐渐增加,但由于空间、资源等有限,后期会不断有鱼死亡,因此种群总重量逐渐减小,甲曲线符合,D正确。
6.(2022浙江1月选考,22,2分)经调查统计,某物种群体的年龄结构如图所示。
下列分析中合理的是( )
A.因年龄结构异常不能构成种群
B.可能是处于增长状态的某昆虫种群
C.可能是处于增长状态的某果树种群
D.可能是受到性引诱剂诱杀后的种群
答案 B 该物种群体是占有一定空间和时间的同一物种所有个体的集合体,虽然年龄结构异常,但仍构成一个种群,A错误;根据年龄结构分析,该种群个体中最大周龄约10周龄,生命周期短,且处于生殖前期的个体明显多于处于生殖后期的个体,推测该种群可能是处于增长状态的某昆虫种群,B正确,C错误;该种群雄性生殖期存续时间短,生殖后期周龄明显小于雌性生殖后期周龄,因此不是受到性引诱剂诱杀后的种群,D错误。
易混易错 若某正常种群中雄性个体受到性引诱剂诱杀,则处于生殖期的个体会减少,但生殖后期周龄应与雌性的相当。
7.(2022山东,12,2分)根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中捕获了1 000条鱼售卖,第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布,则该鱼塘中鱼的初始数量约为( )
A.2×104条 B.4×104条
C.6×104条 D.8×104条
答案 A 假设该鱼塘中鱼的初始数量为x条,则1 000/x=950/(x-1 000),计算得出x=2×104(条),A正确。
8.(2021浙江1月选考,21,2分)如图为一个昆虫种群在某时期的年龄结构图。下列叙述正确的是( )
A.从图中的信息可以得出该种群的存活曲线为凹型
B.用性引诱剂来诱杀种群内的个体,对生殖后期的个体最有效
C.环境条件不变,该种群的年龄结构可由目前的稳定型转变为增长型
D.与其他年龄组相比,生殖前期个体获得的杀虫剂抗性遗传给后代的概率最大
答案 D 通过该年龄金字塔无法判断该种群的存活曲线类型,A错误;用性引诱剂来诱杀种群内的个体,对生殖期的个体最有效,B错误;该种群的年龄结构目前为增长型,C错误;与生殖期和生殖后期个体相比,生殖前期个体数量多,生殖前期个体获得的杀虫剂抗性遗传给后代的概率最大,D正确。
9.(2021山东,11,2分)调查1公顷范围内某种鼠的种群密度时,第一次捕获并标记39只鼠,第二次捕获34只鼠,其中有标记的鼠15只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态,若探测到第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定,则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于(结果取整数)( )
A.66只/公顷 B.77只/公顷
C.83只/公顷 D.88只/公顷
答案 B 题干信息“第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定”表明在计算时可以认为第一次真正标记的鼠的数目是39-5=34。标志重捕法是指在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记后放回原来的环境,经过一定期限后进行重捕,根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例,来估算种群密度。根据标志重捕法计算公式可得,种群中个体数(N)∶标记总数=重捕总数∶重捕中被标记的个体数,即N∶34=34∶15,则N≈77.07,结果取整数,则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于77只/公顷。故选B。
10.(2021山东,19,3分)种群增长率是出生率与死亡率之差,若某种水蚤种群密度与种群增长率的关系如图所示。下列相关说法错误的是( )
A.水蚤的出生率随种群密度的增加而降低
B.水蚤种群密度为1个/cm3时,种群数量增长最快
C.单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加而降低
D.若在水蚤种群密度为32个/cm3时进行培养,其种群的增长率会为负值
答案 BC 图中,随着种群密度的增加,种群增长率逐渐降低,这符合“S”型增长曲线的特点,在种群“S”型增长中,出生率和死亡率的起点不同,出生率的起点高于死亡率的,随着出生率的下降,死亡率的上升,种群增长率逐渐降低,A正确;在种群“S”型增长中,种群数量为K/2即题中水蚤种群密度约为12个/cm3时,种群数量增长最快,B错误;单位时间内水蚤种群的增加量即为种群增长速度,在种群“S”型增长中,种群增长速度先增加后降低,C错误;根据图中趋势可知,若在水蚤种群密度大于24个/cm3时进行培养,其种群的增长率会为负值,D正确。
11.(2021广东,6,2分)图1示某S形增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种群达到环境容纳量(K值)时,其对应的种群数量是( )
图1
A.a B.b C.c D.d
答案 B 环境容纳量即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。达到K值时种群增长速率为0,出生率等于死亡率。由图可知,当种群达到K值时,其对应的种群数量是b,故选B。
12.(2018江苏单科,19,2分)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 据题干“某种松鼠”可知,不同森林斑块中的松鼠属于同一物种,不存在生殖隔离,C项错误;据题干“由于农田的存在,某种松鼠被分隔在若干森林斑块中”可知,农田的存在,减少了松鼠的活动空间,A项错误;据“人工生态通道可以起到将森林斑块彼此连接起来的作用”可知,生态通道有利于保护该种松鼠遗传多样性,B项正确;林木密度相同而斑块不同时,松鼠的种群密度可能不同,D项错误。
审题方法 本题题干以文字形式呈现设题情境,准确获取信息关键词“某种”“分隔”“连接”是解题关键。
13.(2017课标全国Ⅲ,5,6分)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 本题考查种群密度的调查方法及注意事项等知识。用标志重捕法调查种群密度时,需要对个体进行标记,而样方法只统计其数量即可,A错误。由于陆生植物数量较少,因此进行随机取样时应适当扩大样方面积且应当适当增加样方数量,B正确,C、D错误。
审题方法 抓住题中“个体数量较少”这一关键信息,通过比较分析来确定调查种群密度时的调整。
14.(2016课标全国Ⅱ,5,6分)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
答案 C A项表述的是逐个计数法,不是样方法,A错误;随机取样后,应先计算出每个样方中蒲公英的密度,再求出所有样方蒲公英密度的平均值,B错误,C正确;D选项得出的是甲地蒲公英的总数,不是种群密度,D错误。
知识归纳 样方法适合不能活动或活动范围很小的生物,其基本步骤是确定调查对象及范围、选取样方(随机取样)、计数、计算。先计算各样方的密度,再求出所有样方密度的平均值。
15.(2016北京理综,3,6分)豹的某个栖息地由于人类活动被分隔为F区和T区。20世纪90年代初,F区豹种群仅剩25只,且出现诸多疾病。为避免该豹种群消亡,由T区引入8只成年雌豹。经过十年,F区豹种群增至百余只,在此期间F区的( )
A.豹种群遗传(基因)多样性增加
B.豹后代的性别比例明显改变
C.物种丰(富)度出现大幅度下降
D.豹种群的致病基因频率不变
答案 A 因地理隔离形成的F区和T区两个种群,在自然选择的作用下,它们种群的基因库有一定的差别,因此,将T区的豹引入F区后,会导致豹种群基因多样性增加,A项正确;从题干中无法确定豹后代的性别比例是否会发生改变,B项错误;由于T区和F区的豹只存在地理隔离,未产生生殖隔离,仍为同一物种,所以T区的豹迁到F区后,物种丰(富)度不发生改变,C项错误;F区在引入健康豹繁殖子代后,豹种群的致病基因频率将降低,D项错误。
解题思路 注意提炼关键信息“F区豹种群仅剩25只→由T区引入8只成年雌豹→F区豹种群增至百余只”,由此可推知豹种群基因多样性增加。
16.(2015江苏单科,9,2分)下列关于种群、群落和生态系统的叙述,正确的是( )
A.五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度
B.就食性而言,杂食性鸟类的数量波动小于其他食性的鸟类
C.就生态系统结构而言,生态瓶的稳定性取决于物种数
D.变色龙变化体色,主要是向同类传递行为信息
答案 B 行道树灌木丛是长方形,调查其中蜘蛛种群密度采用等距取样法,A错误;杂食性鸟类由于食物范围广,受环境影响较小,其数量波动小于其他食性的鸟类,B正确;就生态系统结构而言,生态瓶的稳定性主要取决于生产者、消费者和分解者的合理搭配,并非物种数目越多越稳定,C错误;变色龙的体色变化是为了与周围环境颜色一致,并非向同类传递行为信息,D错误。
错因分析 错选C的考生,对于生态瓶的稳定性的基本原理没有理解透彻,要使人工微生态系统正常运转,设计时不仅要考虑物种数,更要考虑系统内不同营养级生物之间的比例。
17.(2013课标全国Ⅰ,5,6分)某农场面积约140 hm2,农场丰富的植物资源为黑线姬鼠提供了良好的生存条件,鼠大量繁殖吸引鹰前来捕食。某研究小组采用标志重捕法调查该农场黑线姬鼠的种群密度,第一次捕获了100只,标记后全部放掉,第二次捕获了280只,发现其中有2只带有标记。下列叙述错误的是( )
A.鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度
B.该农场黑线姬鼠的种群密度约为100只/hm2
C.黑线姬鼠种群数量下降说明该农场的丰富度下降
D.植物→鼠→鹰这条食物链中,第三营养级含能量最少
答案 C 本题主要考查种群密度、群落丰富度、标志重捕法以及食物链营养级与所含能量关系等相关知识。黑线姬鼠的天敌——鹰的数量增加,可使黑线姬鼠的种群密度下降;设该农场黑线姬鼠总数量约为x,则x100=2802,x=14 000,故该农场黑线姬鼠的种群密度约为14000140=100(只/hm2);丰富度强调的是物种的数目,而不是种群密度;某生物在食物链中所占的营养级越高,物种所含能量越少。
18.(2013浙江理综,4,6分)下列关于出生率的叙述,正确的是( )
A.若某种群年初时的个体数为100,年末时为110,其中新生个体数为20,死亡个体数为10,则该种群的年出生率为10%
B.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
C.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
D.若比较三种年龄结构类型的种群,则稳定型的出生率最高
答案 B 本题主要考查了种群密度的相关知识。出生率是指单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比例,A选项中该种群的出生率为20%;一雌一雄婚配制的动物,生殖期雌雄比越接近1∶1,婚配成功率越高,出生率会越高;推迟某动物的性成熟,则出生率会降低;三种年龄结构类型的种群中,增长型的出生率最高。
19.(2022河北,3,2分)某兴趣小组的实验设计中,存在错误的是( )
A.采用样方法调查土壤中蚯蚓、鼠妇的种群数量
B.利用醋酸洋红对蝗虫精巢染色,观察减数分裂特征
C.利用斐林试剂检测麦芽、雪梨榨汁中的还原糖
D.利用健那绿染色观察衰老细胞中的线粒体
答案 A 鼠妇有较强的活动能力,且身体微小,不适于用样方法调查其种群密度,可采用取样器取样法进行调查,A错误;蝗虫的染色体数目相对较少,染色体较大,易于观察和计数,故可利用醋酸洋红对蝗虫精巢染色,观察减数分裂特征,B正确;麦芽、雪梨榨汁中含有还原糖且颜色较浅,故可以用斐林试剂检测麦芽、雪梨榨汁中的还原糖,C正确;衰老细胞中的线粒体数目减少、体积增大,可用健那绿染色并观察其形态及分布,D正确。
20.(2022全国甲,31,9分)为保护和合理利用自然资源,某研究小组对某林地的动植物资源进行了调查。回答下列问题。
(1)调查发现,某种哺乳动物种群的年龄结构属于增长型,得出这一结论的主要依据是发现该种群中 。
(2)若要调查林地中某种双子叶植物的种群密度,可以采用的方法是 ;若要调查某种鸟的种群密度,可以采用的方法是 。
(3)调查发现该林地的物种数目很多。一个群落中物种数目的多少称为 。
(4)该林地中,植物对动物的作用有 (答出2点即可);动物对植物的作用有 (答出2点即可)。
答案 (1)幼年个体数多,老年个体数少 (2)样方法 标志(记)重捕法 (3)(物种)丰富度 (4)植物的光合作用为动物的有氧呼吸提供氧气,植物为动物提供食物和栖息空间 土壤小动物的活动可疏松土壤,有利于植物的生长;动物可帮助植物传粉和传播种子,有利于植物的繁殖
解析 (1)种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。当幼年个体数多而老年个体数少时,种群的出生率大于死亡率,种群数量上升,此时种群的年龄结构为增长型。(2)调查种群密度时,对于双子叶植物或活动范围小、活动能力弱的动物适合采用样方法;对于活动范围大、活动能力强的动物适合采用标志(记)重捕法。(3)一个群落中的物种数目,称为物种丰富度。(4)该林地中,植物可通过光合作用为动物的有氧呼吸提供氧气,植物的叶片、果实等可以为动物提供食物,植物的存在还能为动物提供栖息空间;土壤中小动物的活动能增加土壤的透气性,进而促进植物根部细胞的有氧呼吸,动物还可以帮助植物传粉和传播种子,动、植物在生态系统中都具有重要作用。
解题技巧 解答本题(4)时,可依据群落垂直结构中动物分层的原因及动物在生态系统中的作用等知识作答。
21.(2022全国乙,31,8分)某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量,主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。回答下列问题。
(1)为保证调查的可靠性和准确性,选取样方时应注意的主要事项有 (答出3点即可)。
(2)已知调查区域总面积为S,样方面积为m,样方内平均个体数为n,则该区域的种群数量为 。
(3)与标志(记)重捕法相比,上述调查方法的优势有 (答出2点即可)。
答案 (1)随机选取样方、样方大小一致、样方数量适宜 (2)S·n/m (3)对动物的干扰小,简便快捷
解析 (1)借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物种群数量的方法的实质是样方法,用样方法调查种群密度时,选取样方需注意以下几点:一是随机取样,使调查结果不受主观因素的影响;二是样方的大小适宜且一致,样方大小应视调查对象的大小和分布情况而定;三是样方的数量应适宜,样方数量过少,其统计结果的误差可能较大,样方数量过多,花费的时间、精力较大。(2)假设调查区域内种群数量为x,根据比例相同原则,x/S=n/m,故x=S·n/m。(3)与标志(记)重捕法相比,借助空中拍照技术实施调查对动物的干扰小、操作也相对简便快捷。
22.(2021天津,13,11分)为研究降水量影响草原小型啮齿动物种群密度的机制,科研人员以田鼠幼鼠为材料进行了一系列实验。其中,野外实验在内蒙古半干旱草原开展,将相同体重的幼鼠放入不同样地中,5个月后测定相关指标,部分结果见下图。
图1 图2
(1)由图1可知, 组田鼠体重增幅更大。田鼠体重增加有利于个体存活、育龄个体增多,影响田鼠种群的 ,从而直接导致种群密度增加。
(2)由图2可知,增加降水有利于 生长,其在田鼠食谱中所占比例增加,田鼠食谱发生变化。
(3)随后在室内模拟野外半干旱和增加降水组的食谱,分别对两组田鼠幼鼠进行饲喂,一段时间后,比较两组田鼠体重增幅。该实验目的为 。
(4)进一步研究发现,增加降水引起田鼠食谱变化后,田鼠肠道微生物组成也发生变化,其中能利用草中的纤维素等物质合成并分泌短链脂肪酸(田鼠的能量来源之一)的微生物比例显著增加。田鼠与这类微生物的种间关系为 。请在下图中用箭头标示三类生物之间的能量流动方向。
答案 (1)增加降水 出生率和死亡率 (2)羊草 (3)检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起 (4)互利共生
解析 (1)由图1可知,增加降水组田鼠的体重增幅更大。田鼠体重增加有利于个体存活,降低了死亡率,育龄个体增多,出生率上升,因此通过影响种群的出生率和死亡率,可直接导致种群密度增加。(2)由图2可知,相对于半干旱组,增加降水组羊草的相对生物量增幅最大,所以增加降水有利于羊草生长,其在田鼠食谱中所占比例增加,田鼠食谱发生变化。(3)由图1可知,增加降水有助于田鼠体重的增加,由图2可知,增加降水可引起田鼠食谱组成的变化。在室内模拟野外半干旱和增加降水组的食谱,分别对两组田鼠幼鼠进行饲喂,一段时间后,比较两组田鼠体重的增幅,其目的是检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起。(4)增加降水后田鼠肠道微生物组成发生变化,其中能利用草中的纤维素等物质合成并分泌短链脂肪酸的微生物比例显著增加,而微生物合成、分泌的短链脂肪酸是田鼠的能量来源之一,说明田鼠与这类微生物的种间关系是互利共生。草中蕴含的能量分别流向田鼠和肠道微生物,田鼠中的有机物所蕴含的能量可以流向肠道微生物,肠道微生物可以为田鼠提供短链脂肪酸。所以田鼠和这类肠道微生物之间的能量流动是双向的。
23.(2017课标全国Ⅱ,31,9分)(9分)
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 。
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
解析 本题考查种群和群落的相关知识。(1)在资源不受限制的理想条件下,没有环境阻力,山鼠种群的增长曲线呈“J”型。(2)药物灭鼠后,如果出现种群数量下降,除了药物使山鼠的死亡率升高之外,造成此结果的因素还可能是山鼠的迁出率升高等。(3)引入的天敌主要是与山鼠存在捕食关系的动物。(4)种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
知识拓展 天敌
自然界中某种生物专门捕食或危害另一种生物,从生物群落中的种间关系分析可以是捕食关系或是寄生关系,如猫是鼠的天敌、寄生蜂是某些作物害虫的天敌、噬菌体是某些细菌的天敌。天敌是食物链中不可缺少的一部分。
24.(2015课标全国Ⅰ,31,10分)现有一未受人类干扰的自然湖泊,某研究小组考察了该湖泊中处于食物链最高营养级的某鱼种群的年龄组成,结果如表。
注:表中“1+”表示鱼的年龄大于等于1、小于2,其他以此类推。
回答下列问题:
(1)通常,种群的年龄结构大致可以分为三种类型,分别是 。研究表明:该鱼在3+时达到性成熟(进入成年),9+时丧失繁殖能力(进入老年)。根据表中数据可知幼年、成年和老年3个年龄组个体数的比例为 ,
由此可推测该鱼种群数量的变化趋势是 。
(2)如果要调查这一湖泊中该鱼的种群密度,常用的调查方法是标志重捕法。标志重捕法常用于调查 强、活动范围广的动物的种群密度。
(3)在该湖泊中,能量沿食物链流动时,所具有的两个特点是 。
答案 (10分)(1)增长型、衰退型、稳定型(3分) 1∶1∶1 保持稳定(每空2分,共4分) (2)活动能力(1分) (3)单向流动、逐级递减(2分)
解析 本题综合考查了种群年龄结构的类型及其与种群数量变化趋势的关系、标志重捕法及适用范围、能量流动的特点等。(1)种群的年龄结构大致分为增长型、稳定型、衰退型三种。依据题给的条件,幼年个体数为92+187+121=400个,成年个体数为70+69+62+63+72+64=400个,老年个体数为55+42+39+264=400个,故幼年、成年、老年3个年龄组个体数的比例为1∶1∶1,为稳定型,未来一段时间内,推测该鱼种群数量的变化趋势是保持稳定。(2)鱼类属于活动能力强、活动范围广的动物,因而要调查这一湖泊中该鱼的种群密度,应用标志重捕法。(3)能量沿着食物链流动时的特点是单向流动、逐级递减。
易错警示 样方法适用于植物和活动范围小的动物的种群密度的调查;标志重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物的种群密度的调查。
25.(2013课标Ⅱ,31,10分)回答与草原生态系统相关的问题:
(1)草原上鼠的天敌从鼠获得的能量最终来自 固定的能量。
(2)草原上,某种鼠的种群密度除了受迁入率和迁出率的影响,还受该鼠种群的 、 、年龄组成和性别比例等因素的影响。
(3)用样方法调查某种双子叶植物种群密度时,为避免调查者主观因素的影响,要做到 。
(4)草原生物群落的空间结构包括 和 。
答案 (10分)(1)生产者(2分,其他合理答案也给分)
(2)出生率 死亡率(每空2分,共4分)
(3)随机取样(2分)
(4)垂直结构 水平结构(每空1分,共2分)
解析 本题主要考查与草原生态系统相关的种群的特征、种群密度的调查方法、群落结构以及能量传递等知识。(1)草原上所有异养生物获得的能量最终均来源于草原上生产者固定的能量。(2)生态系统中,某一种群的种群密度受诸多因素的影响,除了受迁入率和迁出率的影响,还受出生率、死亡率、年龄组成和性别比例等因素的影响。(3)随机取样是用样方法调查种群密度时应遵守的基本原则。(4)群落的空间结构包括水平结构和垂直结构。
26.(2013山东理综,26,8分)稻田中除水稻外,还有杂草、田螺等生物。
(1)调查稻田中田螺种群密度时可采用样方法,选取样方的关键是 。根据下面的取样调查表可估算出稻田中田螺的种群密度为 只/m2。
(2)稻田中经控制后的有害生物密度与所需的防治成本有关,并影响作物的价值。图中曲线 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示将有害生物控制在不同密度时的防治成本。若将有害生物密度分别控制在图中A、B、C三点,则控制在 点时收益最大。
(3)如在适当时间将鸭引入稻田,鸭能以稻田中的杂草、田螺等有害生物为食,从而可以减少 使用,减轻环境污染。稻田生态系统中的 能将鸭的粪便分解成 以促进水稻的生长。
答案 (1)随机取样 16
(2)Ⅰ B
(3)农药 分解者(或细菌、真菌等) 无机物
解析 本题结合农业生产实际综合考查种群数量的变化和生态农业的相关知识。(1)样方法选取样方的关键是随机取样,利用样方法计算种群密度的方法是取平均值,即(15+18+15+19+15+14)÷6=16只/m2。(2)一般情况下,作物的价值应大于防治成本,故可判断曲线Ⅰ表示防治成本;两曲线的差值越大则收益越大。(3)稻田中引入鸭属于生物防治,可减少农药的使用;鸭的粪便经稻田生态系统中的分解者分解成为无机物后被水稻吸收利用,从而促进水稻生长。
考点2 种群的数量变化及应用
1.(2023山东,19,3分)(不定项)某种动物的种群具有Allee效应,该动物的种群初始密度与种群增长速率之间的对应关系如图所示。其中种群增长速率表示单位时间增加的个体数。下列分析正确的是( )
A.初始密度介于0~a时,种群数量最终会降为0
B.初始密度介于a~c时,种群出生率大于死亡率
C.将种群保持在初始密度c所对应的种群数量,有利于持续获得较大的捕获量
D.若自然状态下该动物种群雌雄数量相等,人为提高雄性占比会使b点左移
答案 AC 据图分析,初始密度介于0~a时,种群的增长速率为负值,表示该阶段的种群数量会不断下降,经过一定时间后,种群数量最终会降为0,A正确;初始密度介于a~b时,种群的增长速率为负值,此时种群的出生率小于死亡率(不考虑迁入迁出),B错误;初始密度为c时,种群的增长速率最大,将种群保持在该初始密度所对应的种群数量,有利于持续获得较大的捕获量,C正确;b点时种群的增长速率为0,此时种群的出生率等于死亡率,人为提高雄性个体的占比,会影响性别比例,降低增长速率,达到种群出生率等于死亡率的初始密度值会增大,b点右移,D错误。
2.(2023辽宁,10,2分)在布氏田鼠种群数量爆发年份,种内竞争加剧,导致出生率下降,个体免疫力减弱,翌年种群数量大幅度减少;在种群数量低的年份,情况完全相反,下列叙述错误的是( )
A.布氏田鼠种群数量达到K/2时,种内竞争强度最小
B.布氏田鼠种群数量低的年份,环境容纳量可能不变
C.布氏田鼠种群数量爆发年份,天敌捕食成功的概率提高
D.布氏田鼠种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用
答案A 数量呈“S”形增长的种群中,种群数量越小,种内竞争越小,种群发展初期种内竞争强度最小,A错误。若不同年份布氏田鼠种群生活的环境条件没有改变,则其环境容纳量可能不变,B正确。布氏田鼠种群数量爆发年份,由于种群数量多,其被天敌捕食的概率升高,C正确。布氏田鼠种群数量增多时,由于种内竞争加剧和被捕食率增加,布氏田鼠种群数量锐减;种群数量低时情况相反,该方式为负反馈调节,D正确。
3.(2022浙江1月选考,14,2分)沙蝗的活动、迁徙有“逐水而居”的倾向。某年,沙蝗从非洲经印度和巴基斯坦等国家向中亚迁徙,直到阿富汗以及我国西北边境,扩散和迁徙“戛然而止”。下列叙述正确的是( )
A.沙蝗停止扩散的主要原因是种内竞争加剧
B.沙蝗种群的数量波动表现为非周期性变化
C.天敌对沙蝗的制约作用改变了沙蝗的生殖方式
D.若沙蝗进入我国西北干旱地区将呈现“J”形增长
答案 B 题中提示沙蝗的活动、迁徙有“逐水而居”的倾向,我国西北边境干旱缺水,这应是沙蝗停止扩散的主要原因,A错误;沙蝗种群数量主要是因气候的变化而表现出非周期性波动,B正确;天敌对沙蝗的捕食会影响其种群密度,但不改变其生殖方式,C错误;因空间、资源等条件的限制,沙蝗一般不能呈现“J”形增长,D错误。
4.(2022海南,8,3分)某学者提出,岛屿上的物种数取决于物种迁入和灭亡的动态平衡。图中曲线表示面积大小不同和距离大陆远近不同的岛屿上物种的迁入率和灭亡率,S1、S2、S3和S4表示迁入率和灭亡率曲线交叉点对应的平衡物种数,即为该岛上预测的物种数。下列有关叙述错误的是( )
A.面积相同时,岛屿距离大陆越远,预测的物种数越多
B.与大陆距离相同时,岛屿面积越大,预测的物种数越多
C.物种数相同情况下,近而大的岛,迁入率高;远而小的岛,迁入率低
D.物种数相同情况下,小岛上的物种灭亡率高于大岛
答案 A 由题图分析,岛屿距离大陆越近,物种迁入率越高,岛屿面积越小,物种灭亡率越高。由题图可知,面积相同时,S15.(2022江苏,9,2分)将小球藻在光照下培养,以探究种群数量变化规律。下列相关叙述正确的是( )
A.振荡培养的主要目的是增大培养液中的溶氧量
B.取等量藻液滴加到血细胞计数板上,盖好盖玻片,稍待片刻后再计数
C.若一个小格内小球藻过多,应稀释到每小格1~2个再计数
D.为了分析小球藻种群数量变化总趋势,需连续统计多天的数据
答案 D 振荡培养的主要目的是加速二氧化碳溶解于培养液中,增大培养液中的溶二氧化碳量,A错误;使用血细胞计数板计数时,需先盖好盖玻片,将藻液滴在盖玻片边缘,让其自行渗入计数室,多余的藻液用滤纸吸去,片刻后,待小球藻全部沉降到计数室底部再计数,B错误;若一个小格内小球藻过多,应进行稀释,一般稀释到每小格5~10个小球藻再计数,C错误;为了分析小球藻种群数量变化总趋势,需连续统计多天的数据,D正确。
6.(2022辽宁,11,2分)人工草坪物种比较单一,易受外界因素的影响而杂草化。双子叶植物欧亚蔊菜是常见的草坪杂草。下列叙述错误的是( )
A.采用样方法调查草坪中欧亚蔊菜的种群密度时,随机取样是关键
B.喷施高浓度的2,4-D可以杀死草坪中的欧亚蔊菜
C.欧亚蔊菜入侵人工草坪初期,种群增长曲线呈“S”形
D.与自然草地相比,人工草坪自我维持结构和功能相对稳定的能力较低
答案 C 常用样方法调查双子叶植物的种群密度,采用样方法调查其种群密度时,随机取样是关键,A正确;一般来说,与单子叶植物相比,双子叶植物对生长素更为敏感,故喷施高浓度的2,4-D(生长素类调节剂)可以杀死草坪中的欧亚蔊菜,B正确;由于环境适宜等,欧亚蔊菜入侵人工草坪初期,种群增长曲线类似“J”形,C错误;与自然草地相比,人工草坪物种比较单一,群落营养结构简单,自我调节能力较低,维持自身结构和功能相对稳定的能力(抵抗力稳定性)较低,D正确。
7.(2022河北,13,2分)20世纪70年代褐家鼠由外地进入新疆,对当地生态系统造成危害。研究发现,新疆某地褐家鼠种群的周限增长率为1.247(t+1年与t年种群数量的比值),种群年龄组成(年龄结构)如图。下列叙述正确的是( )
A.该种群老年个体占比较低,属于衰退型种群
B.依据其年龄组成(年龄结构)和周限增长率推测,该种群很难被去除
C.该种群扩大过程中,当地生态系统物种丰富度提高,食物网更复杂
D.作为近缘物种,褐家鼠与当地的鼠类具有相同的种群增长能力
答案 B 图中,该种群幼龄个体远多于老年个体,属于增长型种群,A错误;该种群年龄结构为增长型,周限增长率为1.247(t+1年与t年种群数量的比值),种群数量呈“J”形增长,很难被去除,B正确;该种群扩大过程中,会对当地其他物种的生存造成威胁,当地生态系统物种丰富度降低,食物网变简单,C错误;褐家鼠在与当地鼠类竞争中占优势,种群增长能力高于当地鼠类,D错误。
8.(2021浙江1月选考,16,2分)大约在1800年,绵羊被引入到塔斯马尼亚岛,绵羊种群呈“S”形曲线增长,直到1860年才稳定在170万头左右。下列叙述正确的是( )
A.绵羊种群数量的变化与环境条件有关,而与出生率、死亡率变动无关
B.绵羊种群在达到环境容纳量之前,每单位时间内种群增长的倍数不变
C.若绵羊种群密度增大,相应病原微生物的致病力和传播速度减小
D.若草的生物量不变而种类发生改变,绵羊种群的环境容纳量可能发生变化
答案 D 绵羊种群数量的变化与环境条件、出生率和死亡率变动均有关,A错误;绵羊种群呈“S”形曲线增长,在达到环境容纳量之前,种群增长速率先增大后减小,种群增长率逐渐降低,只有当种群呈“J”形曲线增长时,每单位时间内种群增长的倍数才不变,B错误;若绵羊种群密度增大,相应病原微生物的致病力和传播速度增强,C错误;若草的生物量不变而种类发生改变,绵羊种群的环境容纳量可能因可食用草类的改变而发生变化,D正确。
9.(2021湖北,14,2分)20 世纪末,野生熊猫分布在秦岭、岷山和小相岭等6大山系。全国已建立熊猫自然保护区40余个,野生熊猫栖息地面积大幅增长。在秦岭,栖息地已被分割成5个主要活动区域;在岷山,熊猫被分割成10多个小种群;小相岭山系熊猫栖息地最为破碎,各隔离种群熊猫数量极少。下列叙述错误的是( )
A.熊猫的自然种群个体数量低与其繁育能力有关
B.增大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量
C.隔离阻碍了各种群间的基因交流,熊猫小种群内会产生近亲繁殖
D.在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊,可以提高熊猫的种群数
答案 D 种群的出生率大于死亡率时,种群的数量会增加,熊猫的自然种群个体数量低与其繁育能力有关,A正确;增大熊猫自然保护区的面积可为熊猫提供更多的食物和栖息空间,可提高环境容纳量,B正确;隔离使不同活动区域的熊猫无法交配,阻碍了各种群间的基因交流,熊猫小种群内会出现近亲繁殖,C正确;在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊,没有了地理隔离,会减少熊猫的种群数,D错误。
10.(2021河北,13,2分)烟粉虱为害会造成番茄减产。研究者对番茄单作、番茄玫瑰邻作(番茄田与玫瑰田间隔1 m)模式下番茄田中不同发育阶段的烟粉虱及其天敌进行了调查,结果见下表。下列叙述错误的是( )
A.由单作转为邻作,烟粉虱种群的年龄结构改变
B.由单作转为邻作,烟粉虱种群中成虫的空间分布类型改变
C.由单作转为邻作,群落的水平结构改变
D.玫瑰吸引天敌防治害虫,体现了生态系统信息调节生物种间关系的功能
答案 B 番茄单作烟粉虱种群的年龄结构是同一植株上成虫数量大于若虫数量,番茄玫瑰邻作则相反,A正确;无论是邻作还是单作,成虫都是在各部位的叶上都有分布,且上部叶分布最多,下部叶分布最少,空间分布类型并没有改变,B错误;由单作(只有番茄)转为邻作(有番茄和玫瑰),从水平方向上考虑,生物的种类发生了改变,群落的水平结构发生了改变,C正确;玫瑰可通过一定的信息吸引天敌,从而防治害虫,体现了生态系统信息调节生物种间关系的功能,D正确。
11.(2020山东,11,2分)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。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 甲藻单独培养时,其种群数量曲线为“S”型曲线,环境容纳量K值约为2.0×106个,则该种群增长速率最大时其种群数量为K/2,即约为1.0×106个,A正确;读图分析,混合培养中在10~12天时,甲藻数量增长缓慢的主要原因是此时食物不足、空间有限等使种内竞争更加激烈,B错误;读图分析,乙藻单独培养时其种群数量增长曲线为“S”型,C正确;读图分析,混合培养时甲藻的种群增长曲线仍为“S”型且K值变化较小,但混合培养时乙藻的种群增长曲线不再是“S”型,且在竞争中被淘汰,D正确。
12.(2020浙江7月选考,14,2分)下列关于某种昆虫种群存活曲线的叙述,正确的是( )
A.存活曲线的横坐标表示该昆虫种群的年龄
B.绘制种群存活曲线至少需要观察记录100个个体
C.必须从不同年龄组中选取相同比例的观察记录个体
D.当所有被选取的个体达到平均寿命后停止观察记录
答案 A 存活曲线是表示种群中全部个体死亡过程和死亡情况的曲线,题述昆虫种群存活曲线的横坐标表示该昆虫种群的年龄,纵坐标表示存活个体数的对数值,A正确;在收集数据时,需要至少观察1 000个新孵化幼虫或新出生个体,随后跟踪记录每个个体的死亡年龄,直至全部个体死亡为止,再统计分析并绘制曲线,故B、C、D错误。
13.(2019课标全国Ⅰ,6,6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
答案 D 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,细菌甲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,细菌甲的生存环境理想,在较短时间内,种群增长会出现“J”型增长阶段,D错误。
14.(2019浙江4月选考,12,2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 本题通过对环境容纳量的基础判断,考查考生对种群“S”型增长知识的理解,体现了对生命观念中的稳态与平衡观要素的考查。种群数量在K/2时增长最快,A正确;同一群落各种群的环境容纳量一般是不同的,B错误;环境容纳量会随着环境条件的改变而改变,C正确;环境容纳量是种群数量在生存环境中的稳定平衡密度,D正确。
15.(2018课标全国Ⅰ,5,6分)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 D 本题通过基础判断的形式考查种群数量的相关知识,属于对科学思维素养中归纳与概括要素的考查。自然界的资源和空间总是有限的,当种群密度增大时,种内斗争就会加剧,种群密度就会制约种群数量增长,A、B正确;当鱼塘中某种鱼的密度高于或低于最适密度时,单位水体该鱼的产量均会下降,即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,C正确;培养瓶中细菌种群数量达到K值前,随种群密度的增加,密度对种群数量增长的制约作用逐渐增强,D错误。
16.(2018浙江4月选考,18,2分)在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数量进行了调查之后,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/前一年末种群个体数量),结果如图所示。下列关于这4年调查期间的种群数量变化的叙述,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年末乙种群数量不一定大于甲
C.第3年末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 本题通过曲线分析的形式考查种群的数量变化,体现了对科学思维中模型与建模要素的考查。曲线图反映的是两个种群L值的变化情况,由于甲、乙两个种群内个体的初始数量均未知,因此不能判断两个种群数量,故两种群的增长速度不一定相等,A正确。由于甲、乙两个种群内个体的初始数量均未知,故第2年末乙种群数量不一定大于甲,B正确。第3年末乙种群L=1.0,且在接下来的第3~4年内L值小于1.0、大于0,即种群数量在减少,故第3年末乙种群数量达到了最大值,C正确。这4年中甲种群L值均为1.5,每年增加的数量都较前一年多,D错误。
17.(2017课标全国Ⅰ,5,6分)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
答案 D 本题考查了考生对种群增长曲线的理解及其在农业生产上的应用,通过模型分析的形式考查科学思维素养中的模型与建模要素。为了合理地利用资源,应该在种群数量超过K/2时捕获,使每次捕获后,家畜种群数量降低到K/2,这样可以保证种群数量尽快地恢复。图中甲、乙、丙点时的种群数量没有达到K/2,丁点时超过K/2,D正确。
18.(2016天津理综,3,6分)在丝瓜地生态系统中,丝瓜、昆虫甲、昆虫乙存在捕食关系。如图为某年度调查甲、乙两种昆虫种群数量变化的结果。下列叙述正确的是( )
A.该丝瓜地的碳循环在丝瓜、昆虫与无机环境之间完成
B.依据随机取样原则统计成虫数量可计算出昆虫种群密度
C.乙与甲的数量比值代表两种昆虫间的能量传递效率
D.乙数量的增加会减少甲种群对丝瓜的摄食量
答案 D 碳循环发生在生物群落与无机环境之间,具有全球性,A错误;只统计成虫数量计算出的是成虫的密度,B错误;乙与甲的数量比值不能代表两种昆虫间的能量传递效率,C错误;由于乙捕食甲,因此乙数量的增加使甲种群数量减少,从而使甲种群对丝瓜的摄食量减少,D正确。
易错警示 物质循环发生在无机环境和生物群落之间,生物群落包括动物、植物、微生物等。
19.(2015北京理综,4,6分)大蚂蚁和小蚂蚁生活在某地相邻的两个区域。研究者在这两个蚂蚁种群生活区域的接触地带设4种处理区,各处理区均设7个10 m×10 m的观测点,每个观测点中设有均匀分布的25处小蚂蚁诱饵投放点。在开始实验后的第1天和第85天时分别统计诱饵上小蚂蚁的出现率并进行比较,结果见表。
对本研究的实验方法和结果分析,表述错误的是( )
A.小蚂蚁抑制大蚂蚁的数量增长
B.采集实验数据的方法是样方法
C.大蚂蚁影响小蚂蚁的活动范围
D.土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围
答案 A 根据表格数据分析,土壤含水量和大蚂蚁的存在都影响了小蚂蚁的活动范围,进而影响了小蚂蚁的数量增长,A错误,C、D正确;实验各处理区均设7个10 m×10 m观测点,这种调查方法是样方法,B正确。
20.(2015广东理综,4,4分)如图表示在一个10 mL封闭培养体系中酵母细胞数量的动态变化,关于酵母细胞数量的叙述,正确的是( )
A.种内竞争导致初始阶段增长缓慢
B.可用数学模型Nt=N0λt表示
C.可用取样器取样法计数
D.K值约为120 000个
答案 D 酵母菌种群在培养初期需经过一段的调整适应,故增长缓慢,A错误;在封闭培养体系中培养的酵母菌数量呈“S”型增长,不适用“J”型增长的数学模型,B错误;酵母菌的计数方法是抽样检测法,C错误;由图知,K值为12×1 000×10=120 000(个),D正确。
易错易混 由于资源和空间有限,密闭培养体系中的酵母菌数量呈“S”型增长。培养液中酵母菌种群数量的调查用抽样检测法。
21.(2014浙江理综,4,6分)下列关于环境容纳量的叙述,正确的是 ( )
A.环境容纳量是指种群的最大数量
B.种群的内源性调节因素不会改变环境容纳量的大小
C.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
D.植食动物在自然环境条件下,一年四季的环境容纳量以冬季最大
答案 B 环境容纳量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,实际上,种群数量是在一个平均值附近上下波动的,这个平均值才是环境容纳量,A错误;环境容纳量不受种群内源性调节因素的影响,B正确;在理想条件下,种群数量呈“J”型增长,无K值,C错误;由于食物的影响,植食动物种群的环境容纳量在冬季最小,D错误。
22.(2020江苏单科,10,2分)下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的叙述,错误的是( )
A.将酵母菌接种到培养液中,并进行第一次计数
B.从静置的培养液中取适量上清液,用血细胞计数板计数
C.每天定时取样,测定酵母菌细胞数量,绘制种群数量动态变化曲线
D.营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一
答案 B “探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验中,需要每天定时取样进行计数,绘制酵母菌种群数量动态变化曲线,第一次计数在接种酵母菌后进行,A、C正确;从试管中吸取培养液之前应将试管振荡几次,使酵母菌混合均匀,减小实验误差,B错误;酵母菌的繁殖需要充足的营养物质、适宜的温度、pH等条件,营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一,D正确。
23.(2019海南单科,23,2分)将接种在马铃薯培养液中的酵母菌培养一段时间后,充分混匀并随机分成不等的两组后分别进行培养。下列说法错误的是( )
A.酵母菌种群增长所需的能量全部来自马铃薯培养液
B.若要估算培养液中酵母菌的数量,可借助显微镜进行
C.培养液被分成上述两组时,其中的酵母菌种群密度是不同的
D.给营养充足的培养液通入O2有利于酵母菌种群数量的增加
答案 C 酵母菌属于异养兼性厌氧型微生物,其种群增长所需的能量来自培养液中有机物的氧化分解,A正确;若要估算培养液中酵母菌的数量,可用血细胞计数法(或显微计数法),需要借助显微镜,B正确;培养液与酵母菌充分混匀后被分成不等的两份,两组酵母菌的种群数量不同,但密度是相同的,C错误;给营养充足的培养液通入O2有利于酵母菌进行有氧呼吸,种群数量会增加,D正确。
知识归纳 酵母菌种群“S”型增长各阶段的特征
24.(2017江苏单科,5,2分)某小组开展酵母菌培养实验,如图是摇瓶培养中酵母种群变化曲线。下列相关叙述正确的是( )
A.培养初期,酵母因种内竞争强而生长缓慢
B.转速150 r/min时,预测种群增长曲线呈“S”型
C.该实验中酵母计数应采用稀释涂布平板法
D.培养后期,酵母的呼吸场所由胞外转为胞内
答案 B 在培养初期,酵母种群密度较小,其种内斗争较弱,生长缓慢是其为适应环境而调整的结果,A错误;由于是在摇瓶中培养,其环境资源条件有限,转速150 r/min时,种群增长曲线应呈“S”型,B正确;酵母计数应采用显微计数法,C错误;酵母的呼吸场所只在胞内,D错误。
25.(2015江苏单科,13,2分)血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具,下列叙述正确的是( )
A.每块血细胞计数板的正中央有1个计数室
B.计数室的容积为1 mm×1 mm×0.1 mm
C.盖盖玻片之前,应用吸管直接向计数室滴加样液
D.计数时,不应统计压在小方格角上的细胞
答案 B 每块血细胞计数板的正中央有2个计数室,A错误;计数室的容积为1 mm×1 mm×0.1 mm,B正确;应先盖盖玻片,再滴加样液,让样液自行渗入,C错误;计数时,应计算小方格内的细胞和相邻两边及顶点上的细胞,D错误。
问题分析 虽然血细胞计数板在科学实验中是一种常用的计数工具,但是由高中理科实验开设率普遍较低,因此考生对血细胞计数板的结构和使用方法非常陌生,就连“每块血细胞计数板有几个计数室”这样的基础问题都不清楚。
26.(2021江苏,19,3分)(多选)数据统计和分析是许多实验的重要环节。下列实验中获取数据的方法合理的是 ( )
A.实验①B.实验②C.实验③D.实验④
答案 ABC 探究唾液淀粉酶活性的最适温度时,应当选取系列温度梯度进行实验,如10 ℃、20 ℃、30 ℃等,不能仅选择题述3个温度进行实验,D错误。
27.(2022湖南,20,9分)入侵生物福寿螺适应能力强、种群繁殖速度快。为研究福寿螺与本土田螺的种间关系及福寿螺对水质的影响,开展了以下实验:
实验一:在饲养盒中间放置多孔挡板,不允许螺通过,将两种螺分别置于挡板两侧饲养;单独饲养为对照组。结果如图所示。
实验二:在饲养盒中,以新鲜菜叶喂养福寿螺,每天清理菜叶残渣;以清洁自来水为对照组。结果如表所示。
注:水体浑浊度高表示其杂质含量高
回答下列问题:
(1)野外调查本土田螺的种群密度,通常采用的调查方法是 。
(2)由实验一结果可知,两种螺的种间关系为 。
(3)由实验二结果可知,福寿螺对水体的影响结果表现为 。
(4)结合实验一和实验二的结果,下列分析正确的是 (填序号)。
①福寿螺的入侵会降低本土物种丰富度
②福寿螺对富营养化水体耐受能力低
③福寿螺比本土田螺对环境的适应能力更强
④种群数量达到K2时,是防治福寿螺的最佳时期
(5)福寿螺入侵所带来的危害警示我们,引种时要注意 (答出两点即可)。
答案 (1)样方法 (2)竞争 (3)使水体氮磷总量提高,使水体浑浊度上升 (4)①③ (5)考虑与本土物种的种间关系;考虑引入物种是否影响当地生态
解析 (1)对于活动能力弱,活动范围小的动物可用样方法来统计其种群密度。(2)由实验一结果可知,福寿螺与本土田螺共同培养时,本土田螺数量急剧下降,对照组中单独培养本土田螺时则无此现象,故二者为竞争关系。(3)由实验二结果可知,随着福寿螺养殖天数的增加,水体氮磷总量提高,水体浑浊度上升。(4)福寿螺在与本地物种竞争中占优势,福寿螺入侵可能使部分本土物种灭绝,从而降低本地的物种丰富度,①正确;由题意可知,福寿螺对富营养化水体的耐受性很强,且比本土田螺对环境的适应能力强,②错误,③正确;K/2时种群数量增长最快,则防治福寿螺应该在种群数量达到K/2前进行,④错误。
28.(2022浙江1月选考,26,7分)(7分)玉米是我国广泛栽培的禾本科农作物,其生长过程常伴生多种杂草(其中有些是禾本科植物),杂草与玉米竞争水、肥和生长空间。回答下列问题:
(1)从种群分布型的角度考虑,栽培玉米时应遵循 、合理密植的原则,使每个个体能得到充分的太阳光照。栽培的玉米个体生长基本同步,种群存活曲线更接近 。
(2)某个以玉米为主要农作物的农田生态系统中,有两条食物链:①玉米→野猪→豺;②玉米→玉米蝗→乌鸫→蝮蛇→鹰。从能量流动角度分析,能量 的不同导致两条食物链的营养级数量不同。食物链乃至食物网能否形成取决于哪一项? (A.可利用太阳能 B.初级消费者可同化的能量 C.总初级生产量 D.净初级生产量)。
(3)玉米栽培过程需除草,常用除草方法有物理除草、化学除草和生物除草等。实际操作时,幼苗期一般不优先采用生物除草,其理由是抑(食)草生物不能 。当玉米植株长到足够高时,很多杂草因 被淘汰。
(4)玉米秸秆自然分解,所含的能量最终流向大气圈,我们可以改变能量流动 获得人类需要的物质和能量,如生产沼气等,客观上减少温室气体的排放,有助于我国提前达成“碳达峰”和“碳中和”的目标。
答案 (1)均匀分布 凸型(形) (2)传递效率 B (3)辨别玉米和杂草 缺少光照 (4)途径
解析 (1)人工栽培的玉米种群为实现每个个体都能得到充分的太阳光照,应遵循均匀分布、合理密植的原则。栽培的玉米植株在人为精心呵护下,收获前的总体存活率较高,种群存活曲线更接近凸形。(2)两条食物链都以玉米为起点,但由于两条食物链中的能量传递效率存在差异,两条食物链能维持的营养级数目不同。食物链乃至食物网能否形成,关键看生产者同化的能量中有多少能被初级消费者同化。(3)抑(食)草生物不能辨别玉米幼苗和杂草,因此在幼苗期采用生物除草方法起不到良好效果。玉米植株不断长高,会遮挡下层生物,很多杂草因为缺少光照而被淘汰。(4)利用玉米秸秆生产沼气等,改变了能量流动的途径,实现了能量的多级利用,沼气等的使用可以减少化石燃料的燃烧,这有助于我国提前达成“碳达峰”和“碳中和”的目标。
易混易错 (1)目前已发现三种不同类型的存活曲线:类型Ⅰ(凸形),即大多数个体都能活到平均生理年龄,但达到这一年龄后,短期内几乎全部死亡,人类和很多高等动物都十分接近这一类型;类型Ⅱ(对角线形),即各年龄组死亡率相同,水螅、一些鸟类和小型哺乳类动物比较接近这一类型;类型Ⅲ(凹形),即低龄死亡率极高,但是一旦活到了某一年龄,死亡率就变得很低而且稳定,牡蛎和树蛙属于这一类型。(2)食物链乃至食物网能否形成,不能只看净初级生产量的大小,要看初级消费者可同化能量的大小,因为净初级生产量即使很大,也可能只是初级消费者不愿摄食的部分。
29.(2019课标全国Ⅲ,31,8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 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。
易错警示 K值的易错点解读
(1)K值不是一成不变的:K值会随着环境的改变而发生变化,当环境遭到破坏时,K值会下降;当环境条件状况改善时,K值会上升。
(2)在环境不遭受破坏的情况下,种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候,会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
(3)K值并不是种群数量的最大值:K值是环境容纳量,即在保证环境不被破坏的前提下所能容纳的种群数量最大值;种群数量所达到的最大值会超过K值,但最大值存在的时间很短,因为环境已遭到破坏。
30.(2015山东理综,27,12分)湿地是地球上重要的生态系统,具有稳定环境、物种保护及资源供应等功能。
(1)某湿地由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、碱蓬、柽柳等,这体现了群落的 结构。调查湿地中芦苇的种群密度常用 法。
(2)图中甲、乙两条曲线分别表示湿地中两种生物当年的种群数量(Nt)和一年后的种群数量(Nt+1)之间的关系,直线p表示Nt+1=Nt。甲曲线上A、B、C三点中,表示种群数量增长的是 点;乙曲线上D、E、F三点中,表示种群数量相对稳定的是 点;Nt小于a时,甲、乙两条曲线中 曲线所代表的生物更易消亡。
(3)湿地生态系统被破坏后,生物种类贫乏。要恢复其生物多样性,在无机环境得到改善的基础上,生态系统组成成分中首先应增加 的种类及数量。随着生物多样性和食物网的恢复,湿地生态系统的 稳定性增强。为保护湿地的生物多样性,我国已建立多个湿地自然保护区,这属于 保护。
答案 (1)水平 样方 (2)B F 甲 (3)生产者 抵抗力 就地
解析 本题通过种群数量变化曲线的分析考查科学思维中的演绎与推理能力。(1)该湿地由浅水区到陆地的种群分布属于群落的水平结构;调查植物种群密度常用样方法。(2)图中直线p上的点(如A、F)表示种群数量稳定,该曲线上方的点(如B、D、E)表示种群数量会增长;Nt小于a时,甲种群数量(Nt+1)低于直线p,乙种群数量(Nt+1)明显高于直线p,由此可知甲种群数量在减少,更易消亡。(3)生态系统的稳定性主要与生产者的种类和数量有关,建立自然保护区属于保护生物多样性的方式中的就地保护。
易错警示 注意理解图中直线p上下方的点的含义,上方的点表示种群数量增多,下方的点表示种群数量减少。
31.(2013重庆理综,7,20分)
Ⅰ.马拉松长跑是一项超强体育运动,需要运动员有良好的身体素质。请回答下列有关问题:
(1)运动员出发后心跳加快,是 调节的结果;运动停止后心跳并不立即恢复到正常水平,原因之一是激素调节具有 的特点。
(2)出发后体温逐渐升高,一段时间后在较高水平上维持相对稳定,这是 达到动态平衡的结果;途中运动员会大量出汗,造成血浆的 升高,故应及时补充水分。
(3)长时间跑步会感到疲劳,但运动员仍能坚持跑完全程,控制该行为的中枢部位是 。
Ⅱ.某山区坡地生态环境破坏严重,人们根据不同坡度,分别采取保护性耕作、经济林种植和封山育林对其进行了治理。
题7-Ⅱ图
(1)陡坡在封山育林后若干年内,经历了一年生草本、多年生草本和灌木三个阶段,其典型物种的种群密度变化如题7-Ⅱ图所示。调查植物种群密度常用的方法是 。图中,O→a,物种①密度上升,原因是在适宜条件下,物种①的 ;b→c,物种①逐渐消失,物种②密度逐渐降低到相对稳定,原因是物种②能耐受 ;c点后,在适宜气候条件下群落中最终占主导地位的植物类型将是 。
(2)该坡地经治理后,既扩大了植被覆盖面积、增加了对大气中 的固定,又提高了经济产出,初步实现了生态效益和经济效益的同步发展。
答案 (20分)Ⅰ.(1)神经和体液 作用时间较长 (2)产热和散热 渗透压 (3)大脑皮层
Ⅱ.(1)样方法 出生率大于死亡率 弱光 乔木 (2)碳元素(CO2)
解析 Ⅰ主要考查人体生命活动调节的相关知识;Ⅱ主要考查种群和群落的相关知识。Ⅰ.(1)参加马拉松长跑的运动员出发后心跳加快,是神经调节和体液调节共同作用的结果;因激素调节作用时间较长,所以运动停止后心跳并不立即恢复到正常水平。(2)体温的相对稳定是机体通过神经—体液调节使产热和散热达到平衡的结果;运动员大量出汗,造成血浆的渗透压升高,故应及时补充水分。(3)长时间跑步会感到疲劳,但运动员仍能坚持跑完全程,该行为是由大脑皮层中的神经中枢控制的行为。
Ⅱ.(1)调查植物种群密度常用样方法;种群的出生率大于死亡率时,种群密度上升;由曲线图可知b→c,物种③为优势物种,物种①因不能耐受弱光而逐渐消失,而物种②因能耐受弱光所以其种群密度降低到相对稳定;c点后,在适宜气候条件下,乔木将占主导地位。(2)该坡地经治理后,在增加植被覆盖面积,提高了光能利用率,增加了对大气中CO2的固定的同时,也提高了经济产出。
考点3 影响种群数量变化的因素
1.(2023广东,6,2分)某地区蝗虫在秋季产卵后死亡,以卵越冬。某年秋季降温提前,大量蝗虫在产卵前死亡,次年该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗虫种群密度下降的合理解释是( )
A.密度制约因素导致出生率下降
B.密度制约因素导致死亡率上升
C.非密度制约因素导致出生率下降
D.非密度制约因素导致死亡率上升
答案 C 影响种群密度变化的干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害都属于非密度制约因素,秋季降温提前导致大量蝗虫在产卵前死亡,使蝗虫的出生率降低,为非密度制约因素导致的出生率下降,进而使蝗虫种群密度下降,C正确。
2.(2023浙江6月选考,5,2分)东亚飞蝗是我国历史上发生大蝗灾的主要元凶,在土壤含水率<15%的情况下,85%以上的受精卵可以孵化,一旦食物(植物幼嫩的茎、叶)等条件得到满足,很容易发生大爆发。下列因素中,对东亚飞蝗的繁衍、扩散起阻碍作用的是( )
A.充沛的降水 B.肥沃的土壤
C.连片的麦田 D.仅取食种子的鸟类
答案 A 东亚飞蝗在土壤含水量<15%的情况下,85%以上的受精卵可以孵化,这说明气候干旱是其种群增长的重要原因,故充沛的降水对东亚飞蝗的繁衍、扩散起阻碍作用,A正确。肥沃的土壤、连片的麦田等因素利于植物为东亚飞蝗提供幼嫩的茎、叶,可为其大爆发提供充足的食物条件,B、C不符合题意。仅取食种子的鸟类与东亚飞蝗没有捕食或明显的竞争关系,不能阻碍其繁衍和扩散,D不符合题意。
3.(2023浙江1月选考,14,2分)在我国江南的一片水稻田中生活着某种有害昆虫。为了解虫情,先后两次(间隔3天)对该种群展开了调查,前后两次调查得到的数据统计结果如图所示。
在两次调查间隔期内,该昆虫种群最可能遭遇到的事件为( )
A.受寒潮侵袭 B.遭杀虫剂消杀 C.被天敌捕杀 D.被性外激素诱杀
答案 D 与第一次调查结果相比,第二次调查中相对于雌性个体,处于生殖期的雄性个体数急剧下降,故推测为性外激素诱杀,D正确。
4.(2022浙江6月选考,6,2分)许多因素能调节种群数量。下列属于内源性调节因素的是( )
A.寄生 B.领域行为
C.食物 D.天敌
答案 B 能够调节种群数量的因素包括外源性因素和内源性因素,其中外源性因素包括气候、食物、疾病、寄生和捕食等,内源性因素包括领域行为和内分泌等种群内部的影响因素,B正确。
5.(2022山东,19,3分)(不定项)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( )
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
答案 B 由题中信息可知,补充量与相应亲体数量之差为一个繁殖周期内的种群增长数量。亲体数量约为1 000个时,亲体数量与补充量相等,说明已经达到该种群的K值,此时可获得最大日捕捞量,但不能获得最大持续捕捞量;亲体数量约为500个(K/2)时,补充量和亲体数量之差最大,种群增长速率最大,捕捞后种群数量在K/2处时可获得最大持续捕捞量,A错误,B正确。亲体数量超过1 000个时,补充量为1 000个,二者不相等,C错误。饲料作为食物对种群数量的影响是与种群密度相关的,种群密度越大,受食物短缺的影响就越大,因此饲料是影响该种群数量变化的密度制约因素,D错误。
6.(2023湖南,20,11分)濒危植物云南红豆杉(以下称红豆杉)是喜阳喜湿高大乔木,郁闭度对其生长有重要影响。研究人员对某区域无人为干扰生境和人为干扰生境的红豆杉野生种群开展了调查研究。选择性采伐和放牧等人为干扰使部分上层乔木遭破坏,但尚余主要上层乔木,保持原有生境特点。无人为干扰生境下红豆杉野生种群年龄结构的调查结果如图所示。回答下列问题:
(1)调查红豆杉野生种群密度时,样方面积最合适的是 (填“1”“20”或“400”)m2,理由是 。由图可知,无人为干扰生境中红豆杉种群年龄结构类型为 。
(2)调查发现人为干扰生境中,树龄≤5年幼苗的比例低于无人为干扰生境,可能的原因是 。分析表明,人为干扰生境中6~25年树龄红豆杉的比例比无人为干扰生境高11%,可能的原因是 。选择性采伐与红豆杉生态位重叠度 (填“高”或“低”)的部分植物,有利于红豆杉野生种群的自然更新。
(3)关于红豆杉种群动态变化及保护的说法,下列叙述正确的是 。
①选择性采伐和放牧等会改变红豆杉林的群落结构和群落演替速度
②在无人为干扰生境中播撒红豆杉种子将提高6~25年树龄植株的比例
③气温、干旱和火灾是影响红豆杉种群密度的非密度制约因素
④气候变湿润后可改变红豆杉的种群结构并增加种群数量
⑤保护红豆杉野生种群最有效的措施是人工繁育
答案 (1)400 红豆杉个体数量较少,单株占地面积较大 增长型 (2)人为干扰生境中的选择性采伐和放牧等使树龄≤5年幼苗的死亡率较高 红豆杉是喜阳乔木,人为干扰生境中部分上层乔木遭破坏,郁闭度较低,更适合6~25年树龄红豆杉生存 高 (3)①③
解析 (1)濒危植物云南红豆杉是高大乔木,调查乔木时的样方大小通常为10 m×10 m,红豆杉个体数量较少,可适量扩大样方面积,故样方面积最合适的是400 m2。由图可知,无人为干扰生境中,0~5年树龄个体数明显多于其他树龄个体数,故种群年龄结构为增长型。(2)由题意知,选择性采伐和放牧等人为干扰生境可能使树龄≤5年幼苗的死亡率较高,故其比例低于无人为干扰生境。由于选择性采伐和放牧等人为干扰使部分上层乔木遭破坏,郁闭度较低,可使6~25年树龄红豆杉接受的光照更充足,生存空间更丰富,因此喜阳乔木红豆杉中6~25年树龄个体的比例更高。选择性采伐与红豆杉生态位重叠度高的植物,可使红豆杉获得更多阳光与生存空间,有利于红豆杉野生种群的自然更新。(3)选择性采伐和放牧等人为干扰使部分上层乔木遭破坏,可改变红豆杉林的群落结构和演替速度,①正确;在无人为干扰生境中播撒红豆杉种子将提高树龄≤5年幼苗的比例,②错误;密度制约因素是指食物和天敌等生物因素,非密度制约因素是指气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,③正确;红豆杉为喜阳喜湿高大乔木,气候变湿润后可增加其种群数量,但其种群结构不改变,④错误;保护红豆杉野生种群最有效的措施是就地保护,如建立自然保护区等,⑤错误。
7.(2023全国甲,31,10分)某旅游城市加强生态保护和环境治理后,城市环境发生了很大变化,水体中的鱼明显增多,甚至曾经消失的一些水鸟(如水鸟甲)又重新出现。回答下列问题。
(1)调查水鸟甲的种群密度通常使用标志(记)重捕法,原因是 。
(2)从生态系统组成成分的角度来看,水体中的鱼、水鸟属于 。
(3)若要了解该城市某个季节水鸟甲种群的环境容纳量,请围绕食物指标外的调查内容有 (答出3点即可)。
答案 (1)水鸟甲的活动范围大,活动能力强 (2)消费者 (3)生存空间、天敌和竞争者
解析 (1)对于活动能力强和活动范围广的动物,可以用标志(记)重捕法调查其种群密度。(2)生态系统的组成成分有非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。水体中的鱼和水鸟通过捕食其他生物获取食物,属于消费者。(3)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(一定的环境条件所能维持的种群最大数量)称为环境容纳量,影响环境容纳量的因素包括食物、天敌、竞争者和生存空间等。
样方编号
马尾松(株)
麻栎(株)
枫香(株)
幼年
成年
老年
幼年
成年
老年
幼年
成年
老年
1
0
1
9
14
2
0
7
1
0
2
0
0
6
20
4
0
11
2
1
3
0
2
6
16
2
2
10
0
0
4
0
0
7
18
2
2
9
1
2
5
0
0
9
15
3
0
6
0
0
年龄
0+
1+
2+
3+
4+
5+
6+
7+
8+
9+
10+
11+
≥12
个体数
92
187
121
70
69
62
63
72
64
55
42
39
264
样方编号
1
2
3
4
5
6
样方面积(m2)
1
1
1
1
1
1
田螺数量(只)
15
18
15
19
15
14
种植模式
番茄植株不
同部位成虫
数量(头/叶)
若虫
(头/叶)
天敌昆虫多样性指数
上部叶
中部叶
下部叶
番茄单作
22.7
3.2
0.8
16.5
1.2
番茄玫瑰邻作
1.4
0.2
0.1
1.8
2.2
处理区
小蚂蚁出现率的变化(%)
定时灌溉
不驱走大蚂蚁
增加35
驱走大蚂蚁
增加70
不灌溉
不驱走大蚂蚁
减少10
驱走大蚂蚁
减少2
编号
实验内容
获取数据的方法
①
调查某自然保护区灰喜鹊的种群密度
使用标志重捕法,尽量不影响标记动物正常活动,个体标记后即释放
②
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
摇匀后抽取少量培养物,适当稀释,用台盼蓝染液染色,血细胞计数板计数
③
调查高度近视(600度以上)在人群中的发病率
在数量足够大的人群中随机调查
④
探究唾液淀粉酶活性的最适温度
设置0 ℃、37 ℃、100 ℃三个温度进行实验,记录实验数据
养殖天数
(d)
浑浊度(FTU)
总氮(mg/L)
总磷(mg/L)
实验组
对照组
实验组
对照组
实验组
对照组
1
10.81
0.58
14.72
7.73
0.44
0.01
3
15.54
0.31
33.16
8.37
1.27
0.01
5
23.12
1.04
72.78
9.04
2.38
0.02
7
34.44
0.46
74.02
9.35
4.12
0.01
1.(2023新课标,4,6分)为了研究和保护我国东北地区某自然保护区内的野生哺乳动物资源,研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术获得了该保护区内某些野生哺乳动物资源的相应数据,为生态学研究提供了相关依据。下列叙述错误的是( )
A.通过对数据的分析和处理,可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种丰富度
B.与标记重捕法相比,采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小
C.采用红外触发相机拍摄技术可调查生活在该自然保护区内东北豹的种群密度
D.该技术能调查保护区内东北豹种群中成年个体数量,不能调查幼年个体数量
答案 D 利用红外触发相机自动拍摄技术可获得该保护区内大型野生哺乳动物资源的相应数据,对这些数据进行分析和处理,可以了解保护区中大型野生哺乳动物的物种丰富度,A正确;标记重捕法需要捕捉被调查的动物,且要让其带上标记物,而采用红外触发相机自动拍摄技术时无需与动物直接接触,因此对调查对象的生活干扰相对较小,B正确;题述技术利用红外触发相机拍摄动物的照片,然后利用软件分析照片,从而计算出该动物的种群密度,C正确;该技术能对恒温动物进行拍照或录像,既能调查保护区内东北豹种群中成年个体数量,也可调查幼年个体数量,D错误。
2.(2023山东,11,2分)对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察,并统计了这些灰松鼠的存活情况,结果如图。下列说法正确的是( )
A.所观察的这些灰松鼠构成一个种群
B.准确统计该年出生的所有灰松鼠数量需用标记重捕法
C.据图可推测出该地的灰松鼠种内竞争逐年减弱
D.对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体
答案 D 种群是在一定的空间范围内,同种生物所有个体形成的整体,题中所观察的这些灰松鼠只是该地灰松鼠种群的部分个体,不是全部个体,A错误;标记重捕法是一种估算法,不能进行准确的统计,B错误;据图可推测该地灰松鼠种群的年龄结构为增长型,种群数量呈上升趋势,种内竞争逐年增强,C错误;据题图分析,0~1岁的幼小灰松鼠存活数下降明显(曲线斜率大),所以保护时应更加关注其幼体,D正确。
3.(2023江苏,18,3分)(多选)科研团队在某林地(面积:1 km2)选取5个样方(样方面积:20 m×20 m)进行植物多样性调查,如表为3种乔木的部分调查结果。下列相关叙述正确的有( )
A.估算该林地麻栎种群的个体数量是50 000株
B.林木的种群密度越大,林木的总生物量越高
C.该林地马尾松、麻栎种群的年龄结构分别为衰退型、增长型,群落分层现象明显
D.该林地处于森林演替中,采伐部分马尾松能加速演替进程
答案ACD 题述样方面积为400 m2,根据表格数据,估算该林地麻栎种群密度=(16+24+20+22+18)÷(5×400)=0.05(株/m2),林地总面积为1 km2,因此估算该林地麻栎种群的个体数量=0.05×106=50 000(株),A正确;林木的总生物量指的是林木总的有机物的量,总生物量不光与种群数量有关,还与林木平均个体生物量有关,种群密度过高,平均个体生物量可能降低,这种情况下林木的总生物量也可能降低,B错误;该林地马尾松幼年个体为0,老年个体最多,麻栎幼年个体明显多于成年、老年个体,故二者年龄结构分别为衰退型、增长型,该林地除了具有乔木,还有灌木、草本植物等,群落分层现象明显,C正确;该林地麻栎数量最多,而且其年龄结构为增长型,枫香其次,处于衰退中的马尾松数量最少,且多为老年个体,可推知该林地正发生群落的演替,采伐部分马尾松能加速演替进程,D正确。
4.(2022重庆,14,2分)乔木种群的径级结构(代表年龄组成)可以反映种群与环境之间的相互关系,预测种群未来发展趋势。研究人员调查了甲、乙两地不同坡向某种乔木的径级结构,结果见图。下列叙述错误的是( )
注:Ⅰ和Ⅱ为幼年期,Ⅲ和Ⅳ为成年期,Ⅴ和Ⅵ为老年期
A.甲地Ⅲ径级个体可能在幼年期经历了干旱等不利环境
B.乙地阳坡的种群密度比甲地阳坡的种群密度低
C.甲、乙两地阳坡的种群年龄结构分别为稳定型和衰退型
D.甲、乙两地阴坡的种群增长曲线均为S型(形)
答案 B 比较题图甲地阳坡Ⅲ径级个体数与其他径级个体数及阴坡Ⅲ径级个体数与其他径级个体数,可知甲地Ⅲ径级个体数较少,推测甲地Ⅲ径级个体可能在幼年期经历了干旱等不利环境,A正确;甲地阳坡个体数为20+20+5+20+25+20=110(株/500 m2),同理乙地阳坡个体数为10+15+20+25+30+40=140(株/500 m2),故乙地阳坡的种群密度大于甲地阳坡的,B错误;甲地阳坡不同径级个体数差别不明显(甲地阳坡Ⅲ径级个体数同其他差异较大,不作考虑),乙地阳坡低径级个体数少,高径级个体数多,故甲、乙两地阳坡的种群年龄结构分别为稳定型和衰退型,C正确;自然环境中种群数量增长曲线一般呈S型(形)。
5.(2022全国甲,5,6分)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、个体重量和种群总重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、个体重量、种群总重量的曲线分别是( )
A.甲、丙、乙 B.乙、甲、丙
C.丙、甲、乙 D.丙、乙、甲
答案 D 在鱼池中投放了一批某种鱼苗,由于鱼苗在此期间没有进行繁殖,且鱼苗之间存在种内竞争、鱼苗与其他生物之间存在种间竞争,同时鱼苗需要适应新的生存环境,因此该鱼的种群数量逐渐减少,丙曲线符合;投放初始时鱼苗的个体重量小,随着鱼苗的生长,个体重量逐渐增加,达到该种鱼的最大重量后保持相对稳定,乙曲线符合;投放初始时鱼苗的个体重量小,种群总重量也小,随着鱼苗的生长,种群总重量逐渐增加,但由于空间、资源等有限,后期会不断有鱼死亡,因此种群总重量逐渐减小,甲曲线符合,D正确。
6.(2022浙江1月选考,22,2分)经调查统计,某物种群体的年龄结构如图所示。
下列分析中合理的是( )
A.因年龄结构异常不能构成种群
B.可能是处于增长状态的某昆虫种群
C.可能是处于增长状态的某果树种群
D.可能是受到性引诱剂诱杀后的种群
答案 B 该物种群体是占有一定空间和时间的同一物种所有个体的集合体,虽然年龄结构异常,但仍构成一个种群,A错误;根据年龄结构分析,该种群个体中最大周龄约10周龄,生命周期短,且处于生殖前期的个体明显多于处于生殖后期的个体,推测该种群可能是处于增长状态的某昆虫种群,B正确,C错误;该种群雄性生殖期存续时间短,生殖后期周龄明显小于雌性生殖后期周龄,因此不是受到性引诱剂诱杀后的种群,D错误。
易混易错 若某正常种群中雄性个体受到性引诱剂诱杀,则处于生殖期的个体会减少,但生殖后期周龄应与雌性的相当。
7.(2022山东,12,2分)根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中捕获了1 000条鱼售卖,第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布,则该鱼塘中鱼的初始数量约为( )
A.2×104条 B.4×104条
C.6×104条 D.8×104条
答案 A 假设该鱼塘中鱼的初始数量为x条,则1 000/x=950/(x-1 000),计算得出x=2×104(条),A正确。
8.(2021浙江1月选考,21,2分)如图为一个昆虫种群在某时期的年龄结构图。下列叙述正确的是( )
A.从图中的信息可以得出该种群的存活曲线为凹型
B.用性引诱剂来诱杀种群内的个体,对生殖后期的个体最有效
C.环境条件不变,该种群的年龄结构可由目前的稳定型转变为增长型
D.与其他年龄组相比,生殖前期个体获得的杀虫剂抗性遗传给后代的概率最大
答案 D 通过该年龄金字塔无法判断该种群的存活曲线类型,A错误;用性引诱剂来诱杀种群内的个体,对生殖期的个体最有效,B错误;该种群的年龄结构目前为增长型,C错误;与生殖期和生殖后期个体相比,生殖前期个体数量多,生殖前期个体获得的杀虫剂抗性遗传给后代的概率最大,D正确。
9.(2021山东,11,2分)调查1公顷范围内某种鼠的种群密度时,第一次捕获并标记39只鼠,第二次捕获34只鼠,其中有标记的鼠15只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态,若探测到第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定,则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于(结果取整数)( )
A.66只/公顷 B.77只/公顷
C.83只/公顷 D.88只/公顷
答案 B 题干信息“第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定”表明在计算时可以认为第一次真正标记的鼠的数目是39-5=34。标志重捕法是指在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记后放回原来的环境,经过一定期限后进行重捕,根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例,来估算种群密度。根据标志重捕法计算公式可得,种群中个体数(N)∶标记总数=重捕总数∶重捕中被标记的个体数,即N∶34=34∶15,则N≈77.07,结果取整数,则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于77只/公顷。故选B。
10.(2021山东,19,3分)种群增长率是出生率与死亡率之差,若某种水蚤种群密度与种群增长率的关系如图所示。下列相关说法错误的是( )
A.水蚤的出生率随种群密度的增加而降低
B.水蚤种群密度为1个/cm3时,种群数量增长最快
C.单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加而降低
D.若在水蚤种群密度为32个/cm3时进行培养,其种群的增长率会为负值
答案 BC 图中,随着种群密度的增加,种群增长率逐渐降低,这符合“S”型增长曲线的特点,在种群“S”型增长中,出生率和死亡率的起点不同,出生率的起点高于死亡率的,随着出生率的下降,死亡率的上升,种群增长率逐渐降低,A正确;在种群“S”型增长中,种群数量为K/2即题中水蚤种群密度约为12个/cm3时,种群数量增长最快,B错误;单位时间内水蚤种群的增加量即为种群增长速度,在种群“S”型增长中,种群增长速度先增加后降低,C错误;根据图中趋势可知,若在水蚤种群密度大于24个/cm3时进行培养,其种群的增长率会为负值,D正确。
11.(2021广东,6,2分)图1示某S形增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种群达到环境容纳量(K值)时,其对应的种群数量是( )
图1
A.a B.b C.c D.d
答案 B 环境容纳量即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。达到K值时种群增长速率为0,出生率等于死亡率。由图可知,当种群达到K值时,其对应的种群数量是b,故选B。
12.(2018江苏单科,19,2分)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 据题干“某种松鼠”可知,不同森林斑块中的松鼠属于同一物种,不存在生殖隔离,C项错误;据题干“由于农田的存在,某种松鼠被分隔在若干森林斑块中”可知,农田的存在,减少了松鼠的活动空间,A项错误;据“人工生态通道可以起到将森林斑块彼此连接起来的作用”可知,生态通道有利于保护该种松鼠遗传多样性,B项正确;林木密度相同而斑块不同时,松鼠的种群密度可能不同,D项错误。
审题方法 本题题干以文字形式呈现设题情境,准确获取信息关键词“某种”“分隔”“连接”是解题关键。
13.(2017课标全国Ⅲ,5,6分)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 本题考查种群密度的调查方法及注意事项等知识。用标志重捕法调查种群密度时,需要对个体进行标记,而样方法只统计其数量即可,A错误。由于陆生植物数量较少,因此进行随机取样时应适当扩大样方面积且应当适当增加样方数量,B正确,C、D错误。
审题方法 抓住题中“个体数量较少”这一关键信息,通过比较分析来确定调查种群密度时的调整。
14.(2016课标全国Ⅱ,5,6分)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
答案 C A项表述的是逐个计数法,不是样方法,A错误;随机取样后,应先计算出每个样方中蒲公英的密度,再求出所有样方蒲公英密度的平均值,B错误,C正确;D选项得出的是甲地蒲公英的总数,不是种群密度,D错误。
知识归纳 样方法适合不能活动或活动范围很小的生物,其基本步骤是确定调查对象及范围、选取样方(随机取样)、计数、计算。先计算各样方的密度,再求出所有样方密度的平均值。
15.(2016北京理综,3,6分)豹的某个栖息地由于人类活动被分隔为F区和T区。20世纪90年代初,F区豹种群仅剩25只,且出现诸多疾病。为避免该豹种群消亡,由T区引入8只成年雌豹。经过十年,F区豹种群增至百余只,在此期间F区的( )
A.豹种群遗传(基因)多样性增加
B.豹后代的性别比例明显改变
C.物种丰(富)度出现大幅度下降
D.豹种群的致病基因频率不变
答案 A 因地理隔离形成的F区和T区两个种群,在自然选择的作用下,它们种群的基因库有一定的差别,因此,将T区的豹引入F区后,会导致豹种群基因多样性增加,A项正确;从题干中无法确定豹后代的性别比例是否会发生改变,B项错误;由于T区和F区的豹只存在地理隔离,未产生生殖隔离,仍为同一物种,所以T区的豹迁到F区后,物种丰(富)度不发生改变,C项错误;F区在引入健康豹繁殖子代后,豹种群的致病基因频率将降低,D项错误。
解题思路 注意提炼关键信息“F区豹种群仅剩25只→由T区引入8只成年雌豹→F区豹种群增至百余只”,由此可推知豹种群基因多样性增加。
16.(2015江苏单科,9,2分)下列关于种群、群落和生态系统的叙述,正确的是( )
A.五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度
B.就食性而言,杂食性鸟类的数量波动小于其他食性的鸟类
C.就生态系统结构而言,生态瓶的稳定性取决于物种数
D.变色龙变化体色,主要是向同类传递行为信息
答案 B 行道树灌木丛是长方形,调查其中蜘蛛种群密度采用等距取样法,A错误;杂食性鸟类由于食物范围广,受环境影响较小,其数量波动小于其他食性的鸟类,B正确;就生态系统结构而言,生态瓶的稳定性主要取决于生产者、消费者和分解者的合理搭配,并非物种数目越多越稳定,C错误;变色龙的体色变化是为了与周围环境颜色一致,并非向同类传递行为信息,D错误。
错因分析 错选C的考生,对于生态瓶的稳定性的基本原理没有理解透彻,要使人工微生态系统正常运转,设计时不仅要考虑物种数,更要考虑系统内不同营养级生物之间的比例。
17.(2013课标全国Ⅰ,5,6分)某农场面积约140 hm2,农场丰富的植物资源为黑线姬鼠提供了良好的生存条件,鼠大量繁殖吸引鹰前来捕食。某研究小组采用标志重捕法调查该农场黑线姬鼠的种群密度,第一次捕获了100只,标记后全部放掉,第二次捕获了280只,发现其中有2只带有标记。下列叙述错误的是( )
A.鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度
B.该农场黑线姬鼠的种群密度约为100只/hm2
C.黑线姬鼠种群数量下降说明该农场的丰富度下降
D.植物→鼠→鹰这条食物链中,第三营养级含能量最少
答案 C 本题主要考查种群密度、群落丰富度、标志重捕法以及食物链营养级与所含能量关系等相关知识。黑线姬鼠的天敌——鹰的数量增加,可使黑线姬鼠的种群密度下降;设该农场黑线姬鼠总数量约为x,则x100=2802,x=14 000,故该农场黑线姬鼠的种群密度约为14000140=100(只/hm2);丰富度强调的是物种的数目,而不是种群密度;某生物在食物链中所占的营养级越高,物种所含能量越少。
18.(2013浙江理综,4,6分)下列关于出生率的叙述,正确的是( )
A.若某种群年初时的个体数为100,年末时为110,其中新生个体数为20,死亡个体数为10,则该种群的年出生率为10%
B.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
C.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
D.若比较三种年龄结构类型的种群,则稳定型的出生率最高
答案 B 本题主要考查了种群密度的相关知识。出生率是指单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比例,A选项中该种群的出生率为20%;一雌一雄婚配制的动物,生殖期雌雄比越接近1∶1,婚配成功率越高,出生率会越高;推迟某动物的性成熟,则出生率会降低;三种年龄结构类型的种群中,增长型的出生率最高。
19.(2022河北,3,2分)某兴趣小组的实验设计中,存在错误的是( )
A.采用样方法调查土壤中蚯蚓、鼠妇的种群数量
B.利用醋酸洋红对蝗虫精巢染色,观察减数分裂特征
C.利用斐林试剂检测麦芽、雪梨榨汁中的还原糖
D.利用健那绿染色观察衰老细胞中的线粒体
答案 A 鼠妇有较强的活动能力,且身体微小,不适于用样方法调查其种群密度,可采用取样器取样法进行调查,A错误;蝗虫的染色体数目相对较少,染色体较大,易于观察和计数,故可利用醋酸洋红对蝗虫精巢染色,观察减数分裂特征,B正确;麦芽、雪梨榨汁中含有还原糖且颜色较浅,故可以用斐林试剂检测麦芽、雪梨榨汁中的还原糖,C正确;衰老细胞中的线粒体数目减少、体积增大,可用健那绿染色并观察其形态及分布,D正确。
20.(2022全国甲,31,9分)为保护和合理利用自然资源,某研究小组对某林地的动植物资源进行了调查。回答下列问题。
(1)调查发现,某种哺乳动物种群的年龄结构属于增长型,得出这一结论的主要依据是发现该种群中 。
(2)若要调查林地中某种双子叶植物的种群密度,可以采用的方法是 ;若要调查某种鸟的种群密度,可以采用的方法是 。
(3)调查发现该林地的物种数目很多。一个群落中物种数目的多少称为 。
(4)该林地中,植物对动物的作用有 (答出2点即可);动物对植物的作用有 (答出2点即可)。
答案 (1)幼年个体数多,老年个体数少 (2)样方法 标志(记)重捕法 (3)(物种)丰富度 (4)植物的光合作用为动物的有氧呼吸提供氧气,植物为动物提供食物和栖息空间 土壤小动物的活动可疏松土壤,有利于植物的生长;动物可帮助植物传粉和传播种子,有利于植物的繁殖
解析 (1)种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。当幼年个体数多而老年个体数少时,种群的出生率大于死亡率,种群数量上升,此时种群的年龄结构为增长型。(2)调查种群密度时,对于双子叶植物或活动范围小、活动能力弱的动物适合采用样方法;对于活动范围大、活动能力强的动物适合采用标志(记)重捕法。(3)一个群落中的物种数目,称为物种丰富度。(4)该林地中,植物可通过光合作用为动物的有氧呼吸提供氧气,植物的叶片、果实等可以为动物提供食物,植物的存在还能为动物提供栖息空间;土壤中小动物的活动能增加土壤的透气性,进而促进植物根部细胞的有氧呼吸,动物还可以帮助植物传粉和传播种子,动、植物在生态系统中都具有重要作用。
解题技巧 解答本题(4)时,可依据群落垂直结构中动物分层的原因及动物在生态系统中的作用等知识作答。
21.(2022全国乙,31,8分)某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量,主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。回答下列问题。
(1)为保证调查的可靠性和准确性,选取样方时应注意的主要事项有 (答出3点即可)。
(2)已知调查区域总面积为S,样方面积为m,样方内平均个体数为n,则该区域的种群数量为 。
(3)与标志(记)重捕法相比,上述调查方法的优势有 (答出2点即可)。
答案 (1)随机选取样方、样方大小一致、样方数量适宜 (2)S·n/m (3)对动物的干扰小,简便快捷
解析 (1)借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物种群数量的方法的实质是样方法,用样方法调查种群密度时,选取样方需注意以下几点:一是随机取样,使调查结果不受主观因素的影响;二是样方的大小适宜且一致,样方大小应视调查对象的大小和分布情况而定;三是样方的数量应适宜,样方数量过少,其统计结果的误差可能较大,样方数量过多,花费的时间、精力较大。(2)假设调查区域内种群数量为x,根据比例相同原则,x/S=n/m,故x=S·n/m。(3)与标志(记)重捕法相比,借助空中拍照技术实施调查对动物的干扰小、操作也相对简便快捷。
22.(2021天津,13,11分)为研究降水量影响草原小型啮齿动物种群密度的机制,科研人员以田鼠幼鼠为材料进行了一系列实验。其中,野外实验在内蒙古半干旱草原开展,将相同体重的幼鼠放入不同样地中,5个月后测定相关指标,部分结果见下图。
图1 图2
(1)由图1可知, 组田鼠体重增幅更大。田鼠体重增加有利于个体存活、育龄个体增多,影响田鼠种群的 ,从而直接导致种群密度增加。
(2)由图2可知,增加降水有利于 生长,其在田鼠食谱中所占比例增加,田鼠食谱发生变化。
(3)随后在室内模拟野外半干旱和增加降水组的食谱,分别对两组田鼠幼鼠进行饲喂,一段时间后,比较两组田鼠体重增幅。该实验目的为 。
(4)进一步研究发现,增加降水引起田鼠食谱变化后,田鼠肠道微生物组成也发生变化,其中能利用草中的纤维素等物质合成并分泌短链脂肪酸(田鼠的能量来源之一)的微生物比例显著增加。田鼠与这类微生物的种间关系为 。请在下图中用箭头标示三类生物之间的能量流动方向。
答案 (1)增加降水 出生率和死亡率 (2)羊草 (3)检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起 (4)互利共生
解析 (1)由图1可知,增加降水组田鼠的体重增幅更大。田鼠体重增加有利于个体存活,降低了死亡率,育龄个体增多,出生率上升,因此通过影响种群的出生率和死亡率,可直接导致种群密度增加。(2)由图2可知,相对于半干旱组,增加降水组羊草的相对生物量增幅最大,所以增加降水有利于羊草生长,其在田鼠食谱中所占比例增加,田鼠食谱发生变化。(3)由图1可知,增加降水有助于田鼠体重的增加,由图2可知,增加降水可引起田鼠食谱组成的变化。在室内模拟野外半干旱和增加降水组的食谱,分别对两组田鼠幼鼠进行饲喂,一段时间后,比较两组田鼠体重的增幅,其目的是检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起。(4)增加降水后田鼠肠道微生物组成发生变化,其中能利用草中的纤维素等物质合成并分泌短链脂肪酸的微生物比例显著增加,而微生物合成、分泌的短链脂肪酸是田鼠的能量来源之一,说明田鼠与这类微生物的种间关系是互利共生。草中蕴含的能量分别流向田鼠和肠道微生物,田鼠中的有机物所蕴含的能量可以流向肠道微生物,肠道微生物可以为田鼠提供短链脂肪酸。所以田鼠和这类肠道微生物之间的能量流动是双向的。
23.(2017课标全国Ⅱ,31,9分)(9分)
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 。
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
解析 本题考查种群和群落的相关知识。(1)在资源不受限制的理想条件下,没有环境阻力,山鼠种群的增长曲线呈“J”型。(2)药物灭鼠后,如果出现种群数量下降,除了药物使山鼠的死亡率升高之外,造成此结果的因素还可能是山鼠的迁出率升高等。(3)引入的天敌主要是与山鼠存在捕食关系的动物。(4)种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
知识拓展 天敌
自然界中某种生物专门捕食或危害另一种生物,从生物群落中的种间关系分析可以是捕食关系或是寄生关系,如猫是鼠的天敌、寄生蜂是某些作物害虫的天敌、噬菌体是某些细菌的天敌。天敌是食物链中不可缺少的一部分。
24.(2015课标全国Ⅰ,31,10分)现有一未受人类干扰的自然湖泊,某研究小组考察了该湖泊中处于食物链最高营养级的某鱼种群的年龄组成,结果如表。
注:表中“1+”表示鱼的年龄大于等于1、小于2,其他以此类推。
回答下列问题:
(1)通常,种群的年龄结构大致可以分为三种类型,分别是 。研究表明:该鱼在3+时达到性成熟(进入成年),9+时丧失繁殖能力(进入老年)。根据表中数据可知幼年、成年和老年3个年龄组个体数的比例为 ,
由此可推测该鱼种群数量的变化趋势是 。
(2)如果要调查这一湖泊中该鱼的种群密度,常用的调查方法是标志重捕法。标志重捕法常用于调查 强、活动范围广的动物的种群密度。
(3)在该湖泊中,能量沿食物链流动时,所具有的两个特点是 。
答案 (10分)(1)增长型、衰退型、稳定型(3分) 1∶1∶1 保持稳定(每空2分,共4分) (2)活动能力(1分) (3)单向流动、逐级递减(2分)
解析 本题综合考查了种群年龄结构的类型及其与种群数量变化趋势的关系、标志重捕法及适用范围、能量流动的特点等。(1)种群的年龄结构大致分为增长型、稳定型、衰退型三种。依据题给的条件,幼年个体数为92+187+121=400个,成年个体数为70+69+62+63+72+64=400个,老年个体数为55+42+39+264=400个,故幼年、成年、老年3个年龄组个体数的比例为1∶1∶1,为稳定型,未来一段时间内,推测该鱼种群数量的变化趋势是保持稳定。(2)鱼类属于活动能力强、活动范围广的动物,因而要调查这一湖泊中该鱼的种群密度,应用标志重捕法。(3)能量沿着食物链流动时的特点是单向流动、逐级递减。
易错警示 样方法适用于植物和活动范围小的动物的种群密度的调查;标志重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物的种群密度的调查。
25.(2013课标Ⅱ,31,10分)回答与草原生态系统相关的问题:
(1)草原上鼠的天敌从鼠获得的能量最终来自 固定的能量。
(2)草原上,某种鼠的种群密度除了受迁入率和迁出率的影响,还受该鼠种群的 、 、年龄组成和性别比例等因素的影响。
(3)用样方法调查某种双子叶植物种群密度时,为避免调查者主观因素的影响,要做到 。
(4)草原生物群落的空间结构包括 和 。
答案 (10分)(1)生产者(2分,其他合理答案也给分)
(2)出生率 死亡率(每空2分,共4分)
(3)随机取样(2分)
(4)垂直结构 水平结构(每空1分,共2分)
解析 本题主要考查与草原生态系统相关的种群的特征、种群密度的调查方法、群落结构以及能量传递等知识。(1)草原上所有异养生物获得的能量最终均来源于草原上生产者固定的能量。(2)生态系统中,某一种群的种群密度受诸多因素的影响,除了受迁入率和迁出率的影响,还受出生率、死亡率、年龄组成和性别比例等因素的影响。(3)随机取样是用样方法调查种群密度时应遵守的基本原则。(4)群落的空间结构包括水平结构和垂直结构。
26.(2013山东理综,26,8分)稻田中除水稻外,还有杂草、田螺等生物。
(1)调查稻田中田螺种群密度时可采用样方法,选取样方的关键是 。根据下面的取样调查表可估算出稻田中田螺的种群密度为 只/m2。
(2)稻田中经控制后的有害生物密度与所需的防治成本有关,并影响作物的价值。图中曲线 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示将有害生物控制在不同密度时的防治成本。若将有害生物密度分别控制在图中A、B、C三点,则控制在 点时收益最大。
(3)如在适当时间将鸭引入稻田,鸭能以稻田中的杂草、田螺等有害生物为食,从而可以减少 使用,减轻环境污染。稻田生态系统中的 能将鸭的粪便分解成 以促进水稻的生长。
答案 (1)随机取样 16
(2)Ⅰ B
(3)农药 分解者(或细菌、真菌等) 无机物
解析 本题结合农业生产实际综合考查种群数量的变化和生态农业的相关知识。(1)样方法选取样方的关键是随机取样,利用样方法计算种群密度的方法是取平均值,即(15+18+15+19+15+14)÷6=16只/m2。(2)一般情况下,作物的价值应大于防治成本,故可判断曲线Ⅰ表示防治成本;两曲线的差值越大则收益越大。(3)稻田中引入鸭属于生物防治,可减少农药的使用;鸭的粪便经稻田生态系统中的分解者分解成为无机物后被水稻吸收利用,从而促进水稻生长。
考点2 种群的数量变化及应用
1.(2023山东,19,3分)(不定项)某种动物的种群具有Allee效应,该动物的种群初始密度与种群增长速率之间的对应关系如图所示。其中种群增长速率表示单位时间增加的个体数。下列分析正确的是( )
A.初始密度介于0~a时,种群数量最终会降为0
B.初始密度介于a~c时,种群出生率大于死亡率
C.将种群保持在初始密度c所对应的种群数量,有利于持续获得较大的捕获量
D.若自然状态下该动物种群雌雄数量相等,人为提高雄性占比会使b点左移
答案 AC 据图分析,初始密度介于0~a时,种群的增长速率为负值,表示该阶段的种群数量会不断下降,经过一定时间后,种群数量最终会降为0,A正确;初始密度介于a~b时,种群的增长速率为负值,此时种群的出生率小于死亡率(不考虑迁入迁出),B错误;初始密度为c时,种群的增长速率最大,将种群保持在该初始密度所对应的种群数量,有利于持续获得较大的捕获量,C正确;b点时种群的增长速率为0,此时种群的出生率等于死亡率,人为提高雄性个体的占比,会影响性别比例,降低增长速率,达到种群出生率等于死亡率的初始密度值会增大,b点右移,D错误。
2.(2023辽宁,10,2分)在布氏田鼠种群数量爆发年份,种内竞争加剧,导致出生率下降,个体免疫力减弱,翌年种群数量大幅度减少;在种群数量低的年份,情况完全相反,下列叙述错误的是( )
A.布氏田鼠种群数量达到K/2时,种内竞争强度最小
B.布氏田鼠种群数量低的年份,环境容纳量可能不变
C.布氏田鼠种群数量爆发年份,天敌捕食成功的概率提高
D.布氏田鼠种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用
答案A 数量呈“S”形增长的种群中,种群数量越小,种内竞争越小,种群发展初期种内竞争强度最小,A错误。若不同年份布氏田鼠种群生活的环境条件没有改变,则其环境容纳量可能不变,B正确。布氏田鼠种群数量爆发年份,由于种群数量多,其被天敌捕食的概率升高,C正确。布氏田鼠种群数量增多时,由于种内竞争加剧和被捕食率增加,布氏田鼠种群数量锐减;种群数量低时情况相反,该方式为负反馈调节,D正确。
3.(2022浙江1月选考,14,2分)沙蝗的活动、迁徙有“逐水而居”的倾向。某年,沙蝗从非洲经印度和巴基斯坦等国家向中亚迁徙,直到阿富汗以及我国西北边境,扩散和迁徙“戛然而止”。下列叙述正确的是( )
A.沙蝗停止扩散的主要原因是种内竞争加剧
B.沙蝗种群的数量波动表现为非周期性变化
C.天敌对沙蝗的制约作用改变了沙蝗的生殖方式
D.若沙蝗进入我国西北干旱地区将呈现“J”形增长
答案 B 题中提示沙蝗的活动、迁徙有“逐水而居”的倾向,我国西北边境干旱缺水,这应是沙蝗停止扩散的主要原因,A错误;沙蝗种群数量主要是因气候的变化而表现出非周期性波动,B正确;天敌对沙蝗的捕食会影响其种群密度,但不改变其生殖方式,C错误;因空间、资源等条件的限制,沙蝗一般不能呈现“J”形增长,D错误。
4.(2022海南,8,3分)某学者提出,岛屿上的物种数取决于物种迁入和灭亡的动态平衡。图中曲线表示面积大小不同和距离大陆远近不同的岛屿上物种的迁入率和灭亡率,S1、S2、S3和S4表示迁入率和灭亡率曲线交叉点对应的平衡物种数,即为该岛上预测的物种数。下列有关叙述错误的是( )
A.面积相同时,岛屿距离大陆越远,预测的物种数越多
B.与大陆距离相同时,岛屿面积越大,预测的物种数越多
C.物种数相同情况下,近而大的岛,迁入率高;远而小的岛,迁入率低
D.物种数相同情况下,小岛上的物种灭亡率高于大岛
答案 A 由题图分析,岛屿距离大陆越近,物种迁入率越高,岛屿面积越小,物种灭亡率越高。由题图可知,面积相同时,S1
A.振荡培养的主要目的是增大培养液中的溶氧量
B.取等量藻液滴加到血细胞计数板上,盖好盖玻片,稍待片刻后再计数
C.若一个小格内小球藻过多,应稀释到每小格1~2个再计数
D.为了分析小球藻种群数量变化总趋势,需连续统计多天的数据
答案 D 振荡培养的主要目的是加速二氧化碳溶解于培养液中,增大培养液中的溶二氧化碳量,A错误;使用血细胞计数板计数时,需先盖好盖玻片,将藻液滴在盖玻片边缘,让其自行渗入计数室,多余的藻液用滤纸吸去,片刻后,待小球藻全部沉降到计数室底部再计数,B错误;若一个小格内小球藻过多,应进行稀释,一般稀释到每小格5~10个小球藻再计数,C错误;为了分析小球藻种群数量变化总趋势,需连续统计多天的数据,D正确。
6.(2022辽宁,11,2分)人工草坪物种比较单一,易受外界因素的影响而杂草化。双子叶植物欧亚蔊菜是常见的草坪杂草。下列叙述错误的是( )
A.采用样方法调查草坪中欧亚蔊菜的种群密度时,随机取样是关键
B.喷施高浓度的2,4-D可以杀死草坪中的欧亚蔊菜
C.欧亚蔊菜入侵人工草坪初期,种群增长曲线呈“S”形
D.与自然草地相比,人工草坪自我维持结构和功能相对稳定的能力较低
答案 C 常用样方法调查双子叶植物的种群密度,采用样方法调查其种群密度时,随机取样是关键,A正确;一般来说,与单子叶植物相比,双子叶植物对生长素更为敏感,故喷施高浓度的2,4-D(生长素类调节剂)可以杀死草坪中的欧亚蔊菜,B正确;由于环境适宜等,欧亚蔊菜入侵人工草坪初期,种群增长曲线类似“J”形,C错误;与自然草地相比,人工草坪物种比较单一,群落营养结构简单,自我调节能力较低,维持自身结构和功能相对稳定的能力(抵抗力稳定性)较低,D正确。
7.(2022河北,13,2分)20世纪70年代褐家鼠由外地进入新疆,对当地生态系统造成危害。研究发现,新疆某地褐家鼠种群的周限增长率为1.247(t+1年与t年种群数量的比值),种群年龄组成(年龄结构)如图。下列叙述正确的是( )
A.该种群老年个体占比较低,属于衰退型种群
B.依据其年龄组成(年龄结构)和周限增长率推测,该种群很难被去除
C.该种群扩大过程中,当地生态系统物种丰富度提高,食物网更复杂
D.作为近缘物种,褐家鼠与当地的鼠类具有相同的种群增长能力
答案 B 图中,该种群幼龄个体远多于老年个体,属于增长型种群,A错误;该种群年龄结构为增长型,周限增长率为1.247(t+1年与t年种群数量的比值),种群数量呈“J”形增长,很难被去除,B正确;该种群扩大过程中,会对当地其他物种的生存造成威胁,当地生态系统物种丰富度降低,食物网变简单,C错误;褐家鼠在与当地鼠类竞争中占优势,种群增长能力高于当地鼠类,D错误。
8.(2021浙江1月选考,16,2分)大约在1800年,绵羊被引入到塔斯马尼亚岛,绵羊种群呈“S”形曲线增长,直到1860年才稳定在170万头左右。下列叙述正确的是( )
A.绵羊种群数量的变化与环境条件有关,而与出生率、死亡率变动无关
B.绵羊种群在达到环境容纳量之前,每单位时间内种群增长的倍数不变
C.若绵羊种群密度增大,相应病原微生物的致病力和传播速度减小
D.若草的生物量不变而种类发生改变,绵羊种群的环境容纳量可能发生变化
答案 D 绵羊种群数量的变化与环境条件、出生率和死亡率变动均有关,A错误;绵羊种群呈“S”形曲线增长,在达到环境容纳量之前,种群增长速率先增大后减小,种群增长率逐渐降低,只有当种群呈“J”形曲线增长时,每单位时间内种群增长的倍数才不变,B错误;若绵羊种群密度增大,相应病原微生物的致病力和传播速度增强,C错误;若草的生物量不变而种类发生改变,绵羊种群的环境容纳量可能因可食用草类的改变而发生变化,D正确。
9.(2021湖北,14,2分)20 世纪末,野生熊猫分布在秦岭、岷山和小相岭等6大山系。全国已建立熊猫自然保护区40余个,野生熊猫栖息地面积大幅增长。在秦岭,栖息地已被分割成5个主要活动区域;在岷山,熊猫被分割成10多个小种群;小相岭山系熊猫栖息地最为破碎,各隔离种群熊猫数量极少。下列叙述错误的是( )
A.熊猫的自然种群个体数量低与其繁育能力有关
B.增大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量
C.隔离阻碍了各种群间的基因交流,熊猫小种群内会产生近亲繁殖
D.在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊,可以提高熊猫的种群数
答案 D 种群的出生率大于死亡率时,种群的数量会增加,熊猫的自然种群个体数量低与其繁育能力有关,A正确;增大熊猫自然保护区的面积可为熊猫提供更多的食物和栖息空间,可提高环境容纳量,B正确;隔离使不同活动区域的熊猫无法交配,阻碍了各种群间的基因交流,熊猫小种群内会出现近亲繁殖,C正确;在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊,没有了地理隔离,会减少熊猫的种群数,D错误。
10.(2021河北,13,2分)烟粉虱为害会造成番茄减产。研究者对番茄单作、番茄玫瑰邻作(番茄田与玫瑰田间隔1 m)模式下番茄田中不同发育阶段的烟粉虱及其天敌进行了调查,结果见下表。下列叙述错误的是( )
A.由单作转为邻作,烟粉虱种群的年龄结构改变
B.由单作转为邻作,烟粉虱种群中成虫的空间分布类型改变
C.由单作转为邻作,群落的水平结构改变
D.玫瑰吸引天敌防治害虫,体现了生态系统信息调节生物种间关系的功能
答案 B 番茄单作烟粉虱种群的年龄结构是同一植株上成虫数量大于若虫数量,番茄玫瑰邻作则相反,A正确;无论是邻作还是单作,成虫都是在各部位的叶上都有分布,且上部叶分布最多,下部叶分布最少,空间分布类型并没有改变,B错误;由单作(只有番茄)转为邻作(有番茄和玫瑰),从水平方向上考虑,生物的种类发生了改变,群落的水平结构发生了改变,C正确;玫瑰可通过一定的信息吸引天敌,从而防治害虫,体现了生态系统信息调节生物种间关系的功能,D正确。
11.(2020山东,11,2分)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。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 甲藻单独培养时,其种群数量曲线为“S”型曲线,环境容纳量K值约为2.0×106个,则该种群增长速率最大时其种群数量为K/2,即约为1.0×106个,A正确;读图分析,混合培养中在10~12天时,甲藻数量增长缓慢的主要原因是此时食物不足、空间有限等使种内竞争更加激烈,B错误;读图分析,乙藻单独培养时其种群数量增长曲线为“S”型,C正确;读图分析,混合培养时甲藻的种群增长曲线仍为“S”型且K值变化较小,但混合培养时乙藻的种群增长曲线不再是“S”型,且在竞争中被淘汰,D正确。
12.(2020浙江7月选考,14,2分)下列关于某种昆虫种群存活曲线的叙述,正确的是( )
A.存活曲线的横坐标表示该昆虫种群的年龄
B.绘制种群存活曲线至少需要观察记录100个个体
C.必须从不同年龄组中选取相同比例的观察记录个体
D.当所有被选取的个体达到平均寿命后停止观察记录
答案 A 存活曲线是表示种群中全部个体死亡过程和死亡情况的曲线,题述昆虫种群存活曲线的横坐标表示该昆虫种群的年龄,纵坐标表示存活个体数的对数值,A正确;在收集数据时,需要至少观察1 000个新孵化幼虫或新出生个体,随后跟踪记录每个个体的死亡年龄,直至全部个体死亡为止,再统计分析并绘制曲线,故B、C、D错误。
13.(2019课标全国Ⅰ,6,6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
答案 D 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,细菌甲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,细菌甲的生存环境理想,在较短时间内,种群增长会出现“J”型增长阶段,D错误。
14.(2019浙江4月选考,12,2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 本题通过对环境容纳量的基础判断,考查考生对种群“S”型增长知识的理解,体现了对生命观念中的稳态与平衡观要素的考查。种群数量在K/2时增长最快,A正确;同一群落各种群的环境容纳量一般是不同的,B错误;环境容纳量会随着环境条件的改变而改变,C正确;环境容纳量是种群数量在生存环境中的稳定平衡密度,D正确。
15.(2018课标全国Ⅰ,5,6分)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 D 本题通过基础判断的形式考查种群数量的相关知识,属于对科学思维素养中归纳与概括要素的考查。自然界的资源和空间总是有限的,当种群密度增大时,种内斗争就会加剧,种群密度就会制约种群数量增长,A、B正确;当鱼塘中某种鱼的密度高于或低于最适密度时,单位水体该鱼的产量均会下降,即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,C正确;培养瓶中细菌种群数量达到K值前,随种群密度的增加,密度对种群数量增长的制约作用逐渐增强,D错误。
16.(2018浙江4月选考,18,2分)在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数量进行了调查之后,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/前一年末种群个体数量),结果如图所示。下列关于这4年调查期间的种群数量变化的叙述,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年末乙种群数量不一定大于甲
C.第3年末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 本题通过曲线分析的形式考查种群的数量变化,体现了对科学思维中模型与建模要素的考查。曲线图反映的是两个种群L值的变化情况,由于甲、乙两个种群内个体的初始数量均未知,因此不能判断两个种群数量,故两种群的增长速度不一定相等,A正确。由于甲、乙两个种群内个体的初始数量均未知,故第2年末乙种群数量不一定大于甲,B正确。第3年末乙种群L=1.0,且在接下来的第3~4年内L值小于1.0、大于0,即种群数量在减少,故第3年末乙种群数量达到了最大值,C正确。这4年中甲种群L值均为1.5,每年增加的数量都较前一年多,D错误。
17.(2017课标全国Ⅰ,5,6分)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
答案 D 本题考查了考生对种群增长曲线的理解及其在农业生产上的应用,通过模型分析的形式考查科学思维素养中的模型与建模要素。为了合理地利用资源,应该在种群数量超过K/2时捕获,使每次捕获后,家畜种群数量降低到K/2,这样可以保证种群数量尽快地恢复。图中甲、乙、丙点时的种群数量没有达到K/2,丁点时超过K/2,D正确。
18.(2016天津理综,3,6分)在丝瓜地生态系统中,丝瓜、昆虫甲、昆虫乙存在捕食关系。如图为某年度调查甲、乙两种昆虫种群数量变化的结果。下列叙述正确的是( )
A.该丝瓜地的碳循环在丝瓜、昆虫与无机环境之间完成
B.依据随机取样原则统计成虫数量可计算出昆虫种群密度
C.乙与甲的数量比值代表两种昆虫间的能量传递效率
D.乙数量的增加会减少甲种群对丝瓜的摄食量
答案 D 碳循环发生在生物群落与无机环境之间,具有全球性,A错误;只统计成虫数量计算出的是成虫的密度,B错误;乙与甲的数量比值不能代表两种昆虫间的能量传递效率,C错误;由于乙捕食甲,因此乙数量的增加使甲种群数量减少,从而使甲种群对丝瓜的摄食量减少,D正确。
易错警示 物质循环发生在无机环境和生物群落之间,生物群落包括动物、植物、微生物等。
19.(2015北京理综,4,6分)大蚂蚁和小蚂蚁生活在某地相邻的两个区域。研究者在这两个蚂蚁种群生活区域的接触地带设4种处理区,各处理区均设7个10 m×10 m的观测点,每个观测点中设有均匀分布的25处小蚂蚁诱饵投放点。在开始实验后的第1天和第85天时分别统计诱饵上小蚂蚁的出现率并进行比较,结果见表。
对本研究的实验方法和结果分析,表述错误的是( )
A.小蚂蚁抑制大蚂蚁的数量增长
B.采集实验数据的方法是样方法
C.大蚂蚁影响小蚂蚁的活动范围
D.土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围
答案 A 根据表格数据分析,土壤含水量和大蚂蚁的存在都影响了小蚂蚁的活动范围,进而影响了小蚂蚁的数量增长,A错误,C、D正确;实验各处理区均设7个10 m×10 m观测点,这种调查方法是样方法,B正确。
20.(2015广东理综,4,4分)如图表示在一个10 mL封闭培养体系中酵母细胞数量的动态变化,关于酵母细胞数量的叙述,正确的是( )
A.种内竞争导致初始阶段增长缓慢
B.可用数学模型Nt=N0λt表示
C.可用取样器取样法计数
D.K值约为120 000个
答案 D 酵母菌种群在培养初期需经过一段的调整适应,故增长缓慢,A错误;在封闭培养体系中培养的酵母菌数量呈“S”型增长,不适用“J”型增长的数学模型,B错误;酵母菌的计数方法是抽样检测法,C错误;由图知,K值为12×1 000×10=120 000(个),D正确。
易错易混 由于资源和空间有限,密闭培养体系中的酵母菌数量呈“S”型增长。培养液中酵母菌种群数量的调查用抽样检测法。
21.(2014浙江理综,4,6分)下列关于环境容纳量的叙述,正确的是 ( )
A.环境容纳量是指种群的最大数量
B.种群的内源性调节因素不会改变环境容纳量的大小
C.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
D.植食动物在自然环境条件下,一年四季的环境容纳量以冬季最大
答案 B 环境容纳量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,实际上,种群数量是在一个平均值附近上下波动的,这个平均值才是环境容纳量,A错误;环境容纳量不受种群内源性调节因素的影响,B正确;在理想条件下,种群数量呈“J”型增长,无K值,C错误;由于食物的影响,植食动物种群的环境容纳量在冬季最小,D错误。
22.(2020江苏单科,10,2分)下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的叙述,错误的是( )
A.将酵母菌接种到培养液中,并进行第一次计数
B.从静置的培养液中取适量上清液,用血细胞计数板计数
C.每天定时取样,测定酵母菌细胞数量,绘制种群数量动态变化曲线
D.营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一
答案 B “探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验中,需要每天定时取样进行计数,绘制酵母菌种群数量动态变化曲线,第一次计数在接种酵母菌后进行,A、C正确;从试管中吸取培养液之前应将试管振荡几次,使酵母菌混合均匀,减小实验误差,B错误;酵母菌的繁殖需要充足的营养物质、适宜的温度、pH等条件,营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一,D正确。
23.(2019海南单科,23,2分)将接种在马铃薯培养液中的酵母菌培养一段时间后,充分混匀并随机分成不等的两组后分别进行培养。下列说法错误的是( )
A.酵母菌种群增长所需的能量全部来自马铃薯培养液
B.若要估算培养液中酵母菌的数量,可借助显微镜进行
C.培养液被分成上述两组时,其中的酵母菌种群密度是不同的
D.给营养充足的培养液通入O2有利于酵母菌种群数量的增加
答案 C 酵母菌属于异养兼性厌氧型微生物,其种群增长所需的能量来自培养液中有机物的氧化分解,A正确;若要估算培养液中酵母菌的数量,可用血细胞计数法(或显微计数法),需要借助显微镜,B正确;培养液与酵母菌充分混匀后被分成不等的两份,两组酵母菌的种群数量不同,但密度是相同的,C错误;给营养充足的培养液通入O2有利于酵母菌进行有氧呼吸,种群数量会增加,D正确。
知识归纳 酵母菌种群“S”型增长各阶段的特征
24.(2017江苏单科,5,2分)某小组开展酵母菌培养实验,如图是摇瓶培养中酵母种群变化曲线。下列相关叙述正确的是( )
A.培养初期,酵母因种内竞争强而生长缓慢
B.转速150 r/min时,预测种群增长曲线呈“S”型
C.该实验中酵母计数应采用稀释涂布平板法
D.培养后期,酵母的呼吸场所由胞外转为胞内
答案 B 在培养初期,酵母种群密度较小,其种内斗争较弱,生长缓慢是其为适应环境而调整的结果,A错误;由于是在摇瓶中培养,其环境资源条件有限,转速150 r/min时,种群增长曲线应呈“S”型,B正确;酵母计数应采用显微计数法,C错误;酵母的呼吸场所只在胞内,D错误。
25.(2015江苏单科,13,2分)血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具,下列叙述正确的是( )
A.每块血细胞计数板的正中央有1个计数室
B.计数室的容积为1 mm×1 mm×0.1 mm
C.盖盖玻片之前,应用吸管直接向计数室滴加样液
D.计数时,不应统计压在小方格角上的细胞
答案 B 每块血细胞计数板的正中央有2个计数室,A错误;计数室的容积为1 mm×1 mm×0.1 mm,B正确;应先盖盖玻片,再滴加样液,让样液自行渗入,C错误;计数时,应计算小方格内的细胞和相邻两边及顶点上的细胞,D错误。
问题分析 虽然血细胞计数板在科学实验中是一种常用的计数工具,但是由高中理科实验开设率普遍较低,因此考生对血细胞计数板的结构和使用方法非常陌生,就连“每块血细胞计数板有几个计数室”这样的基础问题都不清楚。
26.(2021江苏,19,3分)(多选)数据统计和分析是许多实验的重要环节。下列实验中获取数据的方法合理的是 ( )
A.实验①B.实验②C.实验③D.实验④
答案 ABC 探究唾液淀粉酶活性的最适温度时,应当选取系列温度梯度进行实验,如10 ℃、20 ℃、30 ℃等,不能仅选择题述3个温度进行实验,D错误。
27.(2022湖南,20,9分)入侵生物福寿螺适应能力强、种群繁殖速度快。为研究福寿螺与本土田螺的种间关系及福寿螺对水质的影响,开展了以下实验:
实验一:在饲养盒中间放置多孔挡板,不允许螺通过,将两种螺分别置于挡板两侧饲养;单独饲养为对照组。结果如图所示。
实验二:在饲养盒中,以新鲜菜叶喂养福寿螺,每天清理菜叶残渣;以清洁自来水为对照组。结果如表所示。
注:水体浑浊度高表示其杂质含量高
回答下列问题:
(1)野外调查本土田螺的种群密度,通常采用的调查方法是 。
(2)由实验一结果可知,两种螺的种间关系为 。
(3)由实验二结果可知,福寿螺对水体的影响结果表现为 。
(4)结合实验一和实验二的结果,下列分析正确的是 (填序号)。
①福寿螺的入侵会降低本土物种丰富度
②福寿螺对富营养化水体耐受能力低
③福寿螺比本土田螺对环境的适应能力更强
④种群数量达到K2时,是防治福寿螺的最佳时期
(5)福寿螺入侵所带来的危害警示我们,引种时要注意 (答出两点即可)。
答案 (1)样方法 (2)竞争 (3)使水体氮磷总量提高,使水体浑浊度上升 (4)①③ (5)考虑与本土物种的种间关系;考虑引入物种是否影响当地生态
解析 (1)对于活动能力弱,活动范围小的动物可用样方法来统计其种群密度。(2)由实验一结果可知,福寿螺与本土田螺共同培养时,本土田螺数量急剧下降,对照组中单独培养本土田螺时则无此现象,故二者为竞争关系。(3)由实验二结果可知,随着福寿螺养殖天数的增加,水体氮磷总量提高,水体浑浊度上升。(4)福寿螺在与本地物种竞争中占优势,福寿螺入侵可能使部分本土物种灭绝,从而降低本地的物种丰富度,①正确;由题意可知,福寿螺对富营养化水体的耐受性很强,且比本土田螺对环境的适应能力强,②错误,③正确;K/2时种群数量增长最快,则防治福寿螺应该在种群数量达到K/2前进行,④错误。
28.(2022浙江1月选考,26,7分)(7分)玉米是我国广泛栽培的禾本科农作物,其生长过程常伴生多种杂草(其中有些是禾本科植物),杂草与玉米竞争水、肥和生长空间。回答下列问题:
(1)从种群分布型的角度考虑,栽培玉米时应遵循 、合理密植的原则,使每个个体能得到充分的太阳光照。栽培的玉米个体生长基本同步,种群存活曲线更接近 。
(2)某个以玉米为主要农作物的农田生态系统中,有两条食物链:①玉米→野猪→豺;②玉米→玉米蝗→乌鸫→蝮蛇→鹰。从能量流动角度分析,能量 的不同导致两条食物链的营养级数量不同。食物链乃至食物网能否形成取决于哪一项? (A.可利用太阳能 B.初级消费者可同化的能量 C.总初级生产量 D.净初级生产量)。
(3)玉米栽培过程需除草,常用除草方法有物理除草、化学除草和生物除草等。实际操作时,幼苗期一般不优先采用生物除草,其理由是抑(食)草生物不能 。当玉米植株长到足够高时,很多杂草因 被淘汰。
(4)玉米秸秆自然分解,所含的能量最终流向大气圈,我们可以改变能量流动 获得人类需要的物质和能量,如生产沼气等,客观上减少温室气体的排放,有助于我国提前达成“碳达峰”和“碳中和”的目标。
答案 (1)均匀分布 凸型(形) (2)传递效率 B (3)辨别玉米和杂草 缺少光照 (4)途径
解析 (1)人工栽培的玉米种群为实现每个个体都能得到充分的太阳光照,应遵循均匀分布、合理密植的原则。栽培的玉米植株在人为精心呵护下,收获前的总体存活率较高,种群存活曲线更接近凸形。(2)两条食物链都以玉米为起点,但由于两条食物链中的能量传递效率存在差异,两条食物链能维持的营养级数目不同。食物链乃至食物网能否形成,关键看生产者同化的能量中有多少能被初级消费者同化。(3)抑(食)草生物不能辨别玉米幼苗和杂草,因此在幼苗期采用生物除草方法起不到良好效果。玉米植株不断长高,会遮挡下层生物,很多杂草因为缺少光照而被淘汰。(4)利用玉米秸秆生产沼气等,改变了能量流动的途径,实现了能量的多级利用,沼气等的使用可以减少化石燃料的燃烧,这有助于我国提前达成“碳达峰”和“碳中和”的目标。
易混易错 (1)目前已发现三种不同类型的存活曲线:类型Ⅰ(凸形),即大多数个体都能活到平均生理年龄,但达到这一年龄后,短期内几乎全部死亡,人类和很多高等动物都十分接近这一类型;类型Ⅱ(对角线形),即各年龄组死亡率相同,水螅、一些鸟类和小型哺乳类动物比较接近这一类型;类型Ⅲ(凹形),即低龄死亡率极高,但是一旦活到了某一年龄,死亡率就变得很低而且稳定,牡蛎和树蛙属于这一类型。(2)食物链乃至食物网能否形成,不能只看净初级生产量的大小,要看初级消费者可同化能量的大小,因为净初级生产量即使很大,也可能只是初级消费者不愿摄食的部分。
29.(2019课标全国Ⅲ,31,8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 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。
易错警示 K值的易错点解读
(1)K值不是一成不变的:K值会随着环境的改变而发生变化,当环境遭到破坏时,K值会下降;当环境条件状况改善时,K值会上升。
(2)在环境不遭受破坏的情况下,种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候,会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
(3)K值并不是种群数量的最大值:K值是环境容纳量,即在保证环境不被破坏的前提下所能容纳的种群数量最大值;种群数量所达到的最大值会超过K值,但最大值存在的时间很短,因为环境已遭到破坏。
30.(2015山东理综,27,12分)湿地是地球上重要的生态系统,具有稳定环境、物种保护及资源供应等功能。
(1)某湿地由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、碱蓬、柽柳等,这体现了群落的 结构。调查湿地中芦苇的种群密度常用 法。
(2)图中甲、乙两条曲线分别表示湿地中两种生物当年的种群数量(Nt)和一年后的种群数量(Nt+1)之间的关系,直线p表示Nt+1=Nt。甲曲线上A、B、C三点中,表示种群数量增长的是 点;乙曲线上D、E、F三点中,表示种群数量相对稳定的是 点;Nt小于a时,甲、乙两条曲线中 曲线所代表的生物更易消亡。
(3)湿地生态系统被破坏后,生物种类贫乏。要恢复其生物多样性,在无机环境得到改善的基础上,生态系统组成成分中首先应增加 的种类及数量。随着生物多样性和食物网的恢复,湿地生态系统的 稳定性增强。为保护湿地的生物多样性,我国已建立多个湿地自然保护区,这属于 保护。
答案 (1)水平 样方 (2)B F 甲 (3)生产者 抵抗力 就地
解析 本题通过种群数量变化曲线的分析考查科学思维中的演绎与推理能力。(1)该湿地由浅水区到陆地的种群分布属于群落的水平结构;调查植物种群密度常用样方法。(2)图中直线p上的点(如A、F)表示种群数量稳定,该曲线上方的点(如B、D、E)表示种群数量会增长;Nt小于a时,甲种群数量(Nt+1)低于直线p,乙种群数量(Nt+1)明显高于直线p,由此可知甲种群数量在减少,更易消亡。(3)生态系统的稳定性主要与生产者的种类和数量有关,建立自然保护区属于保护生物多样性的方式中的就地保护。
易错警示 注意理解图中直线p上下方的点的含义,上方的点表示种群数量增多,下方的点表示种群数量减少。
31.(2013重庆理综,7,20分)
Ⅰ.马拉松长跑是一项超强体育运动,需要运动员有良好的身体素质。请回答下列有关问题:
(1)运动员出发后心跳加快,是 调节的结果;运动停止后心跳并不立即恢复到正常水平,原因之一是激素调节具有 的特点。
(2)出发后体温逐渐升高,一段时间后在较高水平上维持相对稳定,这是 达到动态平衡的结果;途中运动员会大量出汗,造成血浆的 升高,故应及时补充水分。
(3)长时间跑步会感到疲劳,但运动员仍能坚持跑完全程,控制该行为的中枢部位是 。
Ⅱ.某山区坡地生态环境破坏严重,人们根据不同坡度,分别采取保护性耕作、经济林种植和封山育林对其进行了治理。
题7-Ⅱ图
(1)陡坡在封山育林后若干年内,经历了一年生草本、多年生草本和灌木三个阶段,其典型物种的种群密度变化如题7-Ⅱ图所示。调查植物种群密度常用的方法是 。图中,O→a,物种①密度上升,原因是在适宜条件下,物种①的 ;b→c,物种①逐渐消失,物种②密度逐渐降低到相对稳定,原因是物种②能耐受 ;c点后,在适宜气候条件下群落中最终占主导地位的植物类型将是 。
(2)该坡地经治理后,既扩大了植被覆盖面积、增加了对大气中 的固定,又提高了经济产出,初步实现了生态效益和经济效益的同步发展。
答案 (20分)Ⅰ.(1)神经和体液 作用时间较长 (2)产热和散热 渗透压 (3)大脑皮层
Ⅱ.(1)样方法 出生率大于死亡率 弱光 乔木 (2)碳元素(CO2)
解析 Ⅰ主要考查人体生命活动调节的相关知识;Ⅱ主要考查种群和群落的相关知识。Ⅰ.(1)参加马拉松长跑的运动员出发后心跳加快,是神经调节和体液调节共同作用的结果;因激素调节作用时间较长,所以运动停止后心跳并不立即恢复到正常水平。(2)体温的相对稳定是机体通过神经—体液调节使产热和散热达到平衡的结果;运动员大量出汗,造成血浆的渗透压升高,故应及时补充水分。(3)长时间跑步会感到疲劳,但运动员仍能坚持跑完全程,该行为是由大脑皮层中的神经中枢控制的行为。
Ⅱ.(1)调查植物种群密度常用样方法;种群的出生率大于死亡率时,种群密度上升;由曲线图可知b→c,物种③为优势物种,物种①因不能耐受弱光而逐渐消失,而物种②因能耐受弱光所以其种群密度降低到相对稳定;c点后,在适宜气候条件下,乔木将占主导地位。(2)该坡地经治理后,在增加植被覆盖面积,提高了光能利用率,增加了对大气中CO2的固定的同时,也提高了经济产出。
考点3 影响种群数量变化的因素
1.(2023广东,6,2分)某地区蝗虫在秋季产卵后死亡,以卵越冬。某年秋季降温提前,大量蝗虫在产卵前死亡,次年该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗虫种群密度下降的合理解释是( )
A.密度制约因素导致出生率下降
B.密度制约因素导致死亡率上升
C.非密度制约因素导致出生率下降
D.非密度制约因素导致死亡率上升
答案 C 影响种群密度变化的干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害都属于非密度制约因素,秋季降温提前导致大量蝗虫在产卵前死亡,使蝗虫的出生率降低,为非密度制约因素导致的出生率下降,进而使蝗虫种群密度下降,C正确。
2.(2023浙江6月选考,5,2分)东亚飞蝗是我国历史上发生大蝗灾的主要元凶,在土壤含水率<15%的情况下,85%以上的受精卵可以孵化,一旦食物(植物幼嫩的茎、叶)等条件得到满足,很容易发生大爆发。下列因素中,对东亚飞蝗的繁衍、扩散起阻碍作用的是( )
A.充沛的降水 B.肥沃的土壤
C.连片的麦田 D.仅取食种子的鸟类
答案 A 东亚飞蝗在土壤含水量<15%的情况下,85%以上的受精卵可以孵化,这说明气候干旱是其种群增长的重要原因,故充沛的降水对东亚飞蝗的繁衍、扩散起阻碍作用,A正确。肥沃的土壤、连片的麦田等因素利于植物为东亚飞蝗提供幼嫩的茎、叶,可为其大爆发提供充足的食物条件,B、C不符合题意。仅取食种子的鸟类与东亚飞蝗没有捕食或明显的竞争关系,不能阻碍其繁衍和扩散,D不符合题意。
3.(2023浙江1月选考,14,2分)在我国江南的一片水稻田中生活着某种有害昆虫。为了解虫情,先后两次(间隔3天)对该种群展开了调查,前后两次调查得到的数据统计结果如图所示。
在两次调查间隔期内,该昆虫种群最可能遭遇到的事件为( )
A.受寒潮侵袭 B.遭杀虫剂消杀 C.被天敌捕杀 D.被性外激素诱杀
答案 D 与第一次调查结果相比,第二次调查中相对于雌性个体,处于生殖期的雄性个体数急剧下降,故推测为性外激素诱杀,D正确。
4.(2022浙江6月选考,6,2分)许多因素能调节种群数量。下列属于内源性调节因素的是( )
A.寄生 B.领域行为
C.食物 D.天敌
答案 B 能够调节种群数量的因素包括外源性因素和内源性因素,其中外源性因素包括气候、食物、疾病、寄生和捕食等,内源性因素包括领域行为和内分泌等种群内部的影响因素,B正确。
5.(2022山东,19,3分)(不定项)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( )
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
答案 B 由题中信息可知,补充量与相应亲体数量之差为一个繁殖周期内的种群增长数量。亲体数量约为1 000个时,亲体数量与补充量相等,说明已经达到该种群的K值,此时可获得最大日捕捞量,但不能获得最大持续捕捞量;亲体数量约为500个(K/2)时,补充量和亲体数量之差最大,种群增长速率最大,捕捞后种群数量在K/2处时可获得最大持续捕捞量,A错误,B正确。亲体数量超过1 000个时,补充量为1 000个,二者不相等,C错误。饲料作为食物对种群数量的影响是与种群密度相关的,种群密度越大,受食物短缺的影响就越大,因此饲料是影响该种群数量变化的密度制约因素,D错误。
6.(2023湖南,20,11分)濒危植物云南红豆杉(以下称红豆杉)是喜阳喜湿高大乔木,郁闭度对其生长有重要影响。研究人员对某区域无人为干扰生境和人为干扰生境的红豆杉野生种群开展了调查研究。选择性采伐和放牧等人为干扰使部分上层乔木遭破坏,但尚余主要上层乔木,保持原有生境特点。无人为干扰生境下红豆杉野生种群年龄结构的调查结果如图所示。回答下列问题:
(1)调查红豆杉野生种群密度时,样方面积最合适的是 (填“1”“20”或“400”)m2,理由是 。由图可知,无人为干扰生境中红豆杉种群年龄结构类型为 。
(2)调查发现人为干扰生境中,树龄≤5年幼苗的比例低于无人为干扰生境,可能的原因是 。分析表明,人为干扰生境中6~25年树龄红豆杉的比例比无人为干扰生境高11%,可能的原因是 。选择性采伐与红豆杉生态位重叠度 (填“高”或“低”)的部分植物,有利于红豆杉野生种群的自然更新。
(3)关于红豆杉种群动态变化及保护的说法,下列叙述正确的是 。
①选择性采伐和放牧等会改变红豆杉林的群落结构和群落演替速度
②在无人为干扰生境中播撒红豆杉种子将提高6~25年树龄植株的比例
③气温、干旱和火灾是影响红豆杉种群密度的非密度制约因素
④气候变湿润后可改变红豆杉的种群结构并增加种群数量
⑤保护红豆杉野生种群最有效的措施是人工繁育
答案 (1)400 红豆杉个体数量较少,单株占地面积较大 增长型 (2)人为干扰生境中的选择性采伐和放牧等使树龄≤5年幼苗的死亡率较高 红豆杉是喜阳乔木,人为干扰生境中部分上层乔木遭破坏,郁闭度较低,更适合6~25年树龄红豆杉生存 高 (3)①③
解析 (1)濒危植物云南红豆杉是高大乔木,调查乔木时的样方大小通常为10 m×10 m,红豆杉个体数量较少,可适量扩大样方面积,故样方面积最合适的是400 m2。由图可知,无人为干扰生境中,0~5年树龄个体数明显多于其他树龄个体数,故种群年龄结构为增长型。(2)由题意知,选择性采伐和放牧等人为干扰生境可能使树龄≤5年幼苗的死亡率较高,故其比例低于无人为干扰生境。由于选择性采伐和放牧等人为干扰使部分上层乔木遭破坏,郁闭度较低,可使6~25年树龄红豆杉接受的光照更充足,生存空间更丰富,因此喜阳乔木红豆杉中6~25年树龄个体的比例更高。选择性采伐与红豆杉生态位重叠度高的植物,可使红豆杉获得更多阳光与生存空间,有利于红豆杉野生种群的自然更新。(3)选择性采伐和放牧等人为干扰使部分上层乔木遭破坏,可改变红豆杉林的群落结构和演替速度,①正确;在无人为干扰生境中播撒红豆杉种子将提高树龄≤5年幼苗的比例,②错误;密度制约因素是指食物和天敌等生物因素,非密度制约因素是指气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,③正确;红豆杉为喜阳喜湿高大乔木,气候变湿润后可增加其种群数量,但其种群结构不改变,④错误;保护红豆杉野生种群最有效的措施是就地保护,如建立自然保护区等,⑤错误。
7.(2023全国甲,31,10分)某旅游城市加强生态保护和环境治理后,城市环境发生了很大变化,水体中的鱼明显增多,甚至曾经消失的一些水鸟(如水鸟甲)又重新出现。回答下列问题。
(1)调查水鸟甲的种群密度通常使用标志(记)重捕法,原因是 。
(2)从生态系统组成成分的角度来看,水体中的鱼、水鸟属于 。
(3)若要了解该城市某个季节水鸟甲种群的环境容纳量,请围绕食物指标外的调查内容有 (答出3点即可)。
答案 (1)水鸟甲的活动范围大,活动能力强 (2)消费者 (3)生存空间、天敌和竞争者
解析 (1)对于活动能力强和活动范围广的动物,可以用标志(记)重捕法调查其种群密度。(2)生态系统的组成成分有非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。水体中的鱼和水鸟通过捕食其他生物获取食物,属于消费者。(3)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(一定的环境条件所能维持的种群最大数量)称为环境容纳量,影响环境容纳量的因素包括食物、天敌、竞争者和生存空间等。
样方编号
马尾松(株)
麻栎(株)
枫香(株)
幼年
成年
老年
幼年
成年
老年
幼年
成年
老年
1
0
1
9
14
2
0
7
1
0
2
0
0
6
20
4
0
11
2
1
3
0
2
6
16
2
2
10
0
0
4
0
0
7
18
2
2
9
1
2
5
0
0
9
15
3
0
6
0
0
年龄
0+
1+
2+
3+
4+
5+
6+
7+
8+
9+
10+
11+
≥12
个体数
92
187
121
70
69
62
63
72
64
55
42
39
264
样方编号
1
2
3
4
5
6
样方面积(m2)
1
1
1
1
1
1
田螺数量(只)
15
18
15
19
15
14
种植模式
番茄植株不
同部位成虫
数量(头/叶)
若虫
(头/叶)
天敌昆虫多样性指数
上部叶
中部叶
下部叶
番茄单作
22.7
3.2
0.8
16.5
1.2
番茄玫瑰邻作
1.4
0.2
0.1
1.8
2.2
处理区
小蚂蚁出现率的变化(%)
定时灌溉
不驱走大蚂蚁
增加35
驱走大蚂蚁
增加70
不灌溉
不驱走大蚂蚁
减少10
驱走大蚂蚁
减少2
编号
实验内容
获取数据的方法
①
调查某自然保护区灰喜鹊的种群密度
使用标志重捕法,尽量不影响标记动物正常活动,个体标记后即释放
②
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
摇匀后抽取少量培养物,适当稀释,用台盼蓝染液染色,血细胞计数板计数
③
调查高度近视(600度以上)在人群中的发病率
在数量足够大的人群中随机调查
④
探究唾液淀粉酶活性的最适温度
设置0 ℃、37 ℃、100 ℃三个温度进行实验,记录实验数据
养殖天数
(d)
浑浊度(FTU)
总氮(mg/L)
总磷(mg/L)
实验组
对照组
实验组
对照组
实验组
对照组
1
10.81
0.58
14.72
7.73
0.44
0.01
3
15.54
0.31
33.16
8.37
1.27
0.01
5
23.12
1.04
72.78
9.04
2.38
0.02
7
34.44
0.46
74.02
9.35
4.12
0.01
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