2019高考生物 核心考點特色突破 專題15 種群和群落.doc

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專題15　種群和群落 ◢考點概述 本專題知識是歷年高考的必考內(nèi)容，屬于熱點問題，但從命題內(nèi)容上看，試題的難度不大。種群方面，?？键c主要是種群數(shù)量變化規(guī)律、種群密度調(diào)查方法，對有關(guān)種群方面的數(shù)學模 型和物理模型的分析，是高考?？嫉膬?nèi)容之一，群落方面，群落的空間結(jié)構(gòu)、群落的演替，也是高考常考的內(nèi)容。 從考查內(nèi)容看本知識點只有種群的數(shù)量變化是II級要求，主要內(nèi)容有種群的基本特征，種群數(shù)量增長規(guī)律。從考查形式看，種群增長的J型和S型曲線的原因和條件，以及若干個種群數(shù)量的變動情況既可以是選擇題的考點也可以是非選擇題的考點。對于這一部分，應(yīng)當選取典型題目（如人口變化曲線、某一動物種群變化曲線等）進行強化訓練。 本考點雖為I級要求，但種間關(guān)系、群落演替等在試卷中出現(xiàn)的比例并不低。從考查形式看，選擇題和非選擇題均有出現(xiàn)，考查的形式多種多樣，多以坐標題，數(shù)據(jù)、表格、直方圖等不同數(shù)學方式出現(xiàn)。 結(jié)合實例理解種群和群落的概念， 在此基礎(chǔ)上理解種群各個特征之間的關(guān)系，這樣有助于掌握種群數(shù)量的變化規(guī)律。特別是對有關(guān)種群方面的數(shù)學模型和物理模型的分析，是高考常考的內(nèi)容之一。因此，一定要學會從具體情境中獲取信息和處理信息，注重讀圖、識圖方法的探究，提高解題能力。對于群落結(jié)構(gòu)和群落演替，要進行比較記憶。要注意培養(yǎng)圖文分析與轉(zhuǎn)換能力和作圖能力，特別要關(guān)注圖表題和繪圖題，這也是新課標理念之一。復習時，通過列舉實例、比較分析、圖文結(jié)合等方式靈活。掌握生態(tài)學知識，并能運用這些知識解決生產(chǎn)、生活中的問題；還應(yīng) 廣泛關(guān)注生態(tài)農(nóng)業(yè)、生物多樣性、生物入侵、環(huán)境污染等領(lǐng)域的實際問題和熱點問題，提升解題能力。構(gòu)建種群特征概念模型、數(shù)量增長模型以及生物和生物種間關(guān)系模型加深理解相關(guān)知識。比較法記憶種群的兩種增長方式、群落的兩種結(jié)構(gòu)和兩種演替類型。 ◢考點精講 【要點梳理】 1．種群的概念 種群是在一定的自然區(qū)域內(nèi)，同種生物的全部個體。 2．種群的數(shù)量特征 （1）種群密度：種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)。不同物種，種群密度不同；同一物種，種群密度可變。 （2）出生率、死亡率：單位時間內(nèi)新產(chǎn)生或死亡的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比率。決定種群大小和種群密度。 （3）遷入率、遷出率：單位時間內(nèi)遷入或遷出的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比率。決定種群大小和種群密度。 （4）年齡組成：一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例。 ①類型： ②意義：可預(yù)測種群數(shù)量變化趨勢。 （5）性別比例：種群中雌雄個體數(shù)目的比例，在一定程度上影響種群密度。 3．種群的空間特征 （1）均勻分布：稻田中水稻的空間分布。 （2）隨機分布：草地上某種雜草的空間分布。 （3）集群分布：瓢蟲的空間分布。 4．種群數(shù)量變化的研究方法：構(gòu)建數(shù)學模型。 觀察研究對象，提出問題→提出合理的假設(shè)→根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當?shù)臄?shù)學形式對事物的性質(zhì)進行表達→通過進一步實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正。 5．“J”型增長和“S”型增長的比較 項目 “J”型增長 “S”型增長 曲線模型 形成條件 資源無限的理想條件 資源有限的自然條件 增長率 不變 越來越小 有無K值 無K值，持續(xù)增加 有K值，可在K值附近上下波動 6．K值與K/2的應(yīng)用 項目 野生生物資源的保護與利用 有害生物的防治 K值 （環(huán)境最大容納量） 保護野生生物生活的環(huán)境，減小環(huán)境阻力，增大K值 增大環(huán)境阻力（如為防鼠害而封鎖糧食、清除生活垃圾、保護鼠的天敵等），降低K值 K/2 （最大增長速率） 捕撈后，使魚的種群數(shù)量維持在K/2，魚的種群數(shù)量會迅速回升 務(wù)必及時控制種群數(shù)量，嚴防達K/2值處（若達K/2值處，可導致該有害生物成災(zāi)） 1．群落的概念與物種組成 （1）群落 ①概念要點：a．同一時間；b．一定區(qū)域；c．各種生物種群。 ②特征：物種的豐富度、種間關(guān)系、空間結(jié)構(gòu)、群落的演替等。 （2）群落的物種組成 ①群落的物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征。 ②豐富度 a．概念：群落中物種數(shù)目的多少。 b．常用統(tǒng)計方法：記名計算法和目測估計法。 2．種間關(guān)系及實例 （1）捕食：一種生物以另一種生物作為食物，如狼和兔。 （2）競爭：兩種或兩種以上生物相互爭奪資源和空間等，其結(jié)果常表現(xiàn)為相互抑制，有時表現(xiàn)為一方占優(yōu)勢，另一方處于劣勢甚至死亡，如草原上的羊和牛。 （3）寄生：一種生物（寄生者）寄居于另一種生物（寄主）的體內(nèi)或體表，攝取寄主的養(yǎng)分以維持生活，如T2噬菌體與大腸桿菌。 （4）互利共生：兩種生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利，如根瘤菌與大豆。 3．群落的空間結(jié)構(gòu) （1）垂直結(jié)構(gòu)： ①表現(xiàn)：分層現(xiàn)象。 ②影響因素：植物：光照強度；動物：棲息空間和食物。 （2）水平結(jié)構(gòu)： ①表現(xiàn)：鑲嵌分布。 ②影響因素：地形變化、土壤濕度和鹽堿度、光照強度、生物自身生長特點及人和動物的影響。 1．演替的概念 隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程。 2．演替過程（以發(fā)生在裸巖上的演替為例） 3．群落演替中兩種類型的不同點 類型 項目 初生演替 次生演替 起點 在一個從來沒有被植物覆蓋的地面，或者是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方 在原有植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方 時間 經(jīng)歷時間漫長 經(jīng)歷時間較短 影響因素 自然因素 人類活動較為關(guān)鍵 實例 裸巖上的演替 森林砍伐地、棄耕農(nóng)田上的演替 4．群落演替的特征 （1）方向：一定的方向性。 （2）能量：群落有機物總量增加。 （3）結(jié)構(gòu)：營養(yǎng)結(jié)構(gòu)變得復雜，物種多樣性增加。 5．群落演替的原因 （1）環(huán)境不斷變化，為群落中某些物種提供有利的繁殖條件，而對另一些物種生存產(chǎn)生不利影響。 （2）生物本身不斷進行繁殖、遷徙。 （3）群落內(nèi)部由于生命活動造成內(nèi)部環(huán)境改變。 （4）種內(nèi)和種間關(guān)系不斷發(fā)生變化。 （5）人類活動的干擾。 【方法突破】 1．種群數(shù)量特征之間的關(guān)系 （1）種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。 （2）直接決定種群密度的是出生率和死亡率、遷出率和遷入率。 （3）年齡組成是通過影響出生率和死亡率間接影響種群密度的，性別比例是通過影響出生率間接影響種群密度的。 2．K值的易誤點解讀 （1）K值不是一成不變的：K值會隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化，當環(huán)境遭到破壞時，K值會下降；當環(huán)境條件狀況改善時，K值會上升。 （2）在環(huán)境不遭受破壞的情況下，種群數(shù)量會在K值附近上下波動。當種群數(shù)量偏離K值的時候，會通過負反饋調(diào)節(jié)使種群數(shù)量回到K值。 （3）K值并不是種群數(shù)量的最大值：K值是環(huán)境容納量，即在保證環(huán)境不被破壞前提下所能容納的最大值。 4．通過實例判斷種間關(guān)系的技巧 （1）區(qū)分種內(nèi)斗爭和種間競爭：同種生物以同種的幼體為食，或同種生物之間對資源和空間的爭奪都為種內(nèi)斗爭；不同種生物之間對資源和空間的爭奪就是競爭。簡單記為：“同斗爭，異競爭”。 （2）區(qū)分競爭和捕食：競爭是爭奪資源、空間等生活條件而發(fā)生的斗爭，不直接獲取食物；捕食則是一種生物以另一種生物為食，目的是獲得食物與能量，以維持自身生存。另外，兩種生物甲和乙以同一植物為食，但取食的部位不同并不構(gòu)成競爭關(guān)系，例如：人吃玉米子粒，而牛吃秸稈。 （3）捕食關(guān)系中被捕食者的判定方法 　　　　 ①若兩種生物的最大數(shù)量有明顯差異，一般數(shù)量多的為被捕食者，如圖1中A為被捕食者。 ②若兩種生物數(shù)量相當，則從變化趨勢看，先到達波峰的為被捕食者，后到達波峰的為捕食者。即被捕食者變化在先，捕食者變化在后，如圖2中A為捕食者，B為被捕食者。 5．群落的垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)的成因分析 （1）影響地上植物分層的主要因素是光照；群落中植物的分層現(xiàn)象決定了動物的分層現(xiàn)象，影響動物分層的主要因素是食物。群落的分層現(xiàn)象不僅表現(xiàn)在地面上，也表現(xiàn)在地下，但地下分層現(xiàn)象主要與水分和礦質(zhì)元素有關(guān)。水域中，某些水生動物也有分層現(xiàn)象，影響因素主要有陽光、溫度、食物、含氧量等。 （2）影響群落水平結(jié)構(gòu)的因素包括地形的變化、土壤濕度和鹽堿度的差異、光照強度的不同、生物自身生長特點的不同以及人與動物的影響等，不同地段往往分布著不同的種群，同一地段上種群密度也有差別，它們常常呈鑲嵌分布。而山麓到山頂?shù)娜郝浞植紝儆谒浇Y(jié)構(gòu)，是由地形起伏造成的。 6．判斷初生演替和次生演替的方法 （1）從起點上判斷 ①初生演替的起點為從沒有過植被或原有植被被徹底消滅了的環(huán)境。 ②次生演替的起點為只是失去了原有植被的環(huán)境。 （2）從時間和速度上判斷 ①經(jīng)歷的時間長、速度緩慢的是初生演替。 ②經(jīng)歷的時間短、速度較快的是次生演替。 7．群落演替的方向和結(jié)果分析 （1）群落演替的方向 ①自然條件下，群落的演替一般朝著物種多樣化、群落結(jié)構(gòu)復雜化、生態(tài)功能完善化的方向發(fā)展。 ②最終的演替結(jié)果主要由演替地所處的氣候條件決定。如在干旱的荒漠地區(qū)很難形成森林。 （2）群落演替的結(jié)果 ①能量：總生產(chǎn)量增加，群落的有機物總量增加。 ②結(jié)構(gòu)：生物種類越來越多，群落結(jié)構(gòu)越來越復雜。 ③穩(wěn)定性：演替是生物和環(huán)境反復相互作用，發(fā)生在時間和空間上的不可逆的變化，使抵抗力穩(wěn)定性越來越高。 ◢考點精練 1．（黑龍江省牡丹江市第一高級中學2019屆高三上學期期末考試生物試題）某種群的數(shù)量達到K值后，下列有關(guān)種群特征的敘述中，錯誤的是（　?。? A．年齡組成為穩(wěn)定型 B．出生率大于死亡率 C．種群密度會處于波動中 D．種內(nèi)斗爭最激烈 【答案】B 【解析】“S”型曲線中，種群的數(shù)量達到K值后，出生率等于死亡率，增長速率為0，種群數(shù)量保持相對穩(wěn)定，表現(xiàn)為在“K”值上下波動，種群的年齡組成為穩(wěn)定型。由于種群數(shù)量達到了最大值，故種內(nèi)斗爭最激烈，綜上分析，B符合題意，ACD不符合題意。 2．（浙江省2019屆高三11月選考科目考試生物試卷）某森林曾被開墾用于種植農(nóng)作物，后因產(chǎn)量不高而棄耕，若干年后又恢復到森林。下列關(guān)于該演替的敘述，錯誤的是（　　） A．該演替屬于次生演替 B．演替過程中群落結(jié)構(gòu)不變 C．人為因素引發(fā)了該演替 D．棄耕地中有種子等繁殖體 【答案】B 【解析】棄耕地中保留了土壤基質(zhì)和有生存力的孢子和種子等繁殖體，在此基礎(chǔ)進行的演替屬于次生演替，A、D正確；由“某森林曾被開墾用于種植農(nóng)作物，后因產(chǎn)量不高而棄耕，若干年后又恢復到森林。”可知，該演替是人為因素引發(fā)的，C正確；棄耕地演替為森林的過程中，群落的物種多樣性會增加，群落中的食物鏈增加，群落的結(jié)構(gòu)逐漸復雜，B錯誤。選B。 3．（廣西壯族自治區(qū)河池市高級中學2019屆高三上學期第二次月考生物試題）種內(nèi)斗爭是指同種生物個體之間，由于爭奪食物，棲息地或其它生活條件而發(fā)生的斗爭，下列有關(guān)種內(nèi)斗爭的說法中正確的是（　?。? A．種內(nèi)斗爭會導致同種生物個體之間發(fā)生共同進化 B．種內(nèi)斗爭將使種群的基因頻率朝著一定方向發(fā)生改變 C．研究種內(nèi)斗爭對個體數(shù)量的影響屬于群落水平的研究 D．種內(nèi)斗爭引起優(yōu)勝劣汰，最終必然導致新物種的產(chǎn)生 【答案】B 4．（湖南省永州市2019年高考第一次模擬考試試卷生物試題）甲、乙、丙是食性相同的、不同種的蝌蚪，三者之間無相互捕食關(guān)系。某研究小組在4個條件相同的人工池塘中各放入1200只蝌蚪（甲、乙、丙各400只）和數(shù)量不等的同種捕食者，一段時間后，各池塘中3種蝌蚪的存活率如下表： 　　　　 下列推測不合理的是（　　） A．隨著捕食者數(shù)量增加，乙可獲得的資源減少 B．無捕食者時蝌蚪的種間競爭可能導致乙消失 C．捕食者主要捕食甲和丙 D．蝌蚪的種間競爭結(jié)果可能受捕食者影響 【答案】A 【解析】隨著捕食者數(shù)量增加，乙存活率增加，獲得的資源增加，A錯誤；無捕食者時，乙存活率極低，種間競爭可能導致乙消失，B正確；根據(jù)以上分析已知，甲、丙是捕食者的主要食物來源，C正確；隨著捕食者數(shù)量增加，乙存活率逐漸增加，而甲、丙的存活率降低，說明蝌蚪間的競爭受捕食者影響，D正確。 5．（河南省洛陽市2019屆高三上學期尖子生第一次聯(lián)考生物試題）由于農(nóng)田的存在，某種松鼠被分隔在若干森林斑塊中。人工生態(tài)通道可以起到將森林斑塊彼此連接起來的作用。下列敘述正確的是（　　） A．農(nóng)田的存在，增加了松鼠的活動空間 B．林木密度相同的不同斑塊中松鼠的種群密度相同 C．不同森林斑塊中的松鼠屬于不同種群，存在生殖隔離 D．生態(tài)通道有利于保護該種松鼠的遺傳多樣性 【答案】D 【解析】松鼠適宜生存的環(huán)境是森林，因此農(nóng)田的存在不利于松鼠的活動，縮小了其活動空間，A錯誤；林木密度相同的不同斑塊中松鼠的種群密度不一定相同，B錯誤；不同森林斑塊中的松鼠屬于不同種群，存在地理隔離，C錯誤；生態(tài)通道有利于松鼠從農(nóng)田進入適宜其生存的森林中去，因此利于保護該種松鼠的遺傳多樣性，D正確。 【答案】（1）缺少天敵、食物充足、氣候適宜　　生殖隔離　　 （2）神經(jīng)遞質(zhì)　　種群　　抑制乙酰膽堿酯酶活性，使乙酰膽堿難以被分解　　不正確，因為有翅雄蟻的乙酰膽堿酯酶活性最低，但其致死劑量卻很高 （3）C點 （4）種群的繁衍（繁殖）等 【解析】（1）紅火蟻入侵華南某地后，由于缺少天敵、食物充足、氣候適宜而迅速蔓延，短期內(nèi)呈現(xiàn)出“J”型增長．由于地理隔離，種群與原分布地種群的基因庫會出現(xiàn)差異，最終可能導致生殖隔離。 （2）乙酰膽堿是一種神經(jīng)遞質(zhì)， 同一蟻巢中所有各品級的紅火蟻統(tǒng)稱為一個種群．噴灑辛硫磷后，制乙酰膽堿酯酶活性，使乙酰膽堿難以被分解，紅火蟻因肌肉持續(xù)收縮而死亡．有同學認為，乙酰膽堿酯酶活性越高的紅火蟻，需要施加的辛硫磷劑量越大，據(jù)表分析這種說法不正確，因為有翅雄蟻的乙酰膽堿酶活性最低，但其致死劑量卻很高。 （3）若紅火蟻種群死亡率如上圖中曲線Ⅱ，出生率如曲線Ⅰ，C點時種群的死亡率等于出生率，則該種群的個體總數(shù)達到其生活環(huán)境的容納量。 （4）在適宜溫度、濕度等信息因素作用下，蟻后和雄蟻會進行交配產(chǎn)卵，這說明信息傳遞能夠影響種群的繁衍。 24．（河南省洛陽市2019屆高三上學期尖子生第一次聯(lián)考生物試題）回答下列關(guān)于草原生態(tài)系統(tǒng)的問題： （1）調(diào)查某草原生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)勢物種紫花苜蓿的種群密度，常用的調(diào)查方法是_____________。草原上的植被能防風固沙、保持水土，對于緩解相鄰地區(qū)的沙塵天氣有一定的作用，這體現(xiàn)了生物多樣性的_______________。 （2）超載放牧、不適農(nóng)墾及嚴重的鼠害等一系列生態(tài)問題，使我國部分草原存在著草原退化。草場退化、植被疏落，導致氣候惡化，許多地方的大風日數(shù)和沙暴次數(shù)逐漸增加；氣候的惡化又促進了草原的退化和沙化，形成______（填“正”或“負”）反饋調(diào)節(jié)，最終導致某些草原生態(tài)系統(tǒng)崩潰。為此我國采取了建立自然保護區(qū)等___________保護措施。 （3）豚草原產(chǎn)北美洲，1935年發(fā)現(xiàn)于中國，被列入中國外來入侵物種名單，在草原生態(tài)系統(tǒng)中具有明顯生存優(yōu)勢。根據(jù)自然選擇學說，這種優(yōu)勢是通過______來實現(xiàn)的。 （4）面對精明的捕食者，精明的反捕食者會在不同的情況下使用最適宜的反捕食策略（保護色、假死、威嚇等）成功避開捕食者的捕殺，獲得生存的最大機會。這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的_____________________功能。 【答案】（1）樣方法　　間接價值　　 （2）正　　就地 （3）生存斗爭 （4）調(diào)節(jié)種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定 【解析】（1）調(diào)查紫花苜蓿等植物的種群密度，常用樣方法。草原植被所具有的防風固沙、保持水土等生態(tài)功能，體現(xiàn)了生物多樣性的間接價值。 （2）草場退化、植被疏落導致的氣候惡化，又促進了草原的退化和沙化，這屬于正反饋調(diào)節(jié)。就地保護是指在原地對被保護的生態(tài)系統(tǒng)或物種建立自然保護區(qū)以及風景名勝區(qū)等。 （3）入侵的豚草在草原生態(tài)系統(tǒng)中具有明顯生存優(yōu)勢，這種優(yōu)勢是通過生存斗爭來實現(xiàn)的。 （4）依題意可知：捕食者與反捕食者的關(guān)系，體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞具有調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定的功能。 25．（廣東省深圳實驗，珠海一中等六校2019屆高三第一次聯(lián)考生物試題）陜北對黃土區(qū)的生態(tài)修復常用3種方式：退耕封育（封禁退耕地，依靠自然恢復）、退耕還草（人工種植紫花苜蓿等草本植物）、退耕還林（人工種植沙棘等灌木）。現(xiàn)已測定出經(jīng)過7年恢復后的不同生態(tài)修復模式下植物群落的豐富度指數(shù)如下表。請分析回答： 樣地 編號 起始群落類型 經(jīng)過7年修復后 草本層群落類型 植被總覆蓋度 生長型 物種豐富度 1 沙棘 達烏里胡枝子 + 鐵桿蒿 80% 喬木 — 灌木 0 草本 2.15 2 紫花苜蓿 鐵桿蒿 + 長芒草 85% 喬木 — 灌木 — 草本 2.64 3 達烏里胡枝子 + 賴草 達烏里胡枝子 + 賴草 50% 喬木 — 灌木 — 草本 3.19 （1）樣地3采用的生態(tài)修復模式是__________，判斷依據(jù)是_________________。 （2）表中的“物種豐富度”一列中的“0”代表的是7年后沒有新增其他灌木，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是___________________________。從表中可以看出，7年后的植物物種多樣性差異主要體現(xiàn)在________________（生長型）。 （3）7年后，樣地1的物種豐富度低于樣地3的原因是________________________。 （4）后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)：黃土區(qū)的耕地依靠自然演替形成以達烏里胡枝子與鐵桿蒿為建群種的群落類型約需10年，形成以鐵桿蒿與長芒草為建群種的次生草原群落約需16年，這說明在演替初期，人工修復模式能____________________________________。3個樣地經(jīng)過一段時間運行后，群落結(jié)構(gòu)都趨于穩(wěn)定，這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)具有______________。 【答案】（1）退耕封育　　7年修復后的植被總覆蓋度最低（植被種類基本無變化） （2）適應(yīng)該地區(qū)生長的灌木種類少（其他灌木不適應(yīng)在該地區(qū)生長）　　草本 （3）沙棘灌叢的灌木層減少了林下光照 （4）加快群落演替進程（改變?nèi)郝溲萏娴乃俣龋　∫欢ǖ淖晕艺{(diào)節(jié)能力 【解析】（1）樣地3采用的生態(tài)修復模式是退耕封育，判斷依據(jù)是7年修復后的植被種類基本無變化。 （2）表中的“物種豐富度”一列中的“0”代表的是7年后沒有新增其他灌木，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是適應(yīng)該地區(qū)生長的灌木種類少或其他灌木不適應(yīng)在該地區(qū)生長。表中顯示，生態(tài)修復期間，喬木和灌木幾乎沒有發(fā)生改變，草本層變化比較明顯，因此生態(tài)修復的7年后的植物物種多樣性差異主要體現(xiàn)在草本。