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2019-2020年高中生物《种群和群落》学案必修3【知识网络】
一、种群的特征出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群数量的直接因素;年龄组成是预测种群密度未来变化趋势的重要依据,是作为预测一个种群的种群数量的决定因素
二、种群数量变化
1.种群增长的“J”型曲线和“S”型增长曲线的比较项目“J”型曲线“S”型曲线前提条件环境资源无限(食物、空间充裕,气候适宜,没有敌害等)环境资源有限使种内斗争加剧;以该种群为食的天敌数量增加,使种群的出生率降低,死亡率增高种群数量变化规律数量连续增加,Nt=N0λt达到环境条件允许的最大值后停止增长,保持相对稳定状态种群增长率保持稳定随种群密度上升而下降K值的有无无K值有K值“S”型增长曲线
2.影响种群数量变化的因素非生物因素光照、水分、温度、食物、生存空间生物因素种内互助、种内斗争、捕食、竞争 、传染病等及人为因素人工饲养、砍伐、捕猎、环境污染等
3.研究意义对野生资源的合理利用和保护,防虫害等
4.探究培养液中酵母菌种群数量的变化考点一 种群的特征【例题解析】例1.下列选项中,不属于对种群数量特征描述的是A.我国的人口将逐渐步人老龄化阶段B.2003年,广东省人口的出生率为
1.329%C.橡树种子散布能力差,常在母株附近形成集群D.由于微甘菊人侵,松树种群死亡率较高例2.(右图为甲、乙两国的人口年龄构成,据图回答1-3题)
1、甲国人口年龄组成属于A.增长型B.衰退型C.稳定型D.都不是
2、甲国因人口问题会造成A.就业困难、生活贫困B.对资源环境的压力增加C.经济负担加重,劳动力不足D.医疗水平降低,住房紧张
3、乙国应采取的人口政策最主要的是A.控制人口增加B.提高人口素质C.鼓励多生D.延长教育年限[能力测试]1.下列不能称之为种群的是A.一个池塘中的全部鲫鱼B.一片草原上的全部草本植物C.一块棉田中的全部棉铃虫D.一片森林中的全部山毛榉2.下列组合中,依次属于种群、群落、生态系统的一组是
①紫金山上所有中华虎凤蝶的幼虫、蛹和成虫
②江心洲的全部生物
③玄武湖的全部动物及绿色植物
④将军山的全部生物及无机环境A.
①②③B.
②⑨④c.
③④①D.
①②④3.下列叙述中,不属于种群空间特征描述的是A.斑马在草原上成群活动B.每毫升河水中有9个大肠杆菌C.稗草在稻田中随机分布D.木棉树在路旁每隔5米种植4.种群密度的取样调查方法很多,某同学采用样方法对一种植物进行记数,右边是其中一个样方中该植物的分布情况,对样方中该植物进行计数时,应记录的数目是A.5个B.6个C.8个D.11个5.决定种群个体数量变动的因素,主要是
①出生率和死亡率
②年龄组成
③性别比例
④迁出和迁入 A.
①② B.
②③ C.
③④ D.
①④6.下列选项中,对种群密度影响最严重的是编号生态系统采收对象现有生物量年增长率/%年采收量
①马尾松林马尾松20000m321000m3
②淡水湖泊鲰鱼10000kg343600kg
③山地甘草1000kg20300kg
④滩涂沙蚕10000kg30500kgA.
①B.
②C.
③D.
④
7.06上海为了研究空间大小对种群的影响,某小组做了如下模拟实验在地面上用绳子圈起5个各1平方米的区域,在每个区域内分别站立l,3,5,7,9个身高、体重基本相同的成年人,要求每人的双脚必须在区域内,测定各组持续站立的时间并绘制成右边的曲线该实验结果说明
①空间大小是制约种群密度的因素
②空间大小是限制种群大小的因素
③环境负荷量是有定限度的
④生物个体占有空间越大,越有利于种群的发展A.
①④B.
②④C.
①③D.
②③8.按一对夫妇一两个孩子计算,人口学家统计和预测,墨西哥等发展中国家的人口翻一番大约20—40年,美国需要40—80年,瑞典人口将会相对稳定,德国人口将减少预测人口的这种增减动态主要决定于A.种群数量和密度B.种群年龄结构C.种群性别比例D.出生率和死亡率9.调查昆虫卵和跳蝻的密度常用的方法是()A.样方法B.灯光诱捕法C.标志重捕法D.样方法或标志重捕法10.“标志记重捕法”是动物种群密度调查中的一种常用取样调查法在被调查种群的生存环境中,捕获一部分个体M全部进行标记后释放,经过一段时间后进行重捕,根据重捕中标记个体数m占总捕获数n的比例,估计该种群的数量N某研究机构对我国北方草原一种主要害鼠——布氏田鼠进行了调查调查样方总面积为2hm1hm=10000m2,随机布设100个鼠笼,放置l夜后,统计所捕获的鼠数量、性别等,进行标记后放归;3日后进行重捕与调查所得到的调查数据如下表1假定重捕取样中标记比例与样方总数中标记比例相等,写出样方中种群总数N的计算公式2该草地布氏田鼠的平均种群密度为只/hm事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏3综合两次捕获情况,该田鼠种群的性别比例♀/♂为4在上述调查的同时,还对样方中布氏田鼠的洞口数进行了调查假设样方中只有这一种鼠,平均每100m2有
3.6个洞口,洞口数与田鼠数的比例关系为答案1N=Mn/m2144高38/9或32/
3642.5111.生态工作者从东到西对我国北方A、B、C三种类型的草原地行调查下表是不同调查面积的物种数量统计结果
(1)A、B、C三种类型的草原对放牧干扰的抵抗力稳定性由强到弱的顺序是导致这三种类型的草原物种数量不同的关键生态因素是如果将A草原与我国东北针叶林相比,两者之间恢复力稳定性较强的是
(2)调查B草原某种双子叶草本植物种群密度时,设计如下调查步骤
①选取40cmX40cm为最佳样方面积
②在该物种分布较密集的地方取5个样方
③计数每个样方内该植物的个体数若计数结果由多到少依次为N
1、N
2、N
3、N
4、N5,则将N3作为种群密度的估计值请指出以上设计步骤中的错误并加以改正答案
(1)A、B、C水A草原
(2)
①选取的样方面积不对应取物种数量达到稳定的最小面积100cm×100cm
②取样方法不对应在B草原中随机取样
③对种群密度值的估计方法不对应以调查样方的单位面积中种群个体数量的均数作为种群密度的估计值考点二 种群的数量变动【例题解析】例3.右图表示野兔进入某草原后的种群增长情况,对该图的叙述不正确的是A.AB段兔群数量较少的原因是性别比例失调B.BC段兔群的年龄组成为增长型C.CD段兔群的生存斗争在进一步加剧D.DE段兔群的增长率几乎为0例4.数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式调查发现某种一年生植物(当年播种、当年开花结果)的种群中存在下列情形
①因某种原因导致该植物中大约只有80%的种子能够发育成成熟植株;
②该植物平均每株可产生400粒种子;
③该植物为自花传粉植物目前种子数量为a,则m年后该植物的种子数量N可以表示为A.400a·
0.8mB.
0.8a·400mC.a·320mD.320am[能力测试]12.下列有关种群“S”型增长曲线的正确说法是A.“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系B.种群增长率在各阶段是不相同的C.“S”型增长曲线表示了种群数量与时间无关D.种群增长不受种群密度制约13.海洋渔业生产中,合理使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞,有利于资源的可持续利用下列不正确的解释是A.更多幼小的个体逃脱,得到生长和繁殖的机会B.减少捕捞强度,保持足够的种群基数C.维持良好的年龄结构,有利于种群数量的恢复D.改变性别比例,提高种群出生率14.在一鲑鱼养殖场进行了一次密度实验,下图是初始密度和最后密度之间的关系曲线最后密度的取样是在鱼塘中的鲑鱼产新一代鱼之前完成的如何解释实验中的现象,即当初始密度高时,最后密度不再依初始密度变化A鱼塘中有害废物的积累B死亡率接近出生率而影响密度C死亡率大于出生率而影响密度D出生率小于以补偿死亡率而影响密度15.右图表示某物种迁入新环境后,种群增长速率随时间的变化关系在第10年时经调查该种群数量为200只,估算该种群在此环境中的环境负荷量约为A.100只B.200只C.300只D.400只16.下列四图中能正确表示某池塘鱼个体的平均增长量与种群密度关系的是17.06上海右图中曲线Ⅱ表示的是牛被引入某孤岛后的种群数量变化如果当初被引入的是羊,则羊的种群数量变化曲线为A.IB.ⅢC.IVD.V18.对某地区新引入的一种鸟类进行种群调查,资料如下年份197019711972197319741975种群数量(只)5080捕捉标志数(只)80808080第二次重捕数(只)80808080重捕个体中的标志数(只)1681013那么1970~1975年该鸟类种群的增长曲线是C19.(多选)草履虫是原生动物的典型代表,当其培养密度大约在≥3000个/mL时,显微镜下观察效果较好下面为不同培养温度和时间对草履虫密度的影响曲线图据图分析下列叙述中,不正确的是ABDA.前3天中,在不同温度条件下,草履虫的种群数量均呈J型增长B.当培养时间相同时,不同温度条件下的草履虫密度差异显著C.若想较长时间保护较好的观察效果,可以将其培养在20℃或25℃条件下D.若想快速获得高密度,应该将其放在25℃条件下培养20.为研究酵母菌种群密度的动态变化,某同学按下表所列条件进行了A、B、C和D共4组实验,用1000mL锥形瓶作为培养器皿,棉塞封口,在25℃下静置培养,其他实验条件均相同,定时用血球计数板计数根据实验结果绘出的酵母菌种群密度变化曲线图如下,请分析回答以下问题
(1)图中曲线
①、
②和
③分别是__________组、__________组和__________组的结果
(2)B组和A组的实验结果不同的原因是B组____________
(3)D组和B组的实验结果不同的原因是D组____________
(4)在整个实验过程中,直接从静置的培养瓶中取培养原液计数的做法是错误的,正确的方法是和
(5)实验结束后,用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误的,正确的方法是答案
(1)BAD
(2)培养液较多,与空气接触面积较小,故供氧较少
(3)葡萄糖浓度较低,故营养物供应较少
(4)摇匀培养液后再取样培养后期的样液稀释后再计数
(5)浸泡和冲洗21.某生态学家以“保护和利用草原生态系统”为课题,对某草原进行了几项专题研究,并绘制了如下两图图一表示一个鼠群引入一个草原生态系统后的种群增长曲线;图二表示单位面积放牧量与生产者的净生产量的关系,虚线表示未放牧时,草原中生产者的净生产量分析回答下列问题1决定鼠群BC段数量变化的直接因素是2图一中的CD段表示鼠群数量不再增长,其原因是3适度放牧可以促进草的分蘖,增加有效光合面积,由图二可知,适度放牧可以使草原生态系统的4图二中的F点所对应的放牧量为该草原的最大控制放牧量,原因是5如果该草原的放牧量长期维持在C点,会引起的后果是,该研究结果给我们的启示为答案1出生率大于死亡率2鼠类的天敌的数量增加,种内斗争加剧3生产者的净生产量有所上升4放牧量超过F点,生产者净生产量下降5草场退化等不能超载放牧
二、群落的结构与演替【知识网络】概念同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合包括该区域内全部动物、植物、微生物物种组成区别不同群落的重要特征为群落的物种组成丰富度指群落种物种数目的多少我国从东北到海南,物种丰富度变化越来越丰富探究实验土壤中小动物类群丰富度的研究种间关系互利共生两种生物共同生活在一起,彼此依赖,彼此有利,如大豆和根瘤菌竞争两种生物生活在一起,相互争夺资源和空间,对一方有利,对另一方有害捕食一种生物以另一种生物为食寄生两种生物生活在一起,对一方有利,对另一方有害空间结构 垂直结构 特点明显分层现象 成因光照等→植物分层→栖所、食物→动物分层水平结构 特点镶嵌性,表明植物在水平方向上的不均匀配置成因地形变化、光照、湿度、盐碱度、生物自身生长特点及人和动物影响演替 概念随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程类型初生演替 概念在没有生命的地方开始发生的演替实例沙丘、火山岩、冰川过程裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段草本阶段灌木阶段森林阶段次生演替概念在原有群落消亡或破坏后的地方开始的演变实例火灾后草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田过程一二年生草本阶段多年生草本阶段 灌木阶段森林阶段人类活动对演替的影响人类对群落演替的影响远远超过其他所有的自然因子考点一 群落的结构特征【例题解析】例
1.右图为植物群落生长的分层现象,对此现象解释不正确的是A.分层现象是植物群落与环境条件相互联系的一种形式B.决定这种现象的环境因素除光照外,还有温度和湿度等C.种植玉米时,因植物群落分层现象的存在,所以要合理密植D.在农业生产上,可以充分利用这一现象,合理搭配种植的品种例2.下面为四种生物种间的关系示意图(图4-13),能正确表示地衣中的藻类和真菌;大小两种草履虫;狐与兔;细菌与噬菌体四种种间关系的依次是()图4-13A.
③④①②B.
②③①④C.
③②①④D.
③②④①[能力测试]1.下面的实例中,不能构成群落的是()A.亚马逊河谷的热带雨林B大兴安岭的红松林C.无菌培养基污染后长出的共生菌落D无菌培养基上接种后长出的大肠杆菌菌落2.下图纵向表示海洋不同深度中鱼类的食物分布状况,曲线甲、乙、丙分别表示三种鱼的数量变化下列对此图的分析,错误的是A、海洋中的鱼类具有垂直分层现象B、此图表明鱼类对食物的竞争状况C、此图表明海洋中鱼类的捕食状况D、此图表明海洋中鱼类的共生关系3.下列有关群落的叙述,错误的是A.研究种群是研究群落的基础 B.不同群落的物种数目是不同的C.群落水平上研究的问题就是研究群落丰富度D.一个群落中的物种,都不是随机地聚集在一起的4.在温室中混合播种不同比例的大麦和燕麦,结果如下表播种量的比例收获种子的产量大麦燕麦大麦燕麦
0.
20.
40.
60.
80.
80.
60.
40.2428198105133563213如果在温室中,混合播种50%的大麦和50%的燕麦,其他条件不变任其发展,若干年后温室中的植株数()A.大麦和燕麦各占一半B.大麦远远多于燕麦C.燕麦远远多于大麦D.大麦和燕麦均减少5.生活在一个生物群落中的两个种群ab的数量变化如图下列判断正确的A.a种群与b种群为捕食关系a种群依赖于b种群Ba种群与b种群为竞争关系竞争程度由强到弱Ca为S型增长其增长受本身密度制约Db为J型增长始终受到a种群的制约6.硅藻的生长需要硅酸盐下图是Tilman等对两种淡水硅藻——针杆藻和星杆藻的研究结果图中a表示单独培养针杆藻、b表示单独培养星杆藻的情况,c表示两种硅藻在一起的培养情况针杆藻和星杆藻之间的关系是(虚线表示硅酸盐量的变化)A.竞争B.捕食C.种内互助D.共生7.土壤动物能够促进农田生态系统物质循环并改良土壤结构,其类群组成和数量是评价农田生态环境的重要指标下表是某农田使用两种肥料后4类土壤动物物种数和密度(个/m2)调查数据动物类群样地跳虫类蜱螨类线蚓类线虫类物种数密度物种数密度物种数密度物种数密度有机肥田1016738304012019339化肥田47916411832752根据表中数据可以得到的正确结论是A、化肥田土壤动物的物种多样性减少,营养结构简单A、有机肥田的土壤动物数量大大增加,有机质减少A、化肥田土壤动物个体总数减少,但是生物多样性提高A、有机肥田的各类土壤动物密度总是大于化肥田8.某水池有浮游动物和藻类两个种群,其种群密度随时间变化的趋势如图若向水池中投放大量专食浮游动物的某种鱼(丙),一段时间后,该水池甲、乙、丙三个种群中仅剩一个种群下列关于该水池中上述三个种群关系及变化的叙述,正确的是A.甲和丙既有竞争关系又有捕食关系,最终仅剩下甲种群B.甲和乙既有竞争关系又有捕食关系,最终仅剩下丙种群C.丙和乙既有竞争关系又有捕食关系,最终仅剩下甲种群D.丙和乙既有竞争关系又有捕食关系,最终仅剩下丙种群9.菟丝子叶片退化,茎黄色或黄褐色,常生长于龙眼、柑橘等果树的树冠层下列有关菟丝子和果树关系的叙述,正确的是
①影响果树的光合作用
②吸收果树的水分和养分
③竞争土壤水分和营养
④共同生活,互惠互利A.
①③B.
②④C.
③④D.
①②10.(多选)下表是某研究性学习小组调查土壤中螨类孳生与某化工厂重金属铬污染的相关性结果根据表中信息,判断下列叙述正确的是采样的点距化的距离(km)
0.0111030(远郊农用)铬浓度(mg/kg)
0.
250.
250.
120.08螨类密度(个/m2)16480226510471069A.污染区内螨类密度显著提高B.实验采用取样器采集土样计算螨类数量C.螨类可作为土壤铬污染的指示生物D.螨类物种丰富度与铬污染相关11.某生物兴趣小组准备对所处地区的花园和菜地土壤中小动物类群的丰富度进行研究假定你是其中的一员,请回答1提出你们小组要探究的问题_________________________________________________;2进行这类调查常采用______________法,而不适用_______________法,原因是________________________________________;3丰富度的统计方法通常有记名计算法和_____________,前者一般适用于___________的群落;4对土样中的小动物进行采集时,在诱虫器上方通常要放置并打开40~60W的电灯,这样做的目的是_______________,采集到的小动物可以放入__________溶液中保存,也可以放入______________中5在观察和分类的基础上,若要用记名计算法对两类土壤中的动物进行统计和分析,请你设计一个数据统计表6除了进行上述问题的探究外,你还可以从另外的角度进行土壤中小动物丰富度的调查,请你再提出一个要探究的问题___________________________________________________答案
(1)某某地区花园和菜地土壤中小动物类群的丰富度调查研究
(2)取样器取样 样方法和标志重捕 许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小
(3)目测估计法 个体较大,种群数量有限
(4)利用了土壤动物趋暗、趋湿、避高温的特性,使土壤动物从土样进入诱虫器下部的试管中,达到采集的目的 酒精 试管
(5)见下表
(6)某某地区不同深度花园土壤中小动物类群的丰富度调查(或不同时间白天或夜晚等合理答案均可)考点二 群落的演替【例题解析】例3农田被弃耕后,在自然状态下,群落演替的类型和起点分别是A.次生演替、从一年生草本植物开始B.初生演替、从一年生草本植物开始C.次生演替、从多年生草本植物开始D.初生演替、从多年生草本植物开始例4.下列选项不能演替为森(树)林的是A.西北干旱地区的典型草原B.大兴安岭火灾后的林区C.沂蒙山区的裸露岩地D.黄河三角洲的弃耕土地[能力测试]12.在寒温带地区,一场火火使某地的森林大面积烧毁,在以后漫长时间中,在原林地上依次形成了杂草地、白桦为主的阔叶林、云杉为主的针叶林,这种现象称为A.物种进化B.外来物种入侵C.群落演替D.垂直结构13.最先开始出现昆虫和小动物的群落演替阶段是A.地衣阶段B.苔藓阶段 C.草本植物阶段 D.灌木阶段14.右图是一温带地区在初生演替过程中两种量值变化曲线,这两条曲线分别表示什么A.A表示草本植物的种类数量,B表示整个植被的生物量B.A表示整个群落的生物量,B表示草本植物的种类数量C.A表示土壤中腐殖质总量,B表示整个植被中的种类数量D.A表示食肉类的种类数量,B表示食肉类的生物总量15.有关初生演替和次生演替的叙述,正确的是A.沙丘、火山岩上进行的演替是初生演替,冰川泥、弃耕的农田上进行的演替是次生演替B.初生演替形成的群落内无竞争现象,次生演替形成的群落内演替明显C.初生演替所需时间较长,次生演替所需时间较短D.初生演替能形成森林,次生演替很难形成森林16.在群落演替中,下列情况中的哪一种情况是最不可能发生的()A、在群落演替过程中群落的物种构成不断变化B、物种总数起始增多,然后趋于稳定C、在初始阶段之后,生态系统中的生物量总量下降D、生态系统中的非生物有机质总量增加17.群落不断发展变化,按照一定的规律进行着演替下列关于演替的叙述,正确的是A.初(原)生演替历程短.速度慢B.在正常情况下,群落演替的最终结果使生物多样性降低C.在演替早期,群落中的优势种群的基因频率发生显著变化D.在森林遭受火灾后的地段上重新形成森林,是次生演替的一个例子18.(多选)在光裸的岩地演替为森林的过程中,发展期到成熟期群落演替的趋势较为明显下列四项趋势中,正确的是选项生态特征发展期成熟期A.营养结构简单复杂B.有机物总量较少较多C.抵抗力稳定性弱强D.动物类群丰富度较低较高19.(多选)下列关于种群、群落和生态系统的描述,正确的是A.原来存在过植被的地方只能出现次生演替B.研究太湖某种鱼类种群数量变化规律有利于确定合理的捕捞时间与数量C.保护大熊猫的根本措施是建立自然保护区,改善栖息环境,提高环境容纳量D.农田生态系统物种丰富度高于森林生态系统20.某地曾是著名的鱼米之乡,植物生长茂盛,土壤动物种类繁多后来,由于上游地区一农药厂的污染废水排入河流,造成该地农田土壤环境持续恶化,原本常见的泥鳅、田螺等几近销声匿迹为了调查污染废水对农田土壤动物类群的影响,在受污染河流一侧不同距离进行调查,调查结果见表1表1距污染河流不同距离土壤动物类群和个体数离污染河流的距离(km
0.
10.
51.
02.
04.0动物类群数(类)2023375058动物个体总数(个)36566575019832490请根据上述材料,回答下列问题
(1)土壤动物调查一般不能采用标志重捕法,理由是 2遭受污染的农田土壤仍存在一定数量的土壤动物,是因为农田生态系统具有 ,而不同类群的土壤动物具有过度污染的农田会丧失生产能力,原因是3从表1调查结果可得出以下结论
① ;
②4当污染停止后,在原来因污染而废弃的土地上开始的群落演替属于演替在江苏亚热带地区,这种演替将最后达到____________(群落)阶段答案
(1)大多数土壤动物身体微小,活动范围小,标记个体难与无标记个体充分混匀2)相对稳定性;不同的耐污能力;当外来干扰超过生态系统自我调节能力时,会导致系统稳定性(稳态)的破坏,甚至会引发系统的崩溃
(3)
①农药污染会降低土壤动物类群数和个体总数;
②距离污染源越远(近),农药污染物的浓度越低(高),对土壤动物的影响越小(大)4)次生;森林种群的性别比例种群的年龄组成外界环境出生率死亡率外界环境种群密度种群个体数量的变动B.O时间种群数量Kab。