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知识点15 种群和群落
1.(2021·全国甲卷·T6)群落是一个不断发展变化的动态系统。下列关于发生在裸岩和弃耕农田上的群落演替的说法,错误的是 (　　)
A.人为因素或自然因素的干扰可以改变植物群落演替的方向
B.发生在裸岩和弃耕农田上的演替分别为初生演替和次生演替
C.发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本阶段
D.在演替过程中,群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展
【解析】选C。本题考查群落演替的种类和方向。人为因素或自然因素都可以影响群落演替的速度和方向,A正确;发生在裸岩上的演替是初生演替,要经历裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本阶段→灌木阶段→森林阶段;次生演替则只需经历草本阶段→灌木阶段→森林阶段,但不管哪种演替方式,绝大多数情况下是朝着结构复杂、稳定性强的方向发展,故C错误,B、D正确。
2.(2021·山东等级考·T10)某种螺可以捕食多种藻类,但捕食喜好不同。L、M 两玻璃缸中均加入相等数量的甲、乙、丙三种藻,L 中不放螺,M 中放入 100 只螺。一段时间后,将 M 中的螺全部移入 L 中,并开始统计 L、M 中的藻类数量,结果如图所示。实验期间螺数量不变,下列说法正确的是 (　　)

A.螺捕食藻类的喜好为甲藻>乙藻>丙藻
B.三种藻的竞争能力为乙藻>甲藻>丙藻
C.图示 L 中使乙藻数量在峰值后下降的主要种间关系是竞争
D.甲、乙、丙藻和螺构成一个微型的生态系统
【解析】选A。结合两图可知,L中在放入螺之前,甲藻数量最多,乙藻数量其次,丙藻数量较少,放入螺之后,甲藻的数量减少明显,乙藻其次,丙藻数量增加,说明螺捕食藻类的喜好为甲藻>乙藻>丙藻,且由M中三种藻类数量变化知三种藻的竞争能力为甲藻>乙藻>丙藻,A正确、B错误;图示 L 中使乙藻数量在峰值后下降的主要原因是引入了螺的捕食,C错误;生态系统是由该区域所有生物和生物所处的无机环境构成,甲、乙、丙藻和螺只是该区域的部分生物,D错误。
3.(2021·河北选择考·T18)我国麋鹿经历了本土野外灭绝、圈养种群复壮、放归野外等历程,成功建立野生种群。2020年,我国麋鹿分布点已从最初的2处发展至81处,数量超过8 000只,基本覆盖麋鹿野外灭绝前的栖息地,展现了我国生物多样性保护的智慧。下列叙述正确的是 (　　)
A.可采用逐个计数法统计麋鹿种群密度
B.增加我国麋鹿种群的遗传多样性,有利于种群的进一步发展
C.麋鹿种群增长速率最大时,种内斗争最小
D.对麋鹿种群进行圈养复壮、放归野外的过程属于就地保护
【解析】选A、B。本题主要考查种群及生物多样性的保护。根据题干信息,至2020年麋鹿的分布点发展至81处,数量超过8 000只,平均每处的数量为100只左右,且麋鹿的体型较大,故可以采用逐个计数法统计其种群密度,A正确;增加我国麋鹿种群的遗传多样性,可以增加可遗传变异的类型,从而为进化提供丰富的原材料,B正确;种群数量为K/2时,增长速率最大,种内斗争的激烈程度与种群密度呈正相关,故此时种内斗争的激烈程度不是最小的,C错误;对麋鹿种群进行圈养复壮、放归野外,由于圈养复壮的地点不是其在野外生存的自然区域,故该过程属于迁地保护,D错误。
4.(2021·广东选择考·T6)如图示某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 (　　)

A.a B.b C.c D.d
【解析】选B。本题主要考查种群数量增长模型中的S形增长模型。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,种群达到环境容纳量时,其出生率与死亡率相等,种群的增长停止且稳定在一定的水平。从图中可知,当出生率等于死亡率时,对应的种群数量是b。因此B正确。
5.(2021·全国乙卷·T30)(9 分)在自然界中,竞争是一个非常普遍的现象。回答下列问题:
(1)竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中,两个或两个以上受资源限制的,但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起。为了验证竞争排斥原理,某同学选用双小核草履虫和大草履虫为材料进行实验,选择动物所遵循的原则是　　　　　　　　。该实验中需要将两种草履虫放在资源　　　　　　(填“有限的”或“无限的”)环境中混合培养。当实验出现　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的结果时即可证实竞争排斥原理。 
(2)研究发现,以同一棵树上的种子为食物的两种雀科鸟原来存在竞争关系,经进化后通过分别取食大小不同的种子而能长期共存。若仅从取食的角度分析,两种鸟除了因取食的种子大小不同而共存,还可因取食的　　　　　　　　　(答出1点即可)不同而共存。 
(3)根据上述实验和研究,关于生物种间竞争的结果可得出的结论是 
　。 
【解题指南】
(1)题眼:“竞争排斥”“具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起”。
(2)解题关键:资源利用方式相同,物种之间就存在竞争。
【解析】本题考查的是生物的种间关系。(1)本题为了验证竞争排斥原理,所以选择具有相同资源利用方式的两种生物,而且需将两种生物放在资源有限的环境中混合培养,如果一方占优势另一方处于劣势甚至消亡,即可证实竞争排斥原理。(2)两种雀科鸟由原来的竞争关系进化为长期共存,可能是通过分别取食同一棵树大小不同的种子或取食种子的时间不同或部位不同实现的。(3)根据上述实验和研究,可得出生物种间竞争的结果是:①具有相同资源利用方式的物种不能长期共存,②若进化出新的资源利用方式可以实现共存。
答案:(1)两种动物具有相同的资源利用方式　有限的　一方(双小核草履虫)存活,一方(大草履虫)消亡
(2)时间或部位
(3)具有相同资源利用方式的物种竞争排斥,具有不同资源利用方式的物种竞争共存
6.(2021·山东等级考·T11)调查一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
【解析】选B。分析题意可知:调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时,第一次捕获并标记的 39 只鼠中有 5 只由于竞争、天敌等自然因素死亡,可将第一次标记的鼠的数量视为39-5=34只,第二次捕获 34 只鼠,其中有标记的鼠 15 只,设该区域该种鼠的种群数量为X只,则根据计算公式可知(39-5)/X=15/34,解得X≈77.07,面积为一公顷,故该区域该种鼠的实际种群密度最接近于77 只/公顷。
7.(2021·山东等级考·T24)海水立体养殖中,表层养殖海带等大型藻类,海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎,底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下,M、N 表示营养级。

(1)估算海参种群密度时常用样方法,原因是 
　。 
(2)图中 M 用于生长、发育和繁殖的能量为　　　　　kJ/(m2•a)。由 M 到 N 的能量传递效率为　　　%(保留一位小数),该生态系统中的能量　　　　(填“能”或 “不能”)在 M 和遗体残骸间循环流动。  
(3)养殖的海带数量过多,造成牡蛎减产,从生物群落的角度分析,原因是 
　 。 
(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理,依据这一原理进行海水立体养殖的优点是　　　　　　　　　　　　　　　。在构建海水立体养殖生态系统时,需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素,从而确定每种生物之间的合适比例,这样做的目的是　 
　。 
【解析】(1)海参由于活动范围小,活动能力弱,所以常用样方法测定种群密度。
(2)生长、发育和繁殖的能量=同化的能量-呼吸作用消耗的能量=3 281+2 826-3 619=2 488 kJ/(m2•a);由 M到N的能量传递效率为386÷(3 281+2 826)≈6.3%,能量流动的方向是单向的,不能循环。
(3)牡蛎以浮游植物为食,由于海带的竞争,浮游植物数量下降,牡蛎的食物减少,所以产量降低。
(4)海水立体养殖利用了群落结构的特点,优点是能充分利用空间和资源;由于空间和资源是有限的,所以在构建海水立体养殖生态系统时,需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素,从而确定每种生物之间的合适比例,维持生态系统的稳定性,保持养殖产品的持续高产。
答案:(1)海参活动能力弱,活动范围小　(2)2 488　6.3　不能　(3)由于海带的竞争,浮游植物数量下降,牡蛎的食物减少,产量降低　(4)能充分利用空间和资源　维持生态系统的稳定性,保持养殖产品的持续高产(实现生态效益和经济效益的可持续发展)
8.(2021·河北选择考·T22)(9分)为探究全球气候变暖对生态系统的影响,研究者将20个人工淡水池塘均分成两组,对照组保持环境温度,实验组始终比对照组高4 ℃(利用温控装置),并从附近淡水栖息地搜集水生生物投入池塘。连续多年观测发现,池塘逐渐形成主要由浮游植物和浮游动物组成的群落。第15年时,池塘中浮游植物和浮游动物生物量(单位体积水体中生物体的质量)的检测结果如图。

回答下列问题:
(1)池塘生物群落区别于湖泊生物群落的重要特征为　　　　　　　,池塘生物群落从简单到复杂的过程中发生了　　　　演替。 
(2)某种水生生物被投入池塘后,其种群数量将呈　　　型增长,若该生物种群密度在较长时期保持相对稳定,表明其种群数量已达到了　　　　　　　　。 
(3)从能量流动角度分析,升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是   
　。 
(4)碳在池塘生物群落中主要以　　　　　　的形式传递,碳循环具有全球性的主要原因是　 
　。 
【解析】本题主要考查种群、群落和生态系统的功能等相关内容。
(1)区别不同群落的重要特征是群落的物种组成,池塘群落是在有生物分布且具备一定的土壤条件下进行的演替,故属于次生演替。
(2)池塘中的食物和生存空间是有限的,且存在天敌,故将某种水生生物投入池塘后,其种群数量将呈“S”型增长,若该生物种群密度在较长时间保持相对稳定,表明其种群数量已达到了K值(环境容纳量)。
(3)升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是温度升高使浮游植物的光合速率降低,使其固定的太阳能减少,同时生物自身呼吸消耗增加,因此总生物量降低。
(4)碳在池塘群落中主要以有机物的形式传递;碳在生物群落与无机环境之间主要是以CO2的形式传递,大气中的CO2能够随大气环流在全球范围内流动,故碳循环具有全球性。
答案:(1)物种组成　次生　(2)S　K值(环境容纳量)　(3)温度升高使浮游植物的光合速率降低,使其固定的太阳能减少,生物自身呼吸消耗增加　(4)有机物　碳在生物群落与无机环境之间主要是以CO2的形式传递,大气中的CO2能够随大气环流在全球范围内流动