微專題1種群與群落[必備知識·講練]1．種群的特征及數量變化(1)種群的特征及相互關系微提醒：①種群最基本的數量特征是種群密度，估算種群密度的常用方法有樣方法、標志重捕法和黑光燈誘捕法等。②決定種群數量和種群密度的直接因素是出生率和死亡率以及遷入率和遷出率。③年齡組成通過影響出生率和死亡率來間接影響種群密度和種群數量，該特征還是預測種群密度數量未來變化趨勢的重要依據。性別比例通過影響出生率影響種群密度。④沒有性別分化的生物種群不具有性別比例特征，封閉的海島上的生物種群不具有遷入出率特征。(2)種群數量變化的模型分析微點撥：①圖1中，當種群數量為K/2值時，種群增長速率達到最大值。②圖1中，t1之前，種群數量增長加快的原因是資源和空間相對充裕；t1～t2時，種群增長速率下降的原因是資源和空間有限，當種群密度增大時，種內斗爭加劇，天敵數量增加；t2時，種群數量達到K值，此時出生率等于死亡率，種群增長速率為0。③圖2中t2和t4對應的種群數量為圖1中的K/2值，t3和t5對應的是K值。④圖3中的C′點對應的是圖2中的t2和t4點，C點對應的是圖2中的t3和t5點。⑤生產實踐中的應用基礎自測1(2023·漳州調研)下列關于種群的敘述，錯誤的是()A．種群密度大小是決定生物益或害、防治或不防治的依據B．第一次用大網眼漁網捕魚并做標記，第二次用小網眼漁網重捕，估算結果與實際種群密度沒有明顯差異C．年齡金字塔頂部代表最老的年齡組，寬度代表該年齡組的個體數D．我國實施的二孩政策主要目的是調整年齡結構[解析]種群密度是種群最基本的數量特征，其大小是決定生物益或害、防治或不防治的依據，A正確；每條魚捕獲的概率相等，第二次用小網眼漁網捕獲的魚中，大魚和小魚的比例與其生存環境中的比例相同，因此第一次用大網眼漁網捕魚并做標記，第二次用小網眼漁網捕魚，估算結果與實際值無明顯差異，B正確；年齡金字塔頂部代表最老的年齡組，寬度則代表該年齡組個體數量在整個種群中所占的比例，C錯誤；我國實施二孩政策的主要目的是通過提高出生率來調整年齡結構，以改善人口老齡化問題，D正確。[答案]C基礎自測2(2023·東北四市模擬)下列與種群數量相關的敘述，錯誤的是()A．種群的數量變化可能導致種群基因頻率的改變B．傳染病的流行程度會隨種群密度的增大而增大C．在種群數量增長的“S”型曲線中，其增長速率隨種群密度的增大而降低D．每天定時采用抽樣檢測的方法，可研究水體中微生物種群數量的變化規律[解析]如果某些個體被淘汰，該個體所攜帶的某些特殊基因也消失，可使種群基因頻率發生改變，故種群的數量變化可能導致種群基因頻率的改變，A正確；種群密度增大，種群中的個體被傳染病感染的概率會增加，B正確；在“S”型增長曲線中，K/2之前，種群增長速率隨種群密度的增大而增大，C錯誤；每天定時采用抽樣檢測的方法，可以研究水體中微生物種群數量的變化規律，D正確。[答案]C2．群落的結構及演替(1)“比較法”界定種間關系微點撥：①“一榮俱榮，一損俱損”的為互利共生關系。②寄生關系中寄主數量會減少，但一般不至于滅亡。③競爭的結果有兩種，一種是競爭實力相差懸殊，表現出“你死我活”的結果，該過程中競爭強弱表現是弱—強—弱；另一種是競爭實力相當，表現出“相互抑制”的交替變化。④捕食關系在數量上呈現出“先升先降，后升后降”的不同步性變化。先升先降者為食物，后升后降者為天敵。(2)界定群落的兩種結構微點撥：①垂直分布≠垂直結構：高山上植被的垂直分布是由于隨海拔高度升高，溫度下降明顯，從而導致不同海拔高度植被群落分布不同。如：闊葉林——針葉林——高原草甸——苔原屬于四個不同的群落垂直分布。而群落的垂直結構的分層現象是指同一個群落內不同物種的配置情況。②“同一物種”的高矮差異不屬于“垂直結構”。即“竹林中的竹子整齊一致”不是群落的垂直結構特征，這里的竹子屬于種群范疇。③群落中動物的分層現象取決于植物的分層。(3)從“4”個角度快速界定初生演替(“初”)與次生演替(“次”)微點撥：①在群落演替過程中，一些種群取代另一些種群是指“優勢取代”，而非“取而代之”，如形成森林后，喬木占據了優勢，取代了灌木的優勢，但森林中仍會有灌木、草本、苔蘚等。②演替的起點為判斷演替類型的關鍵。③人類的活動可以影響演替的“速度”和“方向”，但人類的活動不一定改變演替的“方向”。基礎自測3(2023·山東卷)為研究甲、乙兩種藻的競爭關系，在相同條件下對二者進行混合培養和單獨培養，結果如下圖所示。下列說法錯誤的是()A．單獨培養條件下，甲藻數量約為×106個時種群增長最快B．混合培養時，種間競爭是導致甲藻種群數量在10～12天增長緩慢的主要原因C．單獨培養時乙藻種群數量呈“S”型增長D．混合培養對乙藻的影響較大[解析]由圖可知，單獨培養條件下，甲藻種群的環境容納量(K值)為×106個，在K/2×106個)時種群增長最快，A正確；混合培養時，在10～12天甲藻種群數量接近K值，而乙藻種群數量接近0，此時導致甲藻種群數量增長緩慢的主要因素是種內斗爭，B錯誤；由圖中曲線可知，乙藻單獨培養時種群數量呈“S”型增長，C正確；圖中混合培養時，甲、乙兩種藻起始數量相同，到10～12天時甲藻數量接近環境容納量，而乙藻接近滅絕，可知混合培養對乙藻的影響較大，D正確。[答案]B基礎自測4(2023·浙江卷)某森林曾被開墾用于種植農作物，后因產量不高而棄耕，若干年后又恢復到森林。下列關于該演替的敘述，錯誤的是()A．該演替屬于次生演替B．演替過程中群落結構不變C．人為因素引發了該演替D．棄耕地中有種子等繁殖體[解析]在被毀滅基質上進行的演替屬于次生演替，A正確；隨著群落的演替，群落結構會發生變化，B錯誤；該演替是由人為棄耕引發的，C正確；棄耕后的土壤基質會留下大量有機質和有生存力的孢子和種子等，D正確。[答案]B3．生態調查匯總及其盤點“誤差”原因(1)匯總生態調查方法(2)盤點種群密度調查“誤差”原因點撥：①蚜蟲、跳蝻等活動能力弱、活動范圍小的動物適用樣方法調查種群密度。②四川大熊貓種群數量調查可采用逐個計數法。基礎自測5(2023·全國卷Ⅰ)土壤小動物對動植物遺體的分解起著重要的作用。下列關于土壤小動物的敘述，錯誤的是()A．調查身體微小、活動力強的小動物數量常用標志重捕法B．土壤中小動物類群的豐富度高，則該類群含有的物種數目多C．土壤小動物的代謝活動會影響土壤肥力，進而影響植物生長D．土壤小動物呼吸作用產生的CO2參與生態系統中的碳循環[解析]土壤小動物身體微小，活動能力較強，可用取樣器取樣法調查其數量，不適合用標志重捕法進行調查，A項錯誤；豐富度是指群落中物種數目的多少，物種數目越多，豐富度越高，B項正確；題述土壤小動物可以將有機物分解成無機鹽和CO2等，無機鹽可以提高土壤肥力，影響植物生長，C項正確；土壤小動物呼吸作用產生的CO2可以被綠色植物等利用從而進入生物群落，參與生態系統中的碳循環，D項正確。[答案]A基礎自測6(2023·山東模擬)下列有關種群數量調查研究方法的敘述，正確的是()A．用樣方法調查蒲公英種群密度時，應隨機取樣以確保結果準確B．調查藏羚羊的種群密度時，標志物易脫落會導致調查結果偏小C．調查酵母菌種群數量變化時，將培養液滴入計數室后直接用顯微鏡計數D．調查土壤小動物的物種豐富度時，誘蟲器上方要使用冷光燈照射[解析]調查蒲公英種群密度時，為確保結果精確應隨機取樣，A正確；根據標志重捕法的計算公式：種群中個體數(N)/標記總數＝重捕總數/重捕中被標記的個體數，可知若身上的標志物脫落，則會導致重捕中被標記的個體數偏小，最終導致實驗所得到數值比實際數值大，B錯誤；用血細胞計數板調查酵母菌種群數量變化時，應先蓋蓋玻片再滴加培養液，多余培養液用濾紙吸去，然后待酵母菌全部沉降到計數室底部，再用顯微鏡計數，C錯誤；誘蟲器是利用土壤小動物趨暗、趨濕、避光、避高溫等特性，所以用誘蟲器采集土壤中小動物時要開燈但不是冷光燈，D錯誤。[答案]A基礎自測7(2023·廣東聯考)下列調查活動或實驗中，計算所得數值與實際數值相比，可能偏小的是()①用標志重捕法調查灰喜鵲種群密度時標志物脫落②用血細胞計數板計數酵母菌數量時只統計方格內菌體③用樣方法調查蒲公英種群密度時在分布較密的地區取樣④在調查土壤小動物豐富度時，用誘蟲器采集小動物時沒有打開裝置上的電燈A．①②B．①③C．②④D．②③[解析]用標志重捕法調查灰喜鵲種群密度時標志物脫落，會導致再次捕捉時被標記個體比例偏小，計算所得數值比實際數值偏大，①錯誤；用血細胞計數板計數酵母菌數量時，相鄰兩邊上的酵母菌需要統計，只統計方格內菌體會導致計算所得數值比實際數值偏小，②正確；用樣方法調查蒲公英種群密度時在分布較密的地區取樣，計算所得數值比實際數值偏大，③錯誤；土壤小動物具有避光的特性，調查土壤小動物豐富度時，用誘蟲器采集小動物時沒有打開裝置上的電燈，進入誘蟲器中的小動物數量偏少，計算所得數值比實際數值偏小，④正確；綜上所述，C符合題意。[答案]C[關鍵能力·培優]運用歸納概括的科學思維方法串聯種群和群落[構建概念模型][素養題型檢測]題型一圍繞種群的特征，考查分析判斷能力1．(2023·全國卷Ⅰ)某實驗小組用細菌甲(異養生物)作為材料來探究不同條件下種群增長的特點，設計了三個實驗組，每組接種相同數量的細菌甲后進行培養，培養過程中定時更新培養基，三組的更新時間間隔分別為3h、10h、23h，得到a、b、c三條種群增長曲線，如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．細菌甲能夠將培養基中的有機物分解成無機物B．培養基更換頻率的不同，可用來表示環境資源量的不同C．在培養到23h之前，a組培養基中的營養和空間條件都是充裕的D．培養基更新時間間隔為23h時，種群增長不會出現“J”型增長階段[解析]異養生物可以把有機物轉化成無機物，A正確；隨著微生物的生長繁殖，培養基中的營養物質不斷減少，代謝廢物不斷增加，故更換培養基的頻率不同可以表示環境資源量的不同，B正確；由曲線可知，a組中細菌甲在23h前，數量增長一直很快，說明該組培養基中的營養和空間條件一直是充裕的，C正確；培養基更新時間間隔為23h時，在培養的早期，培養基中的營養和空間資源是充足的，細菌甲種群的增長會出現“J”型增長階段，且圖中a、c曲線在早期重合，也可說明早期可出現“J”型增長階段，D錯誤。[答案]D2．(2023·海南卷)將接種在馬鈴薯培養液中的酵母菌培養一段時間后，充分混勻并隨機分成不等的兩組后分別進行培養。下列說法錯誤的是()A．酵母菌種群增長所需的能量全部來自馬鈴薯培養液B．若要估算培養液中酵母菌的數量，可借助顯微鏡進行C．培養液被分成上述兩組時其中的酵母菌種群密度是不同的D．給營養充足的培養液通入O2有利于酵母菌種群數量的增加[解析]酵母菌種群增長所需的能量來自有機物的氧化分解，所需的有機物全部來自馬鈴薯培養液，A正確；若要估算培養液中酵母菌的數量，可用血球計數板計數，需要借助顯微鏡，B正確；培養液與酵母菌充分混勻后被分成不等的兩份，其中的酵母菌數量不同，由于是充分混勻的，故酵母菌的種群密度相同，C錯誤；給營養充足的培養液通入O2有利于酵母菌進行有氧呼吸，種群數量會增加，D正確。[答案]C題型二圍繞種群數量變化曲線，考查科學思維能力3．(2023·唐山檢測)科學家對某種群的數量進行了13年的連續研究，結果如圖所示(λ表示該種群數量是一年前種群數量的倍數)。下列分析正確的是()A．前4年間，該種群數量相對穩定，年齡組成為穩定型B．第4年到第5年間，該種群數量不斷下降C．第5年到第9年間，該種群數量達到K值并保持相對穩定D．從第11年開始該種群數量不斷上升，到第13年達到K值[解析]由圖可知：在第1～第4年之間λ＝，種群數量在不斷增加，前4年間種群數量呈“J”型增長，年齡組成為增長型，A錯誤；第4年到第5年間λ減小，但仍然大于1，則種群數量在不斷增加，B錯誤；第5年到第9年間λ＝1，該種群數量達到K值并保持相對穩定，C正確；從第11年到第12年λ＜1，種群數量一直在不斷減少，12年后λ＞1，該種群數量不斷上升，第13年該種群的數量要比第5年的少，D錯誤。[答案]C4．(2023·新鄉模擬)某科研人員對一池塘內鯉魚種群數量進行調查，E是第一次調査結果，F、G、H是后續若干次調查中的三次調查結果。m1與m3的比值為1∶2。下列相關敘述或推斷不合理的是()A．E點該池塘內鯉魚種群的增長速率較快B．EF段捕撈適量的鯉魚，有利于獲得較大經濟效益C．去除部分其他魚類，鯉魚的K值不會大于m3D．該池塘內鯉魚種群的增長速率在E點前逐漸增大[解析]據圖可知，E點種群的數量是m1，由于m1與m3的比值為1∶2，類似于“S”型曲線的K/2所對應的位點，因此此時種群的增長速率較快，A正確；EF段捕撈適量的鯉魚后種群數量變為m1，由于此時增長速率較快，利于獲得較大經濟效益，B正確；去除部分其他魚類，由于減少了競爭，鯉魚的K值會大于m3，C錯誤；該池塘內鯉魚種群的增長速率在E點前逐漸增大，E點后逐漸減小，D正確。[答案]C科學思維之模型和建模——種群“增長速率”、“增長率”“λ值”與“K值確認”(1)增長率＝(末數－初數)/初數＝(Nt－N0)/N0(無單位)。“J”型曲線增長率為恒定值，“S”型曲線增長率為“逐漸下降”。(2)增長速率＝(末數－初數)/單位時間＝(Nt－N0)/t(有單位，如個/年)。“J”型曲線增長速率一直上升，也呈“J”型，“S”型曲線增長速率呈“鐘型”。圖示如下：(3)對“λ”的理解“J”型曲線增長的數學模型Nt＝N0λt中，λ代表種群數量是一年前種群數量的倍數，而不是增長率。當λ>1時，種群數量增大；λ>1且恒定時種群數量呈“J”型增長；當λ＝1時，種群數量保持穩定；當λ<1時，種群數量減小。如下圖所示：(4)K值確認：K值即“在環境不受破壞”的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數量——實際環境中種群數量往往在K值上下波動，如圖所示：題型三圍繞群落的結構和演替，考查綜合分析能力5．(2023·全國卷Ⅱ)河水攜帶泥沙流入大海時，泥沙會在入海口淤積形成三角洲。在這個過程中，會出現3種植物群落類型：①以蘆葦為主的植物群落(生長在