2013届高三生物复习：专题十三 种群、群落

2013高考生物二轮复习：专题十三种群、群落
专题概述:本专题知识是历年高考的必考内容,属于热点问题，但从命题内容上看，试题的难度不大.种群方面，常考点主要是种群数量变化规律、种群密度调查方法,对有关种群方面的数学模型和物理模型的分析,是高考常考的内容之一，群落方面，群落的空间结构、群落的演替,也是高考常考的内容.
考纲要求：
（1）种群的特征Ⅰ
（2)种群的数量变化Ⅱ
(3)群落的结构特征Ⅰ
（4）群落的演替Ⅰ
（5)探究培养液中酵母菌数量的动态变化Ⅰ
（6)土壤中动物类群丰富度的研究Ⅰ
（7）探究水族箱（或鱼缸）中群落的演替Ⅰ
考点分析:
考点一、种群的特征和种群的数量变化
具体考点：
1．出生率、死亡率以及迁入率和迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素.
2．预测种群密度的变化趋势，首先依据的应该是年龄组成情况，其次是性别比例，由此推导预测出生率与死亡率的关系，从而确定种群密度的变化情况。

具体图示如下：
特别提示:
(1）种群密度是种群的基本特征.
(2)出生率、死亡率、迁入率、迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。

(3)依据种群的年龄组成推测出种群的出生率、死亡率、确定种群密度的变化情况。

3．种群密度的调查方法
（1）样方法：适合调查植物以及活动能力较弱的小动物种群密度.调查时要注意做到随机取样。

(2)标志重捕法：适合调查活动能力较强的动物的种群密度。

4．种群密度的取样调查方法比较
项目样方法标志重捕法取样器取样
法
适用范围植物、活动范围
小和活动能力
弱的动物
活动能力强和范
围大的动物如哺
乳类、鸟类、爬
行类、两栖类、
鱼类和昆虫等动
土壤或培养
基（液)中的
微小动物或
微生物
物
方法步骤①随机取样
②计数或每个
样方个体数
③求解所有样
方种群密度
的平均值即
是该种群的
种群密度
①在被调查范围
内捕获一些个
体并做标记后
放回
②一段时间后重
捕
③如下公式计算
①用一定规
格的捕捉
器(如采集
器、吸虫
器等）进
行取样
②在实验室
借助放大
镜或显微
镜进行观
察计数
注意事项必须随机取样①调查期内没有
新的出生和死
亡，没有迁入
和迁出
②标志不能过分
醒目，标志物
和标志方法必
须对动物没有
伤害。

5.种群的数量变化
6。

种群的增长曲线：
开放的环境中，种群的物质和能量能够不断得到补充。

模型有两种：
（1）种群增长的“J"型曲线
①前提：食物（养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下
②特征:种群数量会连续增长。

③规律:Nt＝Noλt
Nt：第t年后种群的数量
No：种群的起始数量
λ：该种群数量是一年前种群数量的倍数
t：年数
④图像(如右图）
（2）种群增长的“S"型曲线
①前提：自然界环境条件是有限的，如食物、栖息场所等生活条件
②“S”型变化：当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间对有限的空间、食物和其他生活条件的种内斗争必将加剧，同时以该种群生物为食的捕食者数量也会增加，从而使该种群数量的增长率下降.最终种群数量达到环境条件允许的最大值（以K表示）。

③图像(如图)
7．种群数量增长曲线比较
图中“J"型曲线是指理想状态下（食物丰富、空间充裕、气候适宜、无敌害、无疾病等条件下）种群数量的增长曲线。

图中“S"型曲线是指在现实状态下种群数量的增长曲线.阴影部分是指生存斗争中淘汰的个体数，即环境阻力。

（1）“J”型曲线为理想条件下的增长模式,无环境阻力；而“S"型曲线为自然条件下的增长模式，有环境阻力,部分个体被淘汰。

(2）t1时间，“S”型曲线增长率最大,t2时间达到环境最大容纳量，但并非种群数量恒定不变,而是在一定范围内波动.
8．对曲线中K值的理解
(1）K值是指在一定环境条件下所允许的种群数量的最大值.不同种群在同一环境条件下K值是不同的，同一种群在不同环境条件下K值也是不同的.这主要取决于食物、空间和其他生活条件的限制和由此引发的种内斗争以及捕食者的数量。

(2）图中“J”型曲线无K值，且种群增长率始终不变；“S”型曲线有K值，种群增长率在各个阶段是不相同的，在K/2时，增长率最大，种群数量也增长最快。

9．种群数量变化规律在生产实践中的应用
（1)在对野生动、植物资源的合理开发和利用方面，一般将种群数量控制在环境容纳量的一半，即K/2值左右,此时种群增长率最大，可提供的资源数量也最多，而且又不影响资源的再生。

(2）在农林害虫的防治方面,降低农林害虫的环境容纳量是防治的根本。

典例精析：
例1.在野外试验站，研究棉蚜发生期开放和封闭条件下、不同初始密度(1和20头/叶）的棉蚜种群密度变化，各实验组均放置规格、数量相同的棉叶，结果如下图。

有关叙述正确的是
( ）
①初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下衰退,可能与迁出有关②初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下达到密度峰值,可能与迁入有关③开放和封闭条件下种群数量均在达到K值时开始衰退④开放和封闭条件下种内斗争均在种群衰退时开始减弱
A．①②B．③④C．①③D．②④
解析：封闭条件与开放条件相比最大的不同在于能否阻断种群的迁入和迁出,在初始密度相同的条件下,随着种群密度的增大，种内斗争逐渐加强，开放条件下容易在种群密度比较大时出现迁出现象从而导致种群数量减少，故①正确；在初始密度相同的情况下，开始种内斗争较弱时，开放条件下容易出现外来种群迁入现象,从而使种群增长速率过快而率先达到密度峰值，故②正确；分析图中的四条曲线可知,种群的密度在达到最高点时,都没有出现一段时间内种群数量保持稳定的现象,即达到K值的现象,所以四条曲线最高点所对应的种群数值并不一定是种群的K值，因此，无论是开放条件还是封闭条件，种群数量并不一定在达到K值时开始下降，故③错误;
因实验中放置规格、数量相同的棉叶,随种群数量的增加，棉叶减少，导致棉蚜因缺少食物而使种内斗争加剧，但种群数量减少后棉叶数量更少，种内斗争不会减弱，故④错误.
答案：A
例2。

甲、乙、丙是同一物种的三个种群，其年龄组成见表。

三个种群年龄组成的类型为
（）
A.
B．甲是稳定型，乙是增长型，丙是衰退型
C．甲是衰退型，乙是增长型，丙是稳定型
D．甲、乙、丙三个种群都是稳定型
解析:由表可见，甲种群幼年数量较多，老年个体数量较少,为增长型；乙种群各年龄段个体数量基本相当，为稳定型；丙种群老年个体数较多，而幼年个体数较少，为衰退型。

答案：A
例3.某生态系统中生活着多种植食性动物，其中某一植食性动物种群个体数量的变化如图所示.若不考虑该系统内生物个体的迁入与迁出，下列关于该种群个体数量变化的叙述，错误的是
( ）
A．若a点时环境因素发生变化,但食物量不变，则a点以后个体数量变化不符合“S”
型增长
B．若该种群出生率提高，个体数量的增加也不会大幅超过b 点
C．天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降，下降趋势与b～c段相似
D．年龄组成变动会导致该种群个体数量发生波动，波动趋势与c~d段相似
解析：a点时,若环境因素发生变化，可影响种群的个体数量，但种群个体数量的变化仍符合“S”型增长.若该种群出生率提高，则因存在生存斗争，死亡率也将会随之升高，故种群个体数量不会
大幅超过b点.天敌的大量捕食会使种群个体数量减少,下降趋势与b～c段相似.年龄组成变动会使种群个体数量发生变动,但无论增加还是减少，其种群个体数量始终会在K值上下波动，变化过程与c~d 段相似。

答案:A
例4．下图为种群在不同生态系统中的增长曲线模式图，据图回答问题：
（1）如果生活在一个理想的环境中,种群数量按a曲线增长。

但实际上，在自然环境中
__________和__________都是有限的，种群达到一定数量后势必加剧________,使种群数量增长受到影响，不能按a曲线方式增长。

（2）除上述影响外，在一定环境中,种群数量还受其他环境因素的限制,如无机环境方面主要是__________________的影响，生物因素有________和________等。

因此，种群数量增长按b曲线方式增长，最多达到K值为止，此时种群增长速率为________.
（3)此外，还有直接影响种群兴衰的两对变量,即该种群的________和________、
__________和____________。

年龄组成是通过影响________________而间接对种群动态变化起作用的。

解析:解答本题的重点是理解环境阻力，其主要包括同种生物个体之间对食物和空间的争夺加剧、疾病蔓延、捕食者因捕食对象的增多而增多等，从而导致该种群的死亡率升高、出生率降低，最终使种群数量趋向平衡。

答案：（1）生活资源（食物）空间种内斗争
(2）阳光、温度、水分捕食竞争零
（3)出生率死亡率迁入率迁出率出生率和死亡率
例5．某同学拟调查一个面积为100 hm2草地上某种双子叶草本植物的种群密度，设计了四个调查方案,其中最可行的是
( )
A．计数该草地上该种植物的全部个体数目
B．设置1个1 m2样方,计数样方中该种植物的个体数目
C．随机设置1 m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目
D．在该种植物密集处设置1 m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目
解析：采用样方法调查双子叶草本植物的种群密度时，只对样
方内的所有个体进行计数即可；取样时，需要随机取多个大小相同的样方，计算每个样方中该植物的个体数，求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度.取样关键是做到随机取样，不能掺入主观因素，因此不应在植物密集处设置样方，否则会导致数据偏大.
答案:C
考点二、群落的结构特征和演替
具体考点：
1.生物种间关系的比较
关
系名称
数量坐
标图
能量
关系图
特征
互利共生
两种生物共同生活在一起,彼此有利，若分开则双方或至少一方不能独立生存，数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同
步性变化
寄生无
一种生物寄居
在另一种生物体表
或体内，从那里吸
取营养来维持生活
竞争
两种生物生活在一起，由于争夺资源、空间等而发生斗争，数量上两种生物呈现出“你死我活”的同步性
变化
捕食
一种生物以另
一种生物为食物,数
量上两种生物呈现
出“先增加者先减
少，后增加者后减
少”的不同步性变
化
2．群落中生物的种间关系曲线
3。

群落的结构
（1）物种结构：物种组成(丰富度）；种间关系（竞争、捕食、互利共生、寄生)
（2)空间结构:垂直结构（分层现象）；水平结构：
4。

群落的演替
（1)．群落演替的原因
①植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性。

②内部环境变化。

③种内和种间关系的改变。

④外界环境条件的变化。

⑤人类的活动影响演替的速度和方向。

（2)．初生演替和次生演替的比较
比
较
项
目
初生演替次生演替
概念
在一个从来没有
植被覆盖的地面,或者
是原来存在过植被,但
被彻底消灭了的地方
在原有植被虽已
不存在，但原有土壤
条件基本保留，甚至
还保留了植物的种子
（3).群落演替的特征
①方向：一定的方向性；
②能量：总生产量增加，净生产量逐渐降低，群落有机物总量增加；
③结构：营养结构复杂,物种多样性增加，稳定性增强；
④生活史：生物个体增大,生活周期变长，生态位变窄；
⑤物质循环:开放转为封闭，交换速度变慢。

典例精析：
例1．如图为某一区域M、N两物种的资源利用曲线（纵横坐标分别表示M、N两个物种所摄取的食物数量和种类)。

其中表述正确的是( ）
A．曲线不重叠时，M与N不存在竞争
B．b越大,生物适应环境能力越弱
C．d＜b时，M与N竞争激烈
D．M、N将呈现“J”型增长
解析：A选项中，仅从食物关系来看，曲线不重叠时，M与N 无竞争关系,但是二者在其他生存资源上可能会发生重叠而存在竞争关系，所以仅凭曲线是否重叠不能确定二者是否存在竞争。

B选项中，b越大说明该生物的食物种类和数量越多，适应能力越强.D选项中，M、N两个种群数量受环境因素以及其他生物因素的影响，呈现“S”型增长。

C选项中，d＜b时，两种生物的食物种类重叠部分增多，竞争会加强。

答案：C
例2．下图①～④分别为A。

地衣中的藻类和真菌;B.大小两种草履虫；C。

狐与兔；D。

细菌与噬菌体四组生物的种间关系示意图（纵
轴表示个体数,横轴表示时间)。

请据图回答：
（1）判断A～D四组生物的对应曲线：
A．______；B.______；C。

______；D.______。

（2）造成②中出现的现象是由于________________________________________.
（3)④与②相比，结果不同是因为_________________.
（4)若四种种间关系中的b死亡,对a有利的曲线是________________。

(5）若狐死亡，则兔的发展趋势是____________________________________。

解析：根据图形分析，一般来说共生是两种生物的数量变化一致；捕食是两种生物一种增多（减少),另一种也随着增多（减少)；竞争是两种生物一种数量增多，另一种生物大量减少或死亡；寄生可能使宿主数量减少但不可能使宿主全部死亡。

答案:（1)③②①④
（2）食物竞争，使一种（大)草履虫死亡（饿死）
（3）寄生关系不可能使宿主全部死亡
（4）②和④
（5）兔先增加(失去天敌),后减少(受食物、空间等制约)
例3.如图为植物群落生长的分层现象，对此现象解释不合理的是（)
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
解析：植物群落的分层现象是群落垂直结构的表现，是群落与环境条件相互联系的一种形式，受多种生态因素的影响，因此A、B 选项正确.农业生产上可以根据分层现象的存在,合理套种，搭配种植适当的品种。

C选项的逻辑关系错误，合理密植从生态因素角度看是减轻种内斗争,保证充足的光照和CO2供应。

答案：C
例4.下图是“土壤中小动物类群丰富度的研究"实验中常用的两
种装置，下列有关叙述不正确的是
（）
A．A装置的花盆壁C和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通
B．B装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集
C．A装置主要是利用土壤动物趋光、避高温、趋湿的习性采集
D．用B装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中
解析：A装置主要是利用土壤动物趋暗、避高温、趋湿的习性采集；花盆壁C和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通；B装置常用于对体型较小的土壤动物进行采集，采集的土壤动物可以保存在70％的酒精溶液中。

答案：A
例5．一块弃耕的农田，很快长满杂草，几年后，草本植物开始
减少，各种灌木却繁茂起来，最后这块农田演变成了一片森林。

这片森林在不受外力干扰的情况下将会长期占据那里，成为一个非常稳定的生态系统.在此演变过程中，下列相关变化趋势正确的是（)
A．①③B．②④C．①④D．②③
解析：在弃耕的农田演替为森林的过程中，生物的种类逐渐增多后趋于稳定，①错误.由草本植物到森林的演变过程中,总光合量逐渐增多，后因森林叶面积增大到一定程度后叶片互相遮挡，总光合量达到相对稳定,②正确。

在演替的过程中，生物的种类和数量都逐渐增多,生物呼吸量也逐渐增加，但达到相对稳定的阶段后,生物的种类和数量都相对稳定,生物呼吸量也不再增加，④正确。

答案：B
例6。

下列有关群落演替的说法中，正确的是
（）
A．到达森林阶段时，群落中还能找到苔藓阶段、灌木阶段的
植物种群
B．人类活动可以改变演替的速度,但是不能改变方向
C．草本阶段各种昆虫进入不会影响群落对环境变化的抵抗力D．群落演替的根本原因在于群落内部，不受外部环境的影响解析：群落演替会因为人类活动改变其速度和方向；群落中其他生物种类和数量的变化会改变群落对环境变化的抵抗力；群落演替受群落内部和外部环境的共同影响.
答案：A
例7。

如图是一温带地区在初生演替过程中两种量值的变化曲线,这两种曲线分别表示
（)
A．甲表示草本植物的种类数量，乙表示整个植被的生物量
B．甲表示整个种群的生物量，乙表示草本植物的种类数量
C．甲表示土壤中腐殖质总量，乙表示整个植被中的种类数量D．甲表示食肉类的种类数量，乙表示食肉类的生物总量
解析：在初生演替的过程中，首先经过地衣阶段和苔藓阶段，到了一定阶段,草本植物在竞争中占据优势，数量逐渐增多。

这时，各种昆虫和其他小动物开始进入这个地区。

而后灌木和小树开始生长，灌木比草本植物更为高大，“剥夺”了草本植物的阳光，逐渐
取代了部分草本植物，因而草本植物的种类数量逐渐减少，但整个植被的生物量逐渐增多。

由此可知，甲表示草本植物的种类数量，乙表示整个植被的生物量。

答案：A。