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必备整合1 种群和群落 1．种群数量特征间的关系 [提醒] 关于种群密度调查方法及适用范围的总结 (1)精算法——逐个计数法，适用于调查分布范围小、个体较大的种群。 (2)估算法——①黑光灯诱捕法，适用于有趋光性的昆虫；②样方法，适用于调查植物、作 物植株上蚜虫的密度、跳蝻(蝗虫幼虫)的密度；③标记重捕法，适用于活动能力强、活动范 围大的动物；④红外触发相机(主要适用于恒温动物)、粪便特征(基于个体遗传信息的特异 性)、动物声音(非损伤、低干扰)；⑤抽样检测法，适用于水体中单细胞生物密度的调查；⑥ 去除取样法，适用于封闭环境中生物种群密度的调查。 2．种群数量变化的模型分析 (1)种群的“J”形增长和“S”形增长 项目 “J”形曲线 “S”形曲线 前提条件 环境、资源无限 环境、资源有限 图像模型 增长率 增长速率 K 值 无K 值 种群数量在K 值上下波动 联系 “J”形增长曲线――→“S”形增长曲线 [提醒] K 值会随着环境的改变而发生变化。K 值并不是种群数量的最大值，种群数量所达 到的最大值有时会超过K 值。 (2)λ 值变动分析 (3)影响种群数量变化的因素 [提醒] 一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的， 称为密度制约因素，具有反馈调节机制。而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾 害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，称为非密度制约因素。 3．群落的结构和演替 (1)群落的空间结构 [提醒] 同一物种的高矮差异不属于“垂直结构”；高山上不同海拔植被的垂直分布既不属 于“垂直结构”也不属于“水平结构”。 (2)初生演替与次生演替的比较 1．(2023·山东，11)对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察，并统计了这些 灰松鼠的存活情况，结果如图。下列叙述正确的是( ) A．所观察的这些灰松鼠构成一个种群 B．准确统计该年出生的所有灰松鼠数量需用标记重捕法 C．据图可推测出该地的灰松鼠种内竞争逐年减弱 D．对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体 答案 D 解析 种群是指在一定空间范围内同种生物所有个体形成的集合，根据题意可知，观察的并 非是该地的全部灰松鼠，A 错误；标记重捕法是调查种群密度的一种估算法，若要准确统计 该年出生的所有灰松鼠数量可采用逐个计数法，B 错误；由图可知，随着灰松鼠年龄的增大， 其存活数逐渐减少，但当地灰松鼠的种群数量未知，不能推断其种内竞争的强弱，C 错误； 由图可知，灰松鼠幼体的存活率下降十分明显，故对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体， D 正确。 [命题延伸] 判断与填充 (1)调查某自然保护区灰喜鹊的种群密度使用标记重捕法，尽量不影响标记动物正常活动， 个体标记后即释放(2021·江苏，19A)( √ ) (2)用标记重捕法调查某区的田鼠种群数量时，若部分标记个体迁出，则导致调查结果偏低 (经典高考题)( × ) 提示：用标记重捕法调查鼠的种群数量，设鼠总数为N，标记数为n，再次捕捉到的数目为 M，M 里面有标记的鼠的数目为m，则N＝n·M/m，若部分标记个体迁出，则m 减少，因此 N 值会偏高。 (3)若某一种群年初时的个体数为100，年末时为110，其中新生个体数为20，死亡个体数为 10，则该种群的年出生率为10%(经典高考题)( × ) 提示：种群年初个体数为100，一年新生个体数为20，出生率为20÷100×100%＝20%。 (4)(2023·湖南，20 节选)无人为干扰生境下红豆杉野生种群年龄结构的调查结果如图所示。 调查红豆杉野生种群密度时，样方面积最合适的是400(填“1”“20”或“400”)m2，理由 是红豆杉属于乔木，又是濒危植物，数量少，需要较大的样方面积。由图可知，无人为干扰 生境中红豆杉种群年龄结构类型为增长型。 (5)(2024·福建，16 节选)科研人员调查了某留坝槭天然种群，发现受其他植物遮阴的影响， 成树长势不佳，仅7 株成树可正常开花结果，且种子存在败育率高、萌发率低等问题。该种 群年龄结构和各年龄阶段的死亡率统计结果如图所示。据图分析，该留坝槭种群的年龄结构 为增长型，但种群处于衰退状态。从种群数量特征的角度分析，该种群衰退的原因是种子少 且萌发率低导致出生率低，幼树向成树过渡阶段的死亡率高。 注：树龄用胸径表示，幼苗(胸径<2.5 cm)；幼树(2.5 cm≤胸径<12.5 cm)；成树(胸径≥12.5 cm)。 2.(不定项)(2025·山东，19)种群延续所需要的最小种群密度为临界密度，只有大于临界密度， 种群数量才能增加，最后会达到并维持在一个相对稳定的数量，即环境容纳量(K 值)。不同 环境条件下，同种动物种群的K 值不同。图中曲线上的点表示在不同环境条件下某动物种 群的K 值和达到K 值时的种群密度，其中m 为该动物种群的临界密度，K0以下的环境表示 该动物的灭绝环境。a、b、c、d 四个点表示不同环境条件下该动物的4 个种群的K 值及当 前的种群密度，且4 个种群所在区域面积相等，各种群所处环境稳定。不考虑迁入迁出，下 列说法错误的是( ) A．可通过提高K 值对a 点种群进行有效保护 B．b 点种群发展到稳定期间，出生率大于死亡率 C．c 点种群发展到稳定期间，种内竞争逐渐加剧 D．通过一次投放适量该动物可使d 点种群得以延续 答案 ACD 解析 a 点时种群密度低于该动物种群的临界密度m，K 值大于K0，故应该通过一次投放适 量该动物对a 点种群进行有效保护，A 错误；b 点时种群密度小于其达到K 值时对应的种群 密度，种群发展到稳定期间，出生率大于死亡率，种群数量会增加，达到b 点K 值后稳定， B 正确；c 点时种群密度大于其达到K 值时对应的种群密度，种群发展到稳定期间，种群数 量减少，种内竞争减弱，C 错误；d 点时种群密度大于m，K 值小于K0，可通过改善生存环 境提高K 值使d 点种群得以延续，D 错误。 [命题延伸] 判断与填充 (1)种群增长率等于出生率减死亡率。不同物种的甲、乙种群在一段时间内的增长率与种群 密度的关系如图所示。已知随时间推移种群密度逐渐增加，a 为种群延续所需的最小种群数 量所对应的种群密度；甲、乙中有一个种群个体间存在共同抵御天敌等种内互助。则由a 至 c，乙种群单位时间内增加的个体数逐渐增多(2024·山东，18B)( × ) 提示：由图可知种群密度由a 增加至b 的过程中，乙种群增长率也逐渐增加，因此乙种群单 位时间内增加的个体数逐渐增加。当种群密度为c 时，乙种群增长率为0，单位时间增加的 个体数也就为 0。据此可推断出由a 至c，乙种群单位时间内增加的个体数呈现先增加后下 降的趋势。 (2)(2021·广东，6)如图为某“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b。 (3)在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数量进行了调查之后，又开展了连续4 年的跟踪调查，计算其L 值(L＝当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量)，结果如图所 示。则第3 年末乙种群数量达到了最大值，而这4 年中甲种群每年增加的数量是相等的(经 典高考题)( × ) 提示：只要是L 值大于1.0，种群的数量就在增加，据图可知，第3 年末乙种群数量达到了 最大值；这4 年中，甲种群的L 值均为1.5，说明甲种群的数量逐年增加，每年增加的数量 不相等。 (4)(2022·全国甲，5)在鱼池中投放了一批某种鱼苗，一段时间内该鱼的种群数量、个体重量 和种群总重量随时间的变化趋势如图所示。若在此期间鱼没有进行繁殖，则图中表示种群数 量、个体重量、种群总重量的曲线分别是丙、乙、甲。 3．(2025·山东，24)某地区内，适宜生存于某群落生态环境的所有物种构成该群落的物种库， 物种库大小指物种的总数目。存在于该群落物种库中，但未在该群落出现的物种称为缺失物 种。群落完整性可用群落物种丰富度与物种库大小的比值表示。 (1)区别同一地区不同群落的重要特征是______________，该特征也是决定群落性质最重要 的因素。调查群落中植物的物种丰富度常用样方法，此法还可用于估算植物种群的________。 (2)两个群落的物种丰富度相同，缺失物种数也相同，这两个群落的物种库________(填“一 定”或“不一定”)相同，原因是__________________________________。 (3)调查时发现某物种为某群落的缺失物种，在该群落所在地区建立保护区后此物种自然扩 散到该群落，针对此物种的保护类型为________。缺失物种自然扩散到该群落，以该群落为 唯一群落的生态系统的抵抗力稳定性________(填“提高”或“降低”)。 (4)分析受到破坏的荒漠和草原两个群落的生态恢复成功程度的差异时，最合适的指标为 ______(填标号)。 A．群落的物种丰富度 B．群落缺失的物种数目 C．群落完整性 D．群落物种库大小 答案 (1)物种组成 种群密度(其他合理答案也可) (2)不一定 两个群落的物种种类可能不 同 (3)就地保护 提高 (4)C 解析 (1)要认识一个群落，首先要分析该群落的物种组成，物种组成是区别不同群落的重 要特征，也是决定群落性质最重要的因素。因此区别同一地区不同群落的重要特征是物种组 成，该特征也是决定群落性质最重要的因素。估算种群密度最常用的方法之一是样方法，因 此样方法可用于估算植物种群的密度或者数量等。(2)一个群落中的物种数目，称为物种丰 富度。由题干信息可知群落的物种库包括现存于该群落的物种和该群落的缺失物种，既包含 构成物种的种类也包含物种数目；两个群落的物种丰富度和缺失物种数之和(即物种库的大 小)相同，但由于这两个群落的物种种类可能不同，缺失物种的种类也可能不同，因此这两 个群落的物种库不一定相同。(3)由题干信息可知，某群落的缺失物种虽然调查时未在该群 落出现，但存在于该群落所在地区。因此，在该群落所在地区建立保护区，某缺失物种的自 然扩散仍是发生在该地区范围内，针对此物种的保护类型为就地保护。一般来说，生态系统 的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高。缺失物种自然扩散 到该群落，增加了该群落的物种数目，以该群落为唯一群落的生态系统的组分增加，因此其 抵抗力稳定性提高。(4)若两个群落物种库的大小相同，比较它们的生态恢复成功程度时， 可用群落完整性，也可用群落的物种丰富度或群落的缺失物种数；若两个群落的物种库大小 不同，只能用群落完整性进行比较。因此分析受到破坏的荒漠和草原两个群落的生态恢复成 功程度的差异时，最合适的指标是群落完整性，选项C 符合题目要求。 [命题延伸] 判断和填充 (1)某地近海主要生活着两种底栖植物海藻甲和乙。2001—2015 年间，它们在海底礁石上的 覆盖率变化趋势如图所示，2010 年后该海域海水平均温度有一定上升。则升温改变乙生态 位，甲数量骤降后应实施就地保护；升温改变能量输入和海底群落水平结构(2023·福建， 11BC)( × ) 提示：升温后乙的数量增多，在竞争中占优势，分布范围变广，改变了生态位，甲数量急剧 减少至灭绝，说明此地已经不适合甲生存，故应实施易地保护；升温后两种藻类的覆盖率变 化，说明升温改变能量输入，同时由于植物覆盖率变化，该海底群落水平结构发生变化。 (2)某亚热带地区青冈栎林被采伐后的演替过程如图。则与马尾松林相比，马尾松、青冈栎 混交林乔木层的植物种间竞争减弱(2023·海南，5D)( × ) →→→→→ 提示：马尾松林只有马尾松一种乔木，没有乔木层的植物种间竞争，马尾松、青冈栎混交林 乔木层的植物是马尾松和青冈栎，二者之间存在种间竞争，所以种间竞争增强了。 (3)(2023·山东，24 节选)某退耕农田的群落演替与在火山岩上进行的群落演替相比，除了演 替起点的不同，区别还在于该群落演替类型时间短；经历阶段相对较少；速度较快(答出2 点区别即可)；该农田退耕前后在不同阶段占据优势的物种不同，说明人类活动对群落演替 的影响是人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。 (4)(2022·重庆，22 节选)入侵植物水葫芦曾经在我国多地泛滥成灾。研究人员对某水域水葫 芦入侵前后的群落特征进行了研究，结果如表，则Ⅰ时段，该水域群落具有明显的垂直结构； Ⅱ时段，沉水植物消失，可能的原因是水葫芦入侵后争夺光照，沉水植物由于缺乏光照不能 进行光合作用而死亡。在Ⅲ时段对水葫芦进行有效治理，群落物种数和植物类型会增加(填 “增加”“减少”或“不变”)，其原因是水葫芦数量减少，其他植物能获得更多的光照及 无机盐等营养物质。 调查时段 物种数 植物类型 优势种 入侵前 Ⅰ 100 沉水植物、浮水植 物、挺水植物 龙须眼子菜等多种 入侵后 Ⅱ 22 浮水植物、挺水植物 水葫芦、龙须眼子 菜 Ⅲ 10 浮水植物 水葫芦 1．(不定项)(2025·长沙三模)甲、乙、丙为不同种类的鳑鲏，三者之间无相互捕食关系。某 研究小组在4 个条件相同的人工池塘中分别放入数量不等的同种捕食者和1 500 条鳑鲏(甲、 乙、丙各500 条)，一段时间后，各池塘中3 种鳑鲏的存活率如图所示。下列叙述错误的是( ) A．在无捕食者时，甲将会呈“J”形增长 B．随着捕食者数量的增加，乙和丙的被捕食量逐渐增大 C．天敌属于制约鳑鲏种群数量增长的非密度制约因素 D．鳑鲏的种间竞争结果可能受捕食者影响 答案 ABC 解析 由于资源和环境是有限的，即使没有捕食者，甲将来也不会呈“J”形增长，A 错误； 据图分析，在捕食者为0 时，甲与丙数量较多，乙较少，而在捕食者较多时，甲与丙数量减 少，乙相对较多，即随着捕食者数量的增加，甲和丙被捕食的比例更大，乙的竞争压力相对 减弱，鳑鲏的种间竞争结果可能受捕食者影响，B 错误，D 正确；天敌对种群数量的影响程 度与种群密度有密切关系，属于密度制约因素，C 错误。 2.(2025·山东省实验中学二模)Tilman 模型可描述物种对资源利用情况。图中横轴和纵轴分别 表示某环境中两个种群需要的关键资源。当两种资源量位于某一临界值时(两条与坐标轴平 行的线)，种群出生率和死亡率相等；超过临界值时种群出生率大于死亡率，并利用更多的 资源使其回到临界值，种群数量进而保持稳定；低于临界值时种群出生率小于死亡率，直至 灭亡。下列叙述错误的是( ) A．图中所示的物种1 和物种2 之间存在竞争关系 B．当两种资源实际情况位于区域a 时，物种1 先增大后稳定，物种2 先减小后灭亡 C．当两种资源实际情况位于区域b 时，物种1 和物种2 最终共存 D．种群数量变化是生物因素和非生物因素共同作用的结果 答案 C 解析 当两种资源实际情况位于区域b 时，资源量超过物种1 和2 的临界值，此时种群出生 率大于死亡率，两种群都会利用更多的资源，二者之间竞争加剧，物种1 的资源量逐渐回到 临界值，物种1 的数量会先增大后稳定，物种2 由于竞争加剧资源量会低于临界值，因此其 数量会先增大后逐渐减小至灭绝，C 错误。 3．(2025·潍坊5 月模拟)科研人员在我国西北草原选取了相同条件的三块地，分别进行三种 方式的处理，测定草地植物生物量和昆虫多样性，结果如图。下列叙述错误的是( ) A．植食性昆虫间存在竞争关系 B．三块草地中，乙地昆虫的总生物量最高 C．丙地退牧还草过程中物种组成会发生变化 D．乙、丙两地退牧还草，相同时间内乙固定CO2的量高 答案 B 解析 不同的植食性昆虫都以植物为食，有相似的生态需求，存在种间竞争关系，A 正确； 由图可知，在乙地的昆虫多样性最高，即轻度放牧方式时昆虫多样性最高，但生物多样性与 昆虫总生物量的大小无必然联系，不能表明乙地昆虫的总生物量最高，B 错误；退牧还草过 程中原来有的土壤基本保留，甚至还保留了植物的种子和其他繁殖体，发生的群落演替过程 中物种组成会发生变化，C 正确；由于乙地属于轻度放牧区，相比于丙地，其本身含有的绿 色植物数量较高，因此相同时间内乙固定的二氧化碳含量较高，D 正确。 4．(2025·衡阳三模)为研究增温和放牧对高寒草地植物群落特征及生产力的影响，研究人员 在羌塘高原建立增温实验平台，统计数据如图。下列相关叙述错误的是( ) A．放牧条件下增温会减弱净初级生产力提升 B．增温能显著降低杂草、禾本类和莎草类高度 C．放牧条件下，增温对杂草高度无显著影响 D．放牧会影响群落的演替方向和演替速度 答案 B 解析 据图分析可知，放牧条件下增温与单纯放牧或单纯增温条件相比，会减弱净初级生产 力提升，A 正确；据图分析可知，增温条件使得杂草、禾本类和莎草类高度处理效应呈现正 值，因此增温能显著增加杂草、禾本类和莎草类高度，B 错误；分析题图，放牧条件下增温 相对于单纯放牧条件而言，对杂草高度的处理效应相同，因此放牧条件下，增温对杂草高度 无显著影响，C 正确。
