高考一轮复习生物教案（苏教版）第九单元第3课时影响种群特征的生态因子及种间关系

第3课时影响种群特征的生态因子及种间关系课标要求1.举例说明生态因子对种群特征的影响。2.概述种间关系。考点一影响种群特征的生态因子1．耐受性定律曲线分析：在关键性因子最适区，生物最多；当关键性因子偏离最适区，生物不断减少；当关键性因子超过生物耐受范围时，生物将面临生存困难乃至死亡。2．生态因子3．非生物因素对种群特征的影响(1)水对种群特征的影响(2)阳光对种群特征的影响(3)温度对种群特征的影响①生物对低温环境的适应②生物对高温环境的适应(4)土壤对种群特征的影响考向影响种群特征的生态因子1．下列描述中，没有体现非生物因素对种群数量变化影响的是()A．蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡B．油菜会在一段时间的长日照条件下才开花C．引起传染病的某种病毒使某种群的种群密度降低D．火山喷发时火山口附近的植物几乎全部死亡答案C解析蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡，主要体现了气温对种群数量变化的影响，A不符合题意；植物开花对日照长短有不同需求，体现了阳光对种群特征的影响，B不符合题意；引起传染病的某种病毒对种群数量变化有影响，该种病毒属于影响种群数量变化的生物因素，C符合题意；火山喷发时火山口附近的植物几乎全部死亡，体现了自然灾害对种群数量变化的影响，D不符合题意。2．环境影响生物的生存，环境因子的变化必然影响着生态系统各种群数量的变化。如图表示环境变化前(甲以表示)某地各种群数量情况，若环境因子由甲转变乙(乙以表示)后，四个种群数量比例最可能是()答案C考点二种间关系1．种间关系的类型2．各种种间关系的特点及实例(连线)3．区别辨析下列几对关系(1)捕食与竞争的区别：竞争是不同生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生的斗争，并不以获取对方当食物为目的；捕食则是一种生物以另一种生物为食，目的是获得食物与能量，用以维持自身的生存。(2)种内斗争和种间竞争的区别：同种生物以同种的幼体为食，或同种生物之间对资源和空间的争夺都为种内斗争；不同种生物之间对资源和空间的争夺就是种间竞争。(3)捕食与寄生的区别：前者强调是一种生物以另一种生物为食的现象，强调是吃与被吃的关系；而后者是一种生物生活在另一种生物的体内或体表，从活的生物体获得营养物质，而宿主一般不会死亡。(4)寄生与腐生的区别：前者是从活的生物体获得营养物质；后者是从死的生物体获得营养物质。(5)互利共生和偏利共生的区别：前者指对双方都有利且物种之间不能分开的一种种间关系；后者是指对一方有利，对另一方无害的关系。4．下图为群落中的四种种间关系相关图示，图1为四种种间关系的数量关系曲线图，图2为营养关系模式图。图中的A、B代表两种生物，C代表生物的生活条件，箭头表示营养流动的方向。则：属于捕食关系的是②和b，属于竞争关系的是①④和c，属于互利共生关系的是③和a。细菌和噬菌体的营养关系属于图2中d。5．如图表示一片草原上的兔和狼达到相对稳定状态后一段时间内相对数量变化的趋势，判定坐标曲线中捕食者与被捕食者的方法有：从最高点判断，捕食者(狼)的数量少，被捕食者(兔)的数量多；从变化趋势看，先达到波峰的为被捕食者(兔)，后达到波峰的为捕食者(狼)。6．同种鲈鱼中的大鲈鱼以小鲈鱼为食，这属于捕食关系还是种间竞争关系？提示二者皆不是。考向种间关系及相关曲线分析3．栽培番茄含有来自野生番茄的Mi1抗虫基因，它使番茄产生对根结线虫(侵染番茄的根部)、长管蚜和烟粉虱三种害虫的抗性。下列相关推论正确的是()A．三种害虫与番茄之间协同进化，所以害虫和番茄之间都是捕食关系B．Mi1抗虫基因的产生是野生番茄长期适应环境的结果C．能在含Mi1基因的番茄植株上生长的长管蚜和烟粉虱种群基因频率会发生变化D．长期种植含Mi1基因的番茄，土壤中根结线虫的数量会越来越少答案C解析Mi1抗虫基因的产生是基因突变的结果，B错误；由于选择的作用，所以能在含Mi1基因的番茄植株上生长的长管蚜和烟粉虱种群基因频率会发生变化，C正确；由于生物变异是随机的、不定向的，所以，土壤中根结线虫可能会出现适应Mi1抗虫基因的个体，土壤中根结线虫的数量会先减少后增多，D错误。4．(多选)草履虫主要以酵母菌和细菌为食，不同草履虫对食物和空间的需求有的重合度较高，有的差异较大，草履虫甲更喜食细菌。生态学家高斯利用富含酵母菌和好氧菌的培养液在试管中培养甲、乙、丙三种草履虫，研究其数量变化，部分实验结果如图所示。下列说法正确的是()A．若将甲、乙、丙单独培养，预期其增长曲线均为“S”型B．甲、乙的食物和生活空间相似度较高，但甲竞争能力更强C．甲、丙的食物和生活空间可能差异较大，丙更可能生活在上层D．不同草履虫对食物和空间需求的差异有利于草履虫充分利用生态资源答案AD解析分析图1可知，甲、乙竞争激烈，可能是食物和生活空间相似度较高，由于培养后期，乙的数量高于甲，故乙竞争能力更强，B错误；由图2可推测甲、丙的食物和生活空间可能差异较大，由题意可知，草履虫甲更喜食细菌，而乙与甲的食物相似度高，故乙也应喜食细菌，则丙应更喜食酵母菌，由于酵母菌为兼性厌氧型，在试管的各个层次均有分布，所以丙不一定生活在上层，C错误。1．(2021·山东，10)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答案A解析结合两图可知，在放入螺之前，甲藻数量多，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主要原因是引入了螺的捕食使数量下降，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、丙藻只是该区域的部分生物，D错误。2．(2020·山东，11)为研究甲、乙两种藻的竞争关系，在相同条件下对二者进行混合培养和单独培养，结果如图所示。下列说法错误的是()A．单独培养条件下，甲藻数量约为×106个时种群增长最快B．混合培养时，种间竞争是导致甲藻种群数量在10～12天增长缓慢的主要原因C．单独培养时乙藻种群数量呈“S”型增长D．混合培养对乙藻的影响较大答案B解析据图可知，单独培养时，甲藻的K值为×106个，在K/2(即×106个)时，甲藻的种群数量增长最快，A项正确；混合培养时，10～12天，甲藻种群数量增长缓慢，此时乙藻的数量几乎为零，因此造成甲藻种群数量增长缓慢的主要原因是种内斗争，而不是与乙藻的种间竞争，B项错误；混合培养时，甲藻种群数量变化不大，而乙藻种群数量下降并逐渐被淘汰，D项正确。3．(2021·全国乙，30)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______________________________________________________________________________________。答案(1)形态和习性上很接近(或具有相同的资源利用方式)有限的一方(双小核草履虫)存活，另一方(大草履虫)死亡(2)位置、时间等(合理即可)(3)有相同资源利用方式的物种竞争排斥，有不同资源利用方式的物种竞争共存解析(1)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形态和习性上很接近，或相同的资源利用方式。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，因此，该实验中需要将两种草履虫放在资源有限的环境中混合培养。当实验出现一方(双小核草履虫)存活，另一方(大草履虫)死亡的结果时即可证实竞争排斥原理。4．(2021·湖南，20)某林场有一片约2公顷的马尾松与石栎混交次生林，群落内马尾松、石栎两个种群的空间分布均为随机分布。为了解群落演替过程中马尾松和石栎种群密度的变化特征，某研究小组在该混交次生林中选取5个固定样方进行观测，每个样方的面积为公顷，某一时期的观测结果如表所示。树高X(m)马尾松(株)石栎(株)样方1样方2样方3样方4样方5样方1样方2样方3样方4样方5X≤58975846485047455<X≤102527302830302528262710<X≤15342930363523543X>15131614151232122合计80818184858178847977注：同一树种的树高与年龄存在一定程度的正相关性；两树种在幼年期时的高度基本一致。回答下列问题：(1)调查植物种群密度取样的关键是__________________；根据表中调查数据计算，马尾松种群密度为______________________。(2)该群落中，马尾松和石栎之间的种间关系是________。马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种。根据表中数据和树种的特性预测该次生林数十年后优势树种是__________，理由是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)随机取样2055株/公顷(2)竞争马尾松马尾松的成年树大于石栎，且马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种，在二者的竞争中马尾松具有优势，石栎会由于被马尾松遮光而处于劣势解析(1)调查植物种群密度取样的关键是随机取样，以避免人为因素的影响；根据表中调查数据计算，马尾松种群密度为(80＋81＋81＋84＋85)＝2055株/公顷。(2)该群落中，马尾松和石栎生活在同一区域，会争夺光照、水和无机盐，二者之间的种间关系是竞争，马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种。表格中树高可代表树龄，根据表中数据可知，马尾松的成年树大于石栎，且马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种，在二者的竞争中马尾松具有优势，石栎会由于被马尾松遮光而处于劣势，预测该次生林数十年后马尾松将成为优势树种。一、易错辨析1．种群数量随着关键性因子的增大而增加(×)2．在某种生态因子的耐受范围内，每种生物都有一定的最适区(√)3．动物的繁殖与迁徙受日照长短的影响(√)4．鲸鱼和附着在其体表的藤壶是寄生关系(×)5．根瘤菌通过固氮作用为豆科植物提供能量(×)二、填空默写1．(选择性必修2P18)生态因子包括非生物因素和生物因素。非生物因素包括阳光、温度和水等，生物因素包括生物之间的各种相互关系，如捕食、竞争和共生。2．(选择性必修2P27)捕食：一种生物取食另一种生物的种间关系。3．(选择性必修2P28)寄生：一种生物(寄生物)寄居于另一种生物(宿主)的体内或体表，从而摄取宿主养分以维持生活的现象。4．(选择性必修2P29)互利共生：两个生物种群生活在一起，相互依赖、相互得益的关系。5．(选择性必修2P29)偏利共生：共生的两种生物的相互作用对其中一方有利，并对另一方无害的关系。课时精练一、单项选择题1．下列关于非生物因素对种群数量变化影响的描述，错误的是()A．种群的数量变化会受到各种生态因子的影响B．森林中林下植物的种群密度主要取决于出生率和死亡率C．在温带和寒温带，植物的种子在春季萌发主要是受温度影响D．气候干旱有可能使种群爆发式增长答案B解析森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度(林冠层遮蔽地面的程度)，即受阳光的影响，B错误。2．某种蚜虫在黄瓜植株上分布不均匀，下位叶多于中位叶，中位叶多于上位叶。过多的蚜虫在大量吸食黄瓜植株的汁液后，黄瓜植株内产生的单宁和烯类化学物质增加。单宁能抑制蚜虫的消化，减少蚜虫的取食。烯类化学物质具有挥发性，对蚜虫的天敌——瓢虫具有吸引作用。下列说法错误的是()A．可用样方法调查蚜虫的种群密度B．该种蚜虫在黄瓜植株上的分布体现了群落的垂直结构C．黄瓜与蚜虫，瓢虫与蚜虫间分别存在寄生和捕食关系D．单宁和烯类化学物能调节种间关系答案B解析该种蚜虫的所有个体构成一个种群，这不能体现群落的垂直结构，B错误；通过题干“单宁能抑制蚜虫的消化，减少蚜虫的取食。烯类化学物质具有挥发性，对蚜虫的天敌——瓢虫具有吸引作用”可知，单宁和烯类化学物质能调节种间关系，D正确。3．青菜中含有芥子油苷类物质，这类物质通常是有苦味的，但研究发现“霜打”后的青菜格外甜且细胞中结合水含量增加。下列关于该现象的分析，错误的是()A．“霜打”后酶活性下降，芥子油苷类物质的合成量减少B．“霜打”后的青菜细胞自由水与结合水的比值减小，抗寒能力增强C．“霜打”后的青菜细胞内积累的淀粉能被淀粉酶水解成葡萄糖D．“霜打”后青菜的这种变化，是生物对低温环境的一种适应答案C解析淀粉被淀粉酶水解成麦芽糖，而不是葡萄糖，C错误。4．下表为某地人工柳树林中，林下几种草本植物的种群密度(平均值，单位：株/m2)随林木郁闭度(林冠层遮蔽地面的程度)变化的调查数据，表中数据说明()郁闭度植物0一年蓬加拿大一枝黄花刺儿菜A．阳光是影响3种植物种群密度的环境因素B．3种不同植物对光照条件的适应性相同C．随着郁闭度的增大，3种植物种群密度都下降D．温度、水等因素也能影响3种植物的种群密度答案A解析3种不同植物对光照条件的适应性不相同，B错误；随着郁闭度的增大，刺儿菜的种群密度先升高后下降，C错误；郁闭度主要代表的是光照强度，故表中数据不能说明温度、水等因素也能影响3种植物的种群密度，D错误。5．如图表示甲、乙两种群先后迁入某生态系统后的种群数量变化曲线。下列说法错误的是()A．甲种群迁入的某生态系统可能存在甲种群的天敌B．乙种群和甲种群的种间关系是捕食，其中甲种群是被捕食者C．乙种群迁入该生态系统后，使甲种群的环境容纳量变小D．甲种群的出生率随着种群数量的增加而降低，在K值时降为0答案D解析甲种群迁入该生态系统后数量增长呈“S”型，可知可能存在甲种群的天敌，A正确；根据甲、乙种群数量变化曲线呈现先增加者先减少的变化趋势，可知乙种群和甲种群的种间关系是捕食，其中甲种群是被捕食者，B正确；乙种群迁入该生态系统后，作为甲的天敌，使甲种群的环境容纳量变小，C正确；甲种群的种群数量在K值上下波动，故出生率不会降为0，D错误。6．(2023·江苏徐州高三期末)在一个基岩质海岸的潮间带栖息着藤壶、贻贝和石鳖等动物，这些动物被海星所捕食。藤壶和贻贝固着于岩石表面，且都以浮游植物为食。科学家将海星从实验区中移除一段时间后，调查发现实验区中被捕食物种的数量由15种迅速下降到8种，同时发现藤壶和贻贝种群数量明显增加。下列叙述正确的是()A．生活在这个区域的全部动物和浮游植物构成生物群落B．海星移除后，由于种间竞争导致被捕食物种的数量下降C．实验结果说明捕食者的存在不利于维持被捕食者各种群数量的相对稳定D．五点取样法适合调查生活在该海岸的藤壶的种群密度答案B解析生物群落是在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，包括动物、植物和微生物，A错误；海星移除后，“实验区中被捕食物种的数量由15种迅速下降到8种，同时发现藤壶和贻贝种群数量明显增加”，说明被捕食者之间竞争加剧，而藤壶和贻贝在竞争中“获胜”，被捕食物种的数量下降，B正确；海岸地形狭长，适宜用等距取样法调查藤壶的种群密度，D错误。7．铜绿假单胞菌(Pa)是临床上造成烧伤感染的主要病原菌之一。科研人员尝试使用噬菌体侵染Pa，侵染时其尾丝蛋白通过与细胞壁上的脂多糖结合进而吸附在Pa表面，不同噬菌体的尾丝蛋白不同。科研人员发现了一种可同时高效吸附并侵染Pao1(原宿主菌)和Pa1的变异噬菌体。下列说法错误的是()A．变异噬菌体的尾丝蛋白能结合两种菌体的脂多糖B．临床治疗时，应注意检测噬菌体和Pa细菌的类型C．噬菌体与Pa之间的种间关系是互利共生D．噬菌体与Pa在相互选择中实现协同进化答案C解析噬菌体可以侵染Pa，两者之间是寄生关系，C错误。8.生态学家发现，具有同种食物来源的两种捕食者之间，存在相互捕食对方的现象，称之为集团内双向捕食(如图所示)。这种现象广泛存在于多种类型的群落之中，并对群落中相关物种的种群动态和害虫的生物防治效果产生着很大影响。下列说法正确的是()A．图示中天敌1和天敌2的种间关系为捕食和竞争B．集团内捕食情况不受外界环境的影响C．农业生产中增加捕食者种类能有效抑制害虫数量D．通过调查植食性昆虫的种群密度，可以预测其种群数量的变化趋势答案A解析图示中天敌1和天敌2有共同的食物来源(植食性昆虫)且二者之间相互捕食，其种间关系为捕食和竞争，A正确；集团内捕食情况受外界环境的影响，B错误；农业生产中增加捕食者种类不一定能有效抑制害虫数量，C错误；通过调查植食性昆虫的年龄结构，可以预测其种群数量的变化趋势，D错误。二、多项选择题9．(2023·江苏绍兴高三模拟)边缘效应是沿着生态系统边缘产生的有差异的环境条件，将大面积的生态系统切割成小块，增加了边缘栖息地的数量，从而导致边缘效应，如捕食者和寄生虫在生态系统的边缘更加活跃。下列叙述正确的是()A．接近公路的森林边缘具有与森林内部不同的非生物因素，如温度、湿度B．热带森林的边缘温度更高，风更大，在森林内部繁盛的物种可能在森林边缘难以生存C．捕食者和寄生虫在生态系统的边缘更加活跃，导致边缘某些物种可能更容易受到攻击D．森林的边缘效应会改变生物的种间关系和食物链中能量的流动方向答案ABC解析捕食者和寄生虫在生态系统的边缘更加活跃，导致边缘某些物种更容易被天敌即捕食者或寄生虫攻击，C正确；森林的边缘效应可能会改变生物的种间关系，但食物链中能量的流动方向不会被改变，只能从被捕食者到捕食者，D错误。10．如图表示3个共存物种的资源利用曲线，图a和图b中3个物种的资源利用状况不同，W表示在达到最大增长率的时候物种对资源的利用情况。下列有关叙述错误的是()A．图a中的三个物种种间竞争强，种内斗争弱B．两图中的物种间竞争激烈程度相当C．如果资源有限，图a中物种2与图b中物种3有被排除的危险D．单一物种W越窄，种内斗争越强；多个物种W重叠越多，竞争越强答案ABC解析图a中3个物种自身单独能利用的资源比较多，物种间共用资源较少，则种内斗争较激烈，A错误；图a中3个物种所利用资源重叠部分较少，种间竞争较弱。图b中3个物种所利用资源重叠部分较多，种间竞争激烈，B错误；图a中3个物种自身单独能利用的资源比较多，物种间共用资源较少，则种内斗争较激烈，因此若资源有限，图a中物种2被淘汰的可能性不大。图b中物种1、2、3中共用资源比较多，自身单独能利用的资源比较少，因此种间竞争激烈，种内斗争较弱，其中物种2自身单独能利用的资源最少，因此若资源有限，图b中物种2有被淘汰的危险，C错误；单一物种W越窄，说明在种群最大增长率时可利用的资源种类较少，则种内斗争加剧；多个物种W重叠越多，说明共用资源较多，则种间竞争激烈，D正确。11．自然界中影响种群数量变化的因素有生物因素和非生物因素。下列相关叙述错误的是()A．林冠层的郁闭度较高，会使所有林下植物的种群数量下降B．“离离原上草，一岁一枯荣”，说的只是温度对种群的影响C．竞争者、寄生者等也是影响种群数量变化的重要因素D．非生物因素对种群数量变化的影响是独立的，互不影响的答案ABD解析林冠层的郁闭度较高，导致遮光，会使部分林下植物的种群数量下降，但有些阴生植物种群数量增加，A错误；“离离原上草，一岁一枯荣”，是阳光、温度、水等因素对种群的综合影响，并不只是温度，B错误；非生物因素对种群数量变化的影响是综合的，相互影响的，D错误。12．研究者调查了管理方式相同的“茶树与马尾松间作茶园”和“常规茶园”中的叶蝉及其天敌蜘蛛，结果如下表所示。下列叙述正确的是()茶园类型叶蝉总数(只)蜘蛛总数(只)游猎型蜘蛛丰富度结网型蜘蛛丰富度间作69215421412常规1410995148A．游猎型蜘蛛和结网型蜘蛛属于竞争关系B．马尾松遮阴有利于结网型蜘蛛的生存和繁殖C．与常规茶园相比，间作茶园显著改变了群落的水平结构D．天敌增加是间作茶园中叶蝉环境容纳量降低的主要原因答案ABD解析游猎型蜘蛛和结网型蜘蛛都捕食叶蝉，存在竞争关系，A正确；由表中数据可知，间作茶园中结网型蜘蛛丰富度比常规茶园中大，游猎型蜘蛛丰富度相同，则马尾松遮阴有利于结网型蜘蛛的生存和繁殖，B正确；间作茶园与常规茶园在垂直方向上的群落分布差异较大，C错误；间作茶园中蜘蛛总数较大，捕食更多叶蝉，降低了叶蝉的环境容纳量，D正确。三、非选择题13．生活污水经初步处理后，可以排入河流、海洋等水体中。请回答下列问题：(1)在利用微生物进行生活污水处理时，需要选用________(填“自养型”或“异养型”)细菌，其作用是____________________________________。(2)在海洋中，绿藻、褐藻、红藻依次分布在上、中、下层，这体现了群落的________结构，影响这三种藻类分布的主要因素是________(填“光质”或“光照强度”)。(3)近海水域和远洋水域生产者固定太阳能的数量与水深的关系如图所示。近海水域生产者固定