高考生物专练之重难点15 种群、群落以及生态系统（原卷版）

重难点15种群、群落以及生态系统知识点一：种群1．种群数量变化的研究(1)研究方法：建构数学模型。(2)一般步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达→检验或修正。2．种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线(1)“J”型曲线①前提条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等②数学模型：Nt＝N0λt(N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt为t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数)③曲线特点：种群数量以一定的倍数连续增长，没有K值(2)“S”型曲线①前提条件：资源和空间有限、受其他生物的制约等②曲线特点：种群数量达到环境容纳量，即K值后，将停止增长3．种群数量的波动和下降大多数种群的数量总是在波动中，在不利的条件下，种群数量还会急剧下降，甚至消亡。4．影响种群数量变化的因素(1)自然因素：气候、食物、天敌、传染病等。(2)人为因素：人类活动。5.种群“S”型增长曲线的分析及在实践中的应用(1)曲线分析(2)实践应用b点的应用控制害虫数量应尽早进行，将种群数量控制于加速期(b点之前)，严防种群增长进入加速期c点(K/2值)的应用对有害生物：严防种群数量达到该点，如灭鼠达到K/2时，鼠害将难以控制对有益资源：黄金利用点，当资源利用后维持于该点时将具最强更新能力，符合可持续发展原则e点(K值)的应用对有害生物：限制生存条件，降低环境容纳量，如封存粮食、硬化地面以限制鼠的种群数量对有益生物：改善生存条件，尽量提升K值，如建立自然保护区，保护大熊猫知识点二：群落1．演替的概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。2．演替的类型类型内容初生演替次生演替起点①从来没有过植被；②原来存在过植被，但被彻底消灭了原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体过程裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段一年生草本植物→多年生草本植物→小灌木→灌木丛→乔木实例在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替3．人类活动对群落演替的影响：人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。4．判断初生演替与次生演替知识点三：生态系统1．生态系统的组成成分(1)非生物的物质和能量：阳光、热能、水、空气、无机盐等。(2)生物成分项目生产者消费者分解者营养方式自养异养异养实例主要是绿色植物主要是动物主要是营腐生生活的细菌和真菌作用将无机物制造成有机物，主要把光能转化为化学能加快生态系统的物质循环，帮助植物传粉和传播种子将动植物的遗体和动物的排遗物等分解成无机物地位生态系统的基石生态系统最活跃的成分生态系统的关键成分2．生态系统的营养结构(1)食物链①概念：生态系统中各生物之间由于食物关系而形成的一种联系。②特点：生产者为第一营养级；消费者所处营养级不固定；一般不会超过eq\a\vs4\al(5)个营养级。(2)食物网①概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。②形成原因：生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。(3)食物链和食物网的作用：是生态系统中物质循环和能量流动的渠道。3.辨析生态系统组成成分的三类“不一定”和两类“一定”三类“不一定”①生产者不一定是植物(如蓝藻、硝化细菌等是原核生物)，植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活，属于消费者)②消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等)，动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物残体或动物排泄物为食的腐生动物属于分解者)③分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物)，微生物不一定是分解者(如硝化细菌属于生产者，寄生细菌属于消费者)两类“一定”①生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者②营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是营腐生生活的生物知识点四：能量流动1．生态系统能量流动的过程(1)能量来源eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①生产者——主要来自太阳能,②消费者——从上一营养级同化的能量))(2)每一营养级能量的去向eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①自身呼吸消耗，转化为其他形式的能量和热能。,②流向下一营养级最高营养级除外。,③遗体、残骸等中的能量被分解者利用。))2．能量流动的特点及原因(1)单向流动原因：①能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。(2)逐级递减原因：①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量②各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物利用的部分。3．比较三种类型的生态金字塔项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状每一阶含义每一营养级生物所含能量的多少每一营养级生物个体的数目每一营养级生物的有机物总量象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减一般生物有机物的总质量沿食物链升高而逐级递减特点正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形分析能量流动的过程中总是有能量的耗散，故能量流动逐级递减成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量(用质量来表示)可能低于浮游动物的生物量辨析能量流动的两个“不等于”(1)动物的同化量不等于摄入量①同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量。②摄入量是消费者摄入的能量，同化量＝摄入量－粪便量。(2)生态系统的能量传递效率不等于能量利用率①能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%～20%。其计算公式为：能量传递效率＝(一个营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。②能量利用率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值。合理调整能量流动，可提高能量的利用率知识点五：物质循环与信息传递1．结合模式图，明确碳循环的四个要点(1)存在形式eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(无机环境中：主要以CO2和碳酸盐,生物群落内部：主要以含碳有机物))(2)流动形式eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(生物群落与无机环境之间：CO2,生物群落内部：含碳有机物))(3)进入生物群落的途径eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(光合作用,化能合成作用))(4)eq\a\vs4\al(返回无机,环境的途径)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①生产者、消费者的呼吸作用,②分解者的分解作用,③化石燃料的燃烧))2．辨析物质循环的三个易误点(1)生态系统的物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统，而是指地球上最大的生态系统——生物圈，因此物质循环具有全球性。(2)生态系统的物质循环中所说的“物质”并不是指组成生物体的化合物，而是指组成生物体的化学元素，如C、H、O、N、P、S等。(3)碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他各成分间的传递均是单向的。3．比较归纳物质循环与能量流动的区别与联系项目能量流动物质循环(以碳循环为例)过程沿食物链(网)单向流动在无机环境和生物群落间往复循环范围各生态系统生物圈(全球性)特点单向流动、逐级递减全球性、循环性联系同时进行、相互依存，不可分割①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解②物质是能量沿食物链(网)流动的载体③能量是物质在生态系统中往复循环的动力4．生态系统的信息传递(1)信息的种类①物理信息：通过物理过程传递的信息，如光、声、温度、湿度、磁力等。②化学信息：生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质，如生物碱、有机酸，以及性外激素等。③行为信息：动物的特殊行为，如蜜蜂跳舞、“求偶炫耀”等。(2)信息传递的作用①维持生命活动的正常进行。②维持生物种群的繁衍。③调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。(3)信息传递的应用①提高农产品或畜产品的产量。②对有害动物进行控制。5．比较归纳正反馈调节与负反馈调节项目正反馈负反馈调节方式加速最初发生变化的那种成分所发生的变化抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化结果常使生态系统远离稳态有利于生态系统保持相对稳定实例分析已污染的湖泊污染加剧草原上食草动物与植物的平衡6．归纳总结生态系统三大功能的区别与联系项目能量流动物质循环信息传递特点单向流动，逐级递减循环性，全球性往往是双向的范围生态系统生物圈生物之间，生物与无机环境之间途径主要是食物链和食物网多种地位物质循环的动力能量流动的载体决定物质循环和能量流动的方向和状态联系同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一整体熟知群落的空间结构和演替类型、群落中种间关系的种类以及相关图像的辨析，以及生态系统的相关知识，如生态系统的组成成分，生态系统中能量流动的过程，碳循环的具体过程等知识，再结合所学的知识准确答题，要求考生能根据图中的关系结合已有的知识进行合理的分析。（建议用时：30分钟）一、单选题1．下图示种群在理想环境中呈“J”型增长，在有环境阻力条件下呈“S”型增长。下列有关种群数量增长曲线及其应用的叙述中正确的是（）A．当种群数量达到c点后，增长速率最快B．防治蝗灾应在害虫数量达到e点时进行C．种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后D．自然条件下种群数量不可能大于环境容纳量2．种群在理想环境中呈“J”形曲线增长（如图中甲曲线）；在有环境阻力的条件下，呈“S”形曲线增长（如图中乙曲线）。结合如图分析，下列有关种群增长曲线的叙述，正确的是（）A．为保护鱼类资源，捕捞的最佳时机应选择在e点B．若乙表示草履虫种群增长曲线，则e点后增长速率为0C．若乙表示蝗虫种群增长曲线，则虫害防治应在c点之后D．K值是环境容纳量，一般不随环境的变化而改变3．研究人员调查1928-1977年欧洲灰鹭种群数量变化，结果如下图所示。下列叙述正确的是（

）A．欧洲灰鹭种群的数量波动具有周期性B．欧洲灰鹭种群的环境容纳量约为5000对C．不同年份欧洲灰鹭数量变化主要是由气候变化引起的D．不同年份欧洲灰鹭数量变化主要是由内源性因素调节引起的4．某湖沙丘上群落的演替过程中出现了4个阶段：①湖水退却后，基质条件为原生裸地性质，未被任何生物群落占据过；②松柏林、黑栎林、栎一山核桃林占优势；③相对稳定的山毛榉一槭树林群落；④黄蒿、狗尾草、羊草等杂草占优势。关于该湖沙丘上群落的演替的叙述错误的是（

）A．该群落的演替顺序为①③②④，为初生演替B．在群落演替过程中，最先出现的动物为植食性动物C．与④阶段相比，②阶段群落的物种丰富度更高D．群落演替过程所经历的时间长短与周围原始物种的远近有关5．生态学家对两块条件相同的退化林地上进行森林人工恢复和自然恢复的研究，20年后两块林地的生物多样性均有不同程度的提高，其中人工种植的马尾松恢复林植物种数为137种，而自然恢复林植物种数为226种，但乔木相对稀少。下列叙述错误的是（

）A．自然恢复林比人工恢复林的植物种群密度高B．森林人工恢复和自然恢复均属于次生演替C．人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度进行D．自然恢复林物种的变化说明演替过程中物种组成是动态变化的6．如图，甲、乙、丙分别表示在有限空间内培养（或饲养）两种生物的实验结果，下列相关叙述正确的是（

）A．图甲表示的是共生关系，图乙和图丙表示的是竞争关系B．猞猁和雪兔的种群数量变化关系如图甲所示C．噬菌体与细菌的种群数量变化关系如图乙所示D．双小核草履虫和大草履虫的种群数量变化关系如图丙所示7．适度放牧可刺激牧草分蘖，去除植物的衰老组织，且动物会将种子踩入土壤中，排泄粪尿还起到均匀施肥的作用。下图是有蹄类放牧量与植被净光合作用合成量之间的关系，下列叙述错误的是（

）A．图中的B点所对应的放牧量为保护该草原的最大控制放牧量B．食草动物对不同牧草采食的选择会对群落的水平结构产生影响C．AB段形成的原因之一是去除植物的衰老组织降低了呼吸消耗D．适度的放牧能够抑制优势物种的过量繁殖，有利于保持物种多样性8．如表是某农田生态系统中田鼠种群摄食植物后能量流动情况，下列叙述错误的是（

）摄取量粪便量呼吸散失量能量[J/（hm2·a）]1．05×10103．50×1094．55×109A．田鼠粪便量包含在其摄食量之中，属于生产者的同化量B．田鼠同化的能量中约有35%用于其生长发育和繁殖C．田鼠摄食量减去粪便量和呼吸散失量即为同化量D．以田鼠为食的天敌最多可获得的能量为1．40×109J/（hm2·a）9．如图为某生态系统中能量流动部分过程示意图，其中字母表示能量，A1、A2表示通过呼吸散失的热能，C1、C2表示流向分解者的能量。下列叙述正确的是（

）A．A1、A2表示的能量经过循环作用可以再次进入食物链中B．B1+C1+D1可表示第一营养级用于生长发育和繁殖的能量C．第二营养级所产粪便中的能量包含在C2中D．第一、二营养级之间的能量传递效率为B2/B1×100%10、雄性蓝孔雀尾屏很大，使其逃避天敌的能力下降。但这一特性对雌孔雀具有吸引力，使大尾屏雄性个体的交配机会增加，并使该特性代代保留。下列相关叙述正确的是（

）A．雌孔雀与雄孔雀彼此相互影响，两者共同进化B．异性孔雀间传递的行为信息有利于种群的繁衍C．雌性孔雀的选择使雄性蓝孔雀产生了相应的变异D．生物进化过程的实质在于保存对环境更适应的性状11、如图为某生态系统碳循环过程示意图，其中字母代表生物类型，序号代表过程。据图判断下列相关叙述错误的是（

）A．图中A属于生产者，D和C属于消费者，B属于分解者B．图中代表呼吸作用的过程有②③和⑤，①代表光合作用C．碳循环具有全球性，以有机物的形式经①④⑥过程流动D．该图还缺少化石燃料的燃烧，该途径容易引起温室效应二、非选择题12、某小型湖泊中主要的生物类群及其营养结构如图甲所示，图乙表示明虾和雪鲮不同成熟期食性的相对值的均值，请回答：(1)从该生态系统营养结构的组成来看，图甲中与剑水蚤处于食物链同一环节上的所有生物的总和称为______，属于该环节的生物除剑水蚤外还有______。(2)种群最基本的数量特征是_____________。相对于生殖前期，生殖期雪鲮的食物来源中，来自剑水蚤的比例更______（大/小）。(3)该湖泊中，硅藻主要分布于表水层，剑水蚤、明虾和鲮鱼也主要在表水层觅食，这体现了群落的______结构。(4)用标志重捕法调查雪鲮的种群密度，若第一次用大网眼渔网捕鱼并作标记，第二次改用小网眼渔网重捕，则估算结果比实际种群密度______（明显偏大/明显偏小/无明显差异）。13．图甲表示某一森林在遭受大火完全烧毁前后，草本植物、灌木和乔木的生物量变化（b点为发生火灾的时间）。图乙表示3组生物（A．根瘤菌与豆科植物；B．农作物与杂草；C．狐与兔）的种间关系示意图(纵轴表示个体数，横轴表示时间)。请回答下列问题：(1)图甲中草本植物、灌木和乔木的种间关系是_____。a～b段，三类植物在群落中会呈现出镶嵌分布，从而形成了群落的_