09-第9单元生物与环境（教用）

第9单元生物与环境第28讲种群及其动态课标要求列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征；尝试建立数学模型解释种群的数量变动；举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征。考点一种群的数量特征及种群密度的调查必备知识·强基固本1．种群的特征（1）种群的概念种群是生活在________的____生物的________。（2）种群的数量特征数量特征概念意义种群密度种群在单位面积或________中的个体数种群______的数量特征出生率、死亡率单位时间内新产生的或死亡的个体数目占该种群________的比值____种群大小和种群密度迁入率、迁出率单位时间内________的个体占该种群个体总数的比值____种群大小和种群密度年龄结构种群中________的个体数目的比例可____种群密度的变化趋势性别比例种群中________数目的比例在一定程度上____种群密度【答案】（1）一定区域；同种；全部个体（2）单位体积；最基本；个体总数；决定；迁入或迁出；决定；各年龄期；预测；雌雄个体；影响2．种群密度的估算方法（1）“两看法”选择合适的种群密度调查方法（2）种群密度的调查方法项目调查对象调查程序样方法__________________________________确定调查对象↓________五点取样法等距取样法↓计数↓计算种群密度取平均值标记重捕法活动能力强、活动范围大的动物确定调查对象↓捕获并标记个体数（数量为M）↓重捕、计数捕获个体数为↓计算种群密度__________【答案】（1）逐个计数法；样方；标记重捕（2）植物和活动能力弱、活动范围小的动物；确定样方；N教材基础诊断1．种群密度反映了种群在一定时期的数量，但是仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势。（选择性必修2P3【答案】√2．出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度。（选择性必修2P4【答案】√3．样方法取样的关键是要做到随机取样。（选择性必修2P5【答案】√4．五点取样法和等距取样法是实现随机取样的两种重要方法。（选择性必修2P5【答案】√教材深度拓展1．（选择性必修2P4正文拓展）春运期间，影响北京、广州等大城市人口数量变化的主要因素是______________【答案】迁入率和迁出率2．（选择性必修2P6生物科技进展）在调查生活在隐蔽、复杂环境中的动物，特别是猛禽和猛兽时，可以使用哪些调查方法？_______________________________________________________________________________【答案】布设红外触发相机自动拍摄照片或视频、利用动物的粪便或声音差异获得种群数量信息。重点难点突破1.种群数量特征间的相互关系（1）种群密度是种群最基本的数量特征。（2）直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。（3）年龄结构和性别比例不直接决定种群密度，年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率来影响种群密度，还能在一定程度上预测种群数量变化趋势，性别比例能够通过影响种群的出生率间接影响种群密度。2.辨析年龄结构的三种图示类型模型图曲线图柱形图增长型稳定型衰退型关键能力·核心突破考向一围绕种群的基本特征及其内在联系，考查科学思维能力1．（2024·朝阳一模）研究者在内蒙古草原建立多个大型实验围栏阻止动物出入，以探究季节性人工增雨对布氏田鼠种群数量的影响。研究结果显示，相较夏季人工增雨，春季人工增雨能更明显促进布氏田鼠的种群数量增加。以下相关叙述不正确的是（）A.布氏田鼠种群的数量变化受天敌、食物等影响B.实验可采用标记重捕法统计布氏田鼠种群数量C.春季增雨可能增加布氏田鼠喜食植物的生物量D.人工增雨使布氏田鼠种群的出生率、迁入率提高【答案】D【解析】布氏田鼠活动能力强，活动范围广，可用标记重捕法统计布氏田鼠种群数量，B正确；影响种群数量变化的因素有生物因素和非生物因素，依据“相较夏季人工增雨，春季人工增雨能更明显促进布氏田鼠的种群数量增加”推测，春季增雨可能增加布氏田鼠喜食植物的生物量，C正确；依据“研究者在内蒙古草原建立多个大型实验围栏阻止动物出入”分析，布氏田鼠的种群数量增加不是迁入率提高影响的，D错误。2．（2025·朝阳一模）研究者对蚊子进行基因改造,使雄蚊在生殖道中产生毒蛋白。毒蛋白在交配时注入雌蚊体内,缩短雌蚊寿命。释放该雄蚊能降低蚊子种群密度,原因是改变了种群的（）A.性别比例 B.年龄结构C.迁入率和迁出率 D.基因频率【答案】A【解析】由题干信息可知，本题中通过改变种群的性别比例，使出生率降低，进而降低蚊子种群密度，A符合题意。考向二围绕种群密度的调查方法，考查科学思维能力3．（2023·西城一模）为调查沟渠中钉螺的数量，捕获900只钉螺，用红色、白色、蓝色颜料各标记300只，放回沟渠20天（钉螺已充分分散）后随机捕获300只，其中红色、白色、蓝色标记钉螺分别为24、21、26只。下列分析错误的是（）A.该调查采用了标记重捕法B.依据白色标记进行估算，种群数量约为1250只C.计算三种颜色估算结果的平均值，可减小误差D.如果出现部分钉螺标记丢失，会使估算结果偏大【答案】B【解析】该调查方法先捕获部分个体标记后放回，再捕获部分个体后根据标记数进行计数，是标记重捕法，A正确；依据白色标记计算，第一次标记300只，第二次捕获300只中有21只被标记，设种群数量为x，即300÷x=21÷300，x约为42864．近年来，草原鼠害日益严重，不仅引发了草原的沙漠化，还威胁着草原的生态发展和我国畜牧业的健康发展。草原上栖息着50多种鼠类，对草原形成大面积危害的鼠类主要是布氏田鼠、草原鼢鼠等。研究人员为了解某草原的鼠害情况，对该草原鼠种群进行了调查。回答下列问题：（1）研究人员采用标记重捕法对草原布氏田鼠进行了种群密度的调查。布氏田鼠天性警觉，在操作无误的情况下，调查的结果比实际值____，最可能的原因是______________________________________。（2）调查草原鼢鼠等地下鼠的种群密度常采用土丘系数法：根据草原鼢鼠等地下鼠具有推土丘的习性，选取代表性样方，统计样方内土丘数，按土丘挖开洞道，把鼠捕尽，捕鼠总数与土丘数之比为土丘系数。求出土丘系数后，即可进行大面积调查该区域的土丘数，统计鼠密度。①为保证调查结果的准确，选取样方时关键要做到________。②研究人员用五点取样法选取5个样方，捕鼠总数为M，样方内平均土丘数为N，已知所调查区域总面积为S，该区域内土丘密度为Q，则计算该草原鼢鼠的种群密度的数学表达式为________。（3）为应对严重的草原鼠害，该地采取投放莪术醇（雌性不育剂）的措施，该措施能够控制鼠类种群密度的原理是________。【答案】（1）偏大；布氏田鼠天性警觉，经捕获后难以再次捕获（2）①随机取样②Q（3）降低出生率【解析】（1）标记重捕法适用于调查活动能力强，活动范围大的动物。标记重捕法计算公式：种群个体总数/第一次捕获并标记个体总数=重捕总数/重捕中被标记的个体数。由于布氏田鼠天性警觉，经捕获后难以再次捕获，导致调查的结果比实际值偏大。（2）①为避免人为因素的干扰，选取样方时关键要做到随机取样。②土丘系数法是指利用土丘系数和单位面积内土丘数估算鼠密度的方法。五点取样法选取5个样方，样方内平均土丘数为N，土丘总数为5N。土丘系数=捕鼠总数÷土丘数=M÷5N（3）投放莪术醇（雌性不育剂），能使很多雌性个体不育，无法产生后代，导致出生率降低，从而使鼠的种群密度明显降低，达到控制鼠数量的目的。总结归纳1.调查种群密度的方法种群密度的调查方法适用范围逐个计数法分布范围较小、个体较大的种群估算法样方法植物或活动能力弱、活动范围小的动物标记重捕法活动能力强、活动范围大的动物黑光灯诱捕法有趋光性的昆虫2.利用标记重捕法估算种群密度的误差分析设种群数量为N只，第一次捕获N1只并标记，第二次捕获了N2只，其中有N0只被标记，根据公式N1/N（1）若由于某种原因，如标记物易脱落、被标记个体的被重捕机会降低、标记物导致被标记个体易于被捕食、在被标记个体稀少处捕获等，造成N0偏小，则N偏大（2）若由于某种原因，如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体密集处捕获等，造成N0偏大，则N偏小（3）若在调查期间，调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出，也会造成估算中出现较大误差。实验一调查草地中某种双子叶植物的种群密度必备知识·强基固本1．实验原理在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的______，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______。【答案】个体数；估算值2．实验步骤（1）制订计划①结合自己的生活经验，在老师的指导下确定调查地点和____；②确定调查____；③讨论需要携带哪些材料用具，列出清单；④讨论确定小组成员间的分工。（2）实施计划①来到调查地点后，先大致观察一下地形，分析有没有安全隐患，提出安全注意事项；②观察该地段中有哪些______草本植物，记录下这些植物的名称，确定本小组要调查的种群；③观察调查对象的分布状况和地段的形状，根据观察结果，讨论确定样方的多少、样方大小和取样方法；④在被调查种群的生存环境内用________或等距取样法随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的______作为该种群的种群密度的估算值。【答案】（1）范围；时间（2）双子叶；五点取样法；平均值3.注意事项（1）调查对象要选熟悉的又容易计数的植物。如一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物，而选择个体数目容易辨别的双子叶草本植物。（2）样方法并非只适用于植物。对于活动能力弱、活动范围小的动物如蚜虫、跳蝻以及昆虫卵等也可用样方法调查。（3）植物的大小不同，样方面积也应不同。如乔木的样方面积一般为100m2，灌木一般为16m（4）选取样方时，要注意随机取样。对于方形地块常用五点取样法（如图甲），狭长地块常用等距取样法（如图乙）。关键能力·核心突破1．下列用样方法调查种群密度的说法正确的是（）A.只有植物才能采用样方法调查种群密度B.一般不选双子叶植物作为调查对象，因为双子叶植物常常是丛生或蔓生的C.选取样方时，应根据调查对象的分布、地段，确定样方的多少、大小和取样方法D.因为取样时必须做到随机取样，所以任何一个样方的种群密度都可以作为所调查地区的种群密度【答案】C【解析】一般植物和活动范围小、活动能力弱的动物以及虫卵等种群密度的调查常用样方法，A错误；调查种群密度时不宜选择单子叶植物作为调查对象，因为蔓生或丛生的单子叶植物计数比较困难，B错误；样方法取样的关键是要做到随机取样，要计数多个样方的种群密度，取平均值作为该种群的种群密度估计值，D错误。2．在用样方法调查某种双子叶植物的种群密度时，下列说法不正确的是（）A.取样时常采用五点取样法或等距取样法B.取样关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素C.调查草本植物或木本植物的种群密度，样方面积都应该为1D.以所用样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值【答案】C【解析】草本样方面积一般是1m2，灌木样方面积一般是16m2，乔木样方面积一般是总结归纳样方法的计数原则及误差分析（1）同种生物个体无论大小都要计数,若有正好处在边界线上的,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则,如图所示:注:图甲为方形样方,图乙为圆形样方,实心圈表示要统计或测量的个体,虚线表示圆形样方的直径。（2）样方法的误差分析a.对调查对象认识不准，导致统计时有偏差。b.选取样方时，样方的数目过少或大小不统一。c.在计数时，对各生长期的个体统计不全。d.种群密度因时间、场所等因素的不同差异较大。考点二种群数量的变化及影响因素必备知识·强基固本1．研究方法:构建________。观察研究对象,提出问题→提出合理的____→根据实验数据,用适当的________对事物的性质进行表达→检验或修正。【答案】数学模型；假设；数学形式2．种群数量增长曲线（1）图中a曲线为________曲线。①形成条件:__________________、气候适宜、__________________等。②数学模型:Nt③曲线特点:种群数量每年以________增长。（2）图中b曲线为________曲线。①形成条件:______________。②曲线特点种群数量达到（3）K值:又称________,指一定的环境条件所能____的____________。【答案】（1）“J”形；食物和空间条件充裕；没有天敌和竞争物种；种群的起始数量；数量；倍数；一定的倍数（2）“S”形；资源和空间有限；K/（3）环境容纳量；维持；种群最大数量3．种群数量的波动（1）变化形式:波动，爆发增长，持续性或急剧的下降。（2）影响因素:自然因素、____因素。【答案】人为4．影响种群数量变化的因素【答案】濒危动物；阳光；生物因素；种内竞争；寄生教材基础诊断1．种群的“J”形增长曲线中，N0为该种群的起始数量，λ为时间。（选择性必修2P【答案】×2．一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称为K/2值。（选择性必修2【答案】×3．保护大熊猫的根本措施是提高环境容纳量。（选择性必修2P9【答案】√4．非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。（选择性必修2P14【答案】√5．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有关，被称为非密度制约因素。（选择性必修2P16【答案】×教材深度拓展（选择性必修2P（1）图中b曲线的形成过程中何时出现了环境阻力？（2）曲线a、b哪个更符合自然界种群数量变化的实际情况？（3）图中阴影部分表示的含义是什么？【答案】（1）b曲线的形成过程中始终存在环境阻力。（2）b曲线更符合自然界种群数量变化的实际情况。（3）在生存斗争中被淘汰的个体数量。重点难点突破1.种群增长率和增长速率（1）含义①增长率：单位时间内新增加的个体数占原有个体数的比例，即增长率=单②增长速率：单位时间内新增加的个体数（即种群数量增长曲线的斜率），即增长速率=一定时间内增长的数量/时间。假设某一种群的数量在某一时间t（如一年）内，由初始数量N0增长到数量N增长率=（末数-初数）/初数×100增长速率=（末数-初数）/时间=(（2）两种曲线的增长率和增长速率增长类型“J”形“S”形增长率增长速率2.“S”形曲线中K值与K/2（1）“S”形曲线中K值的变化①K值不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值可能会下降；当环境条件状况改善时，K②在环境条件稳定，K值一定的情况下，种群数量也不是一成不变的：会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。③K值并不是种群数量的最大值：K值是环境容纳量，即一定的环境条件所能维持的种群最大数量；种群所能达到的最大值一般大于K（2）曲线上的K值与K（3）K值与K/关键能力·核心突破考向一围绕种群数量变化的规律，考查科学思维能力1．（2025·朝阳一模）研究者在不同培养瓶内培养小球藻和以小球藻为食的水蚤,获得如图所示研究结果。据图可得出（）A.小球藻种群和水蚤种群在培养瓶内呈“J”形增长B.培养瓶内的小球藻和水蚤构成一个微型生态系统C.小球藻生物量与流向水蚤的能量值呈正相关D.增加乙、丙瓶中磷含量可能使水蚤干重日增长率增加【答案】D【解析】由于封闭培养瓶中资源有限，因此小球藻种群和水蚤种群无法呈“J”形增长，A错误；生态系统由一定空间内的生物群落（包含但不限于小球藻和水蚤）和非生物环境组成，B错误；由图可知，小球藻生物量与流向水蚤的能量值不呈正相关，C错误；对比甲、乙、丙瓶中小球藻磷碳比和水蚤干重日增长率变化趋势可知，小球藻磷碳比和水蚤干重日增长率呈正相关，因此增加乙、丙瓶中磷含量可能会提高瓶中的小球藻磷碳比，进而使水蚤干重日增长率增加，D正确。2．（2023·东城一模）科研人员对非洲某草原1957—2000年间角马的数量变化进行调查，结果如图。下列相关叙述A.1957—1980年间角马的种群数量基本呈“B.在1977年左右角马的出生率最大，增长速率最快C.1980年左右角马数量主要受密度制约因素限制D.种群数量不能无限增长是生态系统自我调节能力的体现【答案】B【解析】由曲线图可知，1957—1980年间角马的种群数量基本呈“S”形增长，A正确；约1972年时，角马的增长速率最快，但出生率不一定最大，B错误；1980年左右角马数量接近环境容纳量，主要受食物等密度制约因素限制，C正确；种群数量不能无限增长，而是维持在一个稳定数量范围内，这是生态系统自我调节能力的体现，总结归纳种群“S”形增长曲线的分析方法（1）t1之前：种群数量小于K/2，由于资源和空间条件相对充裕，种群数量增长较快，当种群数量为K/2时（2）t1～t2：由于资源和空间有限，当种群密度增大时（3）t2时：种群数量为K值，出生率等于死亡率3．（2025·昌平月考）研究者测定某地区鲑鱼初始密度与最终密度，结果如图。下列叙述正确的是（）A.该地区鲑鱼种群数量呈“J”形增长B.初始密度越高，鲑鱼种群的最终密度越高C.随着初始密度增大，种内竞争逐渐减弱D.不同初始密度的鲑鱼，其最终种群数量趋向K值【答案】D【解析】由于资源有限，该地区鲑鱼种群数量先增加后相对稳定，不呈“J”形增长，A错误；鲑鱼种群的最终密度与环境容纳量(K值)有关，取决于环境而非初始密度，B错误；随着初始密度增大，种内竞争通常会增强，C错误；种群数量通常会趋向于环境容纳量(K值),无论初始密度如何，最终种群数量都会受到环境资源的限制，趋向于K值，4．（2024·东城二模）如图所示为种群“S”形增长曲线。下列分析正确的是（）A.阶段1种群数量的增长速率持续加大B.阶段2种群出生率低于死亡率C.阶段3种内竞争强度低于前两个阶段D.同一种群的K值是固定不变的【答案】A【解析】由题图可知，阶段1种群数量的增长速率持续增大，在K/2时达到最大，A正确。阶段2种群数量仍处于增加的过程中，出生率>死亡率，B错误。阶段3种群数量达到K值，由于环境资源有限，此阶段种内竞争强度高于前两个阶段，C错误。同一种群的K值不是固定不变的，其大小会随外界环境的改变而发生变化，总结归纳c点(K/对有害生物：严防种群数量达到该点，如灭鼠时若鼠的种群数量达K/2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，可持续发展e点(K值)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，如建立自然保护区考向二围绕影响种群数量变化的因素，考查科学思维能力5．（2025·海淀二模）蝗虫为群聚型昆虫。高密度种群中，雌蝗体内P蛋白可结合并促进某种小RNA的高表达，进而调节下游相关基因表达，促进子代同步孵化。下列叙述A.可利用样方法调查蝗虫的幼虫——跳蝻的种群密度B.P蛋白对种群密度高低的调节属于非密度制约因素C.子代同步孵化可导致种群数量在短时间内爆发式增长D.抑制雌蝗体内P蛋白与RN【答案】B【解析】跳蝻为蝗虫的幼虫，没有发育完全的翅、跳跃能力弱、活动范围较小，可以使用样方法调查，A正确；P蛋白对群体密度的调节与种群密度有关（高密度种群中P蛋白功能更显著、影响更强），属于密度制约因素，B错误；子代同步孵化可以在短时间内大规模提升出生率，使得种群数量在短时间内爆发式增长，C正确；抑制P蛋白与RNA结合，可以减少子代同步孵化的现象，有利于预防蝗灾发生，6．图1表示大草履虫和双小核草履虫单独培养时的数量变化，图2表示两种草履虫混合培养时的数量变化。对图1、图2结果的解释错误的是（） 图1 图2A.两种草履虫单独培养时，种群数量增长曲线均为“S”形B.一段时间后，两种草履虫数量均不再增长主要受食物和生存空间的限制C.两种草履虫混合培养时的数量变化表明两者的种间关系为捕食D.测定草履虫的种群数量，取样时应混匀培养液，然后随机取样【答案】C【解析】两种草履虫混合培养时的数量变化表明两者的种间关系为竞争，C错误。实验二培养液中酵母菌种群数量的变化必备知识·强基固本1．实验原理（1）用液体培养基（培养液）培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、______、温度等因素的影响。（2）在理想的无限环境中，酵母菌种群数量呈________增长；自然界中资源和空间总是有限的，酵母菌种群数量呈________增长。（3）计算酵母菌数量可用________的方法。【答案】（1）p（2）“J”形；“S”形（3）抽样检测2．实验流程【答案】无杂菌；血细胞计数板；曲线3.实验注意事项及分析（1）显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则。（2）从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。（3）本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成自身前后对照；需要做重复实验，目的是尽量减少误差，需对每个样品计数三次，取其平均值。（4）如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数，以每个小方格内含有4～（5）每天计数酵母菌的时间要固定。4.用血细胞计数板计算酵母菌数量（1）血细胞计数板构造：血细胞计数板有两种方格网,对于25×16的方格网而言,计四角和正中间的（共5个）中方格共计80个小方格中的个体数量;而对于（2）计算方法:大方格长、宽均为1mm,高度为0.1mm（即规格为1mm×1m关键能力·核心突破1．将酵母菌接种到装有10mL培养液的锥形瓶中，培养并定时取样计数。当酵母菌总数为a时，种群数量不再增加。关于该实验中酵母菌种群的环境容纳量(K值)A.可取少量菌液用血细胞计数板在显微镜下计数估算酵母菌数量B.该酵母菌种群增长曲线为“S”形，数量为a/C.若将酵母菌的接种量增加一倍，培养条件不变，则K值为2D.若将培养液的量改为5mL，接种量与培养条件相同，则K【答案】C【解析】估算酵母菌数量可用抽样检测法，取少量菌液用血细胞计数板在显微镜下计数估算酵母菌数量，A正确；由题意可知，酵母菌总数达到a时，种群数量不再增加，说明酵母菌种群增长曲线为“S”形，当种群数量为a/2时，种群增长最快，B正确；K值与环境条件有关，酵母菌的K值与酵母菌的接种量没关系，因此培养条件不变，K值也不变，仍为a，C错误；若将培养液的量改为5mL，酵母菌生长所需营养物质减少，接种量与培养条件相同，则K值小于2．（2023·朝阳二模）将酵母菌接种到一定量的液体培养基中，定时取样、计数，绘制种群数量变化曲线（图1），并预测在自然环境下酵母菌种群数量的变化（图2）。 图1 图2下列分析正确的是（）A.图1中酵母菌种群数量变化符合“S”形增长B.320mC.图2中酵母菌种群的数量变化有上升、下降和波动D.影响图1种群数量变化的因素比图2更复杂【答案】C【解析】图1种群数量先增加后减少，不符合“S”形增长，A错误；320min时更换培养基增加了酵母菌所需的营养物质，所以种群数量可能会增加，不一定保持在600左右，B错误；从图2中可以看出酵母菌种群的数量变化有上升、下降和波动，但在一个相对稳定的范围内波动，C高考真题演练（2025·北京卷·21，11分）学习以下材料，回答（1）~（4）题。野生动物个体识别的新方法识别野生动物个体有助于野外生态学的研究。近年，人们发现可以从动物粪便中提取该动物的DNA,PCR微卫星DNA是一种常用于个体识别的DNA片段，广泛分布于核基因组中。每个微卫星DNA是一段串联重复序列，每个重复单位长度为2依据微卫星“基因”两侧的旁邻序列（图1）,设计并合成特异性引物，PCR扩增后，检测扩增片段长度，即可得知所测个体的“等位基因”（以片段长度命名）,进而获得该个体的“基因型”。例如，图2是对某种哺乳动物个体A和B的一个微卫星“基因”进行扩增后电泳分析的结果示意图，个体A的“基因型”为 图1 图2有一个远离大陆的孤岛，陆生哺乳动物几乎无法到达，人类活动将食肉动物貉带到该岛上。科学家在岛上采集貉的新鲜粪便，提取DN表1两次采样所鉴定出的貉的个体编号第一次采集的30份粪便样品所对应的个体编号N01N02N03N04N05N06N07N08N08N09N10N11N12N12N13N14N14N15N16N17N18N18N19N20N21N22N22N23N24N24第二次采集的40份粪便样品所对应的个体编号N03N04N05N08N09N09N12N14N18N23N24N25N26N26N26N27N28N29N30N30N31N32N32N33N33N33N34N35N36N37N38N39N40N41N42N43N44N44N45N46（1）图2中个体B的“基因型”为__________。（2）使用微卫星DNA鉴定个体时，能区分的个体数是由微卫星“基因”的数目和______（3）科学家根据表1信息，使用了________法的原理来估算这个岛上貉的种群数量，计算过程及结果为__________________。（4）在上述研究基础上，利用现有DN【答案】（1）174（2）基因型（3）标记重捕；32×（4）设计Y染色体上特有的微卫星DNA序列的特异性引物，对获得的DN【解析】（1）个体B扩增后的产物只有长度为174bp的片段，据“依据微卫星⋯⋯PC（2）据“每个位置的微卫星DNA可视为一个‘基因’，由于重复单位的数目不同，同一位置的微卫星‘基因’可以有多个‘等位基因’，能组成多种‘基因型’。分析多个微卫星‘基因（3）据表中数据可知，有些编号的个体（如N03、N04⋯⋯）在两次采样中重复出现，利用这些样品调查貉的种群数量，其原理类似标记重捕法（两次采样类似捕捉两次）。在标记重捕法中，主要涉及4个相关值——N：种群个体总数；N1：初次捕捉并标记的个体数；N2：重捕的个体数；N0：重捕中带标记的个体数，计算公式为N1/N=N0/N2，即N=(N1×N2)÷N0。根据表1中数据，第一次采集的30份粪便样品所对应的个体编号为N01（4）Y染色体仅存在于雄性个体中,通过分析Y染色体上特有的微卫星DNA标记，可以提供关于种群中雄性个体的数量和性别比例的信息。设计Y染色体上特异性微卫星DNA序列的引物，对获得的第29讲群落及其演替课标要求描述群落具有垂直结构和水平结构等特征，并可随时间而改变；阐明一个群落替代另一个群落的演替过程，包括初生演替和次生演替两种类型；分析不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征和分布特点。考点一群落的结构必备知识·强基固本1．群落的概念与特征【答案】时间；地域；各种；空间结构2．群落的物种组成（1）群落的________是区别不同群落的重要特征。（2）物种丰富度①概念:一个群落中________的多少。②常用统计方法:记名计算法和________法。【答案】（1）物种组成（2）物种数目；目测估计3．种间关系（1）捕食:一种生物把另一种生物作为____。（2）种间竞争:两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和____而产生的相互____的现象。（3）寄生:一种生物从另一种生物（宿主）的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生____的现象。（4）原始合作（互惠）:两种生物共同生活在一起时,双方都____,但分开后,各自也能____生活。（5）互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互____,彼此____。【答案】（1）食物（2）空间；排斥（3）危害（4）受益；独立（5）依存；有利4．群落的空间结构（1）概念:在群落中,各个________分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。（2）类型【答案】（1）生物种群（2）分层；光照强度；食物条件；湿度和盐碱度；生长特点5．群落的季节性由于阳光、温度和水分等随____而变化，群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。【答案】季节6．生态位（1）概念:一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的________,占用资源的情况,以及与其他物种的____等,称为这个物种的生态位。（2）意义:群落中每种生物都占据着________的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间________的结果。【答案】（1）空间位置；关系（2）相对稳定；协同进化教材基础诊断1．同样是对生物群体的研究,种群和群落是不同水平的研究对象。（选择性必修2P22【答案】√2．群落中的物种组成是固定不变的。（选择性必修2P23【答案】×3．除了光照,在陆生群落中,决定植物地上分层的环境因素还有温度等条件。（选择性必修2P26【答案】√4．两种鸟的觅食生境一样,生态位就完全一样。（选择性必修2P28【答案】×教材深度拓展（选择性必修2P（1）写出图中群落空间结构的类型。（2）根据题图分析决定群落空间结构的主要因素。【答案】（1）图甲：垂直结构;图乙：水平结构。（2）图甲：①植物分层：阳光。②动物分层：栖息空间和食物条件。图乙：地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等。重点难点突破1.生物的部分种间关系关系名称数量坐标图能量关系图特点举例互利共生两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存。数量上呈现出“同生共死”的同步性变化豆科植物与根瘤菌寄生对寄主有害，对寄生生物有利。如果分开，则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好蛔虫与人，噬菌体与被侵染的细菌种间竞争两种生物生存能力不同，如图a；生存能力相同，如图b。数量上呈现出“你死我活”的“同步性变化”牛与羊，农作物与杂草捕食一种生物以另一种生物为食，数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化狼与兔，青蛙与昆虫2.关注群落结构的三个易错点（1）草坪中也存在垂直结构垂直结构是群落中各物种在垂直方向上的分布，是长期自然选择形成的合理利用资源或空间的配置格局，它存在于所有群落（包括草坪群落）中。（2）垂直结构涉及的是群落中“不同物种”在垂直方向上呈现“分层”现象，切不可将“同种生物”的高矮差异视作垂直结构。（3）群落的垂直结构是指同一个群落内不同种群之间形成的垂直结构，如同一个森林群落中乔木层、灌木层、草本层形成的垂直分层。而不同群落之间的垂直分层不属于群落垂直结构，如一座山在垂直海拔上形成森林、草原和荒漠3种群落，这3种群落的分布不属于群落的垂直结构。关键能力·核心突破考向一围绕种间关系，考查科学思维能力1．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，下列相关的叙述正确的是（）A.豆科植物与根瘤菌的种群数量变化关系如图乙所示B.图乙中b生物对a生物的进化有害无益C.甲、乙、丙分别表示的是互利共生、捕食、种间竞争关系D.图丙中实验初期，只有种间竞争，后期X的种内斗争加剧【答案】C【解析】图甲是互利共生的关系图，豆科植物与根瘤菌的种间关系是互利共生，A错误；图乙表示捕食关系，b生物与a生物起着协同进化的作用，B错误；图甲是“同生共死”的互利共生关系，图乙表示“先增加者先减少，后增加者后减少”的捕食关系，图丙表示“你死我活”的种间竞争关系，C正确；图丙中实验初期也存在种内斗争，后期X种内斗争会加剧，D错误。总结归纳1.生物种间关系曲线模型辨析（1）同升同降→互利共生（2）（3）2.快速判断捕食曲线中的被捕食者捕食曲线——不同步性此消彼长,不会导致某种生物灭绝,分析如下:（1）看曲线上升和下降的先后关系,一般先上升或先下降的曲线代表被捕食者。（2）看曲线峰值的高低,一般曲线峰值高的是被捕食者,另外,被捕食者的个体一般也比捕食者的小,所以被捕食者的数量相对较多。如图所示曲线中a为被捕食者,b为捕食者。2．（2025·西城一模）大熊猫主要食用冷箭竹，但体内缺乏纤维素酶，靠肠道内的纤维素分解菌帮助消化。由于受到道路、农田等干扰，秦岭地区的大熊猫被分割成几个局域种群，2017年建设秦岭国家公园以保护野生大熊猫。下列叙述正确的是（）A.国家公园里的大熊猫、冷箭竹共同构成一个群落B.大熊猫与肠道内纤维素分解菌的种间关系为寄生C.被分隔在不同局域的大熊猫种群间存在地理隔离D.建设国家公园属于易地保护生物多样性的措施【答案】C【解析】群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，A错误；大熊猫靠肠道内的纤维素分解菌帮助其消化纤维素，纤维素分解菌从大熊猫体内获取营养物质，二者相互依存，彼此有利，种间关系为互利共生，而不是寄生，B错误；由于道路、农田等干扰，秦岭地区的大熊猫被分割成几个局域种群，不同局域的大熊猫种群间由于地理障碍不能进行基因交流（地理隔离），C正确；建设国家公园是在大熊猫原本的生存环境中对其进行保护，属于就地保护，D错误。考向二围绕群落的空间结构及生态位，考查科学思维能力3．（2026·北京八十中期末）洞庭湖区在洪水及枯水季节的交替时呈现明显的水陆交错带，研究者进行定点调查以探究其群落特征，结果如表。下列叙述错误的是（）样点代号2018年2月（枯水季）2019年7月（洪水季）优势植物盖度(盖度类型优势植物盖度(盖度类型1苔草属、灯芯草属95.46高盖度水夢、苔草属、藺草95.52高盖度2-0.00水体荷花100.00高盖度3蒌蒿、南获、苔草属、水夢99.63高盖度南获、水夢、萬草10.33低盖度注:盖度指样方内植物地上部分的垂直投影面积占样方面积的比率。A.该区域内的所有生物共同组成一个群落B.该群落的外貌和结构呈现出季节性变化C.群落中的优势植物占据着相同的生态位D.不同样点的差异体现了群落的水平结构【答案】C【解析】群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，A正确；由于阳光、温度和水分等随季节变化，群落的结构会随之发生规律性变化，属于群落特征的季节性，因此该群落的外貌和结构会呈现出季节性变化，B正确；一个物种的生态位不仅取决于它占据的空间位置，而且取决于它与食物、天敌和其他物种的关系，因此群落中的优势植物不一定占据着相同的生态位，C错误；不同样点的差异是指水平方向上不同地点的生物分布存在不同，体现了群落的水平结构，D正确。考点二群落的主要类型和演替必备知识·强基固本1．生物群落的类型类型降水特点分布植物的特点动物的特点荒漠生物群落稀少且分布不均匀极度干旱区极度稀疏，具有耐旱的特性有____的特性，如爬行动物表皮有角质鳞片，蛋壳坚硬，体温是变化的等____生物群落雨量不均匀半干旱地区，不同年份或季节雨量不均匀的地区种类较少，各种旱生多年生________占优势种类较少,动物大都有______________的特点森林生物群落________湿润或较湿润地区种类繁多，乔木、灌木、草本和藤本植物种类繁多，树栖和攀缘生活的动物特别多【答案】耐旱；草原；草本植物；挖洞或快速奔跑；降水充沛2．群落的演替（1）概念:随着时间的推移,________________________的过程。（2）过程（以裸岩上的演替为例）（3）演替的类型项目类型初生演替次生演替起点一个从来没有________的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方原有植被虽已不存在，但原有________基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方速度____快经历阶段________实例裸岩上进行的演替；沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替火灾过后的草原、森林砍伐地、弃耕农田上进行的演替（4）群落演替的影响因素和结果（5）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____和____进行。【答案】（1）一个群落被另一个群落代替（2）地衣阶段；灌木阶段（3）被植物覆盖；土壤条件；慢；较多；较少（4）人类的活动；相对稳定（5）方向；速度教材基础诊断1．某地的群落是什么类型，受水分、温度等因素的影响很大。（选择性必修2P35【答案】√2．群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。（选择性必修2P36【答案】√3．初生演替和次生演替的分类依据是演替时间的长短。（选择性必修2P41【答案】×4．初生演替和次生演替都是从结构简单的群落发展为结构复杂的群落,群落中的物种数量和群落层次增多,土壤、光能得到更充分的利用。（选择性必修2P41【答案】√5．群落演替的结果往往是由群落内的生物决定的。（选择性必修2P41【答案】×教材深度拓展1．（选择性必修2P【答案】能找到这些植物。在群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是指优势取代，而不是“取而代之”。在乔木阶段，乔木占据了优势，但其他类型的植物仍是存在的。2．（选择性必修2P（1）图1中正确的演替顺序是什么？其演替类型与火山喷发处所发生的演替的主要区别是什么？（2）图2中甲、乙分别属于哪类演替类型？其中演替速度更快、历时更短的是甲还是乙？【答案】（1）丁→甲→丙→乙。该演替属于次生演替，它与火山喷发处所发生的演替的主要区别在于起始条件不同。（2）甲属于初生演替，乙属于次生演替。演替速度更快、历时更短的是乙。关键能力·核心突破考向一围绕群落演替的类型及特点，考查科学思维能力1．一个无人管理的小水塘会慢慢变小、变浅，成为一个小沼泽地，然后慢慢变成一片灌木丛，下列关于该演替过程的叙述，错误的是（）A.演替过程是优势种不断被取代的过程B.该群落的演替一定能发展到森林阶段C.人类活动会改变演替的方向和速度D.各个种群的K值不一定都在上升【答案】B【解析】群落的演替与环境条件、时间有关，并非所有的群落最终都能演替到森林阶段，B错误。2．（2023·海淀期末）为研究废弃农田演替过程中的物种丰富度，研究者选取耕作地、弃耕2年、弃耕5年、弃耕10年四块面积相同的样地，调查物种数目，结果如图所示。下列相关叙述不正确的是（）A.随弃耕年数增加，样地物种丰富度先增加后略降低B.弃耕10年样地物种数减少的原因可能是木本植物逐渐占据优势C.弃耕农田发生的群落演替属于次生演替D.演替早期的种群不会在新形成的群落中出现【答案】D【解析】由图可知，在0∼10年间，随弃耕年数增加，样地平均物种数目先增加后减少，故样地物种丰富度先增加后略降低，A正确；弃耕农田发生的群落演替属于次生演替，次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段，弃耕10年样地物种数目减少的原因可能是木本植物逐渐占据优势，B、C正确；群落演替是一种优势取代，而不是“取而代之”，演替早期的种群可能在新形成的群落里出现，考向二围绕群落演替的类型、变化趋势，考查科学思维能力3．（2023·西城一模）科研人员通过连续8年的野外氮肥（尿素）添加，研究了施肥对草地群落的影响，结果如图。下列分析错误的是（）注：优势度指数越大，表明群落内不同种类生物数量分布越不均匀，优势生物的生态功能越突出。A.施肥改变了草地群落的物种组成B.适度放牧有利于提高草地群落的物种丰富度C.封育草地的物种丰富度与氮肥使用量呈负相关D.封育和施肥均降低了优势种的地位【答案】D【解析】据图可知，随着尿素使用量的增加，物种丰富度总体减小，施肥改变了草地群落的物种组成，A正确；据图可知，放牧草地物种丰富度高于封育草地，适度放牧有利于提高草地群落的物种丰富度，B正确；封育草地的物种丰富度随着尿素使用量的增加而减小，封育草地的物种丰富度与氮肥使用量呈负相关，C正确；尿素使用量增加，优势度指数增加，封育草地优势度指数高于放牧草地，封育和施肥都未降低优势种地位，D错误。4．（2025·丰台一模）海南新盈红树林湿地公园分别于2010年、2020年进行了退塘还林还湿，并于2022年对新老退塘红树林自然恢复植被物种进行调查，结果如下表。相关叙述错误的是（）样地乔木层灌木层草本层新退塘外围样地白骨壤、红海榄、桐花树白骨壤—新退塘样地——白骨壤、桐花树老退塘外围样地木榄、红海榄、榄李、海漆、正红树、桐花树榄李、桐花树红海榄老退塘样地红海榄、白骨壤、木榄、桐花树红海榄、白骨壤、木榄、桐花树、拉关木、榄李红海榄、桐花树、拉关木A.该红树林群落演替顺序为白骨壤+桐花树→白骨壤+红海榄+桐花树→多种植物B.红树林退塘后经过10～C.红树林具有防浪护坡、净化水污染等作用，体现了生物多样性的直接价值D.人工种植与恢复红树林主要遵循生态工程的协调原理【答案】C【解析】据表可知，新退塘外围样地的乔木层主要是白骨壤、红海榄和桐花树，新退塘样地草本层主要是白骨壤、桐花树，而老退塘外围样地和老退塘样地的植物种类更加丰富，说明该红树林群落演替顺序为白骨壤+桐花树→白骨壤+红海榄+桐花树→多种植物，A正确；与新退塘样地相比，老退塘样地（退塘后约12年）植物种类明显增多，说明经过10∼12年的自然恢复，可以形成较稳定的群落，B正确；红树林具有防浪护坡、净化水污染等作用，体现了其调节生态系统的功能，属于间接价值，C错误；人工种植与恢复红树林时，要关注生物与环境、生物与生物的协调与适应，即要遵循生态工程的协调原理，总结归纳与群落演替有关的易错点（1）演替不是“取而代之”。演替过程中一些种群会取代另一些种群,主要是优势种群的取代,如灌木阶段→乔木阶段,高大的乔木取代灌木,但群落中仍有灌木、草本植物、地衣等存在。（2）群落演替是“不可逆”的。演替是生物与环境反复相互作用,发生在时间和空间上的不可逆变化,但人类活动可使其不按照自然演替的方向和速度进行。（3）演替并非最终都形成森林。演替最终能否形成森林取决于群落所处地的气候等条件,如干旱地区很难演替到森林阶段。（4）群落演替的生物来源于周围环境，不是进化产生的。群落演替不会进化出新的生物。实验研究土壤中小动物类群的丰富度必备知识·强基固本1．实验原理（1）许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体____，因此不适于用样方法或标记重捕法进行调查，常用____________进行采集、调查。（2）丰富度的统计方法①记名计算法：在一定面积（体积）的样地中，直接数出各个种群的个体数目。一般用于个体____、种群数量____的物种。②目测估计法：按预先确定的________来估计单位面积（体积）中的种群数量。等级的划分和表示方法有：非常多、多、较多、较少、少、很少，等等。【答案】（1）微小；取样器取样法（2）较大；有限；多度等级2.实验流程3．采集土壤小动物的方法（1）________：用解剖针拨找小动物，同时用放大镜观察，发现体型较大的小动物，可用包着纱布的镊子取出来，体型较小的可用吸虫器采集。吸虫器中纱布的作用是防止将土壤小动物吸走，便于将其收集在试管中。（2）________：诱虫器中的电灯是发挥作用的主要装置，诱虫器利用土壤小动物具有趋暗、____、避高温、避光的习性，使土壤小动物远离____、热源。说明：采集的小动物可放入体积分数为70%【答案】（1）简易采集法（2）诱虫器采集；趋湿；光源4.注意事项（1）从不同营养环境中采集的土壤样本要分别统计。（2）尽可能多地收集小动物。收集小动物时，根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。（3）从同样营养土壤中采集多组样本，进行统计比较。（4）识别命名要准确，并进行分类。（5）注意安全，远离危险地带；不要破坏当地环境。关键能力·核心突破考向围绕物种丰富度和种群密度，考查科学思维能力1．（2023·朝阳一模）滩涂围垦是沿海地区主要的土地利用方式。调查不同围垦阶段的土壤动物群落组成，结果如图。相关叙述正确的是（）A.可采用标记重捕法调查土壤小动物的丰富度B.不同土壤动物多度均随围垦年限增加而增加C.不同季节土壤动物种类存在差异是群落演替的结果D.影响土壤动物多度的生物因素在不同阶段存在差异【答案】D【解析】由于土壤中小动物身体微小，不适合用样方法和标记重捕法，应采用取样器取样法，A错误；分析题图可知，不同土壤动物多度并不都随围垦年限增加而增加，B错误；不同季节土壤动物种类存在差异是由于季节不同，环境因素不同，C错误；分析题图可知，围垦的不同阶段，物种组成不同，由此可知，影响土壤动物多度的生物因素在不同阶段存在差异，D正确。2．（2024·朝阳二模）科尔沁沙地处于我国北方半干旱农牧交错带，由于土地过垦和超载放牧植被大量破坏，土地荒漠化严重。科研人员研究其植被恢复过程中群落物种组成，部分结果如表。演替时间（年）藜科禾本科豆科种数优势度种数优势度种数优势度1480.71116.91——12312.1268.5611.9430417.19966.3830.43下列说法正确的是（）A.科尔沁沙地恢复的演替类型属于初生演替B.人类活动只影响演替速度，不改变演替方向C.藜科植物在群落演替早期对植被恢复有重要作用D.禾本科植物在演替过程中一直占有很高的优势度【答案】C【解析】科尔沁沙地由于土地过垦和超载放牧植被大量破坏，但原有土壤条件基本保留，还具有一定的植被条件，因此其恢复的演替类型属于次生演替，A错误；人类活动影响群落的演替，往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行，B错误；据表中数据可知，在演替早期，藜科植物优势度最高，说明其在演替早期属于优势种，对演替早期的植被恢复有重要作用，C正确；据表中数据可知，在演替时间为1和12年时，禾本科植物的优势度较藜科低，不是一直占有很高的优势度，D错误。3．关于“研究土壤中动物类群的丰富度”实验，下列叙述错误的是（）A.设计统计表格时应将物种数和个体数纳入其中B.可用采集罐采集土壤动物C.不宜采用样方法调查活动能力强的土壤动物D.记名计数法适用于体型小且数量极多的土壤动物【答案】D【解析】仅仅统计群落中的物种数，不足以全面了解群落结构，因此，在统计群落中物种数目的同时，还应统计各物种在群落中的个体数，A正确；在研究土壤中小动物类群的丰富度时，常用取样器取样的方法进行采集、调查，即用一定规格的捕捉器（如采集罐、吸虫器等）进行取样，B正确；对于活动能力强的土壤动物，不宜采用样方法进行调查，C正确；记名计数法一般适用于个体较大、种群数量有限的物种，D错误。高考真题演练（2024·北京卷·16，12分）花葵的花是两性花，在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上，研究者选择花葵集中分布的区域，在整个花期进行持续观察。（1）小岛上的生物与非生物环境共同构成一个________。（2）观察发现：有20种昆虫会进入花葵的花中，有3种鸟会将喙伸入花中，这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触（访花）,其中鸟类访花频次明显多于昆虫；鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组，一组保持自然状态，一组用疏网屏蔽鸟类访花，统计相对传粉率（如图）。结果说明__________________。由此可知，鸟和花葵的种间关系最可能是____（单选）。A.原始合作B.互利共生C.种间竞争D.寄生（3）研究者增加了一组实验，将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究________________。（4）该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用，是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。“小岛”在进化研究中也有独特优势，正如达尔文在日记中写道：“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势。【答案】（1）生态系统（2）鸟类可帮助花葵传粉；A（3）花葵能否自花传粉（4）狭小空间和天然地理隔离，使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流。【解析】（1）在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，叫作生态系统。（2）自然状态下，昆虫和鸟类都可以访花，用疏网屏蔽鸟类访花后，鸟类无法对花葵进行传粉，减少了花葵与花葵之间的传粉过程，由图可知，与自然状态组相比，屏蔽鸟类组相对传粉率显著降低，说明鸟类可帮助花葵传粉。原始合作指两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活，本题中的鸟类可以帮助花葵传粉，花葵能为鸟类提供花粉或花蜜作为食物，鸟和花葵分开后，各自也能独立生活，所以两者是原始合作关系。（3）增加一组实验，将花葵花蕾进行套袋处理，阻止了昆虫和鸟类访花，目的是探究花葵能否自花传粉。（4）见答案。第30讲生态系统及其稳定性课标要求生物群落与非生物的环境因素相互作用形成多样化的生态系统，完成物质循环、能量流动和信息传递；生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定限度的外来干扰，保持或恢复自身结构和功能的相对稳定。考点一生态系统的结构必备知识·强基固本1．生态系统的概述（1）概念:生态系统是指在一定空间内，由________与它的________相互作用而形成的统一整体。（2）范围:有大有小,地球上最大的生态系统是______。（3）结构:由________和____结构（食物链和食物网）构成。（4）功能:进行__________________________。【答案】（1）生物群落；非生物环境（2）生物圈（3）组成成分；营养（4）物质循环、能量流动、信息传递2．生态系统的组成成分（1）非生物的________：光、热、水、空气、无机盐等。（2）生物成分（3）相互关系和是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。【答案】（1）物质和能量（2）自养；腐生细菌和真菌；物质循环（3）非生物的物质和能量；生产者；分解者；消费者；生产者；分解者3．生态系统的营养结构（1）食物链①概念：生态系统中生物之间由于____关系形成的一种联系。②特点：______为第一营养级，消费者所处营养级不固定。食物链上一般不超过____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关系。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________，也可能被______________所食。③特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的______。（3）功能：生态系统__________________的渠道。【答案】（1）捕食；生产者；5（2）多种植物；多种肉食性动物；营养级（3）物质循环和能量流动教材基础诊断1．生态系统中的生产者是自养生物，主要是绿色植物。（选择性必修2P50【答案】√2．分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解为无机物，只包含细菌。（选择性必修2P50【答案】×3．生产者是生态系统的基石，消费者的存在能够加快生态系统的物质循环。（选择性必修2P50【答案】√4．直接以玉米为食的植食性动物是初级消费者，属于第一营养级。（选择性必修2P51【答案】×5．一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越差。（选择性必修2P52【答案】×教材深度拓展（选择性必修2P52（1）图中含营养级最多的食物链是哪条？（写出一条即可）（2）食物链中一般不超过五个营养级的原因。【答案】（1）草→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→猫头鹰（或草→食草昆虫→蜘蛛→食虫鸟→蛇→猫头鹰）。（2）能量沿着食物链的流动是逐级递减的，且相邻两个营养级间传递效率是10%重点难点突破1.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（如蓝细菌、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（如蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或动物排遗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生产者一定是自养生物，自养生物一定是生产者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2.生态系统中消费者级别和所处营养级的关系3.分析食物链（网）中各营养级生物数量的变化情况（1）食物链中第一营养级的生物数量减少对其他生物数量变化的影响若处于食物链中第一营养级的生物数量减少，直接以其为食的第二营养级的生物因食物缺乏而数量减少，又会引起连锁反应，整个食物链中的其他生物数量都会减少。（2）“天敌”一方减少对被捕食者数量变化的影响“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但随着其数量的增加，种内竞争加剧，种群密度下降直至趋于稳定，但最终数量比原来数量要大。（3）复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析①以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序为：从高营养级依次到低营养级。②生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。③最高营养级的生物种群数量相对稳定，即当处于最高营养级的生物有多种食物来源时，若其中一条食物链被中断，则该种群可通过多捕食其他生物来维持其数量基本不变。（4）同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析①a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时，b种群的数量将增加。②a种群的数量变化导致b种群的营养级升高时，b种群的数量将减少。4.构建食物链（网）的方法（1）根据种群数量变化曲线（图1）构建食物链①分析依据：营养级越低，生物数量往往越多；营养级较低者，往往先出现波峰。②食物链：丁→乙→丙→甲。（2）根据不同营养级所含能量（图2）构建食物网①分析依据：能量逐级递减；若两种生物能量差距过小，则很可能位于同一营养级。②食物网如图所示（3）根据重金属、农药等在生物体内的含量构建食物网某相对稳定的水域生态系统中食物网主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群，各种群生物体内某重金属的含量如表所示。已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这5个种群构成的食物网中，消费者只能以其上一个营养级的所有物种为食。种群甲乙丙丁戊重金属含量(μg/k0.00370.00360.0350.0360.34①分析依据：重金属随着食物链聚集，营养级越高，含量越高，其含量往往是上一营养级的5～②食物网如图所示关键能力·核心突破考向一围绕生态系统的组成成分，考查生命观念1．（2023·朝阳一模）猪笼草往往笼口光滑并能分泌蜜露诱捕昆虫。研究发现，高山地带的一些猪笼草边沿粗糙利于树鼩、鸟类等在笼内排遗。相关叙述错误的是（）A.高山地带的猪笼草可通过捕食昆虫获取足够营养B.获取动物排遗物有利于猪笼草获得氮、磷等元素C.猪笼草的多样性体现了生物与环境之间的协同进化D.猪笼草既属于生产者，也可能属于消费者和分解者【答案】A【解析】分析题意可知，猪笼草往往笼口光滑并能分泌蜜露诱捕昆虫，而高山地带的一些猪笼草边沿粗糙，不利于诱捕昆虫，故其获取营养主要是通过自身的光合作用实现的，A错误；动物排遗物中含有有机物等物质，获取动物排遗物经分解后有利于猪笼草获得氮、磷等元素，B正确；协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，猪笼草在不同地区形态不同，其多样性体现了生物与环境之间的协同进化，C正确；猪笼草既属于生产者（能够进行光合作用），也可能属于消费者（可以捕食昆虫）和分解者（能够分解利用树鼩、鸟类的排遗物），D正确。2．（2024·朝阳期末）稻—蟹—泥鳅立体复合生态种养方法的原理是用稻护蟹，蟹吃饵料、有机碎屑、杂草、昆虫等，泥鳅吃残饵、蟹粪，泥鳅粪肥田。下列说法错误的是（）A.输入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能B.蟹属于生态系统组成成分中的消费者和分解者C.稻—蟹—泥鳅的空间分布体现了群落的垂直结构D.该农田生态系统有利于物质和能量的多级利用【答案】A【解析】输入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和人工饵料中的化学能，A错误；蟹吃饵料、有机碎屑、杂草、昆虫等，因此其属于生态系统组成成分中的消费者和分解者，B正确；稻—蟹—泥鳅的空间分布具有分层的特点，有利于充分利用食物和空间，体现了群落的垂直结构，C正确；该农田生态系统将前一环节的废物在后一环节加以利用，有利于物质和能量的多级利用，D正确。3．食物链可以跨越不同生境（如图）。下列分析正确的是（）A.蜜蜂和油菜之间是互利共生关系B.鱼在该食物链中属于四级消费者C.增加鱼的数量可使池塘周边的油菜籽增产D.将水陆生境联系成一个整体的关键种是鱼【答案】C【解析】互利共生是指两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利，而蜜蜂与油菜分开后，各自能独立生活，二者的关系不是互利共生，A错误；在该食物链中，鱼可以蜻蜓幼虫为食，蜻蜓幼虫的食物在图中并未呈现，因此无法判断鱼的营养级，B错误；鱼可以蜻蜓幼虫为食，则鱼的数量增加→蜻蜓数量减少→蜜蜂被捕食的数量减少→蜜蜂数量增多，利于帮助油菜传粉，使油菜籽产量增加，C正确；由图可知，蜻蜓幼虫生活在水中，可作为鱼的食物，蜻蜓成虫生活于陆地，可捕食蜜蜂，因此将水陆两种生境联系在一起的关键生物是蜻蜓，D错误。考向二围绕食物链和食物网，考查科学思维能力4．（2025·东城一模）下图为基于A种群取食偏好绘制的生态系统食物网，D为某种植物。图中虚线和实线箭头均表示捕食关系，实线箭头的粗细与能量多少呈正相关。下列叙述错误的是（）A.图中食物网包含了3条食物链B.A与B之间存在种间竞争关系C.图中D、C、B指向A的箭头逐渐加粗，不符合能量逐级递减D.图中D、C、B指向A的箭头逐渐加粗，说明A更偏好取食B【答案】C【解析】图中的食物链有D→A、D→C→A、D→C→B→A，共3条，A正确；A和B都能捕食C，二者存在种间竞争关系，B正确；图中D、C、B指向A的箭头粗细表示A从不同食物获得的能量多少，D、C、B指向A的箭头逐渐加粗，意味着5．如图是某陆生生态系统食物网的结构模式图。下列各项叙述中错误的是（）A.此生态系统中有8条食物链B.多种生物在食物链中占有不同营养级，使食物链交错连接形成食物网C.在甲→丙→丁→辛这条食物链中，辛属于三级消费者、第四营养级D.该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者，未体现的成分是分解者【答案】D【解析】该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者，未体现的成分是分解者和非生物的物质和能量，D错误。总结归纳食物网的分析（以捕食食物链为例）（1）食物网中每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级。中间的任何停顿都不能算作完整的食物链。（2）同一种生物在不同的食物链中，可以占据不同的营养级，要根据其所在的具体食物链来确定，即从生产者数起。（3）在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合，即捕食与竞争，因为在同一条食物链中两者为捕食关系，在不同食物链中两者还可能同食另一种生物，为竞争关系。（4）食物链中只有生产者和消费者两种成分，且生产者一定是第一营养级，消费者级别与营养级级别相差1。（5）食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物的种类而非数量。考向三通过食物链或食物网中不同生物间数量变动制约关系，考查科学思维能力6．（2023·西城一模）富营养化是多数淡水生态系统的主要水质问题，并会导致蓝藻“水华”频发。铜绿微囊藻是蓝藻“水华”中的常见种类。为利用水生生物控制“水华”，研究人员研究了氮浓度对大型溞和金鱼藻控制铜绿微囊藻数量增长的影响。（1）氮可用于合成铜绿微囊藻细胞中的__________（写出两种）等生物大分子，是影响藻类生长的重要因子。（2）在不同氮浓度的培养液（其他营养充足）中加入等量铜绿微囊藻(1．0×105细胞/mL)和大型溞（浮游动物），置于适宜的光照、温度等条件下培养，定期取样测定铜绿微囊藻数量，结果如图1。研究者得出结论，利用大型溞有效控制铜绿微囊藻增长的氮浓度范围为0．5∼4mg/L，依据是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________（3）水生植物可以为动物提供繁殖和栖息场所。在（2）实验方案的基础上，每组再加入等量的金鱼藻（沉水植物）共同培养，得到铜绿微囊藻的生长曲线如图2。由图1、图2可知，与大型溞—铜绿微囊藻共培养相比，大型溞—金鱼藻—铜绿微囊藻三者共培养________________________________________________________。试分析出现该现象的原因。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）将上述研究成果应用于自然水体时，需要考虑食物网中更多物种间的相互作用。自然水体的“水华”防治，可采取的措施有（）A.适度捕捞以浮游动物为食的鱼类B.适时投放以蓝藻为食的鱼类C.投放适量的水生植物生态浮床D.投放适量的噬藻体（蓝藻病毒）【答案】（1）蛋白质、核酸（2）氮浓度为8∼16m（3）能够将铜绿微囊藻抑制在更低水平，有效控藻的氮浓度范围增大；三者共同培养时，除了大型溞通过捕食抑制铜绿微囊藻外，金鱼藻与铜绿微囊藻的竞争也抑制了铜绿微囊藻增长，金鱼藻为大型溞提供繁殖和栖息场所促进了大型溞的增长（4）ABCD【解析】（1）生物大分子中的蛋白质和核酸一定含N，所以N被铜绿微囊藻吸收后，在细胞中可用于蛋白质和核酸的合成。（2）由图1可知，氮浓度为8∼16mg/（3）大型溞—金鱼藻—铜绿微囊藻三者共同培养时，除了大型溞通过捕食抑制铜绿微囊藻外，金鱼藻与铜绿微囊藻的竞争也抑制了铜绿微囊藻增长，金鱼藻为大型溞提供繁殖和栖息场所促进了大型溞的增长，因此，与大型溞—铜绿微囊藻共培养相比，大型溞—金鱼藻—铜绿微囊藻三者共培养能够将铜绿微囊藻抑制在更低水平，有效控藻的氮浓度范围增大。（4）适度捕捞以浮游动物为食的鱼类，能增加浮游动物的数量，浮游动物以蓝藻为食，可降低蓝藻的数量，可用于“水华”的防治，A正确；适时投放以蓝藻为食的鱼类，可降低蓝藻的数量，可用于“水华”的防治，B正确；投放适量的水生植物生态浮床，可增加水生植物的数量，水生植物与蓝藻竞争阳光、二氧化碳等资源，可降低蓝藻的数量，可用于“水华”的防治，C正确；投放适量的噬藻体（蓝藻病毒），可降低蓝藻的数量，可用于“水华”的防治，D正确。故选AB7．某地区将低洼荒地通过引入水源改造成为湿地生态公园，改造后的湿地生态公园物种丰富度逐渐上升。如图是该公园生态系统食物网的一部分。相关分析正确的是（）A.该公园生物群落的变化属于初生演替B.昆虫与杂食性鱼类之间只存在捕食关系C.水草减少对草食性鱼类的影响强于其对杂食性鱼类的影响D.湿地生态公园的抵抗力稳定性低于原低洼荒地【答案】C【解析】将低洼荒地通过引入水源改造成为湿地生态公园，该公园生物群落的变化属于次生演替，A错误；杂食性鱼类捕食昆虫，昆虫与杂食性鱼类都以水草为食，故两者之间存在捕食和竞争关系，B错误；分析题图可知，草食性鱼类食性单一，只以水草为食，故水草减少对草食性鱼类的影响强于其对杂食性鱼类的影响，C正确；与原低洼荒地相比，湿地生态公园物种丰富度增加，营养结构更复杂，故湿地生态公园的抵抗力稳定性高于原低洼荒地，D错误。考点二生态系统的能量流动与物质循环必备知识·强基固本1．能量流动（1）能量流动概念的理解（2）能量流经生态系统的过程①能量来源生产者的能量主要来自②能量去向：流入某一营养级（最高营养级除外）的能量可存在如下去向。a.通过自身________以____的形式散失；b.被________同化；c.遗体残骸等中的能量被______分解利用。（3）能量流动的特点和意义①特点：②意义：a.帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量；b.帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用；c.帮助人们合理地调整生态系统中的，使能量持续高效地流向的部分，如草场上放养一些牲畜，农田除草、除虫等。（4）生态金字塔①能量金字塔：将单位时间内各营养级所得到的____数值转换