专题十二
种群和群落
考向预测
1.近五年课标卷对本专题的考查难度较小，命题热点集中在种群的特征及数量变化、群落的结构与演替。
2.在题型方面，选择题和非选择题均有考查到。在命题形式方面，多以曲线和表格为媒介考查种群密度和年龄结构等，以非选择题形式呈现，一道题中常涉及多个知识点。结合实例考查群落结构和演替，注重语言的表述。
3.新考纲无变化。备考时，要构建种群特征的概念模型、数量模型及生物种间关系模型，加深理解相关知识。利用比较法记准记牢种群的两种增长方式、群落的两种结构和两种演替类型。
知识框架
知识与技巧的梳理
考点一 种群的特征及数量变化
1. 影响种群数量的因素分析
2. 两种种群增长曲线分析
(1) 曲线分析
项目
“J”型曲线
“S”型曲线
增长
模型
前提
条件
理想状态：①食物和空间条件充裕；②气候适宜；③没有敌害；④无迁入、迁出
现实状态：①食物、空间有限；②不断变化的自然条件；③有种内斗争和种间竞争
增长率和增长速率
K值有无
无K值
有K值
联系
两种增长曲线的差异主要是环境阻力大小不同，因而对种群数量增长的影响不同(图示如右)
(2) K值和K/2的应用
①对有害动物的控制：降低其生存条件(如做好粮食储存，饲养天敌等)，从而降低其K值。另外，应在种群数量达到K/2之前进行预防或猎杀。
②在养殖业上的应用：改善养殖条件(饲料及养殖空间等)，以提高其K值；应在种群数量略大于K/2时进行捕捞或出栏，捕捞或出栏后的种群数量应为K/2，因为此时的种群数量增长最快。另外，捕捞或出栏的个体不能
是年幼个体，以保持种群的年龄组成为增长型。
3. 常用的生态调查方法
(1) 种群密度的调查方法
(2) 群落丰富度的调查方法
例1. 用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：
根据表中数据分析，下列结果正确的是( )
A．第13～25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快
B．第17～29天，成虫增长率上升，死亡率下降
C．第21～37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关
D．第1～37天，成虫数量呈“J”型增长
【解题思路】根据题意和题表分析可知：第13～25天，由于环境条件适宜，成虫数量个体繁殖加快，而不是生长加快，A错误；第17～29天，成虫的数量虽然增加，但其增长率下降，B错误；第21～37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关，因为随着种群密度的增大，种内斗争加剧，导致成虫增长率的下降，C正确；第1～37天，成虫数量先增加后基本不变，呈现“S”型增长，D错误。
【答案】C
种群数量变化规律在生产中应用的策略
技巧方法
（1）对于濒危动植物，由于环境污染、人类破坏等，其K值变小，通过建立自然保护区等措施提高环
境容纳量，是保护这些生物的根本措施。
（2）在“S”型曲线中，种群数量达到环境容纳量的一半(K/2)时，种群增长速率最大，资源再生能力最强。因此，在野生生物资源合理开发利用方面，要保证捕捞或利用后的生物种群数量不低于K/2，这样既可获得最大利用量，又可保持种群的高速增长，不影响资源的再生。
（3）在有害生物防治中，应使种群数量位于K/2以下，数量少，而且增长速率小，越早防治越好。
考点二 群落的结构与演替
4. 巧辨几种种间关系曲线
(1)互利共生曲线——同步性变化(同生共死)，如图1。
(2)捕食曲线——不同步性变化的此消彼长(不会导致某种生物灭绝)，如图2。
捕食者与被捕食者的判断：其一，依两条曲线的关系，捕食者随着被捕食者的变化而变化，如图中A先达到最多，B随后才达到最多，即曲线B随着曲线A的变化而变化，故B捕食A；其二，依最多个体数，被捕食者的个体数通常多于捕食者，故由图中A的最大个体数多于B的，也可推出B捕食A。
(3)竞争曲线——有两种表现形式，如图3。①“你死我活”(如a)，两物种竞争力差别较大，最终一种数量增加，另一种数量下降甚至降为0。②“此消彼长”(如b)，两物种竞争力相当，随时间呈周期性变化。
5．群落的空间结构
(1)
(2) 意义：有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。
6．初生演替和次生演替的比较
类型
初生演替
次生演替
起点
从来没有被植物覆盖的地面，或原来存在过植被，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的地方
基质与环境条件
无有机质和生命胚种
有大量有机质和生命胚种
时间
经历的时间长
经历的时间短
速度
缓慢
较快
影响因素
自然因素
人类活动较为关键
实例
裸岩、沙丘、冰川泥和湖底的演替
弃耕农田上和火灾后的草原上发生的演替
演替方向
演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间而变化的有序过程，因而它往往是能预见的或可预测的
能量
总生产量增加，群落的有机物总量增加
结构
生物种类越来越多，群落的结构越来越复杂
稳定性
自然演替是生物和环境反复相互作用的结果，发生在时间和空间上的自然演替是不可逆的，稳定性越来越高
例2. 下列有关生物群落演替的叙述中，正确的是( )
A．冰川泥、火山岩上进行的演替是初生演替，沙丘、弃耕的农田上进行的演替是次生演替
B．自然群落往往是向物种越来越多的方向演替，而且种间关系越来越复杂
C．群落演替的方向和速度不受人类活动的影响
D．演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成不再变化
【解题思路】沙丘、冰川泥、火山岩上进行的演替是初生演替，弃耕的农田上进行的演替是次生演替，A错误；自然群落往往是向物种越来越多的方向演替，而且种间关系越来越复杂，B正确；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，C错误；演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成仍然发生微小的变化，D错误。
【答案】B
“两看法”判断初生演替和次生演替
技巧方法
限时训练
（45分钟）
经典常规题
1．（2018海南卷）在一个群落中，当甲、乙两个种群利用同一有限的资源时，种群间通常会发生（ ）
A．捕食 B．竞争 C．寄生 D．互利共生
2．（2018全国卷I)种群密度是种群的数量特征之一，下列叙述错误的是（ ）
A．种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果
B．某林场中繁殖力极强的老鼠种群数量的增长会受种群密度制约
C．鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同
D．培养瓶中细菌种群数量达到K值前，种群密度对其增长的制约逐渐减弱
3．（2018全国卷III)某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查，下列叙述错误的是（ ）
A．趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者
B．黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息
C．黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度
D．黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目
4．（2018江苏卷）下图是某处沙丘发生自然演替过程中的三个阶段，下列叙述正确的是（ ）
A．从形成沙丘开始发生的演替是次生演替
B．阶段Ⅰ的沙丘上草本植物占优势，群落尚未形成垂直结构
C．阶段Ⅰ与阶段Ⅱ的沙丘上生长的植物种类完全不同
D．阶段Ⅲ沙丘上的群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强
5．（2018海南卷）某小组为了研究某混交林的群落结构，选择了若干样地进行调查。其中A、B、C三种乔木的调查结果如表。
回答下列问题：
（1）据表可知：___种群属于增长型种群，___种群属于衰退型种群，___种群属于稳定型种群。
（2）该小组采用的种群密度调查方法是样方法，取样时要做到随机取样，其目的是________。若要调查群落中松鼠种群的密度，则应采用____ 法，理由是____________________ 。
（3）随着时间的推移，如果该群落被另一个群落代替，则发生代替的可能原因是
（答出两点即可）。
高频易错题
1．（2018届江西省南昌市高三第二次模拟）甲种群与乙种群存在生殖隔离，如图表示甲乙个体数量比随时间变化的坐标图。据图可以得出的结论是（ ）
A．甲乙两种群的种间关系为捕食，其中乙为捕食者
B．甲乙两种群均为“J”型增长，增长不受本身密度制约
C．甲乙两种群为竞争关系，t时刻两种群竞争程度最低
D．O～t时间范围内，甲种群出生率小于乙种群的出生率
2．（2018届东北三省四市高三高考第二次模拟）某种生活在我国北方的蚜虫通过吸食落叶乔木幼嫩枝叶的汁水来生活，如图为不同月份温度对蚜虫种群数量的影响。食蚜蝇和瓢虫以蚜虫为食，蚂蚁从蚜虫处获得蜜露，并赶走食蚜蝇和瓢虫。下列说法错误的是（ ）
A．图中数学模型的数据来自样方法
B．6月之前蚜虫种群的生活环境阻力很小
C．蚜虫种群数量速降的主要原因是天敌增多
D．这些生物之间存在着4种种间关系
3．（2018届吉林省延边州高考仿真模拟）如果一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链，在某一时间分别测得这四种生物（甲、乙、丙、丁）所含有机物的总量如下图所示。在一段时间内（ ）
A．如果乙的数量增加，则会引起甲、丙数量增加
B．如果乙大量捕食甲，就会降低甲种群的丰富度
C．丁的数量发生变化，不会影响乙的环境容纳量
D．甲与乙之间存在反馈调节，以维持其相对稳定
4．（2018届黑龙江省高三高考模拟精编大考卷）下列对种群数量变化曲线的解读，合理的是（ ）
A．图1、2所示为种群在自然环境条件下的增长规律，图3所示为曲线Ⅰ条件下种群的存活率
B．鱼类捕捞在图1的e点、图2的g点和图3的i点时进行，能获得最大日捕捞量
C．若图1为酵母菌种群数量增长曲线，则Ⅰ为培养早期，Ⅱ的cd段酒精大量积累
D．图3曲线的i点，种内斗争最激烈
5．（2019届黑龙江省普通高等学校招生全国统一考试仿真模拟）某校生物科研小组对一生态系统进行了研究，他们分别采用不同体积的样方来调查土壤中的物种数。结果如图1所示；图2表示该生态系统的部分食物网。请据图回答:
（1）群落中物种数目的多少叫做____________。由图1判断，调查该生态系统土壤中物种数的样方体积最好是____________。
（2）图2中未表示出的该生态系统的成分是____________。用标志重捕法调查D种群密度时，若标记个体更易于被捕食，则调查的结果会____________（填“偏高”“偏低”或“不变”）。
（3）由于某种原因使得A种群数量短时间内大量减少，E种群数量相对稳定，说明生态系统具有______能力，
其基础是____________调节机制。
（4）若图2食物网中一种生物摄食两种生物时，两种被摄食的生物所占比例相等，则E每增加10kg生物量，至少需要消耗生产者____________kg。
（5）在人工干预下，该生态系统的生物种类逐渐增多，这属于群落的____________演替，演替结果导致该生态系统的抵抗力稳定性____________。
精准预测题
1．（2019届黑龙江省牡丹江市第一高级中学高三上学期期末考试）某种群的数量达到K值后，下列有关种群特征的叙述中，错误的是（ ）
A．年龄组成为稳定型 B．出生率大于死亡率
C．种群密度会处于波动中 D．种内斗争最激烈
2．（2019届黑龙江省哈尔滨市第九中学高三上学期期末考试）如图表示某草原中某一种群的λ随时间变化的曲线。下列相关叙述正确的是（ ）
A．通过对曲线分析可知，在 5 年后该种群数量开始下降
B．曲线所示 20-30 年间增长率λ保持不变，说明该段时间种群数量趋于稳定
C．由图可知，0-30 年间在第 10 年时该种群种内斗争最激烈
D．依据图中数据可知，在第 15 年时该种群数量达到最小值
3．（2019届山东省青岛市高三9月份调研）下列关于生物种群和群落的叙述中，错误的是（ ）
A．种群密度的调查有利于合理利用生物资源
B．出生率和死亡率是决定种群大小和密度的重要因素
C．高山植物群落因海拔高度而呈现群落的垂直结构
D．水生群落因光的穿透、温度和氧气的垂直分布而分层
4．（2019届广东省中山一中高三第二次联考）下列调查活动或实验中，计算所得数值与实际数值相比，可能偏小的是（ ）
①标志重捕法调查灰喜鹊种群密度时标志物脱落
②用血细胞计数板计数酵母菌数量时只统计方格内菌体
③样方法调查蒲公英种群密度时在分布较密的地区取样
④调查土壤小动物丰富度时，用诱虫器采集小动物时没有打开装置上的电灯
A．①② B．①③ C．②④ D．②③
5．（2019届江西省五市八校联盟体高三第一次模拟）
图甲是种群数量特征的概念模型，图乙是某种初级消费者被引入某岛屿后的种群数量变化趋势，图丙是该种生物在某调查阶段种群数量变化的λ值随时间的变化曲线。请据图回答下列问题：
（1）图甲中能预测种群数量变化趋势的是____（填数字），用性引诱剂诱杀雄性害虫，是通过破坏____（填数字）而抑制害虫种群数量增长的。
（2）图乙表明，该初级消费者在1820～1860年的40年间很可能会导致其他一些草食性动物的灭绝，原因是_____________________________ ，1880年后该动物的数量小幅度波动，该动物在该岛屿上的环境容纳量大约是_____只。
（3）据图丙可知，该动物在调查的第15年时年龄组成是_________，20年内该动物的数量最多的年份大约是第____年。
参考答案
经典常规题
1. 【解题思路】在一个群落中，当甲、乙两个种群利用同一有限的资源时，甲乙两个种群会争夺这些资源，发生竞争。B正确。
【答案】B
2. 【解题思路】种群的S型增长条件是资源和环境等条件有限，因此种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果，A正确；老鼠的繁殖力强，但是也受到空间大小的限制，种群数量的增长会导致个体之间的斗争加剧，因此老鼠种群数量的增长会受种群密度制约，B正确；某种鱼的养殖密度不同，密度大的，种内竞争较大，增长量相对较小，密度小的，种内竞争相对较小，增长量相对较大，导致产量最终可能相同，C正确；培养瓶中细菌种群数量达到K值前，种群密度达到最大，个体之间的斗争最强，种群密度对其增长的制约也越强，D错误。
【答案】D
3. 【解题思路】趋光性昆虫以植物为食，属于生态系统的消费者，A正确；黑光灯是一种特制的气体放电灯，它发出330-400nm的紫外光波，故黒光灯传递给趋光性昆虫的信息是通过紫外光传递的，属于物理信息，B错误；黑光灯诱捕的方法用于调查某种趋光性昆虫的种群密度，是一种根据昆虫趋光特点检测相对密度的方法，C正确；黑光灯能诱捕多种趋光性昆虫，从而可以统计一定范围内趋光性昆虫的种类，D正确。
【答案】B
4. 【解题思路】从形成沙丘开始发生的演替属于初生演替，A错误；阶段Ⅰ的沙丘上草本植物占优势，群落的垂直结构不明显，B错误；阶段Ⅰ到阶段Ⅱ发生的演替是优势取代，不是完全取代，所以阶段Ⅰ与阶段Ⅱ的沙丘上生长的植物种类不完全相同，C错误；阶段Ⅲ为森林阶段，具有明显的分层现象，群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强，D正确。
【答案】D
5. 【解题思路】（1）分析表格数据可知，C种群属于增长型种群，A种群属于衰退型种群，B种群属于稳定型种群。（2）该小组采用的种群密度调查方法是样方法，取样时要做到随机取样，其目的是保证调查结论可靠。若要调查群落中松鼠种群的密度，由于其活动能力强，活动范围内，应采用标志重捕法。（3）随着时间的推移，如果该群落被另一个群落代替，则发生代替的可能原因是后一个群落中的物种竞争能力强；前一个群落为后一个群落的产生提供了良好的环境。
【答案】（1）C A B
（2）保证调查结论可靠 标志重捕 松鼠活动能力强，活动范围内
（3）后一个群落中的物种竞争能力强；前一个群落为后一个群落的产生提供了良好的环境
高频易错题
1. 【解题思路】甲种群与乙种群存在生殖隔离，说明是两个物种。题图显示：随时间的推移，甲乙个体数量的比先增加后减少，最后在t时刻降为零，说明甲种生物的数量先增后减，最终被淘汰，因此甲乙两种群为竞
争关系，t时刻两种群竞争程度最低，A错误，C正确；在有限的环境条件下，乙种群最终呈现“S”型增长，甲种生物最终被淘汰，但甲乙两种群的增长都受本身密度制约，B错误；0〜t时间范围内，甲种群出生率先高于乙种群的出生，而后二者的出生率相等，最后甲种群出生率小于乙种群的出生率，D错误。
【答案】C
2. 【解题思路】蚜虫的活动范围很小，可采用样方法调查蚜虫的种群密度，因此图中数学模型的数据来自样方法，A正确；6月之前，蚜虫的个体数急剧增加，说明其种群生活的环境阻力很小，B正确；已知生活在我国北方的蚜虫通过吸食落叶乔木幼嫩枝叶的汁水来生活，6月之后因乔木的幼嫩枝叶很少，蚜虫因缺乏食物来源而导致其种群数量速降，C错误；依题意可知：蚜虫与乔木之间存在寄生关系，食蚜蝇和瓢虫之间存在竞争关系，食蚜蝇与蚜虫、瓢虫与蚜虫之间存在捕食关系，蚂蚁与蚜虫之间存在共生关系，D正确。
【答案】C
3. 【解题思路】生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，据此依题意和图示分析可知：由图中甲、乙、丙、丁四种生物所构成的食物链为：丙→甲→乙→丁。如果乙的数量增加，则甲因天敌（乙）的增加而导致其数量下降，丙因天敌（甲）的减少而导致其数量增加，A错误；丰富度是指群落中物种数目的多少，如果乙大量捕食甲，则会降低甲种群的个体数量，而不是降低丰富度，B错误；环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，会随着环境的变化而发生改变，丁的数量发生变化，说明乙的生存环境发生了变化，因此会影响乙的环境容纳量，C错误；甲的数量增加会引起乙的数量增加，而乙的数量增加会导致甲的数量减少，说明甲与乙之间存在反馈调节，以维持其相对稳定，D正确。
【答案】D
4. 【解题思路】种群存活率越高种群的增长越快，图3所示曲线种群数量达到K/2时增长最快，达到K时增长最慢，符合曲线II条件下种群的存活率，A错误；图1的f点、图2的h点和图3的i点时种群数量增长最快，但种群密度不是最大，不能获得最大日捕捞量，B错误；实验条件下培养酵母菌，早期种群数量增长呈J型曲线增长，而酿酒时，要使酒精大量积累则种群数量应较长时间保持K值，C正确；种群密度越大，个体间因食物和空间等资源的斗争越激烈，图3曲线的i点并没有达到最大种群数量，D错误。
【答案】C
5. 【解题思路】（1）群落中物种数目的多少叫做丰富度。由图1判断，V2是物种数目达到最多时对应的最小样方体积，故调查该生态系统土壤中物种数的样方体积最好是V2。（2）图2表示食物网的示意图，食物网中只有生产者和消费者，故未表示出的该生态系统的成分是分解者、非生物的物质和能量。根据标志重捕法计算公式：种群中个体数：标记总数=重捕总数：重捕中被标志的个体数，若标记个体更易于被捕食，则重捕中被标志的个体数减小，故种群密度调查的结果会偏高。（3）由于某种原因使得A种群数量短时间内大量减少，E种群数量相对稳定，说明生态系统具有自我调节能力，其基础是负反馈调节机制。（4）若图2食物网中一种生物摄食两种生物时，两种被摄食的生物所占比例相等，则E每增加10kg生物量，至少需要消耗生产者的质量用20%计算。故至少需要消耗生产者的质量是5÷20%÷20%+5÷20%×1/2÷20%+5÷20%×1/2÷20%÷20%=500kg。（5）在人工干预下，该生态系统的生物种类逐渐增多，这属于群落的次生演替，演替结果导致该生态系统的抵抗力稳定性增强。
【答案】（1）丰富度 V2
（2）分解者、非生物的物质和能量 偏高
（3）自我调节 负反馈
（4）500
（5）次生 增强
精准预测题
1. 【解题思路】 “S”型曲线中，种群的数量达到K值后，出生率等于死亡率，增长速率为0，种群数量保持相对稳定，表现为在“K”值上下波动，种群的年龄组成为稳定型。由于种群数量达到了最大值，故种内斗争最激烈，综上分析，B符合题意。
【答案】B
2. 【解题思路】通过对曲线分析可知，在 5-10，1＜λ＜2，种群数量增加，A错误；λ不表示增长率，λ-1才是增长率，B错误；1-10年，1＜λ＜2，种群数量增加，到第10年种群数量最大，故群种内斗争最激烈，C正确；依据图中数据可知，在第 20 年时该种群数量达到最小值，D错误。
【答案】C
3. 【解题思路】进行种群密度的调查可以对农林灾害进行监测和预报、对渔业捕捞强度进行确定等，有利于合理利用生物资源，A正确；出生率和死亡率是决定种群大小和密度的重要因素，B正确；高山植物群落因海拔高度而呈现群落的水平结构，C错误；水生群落因光的穿透、温度和氧气的垂直分布而分层，属于群落的垂直结构，D正确。
【答案】C
4. 【解题思路】标志重捕法调查灰喜鹊种群密度时标志物脱落，会导致再次捕捉时被标记个体比例偏小，计算所得数值比实际数值偏大；用血细胞计数板计数酵母菌数量时，相邻两边上的酵母菌需要统计，只统计方格内菌体会导致计算所得数值比实际数值偏小；样方法调查蒲公英种群密度时在分布较密的地区取样，计算所得数值比实际数值偏大；土壤小动物具有避光的特性，调查土壤小动物丰富度时，用诱虫器采集小动物时没有打开装置上的电灯，进入诱虫器中的小动物数量偏少，计算所得数值比实际数值偏小，综上所述，C符合题意。
【答案】C
5. 【解题思路】（1）能预测种群数量变化趋势的是年龄组成，是图甲中的④。用性引诱剂诱杀雄性害虫破坏了性别比例⑤，从而抑制害虫种群数量增长的。（2）生物的竞争力大小可以通过种群数量反应出来，该初级消费者在1820～1860年的40年间群数量快速增长，说明在与其他生物竞争中占有优势，很可能会导致其他一些草食性动物的灭绝。环境容纳量取波动期间的平均值，所以大约是2000只。（3）据图丙可知，在15-20年间该动物数量在减少，所以第15年时年龄组成是衰退型，第10年时λ值等于1，种群数量没有变化，之后开始下降，所以数量最多的年份大约是第9或10年。
【答案】（1）④ ⑤
（2）在这段时间内该生物种群数量快速增长，在与其他生物竞争中占有优势 2 000
（3）衰退型 9或10
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