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必修三稳态与环境第二单元生物与环境第2讲生物群落的构成和演替1.生态系统的生产力是指生态系统的生物生产能力。有学者以“生产力假说”来解释生物多样性的原因，认为是高生产力造成高的物种丰富度。研究者在某山区研究发现其生产力随着海拔高度增加而递减，且海拔高度与物种丰富度关系如图所示。由此判断下列叙述正确的是()A.海拔1000m处物种丰富度低而生产力高B.生产力最高的地区是物种丰富度最高的地区C.高海拔地区的生产力比低海拔地区的高D.此研究结果支持“生产力假说”解析物种丰富度是指群落中物种数目的多少，群落中物种数目越多，物种的丰富度就越高。据题图可知，海拔1000m处的物种数目少，物种丰富度低，海拔2000～3000m处的物种数目多，物种丰富度高，海拔4000m处的物种数目相对较少，物种丰富度相对较低。根据题意“生产力随着海拔高度增加而递减”分析可知，低海拔地区如海拔1000m处的生产力比高海拔地区的生产力相对较高，而物种丰富度低，此研究结果很显然和“生产力假说”是矛盾的。答案A2.下图表示两个群落演替过程中物种丰富度的变化，下列叙述不正确的是()A．甲可表示火灾后森林进行的演替B．甲的演替速度比乙快、历时短C．甲中①②处的物种组成相同D．若气候条件适宜，甲乙均可演替成森林解析甲表示的是次生演替，故A正确。乙是初生演替，次生演替的速度比初生演替快、历时短，故B正确。在群落演替的不同阶段，物种的种类和组成不同，故C错误。不论初生演替还是次生演替，若气候条件适宜，最后都可以演替成森林，故D正确。答案C3.将两种仓库害虫拟谷盗和锯谷盗共同饲养于面粉中，二者数量变化如图所示。据实验判断，正确的是()A.拟谷盗种群增长速率的最大值出现在第50d以后B.拟谷盗种群类似“S”型增长，其增长受种内斗争因素制约C.拟谷盗种群和锯谷盗种群为竞争关系，竞争程度由强到弱D.拟谷盗种群和锯谷盗种群为捕食关系，因此拟谷盗必须依赖于锯谷盗种群解析由图示可知，两种仓库害虫的关系为竞争，竞争强度由弱－强－弱；拟谷盗种群增长速率的最大值出现在第50d之前；拟谷盗种群数量呈“S”型增长，其增长受种内斗争、种间竞争等因素制约。答案B4.关于群落的描述不正确的是()A.水平结构上种群分布与土壤的湿度、光照强度及生物自身的生长特点有关B.同一时间栽培，长势相同的人工马尾松形成树林，该群落不存在垂直结构的分层现象C.自然群落往往是向物种丰富度越来越高的方向演替，而且种间关系越来越复杂D.沙丘上造林说明了人类活动可改变群落演替的方向和速度解析任何一个群落都存在垂直结构的分层现象。答案B5.东北东部山地的阔叶红松林受破坏之后，形成一片空地，叫做“林窗”，这时候往往最先进入的是杨树、白桦等。但随着时间的推移，周围的红松林会慢慢在这片区域生长繁殖并逐渐替代了杨树和白桦重新成为林地中的优势种。下列有关说法正确的是()A．杨树、白桦在受破坏的空地上生长繁殖引起的群落演替属于初生演替B．红松林重新取代杨树和白桦说明红松林在竞争中处于优势C．在群落演替的初期，不存在种群间的竞争关系D．在群落演替的过程中，群落的物种组成不会发生变化解析红松林受破坏后原有的土壤和繁殖体还存在，这种演替属于次生演替；红松林取代杨树和白桦的原因是红松林在竞争中处于优势；在群落演替的整个过程中都存在种群间的竞争关系；在演替的过程中，群落的物种组成会发生改变。答案B6.某研究小组连续10年调查某生态系统，发现该生态系统物种丰富度的变化情况如图所示，下列相关叙述中，正确的是()A．该生态系统的种群密度越来越低B．该生态系统的恢复力稳定性逐渐降低C．10年后该生态系统中生物群落将不存在分层现象D．造成这种现象的原因可能是围湖造田或过度放牧解析由图中曲线的变化可知，该生态系统中不同种生物的种群密度的变化也不相同，有可能增加，也有可能降低，甚至消失。物种丰富度降低，物种数量减少，营养结构变得越来越简单，因而其恢复力稳定性逐渐增大。生态系统中无论物种丰富度如何变化，生物群落的垂直结构具有分层现象；围湖造田或过度放牧，造成物种丰富度降低。答案D7.某同学决定以校园内池塘为对象进行物种丰富度调查，为此他设计了如图所示的取样器，取样后，分别统计小取样瓶中的小动物种类和数量，根据你的理解，该同学调查的目的不可能是调查该池塘()A.同一水层小动物类群B.不同水层小动物类群C.可能存在的食物链D.常见的小动物类群解析若将该取样器水平放置，则可以调查该池塘的同一水层小动物类群，若将该取样器垂直放置，则可以调查该池塘的不同水层小动物类群；无论水平还是垂直放置，调查的小动物都是常见的类群；通过此方法虽能调查出该池塘中小动物的不同类群，但无法获知它们之间的种间关系，当然也就不知其食物链的构成。答案C8.如图表示某地域中以湿度和温度为变量，描绘出的两个种群能存活和增殖的范围。下列有关叙述正确的是()A.甲种群与乙种群之间存在的只是竞争关系B.甲种群在该地域的分布包括垂直结构和水平结构C.湿度和温度相互作用是种群数量变化的决定因素D.在高温、高湿的条件下，乙种群具有更大的生存优势解析由坐标图可知，甲种群生活在相对低湿度、低温环境中，乙种群生活在相对高湿度、高温环境中，因此在高温、高湿的条件下，乙种群具有更大的生存优势。答案D9.右图表示云杉林被采伐开垦为农田，农田退耕后的演替过程，下列分析正确的是(多选)()A.人类活动对自然环境中的生态关系起着促进、抑制、改造和重建的作用B.图中的演替类型既有初生演替又有次生演替C.演替过程中生态系统的恢复力稳定性越来越强D.在该群落演替过程中，生态位重叠程度在下降解析农田弃耕后的演替是次生演替；演替过程中，群落结构越来越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越来越强，恢复力稳定性越来越弱；由于群落垂直结构和水平结构更加明显，所以生态位重叠程度在下降。答案AD10.下图中甲表示用某种杆菌为饲料培养大草履虫和双小核草履虫的种群数量变化，其中实线为混合培养时双小核草履虫和大草履虫的种群变化，虚线为单独培养时双小核草履虫的种群变化。乙图表示生活在同一环境中A、B两种动物在120d(d表示天)内的种群变化。以下说法错误的是(多选)()A.从图甲可见，大草履虫的存在与否对双小核草履虫的种群增长有一定的影响B.图甲中大、小草履虫之间通过竞争关系而发生作用C.图乙中A、B之间为捕食关系，且B为被捕食者D.图乙中两种动物在第17d时和在第90d时能量传递效率差别不大解析由图甲可以看出，单独培养双小核草履虫时比混合培养时的增长速度快，说明大草履虫的存在对双小核草履虫的增长有影响。两种草履虫混合在一起培养，一段时间后，大草履虫种群数量明显下降，而双小核草履虫种群数量缓慢增多，这说明两种草履虫在食物、空间方面存在竞争。乙图中A的数量明显多于B，所以A为被捕食者。从乙图中数据可分析出，两物种在第17d时比在第90d时的能量传递效率高得多。答案CD11.某研究小组的同学调查了野外山坡上三个不同地点A、B、C的植物群落，并测量了三个地点的土壤特征等环境因素，结果见下表。根据所得数据回答问题。生物种类地点A(山腰)地点B(山腰)地点C(山腰)草3种5种9种蕨类7种5种8种灌木15种4种2种松树0种2种0种落叶树20种5种0种非生物因素地点A(山腰)地点B(山腰)地点C(山腰)风速低高高距地1.5米的光强低中高土壤湿度/(%)483515土壤的有机质/(%)6.53.82.5土壤深度/cm＞300100＜15土壤含氨量/mg·kg－19.44.52.3(1)根据调查结果判断，物种丰富度最大的是地点________处的植物群落。(2)如果遭遇山火，山坡上的植被彻底烧光，则原地点将发生的群落演替类型属于________演替。群落演替总是向着________________________方向发展，直至达到________为止。(3)如果地点A、B、C处的光照条件同等充足，则能更有效地利用太阳光能的是地点________处的植物群落，原因是_____________________________。(4)土壤中的有机质需经过________才能被植物吸收利用。当土壤缺氧时，将抑制根对矿质元素离子的吸收，据此可知根吸收矿质元素离子的方式为________。(5)落叶树在地点C不能生长的原因是_________________________________________________________________________________________。(说出不少于两个原因)。解析(1)物种丰富度是指群落中物种数量的多少，比较A、B、C三处的生物种类并进行统计后可得出A处生物种类数最多，物种丰富度最大。(2)遭遇山火，山坡上的植物被彻底烧光，但原有的土壤条件基本保留，甚至还保留着种子或其他繁殖体，因而将发生的是次生演替过程。在自然条件下群落演替总是朝着生物种类多样化、结构复杂化、功能完善化的方向发展的，直至达到稳定状态(顶级群落状态)为止。(3)在地点A处植物群落分层多、土壤中水和矿质养料丰富，这有利于植物的生长，因而更能充分利用光能。(4)土壤中的有机物会通过土壤中的微生物(或分解者)分解为无机物，再被植物吸收利用。植物根细胞通过主动运输方式吸收无机盐离子，缺氧可抑制细胞有氧呼吸，减少能量的供应，因而会抑制根对矿质离子的吸收。(5)据表中信息可知：C地点水和无机盐含量少，不能为高大树木提供充足的营养；且土壤浅、风速高，高大树木易倒伏。答案(1)A(2)次生物种多样化、结构复杂化、功能完善化稳态(顶级群落)(3)A地点A处的植物群落分层多、土壤中水和矿质养料丰富(4)微生物的分解主动运输(5)土壤中缺少相应的水分和矿质养料；土壤浅，不足以维持高大植物的生长12.某湖泊的水域主要分为河蟹网围养殖区及航道区，养殖的河蟹主要以沉水植物为食。研究人员对养殖区及航道区水生植物群落和水环境状况进行了调查，调查结果如下表，请分析回答下面的问题。(1)调查湖泊中植物种类和数量时，在每个采样点要做到，以确保调查结果的客观性。调查结果体现了该湖泊水生植物群落的结构，这种结构有利于植物充分利用等环境资源。(2)航道区植物的优势种是。除植物本身的生活习性外，造成航道区与养殖区优势种有差异的主要原因是。养殖河蟹的饲料及河蟹的排泄物会造成水体的污染，但这并没有引起此湖泊中藻类暴发，原因是水生植物能，使水质净化。(3)在夏季，航道区的苦草迅速繁殖达到最大量时可占湖泊中总生物量的60%以上，它所制造的有机物可用于、、等方面。除人为捕捞外，此湖泊大型肉食性鱼类数量稀少的主要原因是，高营养级生物获得能量少。解析(1)调查植物种类和数量的基本要求就是要多次随机取样，通过分析表格可知调查的水生植物有漂浮植物、浮叶植物和沉水植物三大类，体现的是水生植物的垂直分布状况，各类水生植物的垂直分布有利于充分利用光能。(2)航道区植物的优势种可根据表格中“＋”的多少作出判断，苦草是航道区植物的优势种。在养殖区，由于河蟹的捕食，苦草数量相对较少。养殖区的水生植物吸收和利用了河蟹排泄物中的氮和磷等无机盐，不会出现富营养化的状况。(3)苦草属于生产者，其固定太阳能制造的有机物主要去向是自身细胞呼吸消耗、被初级消费者捕食利用，被分解者利用等；随着营养级的提高，流动的能量会逐渐减少，处在高营养级的大型肉食性鱼类就会较少。答案(1)随机取样(多次取样)垂直光能(2)苦草河蟹的取食吸收和利用水中N、P等无机盐(3)细胞呼吸消耗被初级消费者取食被分解者利用能量流动逐级递减13.下表是某地区森林群落演替过程中部分相关量统计，试根据表中数据回答问题。群落演替灌草丛针叶林针阔叶混交林季风常绿阔叶林群落垂直结构层数2345叶面积指数2.486.6111.2817.76光能漏射率/%62.244.73.31.1生产量总初级生产量（t·hm－2·a－1）17.4355.50116.61150.81净初级生产量（t·hm－2·a－1）1.5014.5223.8826.00总生产量总呼吸量1.091.351.261.2