生态学试题赏析

2016-03-16山东

教学考试(高考生物) 2016年3期

山东陈龙

生态学试题赏析

山东陈龙

生态学内容（种群、群落、生态系统）在考试大纲中的要求Ⅰ类和Ⅱ类各占一半，总体上较为简单，但却是全国卷两套试题中的高频考点。题目大多出现在非选择题部分，且呈现单元间综合的特点，既考查了考生的“综合运用能力”，又是对“提高生物科学素养”这一课程基本理念的落实。现根据试题所依托的情景信息做分类评析。

一、种群

【例1】（2015·全国新课标卷Ⅰ）现有一未受人类干扰的自然湖泊，某研究小组考察了该湖泊中某条食物链最高营养级的某鱼种群的年龄组成，结果如下表。

注：表中“1＋”表示鱼的年龄大于等于1、小于2，其他以此类推。

回答下列问题：

（1）通常，种群的年龄结构大致可以分为三种类型，分别是____________________。研究表明：该鱼在3＋时达到性成熟（进入成年），9＋时丧失繁殖能力（进入老年）。根据表中数据可知幼年、成年和老年3个年龄组成个体数的比例为__________，由此可推测该鱼种群数量的变化趋势是______________________________。

（2）如果要调查这一湖泊中该鱼的种群密度，常用的调查方法是标志重捕法。标志重捕法常用于调查__________强、活动范围广的动物的种群密度。

（3）在该湖泊中，能量沿食物链流动时，所具有的两个特点是____________________。

【试题评析】种群具有个体不具有的特征，如种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例等。本题先考查年龄结构的基本生物学知识，再通过给定某鱼种群的年龄组成数据信息，要求考生从数据信息进一步分析。样方法和标志重捕法是种群密度调查的两种重要方法，要求考生理解两种方法使用的范围。该鱼处于食物链的最高营养级，必然涉及能量流动和能量流动的特点，题目体现单元间综合。

【解题思路】（1）种群的年龄结构一般为增长型、稳定型、衰退型三种类型；将表中三个年龄段的数据分别相加，个体数均为400，数量比为1∶1∶1，对应高中生物必修3第63页图4－3：B，属稳定型，推测该鱼种群数量的变化趋势是保持稳定。（2）标志重捕法常用于调查活动能力强、活动范围广的动物的种群密度；样方法常用于双子叶植物和活动能力较弱的动物的种群密度调查。（3）能量流动的两个特点是单向流动和逐级递减。

【答案】（1）增长型、稳定型、衰退型 1∶1∶1 保持稳定

（2）活动能力

（3）单向流动逐级递减

二、食物链（网）

【例2】（2015·全国新课标卷Ⅱ）某生态系统总面积为250km2，假设该生态系统的食物链为甲种植物→乙种动物→丙种动物，乙种动物种群的K值为1 000头。回答下列问题。

（1）某次调查发现该生态系统中乙种动物种群数量为550头，则该生态系统中乙种动物的种群密度为__________；当乙种动物的种群密度为__________时，其种群增长速度最快。

（2）若丙种动物的数量增加，则一段时间后，甲种植物数量也增加，其原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________。

（3）在甲种植物→乙种动物→丙种动物这一食物链中，乙种动物同化的能量__________（填“大于”“等于”或“小于”）丙种动物同化的能量。

【试题评析】本题给定食物链及相关数字信息，要求计算相关生物的种群密度及对其增长情况做出判断；在食物链中，某种生物数量变化时，必然会引起其他生物的数量变化，考查逻辑思维能力；比较两个营养级的生物同化量多少是对能量传递效率的定性考查。

【解题思路】（1）该次调查乙种动物的种群密度为550头/250km2＝2.2头/km2，乙种动物种群的K值若为1 000头，则K/2时种群增长速度最快，此时种群密度为500头/250km2＝2头/km2。（2）乙种动物以甲种动物为食，丙种动物数量增加导致乙种动物数量减少，从而导致甲种植物数量增加。（3）两个相邻营养级之间的能量传递效率是高一营养级的同化量与低一营养级同化量的比值，约为10%～20%，故乙种动物同化的能量大于丙种动物同化的能量。

【参考答案】（1）2.2头/km22头/km2（2）乙种动物以甲种动物为食，丙种动物数量增加导致乙种动物数量减少，从而导致甲种植物数量增加（3）大于

三、群落

【例3】（2013·全国新课标卷Ⅰ）南方某地的常绿阔叶林曾因过度砍伐而遭到破坏。停止砍伐一段时间后，该地常绿阔叶林逐步得以恢复。下表为恢复过程中依次更替的群落类型及其植物组成。

演替阶段群落类型植物种数/种草本植物灌木乔木1草丛34 0 0 2针叶林52 12 1 3 针阔叶混交林67 24 17 4常绿阔叶林106 31 16

回答下列问题：

（1）该地常绿阔叶林恢复过程中群落演替的类型为__________演替。常绿阔叶林遭到破坏后又得以恢复的原因，除了植物的种子或者繁殖体可能得到保留外，还可能是原有的__________条件也得到了基本保留。

（2）在由上述群落构成的生态系统中，恢复力稳定性最强的是__________生态系统，抵抗力稳定性最强的是____________________生态系统。

（3）与草丛相比，针叶林中的动物分层现象较为____________________（填“简单”或“复杂”），原因是_______________________________________________。

【试题评析】要求考生判断演替类型，再通过表格中数据推断不同生态系统的稳定型差异，还考查群落的垂直结构等生态学知识。

【解题思路】（1）常绿阔叶林遭到破坏后原有的土壤条件仍基本保留，另外还存在植物的种子或者繁殖体，所以其恢复过程为次生演替。（2）演替过程中的四种群落类型中，草丛的营养结构最简单，破坏后容易恢复，恢复力稳定性最强；常绿阔叶林结构最复杂，自动调节能力强，抵抗力稳定性最强。（3）与草丛相比，针叶林中植物群落的垂直结构更复杂，所以其动物分层现象较为复杂。

【答案】（1）次生土壤（2）草丛常绿阔叶林（3）复杂针叶林中植物群落的垂直结构更复杂

四、生态系统

【例4】（2013·全国新课标卷Ⅱ）回答与草原生态系统相关的问题：

（1）草原上鼠的天敌从鼠获得的能量最终来自于固定的能量。

（2）草原上，某种鼠的种群密度除了受迁入率和迁出率_____________的影响外，还受该鼠种群的__________、__________、年龄组成和性别比例等因素的影响。

（3）用样方法调查某种双子叶植物种群密度时，为避免调查者主观因素的影响，要做到__________。

（4）草原生物群落的空间结构包括__________和__________。

【例题评析】试题信息简洁，以“草原生态系统”为附着点，既考查了生态系统的能量流动，又考查了生态系统的上游知识，如种群特征、样方法、群落的空间结构等知识，题虽不难但广度大。

【解题思路】（1）任何生态系统中参与流动的能量最终均来自于生产者固定的能量。（2）种群密度是种群最基本的数量特征，要受迁入率和迁出率、出生率和死亡率、年龄组成和性别比例等其他种群特征的影响。（3）用样方法调查某种双子叶植物种群密度时，为避免调查者主观因素的影响，要做到随机取样。（4）任何生物群落的空间结构均包括垂直结构和水平结构。

【答案】（1）生产者（2）出生率死亡率（3）随机取样（4）垂直结构水平结构

牛刀小试：

1.某陆地生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调查得知，该生态系统有4个营养级，营养级之间的能量传递效率为10%～20%，且每个种群只占一个营养级。一年内输入各种群的能量数值如下表所示，表中能量数值的单位相同。