生態學試題賞析

山東 陳 龍

生態學試題賞析

山東 陳 龍

生態學內容（種群、群落、生態系統）在考試大綱中的要求Ⅰ類和Ⅱ類各占一半，總體上較為簡單，但卻是全國卷兩套試題中的高頻考點。題目大多出現在非選擇題部分，且呈現單元間綜合的特點，既考查了考生的“綜合運用能力”，又是對“提高生物科學素養”這一課程基本理念的落實?，F根據試題所依托的情景信息做分類評析。

一、種群

【例1】（2015·全國新課標卷Ⅰ）現有一未受人類干擾的自然湖泊，某研究小組考察了該湖泊中某條食物鏈最高營養級的某魚種群的年齡組成，結果如下表。

注：表中“1＋”表示魚的年齡大于等于1、小于2，其他以此類推。

回答下列問題：

（1）通常，種群的年齡結構大致可以分為三種類型，分別是____________________。研究表明：該魚在3＋時達到性成熟（進入成年），9＋時喪失繁殖能力（進入老年）。根據表中數據可知幼年、成年和老年3個年齡組成個體數的比例為__________，由此可推測該魚種群數量的變化趨勢是______________________________。

（2）如果要調查這一湖泊中該魚的種群密度，常用的調查方法是標志重捕法。標志重捕法常用于調查__________強、活動范圍廣的動物的種群密度。

（3）在該湖泊中，能量沿食物鏈流動時，所具有的兩個特點是____________________。

【試題評析】種群具有個體不具有的特征，如種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡組成和性別比例等。本題先考查年齡結構的基本生物學知識，再通過給定某魚種群的年齡組成數據信息，要求考生從數據信息進一步分析。樣方法和標志重捕法是種群密度調查的兩種重要方法，要求考生理解兩種方法使用的范圍。該魚處于食物鏈的最高營養級，必然涉及能量流動和能量流動的特點，題目體現單元間綜合。

【解題思路】（1）種群的年齡結構一般為增長型、穩定型、衰退型三種類型；將表中三個年齡段的數據分別相加，個體數均為400，數量比為1∶1∶1，對應高中生物必修3第63頁圖4－3：B，屬穩定型，推測該魚種群數量的變化趨勢是保持穩定。（2）標志重捕法常用于調查活動能力強、活動范圍廣的動物的種群密度；樣方法常用于雙子葉植物和活動能力較弱的動物的種群密度調查。（3）能量流動的兩個特點是單向流動和逐級遞減。

【答案】（1）增長型、穩定型、衰退型 1∶1∶1 保持穩定

（2）活動能力

（3）單向流動 逐級遞減

二、食物鏈（網）

【例2】（2015·全國新課標卷Ⅱ）某生態系統總面積為250km2，假設該生態系統的食物鏈為甲種植物→乙種動物→丙種動物，乙種動物種群的K值為1 000頭?；卮鹣铝袉栴}。

（1）某次調查發現該生態系統中乙種動物種群數量為550頭，則該生態系統中乙種動物的種群密度為__________；當乙種動物的種群密度為__________時，其種群增長速度最快。

（2）若丙種動物的數量增加，則一段時間后，甲種植物數量也增加，其原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________。

（3）在甲種植物→乙種動物→丙種動物這一食物鏈中，乙種動物同化的能量__________（填“大于”“等于”或“小于”）丙種動物同化的能量。

【試題評析】本題給定食物鏈及相關數字信息，要求計算相關生物的種群密度及對其增長情況做出判斷；在食物鏈中，某種生物數量變化時，必然會引起其他生物的數量變化，考查邏輯思維能力；比較兩個營養級的生物同化量多少是對能量傳遞效率的定性考查。

【解題思路】（1）該次調查乙種動物的種群密度為550頭/250km2＝2.2頭/km2，乙種動物種群的K值若為1 000頭，則K/2時種群增長速度最快，此時種群密度為500頭/250km2＝2頭/km2。（2）乙種動物以甲種動物為食，丙種動物數量增加導致乙種動物數量減少，從而導致甲種植物數量增加。（3）兩個相鄰營養級之間的能量傳遞效率是高一營養級的同化量與低一營養級同化量的比值，約為10%～20%，故乙種動物同化的能量大于丙種動物同化的能量。

【參考答案】（1）2.2頭/km22頭/km2（2）乙種動物以甲種動物為食，丙種動物數量增加導致乙種動物數量減少，從而導致甲種植物數量增加 （3）大于

三、群落

【例3】（2013·全國新課標卷Ⅰ）南方某地的常綠闊葉林曾因過度砍伐而遭到破壞。停止砍伐一段時間后，該地常綠闊葉林逐步得以恢復。下表為恢復過程中依次更替的群落類型及其植物組成。

演替階段 群落類型植物種數/種草本植物 灌木 喬木1草叢34 0 0 2針葉林52 12 1 3 針闊葉混交林67 24 17 4常綠闊葉林106 31 16

回答下列問題：

（1）該地常綠闊葉林恢復過程中群落演替的類型為__________演替。常綠闊葉林遭到破壞后又得以恢復的原因，除了植物的種子或者繁殖體可能得到保留外，還可能是原有的__________條件也得到了基本保留。

（2）在由上述群落構成的生態系統中，恢復力穩定性最強的是__________生態系統，抵抗力穩定性最強的是____________________生態系統。

（3）與草叢相比，針葉林中的動物分層現象較為____________________（填“簡單”或“復雜”），原因是_______________________________________________。

【試題評析】要求考生判斷演替類型，再通過表格中數據推斷不同生態系統的穩定型差異，還考查群落的垂直結構等生態學知識。

【解題思路】（1）常綠闊葉林遭到破壞后原有的土壤條件仍基本保留，另外還存在植物的種子或者繁殖體，所以其恢復過程為次生演替。（2）演替過程中的四種群落類型中，草叢的營養結構最簡單，破壞后容易恢復，恢復力穩定性最強；常綠闊葉林結構最復雜，自動調節能力強，抵抗力穩定性最強。（3）與草叢相比，針葉林中植物群落的垂直結構更復雜，所以其動物分層現象較為復雜。

【答案】（1）次生 土壤 （2）草叢 常綠闊葉林（3）復雜 針葉林中植物群落的垂直結構更復雜

四、生態系統

【例4】（2013·全國新課標卷Ⅱ）回答與草原生態系統相關的問題：

（1）草原上鼠的天敵從鼠獲得的能量最終來自于固定的能量。

（2）草原上，某種鼠的種群密度除了受遷入率和遷出率_____________的影響外，還受該鼠種群的__________、__________、年齡組成和性別比例等因素的影響。

（3）用樣方法調查某種雙子葉植物種群密度時，為避免調查者主觀因素的影響，要做到__________。

（4）草原生物群落的空間結構包括__________和__________。

【例題評析】試題信息簡潔，以“草原生態系統”為附著點，既考查了生態系統的能量流動，又考查了生態系統的上游知識，如種群特征、樣方法、群落的空間結構等知識，題雖不難但廣度大。

【解題思路】（1）任何生態系統中參與流動的能量最終均來自于生產者固定的能量。（2）種群密度是種群最基本的數量特征，要受遷入率和遷出率、出生率和死亡率、年齡組成和性別比例等其他種群特征的影響。（3）用樣方法調查某種雙子葉植物種群密度時，為避免調查者主觀因素的影響，要做到隨機取樣。（4）任何生物群落的空間結構均包括垂直結構和水平結構。

【答案】（1）生產者 （2）出生率 死亡率 （3）隨機取樣 （4）垂直結構 水平結構

牛刀小試：

1.某陸地生態系統中，除分解者外，僅有甲、乙、丙、丁、戊5個種群。調查得知，該生態系統有4個營養級，營養級之間的能量傳遞效率為10%～20%，且每個種群只占一個營養級。一年內輸入各種群的能量數值如下表所示，表中能量數值的單位相同。

種群 甲 乙 丙 丁 戊能量3.56 12.80 10.30 0.48 226.50

回答下列問題：

（1）請畫出該生態系統中的食物網。

（2）甲和乙的種間關系是__________；種群丁是該生態系統生物組分中的__________。

（3）一般來說，生態系統的主要功能包括__________、__________，此外還具有信息傳遞等功能。碳對生物和生態系統具有重要意義，碳在__________和__________之間的循環主要以CO2的形式進行。

2.果園是一個人工生態系統，生態系統中參與了人的許多管理行為，根據該生態系統特點，回答下列問題：

（1）利用生物防治方法可控制果園害蟲種群密度，如用信息素（E）－2－壬烯醇誘殺害蟲麗金龜，可破壞其種群____________________。

（2）科研人員對板栗園內的栗癭蜂和長尾小蜂的數量進行了連續5年的檢測，結果如上圖。據此判斷這兩個物種的種間關系是____________________。

（3）每年輸入果樹的能量，一部分被初級消費者攝取，其余能量的去處是____________________、______________________________。

（4）如果不對果園土壤進行管理，果樹林下將會出現從一年生草本植物為優勢，到多年生草本植物為優勢，再到草本與灌木混生等階段的演替。在草本與灌木混生階段，果園內很少有一年生草本植物生長，其原因是______________________________________________。

【答案】（1）性別比例 （2）捕食 （3）在果樹的呼吸作用中以熱能形式散失 被分解者分解和未分解的殘枝敗葉

（4）一年生植物在爭奪陽光和空間等競爭中被淘汰

（作者單位：山東省新泰市教學研究室）