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•一、种群和群落•1.种群的特征Ⅰ•2.种群的数量变化Ⅱ•3.群落的结构特征Ⅰ•4.群落的演替Ⅰ第四章种群和群落考纲下载•二、实验•5.探究培养液中酵母菌数量的动态变化•6.土壤中动物类群丰富度的研究•7.探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替•热点提示•1.种群密度的调查方法•2.种群特征之间的内在联系•3.“J”型曲线和“S”型曲线形成的条件及特征•4.“S”型曲线在实践中的应用•5.群落中各种生物之间的相互关系探究•6.群落中的分层现象及影响因素•7.群落演替的类型及过程•8.人类活动对群落演替影响的探究第1、2节种群的特征及其数量的变化答案:同种数量制订计划标志重捕法答案:总数种群密度想一想：种群必须具备“三同”，即同一时间、同一地点、同一物种；物种主要是看在自然条件下能否相互交配并产生可育后代。答案:增长型衰退型变化趋势议一议：标志重捕法的适用条件是什么？答案：①标志个体在整个调查种群中分布均匀；②未标志个体和被标志个体都有同样被捕获的机会；③调查期中没有迁入和迁出；④调查期中没有新个体的出生和死亡。答案:增长稳定充裕连续增长环境条件环境容纳量K值答案:出生率人工控制看一看：当刚迁入时，食物和空间条件充裕，种群增长速率较快，接近“J”型曲线；当繁殖到一定程度后，环境中的容纳量接近饱和，种群增长减缓，呈“S”型曲线，最后种群数量趋于稳定。思一思：自然界中生物种群的增长常表现“S”型增长的实质是什么？答案：种群的增长率在各个阶段不相同所致•种群分布型(浙江科技版)•分布型是指种群中个体的空间配置格局，包括集群分布、随机分布和均匀分布三种类型。在密度相同的情况下，种群可以有不同的分布型。小空间尺度上种群的随机分布、均匀分布和集群分布如图所示：•(1)小空间尺度上生物种群的分布受到种群内和种群间的相互作用影响，受到物理环境的结构影响，或者同时受上述两个方面的影响。•(2)在大的空间尺度上，种群内的个体都是成聚集分布的，如北美洲大陆上的越冬和繁殖鸟，都集中分布在几个被称为“热点”的地区。种群在热点地区有比非热点地区高得多的种群密度。又如中国的大熊猫种群，就成群分布而集中生活在岷山、邛崃山、大小相岭和秦岭等山脉。•1.种群的分布型哪种类型常见？•【提示】集群分布是常见的分布型，如橡树和雪松的种子常落在母株附近形成集群。蛾类因趋光性、蚯蚓因趋湿性和藤壶附着在同一块岩石上而形成集群。人类在地球表面也呈集群分布。•2．种群均匀分布的原因是什么？•【提示】均匀分布是种内斗争的结果，如动物的领域行为、树木争夺树冠空间和根部空间所进行的斗争，以及沙漠植物争夺水分所进行的斗争，都能导致均匀分布。•1．种群概念的理解•(1)两个要素：“同种”和“全部”。•(2)两个条件：“时间”和“空间”，即种群的的时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。•(3)两个方面•①从生态学的观点来看：种群是生物繁殖的基本单位，又是生物群落的基本组成单位。•②从进化的观点来看：种群是生物进化的基本单位，也是基因库的最小单位。•(4)种群虽然是由许多同种个体组成的，但它不是个体的简单相加，而是通过种内关系组成一个有机整体。种群的特征是个体所不具有的，个体只能具有性别、年龄、出生、死亡等特征。•(5)种群是物种的存在形式。2．种群各特征之间的关系•(1)种群密度是种群最基本的数量特征，种群密度与种群数量呈正相关。•(2)出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是决定种群大小和种群密度的•直接因素。出生率大于死亡率、迁入率大于迁出率时，种群数量增加；反之，种群数量减少。•(3)年龄组成和性别比例则是通过影响出生率和死亡率而间接影响着种•群密度和种群数量的，是预测种群密度(数量)未来变化趋势的重要•依据。如年龄组成的三种类型：•①增长型：出生率＞死亡率⇒种群密度将增大：•②稳定型：出生率≈死亡率⇒种群密度基本不变•③衰退型：出生率＜死亡率⇒种群密度将减小•(1)性别比例•种群的性别比例是指种群中雌雄个体数目的比例，此处的“雌雄个体”为可育个体，不包括不具有生殖能力的个体(如蜜蜂中的工蜂)。因此，种群的性别比例大致有三种类型：•①雌雄相当：多见于高等动物。•②雌多于雄：多见于人工控制的种群，如奶牛等。•③雄多于雌：多见于营社会性生活的昆虫，如蜜蜂、蚂蚁等。•(2)长期自然选择使不同生物种群都有一定的性别比例，假若因各种因素改变种群的性别比例或性别比例失调，会引起种群数目改变，如用性引诱剂诱杀害虫雄性个体后，性别比例改变而导致种群出生率降低。•1．威海市水产研究所有8个池塘，其中6个池塘养的是鲫鱼，另外2个池塘养的是地中海鳎鱼，那么，这8个池塘里的鱼是()•A．一个生物群落B．一个物种、两个种群•C．两个种群、两个物种D．八个种群、两个物种•解析：8个池塘里有6个池塘养鲫鱼，2个池塘养地中海鳎鱼，生活在同一个池塘中的全部鲫鱼为一个种群，生活大同一个池塘中的地中海鳎鱼为一个种群。鲫鱼和地中海鳎鱼不属于同一个物种，因此8个池塘中的鱼可看作两个物种，八个种群，不能构成一个群落。•答案：D•2．下列选项中，不属于对种群数量特征描述的是()•A．我国的人口将逐渐步入老龄化阶段•B．2003年，广东省人口的出生率为1.329%•C．橡胶种子散布能力差，常在母株附近形成集群•D．由于薇甘菊入侵，松树种群死亡率较高•解析：种群特征主要是指：种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率等。A选项指的是年龄组成；B选项指的是出生率；D选项指的是死亡率；而C选项是种群的空间特征，而非数量特征，故答案为C。•答案：C样方法标志重捕法调查对象植物或活动范围小的动物活动范围大的动物调查程序确定调查对象↓↓计数↓计算种群密度(取平均值)确定调查对象↓捕获并标记(数量为N1)↓重捕、计数.↓计算种群密度()注意事项①随机取样②样方大小适中③样方数量不易太少④易选双子叶植物①调查时没有迁入和迁出、出生和死亡②标志物不能过于醒目，不能影响标志对象正常的生理活动，不易脱落•特别提醒:(1)采用样方法调查种群密度时，计数原则：•同种生物个体无论大小都要计数，若有正好长在边界线上的，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则，如下图。注：图甲为方形样方，图乙为圆形样方，实心圈表示统计或测量的个体，虚线表示圆形样方的直径。(2)对于有趋光性的昆虫，还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查它们的种群密度。•3．(2010·珠海模拟)下列关于种群密度调查的叙述，合理的是()•A．蔓生或丛生的单子叶植物都属于较为理想的抽样调查的对象•B．活动能力强的高等动物的种群密度由于不容易捕获，所以不适宜用标志重捕法•C．取样调查的关键是要做到随机取样•D．种群密度能准确反映种群数量的变化趋势•解析：一般选取双子叶植物调查。活动能力强的动物应用标志重捕法。年龄组成可反映种群数量变化趋势。•答案：C1．曲线图解2．两曲线的比较曲线比较“J”型曲线“S”型曲线坐标曲线增长率值处增长最快，达到K值的增长率为0形成条件理想状态——食物(养料)充足、空间条件充裕、气候适宜、没有敌害现实状态——在有限环境中，随种群密度上升，个体间因空间、食物(养料)等生活条件引起的种内斗争加剧且天敌增多特点种群数量连续增长，第二年是第一年的λ倍(Nt＝N0λt，λ代表增长倍数)增长到一定数量保持相对稳定；增长率先增大，后减小，数量达稳定状态时，增长率为0，即值处增长率最大适用范围实验条件下或种群迁入新环境最初一段时间自然种群共同点都表示种群数量随时间变化而变化，且都只研究种群数量变化中的增长问题3.K值与K/2在实践中的应用注意事项灭鼠捕鱼K/2(达到最大增长率)灭鼠后，防止鼠的种群数量在K/2附近，这样鼠的种群数量会迅速增加，无法达到灭鼠效果捕捞后，使鱼的种群数量维持在K/2，这样鱼的种群数量会迅速回升K(环境容纳量)降低K值，改变环境条件，使之不适合鼠生存保护K值，保证鱼生存的环境条件，尽量提升K值•误区警示：(1)自然条件下，种群数量变化都是“S”型，包括外来物种入侵，除非题目中明确告知以下信息才可考虑“J”型变化：①理想条件下；②实验室条件下；③食物和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等几个条件同时满足；④外来物种入侵早期阶段；⑤无环境阻力状况。•(2)“J”型、“S”型曲线横坐标代表时间，纵坐标代表个体数量。若纵坐标改为增长率，则“J”型曲线的增长率应为稳定不变；“S”型曲线的增长率应为先增大后减小，其中在种群数量为K/2时达到最大，K值时变为0。•(3)Nt＝N0·λt，λ代表增长倍数，不是增长率。λ1时，种群密度增大；λ＝1时，保持稳定；λ1时，种群密度减小。•(4)“S”型曲线中K/2时的增长速率最大，因此，指导渔业生产时，应在略大于K/2时进行捕捞，捕捞后保持在K/2；若超过K/2，增长速率下降，但个体数仍然增多。•4．关于种群增长曲线的叙述，正确的是()•A．呈现“J”型曲线的种群中无种群密度的改变•B．“S”型曲线的增长率最终变为0时，种群达到其环境容纳量•C．如果种群数量的年增长率为0，则种群中无繁殖现象•D．种群增长曲线同数学方程式一样，能精确反映种群数量的变化趋势•解析：“J”型曲线和“S”型曲线都能直观地反映种群数量的增长趋势，但不能精确反映其种群数量的变化；“J”型曲线中种群密度一直在增加；“S”型曲线有环境容纳量，达到环境容纳量时，种群增长率为0，但此时种群内仍有出生和死亡，只是二者达到了相对平衡。•答案：B•【例1】(2009·山东理综)右图曲线a、b表示•两类生物种群密度与存活率之间的关系。•下列分析错误的是()•A．曲线a代表的种群个体一般体型较大，营养级较高•B．依据曲线b，人工养蜂时种群密度中等最好•C．对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大•D．种群密度为d时，曲线b代表的种群个体间竞争最剧烈•思路点拨：纵坐标为存活率，横坐标为种群密度，a种生物种群密度较大时，存活率较低，说明一般个体较大，营养级别较高；对于生物b来说，种群密度中等时，存活率较高，种内斗争也就较弱。曲线b代表的种群，当种群密度为d时，存活率最高，种群个体间的竞争与种群密度有关。种群密度越大，个体间的斗争越剧烈。•答案：D•【例2】(2010·安徽理综)用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：时间(天)15913172125293337成虫数(只)6102871131207270302327341根据表中数据分析，下列结论正确的是()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•思路点拨：据图可知，随培养时间的延长，个体数量不断增加，但增长速率先上升后下降。当个体数量达到一定程度后，种内斗争加剧，所以种群增长速率下降。•答案：C•考场反馈：考生由于审题不准，对题中的关键词理解不到位。如对“增长率”理解不到位导致出错。因此在复习备考过程中要特别注意对概念的内涵和外延的把握，切实理解并会运用每一个概念。•【例3】东方田鼠不同于家鼠，喜野外环境。2007年6月下旬以来，栖息在洞庭湖区400多万亩湖洲地中的约20亿只东方田鼠，随水位上涨部分内迁。它们四处打洞，啃食庄稼，严重威胁沿湖防洪大堤和近800万亩稻田。•(1)生态学家研究发现，东方田鼠种群是在围湖造田期间迁入湖洲地的，迁入初期种群数量很少，一个月内随着水稻和芦苇等作物种植面积的不断扩大而迅速增长。为研究东方田鼠种群数量的变化规律，生态学家构建了数学模型，其过程如表所示。构建数学模型的一般方法构建东方田鼠种群增长模型的主要步骤Ⅰ.观察对象，搜集现实信息Ⅰ.东方田鼠繁殖能力很强，在最初的1个月内，种群数量每天增加1.47%Ⅱ.Ⅱ.Nt＝N0·λt(其中，Nt代表t天后东方田鼠的数量，t表示天数，λ表示该种群数量是一天前种群数量的倍数，N0表示最初的东方田鼠的数量)Ⅲ.通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正Ⅲ