搜索
第4章种群和群落考纲内容及能力要求考向定位1.种群的特征Ⅰ2.种群的数量变化Ⅱ3.群落的结构特征Ⅰ4.群落的演替Ⅰ5.探究培养液中酵母菌数量的动态变化Ⅱ6.土壤中动物类群丰富度的研究Ⅱ7.探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替Ⅱ1.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条件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节种群的特征第2节种群数量的变化基础梳理种群及其数量特征基础梳理1．种群的概念：在一定的自然区域内，__________生物的全部个体。2．种群数量特征(1)种群密度①概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数。是种群最基本的__________特征。②调查方法：样方法(__________法和__________法)和标志重捕法。同种数量五点取样等距取样(2)出生率、死亡率①概念a.单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。b.单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。②意义：是决定种群大小和__________的重要因素。(3)迁入率、迁出率①概念：对一个种群来说，单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比率。②意义：决定种群大小和种群密度的因素。种群密度(4)年龄组成①概念：种群的年龄组成是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。②类型：__________、稳定型和__________。③意义：可预测种群数量的______________。(5)性别比例：种群中雌雄个体数目的比例。3．种群的空间特征：组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局。变化趋势增长型衰退型归纳整合一、种群概念及其特点1.种群概念的理解(1)两个要素：“同种”和“全部”①“同种”：指同一物种，即种群是物种存在的具体形式。②“全部”：指一个群体，包括该物种的幼体和成体等。(2)两个条件：“时间”和“空间”，即种群具有一定的时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。(3)两个基本单位①种群是生物繁殖的基本单位。②种群是生物进化的基本单位。(4)两个方面①内涵：它具有种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率等一系列特征。②外延：有复杂的种内关系。2.种群的特点：一个种群不是简单个体的累加，而是具有发展、自我调节、动态稳定以及种群密度等一系列特征的有机整体。相互关系可图示如下：二、种群特征之间的关系1.在种群的四个基本特征中，种群密度是最基本的特征。种群密度越高，一定范围内种群个体数量越多，即种群密度与种群数量呈正相关。1.在种群的四个基本特征中，种群密度是最基本的特征。种群密度越高，一定范围内种群个体数量越多，即种群密度与种群数量呈正相关。2.影响种群数量变化的因素(1)决定因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率出生率、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。出生率与死亡率及迁入率与迁出率的差值为正时，种群数量增加；反之，种群数量减少。(2)影响因素自然因素：气候、食物、天敌、传染病等人为因素：如人工养殖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。如下：(1)年龄组成①增长型：出生率＞死亡率→增大；②稳定型：出生率≈死亡率→基本不变；③衰退型：出生率＜死亡率→减小。(2)性别比例①♀＞♂→增长快；②♀≈♂→相对稳定；③♀＜♂≈增长慢。跟踪训练1．(2009年广东卷)下列叙述中，不属于种群空间特征描述的是（）A．斑马在草原上成群活动B．每毫升河水中有9个大肠杆菌C．稗草在稻田中随机分布D．木棉树在路旁每隔5米种植解析：组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局叫做种群的空间特征。种群的空间分布一般可概括为三种基本类型：随机分布、均匀分布和集群分布。B项为种群密度，不属于空间特征。答案：B2.(2008年广东卷)水华是水体富营养化常见的一种自然现象，从种群特征分析，水华属于（）A．不规则波动B．不均匀分布C．短期内暴长D．季节性消长解析：水体富营养化导致某些藻类等短时间内大量繁殖，这一现象若出现在海洋则为赤潮，若出现在淡水湖泊则为水华。从种群特征分析，水华属于种群数量的短期内暴长。答案：C种群数量的变化基础梳理1.研究方法：构建数学模型的步骤：观察研究对象，提出问题→→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达→。2.“J”型曲线(1)条件：理想环境；(2)公式：。3.“S”型曲线(1)条件：有限环境；(2)定义：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线；出合理的假设提通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正Nt=N0λt(3)K值：又称，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。4.种群数量波动和下降的原因：气候、食物、天敌、传染病等。方法提示：调查种群密度的常用方法1.样方法——调查植物种群密度的常用方法(1)两个概念①样方：样方也叫做样本。从研究对象的总体中，抽取出来的部分个体的集合。②随机取样：在抽样时，总体中每一个个体被抽选的机会均等，且每一个个体被选与其他个体间无任何牵连，既满足随机性又满足独立性的取样。最大数量环境容纳量(2)常用的取样方法①点状取样法。点状取样法中常用的为五点取样法。这种方法适用于调查植物个体分布比较均匀的情况。②等距取样法。当调查对象的总体分布为长条形时，可采用等距取样法。(3)适用范围：植物和活动范围小的动物如蚯蚓，另外调查某种昆虫卵、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等也可用样方法。(4)计算样方内种群密度的平均值，即为该种群密度的估计值。2.标志重捕法——调查动物种群密度的常用方法在标志重捕法中，为保证标志个体与非标志个体在重捕时的概率相等，标志技术及其操作应注意：(1)适用范围：活动能力强、活动范围大的动物。(2)标志物和标志方法必须不影响动物的身体正常，不会对动物的寿命和行为产生影响。(3)标志不能过分醒目。因为过分醒目的个体，在自然界中有可能改变被捕食的概率，最终有可能改变样本中标志个体的比例而导致结果失准。(4)标志符号必须能够维持一定的时间，在调查研究期间不会消失。(5)根据重捕样本中标志者的比例，估计该区域的种群总数，可计算出某种动物的种群密度：种群密度=标志个体数×重捕个体数／重捕中的标志个体数。归纳整合一、种群数量变化规律及分析1.类型(1)指数式增长——“J”型曲线(2)逻辑斯蒂增长——“S”型曲线二、关于种群数量变化的“S”型曲线的探讨种群数量增长的“S”型曲线反映的是种群数量在一个有限环境中随时间变化而变化的规律的曲线，如下图。1.关于种群数量变化规律的探讨：由图中可看出，种群数量在不同时期或期间的数量有多少之别，种群增长率也有快慢之分。2.关于制约因素的探讨在0→2期间，食物、生存空间充裕，种内斗争、天敌等因素的制约强度小。在1→4期间，环境中各制约因素的作用强度逐渐增大，在4时期及以后达到最大。3.关于“S”型曲线与“J”型曲线，波动曲线的包含与被包含关系在图中，0→3期间，近似于“J”型曲线，可以说“S”型曲线包含了“J”型曲线，但这一段不等于“J”型曲线。(在“J”型曲线中瞬时增长率是不变的，而在“S”型曲线中该值是不断变化的)4.“S”型曲线在生产实践中的指导意义根据“S”型曲线的特点，由于在1/2K时增长率最大，因此，为了持续获得较多的生物资源，一方面应设法增大环境容纳量K，如加强生物生存环境的管理，另一方面，捕捞、采伐应该在种群数量达到1/2K以上时进行，而且剩余种群数量应保持在1/2K左右。若要对有害生物进行防治，一方面应设法使其环境容纳量K变小，另一方面通过引入天敌等措施，将种群数量尽量控制在较低水平。三、“J”型曲线和“S”型曲线的比较项目“J”型曲线“S”型曲线前提条件食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想状态受空间、食物、天敌等制约的有限的自然状态种群增长率增长率为常数(无限增长)随种群密度上升而下降；0和K时的增长率为0，K/2时增长率最大K值的有无无K值有K值曲线形成的原因无种内斗争，缺少天敌种内斗争加剧，天敌数量增多联系两种增长曲线的差异主要是因环境阻力的大小的不同，对种群增长的影响不同跟踪训练1．(2009年山东卷)右下图曲线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解析：本题通过曲线图的形式反映了种群密度和存活率之间的关系，要求学生具备能够从图示中获取相关信息的能力。依据曲线b,种群密度中等时存活率最大，故B正确。曲线a代表的大型动物，由图可知，种群密度越大存活率越低，对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大，所以A、C正确。D项中种群密度越大，种群个体间竞争越剧烈，故此d点不是曲线b代表的种群个体间竞争最剧烈的点。答案：D2.(2008年江苏卷)下列选项中，对种群密度影响最严重的是（）A．①B．②C．③D．④编号生态系统采集对象现有生物量年增长率/%年采收量①马尾松林马尾松200000m321000m3②淡水湖泊鲫鱼10000m3353600kg③山地甘草1000kg20300kg④滩涂沙蚕10000kg30500kg解析：根据题意可知，马尾松的年增长量为4000m3，而年采收量为1000m3，年采收量小于增长量；鲫鱼的年增长3500kg，而年采收量为3600kg，年采收量与增长量持平；甘草的年增长量为200kg，而年采收量为300kg，年采收量远大于年增长量；沙蚕的年增长量为3000kg，而年采收量为500kg，年采收量小于增长量。答案：C热点聚焦种群数量变化规律和应用为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上()A.种群数量相对稳定B.种群增长量最大C．种群数量最大D.环境条件所允许的种群数量最大解析：本题考查的知识点是“S”型增长曲线的生物学意义。可先回忆种群增长的“S”型曲线，在纵轴上找出K值和K/2值，然后再找出K/2值在“S”型曲线上所对应的点，仔细分析比较就可以发现，曲线在该点处的斜率最大，而斜率表示的生物学意义就是增长率(单位时间内的增长量)，增长率大意味着在相同的时间内可获得最大的生物量，种群在该点的恢复能力也是最强的。只有选项B符合题意，而选项A、C是种群个体数量在K值时所具有的特征，选项D是K值的定义。答案：B名师点睛:渔业中通常以重量为产量的指标，影响资源重量的有两个因素，即自然死亡率和渔捞死亡率(即捕鱼量)；同样也有两个使资源重量增加的因素，即生长量和补充量。如要维持持久产量，就要使种群数量保持平衡，即要：自然死亡率+渔捞死亡率(即捕鱼量)=生长量+补充量，这意味着在资源未利用期内，资源种群数量大致年复一年地保持平衡；当开始利用资源时，受利用种群数量开始变小，渔捞死亡量(即捕鱼量)必须由以下三种方式得到补偿：①更大的补充量；②更大的生长量；③减少自然死亡。当种群密度处于“S”型增长曲线的拐点K/2时，种群增长量最大。热点训练加拿大一枝黄花属双子叶多年生草本植物，原产北美。作为观赏植物引入我国，现已在一些地区蔓延成灾，有“植物杀手”之称，严重威胁这些地区的生物多样性。为了研究加拿大一枝黄花在某地区的分布与危害性，有人做了如下调查：将调查的地块划分成10等份，每份内取1个样方，分别统计各样方内的植物种类和数量，计算各种植物的种群密度。近五年植物种群变化的调查结果汇总如下：2000年2001年2002年2003年2004年加拿大一枝黄花1.95.19.415.116.5狗牙根8.06.25.63.91.6巢菜3.02.11.10.20车前草3.02.00.400婆婆纳3.22.81.71.