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第八单元生物与环境专题２１ 种群与群落对应学生用书起始页码Ｐ２１１考点１种群 一、种群的特征１．种群的数量特征 （１）种群密度是种群最基本的数量特征。（２）直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。（３）年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势。年龄组成是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度的。年龄组成增长型：出生率＞死亡率→增加稳定型：出生率≈死亡率→不变衰退型：出生率＜死亡率→减小{}种群密度（４）性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。２．种群的空间特征（１）含义：组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局。（２）类型：均匀分布、随机分布、集群分布。二、种群密度的调查方法１．“两看法”选择合适的种群密度调查方法注：丛生或蔓生的单子叶草本植物不适宜用样方法。２．样方法与标志重捕法的比较样方法标志重捕法调查对象双子叶植物或活动范围小、活动能力弱的动物活动范围大、活动能力强的动物调查程序确定调查对象选取样方↓关键随机取样方法五点取样法等距取样法计数↓计算种群密度↓所有样方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ＮＮ１＝Ｎ２Ｎ０()↓捕获数Ｎ２标记数Ｎ０{续表样方法标志重捕法注意事项Ａ．随机取样；Ｂ．样方大小适中；Ｃ．样方数量不宜太少Ａ．调查期间无迁入和迁出、出生和死亡或能测定数目变化情况；Ｂ．标志物对所调查动物生命活动无影响 （１）如何计数下图样方的个体数量？提示：①样方内的个体全部计数。②甲图中边界线上的个体只计数样方相邻两边及其顶点上的。乙图中边界线上的个体只计数虚线左侧压线个体。（２）为什么利用标志重捕法得到的种群密度会偏大？提示：①在实际情况下，动物在被捕获一次后再次被重捕的机会会降低。②动物具有很强的活动性，有时会引起标记物的脱落。 三、种群数量增长的两种类型１．曲线Ａ为“Ｊ”型曲线（１）形成原因：食物和空间充裕、气候适宜、无敌害。（２）数学模型Ｎｔ＝Ｎ０λｔＮ０：种群起始数量ｔ：时间Ｎｔ：ｔ年后该种群的数量λ：该种群数量是一年前种群数量的倍数ìîíïïïï（３）曲线特点：种群数量是以一定的倍数连续增长的。２．曲线Ｂ为“Ｓ”型曲线（１）形成原因：食物、空间有限（２）曲线特点种群数量达到Ｋ／２时，增长速率最大种群数量达到环境容纳量（即Ｋ值）后， 将停止增长{（３）应用 建立卧龙自然保护区→改善大熊猫栖息环境 ↓保护大熊猫←提高环境容纳量３．图中阴影部分为环境阻力，按自然选择学说，就是生存斗争中被淘汰的个体数。（１）“Ｊ”型曲线与“Ｓ”型曲线的差异：环境阻力的有无。（２）Ａ、Ｂ曲线联系：“Ｊ”型曲线环境阻力→“Ｓ”型曲线。４．“Ｓ”型曲线中Ｋ值与Ｋ／２值的分析与应用（１）Ｋ值与Ｋ／２值的分析（２）Ｋ值与Ｋ／２值的应用Ｋ值减小环境阻力增大Ｋ值→保护野生资源→草原最大载畜量不超过Ｋ值合理确定载畜量→增大环境阻力降低Ｋ值→防治有害生物→Ｋ／２值渔业捕捞后的种群数量要在Ｋ／２处Ｋ／２前防治有害生物，严防达到Ｋ／２处 （１）Ｋ值是一成不变的吗？提示：Ｋ值不是一成不变的。Ｋ值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，Ｋ值会下降；反之，Ｋ值会上升。（２）最大捕捞量和最大日捕捞量有何不同？提示：①种群数量略多于Ｋ／２时及时捕捞并维持在Ｋ／２时，可以获得可持续利用的最大捕捞量但不能获得最大日捕捞量。②种群数量在Ｋ值时捕捞可获得最大日捕捞量。考点２群落 一、群落的概念与物种组成１．生物群落概念：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。２．生物群落物种组成（１）意义：是区别不同群落的重要特征。（２）衡量指标：丰富度，即群落中物种数目的多少。（３）规律：不同群落丰富度不同，一般越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富。（４）探究实验：土壤中小动物类群丰富度的研究取样方法取样器取样法统计方法记名计算法和目测估计法二、群落中生物的种间关系１．生物种间关系互利共生寄生竞争捕食数量坐标图续表互利共生寄生竞争捕食营养关系图常见形式：举例地衣，大豆与根瘤菌蛔虫与人牛与羊，农作物与杂草狼与兔，青蛙与昆虫 ２．生物种间关系的判断（１）“同升同降”→互利共生，如图甲（２）一升一降→竞争寄生→一方灭绝→竞争，如图丙→两方皆在→寄生，如图乙说明：在竞争力不同的两种生物中，一方因竞争力弱灭绝，而寄生关系中，一般不会淘汰物种。（３）交替升降→竞争捕食→一方最高时另一方最低→竞争，如图丁→升降紧相随→捕食，如图戊三、群落的空间结构１．Ａ图为群落的垂直结构（１）表现：垂直方向上有明显的分层现象。（２）影响因素植物：阳光、温度等动物：栖息空间和食物（３）意义：显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。２．Ｂ图为群落的水平结构（１）表现：呈水平方向上生物常镶嵌分布。（２）影响因素：地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点不同以及人和动物的影响等。３．群落结构的形成原因与意义（１）形成原因：在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。（２）意义：利于群落整体对自然资源的充分利用。 （１）竹林中竹子高低错落有致，这是垂直结构吗？提示：不是。垂直结构涉及的是群落中“不同物种”在空间垂直方向上呈现的“分层”现象，切不可将“同种生物”的高低差异视作垂直结构。（２）高山从低到高植被分布依次为阔叶林—针叶林—高原草甸—苔原，这是群落的垂直结构吗？提示：不是。高山植被从低到高分布不同是由于随海拔高度升高，温度下降明显，从而导致不同海拔高度植被分布不同。这种状况与地球南（北）半球随纬度升高植被分布的原理相同，属于植物的地带性分布，不是群落垂直结构中的分层现象。 四、群落的演替１．概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。２．类型（１）两种类型的比较 类型内容 初生演替次生演替起点原先从没有过植被，或虽存在过植被，但被彻底消灭了的地方虽失去了原有植被，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方时间经历的时间比较长经历的时间比较短速度缓慢较快影响因素自然因素人类活动较为关键实例裸岩上的演替裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段弃耕农田上的演替弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木阶段→乔木阶段（２）“两看法”判断初生演替和次生演替３．人类活动对群落演替的影响：会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。４．自然群落演替的特征演替方向演替是群落组成向着一定方向，随时间而变化的有序过程，因而它往往是能预见的或可测的能量总生产量增加，群落的有机物总量增加结构生物种类越来越多，群落的结构越来越复杂稳定性演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的不可逆变化，一般地，演替过程中群落稳定性越来越高 （１）演替最终都能形成森林吗？提示：不一定。演替最终能否形成森林取决于所处地域的气候条件，如干旱地区或冻土地带很难演替到森林阶段。（２）群落演替时，不同种群间是取而代之还是优势取代？在森林阶段，还能否找到地衣、苔藓等植物？提示：在群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是指优势取代，而不是“取而代之”。如形成森林后，乔木占据了优势，取代了灌木的优势，但森林中仍有灌木、草本植物、地衣、苔藓等。对应学生用书起始页码Ｐ２１４一 种群数量增长的模型分析与应用（科学思维）１．种群“Ｊ”型增长的数学模型：Ｎｔ＝Ｎ０λｔ，λ代表种群数量是一年前种群数量的倍数，不是增长率。（１）λ＞１时，种群密度增大，如图中ＡＢ段。（２）λ＝１时，种群密度保持稳定，如图中Ｂ、Ｄ点。（３）λ＜１时，种群密度减小，如图中ＢＤ段。２．种群增长的“Ｊ”型与“Ｓ”型模型项目“Ｊ”型增长“Ｓ”型增长前提条件理想状态：食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害现实状态：食物和空间有限、气候多变、存在敌害种群数量增长模型续表项目“Ｊ”型增长“Ｓ”型增长有无Ｋ值无Ｋ值有Ｋ值种群增长率和增长速率模型联系 ３．Ｋ值的不同表示方法Ａ、Ｃ、Ｄ对应的种群数量即为Ｋ值，Ａ′、Ｃ′、Ｄ′对应的种群数量为Ｋ／２。（２０１９河南洛阳尖子生第一次联考，２１）在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数量进行了调查之后，又开展了连续４年的跟踪调查，计算其Ｌ值（Ｌ＝当年末种群个体数量／前一年末种群个体数量），结果如图所示。下列关于这４年调查期间的种群数量变化的叙述，错误的是（ ）Ａ．第１年末，甲、乙两种群的增长速率不一定相等Ｂ．第２年末，乙种群数量不一定大于甲Ｃ．第３年末，乙种群数量达到了最大值Ｄ．这４年中，甲种群每年增加的数量是相等的思路导引识图细审题析图忆旧知→判图明是非→分析作答曲线的变化趋势Ｌ值的含义解析 种群增长速率是指种群在单位时间内增加的数量，第１年末，甲种群的Ｌ值等于１．５，说明其种群数量在增加，而乙种群的Ｌ值约为１．０，说明其种群数量基本不变，因此甲、乙两种群的增长速率不一定相等，Ａ正确；第２年末，甲种群的Ｌ值小于乙种群，因未知第１年末甲、乙种群数量，所以乙种群数量不一定大于甲种群，Ｂ正确；１～３年，乙种群的Ｌ值持续大于１．０，说明乙种群的数量一直在增加，因此第３年末，乙种群数量达到了最大值，Ｃ正确；这４年中，甲种群的Ｌ值均为１．５，说明甲种群的数量逐年增加，但每年增加的数量不相等，Ｄ错误。答案 Ｄ错因分析 解答此类问题的关键是抓住Ｌ值的内涵，即Ｌ＝１、＞１、＜１时的种群数量变化依次是不变、增加、减少。１－１ （２０１９江西上饶中学开学检测，１９）下列有关环境容纳量的说法，正确的是（ ）试管号ⅠⅡⅢⅣ培养液体积（ｍＬ）１０５１０５起始酵母菌数（×１０３个）１０５５１０ Ａ．在探究酵母菌种群数量变化实验时，设计了如表所示的几组实验，第Ⅰ组和第Ⅲ组到达Ｋ值所需时间相同Ｂ．“Ｊ”型曲线的Ｋ值比“Ｓ”型曲线的Ｋ值大Ｃ．在一个生态系统中引入某生物的天敌，会降低该种生物的Ｋ值Ｄ．种内斗争会降低生物的Ｋ值１－１答案 Ｃ 第Ⅰ组和第Ⅲ组培养液体积相同，Ｋ值相同，但由于开始的个体数量不同，所以到达Ｋ值所需时间不相同，Ａ错误；“Ｊ”型曲线没有Ｋ值，“Ｓ”型曲线有Ｋ值，Ｂ错误；在一个生态系统中引入某生物的天敌，该种群的生存环境变差，Ｋ值随之降低，Ｃ正确；种内斗争是一个种群的内部变化，不是种群环境的改变，Ｋ值不会变，Ｄ错误。 １－２ （２０１９河南九师联盟质量检测，５）如图为液体培养液中酵母菌种群数量变化示意图，下列叙述正确的是（ ）Ａ．ａ点时酵母菌数量增长最快，此时无种内斗争Ｂ．定期补充营养物质和清除代谢废物，ｂ点会上升Ｃ．ｃ～ｄ段，酵母菌的种群数量和增长速率呈负相关Ｄ．该种群的Ｋ值只与培养基中养分、空间、温度有关１－２答案 Ｂ ａ点时酵母菌数量增长最快，但此时种群中存在种内斗争，只是种内斗争比较弱，Ａ错误；定期补充营养物质和清除代谢废物，改善了酵母菌的生存环境，酵母菌的Ｋ值会增加，Ｂ正确；ｃ～ｄ段，酵母菌的种群数量和增长速率呈正相关，均下降，Ｃ错误；该种群的Ｋ值与培养基中养分、空间、温度、ｐＨ和有毒代谢物等因素有关，Ｄ错误。二 酵母菌种群数量的变化和土壤小动物类群丰富度的研究（科学探究）（一）探究培养液中酵母菌数量的动态变化１．实验原理（１）用液体培养液培养酵母菌，种群的增长受培