生物總22 種群與群落

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1、專題22種群與群落生物（浙江選考專用）考點考點1 1種群的特征與數(shù)量變化種群的特征與數(shù)量變化基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識一、種群的概念一、種群的概念1.種群種群:指占有一定空間和時間的同一物種個體的集合體。2.與物種的關(guān)系:是物種的具體存在單位、繁殖單位和進(jìn)化單位?？键c清單二、種群的特征二、種群的特征1.出生率和死亡率出生率和死亡率(1)出生率:單位時間出生個體數(shù)占種群總個體數(shù)的百分?jǐn)?shù)或千分?jǐn)?shù)。死亡率:單位時間死亡個體數(shù)占種群總個體數(shù)的百分?jǐn)?shù)或千分?jǐn)?shù)。(2)自然增長率=出生率-死亡率。(3)地位及作用:出生率和死亡率,是決定種群興衰的晴雨表。2.年齡結(jié)構(gòu)(1)年齡結(jié)構(gòu):各個年齡組個體數(shù)量在種群中所占的比例

2、關(guān)系。(2)種群的年齡組:生殖前期、生殖期和生殖后期。(3)年齡金字塔(4)研究意義:預(yù)測種群數(shù)量的變化趨勢。3.性比率:種群內(nèi)兩性個體數(shù)量的相對比例。4.種群密度種群密度(1)種群密度:某個種群在單位空間或面積內(nèi)的個體數(shù)量。(2)動物種群密度的調(diào)查常采用標(biāo)志重捕法,其公式為種群數(shù)量N=(標(biāo)記個體數(shù)重捕個體數(shù))/重捕標(biāo)記數(shù)。5.種群分布型種群分布型:指種群中個體的空間配置格局,包括集群分布、均勻分布和隨機(jī)分布。6.種群的存活曲線種群的存活曲線:表示種群中全部個體死亡過程和死亡情況的曲線。橫坐標(biāo)是年齡,縱坐標(biāo)是存活個體數(shù)的對數(shù)值。有三種不同類型:類型(凸形)、類型(對角線形)和類型(凹形)。M

3、nm比較項目指數(shù)增長邏輯斯諦增長條件資源無限、空間無限和不受其他生物制約的理想條件下資源有限、空間有限和受其他生物制約的條件下增長特點 起始增長很慢,但隨著種群基數(shù)的加大,增長會越來越快起始加速增長,K/2時增長最快,此后增長減速,到 K值時停止增長或在K值上下波動有無K值無K值有K值曲線類型“J”形曲線“S”形曲線三、種群的增長方式三、種群的增長方式1.種群的指數(shù)增長和邏輯斯諦增長種群的指數(shù)增長和邏輯斯諦增長2.環(huán)境容納量(K值):在長時期內(nèi)環(huán)境所能維持的種群最大數(shù)量。四、種群的數(shù)量波動及調(diào)節(jié)四、種群的數(shù)量波動及調(diào)節(jié)1.概念概念:種群是一個動態(tài)系統(tǒng),種群中的個體數(shù)量是隨著時間而變化的。2.種

4、群數(shù)量波動的原因種群數(shù)量波動的原因:由出生率和死亡率的變動以及環(huán)境條件的改變引起的。3.種群數(shù)量波動的類型種群數(shù)量波動的類型:非周期波動和周期波動。4.調(diào)節(jié)種群數(shù)量的因素調(diào)節(jié)種群數(shù)量的因素:外源性因素和內(nèi)源性因素,前者包括氣候、食物、疾病、寄生和捕食等,后者包括行為調(diào)節(jié)和內(nèi)分泌調(diào)節(jié)。重點難點重點難點一、種群的概念及其特征一、種群的概念及其特征1.種群種群:指占有一定空間和時間的同一物種個體的集合體。(1)兩個要素:“同種”和“全部”,即種群是物種存在的形式。(2)兩個條件:“時間”和“空間”,即種群具有一定的時空限制,離開一定的空間和時間的種群是不存在的。(3)種群是物種的具體存在單位、繁殖單

5、位和進(jìn)化單位。2.種群數(shù)量特征的分析種群數(shù)量特征的分析種群數(shù)量特征間的關(guān)系:如圖,在種群各特征中,直接反映種群的繁榮與衰退的特征是種群密度。能夠直接決定種群大小變化的特征是出生率和死亡率。能夠預(yù)測種群數(shù)量變化方向的特征是年齡結(jié)構(gòu)。能夠間接影響種群個體數(shù)量變動的特征是性比率。二、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化二、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化1.實驗原理實驗原理酵母菌可以用液體培養(yǎng)基來培養(yǎng)。培養(yǎng)基中酵母菌種群的增長情況與培養(yǎng)液中的營養(yǎng)成分、空間、pH、溫度等因素有關(guān)。我們可以以培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量和時間為坐標(biāo)軸做曲線,從而掌握酵母菌的種群數(shù)量變化情況。2.實驗方法與步驟實驗方法與步驟

6、提出問題作出假設(shè)討論探究思路制訂計劃實施計劃(按計劃中確定的工作流程認(rèn)真操作,做好實驗記錄)分析結(jié)果,得出結(jié)論表達(dá)和交流。3.酵母菌計數(shù)方法酵母菌計數(shù)方法抽樣檢測方法抽樣檢測方法先將蓋玻片放在計數(shù)室上,用吸管吸取培養(yǎng)液,滴于蓋玻片邊緣,讓培養(yǎng)液自行滲入。多余的培養(yǎng)液用濾紙吸去。稍待片刻,待酵母菌細(xì)胞全部沉降到計數(shù)室底部,將計數(shù)板放在載物臺的中央,計數(shù)一個小方格內(nèi)的酵母菌數(shù)量,再以此為依據(jù),估算試管中的酵母菌總數(shù)。4.注意事項注意事項(1)在酵母菌計數(shù)時的注意事項方格內(nèi)細(xì)胞的計數(shù)順序為左上右上右下左下。壓在方格線上的細(xì)胞只計左線和上線上的細(xì)胞數(shù)。酵母細(xì)胞若有粘連,要數(shù)出團(tuán)塊中的每一個細(xì)胞。出芽酵

7、母的芽體體積若超過細(xì)胞體積的1/2,則算獨立個體。計數(shù)總數(shù)不少于300個細(xì)胞。(2)從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)前,需將試管輕輕振蕩幾次,目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布,減少誤差。(3)每天計數(shù)酵母菌數(shù)量的時間要固定。(4)培養(yǎng)和記錄過程要尊重事實,不能主觀臆造。三、種群數(shù)量的外源性和內(nèi)源性調(diào)節(jié)三、種群數(shù)量的外源性和內(nèi)源性調(diào)節(jié)1.種群數(shù)量的外源性調(diào)節(jié)因素種群數(shù)量的外源性調(diào)節(jié)因素調(diào)節(jié)因素原因?qū)嵗龤夂蛟S多生物不適應(yīng)極端的氣候變化而引起種群數(shù)量急劇下降,如極端的溫度和濕度變化連續(xù)高溫,?？梢允寡料x種群數(shù)量急劇下降食物食物不足時,種群內(nèi)部會發(fā)生激烈斗爭,使很多個體不能存活或不能生殖長耳鸮以雪兔為食,在

8、雪兔數(shù)量很少的年份,長耳鸮只有20%的孵窩率病源物和寄生物病源物和寄生物的致病力和傳播速度是隨著種群密度的增加而增加的,種群密度越大,抑制增長的作用也就越強(qiáng)惡性傳染病對生物種群數(shù)量的影響極大捕食和寄生許多生物都存在著天敵,天敵對其大量捕食能把種群密度壓制在一個較低水平上在生物防治上用七星瓢蟲防治蚜蟲,用灰喜鵲防治松毛蟲2.種群個體數(shù)量的內(nèi)源性調(diào)節(jié)因素種群個體數(shù)量的內(nèi)源性調(diào)節(jié)因素(1)行為調(diào)節(jié)動物的領(lǐng)域行為對種群密度具有明顯的調(diào)節(jié)作用。(2)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)由于社會壓力加大,會刺激動物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)而引發(fā)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)失調(diào),從而影響動物的生殖?？键c考點2 2群落的結(jié)構(gòu)與演替群落的結(jié)構(gòu)與演替基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識

9、一、群落的概念、物種組成和優(yōu)勢種一、群落的概念、物種組成和優(yōu)勢種1.群落群落:在一定空間內(nèi)所有生物種群的集合體。2.群落的特點群落的特點:具有一定的結(jié)構(gòu)、一定的種類構(gòu)成和一定的種間相互關(guān)系;在環(huán)境條件相似的地段可以重復(fù)出現(xiàn)。3.群落的物種組成群落的物種組成:包括多種動物、植物和微生物。組成群落的物種是通過長期發(fā)展和自然選擇保存下來的,群落是各個物種適應(yīng)環(huán)境和彼此相互適應(yīng)過程的產(chǎn)物。1.空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)二、群落結(jié)構(gòu)二、群落結(jié)構(gòu)三、群落的主要類型三、群落的主要類型四、群落的演替四、群落的演替1.群落的演替群落的演替(1)概念:一些物種取代另一些物種、一個群落類型取代另一個群落類型的過程,這個過程直

10、到出現(xiàn)一個穩(wěn)定的群落才會中止。(2)實例:從湖泊演替為森林的過程:裸底階段沉水植物階段浮葉根生植物階段挺水植物和沼澤植物階段森林群落階段。(3)類型(1)含義:一個群落經(jīng)過長期的演替,最終與當(dāng)?shù)氐臍夂蚝屯寥罈l件處于平衡的狀態(tài),演替所達(dá)到的這個最終平衡狀態(tài)叫頂極群落。(2)決定因素:主要由平均溫度和年降雨量決定。(3)地球上現(xiàn)存的群落大都處于頂極狀態(tài)。2.頂極群落頂極群落氣候類型頂極群落高溫高濕 熱帶雨林低溫高濕北方針葉林中溫中濕 溫帶草原低溫低濕 苔原極端缺水 沙漠(4)類型重點難點重點難點一、生物群落結(jié)構(gòu)分析一、生物群落結(jié)構(gòu)分析1.群落結(jié)構(gòu)形成的原因及意義群落結(jié)構(gòu)形成的原因及意義(1)原因:

11、群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境中生態(tài)因素有關(guān),群落結(jié)構(gòu)的具體表現(xiàn)都是在長期自然選擇基礎(chǔ)上形成的對環(huán)境的適應(yīng)。(2)意義:生物在垂直方向及水平方向上的位置配置關(guān)系有利于生物群落整體對自然資源的充分利用。比較項目垂直結(jié)構(gòu)水平結(jié)構(gòu)時間結(jié)構(gòu)含義群落中的生物在垂直方向上具有明顯的分層現(xiàn)象群落中的生物在水平方向上的配置狀況群落的組成和外貌隨時間而發(fā)生有規(guī)律的變化影響因素陸地:光照、溫度水生:光、溫度、O2水分、土壤、地形、風(fēng)和火等光、溫度表現(xiàn)植物配置在不同高度上,動物也隨之具有層次性大多群落生物呈集群分布或表現(xiàn)為斑塊狀鑲嵌物種組成的晝夜變化和外貌的季節(jié)變化2.群落結(jié)構(gòu)類型群落結(jié)構(gòu)類型二、群落演替的原因及類型比較二、群落演

12、替的原因及類型比較1.群落演替的五大原因群落演替的五大原因(1)環(huán)境不斷變化,為群落中某些物種提供有利的繁殖條件,而對另一些物種生存產(chǎn)生不利影響。(2)生物本身不斷進(jìn)行繁殖、遷徙。(3)群落內(nèi)部由于生命活動造成內(nèi)部環(huán)境改變。(4)種內(nèi)和種間關(guān)系不斷發(fā)生變化。(5)人類活動的干擾。人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進(jìn)行,如治理沙漠、建立人工群落等。演替方向演替是群落組成向著一定方向、具有一定規(guī)律、隨時間而變化的有序過程,因而它往往是能預(yù)見的或可測的能量總生產(chǎn)量增加,群落的有機(jī)物總量增加結(jié)構(gòu)生物種類越來越多,群落的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜穩(wěn)定性演替是生物和環(huán)境反復(fù)相互作用,發(fā)生在時間和空

13、間上的不可逆變化,生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性越來越高2.群落演替的四項特征群落演替的四項特征3.群落演替的三個階段群落演替的三個階段(1)侵入定居階段(先鋒群落階段)。一些物種侵入裸地定居成功并改良了環(huán)境,為以后侵入的同種或異種物種創(chuàng)造有利條件。(2)競爭平衡階段。通過種內(nèi)斗爭或種間競爭,優(yōu)勢物種定居并繁殖后代,劣勢物種被排斥,相互競爭過程中共存下來的物種,在利用資源上達(dá)到相對平衡。(3)相對穩(wěn)定階段。物種通過競爭,平衡地進(jìn)行協(xié)同進(jìn)化,資源利用更為充分有效,群落結(jié)構(gòu)更加完善,有比較固定的物種組成和數(shù)量比例,群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜、層次多。類型原生演替次生演替起點從未有任何生物定居過的祼巖、沙丘和湖底被毀滅群落基質(zhì)上

14、基質(zhì)與環(huán)境條件無有機(jī)質(zhì)和生命胚種有大量有機(jī)質(zhì)和生命胚種時間經(jīng)歷的時間長經(jīng)歷的時間短速度緩慢較快影響因素自然因素人類活動較為關(guān)鍵舉例裸巖上發(fā)生的演替:裸巖階段地衣階段苔蘚階段草本植物階段灌木階段森林階段棄耕農(nóng)田上發(fā)生的演替:棄耕農(nóng)田一年生雜草多年生雜草灌木階段喬木階段4.群落演替的兩種類型群落演替的兩種類型5.演替的結(jié)果演替的結(jié)果形成頂極群落形成頂極群落(1)頂極群落的特點:是一種穩(wěn)定的、自我維持的、成熟的生物群落;其物種組成和數(shù)量比例相對穩(wěn)定,群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜,層次較多,各物種都占據(jù)著不同的空間,能最充分、最有效地利用周圍的資源;一般與當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件相適應(yīng),能反映氣候條件的特點。(2)形成原因:群

15、落的演替。(3)表現(xiàn):各主要種群的出生率和死亡率達(dá)到平衡;能量的輸入與輸出及產(chǎn)生量和消耗量達(dá)到平衡。名師點睛名師點睛演替問題分析的關(guān)鍵點(1)在群落演替的過程中,物種的取代是一種優(yōu)勢取代,而不是完全取代。(2)決定群落演替的根本原因存在于群落內(nèi)部,即內(nèi)因是群落演替的決定因素。(3)人類活動也會影響群落的演替。人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進(jìn)行。例如:治理沙漠、建立人工群落等。方法方法兩種種群增長曲線分析及生產(chǎn)應(yīng)用兩種種群增長曲線分析及生產(chǎn)應(yīng)用1.曲線分析曲線分析突破方法曲線項目“J”形曲線“S”形曲線產(chǎn)生條件理想狀態(tài):資源無限;空間無限;不受其他生物制約現(xiàn)實狀態(tài):資源有

16、限;空間有限;受其他生物制約特點種群數(shù)量以一定的百分?jǐn)?shù)或倍數(shù)連續(xù)增長種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境容納量K值后,將在K值上下波動環(huán)境容納量(K值)無K值有K值適用范圍一般只適用于實驗室條件下和種群剛遷入新的環(huán)境中最初一段時間內(nèi)的增長一般自然種群增長增長率種群增長速率曲線形成原因無種內(nèi)斗爭,缺少天敵種內(nèi)斗爭加劇,天敵數(shù)量增多聯(lián)系兩種增長曲線的差異主要是因環(huán)境阻力大小不同,對種群增長的影響不同2.K值變動的示意圖值變動的示意圖(1)在環(huán)境不遭受破壞的情況下,種群數(shù)量會在環(huán)境容納量附近上下波動。當(dāng)種群數(shù)量偏離平均值時會通過負(fù)反饋機(jī)制使種群數(shù)量回到一定范圍內(nèi)。(2)環(huán)境遭受破壞,K值會減小;當(dāng)生物生存環(huán)境改善,K值

17、會增大。(3)K值的不同表示方法上圖中,A、B、C、D時間所對應(yīng)的種群數(shù)量為K值,其中A、C、D時間所對應(yīng)的種群數(shù)量為K/2。項目有害生物的防治有益資源的利用K/2(最大增長速率)防治后,防止種群數(shù)量在K/2附近,最好在快速增長期之前,否則有害生物的種群數(shù)量會迅速增加,無法達(dá)到控制效果利用后,使該種群數(shù)量維持在K/2,這樣種群數(shù)量會迅速回升K(環(huán)境容納量)降低K值,改變環(huán)境,使之不適合有害生物生存保護(hù)K值,保證種群生存的環(huán)境條件,盡量提升K值3.K值和值和K/2的應(yīng)用的應(yīng)用例例1(2017浙江嘉興期末,6)在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等理想條件下,種群數(shù)量增長的曲線是()解題導(dǎo)引解

18、題導(dǎo)引鎖定關(guān)鍵詞“理想條件下”。解析解析在食物(養(yǎng)料)充足、空間條件充裕、氣候適宜和沒有敵害等理想條件下,種群數(shù)量呈指數(shù)增長,呈現(xiàn)“J”形,說明種群具有無限繁殖的能力,B正確。答案答案B1-1(2017浙江超級全能生12月模擬,15)如圖是某自然水域中草履蟲種群增長的曲線,下列敘述正確的是()A.草履蟲的環(huán)境容納量是600只B.當(dāng)草履蟲數(shù)量達(dá)到環(huán)境容納量后,其自然增長率一直為0C.影響草履蟲數(shù)量增長的因素是資源和空間有限D(zhuǎn).在10天后,若草履蟲因為其天敵而發(fā)生數(shù)量變化,則這種變化是負(fù)反饋調(diào)節(jié)的結(jié)果答案答案D解析解析環(huán)境容納量指長時間內(nèi)環(huán)境所能維持的種群最大數(shù)量,是種群在該環(huán)境中的穩(wěn)定平衡密度,因此該自然水域中草履蟲的環(huán)境容納量應(yīng)該在500600只之間,A錯誤;邏輯斯諦增長是指在資源、空間和受到其他生物的制約條件下的種群增長方式,在到達(dá)K值后會停止增長(自然增長率為0)或在K值上下波動(自然增長率在0附近上下波動),B、C錯誤;在10天后,草履蟲種群數(shù)量因為其天敵而在K值上下波動,這種變化是負(fù)反饋調(diào)節(jié)的結(jié)果,D正確。