2020年高考生物專題復(fù)習(xí)：種群與群落

1、2020 年高考生物專題復(fù)習(xí)：種群與群落、教學(xué)內(nèi)容種群和群落、教學(xué)重點(diǎn)種群的特征嘗試建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化 群落的結(jié)構(gòu)特征群落的演替過(guò)程三、教學(xué)難點(diǎn) 樣方的選擇和確定 建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型從結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的角度描述群落的結(jié)構(gòu)特征群落的演替過(guò)程四、具體內(nèi)容主要知識(shí)結(jié)構(gòu)：一）種群1. 種群： 在一定空間和時(shí)間內(nèi)的同種生物個(gè)體的總和 .（如： 一個(gè)湖泊中的全部鯉魚(yú)就 是一個(gè)種群）2. 種群密度：是指單位空間內(nèi)某種群的個(gè)體數(shù)量 .3. 年齡組成：是指一個(gè)種群中各年齡期個(gè)體數(shù)目的比例 .4. 性別比例：是指雌雄個(gè)體數(shù)目在種群中所占的比例 .5. 出生率：是指種群中單位數(shù)量的

2、個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生的個(gè)體數(shù)目 . （二）種群特征： 種群數(shù)量變化是種群研究的核心問(wèn)題，種群密度是種群最基本特征 .1. 種群密度（1）概念：?jiǎn)挝豢臻g內(nèi)某種群的個(gè)體數(shù)量；（2）特點(diǎn)： 不同物種的種群密度，在同樣的環(huán)境條件下差異很大； 同一物種的種群密度也不是固定不變的；種群密度的測(cè)定：（ 1）樣方法 : 多用于植物、某些昆蟲(chóng)卵、作物植株上的蚜蟲(chóng)、跳蝻等種群.樣方要注意的事項(xiàng)：樣方面積一般100cm 100cm（木本植物面積適當(dāng)加大） ；選取樣方的關(guān)鍵：隨機(jī)取樣、數(shù)量足夠大、不摻入主觀因素；種群密度應(yīng)取各樣方的平均值；計(jì)數(shù) 時(shí)應(yīng)遵循 “邊緣效應(yīng)” ：樣方的頂邊、 左邊及左角處的個(gè)體統(tǒng)計(jì)在內(nèi)，

3、其他邊緣不做統(tǒng)計(jì) （或 相鄰兩邊及頂角） .（2）標(biāo)志重捕法：活動(dòng)能力比較強(qiáng)的動(dòng)物對(duì)于動(dòng)物采用標(biāo)志重捕法 ,其公式為種群數(shù)量 N=（標(biāo)志個(gè)體數(shù)×重捕個(gè)體數(shù)） / 重捕標(biāo)志 數(shù).標(biāo)志重捕法要注意的事項(xiàng)：標(biāo)記個(gè)體在種群要均勻分布； 沒(méi)有較多的個(gè)體出生或死亡以及遷入和遷出； 標(biāo)記物和標(biāo) 記方法必須對(duì)動(dòng)物的身體不會(huì)產(chǎn)生壽命和行為的傷害； 標(biāo)志不能過(guò)于醒目； 標(biāo)記符號(hào)必須能 夠維持一定時(shí)間，在調(diào)研期間不能消失 .2. 出生率和死亡率（1）出生率是指種群中單位數(shù)量的個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生的個(gè)體數(shù)目；（2）死亡率是指種群中單位數(shù)量的個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)死亡的個(gè)體數(shù)目；（3）出生率和死亡率是決定種群大小

4、和種群密度的重要因素；3. 遷入率和遷出率4. 年齡組成（ 1）概念：一個(gè)種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目的比例；（2）三種類型：類型種群構(gòu)成特點(diǎn)發(fā)展趨勢(shì)增長(zhǎng)型幼年個(gè)體很多，老年個(gè)體很少種群密度會(huì)越來(lái)越大穩(wěn)定型各年齡期的個(gè)體數(shù)目比例適中種群密度在一段時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定衰退型老年個(gè)體很多，幼年個(gè)體很少種群密度會(huì)越來(lái)越小3）研究種群的年齡組成，對(duì)于預(yù)測(cè)種群數(shù)量的變化趨勢(shì)具有重要意義5. 性別比例（ 1）概念：種群中雌雄個(gè)體數(shù)目的比例；（2）類型：類型常見(jiàn)動(dòng)物雌雄相 當(dāng)高等動(dòng)物雌多于雄人工控制的種群雄多于 雌營(yíng)社會(huì)性生活的昆蟲(chóng)（3）性別比例能影響種群密度；6. 種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線：（1）“J”型增長(zhǎng)特點(diǎn)：連續(xù)增長(zhǎng)

5、，增長(zhǎng)率不變 . 條件：理想條件（在食物和空間條件充 裕、氣候適宜、沒(méi)有敵害等） .（ 2）“ S”型增長(zhǎng)特點(diǎn)： 種群密度增加增長(zhǎng)率變化最大值 （K）（環(huán)境容納量） 穩(wěn)定； 條件：自然條件（有限條件） （食物等資源和空間總是有限的，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，捕食者 數(shù)量不斷增加） . k/2 處：種群增長(zhǎng)速度最快 .”型曲線和“”型曲線比較“J”型曲線“S”型曲線概念生物種群在理想條件下，以時(shí) 間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)繪 出的曲線形式，大致呈現(xiàn)“ J”型 .種群在有限資源條件下， 經(jīng)過(guò)一段 時(shí)間的增長(zhǎng)， 最后趨于穩(wěn)定， 大致呈現(xiàn) “S”型.產(chǎn)生條件食物、空間條件充裕，氣候適宜，無(wú)敵害等“理想條件”

6、 .環(huán)境條件如空間、 食物、 天敵等制 約，環(huán)境阻力特點(diǎn)種群起始增長(zhǎng)較慢，隨著種群 基數(shù)的加大，增長(zhǎng)會(huì)越來(lái)越快，每 個(gè)單位時(shí)間都按種群的倍數(shù)增長(zhǎng)， 又稱“ J”型增長(zhǎng) .種群經(jīng)過(guò)一段開(kāi)始期后， 呈加速增 長(zhǎng)， K/2 是增長(zhǎng)最快，此后開(kāi)始減速增 長(zhǎng)，到 K 值時(shí)便停止增長(zhǎng)，又稱“ S” 型增長(zhǎng) .曲線圖 示相互關(guān)系“ S”型曲線是自然狀態(tài)下“ J”型曲線發(fā)展的必然結(jié)果 .研究意義：防治害蟲(chóng)，生物資源的合理利用和保護(hù) . 數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)步驟： 觀察研究對(duì)象，提出問(wèn)題 提出合理的假設(shè) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá) 通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正7. 預(yù)測(cè)未來(lái)種群

7、密度變化趨勢(shì)看年齡組成 . 出生率和死亡率則顯示近期種群密度變化 趨勢(shì).8. 研究種群數(shù)量變化有何意義（ 1）有利于野生生物資源的合理利用及保護(hù).（2）為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時(shí)捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)（ 3）通過(guò)研究種群數(shù)量變動(dòng)規(guī)律，為害蟲(chóng)的預(yù)測(cè)及防治提供科學(xué)依據(jù).（三）群落1. 同一時(shí)間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合，叫做群落 . 物種的組成是區(qū)別不同群落的重要特征 . 群落中物種數(shù)目的多少稱為豐富度 . 一般來(lái)說(shuō)， 環(huán)境條件愈優(yōu)越，群落發(fā)育的時(shí)間愈長(zhǎng)，生物種的數(shù)目愈多，群落的結(jié)構(gòu)也 愈復(fù)雜 .2. 是指不同種生物之間的關(guān)系，包括互利共生、寄生、競(jìng)爭(zhēng)、捕食等 .注：

8、圖（ 1）表示互利共生關(guān)系，數(shù)量上兩種生物同時(shí)增加，同時(shí)減少，呈現(xiàn)出“同生 同死”的同步性變化 .圖（ 2）表示競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，數(shù)量上呈現(xiàn)出“你死我活”的同步性變化.圖（ 3）表示捕食關(guān)系，數(shù)量上呈現(xiàn)出“先增加者先減少（圖中的A，為被捕食者） ，后增加者后減少（圖中 B，為捕食者） ”的不同步性變化 .圖（ 4）中， A為寄生者蚜蟲(chóng)， B為宿主綠色植物，在 a點(diǎn)之前，寄生在 B種群上的 A 種群，隨 B種群個(gè)體數(shù)量增多而迅速增長(zhǎng)； ab 之間示寄生者 A種群個(gè)體數(shù)增多，導(dǎo)致 B 種群個(gè)體數(shù)急劇下降； b之后示 B種群降至一定程度而限制了 A種群的繼續(xù)增長(zhǎng)， 從而使 A、 B兩種群間以寄生關(guān)系維持著有

9、限的平衡. ）3. 群落的空間結(jié)構(gòu)：（ 1）垂直結(jié)構(gòu)的概念：是指群落在空間上的垂直分層現(xiàn)象.光照強(qiáng)度是引起植物分層分布的主要原因； 食物、棲息場(chǎng)所等是引起動(dòng)物分層分布的主要原因 .（ 2）水平結(jié)構(gòu)： 水平結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：植物群落水平結(jié)構(gòu)的主要特征就是它的鑲嵌性 . 導(dǎo)致鑲嵌性出現(xiàn)的原因：植物個(gè)體在水平方向上的分布不均勻造成的，從而形成了 許多小群落 . 分布不均勻的原因：地形、土壤濕度和鹽堿度、光照強(qiáng)度、生物自身生長(zhǎng)特點(diǎn)、人 和動(dòng)物的影響等 .4. 群落的演替：隨著時(shí)間的推移，一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過(guò)程 （1）初生演替：是指在一個(gè)從來(lái)沒(méi)有被植物覆蓋的地面或者是原來(lái)存在過(guò)植被，但被 徹底消滅的地

10、方發(fā)生的演替 .特點(diǎn)：其演替速度緩慢，所需時(shí)間漫長(zhǎng) .旱生演替系列： 地衣植物階段； 苔蘚植物階段； 草本植物階段； 灌木植物 階段； 喬木植物階段水生演替系列： 自由漂浮植物階段； 沉水植物群落階段； 浮葉根生植物群落 階段； 挺水植物群落階段； 濕生草本植物階段； 木本植物階段（2）次生演替：是指在原有植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留 了植物的種子或其它繁殖體的地方發(fā)生的演替人類活動(dòng)往往會(huì)使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向進(jìn)行 特點(diǎn)：其演替速度較迅速，所需時(shí)間相對(duì)較短. 試分析在曲線中哪段表【典型例題】例 1. 下圖是個(gè)鼠群遷入個(gè)新的生態(tài)系統(tǒng)后的生長(zhǎng)曲線圖 示食物

11、最可能成為鼠群繁殖速度的限制因素（ ）A. EF段B. DE 段C. BD段D. BC段解析：本題考查對(duì)種群數(shù)量增長(zhǎng)規(guī)律的理解 .圖示種群增長(zhǎng)的“ S”型曲線 .當(dāng)種群在一個(gè)有 限的環(huán)境中增長(zhǎng)時(shí)， 隨著種群密度的上升， 個(gè)體間爭(zhēng)奪食物等生活資源的斗爭(zhēng)加劇， 當(dāng)種群 數(shù)量達(dá)到環(huán)境最大容納量時(shí)，種內(nèi)斗爭(zhēng)最劇烈，成為限制種群數(shù)量增加的因素 .答案： A例 2. 按一對(duì)夫婦兩個(gè)孩子計(jì)算，人口學(xué)家統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，墨西哥等發(fā)展中國(guó)家的人口翻 一番大約需 20 40年，美國(guó)需 4080 年，瑞典人口將會(huì)相對(duì)穩(wěn)定，德國(guó)人口將減少.預(yù)測(cè)人口的這種增減動(dòng)態(tài)主要決定于（ ）A. 種群數(shù)量和密度B. 種群年齡結(jié)構(gòu)C. 種

12、群性別比例D. 出生率和死亡率解析： 對(duì)一個(gè)種群數(shù)量動(dòng)態(tài)的預(yù)測(cè)決定于該種群的年齡結(jié)構(gòu)，一個(gè)年輕個(gè)體占優(yōu)勢(shì)的種群， 它預(yù)示著將有很大發(fā)展， 因?yàn)檫@樣的種群， 進(jìn)入生殖年齡的個(gè)體會(huì)越來(lái)越多， 是一個(gè)急劇增 長(zhǎng)的年齡結(jié)構(gòu) .答案： B例 3. 調(diào)查某草原田鼠數(shù)量時(shí)，在設(shè)置 1 公頃的調(diào)查區(qū)內(nèi)，放置 100 個(gè)捕鼠籠，一夜間 捕獲鼠 32 頭，將捕獲的鼠經(jīng)標(biāo)記后在原地釋放 .數(shù)日后，在同一地方再放置同樣數(shù)量的捕鼠 籠，這次共捕獲 30 頭，其中有上次標(biāo)記過(guò)的 10 頭. 請(qǐng)回答：（ 1）該地區(qū)田鼠種群個(gè)數(shù)總數(shù)為 N，則 N頭.A. 30 B. 32 C. 64 D. 96（2）要使上面所計(jì)算的種群個(gè)體

13、總數(shù)和實(shí)際相符，理論上在調(diào)查期必須滿足的兩個(gè)條 件是（ ）A. 有較多個(gè)體遷出調(diào)查區(qū)B. 調(diào)查區(qū)內(nèi)沒(méi)有較多個(gè)體死亡C. 調(diào)查區(qū)內(nèi)沒(méi)有較多個(gè)體出生D. 有較多個(gè)體遷入調(diào)查區(qū)（3）若某種有成鼠 a頭（計(jì)算時(shí)作為親代） ，每頭雌鼠一生產(chǎn)仔 16 頭，各代雌雄性別 比例均為 1:1 ，子代幼鼠均發(fā)育為成鼠，所有個(gè)體的繁殖力均相等，則從理論上計(jì)算，第n代產(chǎn)生的子代數(shù)為 頭 .n1 n 1 n n 2A. a 8 B. a 8 C. a 8 D. a 8答案及解析：（1） N :a b :c N 96頭（2）B、C（3）解： 代數(shù)子代數(shù)1 162 16×8（ 128）3 16×8× 8（ 1024 ）n16× 8n 1（ 2×8n）因?yàn)橛H代成鼠為 a，并且只有雌鼠（ 1/2 a ）產(chǎn)值，所以第 n 代產(chǎn)生的子代數(shù)為：nn1/2 a 2 8na 8n例 4. 棄耕的農(nóng)田上進(jìn)行的演替屬于（ ）A. 初生演替B. 先是初生演替后為次生演替C. 次生演替D. 先是次生演