第四章_種群和群落高三總復(fù)習(xí)

1、第4章 種群和群落第1節(jié) 種群的特征第2節(jié) 種群的數(shù)量變化第3節(jié) 群落的結(jié)構(gòu)第4節(jié) 群落的演替一、 概念二、 種群的特征第1節(jié) 種群的特征一、種群的概念：生活在一定自然區(qū)域內(nèi)的同種生物的全部個(gè)體。二、種群的特征：種群研究的核心問題：種群數(shù)量的變化規(guī)律（一）種群密度（二）出生率和死亡率（三）遷入率和遷出率（四）年齡組成和性別比例（一）種群密度：1、概念：種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)。種群最基本的特征2、測(cè)定方法：取樣調(diào)查法（估測(cè)）1）樣方法：適用范圍：一般是植物或活動(dòng)范圍較小的動(dòng)物（如蚯蚓）。調(diào)查方法：在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機(jī)選取若干個(gè)校方，通過計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)，求得每個(gè)樣方的

2、種群密度，以所有樣方種群密度的平均值作為該種群密度的估計(jì)值。關(guān)健：隨機(jī)取樣五點(diǎn)取樣法等距取樣法樣方面積應(yīng)以種群數(shù)量達(dá)到穩(wěn)定的最小面積為宜確保所選樣方具代表性，不受主觀因素的影響，使獲得的結(jié)果更接近真實(shí)值五點(diǎn)取樣法等距取樣法2）標(biāo)志重捕法：適用范圍：一般是活動(dòng)能力強(qiáng)，活動(dòng)范圍大的動(dòng)物調(diào)查方法：在被調(diào)查種群的活動(dòng)范圍內(nèi)，捕獲一部分個(gè)體，做上標(biāo)記后，再放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一段時(shí)間后進(jìn)行重捕。根據(jù)重捕到的動(dòng)物中標(biāo)記個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例，來估計(jì)種群密度。計(jì)算公式：MNmn第1次捕獲并做上標(biāo)記的個(gè)體數(shù)重捕個(gè)體中有標(biāo)記的個(gè)體數(shù)種群個(gè)體總數(shù)重捕個(gè)體總數(shù)NMnm注：相同環(huán)境下，不同物種的種群密度不同；不同環(huán)境

3、下，同一物種的種群密度也不是固定不變的（二）出生率和死亡率：1、概念：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生/死亡的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比率。2、對(duì)種群密度的影響：直接影響因素，決定種群密度的主要原因之一出生率死亡率，種群密度將增大出生率死亡率，種群密度將穩(wěn)定出生率死亡率，種群密度將減小控制人口增長(zhǎng)的措施：降低人口的出生率（三）遷入率和遷出率：直接影響因素，決定種群密度的另一個(gè)主要原因概念：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)遷入或遷出的個(gè)體占該種群個(gè)體總數(shù)和比率。（四）年齡組成和性別比例：1、年齡組成：種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目的比例類型：老年成年幼年增長(zhǎng)型年齡組成幼年個(gè)體多，老年個(gè)體少，出生率死亡率，種群密度將上升穩(wěn)定型年齡組成各年

4、齡期個(gè)體數(shù)比例適中，出生率死亡率，種群密度保持不變衰退型年齡組成幼年個(gè)體少，老年個(gè)體多，出生率死亡率，種群密度將下降老年成年幼年老年成年幼年意義：預(yù)測(cè)種群數(shù)量變化趨勢(shì)的主要依據(jù)2、性別比例：種群中雌雄個(gè)體數(shù)目的比例。曲線圖：年齡個(gè)體數(shù)年齡個(gè)體數(shù)年齡個(gè)體數(shù)增長(zhǎng)型穩(wěn)定型衰退型意義：可通過影響出生率影響種群密度應(yīng)用：利用人工合成的性引誘劑誘殺某種害蟲的雄性個(gè)體，破壞害蟲種群正常的性別比例，從而達(dá)到殺蟲效果。復(fù)習(xí)回顧種群的基本特征：種群密度種群數(shù)量最基本 特征年齡組成預(yù)測(cè)變化趨勢(shì)出生率和死亡率遷入率和遷出率直接影響的重要 因素性別比例間接影響通過影響出生率種群研究的核心內(nèi)容第二節(jié) 種群數(shù)量的變化在營(yíng)養(yǎng)

5、和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每20min就通過分裂繁殖一代。討論：1、n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式是什么？2、72h后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？3、在一個(gè)培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會(huì)一直按照這個(gè)公式增長(zhǎng)嗎？如何驗(yàn)證你的觀點(diǎn)？一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型：1、種群的數(shù)量變化形式：增長(zhǎng)、波動(dòng)、穩(wěn)定、下降2、數(shù)學(xué)模型的含義：用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。3、數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式：數(shù)學(xué)公式曲線圖較直觀較精確1.觀察研究對(duì)象，提出問題細(xì)菌每20分鐘分裂一次，問題：細(xì)菌數(shù)量怎樣變化的？2. 提出合理的假設(shè)在資源和空間無限多的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不受種群密度增加的影響3. 建立數(shù)學(xué)模型，用適當(dāng)

6、的數(shù)學(xué)形式進(jìn)行表達(dá)列出表格，根據(jù)表格畫曲線，推導(dǎo)公式。4.檢驗(yàn)和修正進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)、觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌的數(shù)量建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法二、種群數(shù)量增長(zhǎng)的曲線圖：（一）、種群的“J”型增長(zhǎng)曲線：實(shí)例：1859年，一位英國(guó)人來到澳大利亞定居。他帶來了24只野兔。讓他沒有想到的是，一個(gè)世紀(jì)之后，這24只野兔的后代竟達(dá)到6億只以上。漫山遍野的野兔與牛羊爭(zhēng)食牧草，啃嚙樹皮，造成植被破壞，導(dǎo)致水土流失。后來，人們引入了黏液瘤病毒才使野兔的數(shù)量得到控制。 類似的事情還發(fā)生在其他國(guó)家。在20世紀(jì)30年代，人們將環(huán)頸雉引入美國(guó)的一個(gè)島嶼。在19371942年期間，這個(gè)種群數(shù)量的增長(zhǎng)如圖所示。可見，在自然界中，確有類似細(xì)菌在

7、理想條件下種群數(shù)量增長(zhǎng)的形式，如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線大致呈“J”型。稱為種群數(shù)量增長(zhǎng)的“J”型曲線。1、“J”型曲線的表現(xiàn)條件：食物和空間條件充裕，氣候適宜，沒有敵害等理想條件下。2、增長(zhǎng)模型：數(shù)學(xué)公式：t年之后種群的數(shù)量種群最初的數(shù)量該種群數(shù)量是一年前的倍數(shù)增長(zhǎng)時(shí)間曲線圖：時(shí)間種群數(shù)量特點(diǎn)：連續(xù)增長(zhǎng)，增長(zhǎng)率不變?cè)谝粋€(gè)培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會(huì)一直按照這個(gè)公式增長(zhǎng)嗎？如何驗(yàn)證？答案：不會(huì)，種群數(shù)量增大到一定值后會(huì)趨于穩(wěn)定?？梢杂脤?shí)驗(yàn)計(jì)數(shù)法進(jìn)行驗(yàn)證。（二）、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線：1、表現(xiàn)條件：自然條件的有限性自然界的資源和空間總是有限的，種群密度增大，種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇

8、，同時(shí)，捕食者的數(shù)量增加，導(dǎo)致種群的出生率降低，死亡率升高。當(dāng)出生率與死亡率相當(dāng)時(shí)，種群的增長(zhǎng)就會(huì)停止，有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平。2、曲線圖：時(shí)間種群數(shù)量K特點(diǎn)：在0 范圍中，種群增長(zhǎng)速率不斷增大，在 值時(shí)達(dá)到最大；在 K范圍中，種群增長(zhǎng)率不斷減小，在K值時(shí)降為0。K值：環(huán)境容納量：在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量。“S”型曲線不是連續(xù)增長(zhǎng)，增長(zhǎng)速率先逐漸增大后逐漸減小。增長(zhǎng)率最大增長(zhǎng)率為0時(shí)間種群數(shù)量時(shí)間種群數(shù)量K比較“J”型增長(zhǎng)曲線和“S”型增長(zhǎng)曲線：1、產(chǎn)生條件不同2、變化趨勢(shì)不同3、增長(zhǎng)率變化不同：“J”型增長(zhǎng)率不變，而“S”型增長(zhǎng)率先增大后減小。時(shí)間種群增長(zhǎng)

9、速率時(shí)間種群增長(zhǎng)率三、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降：影響種群數(shù)量變化的因素：自然因素：氣候、食物、天敵、傳染病人為因素：人類活動(dòng)四、研究種群數(shù)量變化的意義：1、防治害蟲：可查清害蟲大爆發(fā)的原因，有針對(duì)地防治害蟲。2、生物資源的合理利用和保護(hù)：在利用野生動(dòng)植物資源時(shí)，不能過度開發(fā)利用，一般將種群數(shù)量控制在環(huán)境容納量的一半，即值，此時(shí)，種群增長(zhǎng)速率最大，可較快恢復(fù)。例如：漁業(yè)捕撈時(shí)，一般將種群數(shù)量控制在 ，既可以獲得較高產(chǎn)量，又不影響種群的再生。補(bǔ)充：影響生物生存的因素：生態(tài)因素：環(huán)境因素：生物周圍直接或間接影響生物生存的所有因素。環(huán)境中直接影響生物的形態(tài)、生理和分布的因素。生態(tài)因素：非生物因素：陽(yáng)光、溫

10、度、水分等生物因素：種內(nèi)關(guān)系：種間關(guān)系：種內(nèi)互助種內(nèi)斗爭(zhēng)對(duì)種群的存在均有利捕食競(jìng)爭(zhēng)寄生互利共生第三節(jié)群落的結(jié)構(gòu)第四節(jié)群落的演替一、概念：1、種群：在一定自然區(qū)域中，同種生物的全部個(gè)體。2、群落：同一時(shí)間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中的各種生物種群的集合。（或同一時(shí)間同一地點(diǎn)所有生物構(gòu)成的整體?；蛞欢ㄗ匀粎^(qū)域中，相互之間有直接或間接聯(lián)系的各種生物的總和。）例：一個(gè)池塘中所有的動(dòng)物、植物和微生物組成的群體。二、群落研究的問題：（一）、群落的物種組成：1、物種：在自然狀態(tài)下能夠相互交配并產(chǎn)生可育后代的一群個(gè)體。2、不同群落在物種組成上的區(qū)別：區(qū)別不同群落的重要特征。組成不同群落的優(yōu)勢(shì)物種不同。不同群落的物種豐富

11、度不同。群落中物種數(shù)目的多少3、生物之間的關(guān)系：A、種內(nèi)關(guān)系：種內(nèi)互助種內(nèi)斗爭(zhēng)對(duì)生物的生存均有利B、種間關(guān)系：a、捕食：概念：一種生物以另一種生物為食。注：動(dòng)物以動(dòng)物為食是捕食，動(dòng)物以植物為食也是捕食。例：狼吃羊，羊吃草在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，捕食者一般不可能把被捕食者全部吃掉。兩者相互制約著種群數(shù)量，經(jīng)過長(zhǎng)期的自然選擇，使兩者之間保持一種動(dòng)態(tài)的平衡。曲線圖：時(shí)間個(gè)體數(shù)量AB特點(diǎn)：兩種生物呈現(xiàn)“先增者先減，后增者后減”的不同步變化，先增先減的一般是捕食者，后增后減的一般是被捕食者。（資料2）b、競(jìng)爭(zhēng)：概念：兩種或兩種以上的生物相互爭(zhēng)奪資源和空間等。結(jié)果：常表現(xiàn)為相互抑制，有時(shí)表現(xiàn)為一方占優(yōu)勢(shì)，一方處

12、于劣勢(shì)。（資料1）曲線圖：時(shí)間個(gè)體數(shù)量AB時(shí)間個(gè)體數(shù)量AB兩種生物競(jìng)爭(zhēng)力相當(dāng)，表現(xiàn)為相互抑制。如：牛和羊。兩種生物競(jìng)爭(zhēng)力不同，表現(xiàn)為一方占優(yōu)勢(shì)，一方處于劣勢(shì)。數(shù)量上表現(xiàn)為“你死我活”的同步性變化。如：大草履蟲和雙小核草履蟲。特點(diǎn)：注：在同一環(huán)境中，存在競(jìng)爭(zhēng)的兩種生物并非不能共存，因?yàn)橹車€有其他生物的影響。c、寄生：概念：一種生物（寄生者）寄居于另一種生物（寄主）的體內(nèi)或體表，攝取寄主的養(yǎng)分以維持生活。特點(diǎn)：對(duì)寄主有害，對(duì)寄生者有利。如果分開，則寄生者難以單獨(dú)存活，而寄主會(huì)生活的更好。類型：體內(nèi)寄生：生活在寄主體內(nèi)，一般為異養(yǎng)厭氧型的生物。如：蛔蟲（細(xì)胞中無線粒體）體表寄生：生活在寄主體表，一

13、般為異養(yǎng)需氧型的生物。如：蚊，虱，菟絲子（寄生植物，不能光合作用）d、互利共生：概念：兩種生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。如果分開，至少有一方不能獨(dú)立存活。曲線圖：時(shí)間個(gè)體數(shù)量AB例：特點(diǎn)：數(shù)量上同增同減，表現(xiàn)出“同生共死”的同步性變化。補(bǔ)充：共棲：兩種生物生活在一起，對(duì)一方有利，對(duì)另一方也無害，或者對(duì)雙方都有利，但兩者分開后都能獨(dú)立生活。大豆與根瘤菌地衣個(gè)體數(shù)時(shí)間個(gè)體數(shù)時(shí)間個(gè)體數(shù)時(shí)間個(gè)體數(shù)時(shí)間BAAAABBB共生寄生捕食競(jìng)爭(zhēng)1234判斷下列各圖表示的種間關(guān)系各是什么（二）、群落的空間結(jié)構(gòu)：?jiǎn)棠緦庸嗄緦硬荼局参飳?、垂直結(jié)構(gòu)：概念：群落在垂直方向上有明顯的分層現(xiàn)象。影響因素：植物：與光

14、照強(qiáng)度有關(guān)，但在高山植物群落中，主要由溫度決定。如：森林群落中植物的分層：?jiǎn)棠緦咏邮苋庹展嗄緦永萌庹盏?0%草本層僅利用全光照的1%5%苔蘚地衣層僅利用微弱的光照高山草甸常綠針葉林落葉闊葉林常綠闊葉林海拔低高溫度高低動(dòng)物：與食物及棲息場(chǎng)所有關(guān)。植物的分層決定了動(dòng)物的分層。生活在林冠層的鷹、伯勞、杜鵑、黃鸝等在頂部營(yíng)巢山雀、鶯、鹟、啄木鳥等在中層營(yíng)巢畫眉、八色鶇等在林下層生活。2、水平結(jié)構(gòu)：概念：群落在水平方向上的分區(qū)段現(xiàn)象。影響因素：地形的變化，土壤濕度和鹽堿度的差異，光照強(qiáng)度的差異，生物自身生長(zhǎng)特點(diǎn)的不同以及人與動(dòng)物等影響。地球表面因降雨量、溫度大小等生態(tài)因子從赤道到北極依次有熱帶雨林、溫帶森林、和苔原等不同類型的群落我國(guó) 南方 北方熱帶雨林常綠闊葉林落葉闊葉林針葉林苔原群落空間結(jié)構(gòu)的意義：有利于提高生物群落整體對(duì)自然資源的充分利用。（三）、群落的演替：蜘蛛202種動(dòng)物621種動(dòng)物880種動(dòng)物小草小樹林幾年1909年1919年1934年1、概念：隨著時(shí)間的推移，一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過程。2、演替的類型：初生演替次生演替初生演替：在一個(gè)從未被植物覆蓋的地面，或者是