高中生物核心概念高考復(fù)習(xí)種群與群落課件

種群與群落重點知識：種群的基本概念；種群特征；種群增長數(shù)學(xué)模型；種內(nèi)和種間關(guān)系；生物群落的基本概念；群落結(jié)構(gòu)；群落演替。種群的基本概念種群(population):在一定空間中，同種個體的組合。為了強調(diào)不同的面，有的生態(tài)學(xué)家還在種群定義中加進其他一些內(nèi)容，如能相互進行雜交、具有一定結(jié)構(gòu)、一定遺傳特性等內(nèi)容。種群不是個體的簡單疊加，是通過種內(nèi)關(guān)系組成的一個有機統(tǒng)一體或系統(tǒng)。種群不僅是自然界物種存在、物種進化、物種關(guān)系的基本單位，也是生物群落、生態(tài)系統(tǒng)的基本組成成份，同時，還是生物資源保護、利用和有害生物綜合管理的具體對象。一個物種，由于地理隔離，有時不只有一個種群。種群特征種群的主要特征種群的群體特征種群動態(tài)是種群研究的核心種群的群體特征種群數(shù)量：種群密度種群初級參數(shù)：

①出生率②死亡率③遷入和遷出率種群次級參數(shù)：性比、年齡分布

、種群增長率、分布型種群動態(tài)種群動態(tài)是種群數(shù)量在時間和空間上的變動規(guī)律，涉及：有多少（種群數(shù)量或密度）？哪里多，哪里少（種群分布）？怎樣變動（數(shù)量變動和擴散遷移）？為什么這樣變動（種群調(diào)節(jié)）？

標(biāo)準(zhǔn)樣地示意圖種群的分布格局個體可能呈隨機、均勻和聚集分布等格局分布。均勻分布：種群內(nèi)個體間的競爭。隨機分布：資源分布均勻，種群內(nèi)個體間沒有彼此吸引或排斥。聚集分布：資源分布不均勻；種子植物以母株為擴散中心；動物的社會行為使其結(jié)群。abcdefghij12345678910樣方號物種多度與豐富度多度:一定范圍內(nèi)的個體數(shù)量（種群密度）。豐富度:一定范圍內(nèi)的物種多寡。種群密度的估計方法：絕對密度估計:單位面積或空間上的個體數(shù)量。相對密度估計：表示個體數(shù)量多少的相對指標(biāo)。種群多度的估計絕對密度絕對密度估計：總數(shù)量調(diào)查—計數(shù)某地段全部生活的個體數(shù)量。取樣調(diào)查

：計數(shù)種群的一小部分用以估計種群整體。樣方法：在若干樣方中計數(shù)全部個體，然后將其平均數(shù)推廣，來估計種群整體。標(biāo)志重捕法

：在調(diào)查地段中，捕獲一部分個體進行標(biāo)志，然后放回，經(jīng)一定期限后進行重捕。根據(jù)重捕中標(biāo)志的比例，估計個體的總數(shù)。去除取樣法

：以單位時間的捕獲數(shù)（Y）對捕獲累積數(shù)（X）作圖，得到一條回歸直線，直線在X軸上的截距為估計的種群數(shù)量?！袢コ臃ü烙嫹N群數(shù)量單位時間捕獲量（只／周）捕獲累積數(shù)（只）●●●●●●●●●●●●●●種群動態(tài)種群結(jié)構(gòu)存活格局種群變化率自然種群的數(shù)量變動種群結(jié)構(gòu)年齡結(jié)構(gòu)性別結(jié)構(gòu)年齡結(jié)構(gòu)種群各年齡組的個體數(shù)或百分比的分布呈金字塔形，因此，稱這樣的年齡分布稱為年齡金字塔或年齡錐體。年齡錐體有三種類型：衰退、穩(wěn)定和增長型。種群的年齡分布體現(xiàn)種群存活、繁殖的歷史，以及未來潛在的增長趨勢，因此，研究種群的歷史，便可預(yù)測種群的未來。肯尼來、美國和澳大利亞的人口年齡結(jié)構(gòu)性別結(jié)構(gòu)性比:

同一年齡組的雌雄數(shù)量之比，即年齡錐體兩側(cè)的數(shù)量比例。第一性比:種群中雄性個體和雌性個體數(shù)目的比例;第二性比:個體性成熟時的性比;第三性比:充分成熟的個體性比。Ⅰ型存活曲線:幼體和中年個體的存活率相對高，老年個體的死亡率高。Ⅱ型存活曲線:各年齡段的死亡率恒定，曲線呈對角線型。Ⅲ型存活曲線:一段極高的幼體死亡率時期之后，存活率相對高。年齡存活數(shù)的對數(shù)存活曲線自然種群的數(shù)量變動種群數(shù)量的波動影響種群變化的因素：內(nèi)部原因：出生率、死亡率、遷入率、遷出率、年齡結(jié)構(gòu)和性別比例等特征外部原因：食物、天敵、氣候、傳染病等生態(tài)入侵生態(tài)入侵由于人類有意識或無意識地將某種生物帶入適宜于其棲息和繁衍的地區(qū)，種群不斷擴大，分布區(qū)逐步穩(wěn)定地擴展，這個過程稱生態(tài)入侵。生態(tài)入侵的后果：排擠當(dāng)?shù)氐奈锓N,改變原有的生物地理分布和自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,對環(huán)境產(chǎn)生了很大的影響。入侵種經(jīng)常形成廣泛的生物污染,危及土著群落的生物多樣性并影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。增長率不變的增長模型在世代不重疊的種群，種群的增長可以用幾何增長的模型描述。模型前提條件：增長率不變;無限環(huán)境；世代不相重疊；種群沒有遷入和遷出；沒有年齡結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)模型：

Nt＝N0λt

（λ=Nt/Nt-1

→Nt

＝Nt-1λ）行為：幾何級數(shù)式增長或指數(shù)增長，種群的增長曲線為“J”型，又稱“J”型增長。

種群增長數(shù)學(xué)模型dN/dt=rNNt=N0ert種群變化率瞬時增長率(每員增長率)

種群個體數(shù)量瞬時增長率(每員增長率)時間t處的種群個體數(shù)間隔或世代的長度初始時的種群個體數(shù)量種群的指數(shù)增長模型種群的邏輯斯諦增長(連續(xù)增長模型)：隨著資源的消耗，種群增長率變慢，并趨向停止，因此，自然種群常呈邏輯斯諦增長。體現(xiàn)在增長曲線上為“S”型。種群停止增長處的種群大小通常稱“環(huán)境容納量”或K，即環(huán)境能維持的特定種群的個體數(shù)量。種群增長可以用邏輯斯諦模型描述。模型前提條件：增長率變化：有限環(huán)境，有一個環(huán)境條件所允許的最大種群值，即環(huán)境容納量K；世代重疊；密度與增長率關(guān)系是隨種群的密度增加，種群的增長率所受的影響逐漸地、按比例地增加。r'=r(1-N/K)。邏輯斯諦增長模型dN/dt=Nr(1-N/K)

種群個體數(shù)量瞬時增長率(每員增長率)種群變化率環(huán)境容納量當(dāng)比率增加時，種群增長變慢邏輯斯諦增長率變化曲線dN/dtdN/dt=Nr(1-N/K)Nk／2邏輯斯諦增長方程積分式間隔或世代的長度時間t處的種群個體數(shù)瞬時增長率(每員增長率)環(huán)境容納量Nt=K／（1＋ea-rt）曲線對原點的相對位置，值取決于N0邏輯斯諦增長曲線的五個時期A開始期B加速期C轉(zhuǎn)折期D減速期E飽和期KDEBACtNtK/2探究實驗：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化實驗原理：①酵母菌是兼性厭氧型微生物②養(yǎng)分、空間、溫度和有毒代謝物等是影響種群數(shù)量增長的限制因素③在理想的環(huán)境下，酵母種群呈J型曲線；在有限的環(huán)境下，酵母種群呈S型曲線。實驗材料：血球計數(shù)板，液體培養(yǎng)基實驗步驟：配制培養(yǎng)基滅菌接種培養(yǎng)計數(shù)實驗要注意的幾個事項1酵母計數(shù)方法：抽樣檢測法：（計數(shù)時需要計數(shù)上邊線和左邊線上的細胞數(shù)）2本實驗不需要設(shè)置對照實驗，因為本實驗在時間上已經(jīng)形成前后自身對照3本實驗需要做重復(fù)實驗，能提高實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性例題10：（09廣東）有關(guān)“探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量動態(tài)變化”的實驗，正確的敘述是A．改變培養(yǎng)液的pH值不影響K值（環(huán)境容納量）大小B．用樣方法調(diào)查玻璃容器中酵母菌數(shù)量的變化C．取適量培養(yǎng)液滴于普通載玻片后對酵母菌準(zhǔn)確計數(shù)D．營養(yǎng)條件并非影響酵母菌種群數(shù)量變化的唯一因素種內(nèi)和種間關(guān)系種內(nèi)的相互作用的主要形式有種內(nèi)競爭、自相殘殺和利他等物種間相互作用的形式主要有競爭、捕食、寄生和互利共生正相互作用：偏利共生、原始合作、互利共生負相互作用：競爭、捕食、寄生和偏害同種生物個體或群體之間發(fā)生。目的是爭奪資源、空間、棲息地、食物、配偶等這種斗爭隨著種群密度增大而加劇。占域行為:一只天鵝攻擊入侵的另一只天鵝

種內(nèi)競爭大蝌蚪吃小蝌蚪兩只雄鹿為爭奪配偶而爭斗

種內(nèi)斗爭的意義：（１）對失敗的個體是有害的，甚至死亡。

（２）對于種的生存是有利的，使同種內(nèi)生存下來的個體得到充分的生活條件，后代更優(yōu)良。種內(nèi)互助營群體生活的生物在群體生活中分工合作，互相幫助的現(xiàn)象。

種內(nèi)競爭同樣年齡大小的固著生活生物中,競爭個體不能通過運動逃避競爭，因此競爭中失敗者死去,這種競爭結(jié)果使較少量的較大個體存活下來，這一過程叫自疏。自疏導(dǎo)致密度與個體大小之間的關(guān)系在雙對數(shù)作圖時，具有－3／2斜率，稱Yoda–3/2自疏法則。密度制約擴散領(lǐng)域性自疏適合度下降競爭種間競爭當(dāng)兩物種利用同樣的有限資源時，種間競爭就會發(fā)生。種間競爭的例子：原生動物雙核小草履蟲和大草履蟲。

當(dāng)二種在一起培養(yǎng)時，由于前者生長快，最后大草履蟲死亡消失。硅藻星桿藻和針桿藻。后者對硅酸鹽的利用率高，當(dāng)二者在一起培養(yǎng)時，前者被淘汰。入侵雜草。他感作用他感作用：某些植物能分泌一些有害化學(xué)物質(zhì)，阻止別種植物在其周圍生長，這種現(xiàn)象稱他感作用,或叫異株克生。他感作用例子：北美的黑胡桃抑制離樹干25m范圍內(nèi)植物的生長，其根抽提物含有化學(xué)苯醌，可殺死紫花苜蓿和番茄類植物。植物的競爭模型輸入率=物種甲（N1）播種的種子數(shù)/物種乙（N2）播種的種子數(shù)輸出率=收獲時物種甲種子數(shù)/收獲時物種乙種子數(shù)輸入率輸出率植物競爭中四種可能的結(jié)果輸入率輸入率輸入率輸入率輸出率輸出率輸出率aN1取勝；bN2取勝；c穩(wěn)定平衡；d不穩(wěn)定平衡輸出率bacd生態(tài)位：是物種在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中的地位和作用。多維生態(tài)位空間：影響有機體的環(huán)境變量作為一系列維，多維變量便是n-維空間，稱多維生態(tài)位空間，或n-維超體積生態(tài)位。基礎(chǔ)生態(tài)位：生物群落中，某一物種所棲息的理論上的最大空間，稱為基礎(chǔ)生態(tài)位。實際生態(tài)位：生物群落中物種實際占有的生態(tài)位空間稱實際生態(tài)位。生態(tài)位溫度溫度溫度獵物大小獵物大小取食高度

兩物種的資源利用曲線資源利用食物大小被食數(shù)量物食物大小食物大小ABCababba生態(tài)位分化競爭排斥原理:高斯認為共存只能出現(xiàn)在物種生態(tài)位分化的穩(wěn)定、均勻環(huán)境中，因為，如果兩物種具有同樣的需要，一物種就會處于主導(dǎo)地位而排除另一物種。生態(tài)位重疊:兩物種生態(tài)位空間的相互重疊部分，稱生態(tài)位重疊。生態(tài)位漂移:資源競爭而導(dǎo)致兩物種的生態(tài)位發(fā)生變化稱生態(tài)位漂移。性狀替代:競爭產(chǎn)生的生態(tài)位收縮導(dǎo)致物種形態(tài)性狀的變化，叫性狀替代。生態(tài)位分離:種間競爭結(jié)果使兩物種的生態(tài)位發(fā)生分化，從而使生態(tài)位分開。競爭釋放:在缺乏競爭者時，物種會擴張其實際生態(tài)位，這種現(xiàn)象稱競爭釋放。捕食捕食可以定義為攝取其它個體的部分或全部作為食物。捕食者可分為食草動物、食肉動物和雜食動物。寄生寄生:一種從另一種生物的體液、組織或已消化物質(zhì)中獲取營養(yǎng)，并對宿主造成危害的情況。共生互利共生:不同種兩個個體間的一種互惠關(guān)系，可增加雙方的適合度?；ダ采念愋停簝H表現(xiàn)在行為上的互利共生，如鼓蝦和絲魚段鯱魚包括種植和飼養(yǎng)的互利共生，白蟻和真菌有花植物和傳粉動物的互利共生，蜜蜂和植物動物消化道中的互利共生，反芻動物和胃纖毛蟲高等植物與真菌的互利共生，菌根生活在動物組織或細胞內(nèi)的共生體，纖毛蟲和藻類偏利共生：僅對一方有利的共生，如藤壺附著在螺殼上，鮣魚附在鯊魚腹部生物群落的基本概念生物群落的定義群落的基本特征群落的性質(zhì)生物群落的定義群落:特定空間或特定生境下，生物種群有規(guī)律的組合，它們之間以及它們與環(huán)境之間彼此影響，相互作用，具有特定的形態(tài)結(jié)構(gòu)與營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，執(zhí)行一定的功能，這種多種群的集合稱群落。群落的基本特征具有一定的種類組成：物種數(shù)和個體數(shù)。不同物種之間的相互影響：必須共同適應(yīng)它們所處的無機環(huán)境；它們內(nèi)部的相互關(guān)系必須取得協(xié)調(diào)和發(fā)展(種群構(gòu)成群落的二個條件)。形成群落環(huán)境：定居生物對生活環(huán)境的改造結(jié)果。具有一定的結(jié)構(gòu)：形態(tài)結(jié)構(gòu)、生態(tài)結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。一定的動態(tài)特征:季節(jié)動態(tài)、演替與演化。一定的分布范圍：特定的地段或特定的生境。群落結(jié)構(gòu)群落的生物結(jié)構(gòu)群落的物理結(jié)構(gòu)群落的時間結(jié)構(gòu)群落的生物結(jié)構(gòu)種類組成的性質(zhì)分析種類組成的數(shù)量特征種的多樣性種類組成的性質(zhì)分析優(yōu)勢種和建群種:

對群落的結(jié)構(gòu)和群落環(huán)境的形成有明顯控制作用的物種稱為優(yōu)勢種，對于植物群落來說，它們通常是那些個體數(shù)量多、投影蓋度大、生物量高、體積大、生活能力強，即優(yōu)勢度較大的種；植物群落中，處于優(yōu)勢層的優(yōu)勢種稱建群種。亞優(yōu)勢種:

指個體數(shù)量與作用都次于優(yōu)勢種,但在決定群落性質(zhì)和控制群落環(huán)境方面仍起著一定作用的物種。伴生種：為群落的常見物種，它與優(yōu)勢種相伴存在，但不起主要作用。偶見種或罕見種：是那些在群落中出現(xiàn)頻率很低的種類。多度：對物種個體數(shù)目多少的一種估測指標(biāo)。密度：單位面積或單位空間內(nèi)的個體數(shù)。蓋度：指植物地上部分的垂直投影面積占樣地面積百分比。頻度：某個物種在調(diào)查范圍內(nèi)出現(xiàn)的頻率。高度和高度比：某種植物高度占最高物種的高度的百分比。重量和相對重量：單位面積或容積內(nèi)某一物種的重量占全部物種重量的百分比。種類組成的數(shù)量特征優(yōu)勢度：表示一個種在群落中的地位和作用。定義和計算方法不統(tǒng)一。種的多樣性物種多樣性：由物種數(shù)目和相對多度決定物種豐富度:指一群落或生境中物種數(shù)目的多寡。物種均勻度:指一群落或生境中全部物種個體數(shù)目的分配狀況，反映各物種個體數(shù)目的分配均勻程度。探究：土壤中動物類群豐富度的研究采集方法：取樣器取樣例題1：土壤動物具有趨暗、趨濕、避高溫的習(xí)性，下圖A、B、C、D4種土壤微型節(jié)肢動物分離收集裝置中最合理的是豐富度統(tǒng)計方法：記名計算法目測估計法豐富度調(diào)查的結(jié)果分析例題2：（09江蘇多選）科研人員對江蘇某地沿海灘涂米草群落和裸露泥灘的大型底棲(土壤)動物豐富度進行了對比研究。在相同取樣條件下，利用一種常用底泥采樣器(50cm×50cm×30cm)采得各動物類群的物種數(shù)和個體總數(shù)如下表。下列有關(guān)本研究的敘述，正確的有招潮蟹類厚蟹類沙蠶類泥螺類蛤類物種數(shù)個體總數(shù)物種數(shù)個體總數(shù)物種數(shù)個體總數(shù)物種數(shù)個體總數(shù)物種數(shù)個體總數(shù)裸露泥灘518114212110214米草群落312290011000A．裸露泥灘的大型底棲動物物種豐富度高于米草群落B．米草群落的大型底棲動物種群密度高于裸露泥灘C．改用另一規(guī)格的常用底泥采樣器會影響對比研究的結(jié)論D．改變采樣的時間會影響采集到的物種數(shù)和個體總數(shù)群落的物理結(jié)構(gòu)群落的結(jié)構(gòu)單元群落的垂直結(jié)構(gòu)群落的水平結(jié)構(gòu)群落的交錯區(qū)與邊緣效應(yīng)植物的生活型生活型：是生物對綜合環(huán)境條件長期適應(yīng)的外部表現(xiàn)形式，是植物對相同環(huán)境條件進行趨同適應(yīng)的結(jié)果。同一生活型的植物表示它們對環(huán)境的適應(yīng)途徑和適應(yīng)方法相同或相似。植物的生活型類型：高位芽植物：休眠芽位于距地面25cm以上。地上芽植物：更新芽位于土壤表面之上，25之下，多為半灌木或草本植物。地面芽植物：又稱淺地下芽植物或半隱芽植物，更新芽位于近地面土層內(nèi)，冬季地上部分全枯死，即為多年生草本植物。隱芽植物：更新芽位于較深土層中或水中，多為鱗莖類、塊莖類和根莖類多年生草本植物或水生植物。一年生植物：以種子越冬。群落的結(jié)構(gòu)單元植物的生長型生長型:根據(jù)植物的可見結(jié)構(gòu)分成的不同類群。生長型反映植物生活的環(huán)境條件，相同的環(huán)境條件具有相似的生長型，是趨同適應(yīng)的結(jié)果。陸生植物大體可分為以下5種主要生長型：樹木：在都是高達3m以上的高大木本植物。藤本植物：木本攀緣植物或藤本植物。灌木：是較小的木本植物，通常高不及3m。附生植物：地上部分完全依附在其他植物體上。草本植物：沒有多年生的地上木質(zhì)莖，包括蕨類、禾草類和闊葉草本植物。藻菌植物：包括地衣、苔蘚等低等植物。群落的結(jié)構(gòu)單元植物群落的分層現(xiàn)象陸地群落的分層與光的利用有關(guān)，群落層次主要是由植物的生長型和生活型所決定。動物群落的分層現(xiàn)象陸地動物群落的分層主要與食物有關(guān)，其次與不同層次的微氣候條件有關(guān)。水生群落的分層現(xiàn)象與陽光、溫度、食物和溶氧等因素有關(guān)。ABCDA草被層；B灌木層；C下木層；D林冠層群落的垂直結(jié)構(gòu)植被的鑲嵌性的主要決定因素：氣候影響：微氣候、徑流土壤影響：營養(yǎng)物質(zhì)、土壤質(zhì)地、地形特點植物影響：他感作用、遮蔭作用、繁殖特點動物影響：喜食情況、種子散布、食物貯藏、排泄物、踐踏、挖洞群落的水平結(jié)構(gòu)群落交錯區(qū)與邊緣效應(yīng)群落交錯區(qū)：兩個或多個群落之間的過渡地帶。邊緣效應(yīng)：群落交錯區(qū)的生物種類和種群密度增加的現(xiàn)象稱邊緣效應(yīng)。邊緣效應(yīng)產(chǎn)生的原因：在群落交錯區(qū)往往包含兩個重疊群落中所有的一些種以及交錯區(qū)的特在種；群落交錯區(qū)的環(huán)境比較復(fù)雜，兩類群落中的生物能夠通過遷移而交流，能為不同生態(tài)類型植物定居，從而為更多的動物提供食物、營巢地隱蔽條件。邊緣效應(yīng)原理的實踐意義：利用群落交錯區(qū)的邊緣效應(yīng)增加邊緣長度和交錯區(qū)面積，提高野生動物的產(chǎn)量。人類活動而形成的交錯區(qū)有的有利，有的是不利的。物種豐富度的簡單模型NoRRaN和O一定，R大，物種多N,O分別為平均的生態(tài)位寬度和重疊