1、第2讲 种群和生物群落 高频考点突破 实验专题探究 命题视角剖析 第2讲 种群和生物群落基础自主梳理 即时达标训练 基础自主梳理 一、种群的概念、功能和特征1概念：生活在一定区域的_的全部个体。同种生物2特征(1)种群密度概念：_内某种群的个体数量调查方法：动物常用_，植物常用_ 单位空间标志重捕法样方法(2)出生率和死亡率概念：种群中_的个体在单位时间内新产生或死亡的个体数目作用：决定种群大小和_的重要因素(3)年龄组成概念：指一个种群中_的个体数目的比例类型：增长型、_、_作用：预测种群数量的_单位数量种群密度各年龄期稳定性衰退型变化趋势(4)性别比例概念：种群中雌雄个体数目的比例作用：在
2、一定程度上_影响着种群密度二、种群数量的变化1“J”型曲线(1)产生原因：_、气候适宜、_等理想条件。(2)特点：种群数量_。食物(养料)和空间条件充裕没有敌害连续增长2“S”型曲线(1)产生原因：环境条件是_的。随着种群密度上升，_加剧，必然影响到种群_和_，从而降低种群的实际增长率。(2)特点：种群数量达到环境条件所允许的_后将停止增长。有限种内斗争出生率死亡率最大值(K值)3研究数量变化的意义(1)合理利用和保护_。(2)防治害虫。思考感悟 同一种群的K值是固定不变的吗？野生生物资源【提示】不是。种群数量达到K值后，将在K值上下保持相对稳定，主要受资源和空间的限制，使种群数量上下波动。三
3、、生物群落1概念：在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的_。各种生物的总和2结构(1)垂直结构含义：在垂直方向上，群落有明显的_现象意义提高了群落利用_等环境资源的能力植物分层为动物提供了_和食物条件分层阳光栖息空间(2)水平结构含义：在水平方向上，不同地段往往分布着不同的种群，_也有差别影响因素：_、光照的明暗、_等种群密度地形的起伏湿度大小高频考点突破 种群特征的相互联系 1种群特征间相互关系(1)在种群的四个特征中，种群密度是基本特征。种群密度越高，一定范围内个体数量越多，即种群密度与个体数量呈正相关。(2)出生率、死亡率以及迁入和迁出是决定种群大小和种群密度的直接因素。出生率
4、高、迁入数量多时，种群数量增加；反之，则减少。(3)年龄组成和性别比例通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度和种群数量，年龄组成是预测种群密度(数量)未来变化趋势的重要依据。它们之间的关系如图所示：2预测种群密度(种群数量)的变化趋势首先依据的是年龄组成情况，其次是性别比例，由此推导预测出种群出生率和死亡率的关系，从而确定种群的变化趋势。(1)年龄组成增长型：出生率死亡率种群密度增大稳定型：出生率死亡率种群密度基本不变衰退型：出生率死亡率种群密度减少(2)相同年龄组成情况下，如假设增长型的性别比例为：【名师点拨】预测未来种群密度变化的依据为年龄组成，决定种群大小和密度的因素为出生率和死亡率、
5、迁入率和迁出率。出生率或死亡率必须强调单位数量个体在单位时间内出生或死亡的个体数。即时应用(随学随练，轻松夺冠)1如图是某地区广东松的种群年龄结构调查结果，该种群的最终发展趋势是(多选)()A总能量增加 B种群密度下降C环境阻力不变D营养级能量降低解析：选BD。从柱状图提供的数据可以看出：广东松种群的年龄结构是幼年个体远远少于成年和老年的个体，属于衰退型的年龄组成。因此该种群的最终发展趋势是种群密度下降，同时该营养级所含有的能量减少。生物繁殖数量少的原因之一是环境阻力增大。种群数量的变化规律及研究意义 1增长曲线的比较 项目 曲线 曲线 条件 特点 有无最大值 曲线形成原因“J”型曲线 理想
6、条件 连续增长 无 无种内斗争，缺少天敌 项目 曲线 曲线 条件 特点 有无最大值 曲线形成原因“S”型曲线 有限 条 件 增长到一定数量，保持相对稳定，增长速率先增大后降至0 有 种内斗争加剧，捕食者数量增多 项目 曲线 曲线 条件 特点 有无最大值 曲线形成原因 联系 在实际环境中，种群增长一般都呈“S”型曲线，但生物迁入一个新环境后，一定时期内的增长可看做“J”型曲线 2.影响种群数量变化的因素(1)决定因素：出生率、死亡率、迁入和迁出。(2)影响因素自然因素：气候、食物、天敌、传染病等人为因素种植业和养殖业的发展砍伐森林、猎捕动物和环境污染等3研究意义(1)有利于野生生物资源的合理利用
7、和保护以及濒危动物种群的拯救和恢复。(2)为人工养殖业和种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。如在“S”型曲线中，渔业捕捞时，应在种群数量大于K/2时才可捕捞，并且应使捕捞后的种群数量保持在K/2，这样既可获得较大捕获量，又可保持种群的高速增长，不影响资源的再生。(3)为害虫的预测及防治提供科学依据。对一些有害动物，如鼠、蝗虫等，欲减小其种群密度，可降低其环境容纳量K值，而降低K值可通过增大其环境阻力的方法。例如，许多地区常采用投药灭鼠的方法，如果在一次行动中，毒杀了约一半的老鼠，而活下来的老鼠数量正相当于某种群指数生长期(K/2)的数量，老鼠数量将迅速增长，很快就恢复到原来
8、的水平。显然，简单投药灭鼠效果并不好，更为有效的方法是努力降低环境对老鼠的环境负载能力(K值)，如严密封储粮食，清除生活垃圾，保护老鼠天敌等，这样，才能从根本上限制老鼠种群的数量。【名师点拨】两种增长方式的差异主要在于环境的阻力对种群数量增长的影响，即：“J”型增长曲线 环境阻力“S”型增长曲线种群数量增长率的两种模型即时应用(随学随练，轻松夺冠)2如图表示某一生物种群在有限环境中的增长曲线。下列有关叙述，正确的是()K值是环境条件所允许达到的种群数量的最大值 在K值时，种群的增长率最大 如果不考虑迁入迁出等其他因素，在K值时出生率等于死亡率 假设这是鱼的种群，当种群达到K值时开始捕捞，可持续
9、获得最高产量A BCD解析：选C。在K/2值时，种群的增长率最大。“S”型曲线中种群数量为K/2时斜率最大，所以在捕捞鱼时，种群数量在K/2时就可以猎取一定数量的该生物资源，而且获得量大且不影响资源再生。生物群落结构分析 1群落的垂直结构生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象。植物的分层现象与光照强度有关，群落中的光照强度总是随高度的下降而逐渐减弱。乔木层接受全光照；灌木层利用全光照的10%；草本层仅利用1%5%的光照；苔藓地衣层仅利用微弱的光照。在高山植物群落中，不同海拔地带的植物呈垂直分布主要是受温度制约的(如图所示)。动物的分层与其食物及栖息场所等有关。可以说，群落中植物的分层现象决定了
10、动物的分层现象。2群落的水平结构在水平方向上，由于光照强度、地形、湿度等因素的影响，不同地段分布着不同的生物种群。3对群落垂直、水平结构的分析可得出的结论(1)生物的垂直结构与水平结构都与环境中生态因素有关，垂直结构和水平结构的具体表现都是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。(2)生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。【名师点拨】生物的垂直结构与水平结构都与环境中的生态因素有关，垂直结构和水平结构的具体表现都是在长期自然选择的基础上形成的对环境的适应。生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。影响群落结
11、构的决定因素：a森林和水中植物垂直分布的决定因素是阳光；b山上植物垂直分布、南北植被分布的决定因素是温度；c沙漠、热带雨林地区东西植被分布的决定因素是水。即时应用(随学随练，轻松夺冠)3(原创题)群落中各种生物在空间上的合理配置，保证了它们在单位空间中更充分的利用自然环境条件。下面的分析正确的是()A引起藻类植物在海洋水域中出现明显分层现象的主要生态因素是海水的深度B引起森林群落在垂直结构上出现分层现象的主要生态因素是水分C生物群落中动物的分层现象也很普遍，动物分层主要与食物及栖息场所有关D群落中动物分层现象与植物的分层现象无关解析：选C。引起藻类植物在海洋水域中出现明显分层现象的主要生态因素
12、是阳光，水域越深，光线越弱，藻类植物细胞内的叶绿素含量就越少；引起森林群落在垂直结构上出现分层现象的主要生态因素是阳光；群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象。实验专题探究 种群密度的取样调查【实验原理】在种群密度调查中只计数种群的一小部分，用来估计整个种群的种群密度，这种方法叫取样调查法。常采用的取样调查法有标志重捕法和样方法。在对植物种群密度的取样调查中，常采用样方法；而对动物则常采用标志重捕法。【实验流程】1样方法以双子叶草本植物为例确定调查对象选定调查物种选定调查该物种的范围 选取样方样方选取的随机性样方大小一般为1m1m 计数 每个样方内该种群的数量，做好记录 计算种群密度：各个样
13、方内种群数量的平均值2标志重捕法以鼠为例确定调查对象 捕获并标志部分个体：在该种群生存环境中，均匀设置捕获点，捕获一部分个体，并对其进行标志后，再在原地将其放回，并记录个体数(N1)重捕、计数：一段时间后，在原来的捕获点再次捕获一部分个体，并计数数量(N2)及其中被标志的个体数(N0)，然后放回原来的环境计算种群数量：利用公式N/N1N2/N0计算出N，即为该种群种群数量的估计值【问题探究】1上述两种调查方法的主要区别是什么？提示：标志重捕法 样方法 对象 活动范围大的动物个体，如鼠、鸟类等 植物或活动范围小的动物，如蚯蚓和虫卵等 注意问题 调查时没有迁入和迁出、出生和死亡标志物不能过于醒目，
14、不能影响标志对象正常的生理活动，且不易脱落 随机取样 样方大小适中 样方数量不宜太小 2.样方法调查种群密度时，应怎样进行样方计数计算种群密度？提示：样方计数时要计数样方内个体数量和样方相邻边线及顶点上的个体。计算种群密度时应取所有选取样方的平均值。特别提醒标志重捕法调查动物的种群密度时，标志个体与未标志个体在重捕时的概率应该相等。标志重捕法计算种群密度时，应将两次捕捉到的带有标志的动物同时作分子或分母运用公式计算。样方法计数时，若有正好在边界线上的，只计样方相邻两条边及其夹角上的个体。同种植物无论大小都应计数。样方面积视植物的大小而定，如乔木的样方为100m2，灌木为16m2，草本植物一般为
15、1m2。实战演练(专项提能，小试牛刀)研究者对北方某个地区的马尾松林进行调查研究，请回答以下问题：(1)该马尾松林在生态学上属于_。(2)对该地区的马尾松种群进行调查，结果如图所示，横轴代表不同的年龄段，纵轴代表个数(单位：棵)。推测未来几年里，马尾松种群数量将_。(3)研究者对该马尾松林中某种双子叶草本植物进行种群密度调查。在选取样方时，要选取该种群分布_的_形地块，将该地块按长度画成_等份，在每份的_画一个样方，样方的长宽_。(4)调查种群密度的时间应选择植物_的季节，以便大家识别植物。(5)在样方中统计植物数目时，若有正好长在边界线上的，只计算_个体。(6)若研究者又对该松林中的松鼠进行
16、调查，在随机选定的区域中，第一次放置100个捕捉工具，共捕获了68只松鼠，标志后原地放回，一段时间后在相同位置又放置了100个捕捉工具，共捕了54只松鼠，其中有标志的12只，下列有关说法错误的是()A该区域中松鼠的种群数量较大，约有306只B这种方法称为样方法C如果在两次捕获期间发生意外(如火灾)，统计结果不准确D这种调查方法为标志重捕法，标志符号必须能够维持一定的时间，且不能过分醒目答案：(1)生态系统(2)增加(3)均匀 长方 10 中央 1 m1 m(或100 cm100 cm)(4)生长旺盛(或开花)(5)相邻两条边及其夹角上的(6)B命题视角剖析 视角1 紧扣教材重点种群数量曲线的应
17、用K值的应用野生生物资源保护：保护野生生物生活的环境，减 小环境阻力，增大K值有害生物的防治：增大环境阻力如为防鼠害而封 储粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等，降低K值K/2值的应用 资源开发与利用：种群数量达环境容纳量的一半时 种群增长率最大，再生能力最强把握K/2 值处黄金开发点，维持被开发资源的种群数量在 K/2值处，可实现“既有较大收获量又可保持种 群高速增长”，从而不影响种群再生，符合可持 续发展的原则有害生物防治：务必及时控制种群数量，严防达 K/2值处若达K/2值处，可导致该有害生物成 灾，如蝗虫的防控即是如此如图所示种群在理想环境中呈“J”型增长(如甲)，在有环境阻力条件下呈“
18、S”型增长(如乙)，下列有关种群增长曲线的叙述正确的是()例1A当种群数量达到e点后，增长率为0B种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后C防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行D渔业捕捞后需控制剩余量在b点【尝试解答】A【解析】当种群数量达到e点后，种群数量不再变化，增长率为0；种群增长过程中出现环境阻力是在a点之后；防治蝗灾应在害虫数量达到b点时进行；渔业捕捞后需控制剩余量在c点。视角2 洞察高考热点种间关系及种群增长规律的探究(2010年高考重庆卷)为探究食物相同的三种水生动物的种群增长规律及种间关系，某小组进行了下列3组实验(各组实验中，每种动物初始数量相等，饲养条件相同)：例2组1：甲种与
19、乙种分别于两个容器中饲养。甲种数量变化如图曲线A所示。组2：甲种与乙种于同一容器中饲养。乙种数量变化如曲线F所示。组3：乙种与丙种于同一容器中饲养，形成上、下层分离分布。一段时间后每种动物的数量均较组1少。(1)组1中，甲种动物的种群数量主要由_和_决定；若容器内饲养液体积为20 mL，则第40天时乙种的种群密度为_。(2)在某些生态系统中，存在与本实验类似的种间关系。在同一段河流中食物相同的两种鱼，分别分布在河流中央底部和临近河岸底部，其种间关系与图中曲线_代表的类似，其分布体现生物群落的_结构。在玻璃温室中放养食物相同的两种传粉昆虫后，一种数量增加，另一种减少，其种间关系与图中曲线_代表的
20、类似。【尝试解答】(1)出生率 死亡率(两答案位置可互换)30只/mL(2)D和E 水平 B和F【解析】(1)出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。由甲种与乙种动物单独培养和混合培养的数量变化曲线，可推知甲与乙为“你死我活”的竞争关系；单独培养时，乙种动物的数量变化曲线应该是 C，则第 40 天时乙种的种群密度为600只20 mL30 只/mL。(2)两种鱼分别分布在同一河流底部的不同位置，体现了生物群落的水平结构；这两种鱼属于“共存发展”的竞争关系，其种群数量变化应呈现“S”型曲线，但底栖鱼类处于较高营养级，其种间关系类似图中曲线D和E。玻璃温室中的这两种食物相同的传粉昆虫，属于
21、“你死我活”的竞争关系，其种间关系类似图中的B和F。视角3 突破易错疑点“S”型曲线及其种群增长速率曲线的对应关系1种群数量变化曲线与种群速增长率曲线的不同说明：图甲为种群数量的增长曲线，图乙为种群增长速率曲线。两图中t1时种群数量为K/2，t0t2时种群增长为“S”型曲线。在t1时种群增长速率最大；在t2时种群数量最多，但种群增长速率为零，而且出生率等于死亡率，因此种群增长率也为零。2“增长率”是否就是曲线的斜率种群数量的两种增长曲线(如下图)：“J”型增长曲线(图A)和“S”型增长曲线(图B)。其实，在种群增长曲线中，增长率并不等于曲线的斜率，只有增长速率才等于曲线的斜率。“J”型增长曲线
22、的增长率不变，但其增长速率(等于曲线的斜率)却逐渐增大。“S”型增长曲线的种群增长率一直下降，其增长速率(相当于曲线斜率)是先增后减。3“S”型增长曲线的开始部分是不是“J”型增长曲线答案是否定的，这个问题可以从两个方面来理解：(1)“S”型增长曲线的种群增长率是一直下降的，而“J”型增长曲线的种群增长率始终保持不变。(2)“J”型增长曲线是一种理想条件下的种群数量增长曲线，如有些种群迁入一个食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害的理想环境，迁入后种群数量马上就会呈指数形式增长，不存在适应过程；而“S”型增长曲线的前段是种群对新环境的一个适应阶段，始终存在环境阻力。(2010年四川绵阳中学第一
23、次模拟)如图表示某生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线，下列叙述中正确的是()例3A如乙为农作物害虫，t4时间点防治最好Bt3t5时间内甲、乙两种群的年龄组成不同Ct1t2时间内甲种群出生率下降，死亡率上升，死亡率大于出生率D甲、乙两种群肯定为竞争关系，甲的竞争力小于乙，竞争强度由强弱【尝试解答】B【解析】从图像来看，如乙为农作物害虫，t4时间点增长速率最大，不是防治害虫的好时机。甲、乙为竞争关系，竞争强度随时间变化为弱强弱，在t2t3时间内，甲的增长速率逐渐变小，但数量在不断增加，出生率仍大于死亡率；t3t5时间内甲、乙两种群的年龄组成不同，甲为衰退型，乙为增长型；t1t2时间内甲、乙均为“J”型，增长速率一直在增加。即时达标训练 本部分内容讲解结束 点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢使用
