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1、知识框架个个 体体种种 群群群群 落落生态系统生态系统生活在同一地点的同种生物生活在同一地点的同种生物的一个群体的一个群体在确定自然区域内，相互有干脆在确定自然区域内，相互有干脆或间接关系的各种生物的总和或间接关系的各种生物的总和生物群落及其无机环境生物群落及其无机环境相互作用的系统相互作用的系统 在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以全部样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度，以全部样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。种群密度估计
2、值。样方法：样方法：适用范围：适用范围：留意随机取样，减小误差。留意随机取样，减小误差。植物种群密度，昆虫卵的密度，蚜虫、跳蝻植物种群密度，昆虫卵的密度，蚜虫、跳蝻的密度等。的密度等。常用取样常用取样方法：方法：探究点一探究点一种群密度的调查方法种群密度的调查方法 计计数数原原则则。若若有有正正好好长长在在边边界界线线上上的的，应应遵遵循循“计计上上不不计计下下，计计左左不不计计右右”的的原原则则；即即只只计计数数样样方方相相邻邻两两条条边边上上的的个个体体。同同种种植植物物无无论论大大小小都应计数。如图都应计数。如图342所示。所示。图图342 【说说明明】图图甲甲是是方方形形样样方方，图图
3、乙乙是是圆圆形形样样方方，实实心心圆圆表表示示统统计计或或测测量量的的个个体体，虚虚线线表表示示圆圆形形样样方的直径。方的直径。标记重捕法标记重捕法（1）前提条件：标记个体与未标记个体在重捕时被捕的概率相等。在调查期内没有新的诞生和死亡，没有迁入和迁出。（2）适用范围：（3）留意事项：标记不能过分醒目。标记物和标记方法必需对动物的身体不会产生损害。标记符号必需能够维持确定的时间，在调查探讨期间不能消逝。（4）计算公式活动实力强和范围大的动物。活动实力强和范围大的动物。【答案答案】ABC类型类型图例图例年龄比例年龄比例出生率与死亡率出生率与死亡率大小大小种群密度种群密度变化变化增长型增长型年幼个
4、体大于年幼个体大于年老个体数年老个体数出生率死亡率出生率死亡率增大增大稳定型稳定型各年龄期个体各年龄期个体比例适中比例适中出生率出生率死亡率死亡率稳定稳定衰退型衰退型年幼个体小于年幼个体小于年老个体数年老个体数出生率死亡率出生率死亡率减小减小2 2诞生率和死亡率诞生率和死亡率 意义：意义：3 3迁入率和迁出率迁入率和迁出率 意义：意义：意义：年龄组成是预料种群密度将来变更趋势的重要依据。意义：年龄组成是预料种群密度将来变更趋势的重要依据。4 4年龄组成年龄组成确定种群大小和密度。对一个自然种群来说，影响种群确定种群大小和密度。对一个自然种群来说，影响种群数量变动的主要因素是诞生率和死亡率。数量
5、变动的主要因素是诞生率和死亡率。干脆影响种群的数量变动，如城市人口的变更。干脆影响种群的数量变动，如城市人口的变更。5 5性别比例性别比例意义：意义：6 6种群特征间的相互关系种群特征间的相互关系干脆影响诞生率，间接影响种群密度。干脆影响诞生率，间接影响种群密度。种内关系种内关系种间关系种间关系诞生率诞生率迁入率迁入率死亡率死亡率迁出率迁出率年龄组成年龄组成性别比例性别比例7种群的空间特征 项目项目类型类型原因原因模式图模式图均匀型均匀型种群个体间的激烈竞争种群个体间的激烈竞争引起。引起。随机型随机型环境资源分布均匀一致环境资源分布均匀一致集群型集群型环境资源分布不均匀环境资源分布不均匀一、建
6、构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法数学模型：数学模型是用来描述一个系统或它的性质数学模型：数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。的数学形式。1 1、影响种群数量变更的因素、影响种群数量变更的因素2 2、探讨种群数量变更的意义：、探讨种群数量变更的意义：二、种群数量的变更二、种群数量的变更 种群的数量是由诞生率和死亡率、迁入和迁出确定种群的数量是由诞生率和死亡率、迁入和迁出确定的，全部能影响种群的诞生率、死亡率和迁入、迁出的的，全部能影响种群的诞生率、死亡率和迁入、迁出的因素，都会影响种群数量的变更。如气候、食物、被捕因素，都会影响种群数量的变更。如气候、食物、被捕食、寄生
7、、传染病等。食、寄生、传染病等。在野生生物资源的合理利用和疼惜、害虫的防治等在野生生物资源的合理利用和疼惜、害虫的防治等方面有重要意义。种群数量大于方面有重要意义。种群数量大于1/2K1/2K时，可猎取某野时，可猎取某野生生物资源。（此时可供应的资源数量最多，而又不影生生物资源。（此时可供应的资源数量最多，而又不影响资源的再生。响资源的再生。）三、比较三、比较“J”“J”型曲线和型曲线和“S”“S”型曲线型曲线“J”“J”型曲线型曲线“S”“S”型曲线型曲线环境条件环境条件环境资源无环境资源无限限环境资源有限环境资源有限环境阻力环境阻力无无有有有无有无K K值值无无K K值值有有K K值值种群
8、增长种群增长率率保持稳定不保持稳定不变变随种群密度先上升，随种群密度先上升，到到K/2K/2值时最高，然后逐值时最高，然后逐渐下降，到渐下降，到K K值时为值时为0 0种群增长的种群增长的J J型曲线（型曲线（指数式增长）指数式增长）3.3.种群迁入一个新环境后，在确种群迁入一个新环境后，在确定时期内种群的增长大致符合定时期内种群的增长大致符合“J”“J”型曲线。型曲线。1.1.在食物（养料）和空间条件充裕，气候适宜、没有天在食物（养料）和空间条件充裕，气候适宜、没有天敌等志向条件下，不受资源和空间的限制，种群的数量往敌等志向条件下，不受资源和空间的限制，种群的数量往往会连续增长。往会连续增长
9、。2 2、种群、种群“J”“J”型增长的数学模型型增长的数学模型公式：公式：Nt=N0 t（N N0 0为起始数量，为起始数量，t t为时间，为时间，N Nt t表表示示t t年后该种群的数量，年后该种群的数量，表示该表示该种群数量是一年前种群数量的倍数种群数量是一年前种群数量的倍数）自然环境，空间有限，食物有限，有捕食者（天敌）自然环境，空间有限，食物有限，有捕食者（天敌）存在等非志向条件。存在等非志向条件。种群增长的种群增长的S S型曲线型曲线当当NK/2时，种群时，种群有最大持续产量；当有最大持续产量；当NK时，种群增长率为时，种群增长率为零。零。同一种群的同一种群的K值不值不是固定不变
10、的，会受是固定不变的，会受到环境的影响。到环境的影响。在环境条件不受破坏的状况在环境条件不受破坏的状况下，确定空间中所能维持的种下，确定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。群最大数量称为环境容纳量。环境容纳量环境容纳量（K值）：种种群群数数量量“S”型型增增长长曲曲线线（种群数量）（种群数量）K/2K种种群群数数量量增增长长率率时间时间D:诞生率死亡率，即诞生率死亡率，即种群数量处于种群数量处于K值。值。B:诞生率与死亡率之差诞生率与死亡率之差最大，即种群数量处于最大，即种群数量处于K/2值。值。图图34348 8 环环境境容容纳纳量量不不是是确确定定不不变变的的，它它可可以以因因“超
11、超载载”而下降，也可以因整体的改善而有所增大。而下降，也可以因整体的改善而有所增大。对野生动植物资源的合理开发和利用对野生动植物资源的合理开发和利用 一一般般将将种种群群的的数数量量限限制制在在环环境境容容纳纳量量的的一一半半，即即1/2K1/2K值值，此此时时种种群群增增长长速速度度最最快快，可可供供应应的的资源数量也资源数量也【答案】【答案】C 生产实践中，还有一种状况是种群增长大大超过了环境容量，生产实践中，还有一种状况是种群增长大大超过了环境容量，致使环境中某些资源要素受到破坏，从而造成环境容量的下降。致使环境中某些资源要素受到破坏，从而造成环境容量的下降。这样就形成了另一种种群数量变
12、更曲线这样就形成了另一种种群数量变更曲线突跃下降曲线（如图）突跃下降曲线（如图）。这是一种不正常的增长状况，例如过度放牧，草原不能复原。这是一种不正常的增长状况，例如过度放牧，草原不能复原。该曲线对于限制人口增长、害虫防治、环境的治理疼惜等方面具该曲线对于限制人口增长、害虫防治、环境的治理疼惜等方面具有指导作用。从上述分析中还可以知道，环境容量不是确定不变有指导作用。从上述分析中还可以知道，环境容量不是确定不变的，它可以因的，它可以因“超载超载”而下降，也可以因整体的改善而有所增大。而下降，也可以因整体的改善而有所增大。生物群落：生物群落：物种丰富度：物种丰富度：包括植物、动物和微生物。包括植
13、物、动物和微生物。群落水平探讨的问题：群落水平探讨的问题：群落中物种数目的多少，是群落的首要特征。不同群落中物种数目的多少，是群落的首要特征。不同的群落，物种丰富度有差别，如热带雨林生物种类多，的群落，物种丰富度有差别，如热带雨林生物种类多，丰富度大；草原生物种类较少，丰富度小。丰富度大；草原生物种类较少，丰富度小。种间关系、群落结构、物种多样性、优势种等种间关系、群落结构、物种多样性、优势种等试验试验 土壤中动物类群丰富度的探讨土壤中动物类群丰富度的探讨丰富度调查方法：丰富度调查方法：丰富度的统计方法：丰富度的统计方法：留意事项：土壤动物调查一般不能接受标记重捕法留意事项：土壤动物调查一般不
14、能接受标记重捕法理由是：理由是：取样器采集调查取样器采集调查记名计算法和目测估计法记名计算法和目测估计法大多数土壤动物身体微小，活动实力强。大多数土壤动物身体微小，活动实力强。一、生物群落的结构一、生物群落的结构1 1、垂直结构、垂直结构2 2、水平结构、水平结构 在水平方向上由于光照强度、地形明暗、湿度等因在水平方向上由于光照强度、地形明暗、湿度等因素的影响，不同地段上分布着不同的生物种群。素的影响，不同地段上分布着不同的生物种群。植物的分层与光有关。植物的分层与光有关。显著提高了群落利用阳显著提高了群落利用阳光等环境资源的实力。光等环境资源的实力。种内关系种内关系种间关系种间关系种内互助种
15、内互助种内斗争种内斗争互利共生互利共生寄生寄生竞争竞争捕食捕食：护犊行为、：护犊行为、：争夺食物、空间、配偶的行为：争夺食物、空间、配偶的行为：白蚁与鞭毛虫、：白蚁与鞭毛虫、：菟丝子与豆科植物、：菟丝子与豆科植物、：大小两个种的草履虫：大小两个种的草履虫：猪笼草、：猪笼草、育雏行为育雏行为大豆与根瘤菌大豆与根瘤菌动物与大肠杆菌动物与大肠杆菌病毒与宿主病毒与宿主茅蒿菜、茅蒿菜、狸藻狸藻二、二、群落中的生物关系群落中的生物关系生生物物数数量量时间时间生物生物A生物生物B关于捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判关于捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判 定：定：a.从最高点推断，捕食者数量少，被捕食者数从
16、最高点推断，捕食者数量少，被捕食者数量多；量多；b.从变更趋势看，先到波峰的为被捕食者，后从变更趋势看，先到波峰的为被捕食者，后达到波峰的为捕食者，即被捕食者变更在先，达到波峰的为捕食者，即被捕食者变更在先，捕食者变更在后。捕食者变更在后。特点：数量上特点：数量上呈现出呈现出“先增先增加者先削减，加者先削减，后增加者后削后增加者后削减减”的非同步的非同步性变更性变更生生物物数数量量时间时间生物生物B生物生物A生物生物A生物生物B生生物物数数量量时间时间两种生物生存实两种生物生存实力不同力不同两种生物生存实两种生物生存实力相当力相当特点：数量上呈现出特点：数量上呈现出“誓不两立誓不两立”的同步性
17、变的同步性变更更竞争竞争如如1.地衣地衣(真菌和藻类植物的共生体真菌和藻类植物的共生体)真菌真菌藻类藻类通过菌丝提供水、通过菌丝提供水、CO2、无机盐、无机盐通过光合作用提供有机养料通过光合作用提供有机养料生生物物数数量量时间时间生物生物A生物生物B特点：特点：“同同生共死生共死”如如2.豆科植物和豆科植物和根瘤根瘤菌菌两者生活在一起，相互依靠，彼此有利。两者生活在一起，相互依靠，彼此有利。个体数时间个体数时间个体数时间BAAAABBB共生共生寄生寄生捕食捕食竞争竞争1234个体数时间推断下列各图表示的种间关系各是什么推断下列各图表示的种间关系各是什么例例.下列简图依次表示互利共生、寄生、竞争
18、、捕下列简图依次表示互利共生、寄生、竞争、捕食的为食的为 A B C D D【答案答案】D 群落是一个群落是一个_态系统，它时时刻刻都在发态系统，它时时刻刻都在发生着生物与生着生物与_之间、生物与之间、生物与_之间的相之间的相互作用。在正常状况下，大多数群落中物种结互作用。在正常状况下，大多数群落中物种结构相对构相对_。但是，当群落结构受到干扰或破。但是，当群落结构受到干扰或破坏，一些种群消逝了以后，总会有其他一些种坏，一些种群消逝了以后，总会有其他一些种群来占据这个群落的空间，经过一段时间，又群来占据这个群落的空间，经过一段时间，又会有另一些种群兴起，渐渐取得优势。会有另一些种群兴起，渐渐取
19、得优势。群落演替是一个长期的过程，总是向着群落演替是一个长期的过程，总是向着群落复原相对稳定状态的方向进行。群落复原相对稳定状态的方向进行。演替演替动动生物生物环境环境稳定稳定 随着时间的推移，一个群落被另一随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程个群落代替的过程.驾驭这个概念留意以下几点：驾驭这个概念留意以下几点：(1)(1)演替是群落组成向着确定方向、具有确定规律、演替是群落组成向着确定方向、具有确定规律、随时间而变更的有序过程，因而它往往是能预见的或随时间而变更的有序过程，因而它往往是能预见的或可测的。可测的。(2)(2)演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和演替是生物和环境反
20、复相互作用，发生在时间和空间上的不行逆变更。空间上的不行逆变更。群落演替的缘由主要有：群落演替的缘由主要有：(1)(1)环境不断变更，为群落中某些物种供应有利的繁环境不断变更，为群落中某些物种供应有利的繁殖条件，而对另一些物种生存产生不利影响。殖条件，而对另一些物种生存产生不利影响。(2)(2)生物本身不断进行繁殖、迁移或迁徙。生物本身不断进行繁殖、迁移或迁徙。(3)(3)群落内部由于生命活动造成内部环境变更。群落内部由于生命活动造成内部环境变更。(4)(4)种内和种间关系在不断发生变更。种内和种间关系在不断发生变更。(5)(5)人类活动的干扰。人类活动的干扰。群落的演替类型群落的演替类型 1
21、 1、初生演替（、初生演替（primary successionprimary succession）在一个从）在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底歼灭了的地方发生的演替。但被彻底歼灭了的地方发生的演替。如：在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替如：在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替 2 2、次生演替（、次生演替（secondary successionsecondary succession）原有的）原有的植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他的繁殖
22、体（如能发芽的地下保留了植物的种子或其他的繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替。茎）的地方发生的演替。火烧演替、弃耕演替、放牧演替等。火烧演替、弃耕演替、放牧演替等。发生在裸岩上的发生在裸岩上的演替过程演替过程 森林阶段森林阶段裸岩阶段裸岩阶段地衣阶段地衣阶段苔藓阶段苔藓阶段草本植物阶段草本植物阶段灌木阶段灌木阶段弃耕农田上的弃耕农田上的演替过程演替过程 乔木蔚然成林乔木蔚然成林荒芜荒芜一年生杂草一年生杂草多年生杂草多年生杂草小灌木丛小灌木丛比较弃耕农田上的演替与裸岩上的演替过程比较弃耕农田上的演替与裸岩上的演替过程丰富度、有丰富度、有机物、生产机物、生产实力、养分实力、养分结构的变更结
23、构的变更两种演替类型的比较弃耕弃耕农农田上的演替田上的演替裸岩上的演替裸岩上的演替实实例例人人类类活活动较为动较为关关键键自然因素自然因素影响因素影响因素较较快快缓缓慢慢速度速度阅历阅历的的时间时间短短阅历阅历的的时间长时间长时间时间原来有群落原来有群落环环境，只境，只是失去了原有植被是失去了原有植被原先从没有原先从没有过过植被或植被或是原来存在是原来存在过过植被但植被但被被彻彻底底歼灭歼灭了的了的环环境境起点起点次生演替次生演替初生演替初生演替类类型型内容内容二、人类活动对群落演替的影响二、人类活动对群落演替的影响过度放牧、导过度放牧、导致草原退化致草原退化过度砍伐、导过度砍伐、导致森林破坏
24、致森林破坏污水排放，破坏污水排放，破坏水域生物群落水域生物群落人类活动往往会使群落演替依据人类活动往往会使群落演替依据_自然演自然演替的速度和方向进行。替的速度和方向进行。不同于不同于措施：退耕还林、退牧还草、退田还湖措施：退耕还林、退牧还草、退田还湖例例.关于群落的结构与演替，下列叙述不正确的是关于群落的结构与演替，下列叙述不正确的是 A.“A.“远芳侵古道，晴翠接荒城远芳侵古道，晴翠接荒城”可看作人类可看作人类 活动对群落演替影响的典型实例活动对群落演替影响的典型实例 B.“B.“野火烧不尽，春风吹又生野火烧不尽，春风吹又生”应属次生演应属次生演 替的实例替的实例 C.C.群落中各种群间不
25、存在地理隔离，因而能群落中各种群间不存在地理隔离，因而能 进行基因沟通进行基因沟通 D.D.群落中植物的垂直结构可为动物创建多种群落中植物的垂直结构可为动物创建多种 多样的栖息空间和食物条件，从而为动物多样的栖息空间和食物条件，从而为动物 种群分层分布供应了基础种群分层分布供应了基础C14.14.下图下图分别为分别为A.A.地衣中的藻类和真菌；地衣中的藻类和真菌；B.B.大小两种大小两种草履虫；草履虫；C.C.狐与兔；狐与兔；D.D.细菌与噬菌体四组生物的种间关系示细菌与噬菌体四组生物的种间关系示意图（纵轴表示个体数，横轴表示时间）。请据图回答：意图（纵轴表示个体数，横轴表示时间）。请据图回答
26、：（1 1）推断）推断A AD D四组生物的对应曲线：四组生物的对应曲线：A.A.；B.B.；C.C.；D.D.。（2 2）造成）造成中出现的现象是由于中出现的现象是由于 。（3 3）与与相比，结果不同是因为相比，结果不同是因为 （4 4）若四种种间关系中的）若四种种间关系中的b b死亡，对死亡，对a a有利的曲线有利的曲线 是是 。（5 5）若狐死亡，则兔的发展趋势是）若狐死亡，则兔的发展趋势是 。答案答案 （1 1）（2 2）食物竞争，使一种（大）草履虫死亡（饿）食物竞争，使一种（大）草履虫死亡（饿 死）死）（3 3）寄生关系不行能使宿主全部死亡）寄生关系不行能使宿主全部死亡（4 4）和和
27、（5 5）兔先增加（失去天敌），后削减（受食物、）兔先增加（失去天敌），后削减（受食物、空间等制约）空间等制约）试验试验 探究培育液中酵母菌数量的动态变更探究培育液中酵母菌数量的动态变更一试验原理：一试验原理：1 1在含糖的液体培育基（培育液）中酵母菌繁殖很快，在含糖的液体培育基（培育液）中酵母菌繁殖很快，快速形成一个封闭容器内的酵母菌种群，通过细胞计数可快速形成一个封闭容器内的酵母菌种群，通过细胞计数可以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间而发生的数量变更。以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间而发生的数量变更。2 2养分、空间、温度、养分、空间、温度、pHpH和有毒代谢废物等是影响种群和有毒代谢废物等是影响种群数量持续增长的限制因素。数量持续增长的限制因素。二二.酵母菌计数方法：抽样检测法。酵母菌计数方法：抽样检测法。先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培育液，滴于先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培育液，滴于盖玻片边缘，让培育液自行渗入。多余培育液用滤纸吸去。盖玻片边缘，让培育液自行渗入。多余培育液用滤纸吸去。稍待片刻，待细菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板稍待片刻，待细菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中心，计数一个小方格内的酵母菌数量，再放在载物台的中心，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为依据，估算试管中的酵母菌总数。以此为依据，估算试管中的酵母菌总数。