種群和生物群落

點擊考綱把脈考情1.種群的特征2.種群的數(shù)量變化3.種群密度的取樣調查4.研究種群數(shù)量變化的意義5.生物群落的概念6.生物群落的結構1.概述種群的特征2.分析比較種群數(shù)量增

長的“J”型與“S”

型曲線，舉例說明K

值與K/2在實踐中的應用3.說出生物群落的概念和結

構一、種群及其特征1.種群的概念：生活在同一地點的

的一個群體。2.種群的特征(1)種群密度概念：單位空間內某種群的個體數(shù)量即種群密度特點不同物種的種群密度在同樣的環(huán)境條件下同一物種的種群密度也不是

的調查方法：取樣調查法活動能力較強的動物：常

采用

法

植物：常采用

法同種生物差異很大固定不變標志重捕樣方(2)出生率和死亡率作用：對種群大小和種群密度起

作用。(3)年齡組成①概念：一個種群中各年齡期個體數(shù)目的比例。決定②分類圖示類型名稱各年齡期比例種群所處時期出生率與死亡率比較幼年個體數(shù)較少，老年個體數(shù)較多種群正處于

時期出生率

死亡率衰退型衰退<圖示類型名稱各年齡期比例種群所處時期出生率與死亡率比較幼年個體數(shù)很多，老年個體數(shù)很少種群正處于

時期出生率

死亡率增長型發(fā)展>圖示類型名稱各年齡期比例種群所處時期出生率與死亡率比較各年齡期的個體數(shù)目

種群正處于穩(wěn)定時期出生率≈死亡率比例適中穩(wěn)定型③研究意義：研究種群的年齡組成對于

有重要意義。(4)性別比例：種群中雌雄個體數(shù)目的比例。預測種群數(shù)量的變化趨勢二、種群的數(shù)量變化及其意義1.種群數(shù)量的變化(1)變化內容：增長、波動、

、下降等。穩(wěn)定(2)“J”型曲線條件：

條件充裕、氣候

、

沒有敵害等

條件下，種群數(shù)量會連續(xù)增長公式：

特點：種群數(shù)量

增長，無K值，種群遷入新環(huán)

境后，常常在一定時期內出現(xiàn)“J”型增長食物（養(yǎng)料）和空間適宜Nt=N0λt連續(xù)理想(3)“S”型曲線形成原因：

有限，使種內斗爭加劇，以

該種群生物為食的天敵數(shù)量

，使

種群的出生率降低，死亡率增高，從

而使種群數(shù)量的增長率

特點：不能連續(xù)增長，當種群數(shù)量達到環(huán)境條件

所允許的

時，種群數(shù)量保持穩(wěn)定環(huán)境條件增加下降K值(4)影響種群數(shù)量變化的因素決定因素：

、遷入和遷出。出生率和死亡率2.研究種群數(shù)量變化的意義(1)有利于合理利用和保護

資源。(2)有利于進行害蟲防治。野生生物三、生物群落1.生物群落的概念在一定的自然區(qū)域內，相互之間具有直接或間接關系

的

的總和。2.生物群落的結構(1)水平結構：在水平方向上，由于地形的

、光照的

、

的大小等因素的影響，不同地段往往分布

著不同的種群，種群的密度也有差別。(2)垂直結構：在垂直方向上，生物群落具有明顯的

現(xiàn)象。各種生物起伏明暗濕度分層1.種群內涵與外延在一定自然區(qū)域內，同種生物的全部個體叫種群(須強

調兩同：同一區(qū)域、同種生物；一全部：全部個體)。

一個種群內的個體間可進行基因的自由交流，因此種

群是生物繁殖的基本單位；每個種群擁有其獨特的基

因庫，此基因庫內基因頻率的改變意味著生物的進化，

因而種群同時也是生物進化的基本單位；種群還是物

種的存在形式，是物種在自然界中存在的基本單位。

種群的外延是種內關系。2.種群的特征及其內在聯(lián)系種群作為有機單元，具有個體無法具備的特征

項目特征定義特點或作用種群密度單位空間內某種群的個體數(shù)量①不同物種，種群密度不同②同一物種，種群密度可變③調查方法樣方法標志重捕法

項目特征定義特點或作用出生率和死亡率種群中單位數(shù)量在單位時間內新產(chǎn)生或死亡的個體數(shù)目決定種群的大小和種群密度遷入和遷出單位時間內遷入或遷出的個體數(shù)直接影響種群的大小和種群密度

項目特征定義特點或作用年齡組成一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例①三種類型：增長型、穩(wěn)定型、衰退型②可預測種群數(shù)量的變化趨勢性別比例種群中雌雄個體數(shù)目的比例在一定程度上影響種群密度上述特征中，“種群密度”是種群最基本的數(shù)量特征，但其他特征對種群密度均有直接或間接的影響，如圖所示：①調查某種昆蟲卵、作物植株上蚜蟲的密度、跳蝻的密度等，也可以采用樣方法。對于有趨光性的昆蟲，還可以用黑光燈進行燈光誘捕的方法調查它們的種群密度。②年齡組成為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量不一定保持穩(wěn)定。因為出生率和死亡率不完全取決于年齡組成，還與氣候、食物、天敵有關，如遇到劇烈的氣候變化，可使種群數(shù)量急劇減少。此外種群數(shù)量還與遷入、遷出直接相關。(2009·廣東高考)下列敘述中，不屬于種群空間特征描述的是(

)A.斑馬在草原上成群活動B.每毫升河水中有9個大腸桿菌C.稗草在稻田中隨機分布D.木棉樹在路旁每隔5米種植.[解題指導]選組成種群的個體在其生活空間中的位置狀態(tài)或空間布局叫做種群的空間特征或分布型。種群的空間分布一般可概括為三種基本類型：隨機分布、均勻分布和集群分布。B項為種群密度，不屬于空間特征。B(1)年齡組成與性別比例對種群密度的影響年齡組成可通過影響出生率和死亡率而影響種群密度；性別比例則主要通過影響出生率影響種群密度。

(2)出生率、死亡率與自然增長率①出生率——種群中單位數(shù)量個體在單位時間內新產(chǎn)生的個體數(shù)目。②死亡率——種群中單位數(shù)量個體在單位時間內死亡的個體數(shù)目。③自然增長率＝出生率－死亡率。1.種群作為一個有機單元，具有個體所不具備的典型特

征，以下關于種群特征及其內在關系的概念圖中，①～⑥依次表示(

)

A.種群密度年齡組成性別比例出生率死亡率遷出B.種群密度出生率死亡率性別比例年齡組成遷出C.出生率年齡組成性別比例遷出種群密度死亡率D.種群密度出生率死亡率年齡組成性別比例遷出解析：種群的特征包括種群密度、年齡組成、性別比例、出生率和死亡率、遷入和遷出等，其中種群密度是最基本的數(shù)量特征，可直接取決于出生率和死亡率與遷入和遷出，同時，年齡組成可通過出生率與死亡率的變化來影響種群密度，性別比例也可通過影響出生率而制約種群密度。答案：D1.種群數(shù)量變化內涵在自然界，種群數(shù)量總會因氣候、食物、天敵、傳染

病等多方面因素的影響而處于動態(tài)變化中，這種動態(tài)

變化包括種群數(shù)量的增長、波動、穩(wěn)定和下降等。在

某些極端因素干擾下，甚至還會出現(xiàn)物種(種群)的絕

滅，從而導致物種豐富度(生物多樣性)下降。2.種群的兩種數(shù)量增長曲線及相關應用(1)種群的兩種數(shù)量增長曲線比較項目“J”型曲線“S”型曲線成因食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害環(huán)境資源有限(存在種內斗爭、天敵等)項目“J”型曲線“S”型曲線特征①種群數(shù)量每年以一定

的倍數(shù)增長，第二年

數(shù)量是第一年的λ倍②相關數(shù)學模型：

Nt＝N0λtNt：第t年后種群的數(shù)

量

N0：種群的起始數(shù)量

λ：該種群數(shù)量是一

年前種群數(shù)量的倍數(shù)

t：時間(年)隨著種群密度的增大，個體間對有限的空間、食物和其他生活條件的種內斗爭必將加劇，同時以該種群生物為食的捕食者數(shù)量也會增加，從而使該種群數(shù)量的增長率下降。最終種群數(shù)量達到環(huán)境條件允許的最大值(以K表示)項目“J”型曲線“S”型曲線環(huán)境阻力無有種群增長率保持穩(wěn)定不變先上升而下降有無K值無K值有K值項目“J”型曲線“S”型曲線增長曲線(2)“S”型曲線在生產(chǎn)中的應用①在對野生動植物資源的合理開發(fā)和利用方面，一般

將種群數(shù)量控制在環(huán)境容納量的一半，即K/2左右，

此時種群增長率最快，可提供的資源數(shù)量也最多，而

且不影響資源的再生。②當過度捕獵導致種群數(shù)量小于K/2時，種群的增長率減慢，獲取的資源數(shù)量將減少，而且還會影響資源的再生。③當種群數(shù)量大于K/2時，種群增長率開始下降。所以在開發(fā)動植物資源時，種群數(shù)量大于K/2時，就可以捕獵一定數(shù)量的該生物資源。(2009·安徽高考)用牛奶瓶培養(yǎng)黑腹果蠅，觀察成蟲數(shù)量的變化，結果如下表：時間(天)15913172125293337成蟲數(shù)(只)6102871131207270302327341根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，下列結論正確的是(

)A.第13～25天，成蟲數(shù)量增長快的主要原因是個體生長加快B.第17～29天，成蟲增長率上升、死亡率下降C.第21～37天，成蟲增長率的下降與種群密度的改變有關D.第1～37天，成蟲數(shù)量呈“J”型增長[解題指導]

選據(jù)圖可知，隨培養(yǎng)時間的延長，個體數(shù)量不斷增加，但增長速率先上升后下降。當種群密度達到一定程度后，種內斗爭加劇，所以種群增長速率下降。C2.某種群的年齡組成如甲圖所示，增長曲線如乙圖所示。

下列有關敘述正確的是(

)A.甲圖的年齡組成是增長型，在t2時期很可能屬于這種年

齡組成B.甲圖的年齡組成是穩(wěn)定型，在t2時期很可能屬于這種年

齡組成C.甲圖的年齡組成是增長型，在t1時期很可能屬于這種年

齡組成D.甲圖的年齡組成是穩(wěn)定型，在t1時期很可能屬于這種年

齡組成

解析：甲圖中，幼年個體數(shù)量較多，老年個體數(shù)量較少，這種年齡組成屬于增長型。在t1時期，種群的出生率高于死亡率，種群數(shù)量增長速率最快。答案：C1.種群與群落比較種群群落概念外延①“同種生物”②“全部個體”③一定“時間和空間”(同種生物不同空間的種群可能存在“地理隔離”；同一空間不同時期的種群“年齡組成”可不斷變化)①“不同種生物”②“全部種群”③一定空間配置垂直結構與光照相關的

植物分層與食物、棲息

場所相關的

動物分層水平結構：隨地形起伏、光照明暗及濕度大小不同，水平地段上植物分布有差異種群群落基因交流狀況種群內不同個體間可進行天然基因交流，既無地理隔離，也無生殖隔離——種群是物種繁殖及生物進化的基本單位群落內不同種群間具生殖隔離，故不同種群間不可進行天然基因交流種群群落生物彼此關系只具種內關系(或互助或斗爭)各種群內部具種內關系，不同種群之間具種間關系(互利共生、捕食、競爭、寄生等)2.群落的特征(1)具有一定的種類組成：每個群落都是由一定種類的植

物、動物和微生物組成的，因此，種類組成是區(qū)別不

同群落的首要特征。一個群落中種群數(shù)量的多少及每

種生物個體數(shù)量的多少，是度量群落多樣性的基礎。(2)具有一定的動態(tài)特征：生物群落是生態(tài)系統(tǒng)中的生命

部分，生命的特征是不停地運動，群落也是如此，其

運動形式包括季節(jié)變化、年際變化、演替和演化。①群落中各種群的種間關系類型及不同種群的空間分布情況均是長期自然選擇及生物共同進化的結果。②生物在垂直方向及水平方向上的位置配置關系有利于提高生物群落整體對自然資源的充分利用。(2008·海南高考)一塊甘蔗田棄耕幾年后，形成了雜草地，該草地群落中(

)A.物種組成比甘蔗田簡單B.動物沒有分層現(xiàn)象C.物種組成比甘蔗田復雜

D.植物沒有垂直結構[解題指導]選該雜草地中的生物構成群落，動植物具有垂直分層現(xiàn)象。因甘蔗田棄耕后，人為干涉因素消失，導致棄耕的甘蔗田物種組成更復雜。C群落的垂直分層現(xiàn)象是指群落中“不同種群”的空間配置狀況而不是同一種群內部的個體空間分布。3.下圖為植物群落生長的分層現(xiàn)象，對此現(xiàn)象解釋不正

確的是(

).A.分層現(xiàn)象是植物群落與環(huán)境條件相互聯(lián)系的一種形式B.決定這種現(xiàn)象的環(huán)境因素除光照外，還有溫度和濕度等C.種植玉米時，因植物群落分層現(xiàn)象的存在，所以要合理

密植D.在農業(yè)生產(chǎn)上，可以充分利用這一現(xiàn)象，合理搭配種植

的品種解析：一塊田地中的玉米是一個種群，不存在群落特征，合理密植是為了削弱種內斗爭以增加農作物的產(chǎn)量。答案：C命題思路本考點內容包括種群的特征及數(shù)量變動、群落的組成、結構、群落演替及其類型等，高考命題著重考查種群與群落的內涵與外延，種群的數(shù)量變動及相關應用，群落的演替類型及演替實質，培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變動因素等命題角度試題中往往以坐標曲線圖、表格圖等為背景材料，考查對種群特征的識記能力、種群數(shù)量變化規(guī)律的理解能力。關于種群與群落的概念內涵比較與外延界定，種群的兩種增長曲線及種群數(shù)量變動的制約因素，群落的結構圖表有關的信息轉化題及種群密度調查等仍是2011年高考命題熱點出處(2009·江蘇高考)紅豆杉是我國珍貴瀕危樹種。南京中山植物園于上世紀50年代從江西引進一些幼苗種植于園內。經(jīng)過幾十年的生長繁殖，現(xiàn)在已形成了一個種群。請回答下列問題。(1)在植物園引種栽培紅豆杉的措施屬于

。(2)如果對紅豆杉種群密度進行調查，常用的方法是

。將統(tǒng)計到的植株按高度(h)分為5級，每一級的植株數(shù)量見下表。等級a級b級c級d級e級高度(cm)h≤

1010<h≤

3030<h≤

100100<h≤

300h＞300數(shù)量(株)1206232166根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在下面的坐標圖中畫出該種群各級別的植株數(shù)量柱狀圖。(3)由表中可以看出，此紅豆杉種群的年齡結構屬于

。(4)研究表明，紅豆杉的種子成熟后被某種鳥類吞食，果肉狀的假種皮被消化而種子隨糞便散播到山坡上再萌發(fā)生長。從種間關系看，鳥類與紅豆杉之間存在

關系。[解題指導]

(1)該題涉及瀕危樹種保護的措施，主要涉及就地保護(自然保護區(qū))、遷地保護，由題意可知紅豆杉是從江西引進的，應屬于遷地保護。(2)該題涉及種群密度調查的方法，植物用樣方法。(3)該題涉及種群的年齡組成，從表中數(shù)據(jù)可知h≤10cm占了120株，從而分析得出屬于增長型。(4)該題涉及群落中的種間關系，主要涉及捕食、競爭、互利共生、寄生等，而通過分析題意可知鳥類與紅豆杉之間為捕食與互利共生。[答案]

(1)遷地保護(易地保護)(2)樣方法柱形圖見下圖(3)增長型(4)捕食和互利共生(捕食和種間互助)種群密度的取樣調查1.樣方法(1)概念：在被調查種群的生存環(huán)境內，隨機選取若干

個樣方，通過計數(shù)每個樣方內的個體數(shù)，求得每個樣

方的種群密度，把所有樣方種群密度的平均值作為該

種群的種群密度。(2)適用范圍：植物的種群密度調查，昆蟲卵、蚜蟲和

跳蝻的密度等(這些生物運動能力弱，活動范圍小)。(3)實習原理：通常只計數(shù)種群的一小部分，用來估計

整個種群的種群密度。

(4)方法步驟確定調查對象選定調查物種選定調查該物種的范圍選取樣方樣方選取的隨機性樣方大小一般為草本1m3,灌木為16m2，喬木為100m2計數(shù)：每個樣方內該種群的數(shù)量計算種群密度：各個樣方內種群數(shù)量的平均值2.標志重捕法確定調查對象捕獲并標記部分個體：在該種群生存環(huán)境中，均勻設置捕獲點，捕獲一部分個體，并對其進行標志后，再在原地將其放回，并記錄個體數(shù)（N1）重捕，計數(shù)：一段時間后，在原來的捕獲點再次捕獲一部分個體，并計數(shù)數(shù)量（N2）及其中被標志的個體數(shù)（N0），然后放回原來的環(huán)境計算種群密度：利用公式N/N1=N2/N0計算出N，即

為該種群密度的估計值3.兩種典型調查方法的區(qū)別標志重捕法樣方法對象活動范圍大的動物個體，如鼠、鳥類等植物或活動范圍小的動物，如蚯蚓和蟲卵等標志重捕法樣方法注意問題①調查時沒有遷入和

遷出、出生和死亡②標志物不能過于醒

目，不能影響標志

對象正常生理活動，

且不易脫落①隨機取樣②樣方大小適中③樣方數(shù)量不宜太少“標志(記)重捕法”是動物種群密度調查中的一種常用取樣調查法：在被調查種群的生存環(huán)境中，捕獲一部分個體(M)全部進行標記后釋放，經(jīng)過一段時間后進行重捕，根據(jù)重捕中標記個體數(shù)(m)占總捕獲數(shù)(n)的比例，估計該種群的數(shù)量(N)。某研究機構對我國北方草原一種主要害鼠——布氏田鼠進行了調查。調查樣方總面積為2hm2(1hm2＝10000m2)，隨機布設100個鼠籠，放置1夜后，統(tǒng)計所捕獲的鼠數(shù)量、性別等，進行標記后放歸；3日后進行重捕與調查。所得到的調查數(shù)據(jù)如下表。捕獲數(shù)/只標記數(shù)/只雌性個體數(shù)雄性個體數(shù)初捕32321418重捕3641818(1)假定重捕取樣中標記比例與樣方總數(shù)中標記比例相等，寫出樣方中種群總數(shù)(N)的計算公式

。(2)該草地布氏田鼠的平均種群密度為

只/hm2。事實上田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉，上述計算所得的平均種群密度與實際種群密度相比可能會偏

。(3)綜合兩次捕獲情況，該田鼠種群的性別比例(♀/♂)為

。(4)在上述調查的同時，還對樣方中布氏田鼠的洞口數(shù)進行了調查(假設樣方中只有這一種鼠)，平均每100m2有3.6個洞口，洞口數(shù)與田鼠數(shù)的比例關系為

。[解題指導]

標志重捕法的前提是，標志個體與未標志個體在重捕時被捕的概率相等。據(jù)此可寫出公式M/N＝m/n，因此N＝Mn/m。該草地中布氏田鼠的平均密度為32×36÷4÷2＝144只/hm2。第一次被捕過的田鼠，再次被捕獲的難度加大，故計算所得的平均種群密度比實際的高。根據(jù)兩次捕獲的田鼠中雌雄個體數(shù)可得種群中性別比例為♀/♂＝(14＋18)/(18＋18)＝32/36＝8/9。[答案]

(1)N＝Mn/m

(2)144高(3)8/9(或32/36)

(4)2.5∶11.(2009·江蘇高考)某小組進行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群

數(shù)量的動態(tài)變化”實驗時，同樣實驗條件下分別在4個

試管中進行培養(yǎng)(見下表)，均獲得了“S”型增長曲線。

根據(jù)實驗結果判斷，下列說法錯誤的是(

)試管號ⅠⅡⅢⅣ培養(yǎng)液體積(mL)105105起始酵母菌數(shù)(103個)105510A.4個試管內的種群初始階段都經(jīng)歷了“J”型增長B.4個試管內的種群同時達到K值C.試管Ⅲ內種群的K值與試管Ⅱ不同D.試管Ⅳ內的種群數(shù)量先于試管Ⅱ開始下降解析：Ⅰ和Ⅲ試管中培養(yǎng)液多，營養(yǎng)物質多，其內種群的K值大于試管Ⅱ和Ⅳ的。4個試管內種群的起始階段因空間和食物等比較充裕，屬于“J”型增長。接種量不同，種群的增長速率不同，不能同時達到K值，接種量大的先達到穩(wěn)定期繼而先進入衰亡期。答案：B2