2019屆新課標(biāo)高考生物沖刺復(fù)習(xí)專題22種群和群落講義

專題22種群和種落[知能拓展]

(1)種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。(2)出生率和死亡率、遷入率和遷出率是決定種群密度變化的直接因素。(3)年齡組成在一定程度上能預(yù)測種群數(shù)量變化趨勢,年齡組成通過影響出生率和死亡率而影響

種群密度。(4)性別比例是通過影響出生率間接影響種群密度的?？键c1種群的特征與數(shù)量變化一、種群的特征種群各數(shù)量特征之間的關(guān)系知識清單二、種群密度的調(diào)查方法1.樣方法:(1)適用對象:

植物

、昆蟲卵、作物植株上的蚜蟲、跳蝻等密度的調(diào)查。(2)過程:確定調(diào)查對象→取樣→計數(shù)每個樣方個體數(shù)→以所有樣方種群密度的

平均值

作為

種群密度估計值。(3)

2.標(biāo)志重捕法:(1)適用生物:

活動能力強、活動范圍大的動物

。(2)密度估算公式:

=

[知能拓展]

樣方法的計數(shù)原則同種植物無論大小都應(yīng)計數(shù),若有正好在邊界線上的個體,則只計數(shù)樣方相鄰兩條邊及其頂點上

的個體。(如圖實心圈表示需統(tǒng)計的個體)三、種群的數(shù)量變化——種群數(shù)量增長的兩種模型比較項目“J”型曲線“S”型曲線條件在

食物和空間

充裕、氣候適宜、沒有

敵害

等理想條件下

資源、空間

有限和受其他生物制約增長特點種群數(shù)量

連續(xù)

增長;不受種群密度制約;

無

K值受

種群密度

制約;

有

K值四、(實驗)探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化1.實驗原理(1)用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌,種群的增長受培養(yǎng)液的

成分

、空間、

pH

、溫度等因素

的影響。(2)在理想的無限環(huán)境中,酵母菌種群的增長呈

“J”

型曲線;在有限的環(huán)境條件下,酵母

菌種群的增長呈

“S”

型曲線。

2.實驗流程

[知能拓展]

(1)每天計數(shù)酵母菌量的時間要固定。(2)如果后期酵母菌數(shù)量太多,難以計數(shù),應(yīng)當(dāng)按一定倍數(shù)進行定量稀釋,然后重新計數(shù)。例1

(2016貴州模擬,32)調(diào)查某草原田鼠數(shù)量時,在1公頃的調(diào)查區(qū)內(nèi),放置100個捕鼠籠,一夜間

捕獲鼠36只,將捕獲的田鼠經(jīng)標(biāo)記后在原地釋放。數(shù)日后,在同一地方再放置同樣數(shù)量的捕鼠

籠,這次共捕獲40只,其中有上次標(biāo)記過的個體6只。請回答下列問題:(1)若該地區(qū)田鼠種群個體總數(shù)為N,則N=

只。(2)由于田鼠在被捕捉過一次后就很難再次被捕捉,所以上述計算所得的種群個體總數(shù)可能會比

實際值偏

。(3)某生態(tài)學(xué)家以“保護和利用草原生態(tài)系統(tǒng)”為課題,對草原進行了一項專題研究,并繪制了

如下兩圖。圖一表示一個鼠群引入一個草原生態(tài)系統(tǒng)后的種群增長曲線;圖二表示單位面積放

牧量與生產(chǎn)者的凈生產(chǎn)量的關(guān)系,虛線表示未放牧?xí)r草原中生產(chǎn)者的凈生產(chǎn)量。分析回答下列問題:①圖一中增長速率最快的是

點,CD段表示鼠群數(shù)量不再增長,其原因可能是

。滅鼠時如果僅使老鼠數(shù)量降至B點,可能效果適得其反,所以滅鼠的

同時還應(yīng)該

。②圖二中最適放牧量是

點,最大放牧量是

點,如果長期超過C點將會造成

。解析(1)標(biāo)志重捕法計算公式:種群中個體數(shù)(N)/標(biāo)記總數(shù)=重捕總數(shù)/重捕中被標(biāo)志的個體數(shù),

即N∶36=40∶6,N=240(只)。(2)根據(jù)公式:種群中個體數(shù)(N)=重捕總數(shù)×標(biāo)記總數(shù)/重捕中被標(biāo)志的個體數(shù),由于田鼠在被捕捉過一次后就很難再次被捕捉,所以重捕時帶標(biāo)記的個體數(shù)量偏小,因而上述計算所得的種群個體

總數(shù)可能會比實際值偏大。(3)①圖一中增長速率最快的點是增長曲線斜率最大的點,即B點。CD段限制種群增長的主要因

素是生存條件,如食物和空間都是有限的,天敵對種群的限制等,當(dāng)鼠群數(shù)量降低到B點時,老鼠種群的增長速率達(dá)到最

大,所以降低環(huán)境容納量是比較合理的做法。②圖二中A點和B點分別為最適放牧量和最大放

牧量,如果放牧量長期超過C點,草場將會退化。答案(1)240(2)大(3)①B食物和空間減少、天敵數(shù)量增加設(shè)法降低環(huán)境容納量(K值)

②AB草場退化考點2群落的結(jié)構(gòu)與演替一、群落的結(jié)構(gòu)1.生物群落物種組成(1)豐富度:群落中

物種

數(shù)目的多少。(2)特點:不同群落

豐富度

不同。(3)探究實驗:土壤中小動物類群豐富度的研究,常用

取樣器

取樣的方法進行采集、調(diào)查。關(guān)系名稱數(shù)量坐標(biāo)圖營養(yǎng)關(guān)系圖特點舉例互利共生

常見形式為

相互依賴,彼此有利。如果彼此分開,則雙方或者一方不能獨立生存。數(shù)量上兩種生物同時增加,同時減少,呈現(xiàn)出“同生共死”的同步性變化地衣,大豆與根瘤菌寄生

對寄主有害,對寄生生物有利。如果分開,則寄生生物難以單獨生存,而寄主會生活得更好蛔蟲與人,噬菌體與被侵染的細(xì)

菌競爭

數(shù)量上呈現(xiàn)出“你死我活”的“同步性變化”。兩種生物生存能力不同,如圖a;生存能力相同,則如圖b牛與羊,農(nóng)作物與雜草捕食

一種生物以另一種生物為食,數(shù)量上呈現(xiàn)出“先增加者先減少,后增加者后減少”的不同步性變化。AB起點不相同,兩種生物數(shù)量(能量)存在差異,分別位于不同的營養(yǎng)級狼與兔,青蛙與昆蟲2.種間關(guān)系3.群落的空間結(jié)構(gòu)[名師點撥]

注意辨析種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)三個水平上的結(jié)構(gòu)種群的空間結(jié)構(gòu):均勻分布、集群分布、隨機分布。群落的結(jié)構(gòu):水平結(jié)構(gòu)、垂直結(jié)構(gòu)。生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu):包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(即食物鏈、食物網(wǎng))。

垂直結(jié)構(gòu)水平結(jié)構(gòu)現(xiàn)象

分層

現(xiàn)象常呈

鑲嵌

分布決定因素植物:

陽光

動物:棲息空間和

食物

環(huán)境因素:地形變化、土壤濕度、鹽堿度的差異及

光照強度

不同生物因素:生物

自身生長特點

不同以及人和動物的影響類型初生演替次生演替起點原先從沒有過植被,或雖存在過植被,但被徹底消滅了的地方雖失去了原有植被,但原有土壤條件基本保留,甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方時間經(jīng)歷的時間比較

長

經(jīng)歷的時間比較

短

速度

緩慢

較快

影響因素自然因素

人類活動

較為關(guān)鍵實例裸巖上的演替裸巖階段→

地衣階段

→

苔蘚階段

→草本植物階

段→

灌木階段

→森林階段棄耕農(nóng)田上的演替二、群落演替的類型[知能拓展]

(1)要正確區(qū)分競爭和捕食的關(guān)系:①競爭是不同種生物為了爭奪資源、空間等生活條件而發(fā)生斗爭,并不以直接獲得食物為目

的。②捕食則是一種生物以另一種生物為食,目的是獲得食物與能量,用以維持自身的生存,鱸魚以

本種的幼魚為食屬于種內(nèi)斗爭,不屬于捕食。(2)捕食坐標(biāo)曲線中捕食者與被捕食者的判定:①從最高點判斷,一般情況下,被捕食者數(shù)量多,捕食者數(shù)量少。②從變化趨勢看,先達(dá)到波峰的為被捕食者,后達(dá)到波峰的為捕食者,即被捕食者變化在先,捕食

者變化在后。(3)在群落演替過程中,一些種群取代另一些種群是指優(yōu)勢取代而不是“取而代之”。群落的演

替中存在著環(huán)境與生物的共同進化。(4)地球上現(xiàn)存的群落大都處于頂極狀態(tài)。頂極群落主要是由平均溫度和年降雨量所決定的,如

在高溫高濕的氣候條件下,頂極群落是熱帶雨林;在低溫高濕的氣候條件下,頂極群落是北方針

葉林;在中溫中濕的條件下,頂極群落是溫帶草原;在低溫低濕條件下,頂極群落是苔原;在極端缺水的條件下,頂極群落是沙漠。例2

(2016云南蒙自名校月考,4)某棄耕農(nóng)田植物種類40年間的變化情況如下表。下列敘述不

正確的是

()A.該棄耕農(nóng)田的群落演替經(jīng)歷了草本、灌木、喬木三個階段B.喬木階段物種豐富度最高,群落結(jié)構(gòu)最復(fù)雜C.表中的數(shù)據(jù)是在植物豐富的區(qū)域采用樣方法獲得的D.該群落的種間關(guān)系包括競爭、捕食、互利共生及寄生等解析該棄耕農(nóng)田的群落演替屬于次生演替,經(jīng)歷了草本、灌木、喬木三個階段,A正確;喬木階

段物種種類最多,豐富度最高,群落結(jié)構(gòu)最復(fù)雜,B正確;采用樣方法獲取數(shù)據(jù)時應(yīng)隨機采樣,C錯

誤;該群落的種間關(guān)系包括競爭、捕食、互利共生及寄生等,D正確。答案

C

“J”型曲線“S”型曲線曲線模型

形成條件資源無限的理想條件資源有限的自然條件增長率不變越來越小有無K值無K值,持續(xù)增加有K值,可在K值附近上下波動種群增長速率曲線

題型1曲線分析類——種群數(shù)量增長的類型分析與應(yīng)用<方法詮釋>1.種群增長的“J”型曲線和“S”型曲線比較題型突破2.理解“S”型曲線的應(yīng)用(1)K值的應(yīng)用①對野生生物資源的保護措施:保護野生生物生活的環(huán)境,減小環(huán)境阻力,增大K值。②對有害生物的防治措施:增大環(huán)境阻力(如為防鼠害而封鎖糧食、清除生活垃圾、保護鼠的

天敵等),降低K值。(2)K/2值的應(yīng)用①對資源開發(fā)與利用的措施:種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境容納量的一半時種群增長速率最大,再生能力最

強,把握K/2值處黃金開發(fā)點,維持被開發(fā)資源的種群數(shù)量在K/2值處,可實現(xiàn)“既有較大收獲量

又可保持種群快速增長”,符合可持續(xù)發(fā)展的原則。②對有害生物防治的措施:務(wù)必及時控制種群數(shù)量,嚴(yán)防達(dá)到K/2值處,若達(dá)K/2值處,則可能會導(dǎo)

致該有害生物成災(zāi)。<易錯易混>封閉環(huán)境中的種群數(shù)量變化模型在封閉環(huán)境中,無外源物質(zhì)和能量的補充,種群數(shù)量達(dá)到最大值后隨資源的消耗和有害物質(zhì)的積

累,最終K值不斷降低,種群數(shù)量減少甚至消亡。如恒定容積培養(yǎng)液中酵母菌的增長曲線如圖所

示:

例1

(2014湖南長沙重點中學(xué)第四次月考,22)種群在理想環(huán)境中呈“J”型曲線增長(如曲線

甲),在有環(huán)境阻力條件下,呈“S”型曲線增長(如曲線乙)。下列有關(guān)種群增長曲線的敘述,正確

的是

()

A.若乙表示草履蟲種群增長曲線,當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到e點后,種群中衰老個體將維持基本穩(wěn)定B.圖中c點時,環(huán)境阻力最小,種群增長速率最快C.若乙表示酵母菌種群增長曲線,通過鏡檢觀察統(tǒng)計的結(jié)果比實際值低,因為其中有死亡的酵母

菌個體D.K值具有種的特異性,所以田鼠的種群增長曲線在不同環(huán)境下總是相同的思路導(dǎo)引

解析當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到e點時,出生率等于死亡率,種群年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型,種群中衰老個體將維

持基本穩(wěn)定,A正確;環(huán)境阻力最小應(yīng)在最初時期,B錯誤;因為統(tǒng)計中有死亡的個體,所以統(tǒng)計結(jié)

果比實際值高,C錯誤;種群的K值可隨環(huán)境條件的改變而發(fā)生變化,D錯誤。答案

A1-1

(2012重慶理綜,4,6分)下圖為某地東亞飛蝗種群數(shù)量變化示意圖,下列敘述錯誤的是

(

)

A.為有效防治蝗災(zāi),應(yīng)在a點之前及時控制種群密度B.a~b段,該種群的增長率與種群密度之間呈正相關(guān)C.利用性引誘劑誘殺雄蟲改變性別比例可防止c點出現(xiàn)D.控制種群數(shù)量在d~e水平,有利于維持該地生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性答案

B解析本題考查了種群的數(shù)量變化及其在實踐中的應(yīng)用等知識。分析圖中曲線可發(fā)現(xiàn),由起點

到b點為“S”型曲線,在a~b段中,該種群的增長率在逐漸下降,而種群密度在逐漸增加,二者呈負(fù)

相關(guān);a點時,種群增長速率大,此時防治蝗蟲效果差,應(yīng)在a點之前及時控制種群密度;利用性引誘

劑誘殺雄蟲改變性別比例后,出生率降低,故可防止c點出現(xiàn);蝗蟲種群數(shù)量控制在d~e水平,可大

幅度降低蝗蟲對各種植物的危害,同時保護了生物多樣性,有利于維持該地生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)

能力。1-2

(2016河北保定重點高中高三聯(lián)考,5)在調(diào)查某林場松鼠的種群數(shù)量時,計算當(dāng)年種群數(shù)量

與一年前種群數(shù)量的比值(λ),并得到如下圖所示的曲線。據(jù)此圖分析得到的下列結(jié)論中錯誤的

是

()A.前4年該種群數(shù)量基本不變,第5年調(diào)查的年齡組成可能為衰退型B.第4年到第8年間種群數(shù)量在下降,原因可能是食物的短缺和天敵增多C.第8年時種群數(shù)量最少,第8年到第16年間種群數(shù)量增加,且呈“S”型曲線增長D.如果持續(xù)第16年到第20年間趨勢,后期種群數(shù)量將呈“J”型曲線增長答案

C解析前4年,λ值為定值,λ-1=0,說明種群增長率為0,種群數(shù)量保持不變,第5年λ-1小于0,說明種

群增長率為負(fù)值,種群數(shù)量下降,年齡組成可能為衰退性,A正確。影響種群數(shù)量的因素有氣候、

食物、天敵、傳染病等,B正確。第8年到16年間λ-1不是一個定值,在第8年到第10年間,λ-1<0,則此期間種群數(shù)量在減少,第10年時種群數(shù)量最少,C錯誤。由圖示曲線圖知如果持續(xù)第16年到第

20年間趨勢,后期種群數(shù)量將呈“J”型曲線增長,D正確。題型2實驗探究類——土壤中小動物類群豐富度的研究<方法詮釋>步驟實施提出問題如土壤中有哪些小動物?它們的種群密度是多少?制訂計劃包括四個操作環(huán)節(jié):準(zhǔn)備及取樣、采集小動物、觀察和

分類、統(tǒng)計和分析

準(zhǔn)備及取樣用取樣器取樣(如用采集罐、吸蟲器等進行取樣)的方法進行采集、調(diào)查采集小動物①誘蟲器采集②簡易采集法:用解剖針撥找同時用放大鏡觀察③采集到的小動物可放入酒精中,也可將活著的小動物放入試管中觀察和分類①可借助放大鏡、實體鏡進行觀察②可借助動物圖鑒查清小動物名稱,并進行分類統(tǒng)計和分析豐富度的統(tǒng)計方法:記名計算法和目測估計法。實驗結(jié)論組成不同群落的優(yōu)勢種是不同的,不同群落的物種豐富度是不同的。一般來說,環(huán)境條件越優(yōu)越,群落發(fā)育的時間越長,物種越多,群落結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜<易錯易混>正確區(qū)分生態(tài)學(xué)常用的研究方法:樣方法適用于植物種群密度的調(diào)查,也適用于活動范圍較小的

動物種群密度的調(diào)查;標(biāo)志重捕法適用于活動能力強、活動范圍大的動物種群密度的調(diào)查;抽樣

檢測法適用于微生物,如酵母菌種群數(shù)量變化的調(diào)查;取樣器取樣法適用于土壤中小動物類群豐

富度的研究。例2

(2012廣東理綜,4,4分)有關(guān)土壤動物研究的敘述,正確的是

()A.土壤動物群落不存在分層現(xiàn)象B.土壤動物種間關(guān)系主要是互利共生C.土壤鹽堿度不同,土壤動物群落結(jié)構(gòu)有差異D.隨機掃取表層土取樣,可以調(diào)查土壤小動物類群豐富度思路導(dǎo)引

解析由于土壤動物的生活習(xí)性不同,所以不同深度的土層分布的動物種類有所不同,體現(xiàn)了土

壤動物群落結(jié)構(gòu)的分層現(xiàn)象,A錯誤;土壤動物的種間關(guān)系主要體現(xiàn)為捕食和競爭關(guān)系,B錯誤;土

壤的鹽堿度不同,生活的土壤動物種類有差異,體現(xiàn)了土壤動物群落的水平結(jié)構(gòu),C正確;調(diào)查土

壤動物類群豐富度應(yīng)該用取樣器取樣法采集不同土層的動物類群,D錯誤。答案

C2-1

(2016內(nèi)蒙古聯(lián)考,6)調(diào)查法是生態(tài)學(xué)常用的研究方法,下列有關(guān)敘述正確的是

()A.調(diào)查土壤中小動物類群豐富度常用取樣器取樣法B.樣方法只適用于調(diào)查植物種群的密度C.用標(biāo)志重捕法調(diào)查時,部分被標(biāo)記個體的標(biāo)記物脫落,將會導(dǎo)致調(diào)查結(jié)果較實際值偏小D.