种群与生态系统

1、第六单元生物与环境 一、种群数量特征之间的关系(1)种群密度是种群最基本的数量特征，调查种群密度的常用方法有样方法、标志重捕法和抽样检测法等。(2)年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成在一定程度上能预测种群数量未来变化趋势，性别比例通过影响出生率间接影响种群密度。 变式图：2.种群的年龄组成图解及分析(1)模式图：图解：【注意】 年龄组成为稳定型的种群，种群数量不一定保持稳定。因为出生率和死亡率不完全取决于年龄组成，还与气候、食物、天敌等有关，譬如遇到剧烈的气候变化，可使种群数量急剧减少。此外，种群数量还与迁入率、迁出率直接相关。二、种群数量增长曲线的分析 1.种群增长率与种群增长速

2、率的比较：增长率计算公式为：(这一次总数-上一次总数)/上一次总数×100%=增长率即增长率=出生率-死亡率。增长速率(即曲线斜率)，其计算公式为：(这一次总数-上一次总数)/时间2.对“”的理解：Nt=N0t，代表种群数量增长倍数，不是增长率。>1时，种群密度增大；=1时，种群密度保持稳定；<1时，种群密度减小。3.K值的不同表示方法4.K值变动的示意图环境容纳量是指环境条件不受破坏的情况下，一定空间所能维持的种群最大数量(1)同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在平均值附近上下波动；当种群数量偏离平均值的时候，会通过负

3、反馈调节机制使种群密度回到一定范围内。(2)环境遭受破坏，K值会下降；当生物生存的环境改善时，K值会上升。5.种群增长曲线的应用(1)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(如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等)，降低K值。(2)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速率最大，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/

4、2值处(若达K/2值处，可导致该有害生物成灾)。考点二群落的结构与演替 考向1群落的结构1 群落的种间关系图示比较 项目 垂直结构 水平结构 含义 生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象 生物群落在水平方向上的分布状况 原因 陆生：光照、温度； 水生：光照、温度、O2 地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人和动物的影响等 表现 植物在不同高度的分层，动物的分布也随之具有层次性 大多群落中的生物呈集群分布或镶嵌分布 意义 群落的空间结构是群落通过长期进化与环境相适应的结果，能提高群落对自然资源的利用率 2群落垂直结构和水平结构的比较 考向2群落的演替1演替

5、类型的比较类型 初生演替 次生演替 起点 原先从来没有过植被的环境或曾经有过植被，但被彻底消灭了的环境 虽失去了原有植被，但仍保留了原有土壤条件及植物的种子或其他繁殖体 时间 经历的时间长 经历的时间短 速度 缓慢 较快 影响因素 自然因素 人类活动较为关键 实例 裸岩上的演替 弃耕农田上的演替 2.演替的特点(1)自然群落演替的过程具有一定的方向性，常表现为群落内有机物质总量增加，营养结构更复杂，物种更丰富，稳定性更强。(2)人为因素群落演替往往与自然演替的速度和方向不同。同自然群落演替相比，人为因素群落演替经历时间短，营养结构简单，稳定性差3.群落演替的原因：环境不断变化，为群落中某些物种

6、提供有利的繁殖条件，而对另一些物种生存产生不利影响。生物本身不断进行繁殖、迁徙。群落内部由于生命活动造成内部环境改变。种内和种间关系不断发生变化。人类活动的干扰。考向3种群密度的调查与物种丰富度的调查 项目 样方法 标志重捕法 取样器 取样法 适用 范围 植物或活动范围小和活动能力弱的动物 活动范围大和活动能力强的动物，如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等 土壤或培养基(液)中的微小动物或微生物 项目 样方法 标志重捕法 取样器 取样法 方法 步骤 随机取样；计数每个样方的个体数；求解所有样方种群密度的平均值即为该种群的种群密度 在被调查范围内捕获一些个体并做好标记后放回；一段时间后重

7、捕；公式计算： N/Mn/m (N个体总数，M初次捕获个体数，n再次捕获个体数，m重捕中的标志个体数) 用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样；在实验室借助放大镜或显微镜进行观察计数 注意 事项 在种群分布比较均匀的地块选取样方；必须随机取样；样方内、样方相邻两边及其顶角上的个体均计入 调查期间没有出生和死亡，没有迁入和迁出；标志物不能过分醒目，标志物和标记方法必须对动物没有伤害 小动物类群丰富度的研究包括取样、观察和分类、统计和分析三个操作环节；丰富度的统计方法有记名计算法和目测估计法 专题十二生态系统与生态环境的保护 一、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构一生态系统成

8、分1.生态系统中四种成分的区别和联系消费者异养型生物绝大多数动物营寄生生活的植物(如菟丝子)和细菌、病毒等加快生态系统的物质循环，有利于植物的传粉和种子的传播等不是生态系统必要的基础成分分解者异养型生物腐生细菌和真菌腐食动物，如蚯蚓、蜣螂等把动植物遗体、排出物和残落物中的有机物分解成简单的无机物物质循环的关键成分各成分相互作用形成一个统一的整体2.四种成分的判断(2)析图：先根据双向箭头“ ”确定“非生物的物质和能量”和“生产者”，再根据两者中有“3”个指出箭头的D为“生产者”，有“3”个指入箭头的C为“非生物的物质和能量”，最后根据DB、DAB，确定A为消费者、B为分解者。若问D、A、B具体

9、是什么生物，则D主要为绿色植物，A主要为动物，B主要为营腐生生活的细菌和真菌，还有少数腐生动物。图示中D、A、B共同构成生物群落，食物链(网)中只包括D和A生物。3. 生态系统成分的误区类型与特例分析二 生态系统的营养结构食物链和食物网 1.生态系统的营养结构 (1)模型图示： 生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者浮游植物 虾 小鱼 大鱼第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级食物链： 在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系食物网：在自然界，一种生物不可能只吃一样食物，同样，一种生物不会只被另一种生物所捕食，这样，各条食物链彼此交错，形成网状，我们称其为食物网营养级

10、：食物链中的一个个环节。 它是指处于食物链同一环节上的所有生物的总和。注意事项: 1.每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物。 2.生产者总是为第一营养级。 3.各种生物所处的营养级并不是一成不变的。4.营养级=消费者级别+12.食物链(网)中各营养级生物数量的变动 (1)处于食物链第一营养级生物数量减少的情况：第一营养级生物数量的减少会导致其他物数量都减少，即出现连锁反应，因为第一营养级生物是其他生物直接或间接的食物来源。(2)天敌数量减少的情况：天敌数量减少，则被捕食者数量增加，随着其数量的增加，种内斗争加剧，种群密度下降，直到趋于稳定，但最终结果比原来数量要大。 (3)

11、中间营养级生物数量减少的情况：如图T125所示食物网中，青蛙突然减少，则以它为食的蛇也将减少，鹰就要过多地捕食兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟减少。因为鹰不只捕食蛇一种生物，所以它可依靠其他食物来源来维持其数量基本不变。 3.食物链(网)的确定方法 (1)以表格数据形式直接呈现(能量值)，构建食物链(网) 下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中A、B、C、D分别表示不同的营养级，Pg表示生物同化作用固定能量的总量。 营养级 A B C D Pg(kJ) 15.9 870.7 1.9 141.0 根据能量多少和传递效率为10%20%可以确定，食物链为BDAC。(2)以表格数据形式间

12、接呈现(重金属、DDT等的浓度)，构建食物链(网) 某生态系统中生物体内残留有机汞的情况如下表：生物体 A B C D E 有机汞浓度(mg·L1) 0.05 7 0.51 68 0.39 注意：本表直接呈现的是某生物体内的有机汞浓度，并非能量值。有机汞的传递存在生物富集现象，即随着营养级的增加，有机汞浓度增加，两者在数值上呈正相关，所以从表中有机汞浓度的大小可推知该生物营养级的高低，食物链(网)如图T122所示(3)根据题干提供的各种图形信息构建食物链(网)解读：图(1)和图(2)都是以每个营养级中有机物多少为依据的，图(1)中的食物链是丙甲乙丁；图(2)中的食物链是丙丁甲乙；图(

13、3)表示的是生态系统的物质循环图解，D是生产者，A是消费者，B是分解者，C是无机环境，其中的食物链是D A 。三生态系统的功能（能量流动、物质循环、信息传递）（一）.能量流动的过程图一个营养级的能量来源及两个营养级之间的能量流动方向的模型1.能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化的能量的百分比（能量传递效率为10%-20%）动物同化的能量=摄入量-粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有部分被同化。粪便量实际上与上一营养级的遗体、残骸一样，属于上一营养级被分解者利用的部分。2.能量流动特点及原因分析(1)单向流动：能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可

14、逆转的。各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。(2)逐级递减：各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物利用的部分。3.能量流动的相关计算 (3)在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物按一定比例获取能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。4.能量流动研究的意义(1).帮助人们科学规划，设计_，使能量得到最有效利用，实现能量的_。(2.)帮助人们合理地_生态系统中能量流动关系，使能量持续高效地流向_。（二）物质循环1.物质：组成生物体的_C H O N P S_等元素。2.主体：无机环

15、境与_生物群落_之间。3.范围：整个_生物圈_。4.碳循环过程分析(1)碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用或化能合成作用。(2)碳返回无机环境的途径 生产者、消费者的呼吸作用分解者的分解作用(实质是呼吸作用)化学燃料的燃烧作用 (3)分析温室效应产生的原因。 化学燃料的大量燃烧，产生CO2。 植被破坏，降低了对大气中CO2的调节能力。(4)概括物质循环的特点。全球性：物质循环的范围是生物圈。往复循环，重复利用：物质可以在无机环境和生物群落之间反复利用。(5)碳循环及存在形式：在生物群落和无机环境间：以CO2形式循环。在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。在无机环境中：主要以CO2和碳酸盐形

16、式存在。“三看”法快速确认碳循环的各环节（三）生态系统的信息传递【注意】 (1)生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同。如孔雀开屏，如果通过行为传递信息给对方，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递信息给对方，则属于物理信息。(2)鸟类或其他动物报警，若通过声音(尖叫)，则属于物理信息；若通过特殊的动作(突然飞起)，则属于行为信息。2.在生态系统中的作用(1)个体：_的正常进行，离不开信息的作用。(2)种群：生物种群的_，离不开信息传递。(3)群落和生态系统：能调节生物的_关系，以维持生态系统的_。生态系统的稳定性1.生态系统稳定性的理解(1)结构的相对稳定：生态系统中动植物种类及数量一

17、般不会有太大的变化，一般相关种群数量呈现周期性变化，可用如图曲线表示：(2)功能的相对稳定：生物群落能量的输入量与输出量保持相对平衡，物质的输入与输出保持相对平衡。(3)生态系统的稳定是系统内部自我调节的结果，这种调节主要是依靠群落内部种间关系及种内斗争来实现的。2.生态系统的自我调节能力(1)净化作用：包括物理沉降、化学分解、微生物的分解三个方面，是河流生态系统抵抗环境污染的有效途径。(2)完善的营养结构：具有反馈调节机制，进而抵抗外界干扰，维持自身稳定。调节类型：正反馈：加速最初发生变化的那种成分所发生的变化负反馈：抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化影响生态系统稳定性的因素：食物链越短，生产者越多，生物种类越多，关系越复杂营养结构越稳定自我调节能力越强生态系统的抵抗力稳定性越高【注意】 抵抗力稳定性与恢复力稳定性并不都呈负相关。在某些特殊生态系统，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低，