高中生物总复习：种群和群落

1、种种 群群一、种群的概念一、种群的概念生活在生活在一定区域一定区域的的同种同种生物的生物的全部个体全部个体二、种群的特征二、种群的特征（一）（一）种群密度种群密度（二）（二）出生率和死亡率出生率和死亡率（三）（三）迁入率和迁出率迁入率和迁出率（四）（四）年龄组成和性别比例年龄组成和性别比例种群最基本的数量特征种群最基本的数量特征（一）（一）种群密度种群密度1、定义：、定义：种群在种群在单位面积单位面积或或单位体积单位体积中的个体数中的个体数种群密度种群密度种群的个体数量种群的个体数量空间大小（面积或体积）空间大小（面积或体积）2、调查种群密度的方法、调查种群密度的方法分布范围小，个体较大的种群

2、：分布范围小，个体较大的种群：分布范围大，个体较小的种群：分布范围大，个体较小的种群：（1）样方法样方法（2）标志重捕法标志重捕法不运动（植物）或活动范围小的生物（蚜虫、不运动（植物）或活动范围小的生物（蚜虫、蚯蚓等）蚯蚓等）活动能力强，活动范围大的动物活动能力强，活动范围大的动物（1）样方法样方法随机随机样方样方个体数个体数每个样方每个样方平均值平均值含义：在被调查种群的分布范围内，含义：在被调查种群的分布范围内， 选取若干个选取若干个 ，通过计数每个样方内，通过计数每个样方内的的 ，求得，求得 的种群密度，的种群密度，以所有样方种群密度的以所有样方种群密度的 作为该种群的作为该种群的 种群

3、密度估计值。种群密度估计值。（步骤：取样步骤：取样计数计数求平均值）求平均值）使用范围：多用于使用范围：多用于植物植物五点取样法五点取样法等距取样法等距取样法记数方法记数方法蒲公英蒲公英其他植物其他植物方框内相邻两边上方框内相邻两边上计上不计下计上不计下, ,计左不计右计左不计右 例例1 1：某同学在牛首山调查珍稀蝶类：某同学在牛首山调查珍稀蝶类中华虎凤蝶幼虫的种群密度，得出中华虎凤蝶幼虫的种群密度，得出5 5个样个样方（样方面积为方（样方面积为1m1m2 2）的种群数量分别为）的种群数量分别为4 4、6 6、8 8、8 8、9 9只。那么，该同学给怎样计算只。那么，该同学给怎样计算该种蝶幼虫

4、的种群密度（单位：只该种蝶幼虫的种群密度（单位：只/Km/Km2 2 ）？）？( (注意：注意：1km2=1000000m2)1km2=1000000m2)N（46889）57只只m2 7000000只只hm2调查某种昆虫卵的密度、调查某种昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的密度、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度，也可用样方法。跳蝻的密度，也可用样方法。昆虫卵的密度昆虫卵的密度作物植株上蚜虫的密度作物植株上蚜虫的密度跳蝻的密度跳蝻的密度对于有趋光性的昆虫对于有趋光性的昆虫, ,可以用可以用黑光灯黑光灯诱捕诱捕的方法调查它们的密度的方法调查它们的密度（2）标志重捕法标志重捕法第第1 1次抓捕次抓捕M只

5、只，做标记，做标记第第2 2次抓捕次抓捕n n只，其中只，其中被标记的被标记的m m只只把标记把标记 的的M M只放回只放回N N只只 计算方法：计算方法：假定在调查区域中动物的总数为假定在调查区域中动物的总数为N N，第一次捕获，第一次捕获M M个个体进行标记，然后放回原来的自然环境，个个体进行标记，然后放回原来的自然环境，经过一段时间后进行重捕，重捕的个体数为经过一段时间后进行重捕，重捕的个体数为n n，其中已标记的个体数为其中已标记的个体数为m m，根据总数根据总数N N中标记比中标记比例与重捕取样中标记比例相等的原则：例与重捕取样中标记比例相等的原则： 即即 NM=nmNM=nm可得调

6、查区域种群数量可得调查区域种群数量: :N=M(N=M(总标志数）总标志数）n n（重捕个体数）（重捕个体数）m m（重捕中标志数）（重捕中标志数）（2）标志重捕法标志重捕法 例例2 2、在调查一块方圆、在调查一块方圆2hm2hm2 2的农田中田鼠的农田中田鼠的数量时，放置的数量时，放置100100个捕鼠笼，一夜间捕获了个捕鼠笼，一夜间捕获了4242只，将捕获的田鼠经标记后在原地释放。数只，将捕获的田鼠经标记后在原地释放。数日后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，日后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了捕获了3838只，其中有上次标记的个体只，其中有上次标记的个体1212只。则只。则该农

7、田中田鼠的种群数量大概有多少只？该农田中田鼠的种群数量大概有多少只？N（4238）12133只只使用标志重捕法的前提条件：使用标志重捕法的前提条件：调查期间种群数量几乎不变，即没有大量调查期间种群数量几乎不变，即没有大量个体出生、死亡、迁入和迁出个体出生、死亡、迁入和迁出。标志和未标志的个体有同样的被捕机会标志和未标志的个体有同样的被捕机会。（二）（二）出生率和死亡率出生率和死亡率1、出生率：在、出生率：在单位时间单位时间内内新产生新产生的个体数目的个体数目占该种群占该种群个体总数个体总数的比率。的比率。2、死亡率：在、死亡率：在单位时间单位时间内内死亡死亡的个体数目占的个体数目占该种群该种群

8、个体总数个体总数的比率。的比率。3、表达方式：通常以、表达方式：通常以a表示表示.出生率出生率死亡率，种群密度死亡率，种群密度出生率出生率死亡率，种群密度死亡率，种群密度出生率出生率死亡率，种群密度死亡率，种群密度增加增加减少减少不变不变要控制人口过度增长，必须要控制人口过度增长，必须 降低出生率降低出生率计划生育是我国的基本国策计划生育是我国的基本国策（三）（三）迁入率和迁出率迁入率和迁出率1、概念：在单位时间内迁入（或迁出、概念：在单位时间内迁入（或迁出 ）的个）的个体数目占该种群个体总数的比率。体数目占该种群个体总数的比率。2、意义：迁入率和迁出率在研究城市人口变、意义：迁入率和迁出率在

9、研究城市人口变化中具有重要意义化中具有重要意义迁入率和迁出率也能迁入率和迁出率也能直接直接影响种群密度影响种群密度的大小。的大小。（四）（四）年龄组成和性别比例年龄组成和性别比例1、年龄组成、年龄组成（1）概念：种群中各年龄期（幼年、成年、老）概念：种群中各年龄期（幼年、成年、老年）的个体所占比例。年）的个体所占比例。（2）类型）类型增长型增长型稳定型稳定型衰退型衰退型幼年个体很多，幼年个体很多，老年个体很少老年个体很少各年龄期的个体各年龄期的个体数目比例适中数目比例适中老年个体很多，老年个体很多，幼年个体很少幼年个体很少种群密度会越来越大种群密度会越来越大种群密度在一段种群密度在一段时间内保

10、持稳定时间内保持稳定种群密度会越来种群密度会越来越小越小种群构成特点种群构成特点发展趋势发展趋势（四）（四）年龄组成和性别比例年龄组成和性别比例1、年龄组成、年龄组成（1）概念：种群中各年龄期（幼年、成年、老）概念：种群中各年龄期（幼年、成年、老年）的个体所占比例。年）的个体所占比例。（2）类型）类型可根据年龄组成预测未来种群密度、种群数量可根据年龄组成预测未来种群密度、种群数量的发展趋势。的发展趋势。2、性别比例、性别比例（1）概念：种群中雄性个体和雌性个体所占）概念：种群中雄性个体和雌性个体所占的比例。的比例。不合理的性别比例会导致出生率下降进而引不合理的性别比例会导致出生率下降进而引起种

11、群密度下降。起种群密度下降。（2）性别比例的应用：控制虫害）性别比例的应用：控制虫害 利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的性别相比例，就会个体，破坏了害虫种群正常的性别相比例，就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使害虫的种使很多雌性个体不能完成交配，从而使害虫的种群密度明显降低。群密度明显降低。 （3）性别比例的意义：）性别比例的意义：影响种群密度的变动。影响种群密度的变动。v种群数量变化是种群研究的种群数量变化是种群研究的核心核心问题，种群问题，种群 密度是种群的重要特征。密度是种群的重要特征。v出生率和死亡率、年龄组成，性别比例

12、以及出生率和死亡率、年龄组成，性别比例以及 迁入和迁出等都可以迁入和迁出等都可以影响影响种群的数量变化。种群的数量变化。v出生率和死亡率、迁入和迁出是决定种群数出生率和死亡率、迁入和迁出是决定种群数 量变化的量变化的主要因素主要因素v年龄组成是年龄组成是预测预测种群数量变化的主要依据。种群数量变化的主要依据。三、种群的空间特征三、种群的空间特征均匀型均匀型随机型随机型集群型集群型组成种群的个体，在其生活空间中的位置组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局，叫种群的空间特征。状态或布局，叫种群的空间特征。种群密度种群密度迁移率、迁入率迁移率、迁入率出生率、死亡率出生率、死亡率 决定密度大小

13、决定密度大小种群数量种群数量直接影响直接影响年龄年龄组成组成预测变化预测变化趋势趋势性别比例性别比例影响密度大小影响密度大小外界环境外界环境决定种群个体数目变动的关系图决定种群个体数目变动的关系图四、种群的数量变化四、种群的数量变化 核心核心（一）构建种群增长模型的方法（一）构建种群增长模型的方法：数学模型数学模型1、定义、定义：数学模型是用来描述一个系统或它的数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。性质的数学形式。2、步骤：、步骤：（1）观察研究对象、提出问题。）观察研究对象、提出问题。（2 2）提出合理假设。）提出合理假设。（3 3）根据实验数据，用适当的数学）根据实验数据，用适当

14、的数学形式对事物的性质进行表达。形式对事物的性质进行表达。（4 4）通过进一步实验或观察等，对）通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。模型进行检验或修正。3、表现形式、表现形式（1）数学方程式数学方程式特点：特点：（2）曲线图曲线图特点：特点：精确精确直观，但不够精确。直观，但不够精确。（二）种群增长的（二）种群增长的“J”型曲线型曲线1、条件：条件：理想条件理想条件食物充足，空间充裕，食物充足，空间充裕，气候适宜，没有天敌气候适宜，没有天敌2、建构模型建构模型（1）数学方程式数学方程式Nt=N0tN0为该种群的起始数量为该种群的起始数量t为时间（年）为时间（年）Nt为为t年后该种群的

15、数量年后该种群的数量为该种群的数量是一年为该种群的数量是一年前种群数量的倍数前种群数量的倍数（2）曲线图）曲线图时间时间/ /年年种群数量种群数量/ /个个0N N0 03、特点：、特点： （1）种群数量）种群数量 增长增长（2）种群增长率）种群增长率指数指数不变不变4、例子、例子 （1）种群迁入一个新环境后，在一定）种群迁入一个新环境后，在一定时期内时期内“J”型增长。型增长。（2）实验室）实验室（三）种群增长的（三）种群增长的“S”形曲线形曲线1、条件：、条件：自然条件自然条件 资源和空间有限资源和空间有限2、建构模型：建构模型：曲线图曲线图时间时间/天天种群数量种群数量/个个0N0（1）

16、、种群起始数量为）、种群起始数量为 ，在自然条件下，在自然条件下，种群数量种群数量 ，种群密度，种群密度 ，种群增长率，种群增长率N0 增加增加增大增大增大增大（三）种群增长的（三）种群增长的“S”形曲线形曲线1、条件：、条件：自然条件自然条件 资源和空间有限资源和空间有限2、建构模型：建构模型：曲线图曲线图时间时间/天天种群数量种群数量/个个0N0（2）、因为资源和空间有限，随着种群数量越）、因为资源和空间有限，随着种群数量越来越多，种群密度增加，导致种内斗争来越多，种群密度增加，导致种内斗争 ，捕食者数量捕食者数量 ，使种群死亡率，使种群死亡率 ，出生，出生率率 ，种群数量持续，种群数量持

17、续 ，但种群增长率，但种群增长率加剧加剧增加增加升高升高下降下降增加增加下降下降（三）种群增长的（三）种群增长的“S”形曲线形曲线1、条件：、条件：自然条件自然条件 资源和空间有限资源和空间有限2、建构模型：建构模型：曲线图曲线图时间时间/天天种群数量种群数量/个个0N0（3）、最终达到有限空间能维持的种群）、最终达到有限空间能维持的种群 称为环境容纳量，称为环境容纳量，K值。此时种群数量基本维持值。此时种群数量基本维持在在K值左右，出生率值左右，出生率 死亡率，种群增长率死亡率，种群增长率为为 。最大最大数量数量等于等于零零3、特点、特点（1）同一种群的）同一种群的K值值 固定不变的，受固定

18、不变的，受 影响影响不是不是环境环境（2）曲线图）曲线图时间时间种群增长率种群增长率0（3）当种群数量为）当种群数量为 时，种群增长率最大。时，种群增长率最大。K/24、例子：、例子： 在自然条件下的种群数量变化。在自然条件下的种群数量变化。（四）（四）“J”J”型曲线和型曲线和“S”S”形曲线的形曲线的比较比较1、曲线比较曲线比较时间时间种群数量种群数量0N0环境阻力：在生存斗争中环境阻力：在生存斗争中被淘汰的个体数。被淘汰的个体数。2、列表比较、列表比较 项目项目 “J” “J”型型 “S” “S”型型前提条件前提条件种群增长率种群增长率K K值的有无值的有无理想条件理想条件自然条件自然条

19、件保持不变保持不变无无K K值值有有K K值值（五）（五） 种群数量的波动和下降种群数量的波动和下降（1）种群数量变化的类型：）种群数量变化的类型：增长、稳定、波动、增长、稳定、波动、下降等。下降等。（2）影响种群数量变化的因素：）影响种群数量变化的因素：A.内部因素：内部因素：出生（死亡）率、迁入（出）率、出生（死亡）率、迁入（出）率、年龄组成、性别比例。年龄组成、性别比例。B.自然因素：自然因素：空间、气候、食物、天敌、传染病、空间、气候、食物、天敌、传染病、自然灾害等。自然灾害等。C.人为因素：人为因素：对野生生物的乱捕滥猎、对种群数对野生生物的乱捕滥猎、对种群数量的人工控制等。量的人工

20、控制等。（3）影响结果：）影响结果：大多数种群的数量总是在波动之大多数种群的数量总是在波动之中，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。中，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。大多数种群的数量总是在波动之中的，大多数种群的数量总是在波动之中的，（六）研究种群数量变化的意义（六）研究种群数量变化的意义为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续的获得为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续的获得最大捕鱼量，根据种群增长的最大捕鱼量，根据种群增长的S S型曲线，应使型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在被捕鱼群的种群数量保持在K/2K/2水平。因为这水平。因为这个水平上（个水平上（ ）A A、种群数量相对稳定、

21、种群数量相对稳定B B、种群增大率最大、种群增大率最大C C、种群数量最大、种群数量最大D D、环境条件所允许的种群数量最大、环境条件所允许的种群数量最大 B下图表示某鱼迁入一生态系统后，下图表示某鱼迁入一生态系统后，种群数量增长率随时间变化的曲种群数量增长率随时间变化的曲线，下列叙述正确的是（线，下列叙述正确的是（ ）A A、在、在t t0 0-t-t2 2时间内，种群数量呈时间内，种群数量呈“J”J”型增长型增长B B、若在、若在t t2 2时种群数量为时种群数量为K K，则在，则在t t1 1时种群的数量为时种群的数量为K/2K/2C C、捕获该鱼的最佳时机为、捕获该鱼的最佳时机为t t

22、2 2时时D D、在、在t t1 1-t-t2 2时间内，该鱼的种群时间内，该鱼的种群数量呈下降趋势数量呈下降趋势时间时间种群数量增长率种群数量增长率t t0t t1t t2B B探究：培养液中酵母菌种群数量的变化探究：培养液中酵母菌种群数量的变化优化探究优化探究181页页课本课本68页页群群 落落山东省烟台第二中学山东省烟台第二中学 群落：同一时间内聚集在（群落：同一时间内聚集在（ ）内）内( )( )。一定区域一定区域各种生物种群的集合各种生物种群的集合一、群落的定义一、群落的定义二、群落的物种组成二、群落的物种组成不同群落的物种数目有差别不同群落的物种数目有差别A 热带热带两极：物种多样

23、性两极：物种多样性减少减少B 海拔高度增加：物种多样性海拔高度增加：物种多样性减少减少C 随着水深增加：物种多样性随着水深增加：物种多样性减少减少1、群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。2、丰富度、丰富度三、种间关系三、种间关系同增同减同增同减豆科植物豆科植物根瘤菌根瘤菌营养物质营养物质固氮固氮地衣：地衣：藻类藻类 真菌真菌有机物有机物水、无机盐水、无机盐白蚁白蚁 肠道内的鞭毛虫肠道内的鞭毛虫 营养营养酶酶人人 肠道中的细菌肠道中的细菌营养营养维生素维生素（1）被捕食者变化在先，捕食者变化在后。）被捕食者变化在先，捕食者变化在后。（2）被捕食者数量）

24、被捕食者数量捕食者数量捕食者数量体表寄生：虱、跳蚤体表寄生：虱、跳蚤体内寄生：蛔虫、绦虫、血吸虫、病毒体内寄生：蛔虫、绦虫、血吸虫、病毒赤眼蜂产卵于二化螟卵中赤眼蜂产卵于二化螟卵中蚜虫以刺吸式口器吸取植物的汁液蚜虫以刺吸式口器吸取植物的汁液蚊子和人蚊子和人冬虫夏草冬虫夏草共栖：海葵和寄居蟹、犀牛和背上的小鸟、共栖：海葵和寄居蟹、犀牛和背上的小鸟、鳄鱼和千鸟鳄鱼和千鸟四、种内关系四、种内关系1、种内斗争、种内斗争2、种内互助、种内互助BCABCDA五、群落的空间结构五、群落的空间结构1、垂直结构垂直结构分层现象分层现象（1）植物：）植物：提高了群落利用阳光等环境资源提高了群落利用阳光等环境资源的

25、能力。的能力。（2）动物：）动物：食物、栖息空间食物、栖息空间2、水平结构水平结构分区段的现象分区段的现象地形的变化、土壤的湿度和盐碱度的差异、地形的变化、土壤的湿度和盐碱度的差异、光强不同、生物自身生长特点的不同、人与光强不同、生物自身生长特点的不同、人与动物的影响动物的影响六、群落演替六、群落演替1、定义：、定义：随着时间的推移，一个群落被另一个随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。群落代替的过程。2、类型：、类型：（1）初生演替初生演替：在一个在一个从来没有被植物覆盖的地面从来没有被植物覆盖的地面，或者，或者是原来存在过植被，但是原来存在过植被，但被彻底消灭了被彻底消灭了的地的

26、地方发生的演替。方发生的演替。沙丘、火山岩、冰川泥沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。上进行的演替。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森林阶段森林阶段六、群落演替六、群落演替1、定义：、定义：随着时间的推移，一个群落被另一个随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。群落代替的过程。2、类型：、类型：（2）次生演替次生演替：在原来植被虽已不存在，但在原来植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其它繁殖体（如留，甚至还保留了植物的种子或其它繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方能发芽的地下茎）的地方发生的

27、演替。发生的演替。火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。田上进行的演替。3、人类活动会使群落演替按照不同于自然演替人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。的速度和方向进行。4、群落演替的原因：、群落演替的原因：（5）群落内部由于生命活动造成内部环境改变。）群落内部由于生命活动造成内部环境改变。5探究：土壤中小动物类群丰富度的研究探究：土壤中小动物类群丰富度的研究A顶面观 侧面观 放大后的网格 放大后的计数室 先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待细菌细胞全部沉降到计数室底稍待片刻，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央，计数一个部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。算试管中的酵母菌总数。 调查某草原田鼠数量时，在