2019届新课标高考生物冲刺复习专题22种群和群落讲义

专题22种群和种落[知能拓展]

(1)种群密度是种群最基本的数量特征。(2)出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群密度变化的直接因素。(3)年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势,年龄组成通过影响出生率和死亡率而影响

种群密度。(4)性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。考点1种群的特征与数量变化一、种群的特征种群各数量特征之间的关系知识清单二、种群密度的调查方法1.样方法:(1)适用对象:

植物

、昆虫卵、作物植株上的蚜虫、跳蝻等密度的调查。(2)过程:确定调查对象→取样→计数每个样方个体数→以所有样方种群密度的

平均值

作为

种群密度估计值。(3)

2.标志重捕法:(1)适用生物:

活动能力强、活动范围大的动物

。(2)密度估算公式:

=

[知能拓展]

样方法的计数原则同种植物无论大小都应计数,若有正好在边界线上的个体,则只计数样方相邻两条边及其顶点上

的个体。(如图实心圈表示需统计的个体)三、种群的数量变化——种群数量增长的两种模型比较项目“J”型曲线“S”型曲线条件在

食物和空间

充裕、气候适宜、没有

敌害

等理想条件下

资源、空间

有限和受其他生物制约增长特点种群数量

连续

增长;不受种群密度制约;

无

K值受

种群密度

制约;

有

K值四、(实验)探究培养液中酵母菌种群数量的变化1.实验原理(1)用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的

成分

、空间、

pH

、温度等因素

的影响。(2)在理想的无限环境中,酵母菌种群的增长呈

“J”

型曲线;在有限的环境条件下,酵母

菌种群的增长呈

“S”

型曲线。

2.实验流程

[知能拓展]

(1)每天计数酵母菌量的时间要固定。(2)如果后期酵母菌数量太多,难以计数,应当按一定倍数进行定量稀释,然后重新计数。例1

(2016贵州模拟,32)调查某草原田鼠数量时,在1公顷的调查区内,放置100个捕鼠笼,一夜间

捕获鼠36只,将捕获的田鼠经标记后在原地释放。数日后,在同一地方再放置同样数量的捕鼠

笼,这次共捕获40只,其中有上次标记过的个体6只。请回答下列问题:(1)若该地区田鼠种群个体总数为N,则N=

只。(2)由于田鼠在被捕捉过一次后就很难再次被捕捉,所以上述计算所得的种群个体总数可能会比

实际值偏

。(3)某生态学家以“保护和利用草原生态系统”为课题,对草原进行了一项专题研究,并绘制了

如下两图。图一表示一个鼠群引入一个草原生态系统后的种群增长曲线;图二表示单位面积放

牧量与生产者的净生产量的关系,虚线表示未放牧时草原中生产者的净生产量。分析回答下列问题:①图一中增长速率最快的是

点,CD段表示鼠群数量不再增长,其原因可能是

。灭鼠时如果仅使老鼠数量降至B点,可能效果适得其反,所以灭鼠的

同时还应该

。②图二中最适放牧量是

点,最大放牧量是

点,如果长期超过C点将会造成

。解析(1)标志重捕法计算公式:种群中个体数(N)/标记总数=重捕总数/重捕中被标志的个体数,

即N∶36=40∶6,N=240(只)。(2)根据公式:种群中个体数(N)=重捕总数×标记总数/重捕中被标志的个体数,由于田鼠在被捕捉过一次后就很难再次被捕捉,所以重捕时带标记的个体数量偏小,因而上述计算所得的种群个体

总数可能会比实际值偏大。(3)①图一中增长速率最快的点是增长曲线斜率最大的点,即B点。CD段限制种群增长的主要因

素是生存条件,如食物和空间都是有限的,天敌对种群的限制等,当鼠群数量降低到B点时,老鼠种群的增长速率达到最

大,所以降低环境容纳量是比较合理的做法。②图二中A点和B点分别为最适放牧量和最大放

牧量,如果放牧量长期超过C点,草场将会退化。答案(1)240(2)大(3)①B食物和空间减少、天敌数量增加设法降低环境容纳量(K值)

②AB草场退化考点2群落的结构与演替一、群落的结构1.生物群落物种组成(1)丰富度:群落中

物种

数目的多少。(2)特点:不同群落

丰富度

不同。(3)探究实验:土壤中小动物类群丰富度的研究,常用

取样器

取样的方法进行采集、调查。关系名称数量坐标图营养关系图特点举例互利共生

常见形式为

相互依赖,彼此有利。如果彼此分开,则双方或者一方不能独立生存。数量上两种生物同时增加,同时减少,呈现出“同生共死”的同步性变化地衣,大豆与根瘤菌寄生

对寄主有害,对寄生生物有利。如果分开,则寄生生物难以单独生存,而寄主会生活得更好蛔虫与人,噬菌体与被侵染的细

菌竞争

数量上呈现出“你死我活”的“同步性变化”。两种生物生存能力不同,如图a;生存能力相同,则如图b牛与羊,农作物与杂草捕食

一种生物以另一种生物为食,数量上呈现出“先增加者先减少,后增加者后减少”的不同步性变化。AB起点不相同,两种生物数量(能量)存在差异,分别位于不同的营养级狼与兔,青蛙与昆虫2.种间关系3.群落的空间结构[名师点拨]

注意辨析种群、群落、生态系统三个水平上的结构种群的空间结构:均匀分布、集群分布、随机分布。群落的结构:水平结构、垂直结构。生态系统的结构:包括生态系统的组成成分和营养结构(即食物链、食物网)。

垂直结构水平结构现象

分层

现象常呈

镶嵌

分布决定因素植物:

阳光

动物:栖息空间和

食物

环境因素:地形变化、土壤湿度、盐碱度的差异及

光照强度

不同生物因素:生物

自身生长特点

不同以及人和动物的影响类型初生演替次生演替起点原先从没有过植被,或虽存在过植被,但被彻底消灭了的地方虽失去了原有植被,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繁殖体的地方时间经历的时间比较

长

经历的时间比较

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裸岩阶段→

地衣阶段

→

苔藓阶段

→草本植物阶

段→

灌木阶段

→森林阶段弃耕农田上的演替二、群落演替的类型[知能拓展]

(1)要正确区分竞争和捕食的关系:①竞争是不同种生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生斗争,并不以直接获得食物为目

的。②捕食则是一种生物以另一种生物为食,目的是获得食物与能量,用以维持自身的生存,鲈鱼以

本种的幼鱼为食属于种内斗争,不属于捕食。(2)捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定:①从最高点判断,一般情况下,被捕食者数量多,捕食者数量少。②从变化趋势看,先达到波峰的为被捕食者,后达到波峰的为捕食者,即被捕食者变化在先,捕食

者变化在后。(3)在群落演替过程中,一些种群取代另一些种群是指优势取代而不是“取而代之”。群落的演

替中存在着环境与生物的共同进化。(4)地球上现存的群落大都处于顶极状态。顶极群落主要是由平均温度和年降雨量所决定的,如

在高温高湿的气候条件下,顶极群落是热带雨林;在低温高湿的气候条件下,顶极群落是北方针

叶林;在中温中湿的条件下,顶极群落是温带草原;在低温低湿条件下,顶极群落是苔原;在极端缺水的条件下,顶极群落是沙漠。例2

(2016云南蒙自名校月考,4)某弃耕农田植物种类40年间的变化情况如下表。下列叙述不

正确的是

()A.该弃耕农田的群落演替经历了草本、灌木、乔木三个阶段B.乔木阶段物种丰富度最高,群落结构最复杂C.表中的数据是在植物丰富的区域采用样方法获得的D.该群落的种间关系包括竞争、捕食、互利共生及寄生等解析该弃耕农田的群落演替属于次生演替,经历了草本、灌木、乔木三个阶段,A正确;乔木阶

段物种种类最多,丰富度最高,群落结构最复杂,B正确;采用样方法获取数据时应随机采样,C错

误;该群落的种间关系包括竞争、捕食、互利共生及寄生等,D正确。答案

C

“J”型曲线“S”型曲线曲线模型

形成条件资源无限的理想条件资源有限的自然条件增长率不变越来越小有无K值无K值,持续增加有K值,可在K值附近上下波动种群增长速率曲线

题型1曲线分析类——种群数量增长的类型分析与应用<方法诠释>1.种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线比较题型突破2.理解“S”型曲线的应用(1)K值的应用①对野生生物资源的保护措施:保护野生生物生活的环境,减小环境阻力,增大K值。②对有害生物的防治措施: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①对资源开发与利用的措施:种群数量达到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

又可保持种群快速增长”,符合可持续发展的原则。②对有害生物防治的措施:务必及时控制种群数量,严防达到K/2值处,若达K/2值处,则可能会导

致该有害生物成灾。<易错易混>封闭环境中的种群数量变化模型在封闭环境中,无外源物质和能量的补充,种群数量达到最大值后随资源的消耗和有害物质的积

累,最终K值不断降低,种群数量减少甚至消亡。如恒定容积培养液中酵母菌的增长曲线如图所

示:

例1

(2014湖南长沙重点中学第四次月考,22)种群在理想环境中呈“J”型曲线增长(如曲线

甲),在有环境阻力条件下,呈“S”型曲线增长(如曲线乙)。下列有关种群增长曲线的叙述,正确

的是

()

A.若乙表示草履虫种群增长曲线,当种群数量达到e点后,种群中衰老个体将维持基本稳定B.图中c点时,环境阻力最小,种群增长速率最快C.若乙表示酵母菌种群增长曲线,通过镜检观察统计的结果比实际值低,因为其中有死亡的酵母

菌个体D.K值具有种的特异性,所以田鼠的种群增长曲线在不同环境下总是相同的思路导引

解析当种群数量达到e点时,出生率等于死亡率,种群年龄结构为稳定型,种群中衰老个体将维

持基本稳定,A正确;环境阻力最小应在最初时期,B错误;因为统计中有死亡的个体,所以统计结

果比实际值高,C错误;种群的K值可随环境条件的改变而发生变化,D错误。答案

A1-1

(2012重庆理综,4,6分)下图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图,下列叙述错误的是

(

)

A.为有效防治蝗灾,应在a点之前及时控制种群密度B.a~b段,该种群的增长率与种群密度之间呈正相关C.利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现D.控制种群数量在d~e水平,有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性答案

B解析本题考查了种群的数量变化及其在实践中的应用等知识。分析图中曲线可发现,由起点

到b点为“S”型曲线,在a~b段中,该种群的增长率在逐渐下降,而种群密度在逐渐增加,二者呈负

相关;a点时,种群增长速率大,此时防治蝗虫效果差,应在a点之前及时控制种群密度;利用性引诱

剂诱杀雄虫改变性别比例后,出生率降低,故可防止c点出现;蝗虫种群数量控制在d~e水平,可大

幅度降低蝗虫对各种植物的危害,同时保护了生物多样性,有利于维持该地生态系统的自我调节

能力。1-2

(2016河北保定重点高中高三联考,5)在调查某林场松鼠的种群数量时,计算当年种群数量

与一年前种群数量的比值(λ),并得到如下图所示的曲线。据此图分析得到的下列结论中错误的

是

()A.前4年该种群数量基本不变,第5年调查的年龄组成可能为衰退型B.第4年到第8年间种群数量在下降,原因可能是食物的短缺和天敌增多C.第8年时种群数量最少,第8年到第16年间种群数量增加,且呈“S”型曲线增长D.如果持续第16年到第20年间趋势,后期种群数量将呈“J”型曲线增长答案

C解析前4年,λ值为定值,λ-1=0,说明种群增长率为0,种群数量保持不变,第5年λ-1小于0,说明种

群增长率为负值,种群数量下降,年龄组成可能为衰退性,A正确。影响种群数量的因素有气候、

食物、天敌、传染病等,B正确。第8年到16年间λ-1不是一个定值,在第8年到第10年间,λ-1<0,则此期间种群数量在减少,第10年时种群数量最少,C错误。由图示曲线图知如果持续第16年到第

20年间趋势,后期种群数量将呈“J”型曲线增长,D正确。题型2实验探究类——土壤中小动物类群丰富度的研究<方法诠释>步骤实施提出问题如土壤中有哪些小动物?它们的种群密度是多少?制订计划包括四个操作环节:准备及取样、采集小动物、观察和

分类、统计和分析

准备及取样用取样器取样(如用采集罐、吸虫器等进行取样)的方法进行采集、调查采集小动物①诱虫器采集②简易采集法:用解剖针拨找同时用放大镜观察③采集到的小动物可放入酒精中,也可将活着的小动物放入试管中观察和分类①可借助放大镜、实体镜进行观察②可借助动物图鉴查清小动物名称,并进行分类统计和分析丰富度的统计方法:记名计算法和目测估计法。实验结论组成不同群落的优势种是不同的,不同群落的物种丰富度是不同的。一般来说,环境条件越优越,群落发育的时间越长,物种越多,群落结构也越复杂<易错易混>正确区分生态学常用的研究方法:样方法适用于植物种群密度的调查,也适用于活动范围较小的

动物种群密度的调查;标志重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物种群密度的调查;抽样

检测法适用于微生物,如酵母菌种群数量变化的调查;取样器取样法适用于土壤中小动物类群丰

富度的研究。例2

(2012广东理综,4,4分)有关土壤动物研究的叙述,正确的是

()A.土壤动物群落不存在分层现象B.土壤动物种间关系主要是互利共生C.土壤盐碱度不同,土壤动物群落结构有差异D.随机扫取表层土取样,可以调查土壤小动物类群丰富度思路导引

解析由于土壤动物的生活习性不同,所以不同深度的土层分布的动物种类有所不同,体现了土

壤动物群落结构的分层现象,A错误;土壤动物的种间关系主要体现为捕食和竞争关系,B错误;土

壤的盐碱度不同,生活的土壤动物种类有差异,体现了土壤动物群落的水平结构,C正确;调查土

壤动物类群丰富度应该用取样器取样法采集不同土层的动物类群,D错误。答案

C2-1

(2016内蒙古联考,6)调查法是生态学常用的研究方法,下列有关叙述正确的是

()A.调查土壤中小动物类群丰富度常用取样器取样法B.样方法只适用于调查植物种群的密度C.用标志重捕法调查时,部分被标记个体的标记物脱落,将会导致调查结果较实际值偏小D.