2014高考生物( 广西专用)一轮复习精品教学案 第45课时 种群和生物群落

第45课时种群和生物群落
一、种群的概念及其数量特征
1．概念:在一定自然区域内的同种生物的全部个体，既是繁殖基本单位，又是进化基本单位。

判一判（1)同一物种可形成多个种群，一个种群内的个体一定属于同一物种。

(2）1 000个人的村庄一年出生10个小孩，则出生率为10/（1000＋10)×100％。

（3)橡树种子常在母树附近形成集群是空间特征,由于微甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于数量特征。

提示(1)对。

（2)错,10/1000×100%＝1%。

(3）对。

二、种群密度的调查方法
1．逐个计数法：适用于分布范围较小、个体较大的种群。

2．估算法
(1）样方法：在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。

（2)标志重捕法：适用于活动能力强、活动范围大的动物。

3．意义:农业害虫的监测和预防，渔业上捕捞强度的确定。

三、种群增长曲线
1．模型构建的形式、步骤及意义
(1）表现形式及意义：通过曲线图和数学方程式表现种群数量变化，属于数学模型，可以用来描述、解释和预测种群数量变化。

（2)步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达→进一步实验或观察，对模型进行检验或修正。

2．“J”型和“S”型增长曲线
画一画用酵母菌酿酒的主要阶段为：加料→接种→通气培养→密封发酵.从接种后到密封前这一阶段，酵母菌种群数量变化的曲线图。

练一练下图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长速率随时间变化的曲线，下列叙述正确的是
( )
A．在t0~t2时间内，种群数量呈“J"型增长
B．若在t2时种群的数量为K，则在t1时种群的数量为K/2 C．捕获该鱼的最佳时期为t2时
D．在t1~t2时间内,该鱼的种群数量呈下降趋势
答案B
解析将增长速率曲线转换成种群数量与时间的关系，应为“S”型增长，从t0～t2种群数量一直增长，且捕捞最佳时期为t1即K/2时。

四、影响种群数量变化的因素和数量变化的意义
1．影响因素
（3)人为因素影响：种植业、养殖业的发展，砍伐森林,猎捕动物,环境污染等。

（4)自然因素影响：气候条件等。

2．对有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用，以及对濒危动物种群的拯救和恢复，都有重要意义。

想一想合理使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞的原因？
提示更多幼小的个体逃脱，得到生长和繁殖的机会，以便维持良好的年龄组成,有利于种群数量的恢复。

五、群落的空间结构
1．概念：指群落中各个生物种群分别占据不同的空间。

2．空间结构
(1)垂直结构：大多数群落具有明显的分层现象。

①影响植物分层的主要因素是阳光，山上山下和南北地区植被不
同的主要影响因素是温度,植被东西分布不同的主要影响因素是水;②森林中动物分层的主要因素是食物和栖息空间.
（2）水平结构：在水平方向上，由于光照强度、地形、土壤湿度和盐碱度、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，常呈镶嵌分布。

练一练大多数生物群落在空间上有垂直分层现象，称为群落的垂直结构。

引起森林群落中植物和动物垂直分层现象的主要因素分别是( ）
A．温度、食物B．温度、光照
C．湿度、温度D．光照、食物
答案D
考点128 种群数量特征之间的关系分析
1．各数量特征之间的关系
(1）图解
（2)析图
①种群密度是种群最基本的数量特征。

②出生率和死亡率以及迁入率和迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素.
③年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，但是能够用来预测和影响种群密度的变化趋势。

④除图中影响因素外，气候、天敌、传染病等都影响种群密度的改变。

2．种群年龄组成图析解读
（1）模式图
种群年龄组成情
况
出生率
和
死亡率
情况
种群数
量
变化趋
势
所属
类型
A 幼年多，老
年少
＞增加
增长
型
B 各年龄段比
例适中
＝波动
稳定
型
C 幼年少,老年
多
＜降低
衰退
型
提醒
生率和死亡率不完全取决于年龄组成，还与气候、食物、天敌有关，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。

（2）曲线图
图甲幼年个体多，老年个体少，出生率＞死亡率,种群数量增加，属增长型；而图乙相反，应为衰退型。

(3)统计图
下图A、B为两个国家人口的年龄组成图,纵轴示年龄，横轴示各年龄段人口占总人口的百分比。

①男女比例在各个年龄段接近1∶1。

②A国家各个年龄段比例适中，应为稳定型。

③B国家幼年个体特别多，老年个体少，应为增长型。

④B国家若需要控制人口，则最有效的措施是计划生育，而且几十年后可能面临老龄化问题。

（4)柱形图
图A中幼年个体少，老年个体多,为衰退型。

图B中幼年个体多，老年个体少，为增长型.
图C中各年龄段比例适中,应为稳定型。

1．城市人口的剧增——迁入率＞迁出率造成的。

2．中国人口的增长-—出生率＞死亡率造成的，不能单纯说是出生率高造成的。

3．计划生育政策-—控制出生率,使增长率下降。

4．利用性外激素诱捕雄蛾—-改变性别比例来降低出生率。

5．将性外激素释放到大田里，干扰雌雄蛾正常交尾——降低出生率。

6．性别比例中，♂多于♀的如蚂蚁等；♀多于♂的如人工控制的种群——牛、鸡等.
1．(2012·新课标全国卷，6）某岛屿上生活着一种动物，其种群数量多年维持相对稳定。

该动物个体从出生到性成熟需要6个月。

下图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄组的个体数）。

关于该种群的叙述，错误的是( ）
A．该种群10月份的出生率可能为零
B．天敌的迁入可影响该种群的年龄结构
C．该种群的年龄结构随着季节更替而变化
D．大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度
答案D
解析解答本题的关键是理解各种因素对种群数量的影响.据图可知,不同月份种群的年龄结构不同，其中4至10月份，个体逐渐发育到性成熟,12月份没有未成熟个体，表明在10月份种群的出生率可能为零，A、C两项正确。

天敌迁入后,会捕食该种群中年幼或弱小的个体，影响种群的年龄结构,B项正确。

大量诱杀雄性个体会降低种群的出生率，从而对种群的密度产生影响。

D项错误。

2．(2011·江苏卷，25改编）在野外试验站，研究棉蚜发生期开放和封闭条件下、不同初始密度(1和20头/叶）的棉蚜种群密度变化，各实验组均放置规格、数量相同的棉叶，结果如下图。

有关叙述正确的是（）
①初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下衰退，可能与迁出有关②初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下达到密度峰值，可能与迁入有关③开放和封闭条件下种群数量均在达到K值时开始衰退④开放和封闭条件下种内斗争均在种群衰退时开始减弱
A．①②B．③④C．①③D．②④
答案A
解析封闭条件与开放条件相比最大的不同在于能否阻断种群的迁入和迁出，在初始密度相同的条件下，随着种群密度的增大，种内斗争逐渐加强，开放条件下容易在种群密度比较大时出现迁出现象从而导致种群数量减少，故①正确；在初始密度相同的情况下，开始种内斗争较弱时，开放条件下容易出现外来种群迁入现象，从而使种群增长速率过快而率先达到密度峰值，故②正确；分析图中的四条曲线可知，种群的密度在达到最高点时,都没有出现一段时间内种群数量保持稳定的现象,即达到K值的现象，所以四条曲线最高点所对应的种群数值并不一定是种群的K值，因此,无论是开放条件还是封闭条件，种群数量并不一定在达到K值时开始下降,故③错误;因实验中放置规格、数量相同的棉叶，随种群数量的增加，棉叶减少，导致棉蚜因缺少食物而使种内斗争加剧，但种群数量减少后棉叶数量更少，种内斗争不会减弱,故④错误。

考点129 “J”型和“S"型增长曲线的分析
1．种群增长的“J”型曲线
(1）前提条件(判断依据)
若出现以下五种情况即可判断为“J”型曲线
①理想条件下；②实验室条件下；③食物和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等几个条件同时满足;④外来物种入侵早期阶段；
⑤无环境阻力状况.
（2)公式:N t＝N0·λt(N0为该种群的起始数量，t为时间，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数.若λ>1，种群密度增大，为增长型种群；λ<1，种群密度减小，为衰退型种群；λ＝1，数量不变，为稳定型种群)。

(3)曲线及解读
①曲线1
解读：a。

横坐标：时间，纵坐标：个体数；b.前提条件:环境资源无限（理想条件）；c.特点:无K值,持续增加;d。

影响因素：N0(即起始数量)，λ值。

②曲线2
解读：a。

横坐标：时间；纵坐标:种群增长率；b。

特点：保持相对稳定。

2．种群增长的“S"型曲线
(1)达到K值不再增加的原因:资源和空间有限，当种群密度增大时,种内斗争加剧，天敌数量增加，导致出生率下降，死亡率上升，最终达到平衡.
（2）曲线及解读
①曲线1
解读：a.横坐标：时间，纵坐标:个体数；b.前提条件：环境资源有限；c。

特点：有最大值K值,K/2时斜率最大，增长速率最大.
②曲线2
解读:a.横坐标：时间，纵坐标：种群增长速率；b.特点：先增大后减小,最后变为0（即K值时)，t1对应K/2值，t2对应K值.
③曲线3
解读：a。

横坐标：种群数量,纵坐标：出生率或死亡率；
b．特点：出生率－死亡率＝增长率,在B点时差值最大，为K/2值;D点时＝0，为K值。

(3）K值含义:即环境容纳量，是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。

种群数量达到最大值(K值）以后保持稳定.
3．K值与K/2在实践中的应用
灭鼠捕鱼
K/2（最大增长速率)灭鼠后，鼠的种群数
量在K/2附近，这时
鼠的种群数量会迅速
增加，无法达到灭鼠
效果
使鱼的种群数量维
持在K/2，捕捞后,
鱼的种群数量会迅
速回升
K值(环改变环境,降低K值，保证鱼生存的环境
境最大容纳量）使之不适合鼠生存条件，尽量提升K
值
4．K值变动的示意图
（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，K值会在平均值附近上下波动;当种群偏离平均值的时候，会通过负反馈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,K值会上升。

5．种群增长的两种曲线比较
阴影部分代表环境阻力，也可表示达尔文自然选择学说中被淘汰的部分。

3．(2010·山东理综，8）右图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是
( ）
A．在K/2时控制有害动物最有效
B．图示规律可作为控制人口增长的依据
C．该图可用于实践中估算种群最大净补充量
D．在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
答案C
解析本题考查了出生率、死亡率和种群密度的关系及应用。

有害动物在繁殖初期或幼龄时控制最有效，也就是说在种群密度较小时控制最有效；图示揭示了种群密度与出生率和死亡率的关系，但人类具有主观能动性,可自行有效地进行调控人口密度,因此不可作为控制人口增长的依据;种群密度虽受多种因素影响，但出生率和死亡率是其主要影响因素，因此可用于实践中估算种群最大净补充量；在K/2时捕捞鱼类有利于可持续生产，但要获得最大日捕获量,则在K时更为合适。

提示控制有害动物越早越好；K/2是最佳捕捞时期；K值时数量最多，最易得到最大日捕获量。

人和其它生物不同，可制定政策控制人口数量。

4．(2012·重庆理综，4）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
解析由图中看出,该东亚飞蝗种群初始阶段种群增长曲线为S 型。

在a点时种群增长率最大,为了有效防治蝗灾,应在a点之前及时控制种群密度，故A项正确。

a～b段种群增长率越来越小，但种群密度不断增加,二者不呈正相关，故B项错误。

性引诱剂可以诱杀雄虫，改变种群的性别比例,可用于防治害虫，C项正确。

将
蝗虫种群数量控制在一定范围内，既不使其灭绝，也不使其成灾,有利于维持食物链的稳定，维持生态系统的抵抗力稳定性，D项正确.
考点130 生物群落的结构
1．群落的垂直结构
（1)植物的分层现象与光照强度有关，群落中的光照强度总是随高度的下降而逐渐减弱(如下图所示）。

乔木层——接受全光照
灌木层——利用全光照的10％
草本层——仅利用1％～5%的光照
苔藓地衣层-—仅利用微弱的光照
（2)在高山植物群落中，不同海拔地带的植物呈垂直分布，主要是受温度的制约(如下图所示)。

(3)动物的分层与其食物及栖息场所等有关。

可以说,群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象。

猫头鹰——森林上层
大山雀—-灌木层
鹿、野猪——地面活动
蚯蚓及部分微生物——落叶层和土壤
2．群落的水平结构
在水平方向上，由于光照强度、地形、湿度等因素的影响，不同地段分布着不同的生物种群。

对群落垂直结构及水平结构的分析可得出以下结论:
1．生物群落的垂直结构与水平结构都与环境中的生态因素有关,垂直结构和水平结构的具体表现都是在长期自然选择的基础上形成的生物对环境的适应。

2．生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系，有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用.
3．群落中植物的垂直分层直接影响群落中动物的垂直分层，动物种类的多少是随植物层次的多少而变化的.因此，由于森林的植物层次比草原植物层次多,所以森林群落一般比草原群落的动物种类多。

5．(2012·大纲全国卷，4）下列关于森林群落垂直结构的叙述,错误的是（）
A．群落中的植物具有垂直分层现象
B．群落中的动物具有垂直分层现象
C．动物在群落中的垂直分层与植物的分层有关
D．乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构
答案D
解析解答本题要准确理解群落垂直结构的概念.森林群落中的植物因受光照条件的影响,具有垂直分层现象，A项正确。

森林群落中的动物因受食物等因素影响，也具有垂直分层现象，B项正确.动物在群落中的垂直分层与植物提供的栖息场所和食物有关,C项正确.乔木层的疏密程度会影响树下光照的强弱，肯定会影响草本层的水平结构，D项错误。

6．(2011·大纲全国卷，4)某校园有一片草坪和一片树林，下列关于这两个群落中动物分层现象的叙述，正确的是
（)
A．草坪和树林中的动物都具有分层现象
B．草坪和树林中的动物都没有分层现象
C．只有草坪和树林混杂在一起时动物才具有分层现象
D．草坪中的动物没有分层现象，而树林中的动物具有分层现象答案A
解析草坪和树林两个群落中的植物都具有分层现象，导致其中的动物都具有分层现象。

不同生物种群密度调查方法
1．样方法：样方的获取—-随机取样(等距取样法或五点取样法）;
样方的大小——具体情况具体分析;样方的数量——不能太少,计算时应去掉特别悬殊的数据，并求样方种群密度的平均值。

2．标志重捕法:保持相对稳定-—不能有大的迁入、迁出、出生和死亡;标志物——不能过于醒目,不能影响标志对象正常生理活动，不易脱落。

3．显微计数法：计算时不要忘记稀释倍数的计算.
种群密度的取样调查对于不同种类的生物采用的方法存在着差异.
(1）植物—-样方法。

某同学采用样方法对一种植物进行计数,右图是其中一个样方中该植物的分布情况（注：图中黑点表示该种植物)，对该样方中该种植物进行计数时，应记录的数目是________________________________________________________ ________。

（2）动物——标志重捕法。

在对某池塘内鲫鱼种群数量调查时，第一次捕获200尾,全部进行标志后放回；第二次捕获160尾，其中被标志的鲫鱼有10尾,则该池塘内鲫鱼的总数为________。

（3)细菌——显微记数法.每单位面积上平均有50个细菌,放在显
微镜下观察,在液体中培养4 h后稀释10倍，与以前相同的条件下再在显微镜下观察，这次观察到每单位面积上平均有80个细菌。

则细菌细胞分裂的平均时间为________小时.
（4）昆虫——去除取样法。

对于某些隔离带的稳定种群,可以通过连续捕捉一定次数,根
据捕获量的减小来估计种群大小。

由于每次捕获后不放回，理论上种群数量应当越来越
小，因此，我们把每次捕获数加到前面所捕获的总数上，得到捕获积累数，以推算种群数量。

以捕获积累数为X轴,每次捕获数为Y轴，根据数据描点作直线向右延伸与X轴的交点即为种群估计数。

假如在某块田地里(120平方米）连续捕虫8次，得到下表数据：
只/平方米.
②如果你捕获到的昆虫数并不是递减的，请分析发生这种情况的可能原因］
________________________________________________________ ________________。

解析(1)计数时，若有植物正好长在边界上，只计样方相邻两个边上的个体。

（2）标志重捕法计算公式：
错误!＝错误!
故种群个体数N∶160＝200∶10，N＝3 200。

(3）50个细菌经4 h后产生了80×10个细菌，即1个→16个，细菌分裂次数为4次（24＝16)，故该细菌分裂周期为1 h。

(4)利用所得数据在坐标系中作直线,直线向右延伸跟X轴相交得到种群估计数为360,该昆虫种群平均密度为3只/m2。

答案（1)8株（2）3 200尾（3）1
（4)①3②可能有外来昆虫的迁入
1.对种群、群落的概念及特点理解不准确
下列关于个体、种群和群落的叙述正确的是（多选)
（)
A．种群和个体一样，有性别、年龄等特征
B．种群是生物进化的基本单位
C．种群密度是种群最基本的数量特征
D．不同地域的相同种群组成一个群落
错因分析对种群和群落的物种组成把握不准确，尤其是结合某一具体种群或群落的时候,分不清“某种生物”和“某类生物”的区别,如“鲫鱼"和“鱼"的关系.
解析种群是一个整体，不具有个体的一些特征如性别，相反，个体也不具备种群密度、死亡率等种群的特征;群落是在同一时间内聚集在一定区域中的各种生物种群的集合，由不同种类的种群组成。

答案BC
纠错笔记（1)个体、种群及群落均具有不同的特征。

个体具有性别、年龄等特征;种群具有种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率等特征；而群落具有丰富度、群落结构和演替等特征。

(2）种群概念的理解及判断
①2个要素：“同种”和“全部”.
②2个条件：“时间”和“空间”，也就是在一定区域，具有一定的时间限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。

③2个观点:第一，从生态学的观点来看，种群是繁殖的基本单位,是生物群落的基本组成单位;第二，从进化学的观点来看,种群是生物进化的基本单位，也是基因库的最小单位。

（3)群落概念的理解及判断
①2个要素:“同一区域"和“所有生物”。

②2个准则：第一，一定时间空间条件下全部生物-—全部植物、动物、微生物；第二，各种生物之间存在一定的内在的必然的联系，如菜市场上各种生物并不构成群落。

2.对两种种群增长曲线分析不到位
（2010·浙江理综，3)某生态系统中生活着多种植食性动物，其中某一植食性动物种群个体数量的变化如图所示。

若不考虑该系统内生物个体的迁入与迁出，下列关于该种群个体数量变化的叙述，错误的是（）
A．若a点时环境因素发生变化，但食物量不变，则a点以后个体数量变化不符合“S”
型增长
B．若该种群出生率提高，个体数量的增加也不会大幅超过b点C．天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降,下降趋势与b~c 段相似
D．年龄组成变动会导致该种群个体数量发生波动，波动趋势与
c～d段相似
错因分析在分析“J”型、“S"型曲线时要考虑环境因素，分析数学方程式模型时要理解每个字母代表的含义。

解析a点时，若环境因素发生变化，可影响种群的个体数量，但种群个体数量的变化仍符合“S"型增长。

若该种群出生率提高，则因存在生存斗争，死亡率也将会随之升高，故种群个体数量不会大幅超过b点.天敌的大量捕食会使种群个体数量减少，下降趋势与b～c段相似。

年龄组成变动会使种群个体数量发生变动，但无论增加还是减少，其种群个体数量始终会在K值上下波动,变化过程与c～d段相似。

答案A
纠错笔记（1)种群数量变化曲线与增长速率曲线不同:把握种群的数量增长方式时，要从增长条件、增长率变化、有无K值等几个方面进行把握.“J”型增长是在一种理想条件下形成的，自然界中的“J”型增长往往是短时期的,如一个物种迁入一个新的环境后的短期内的增长。

大多数种群的数量增长呈“S"型增长。

(2）“增长率”是否就是曲线的斜率:增长率是单位时间内增长的个体数/初始个体数；增长速率是单位时间内增长的个体数/时间。

其实,在种群增长曲线中,增长率并不等于曲线的斜率,只有增长速率才等于曲线的斜率.“J”型增长曲线的增长率不变，但其增长速率（等于曲线的斜率）是逐渐增大的。

“S”型增长曲线的种群增长率先不变后下降,其增长速率（相当于曲线斜率）是先增后减。

（3)“S"型增长曲线的开始部分是不是“J”型增长曲线
答案是否定的，这个问题可以从两个方面来理解:
①“S”型增长曲线的种群增长率是先不变后下降，而“J”型增长曲线的种群增长率始终保持不变。

②“J”型增长曲线是一种理想条件下的种群数量增长曲线,如有些种群迁入一个食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害的理
想环境，迁入后种群数量马上就会呈指数形式增长,不存在适应过程；而“S”型增长曲线的前段是种群对新环境的一个适应阶段,始终存在环境阻力。

题组一种群的概念及特征
1．下列关于种群的说法，错误的是
( ）
A．种群是生物进化的基本单位
B．一个池塘中全部的鱼是一个种群
C．一个种群的全部个体所含有的全部基因叫做种群的基因库D．生物进化的实质是种群基因频率的改变
答案B
解析一个池塘中全部的鱼既不是种群也不是群落。

2．下图表示四个国家的人口出生率和人口死亡率，其中人口自然增长率最高的国家是( ）
A．①B．②C．③D．④
答案C
解析增长率＝横坐标的出生率数值－纵坐标的死亡率数值。

③的差值即增长率最大.
3．如图为某地一个生物种群的年龄组成曲线图。

如果有一外来物种入侵，并以该种群的幼体为食，这将使该种群的年龄组成发生变化。

则这种变化为（）。