生物必修三知識(shí)點(diǎn)總結(jié)第四章種群和群落
第四章種群和群落第一節(jié)種群的特征
1.種群密度
概念:指單位空間內(nèi)某種群的個(gè)體數(shù)量。特點(diǎn):不同物種的種群密度在同樣的環(huán)境條件下差異很大。同一物種的種群密度也不是固定不變的。2.年齡組成
概念:指一個(gè)種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目的比例。類型:
增長(zhǎng)型:種群中幼年個(gè)體很多,老年個(gè)體很少,種群正處于發(fā)展時(shí)期,種群密度會(huì)越來(lái)越大穩(wěn)定型:各年齡期的個(gè)體數(shù)目比例適中,種群正處于穩(wěn)定時(shí)期。
衰退型:幼年個(gè)體較少,而老年個(gè)體較多,種群正處于衰退時(shí)期,種群密度會(huì)越來(lái)越小。研究目的:對(duì)于預(yù)測(cè)種群數(shù)量變化趨勢(shì)具有重要意義。3.性別比例
概念:指種群中雌雄個(gè)體數(shù)量的比例。類型:雌多于雄;雄多于雌;雌雄相當(dāng)。
研究目的:性別比例在一定程度上影響著種群密度。4.出生率和死亡率
出生率:種群中單位數(shù)量的個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生的個(gè)體數(shù)。死亡率:種群中單位數(shù)量的個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)死亡的個(gè)體數(shù)。研究目的:是決定種群大小和種群密度的重要因素。
第二節(jié)種群數(shù)量的變化
一、構(gòu)建種群增長(zhǎng)模型的方法
1.數(shù)學(xué)模型:用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。
2.構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方法步驟:提出問(wèn)題→提出合理的假設(shè)→用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式表達(dá)→檢驗(yàn)
或修正。
3.數(shù)學(xué)模型的表達(dá)形式
⑴數(shù)學(xué)方程式:優(yōu)點(diǎn)是科學(xué)、準(zhǔn)確。⑵曲線圖:優(yōu)點(diǎn)是直觀。二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線
1.含義:在理想條件下的種群,以時(shí)間為橫坐標(biāo),種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫(huà)出曲線來(lái)表示,大致呈“J”型。2.數(shù)學(xué)模型⑴模型假設(shè)
①.條件:食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有敵害等。
②.數(shù)量變化:種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng),第二年的數(shù)量是第一年的λ倍。⑵建立模型:t年后種群數(shù)量表達(dá)式為Nt=No×λ的t次方。
⑶各參數(shù)意義:No為該種群的起始數(shù)量,t為時(shí)間(年),Nt表示t年后該種群的數(shù)量,λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。三、種群生長(zhǎng)的“S”型曲線
1.含義:在資源和空間有限的條件下,種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后,數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)
曲線,呈“S”型。2.產(chǎn)生條件
自然資源和空間有限,種群密度增長(zhǎng)→種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇、天敵增加→出生率降低、死亡率升高→出生率約=死亡率
3.環(huán)境容納量:在環(huán)境條件下不受破壞的情況下,一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量,
又稱環(huán)境容納量。
第3節(jié)群落的結(jié)構(gòu)
1.群落是指同一時(shí)間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合。
2.種群是一個(gè)系統(tǒng),種群水平的研究集中于種群的數(shù)量動(dòng)態(tài),包括出生率、死亡率、年齡
組成、性別比例等。群落是更高層次的系統(tǒng),在群落水平上研究的是另外一些問(wèn)題。3.區(qū)別不同群落的重要特征是要分析群落的物種組成,群落中物種數(shù)目的多少叫做豐富
度。一般來(lái)說(shuō),森林要比草原物種的豐富度大。
4.同一群落中的各種生物要通過(guò)復(fù)雜關(guān)系形成一個(gè)有機(jī)的整體,這種關(guān)系主要包括競(jìng)爭(zhēng)、
捕食、互利共生和寄生等。在一塊農(nóng)田里,農(nóng)作物與雜草之間的關(guān)系屬于競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,農(nóng)作物與田鼠之間的關(guān)系屬于捕食關(guān)系,田鼠與蛇屬于捕食關(guān)系,非典病毒與人之間屬于寄生關(guān)系。
5.群落中各個(gè)種群的不同分布,構(gòu)成了群落的空間結(jié)構(gòu),它包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)。我
國(guó)傳統(tǒng)上四大家魚(yú)混合放養(yǎng),四大家魚(yú)在池塘生物群落中的結(jié)構(gòu)屬于垂直結(jié)構(gòu);我國(guó)的華東地區(qū),自沿海向內(nèi)地,隨著降雨量的不斷減少,動(dòng)植物的分布呈現(xiàn)出明顯的地帶性,這種地帶性的動(dòng)植物分布體現(xiàn)了生物群落的水平結(jié)構(gòu)。第4節(jié)群落的演替
1.群落是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng),它是不斷發(fā)展變化的。因?yàn)榄h(huán)境條件是不斷發(fā)生變化的,這就導(dǎo)
致了組成群落的種群也是不斷發(fā)生變化的,從而使群落處于不斷的變化之中。
2.隨著時(shí)間的推移,一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過(guò)程叫做演替,它分為初生演替和次生
演替。
3.初生演替是指在一個(gè)從來(lái)沒(méi)有被植物覆蓋的地面,或者是原來(lái)存在過(guò)植被,但被徹底消
滅了的地方發(fā)生的演替。如:沙丘、火山巖、冰川泥上、干涸的的湖底進(jìn)行的演替。4.次生演替是指在原有植被雖已不在,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(如能發(fā)芽的地下莖)的地方發(fā)生的演替。如火災(zāi)過(guò)后的草原,過(guò)量砍伐的森林,棄耕的農(nóng)田上進(jìn)行的演替。
5.在現(xiàn)實(shí)生活中,人類的許多活動(dòng)正在影響著種群的演替。往往會(huì)使群落演替按照不同于
自然演替的速度和方向進(jìn)行。
6.為處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展同人口、資源、環(huán)境的關(guān)系,走可持續(xù)發(fā)展的道路,我國(guó)政府明確提
出退耕還林、還草、還湖、退牧還草,頒布了《退耕還林條例》,自201*年1月20日起施行。
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第四章種群和群落第3節(jié)群落的結(jié)構(gòu)
一、基礎(chǔ)知識(shí)
1.生物群落的概念:
探究思考:一個(gè)池塘中的全部魚(yú)構(gòu)成群落嗎?為什么?2.生物群落的物種組成(1)豐富度:
特別提醒:群落的物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征。(2)特點(diǎn):
①生物群落的生態(tài)環(huán)境越優(yōu)越,組成群落的物種的豐富度增加,反之則減少;
②豐富度隨緯度的增加而減少,從熱帶到兩極,隨緯度的增加,物種的豐富度逐漸減少;③豐富度隨海拔高度的增加而減少;④豐富度隨水深度的增加而減少。
(3)探究實(shí)驗(yàn):土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究,常用__________進(jìn)行采集、調(diào)查。3、種間關(guān)系(1)捕食:(2)競(jìng)爭(zhēng):;(3)寄生:(4)互利共生:
4.群落的空間結(jié)構(gòu)(1)垂直結(jié)構(gòu):(2)水平結(jié)構(gòu):
探究思考:群落特征?
豐富度、種間關(guān)系、優(yōu)勢(shì)種、群落結(jié)構(gòu)(垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu))、演替(初生演替和次生演替)二、種間關(guān)系的比較關(guān)系數(shù)量坐標(biāo)數(shù)能量關(guān)系圖特點(diǎn)舉例互利相互依賴,彼此有利。如果彼此地衣共生分開(kāi),則雙方或者一方不能獨(dú)立大豆
生存;數(shù)量上兩種生物同時(shí)增加,與根
同時(shí)減少,呈現(xiàn)出“同生共死”瘤菌
的同步性變化
寄生對(duì)寄主有害,對(duì)寄生蛔蟲(chóng)與人;菟絲子
生物有利。如果分開(kāi),與大豆;噬菌體與則寄生生物難以單獨(dú)被侵染的細(xì)菌
生存,而寄主會(huì)生活
更好
競(jìng)爭(zhēng)相數(shù)量上呈現(xiàn)出“你死我牛與羊;農(nóng)活”的同步性變化,兩種生作物與雜
物生存能力不同,如圖a;草;大草履
生存能力相同,如圖b。一蟲(chóng)與雙小核
般生態(tài)需求越接近的不同草履蟲(chóng)物種間競(jìng)爭(zhēng)越激烈
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
羊和草;狼與兔;青蛙與昆蟲(chóng)
特別提醒:①兩種生物之間可能有多種種間關(guān)系。
②上述種間關(guān)系都有利于種群的進(jìn)化。
③關(guān)于捕食坐標(biāo)曲線中捕食者與被捕食者的判定:a.從最高點(diǎn)判斷,捕食者數(shù)量少,被捕食者數(shù)量多;b.從變化趨勢(shì)看,先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。
④種內(nèi)斗爭(zhēng)為種內(nèi)關(guān)系,競(jìng)爭(zhēng)(不同種生物爭(zhēng)奪同種食物或生活空間的現(xiàn)象)為種間關(guān)系,種間斗爭(zhēng)包含競(jìng)爭(zhēng),而生存斗爭(zhēng)是達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的中心論點(diǎn)之一。很明顯,生存斗爭(zhēng)內(nèi)容更豐富,既包括生物與生物之間的斗爭(zhēng),又包括生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的斗爭(zhēng),圖示如下:A代表生存斗爭(zhēng)、B代表種內(nèi)斗爭(zhēng)、C代表種間斗爭(zhēng)、D代表競(jìng)爭(zhēng)。例、下列實(shí)例中,不能構(gòu)成群落的是()
A.西雙版納的熱帶雨林B.青藏高原上的高山苔原C.海南島清瀾港保護(hù)區(qū)的紅樹(shù)林D.大興安嶺的全部紅松
例、下圖①~④分別為A地衣中的藻類和真菌、B大小兩種草履蟲(chóng)、C狐與兔、D細(xì)菌與噬菌體四組生物的種間關(guān)系示意圖(縱軸表示個(gè)體數(shù),橫軸表示時(shí)間)。請(qǐng)據(jù)圖回答:
(1)判斷A~D四組生物的對(duì)應(yīng)曲線:
A.________;B.________;C.________;D.________。(2)造成②中出現(xiàn)的現(xiàn)象是由于__________________________
(3)④與②相比,結(jié)果不同是因?yàn)開(kāi)__________________________。(4)若四種種間關(guān)系中的b死亡,對(duì)a有利的曲線是________。(5)若狐死亡,則兔的發(fā)展趨勢(shì)是________。
答案:(1)③②①④(2)食物競(jìng)爭(zhēng),使一種(大)草履蟲(chóng)死亡(餓死)(3)寄生關(guān)系不可能使宿主全部死
亡(4)②和④(5)狐死亡,兔先增加(失去天敵)后減少(受草制約),最后趨于穩(wěn)定
三、群落結(jié)構(gòu)
1.群落的垂直結(jié)構(gòu)
生物群落在垂直方向上具有明顯的分層現(xiàn)象。
①植物的分層分布與光照強(qiáng)度有關(guān),群落的光照強(qiáng)度總是隨著高度的下降而逐漸減弱。(喬木層接受全光照,灌木層利用全光照的10%,草本層僅利用1%~5%的光照,苔蘚地衣層僅利用微弱的光照)
思維拓展群落的垂直結(jié)構(gòu)群落的垂直分布
②動(dòng)物的分層與其食物及棲息場(chǎng)所等有關(guān)?梢哉f(shuō),群落中植物的分層現(xiàn)象決定了動(dòng)物的分層現(xiàn)象。
貓頭鷹森林上層大山雀灌木層鹿、野豬地面活動(dòng)
蚯蚓及部分微生物落葉層和土壤2.群落的水平結(jié)構(gòu)
在水平方向上,由于光照強(qiáng)度、地形、土壤濕度和鹽堿度等因素的影響,不同地段分布著不同的生物種群。3.群落結(jié)構(gòu)形成的原因及意義
(1)原因:生物的垂直結(jié)構(gòu)與水平結(jié)構(gòu)都與環(huán)境中生態(tài)因素有關(guān),垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)的具體表現(xiàn)都是在長(zhǎng)期自然選擇基礎(chǔ)上形成的對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。
(2)意義:生物在垂直方向及水平方向上的位置配置關(guān)系有利于提高生物群落整體對(duì)自然資源的充分利用。
例、關(guān)于群落的結(jié)構(gòu),以下理解不正確的是()
A.竹林中竹子高低錯(cuò)落有致,其在垂直結(jié)構(gòu)上有分層現(xiàn)象B.動(dòng)物在群落中垂直分布與植物的分層現(xiàn)象密切相關(guān)
C.淡水魚(yú)占據(jù)不同的水層,出現(xiàn)的分層現(xiàn)象與各種魚(yú)的食性有關(guān)D.不同地段生物種類有差別,在水平方向上無(wú)分層現(xiàn)象例、如圖為某一個(gè)足夠大的山體,從山麓到山頂?shù)纳锶郝涞慕Y(jié)構(gòu)和該山體基帶所在的地帶到極地的生物群落的結(jié)構(gòu)比較示意圖,下列對(duì)圖的分析中,錯(cuò)誤的是()
A.圖中X表示群落的垂直結(jié)構(gòu),圖中Y表示群落的水平結(jié)構(gòu)
B.該山體的垂直結(jié)構(gòu)和其相應(yīng)的水平結(jié)構(gòu)具有相似性
C.圖X中從上到下、圖Y中從左到右構(gòu)成群落結(jié)構(gòu)的種群數(shù)目增多
D.影響圖X所示結(jié)構(gòu)的因素是溫度,影響圖Y所示結(jié)構(gòu)的因素是陽(yáng)光
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