高考生物 种群群落和生态系统以及生态化境保护基础知识归纳Word文档下载推荐.docx
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种群密度的调查方法:
(必修3P61)
、常用调查方法:
样方法和标志重捕法
、样方法:
调查对象:
植物和活动范围小的动物(如蚯蚓、蚜虫、虫卵等)
调查程序:
确定调查对象→选取样本(包括五点取样和等距取样等)→计数(分别计数)→计算种群密度(取平均值)。
注意事项:
取样时应注意:
随机取样,多取样,样方大小适中,一般选双子叶植物;
计数时应注意:
统计样方内个体数和样方相邻两边上个体数。
(记上不记下,及左不计右)
、标志重捕法:
活动范围大,活动能力强的动物
确定调查对象→捕获并标记(N1)→释放、重捕、计数(重捕数为N2,标记数为N0)→计算(N1/X=N0/N2)
注意:
调查期间无大的迁入和迁出,出生和死亡;
标志不能过于醒目,不能影响动物正常生命活动,且不易脱落。
种群各数量特征之间的关系:
正相关种群数量
预测方向影响
年龄组成种群密度性别比例
决定因素
出生、死亡、迁入和迁出
▲年龄组成的三种类型:
(必修3P63→图4-3)
3、种群的数量变化规律:
波动、增长、下降、稳定
(1)种群研究的核心问题是种群的数量变化规律。
(2)种群的数量增长曲线及应用:
★:
种群的增长率与增长速率的区别:
增长率是指:
单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数,其计算公式为:
(这一次总数-上一次总数)/上一次总数×
100%=增长率。
如某种群现有数量为a,一年后,该种群数为b,那么该种群在当年的增长率为(b-a)/a。
增长速率是指单位时间内增长的数量。
其计算公式为:
(这一次总数-上一次总数)/时间=增长速率。
同样某种群现有数量为a,一年后,该种群数为b,其种群增长速率为:
(b—a)/1年。
即增长率=出生率一死亡率。
种群数量增长的“J”型曲线:
(如下图)
、条件(原因):
理想条件(如:
食物和空间条件充裕,气候适宜和没有敌害等,即无环境阻力状况。
、特点:
种群数量成倍(λ)连续增长,增长率(λ—1)不变。
、公式:
Nt=N0×
λt(N0为起始数,λ为增长倍数,t为年限,Nt为第t年种群的数量)
种群数量增长(速)率(λ—1)
N0
0tt
种群数量增长的“S”型曲线:
种群数量增长(速)率(λ—1)
KK/2
K/2
0t0K
现实状态(如:
空间、食物等生活条件有限,存在天敌等有限环境)
种群数量有K值;
增长(速)率先增大后减小(K值时增长率为0,K/2值时增长率最大)。
▲1:
K值:
(必修3P67)在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称为环境容纳量,又称K值。
▲2:
K值和K/2值在实践中的应用:
灭鼠:
灭鼠后,应防止鼠的种群数量在K/2值及左右;
应降低K值,改变环境条件,使之不适合鼠的生存。
捕鱼:
捕鱼后,使鱼的种群数量应维持在K/2值时;
这样鱼的种群数量会迅速回升。
保护K值,保证鱼的生存环境条件,尽量提升K值。
▲3:
K值的变动:
(如下图)K1
同一种生物的K值不是国定不变的,会受到环境的影响,
当环境不遭受破坏的情况下,种群数量在K值附近波动。
K2
当环境遭受破坏时K值会下降,反之K值会上升。
、实例:
自然种群
两种曲线的关系:
两种曲线的差异主要是环境阻力
环境阻力
“J”型曲线“S”型曲线
种群数量
环境阻力(或被淘汰的个体数)
t
(3)影响种群数量变化的因素:
内因:
、种群个体的起始数量(N0)
、导致种群数量增加的因素:
出生率和迁入率(直接影响)
、导致种群数量减少的因素:
死亡率和迁出率(直接影响)
、年龄组成和性别比例对种群数量有间接影响。
外因:
、自然因素:
气候、食物、天敌和传染病等
、人为因素:
种植业、养殖业的发展,乱砍滥伐森林,猎捕动物,环境污染等
(4)实验:
探究培养液中酵母菌种群数量的变化:
(必修3P68)
(5)建构种群增长模型的方法:
(必修3P65)
知识点2:
群落
1、群落的概念和物种组成:
(1)群落的概念:
(必修3P71)
同一时间内聚集在一定区域内各种生物种群的集合。
种群与群落比较:
种群指同种生物之和,只存在种类关系,具有种群密度,出生率和死亡率,年龄组成等特征。
群落指不同种群生物之和,存在种内关系和种间关系,具有物种多样性,种间关系,优势种,群落结构,丰富度等特征。
种群和群落都是强调一定自然区域中的生物成分,都存在相应的空间结构和水平结构。
(2)群落的物种组成:
丰富度:
群落中物种数目的多少称为丰富度。
(不同群落的丰富度不同)
群落中的生物关系:
、种内关系:
指同种(物种)生物的不同个体或群体之间的关系。
包括:
种内互助和种类斗争(如:
大鱼吃小鱼)。
种内互助和种类斗争都对物种的发展有利。
、种间关系:
(必修3P73)
生物种间关系的实质是营养关系,可分为种间互助(互利共生)和种间斗争(竞争、寄生、捕食)。
互利共生,竞争和捕食的数量曲线图:
例:
下图分别表示两种生物种群随时间推移而发生的数量变化。
那么,甲、乙、丙三图表示的关系依次是共生,捕食,竞争。
生存斗争、种内斗争和竞争:
生存斗争包括生物与环境斗争、种间斗争、种内斗争。
种间斗争包括竞争、捕食、寄生。
(具有竞争关系的两种生物生活习性越相似,竞争往往越激烈。
不同生存能力的两个物种竞争往往导致物种的灭绝。
两种生物之间可能有多种种间关系(如:
竞争与捕食)。
种间关系都有利于种群(物种)的进化。
(3)土壤中小动物类群丰富度的研究:
(必修3P75→探究)
方法:
取样器取样法:
用采集罐、吸虫器等收集小动物(可根据避光性和趋湿性收集小动物)。
统计方法:
记名计算法:
指在一定面积的样地中,直接数出各种群的个体数目。
一般用于个体较大,种群数量有限的群落。
目测估计法:
按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。
等级的划分和表示方法:
“非常多,较多,较少,少,很少”等。
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。
2、群落的空间结构:
(1)垂直结构:
指垂直方向上的明显分层现象
原因:
光照、食物和生活资源的不同
植物垂直分层现象主要受光的影响;
动物垂直分层现象主要受食物的影响;
植物的垂直分层往往决定着动物的垂直分层。
(2)水平结构:
指水平方向上的明显分地段现象。
地形的起伏,光照的阴暗,湿度的大小等。
3、群落演替:
(必修3P78)
(1)概念:
随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。
(2)影响群落演替的主要因素:
内部因素:
如生物本身不断繁殖、迁徙;
种内和中间关系不断发生变化;
内部由于生命活动造成的内部环境改变。
外部因素:
环境不断变化,为群落中某些物种提供有利的繁殖条件,而对另一些物种生存产生不利影响。
人类活动:
人类活动对群落的影响一般超过其他自然因素。
使群落按不同于自然演替的方向和速度进行。
(3)群落演替的过程:
侵入定居
竞争平衡
相对稳定
(4)特征:
方向:
一定的方向(自然演替的方向:
群落的结构和组成成分由简单到复杂;
群落对物质、能量的利用率逐步提高。
能量:
群落有机物总量增加
结构:
营养结构更复杂,物种多样性增加,稳定性增强。
(5)演替类型的比较:
类型
内容
初生演替
次生演替
起点
原先从没有过植被的环境或曾经有过但被彻底消灭了的环境
虽失去了原有的植被,但还保留了原有土壤条件及植物的种子或其他繁殖体的环境
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
知识点3:
生态系统
1、生态系统的概念和类型:
(必修3P88)
由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,叫生态系统。
范围:
一定空间,有大有小,地球上最大的生态系统是生物圈。
组成:
无机环境和生物群落
(2)类型:
种群、群落和生态系统:
同一区域,全部同一区域、时间,全部一定区域、时间,环境
同种个体种群群落生态系统
2、生态系统结构:
(1)生态系统的成分:
非生物的物质和能量,生产者,消费者和分解者
关系:
生产者
动物摄食有机物光合作用有机物(残枝败叶、遗体)
化能合成作用呼吸作用
消费者非生物的物质和能量分解者
呼吸作用分解作用
尸体、粪便、有机物
地位:
(各生物成分在生态系统中的地位)
、生产者:
是生态系统的主要成分,是生态系统存在和发展的基础;
是自养型生物,包括绿色植物和自养型微生物;
是生态系统中的必需成分。
、分解者:
是生态系统的必需成分,是物质循环中的关键成分,是沟通生物群落到无机环境的桥梁;
是异养型中的腐生类型,如营腐生生活的细菌、真菌,以枯木、粪便等腐败物质为食的甲虫、粪金龟子,蚯蚓、蜣螂及软体动物、秃鹰等。
、消费者:
是生态系统的非必需成分,但在自然生态系统中,生产者、分解者和消费者是紧密联系,缺一不可;
是异养型中的捕食者、寄生生物或共生生物。
(2)生态系统的营养结构:
食物链和食物网(必修3P91)
食物链主要有三种类型:
捕食链,寄生链和腐生链。
高中生物所说的食物链主要指捕食链。
捕食链的基本模式:
生产者→各级消费者(分解者和非生物的物质和能量都不参与营养结构)。
每条食物链的起点为生产者,终点为最高营养级。
生产者为第一营养级,初级消费者为第二营养级,次级消费者为第三营养级¨
¨
。
(营养级别比消费者级别多一级。
食物网是由不同食物链交错而成。
食物网中,同一种消费者在不同食物链中可占有不同营养级;
两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合。
食物网中,当某种生物数量改变时,对另一种生物的影响,沿不同落线分析结果可能不同,应以中间环节少的为分析依据(环节相同时,应以高营养级分析为准。
营养级越高,数量越少,受冲击越大。
食物链和食物网是生态系统的营养结构,是生态系统中物质循环和能量流动的渠道。
食物网的复杂程度主要取决于其中的生物种类。
3、生态系统的功
- 配套讲稿:
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