假期复习：第4章：种群和群落

暑假，对于即将步入高二和高三的孩子们来说，这是一个弯道超车的好时机。对于准高一的孩子们来说，这个暑假也是你比人家高起点的台阶。接下来，我们将按照章节或一章或一节地来串高中生物学的知识点。希望能让孩子开学后能有一个全新的自己。

第4章：种群和群落

第1节 种群的特征

种群是指在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。

一、种群的特征

1.种群的数量特征

（1）种群的数量特征包括：种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例等。

(2)种群密度是种群最基本的数量特征。

(3)直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。

(4)年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势。年龄组成是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度的。

(5)性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。

2.种群的空间特征

(1)含义：种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局。

(2)类型

①随机分布型：如田野中杂草的分布

②集群分布型：如瓢虫的空间分布

③均匀型分布：如水稻的空间分布

二、种群密度的调查方法

1.种群密度是指在单位面积或单位体积中的个体数。

2.调查种群密度的常用方法有样方法和标志重捕法等。

3.样方法

（1）适用于调查植物或活动范围小、活动能力弱的动物种群，如植物、蚜虫、跳蝻等。

（2）计数

样方内个体计数涉及样方边缘时，只要每个样方都选择同样的两边及其夹一角即可。

（3）计算种群密度：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。

4.标志重捕法

（1）适用于调查活动范围大、活动能力强的生物种群。

（2）操作与估算：

第一次从该种群捕获部分个体，全部加以标记后放回原种群。一段时间后，进行第二次抓捕，其中既有标记的个体，也有未标记的个体。则该种群大小的估计值为：

第2节 种群数量的变化

一、建构种群增长模型的方法

数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。如细菌增长的数学模型。

二、种群数量的变化

1.种群数量变化包括增长、稳定、波动和下降等。

2.两种增长模型（“J”型和“S”型）分析

说明：①模拟题常会涉及到增长率和增长速率（速度）的区分。教材不再提类似字眼，高考中的增长率和增长速度均表示的是斜率。S型增长曲线的斜率在实践中具有极其重要的意义。

②环境容纳量会随环境条件的改变而改变。另环境容纳量不是种群最大数量，而是种群能够维持的最大数量。

3.种群数量的波动和下降

在自然界，影响种群数量的因素有很多，如气候、食物、天敌、传染病等。因此，大多数种群的数量总是在波动中(图4-7 )；在不利的条件下，种群数量还会急剧下降甚至消亡。

4.实验：探究培养液中酵母菌种群数量的变化

（1）采用抽样检测的方法（血细胞计数板计数）进行酵母菌计数。

（2）关于血细胞计数板的使用及注意事项等详见：细说酵母菌的血细胞计数板直接计数法，这里不再赘述。

说明：①血细胞计数板是全细胞计数，即计数结果包括了活细胞和死细胞。如果要区分死细胞和活细胞，可以染色处理。②计数时若计数室内计数对象过多，可先将待测样液稀释一定倍数后再计数。

（3）该实验中不同时间取样之间形成对比，不需要单独设立额外的对照试验。

（4）酵母菌在培养时（因缺乏运动能力）会聚集在试管底部，需要先将试管振荡摇匀后再进行计数。

第3节 群落的结构

群落是指：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。

一、群落水平上研究的问题

1.群落水平上研究的问题包括：群落的物种组成、优势种，群落内各物种间的种间关系，生态位，群落的结构和群落的边界等。

2.群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。优势种是指群落中占优势能够决定群落性质或外貌的种类。（物种）丰富度是指群落中物种数目的多少。

3.种间关系

连线群落的种间关系

答案(1)－c－Ⅲ(2)－b－Ⅳ(3)－d－Ⅰ(4)－a－Ⅱ

4.探究——土壤中小动物类群丰富度的研究

（1）采用取样器取样的方法采集和调查土壤小动物（不适于采用样方法是因为土壤动物有较强的活动能力；不适于采用标志重捕法是因为土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小）。

（2）丰富度统计方法可以采用①记名计算法（记录物种名和各种群数量）；②目测估计法。

二、群落的空间结构

1.在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等方面。

2.垂直结构：

①表现：在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象。

3.水平结构：

①表现：水平方向上常呈镶嵌分布。

4.群落结构的形成原因与意义

①形成原因：在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。

②意义：利于群落整体对自然资源的充分利用。

第4节 群落的演替

随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程，就叫做演替

一、演替的类型

1.演替可分为初生演替和次生演替。

（1）初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。例如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。

（2）次生演替是指在原有植被虽已不存在，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(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替，如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。

2.演替向着顶极群落的方向发展

一个成熟的达到平衡状态的生物群落称为顶极群落。向顶极群落演替的过程中，通常物种数目会越来越丰富，群落的结构越来越稳定（营养结构越来越复杂）。顶极群落的类型与环境条件相关。

说明：①由于现有气候条件等因素的影响，群落演替最终不一定掩体出森林②一般来说，群落演替的结果是物种丰富度变大，群落结构越来越复杂，稳定性越来越高。但由于环境的变化，也有可能向着反方向进行。

二、人类活动对演替的影响

人类活动可以影响演替的速度和方向。但没有人类存在时，演替仍然继续进行。

练习：

1.[2019·全国卷I，6]某实验小组用细菌甲（异养生物）作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3h、10h、23h，得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。下列叙述错误的是

A、细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物

B、培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同

C、在培养到23h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的

D、培养基更新时间间隔为23h时，种群增长不会出现J型增长阶段

答案：D

2.[2019·全国卷III，31]回答下列与种群数量有关的问题。

（1）将某种单细胞菌接种到装有10mL液体培养基(培养基M)的试管中，培养并定时取样进行计数。计数后发现，试管中该种菌的总数达到a时，种群数量不再增加。由此可知，该种群增长曲线为___________型，且种群数量为_____________时，种群增长最快。

(2)若将该种菌接种在5mL培养基M中，培养条件同上，则与上述实验结果相比，该种菌的环境容納量（K值）_________（填“增大”“不变”或“减小”）。若在5mL培养基M中接种该菌的量增加一倍，则与增加前相比，K值_________(填“増大”“不变或“减小”)，原因是__________。

答案：（1）S    a/2（2）减小     不变     K值是由环境资源量决定的，与接种量无关

3.[2018全国生物卷I,5]种群密度是种群的数量特征之一，下列叙述错误的是

A. 种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果

B. 某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受到密度制约

C. 鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同

D. 培养瓶中细菌种群数量达到K值，密度对其增长的制约逐年减弱

答案：D

4.[2018全国生物卷III，6]某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查。下列叙述错误的是

A.趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者

B.黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息

C.黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度

D.黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目

答案：B

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