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1、种群和群落第 1 节 种群的特征种群：概念：在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。【注意】（1 ） 两个要素：“同种生物 ”和“全部个体” 各个年龄段的个体 /雌雄个体（有性别差异的生物）（2 ） 两个条件：一定的“时间 ”和“空间”，存在的种群必须有一定时空限制（种群的时空界限随研究工作方便性划分）（3 ） 两个方面：宏观：种群是生物繁殖的基本单位微观：种群是生物进化的基本单位【辨析】种群、个体、物种（1 ） 种群所具有的种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成、性别比例等特征是个体所不具备的，个体只能由出生、死亡、年龄、性别等特征。（2 ） 同一物种在不同区域内可以有多个种群，
2、但同一种群内的个体都为同一物种。特征：数量特征、空间特征、遗传特征种群的数量特征：（一）种群密度（最基本数量特征）：含义：种群在单位面积或单位体积中的个体数。表示方法：种群密度= 种群的个体数量/面积或体积特点：不同物种的种群密度，在同样的环境条件下差别很大；同一物种的种群密度，在不同的环境条件下也有差异。意义：反映了种群在一定时期内的数量。应用：农林害虫的监测、预报；渔业捕捞强度的确定（2 ） 出生率和死亡率：含义：出生率：单位时间内新个体的个体数目占该种群个体总数的比率。死亡率：单位时间内死亡个体的个体数目占该种群个体总数的比率。意义：出生率和死亡率决定种群大小和种群密度。（3 ） 迁入率
3、和迁出率：含义：一个种群单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比率，分别称为迁入率或迁出率。意义：迁入率和迁出率直接影响种群大小和种群密度。【学科交叉】中国人口增长：出生率死亡率城市人口增长：迁入率迁出率 计划生育政策控制出生率，使增长率下降。（4 ） 年龄组成：含义：一个种群中各年龄期个体数目的比例。类型和特点：类型 增长型 稳定型 衰退型种群特点 幼年个体多，老年个体少 各年龄段个体数目比例相当 幼年个体少，老年个体多发展趋势 出生率死亡率种群密度将变大出生率死亡率种群密度保持稳定出生率死亡率种群密度将变小图示老年个体 成年个体 幼年个体【说明】1.处于生殖前年龄的个体称为幼年个体（
4、幼体）；处于生殖年龄的个体称为成年个体；处于生殖后年龄的个体称为老年个体。不是单纯的出生率高的原因2.年龄组成为稳定型的种群，种群数量不一定保持稳定。原因：出生率和死亡率不完全取决于年龄组成，还与气候，食物，天敌等因素有关，与迁入率，迁出率直接相关。意义：预测种群密度变化趋势。（5 ） 性别比例：含义：种群中雌雄个体数目的比例。类型：1.雌雄相当：多见于高等动物，如猩猩等。2.雌多于雄：多见于人工控制的种群（如鸡、鸭等）及蜜蜂、海报等群体动物。3.雄多于雌：多见于营社群生活的昆虫，如白蚁等。意义：性别比例在一定程度上影响种群密度。应用：利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雌性个体，破坏害虫正常
5、的性别比例，会使很多雌性个体不能完成交配，从而使害虫的种群密度降低。【种群数量特征的相互关系】（1 ） 种群密度是最基本的数量特征。种群密度越大，一定范围内种群个体数量越多，即种群密度与种群数量成正相关。（2 ） 出生率、死亡率、迁入率、迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。出生率死亡率，迁入率迁出率时种群数量增多，反之种群数量减少。（3 ） 年龄组成和性别比例通过出生率和死亡率间接影响种群密度和种群数量。年龄组成是预测种群密度（数量）未来变化的重要依据。（4 ）影响种群数量变化的因素：即影响出生率、死亡率、迁入率、迁出率的因素，包括生物因素和非生物因素A.生物因素：1.种内关系：种群通过
6、种内斗争调节种群密度。种群密度增大时，种内斗争加剧，死亡率和迁出率增加，种群数量随之 减少；反之，种群数量增加。2.种间关系：天敌数量增加、食物来源减少使种群数量减少。3.人为因素：一方面，随着种植业和养殖业的发展，受人工控制的种群种群数量不断增加；另一方面，破坏环境行为的人为因素使许多野生动植物种群数量锐减甚至灭绝。B.非生物因素阳光、温度、风、雨、雪等天气/气候因素通过影响种群出生率、死亡率间接影响种群数量。 例：温度适宜、阳光充足、雨水充沛则草木繁茂，食草动物食物充足，种群数量增加。【种群年龄结构相关图解】（1 ） 个体数曲线图甲：幼年个体多，老年个体少 出生率死亡率 乙：老年个体多，幼
7、年个体少 出生率死亡率（二）年龄比例柱形图1.A、B 两国人口男女比例在各个年龄段均接近 1:12.A 国各个年龄段人口比例相当为稳定型；B 国幼年个体特别多老年个体少为增长型。3.B 国若需要控制人口，最有效的措施是计划生育，几十年后可能会面临人口老龄化问题。（三）年龄分布图A：幼年个体少，老年个体多，衰退型。 B：幼年个体多，老年个体少，增长型。 C：各年龄段人口比例相当，稳定型。【预测种群密度的方法】年龄组成情况性别比例（1 ）第一步：年龄组成情况预测增长型：出生率死亡率种群密度增大稳定型：出生率死亡率种群密度稳定衰退型：出生率死亡率种群密度减小（2 ）第二步：在年龄组成相同的情况下，性
8、别比例预测雌雄：出生率死亡率种群密度增大雌雄：出生率死亡率种群密度稳定雌雄：出生率死亡率种群密度减小种群的空间特征：含义：组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局。类型：1.随机分布：每个个体在种群领域中的位置不受其他个体分布的影响形成的分布格局。（比较少见）例：杂草2.均匀分布：种群内个体间等距离比较一致的分布方式。例：水稻 原因：种群内个体间的竞争3.集群分布：在条件好的地段种群密度大，条件不好的地段种群密度小（最常见）例：瓢虫第 2 节 种群数量的变化数学模型：含义：描述一个系统或其性质的数学形式。步骤：观察研究对象，提出问题提出合理假设根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进
9、行表达通过进一步实验或观察，对模型检验、修正表现形式：数学方程式：准确反映出相关量变化曲线图：直观反映相关量变化趋势种群增长曲线：（1 ） J 型曲线：含义：自然界中类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，在种群数量时间图中表现为 J 型曲线。模型假设：理想条件（食物和空间充裕，气候适宜，没有敌害），种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的 倍。建立数学模型：t 年后种群的数量公式： t0tN（1 ） N0 为该种群的起始数量，t 为时间，N t 为该种群 t 年后的数量， 表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。（2）1：种群数量增大，为增长型；1：种群数量不变，为稳定型；1：种
10、群数量减小，为衰退型；0：雌性没有繁殖，种群在下一代灭绝。（3 ） 种群增长曲线如图，种群增长速率= （现有个体数原有个体数）/增长时间=（出生率死亡率）/ 单位时间在图上表示为时间数量曲线的斜率。（4 ） J 型曲线种群增长率特点：种群增长率（出生率死亡率）是一定的相关曲线：种群数量时间图 种群增长率时间图（2 ） S 型曲线：含义：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线。产生原因：在自然条件下，受资源、空间和食物等因素的制约，在一定时期内，随着时间的延续，环境条件的限制作用愈加明显，种群的增长逐渐停止，有时会稳定在一定的水平。环境容纳量（K 值）：在环境条件不受破坏的情况下，一定
11、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。【注意】不同物种在同一环境中 K 值不同；当环境改变时，同一生物种群的 K 值也发生改变。建立数学模型：如图所示种群生长速率的变化特点：1.种群数量0，K/2)时，增长速率由 0 开始逐渐增大。2.种群数量达到 K/2 时，增长速率达到最大值。3.种群数量(K/2，K时，增长速率逐渐减小，直至为 0.相关曲线：种群数量时间图 种群增长率时间图 种群增长速率时间图K 值的应用：（1 ）野生生物资源保护：采取相应的措施，保护生物的生存环境，减少环境阻力，提高野生生物的环境容纳量。（这是保护野生生物资源的根本措施）（2 ） 有害
12、生物的防治：增大环境阻力，降低有害生物的环境容纳量是防治根本。K/2 值的应用：（1 ）野生动植物资源合理开发利用：种群数量达到 K/2 值时，种群增长速率最大，再生能力较强，因此维持被开发资源的种群数量在 K/2 值处，可实现“即有较大收获量又可保持种群高速增长”，符合可持续发展原则。A.过度捕猎导致种群数量少于 K/2种群增长速率减慢，影响生物的再生，导致生物灭绝B.种群数量大于 K/2：种群增长速率开始下降，可以捕获一定数量该生物资源，使之维持在 K/2 处。（2 ）有害生物的防治：及时控制有害生物种群数量，严防其达到 K/2 值，防止有害生物泛滥成灾。J 型曲线和 S 型曲线的比较：项
13、目 J 型曲线 S 型曲线前提条件 理想状态下（环境资源无限） 自然环境下（环境资源有限）种群增长数率 保持稳定，种群数量以一定的倍数连续增长先上升后逐渐降低至 0，种群数量达到K 值后保持稳定K 值的有无 无 有曲线形成的原因 无种内斗争，缺少天敌 种内斗争加剧，有天敌存在两种增长曲线的综合分析图：两种增长曲线有下列关系：J 型曲线环境阻力逐渐增大 S 型曲线【注意】1.如果种群数量 N 趋近于 0，表示几乎全部空间未被利用，种群接近于 J 型增长，由于增长不受种群密度影响，叫做非密度制约增长。2.如果种群数量 N 趋近于 K 值，表示空间几乎全部被利用，种群增长曲线为 S 型。3.当种群数
14、量 N 由 0 逐渐增大到 K 值时，表示种群增长的剩余空间在逐渐缩小，种群增长潜能逐渐降低，这种已知种群增长的效应称为拥挤效应或环境阻力。种群三种存活曲线：意义：存活曲线是表示一个种群在一定时期内存活数量的指标，也是衡量种群增长的基本参数。I 型：曲线呈凸型。表示在接近生理寿命前，只有少数个体死亡，而一旦达到生理寿命，则其死亡率大大增加，如大型兽类和人的存活曲线。II 型： 曲线呈对角线，各年龄期死亡率相等，许多生物的存活曲线接近 II 型，如鸟类的存活曲线。III 型：曲线呈凹型，幼年期死亡率很高（此类动物繁殖率或产卵率较高），如青蛙的存活曲线。种群数量的波动与下降：1.J 型曲线和 S
15、型曲线只代表种群数量增长的典型情况。2.自然界中由于各种因素的影响，种群的数量处在变动（不规则波动/ 周期性波动）中，不利条件会使种群数量下降/消亡。变化类型：增长、稳定、波动、下降应先种群数量变化的因素：（1 ） 决定因素：出生率、死亡率、迁入率、迁出率（2 ） 间接因素：影响到出生率、死亡率的因素1.种群的年龄组成和性别比例。2.生物因素：种内关系、种间关系、人为因素 3.非生物因素：食物、气候、传染病等（3 ） 人类活动对种群数量变化的影响：1.随着种植业和养殖业的发展，受人工控制的种群的种群数量在不断增加。2.砍伐森林、猎捕动物、环境污染等，使许多野生动物种群数量急剧减少。第 3 节
16、群落的结构群落：概念：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。【注意】（1 ）具有时空属性 同一时间：随着时间的推移，群落内种群的种类和数量会发生改变。一定区域：群落有一定的分布范围，群落内的各种生物聚集在一起才能发生关系。（2 ） 群落中的各种生物包括该区域内所有动物种群、植物种群和微生物种群。三大功能类群不是任意拼凑在一起它们相互作用，相互影响 纽带：物质和能量特征：群落中物种的多样性；群落的生长形式（森林、灌木层、草地、沼泽）和结构（垂直结构、水平结构、时间结构）； 优势种；相对丰富度（群落中不同物种的相对比例）；营养结构；一定的分布范围；种群的边界特征研究的问题：（1 ） 种群是组成群落的基本单位，研究种群是研究群落的基础。种群水平上研究的问题：出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄组成、性别比例等。（2 ） 群落水平上研究的问题：群落的物种组成及
