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1、第4章 种群和群落第1节 种群的特征一、种群的概念和数量特征1、概念：在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。2、种群各个特征的关系：（1）种群密度是基本特征，与种群数量呈正相关。（2）出生率、死亡率以及迁入率、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则是通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度和种群数量的，是预测种群密度（数量）未来变化趋势的重要依据。二、种群密度的调查方法1、估算植物种群密度常用方法样方法（1）样方形状：一般以正方形为宜。（2）取样方法：五点取样法和等距取样法。2、动物种群密度的调查方法标志重捕法计算公式：标记总数/N=重捕个体中被标记的个体数/重
2、捕总数（N代表种群内个体总数）第2节 种群的数量变化【考纲知识梳理】一、种群增长曲线1、种群增长的“J”型曲线（1）条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下。（2）特点：种群数量每年以一定的倍数增大。（3）数学模型：指数函数型。（4）两种情形：实验室条件下；当一个种群刚迁入一个新的适宜环境时。2、种群增长的“S”型曲线（1）原因：自然环境条件是有限的，如资源、空间、天敌等的制约。（2）特点：种群达到环境条件所能允许的最大值环境容纳量（即K值）后有时停止增长，有时在K值上下波动。（3）意义：反映或体现达尔文自然选择中的生存斗争。二、影响种群数量变化的因素1、内因：（1）种群的起始
3、个体数量。（2）决定种群数量的因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率。2、外因：（1）自然因素：气候、食物、天敌、传染病等。（2）人为因素：种植业、养殖业发展，砍伐森林，猎捕动物、环境污染等。【要点名师精解】一、“J”型增长曲线与“S”型增长曲线的分析1、曲线比较2、列表比较项目“J”型曲线“S”型曲线前提条件环境资源无限环境资源有限种群增长率保持稳定随种群密度上升而下降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，天敌数量增多3、联系：两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不同，对种群增长的影响不同。因而有：“J”型曲线因环境阻力增大而成“S”型曲线。4、K值变动的示意图及应用
4、（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。（2）当环境遭受破坏时，K值下降；当生物生存环境改善时，K值上升。（3）应用：当环境中种群数量大于K/2值时，即可采取适当捕捞等手段合理利用，但捕捞后数量应为K/2值，因为此时种群增长率最大，有利于提高生物利用的总量。第3、4节 群落的结构群落的演替【考纲知识梳理】一、群落的概念及特征1、概念：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。2、特征：物种的丰富度、种间关系、空间结构、群落的演替等。（1）丰富度：群落中物种数目的多少。（2）种间关系：包括竞争、捕食、互利共生和寄生等，其中
5、互利共生体现了种间互助，其余三者为种间斗争。二、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：在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象。原因：阳光的利用、栖息空间和食物条件等。意义：提高群落利用阳光等环境资源的能力；植物分层为动物提供了多种多样的栖息空间和食物条件。（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，以及人和动物的影响等因素，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。三、群落的演替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、类型：初生演替和次生演
6、替。3、人类活动对演替的影响：往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。【要点名师精解】一、种间关系的比较关系名称数量坐标图能量关系图特点举例互利共生相互依赖，彼此有利。如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存。数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化地衣、大豆与根瘤菌寄生对寄主有害，对寄生生物有利。如果分开，则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好蛔虫与人；菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌竞争数量上呈现出“你死我活”的“同步性变化”。两种生物生存能力不同，如图a；生存能力相同，如图b。一般生态需求越接近的不同物种间竞争越激烈牛与羊；农作物与杂草；大草履虫与
7、小草履虫捕食一种生物以另一种生物为食，数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化羊和草；狼与兔；青蛙与昆虫二、群落的演替1、群落演替的类型比较初生演替次生演替起点原先没有过植被，或虽存在过植被，但被彻底消灭了的环境原有群落环境只是失去了原有植被，但原有土壤条件基本保留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第5章 生态系统及其稳定性第1节 生态系统的结构一、生态系统的概念及范围1、概念：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。2、范围：有大有小，其中生物圈是地球上最大的生态系统，它是地球上的全
8、部生物及其无机环境的总和。二、生态系统的组成成分成分构成作用（主要生理过程）营养方式地位非生物成 分非生物的物质和能量光、热、水、土，气为生物提供物质和能量生物成分生产者绿色植物、光合细菌、化能合成细菌将无机物转变成有机（光合作用 化能合成用）自养型生态系统的基石消费者动物、寄生微生物、根瘤菌消费有机物（呼吸作用）异养型生态系统最活跃的成分分解者腐生微生物、蛔虫分解动植物遗体（呼吸作用）生态系统的关键成分三、生态系统的营养结构1、食物链：生态系统中各生物之间由于食物关系而形成的一种联系。2、食物网：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接形成的复杂的营养结构。3、食物链和食物网是生态系统的
9、营养结构，是生态系统物质循环和能量流动的渠道。4、关系：食物链生产者初级消费者次级消费者三级消费者营养级（一般不超过五级）食物链由食物链构成的网状结构特点由食物（营养）关系连接起来的生物组成层次作用是生态系统中物质循环和能量流动的渠道【要点名师精解】一、正确理解生态系统中四种成分的关系和地位2、地位分析在生态系统中，非生物的物质和能量是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源，生产者、消费者和分解者的划分是依据各自的代谢类型和在生态系统中的功能特征来决定的。即：根据某种生物在该生态系统中的功能特性分为三大类群：生产者从新陈代谢的同化作用方面看属于自养型，是生态系统的主要成分，是生态系统中唯一能
10、够把非生物物质和能量转变成生物体内的物质和能量的生物。绝大多数进行光合作用，少数进行化能合成作用（如：硝化细菌、铁细菌、硫细菌）。消费者从新陈代谢的同化作用方面看属于异养型，虽然存在着不同的级别，但是生态系统的非必要成分。主要指各种动物。不过有些寄生细菌，它们从活的生物体内吸取有机物，在生态系统中也扮演着“小型消费者”的角色，故寄生细菌属于消费者。分解者从新陈代谢的同化作用方面看属于异养型，是生态系统的主要成分。主要包括应腐生生活的细菌和真菌，也包括一些腐食性动物（如：蚯蚓、蝇、蜣螂等），它们都能分解残枝败叶、尸体、粪便等有机物，故腐食性动物属于分解者。总之，生态系统中的四种组成成分的相互关系
11、是：非生物的物质和能量的作用是为各种生物提供物质和能量；生产者的作用是转化物质和能量；消费者的作用是推动物质和能量在群落中的流动；分解者的作用是把物质和能量归还到无机自然界。二、食物链和食物网的分析1、每条食物链的起点总是生产者，如题图（课本）中的阳光不能纳入食物链，食物链终点是不能被其他生物所捕食的动物，即最高营养级，食物链中间不能做任何停顿，否则不能算作完整的食物链。2、食物网中同一环节上所有生物的总和称为一个营养级，如题图中第二营养级的生物有食草昆虫、鼠。3、同一种生物在不同食物链中可以占有不同的营养级。4、在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同的类型，如题图中青蛙和蜘蛛的关系
12、既是捕食又是竞争关系。5、食物网中，某种生物因某种原因而大量减少时，对另外一种生物的影响，沿不同食物链分析的结果不同时应以中间环节少为依据。6、食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而非取决于生物的数量。第2节 生态系统的能量流动【考纲知识梳理】一、能量流动的概念和过程1、概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。2、能量流动的过程：（1）输入源头：太阳能。总值：生产者所固定的太阳能。（2）传递途径：食物链和食物网。形式：有机物中的化学能。过程：a.通过生产者的呼吸作用以热能形式散失。b.用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在生产者的有机物中。c.随着残枝败叶等被分
13、解者分解而被释放出来。d.被初级消费者摄入体内，流入第二营养级。（3）转化太阳能有机物中的化学能热能（4）热量散失形式：热能过程：二、能量流动的特点1、单向流动能量流动只能沿食物链由低营养级流向高营养级，不可逆转，也不能循环流动；同时各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。2、逐级递减输入到某一营养级的能量中，只有10%20%的能量能够传递到下一营养级。【要点名师精解】一、能量流动的相关分析能量是维持生态系统存在和发展的动力，是生态系统的基本功能之一，应特别注意以下内容：1、能量流动的起点是生产者，能量的源头是太阳能。2、能量的输入总量是生产者通过光合作用
14、固定的太阳能总量。3、散失的能量是通过生产者、消费者和分解者呼吸作用分解有机物时产生的，最终以热能的形式散失掉。4、能量流动特点的原因分析（1）单向流动：食物链相邻营养级生物的吃和被吃关系不可逆转，能量不能倒流。（2）逐级递减：每个营养级的生物总有一部分不能被下一营养级利用；每个营养级生物都经自身呼吸而消耗一部分能量。二、能量传递效率及应用1、能量传递效率相邻两营养级之间的传递效率，一般能量传递效率大约为10%20%。2、能量流动的极值计算（1）在能量流动的相关问题中，若题干中未作具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率是20%。（2）在已知较高营养级生物的能量求较低营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级的能量按“最低”效率传递；若求“最（至）少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递。第3节 生态系统的物质循环【考纲知识梳理】一、生态系统的物质循环1、概念（1）物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素。（2）循环：无机环境 生物群落。（3）范围：生物圈。2、实例
