專題六生態(tài)系統(tǒng)

知識(shí)框架個(gè)體種群群落生態(tài)系統(tǒng)生活在同一地點(diǎn)的同種生物的一個(gè)群體在確定自然區(qū)域內(nèi)，相互有干脆或間接關(guān)系的各種生物的總和生物群落及其無(wú)機(jī)環(huán)境相互作用的系統(tǒng)在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機(jī)選取若干個(gè)樣方，通過(guò)計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)，求得每個(gè)樣方的種群密度，以全部樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估計(jì)值。樣方法：適用范圍：留意隨機(jī)取樣，減小誤差。植物種群密度，昆蟲卵的密度，蚜蟲、跳蝻的密度等。

常用取樣方法：?探究點(diǎn)一種群密度的調(diào)查方法

計(jì)數(shù)原則。若有正好長(zhǎng)在邊界線上的，應(yīng)遵循“計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右”的原則；即只計(jì)數(shù)樣方相鄰兩條邊上的個(gè)體。同種植物無(wú)論大小都應(yīng)計(jì)數(shù)。如圖34－2所示。

圖34－2

【說(shuō)明】圖甲是方形樣方，圖乙是圓形樣方，實(shí)心圓表示統(tǒng)計(jì)或測(cè)量的個(gè)體，虛線表示圓形樣方的直徑。

標(biāo)記重捕法（1）前提條件：標(biāo)記個(gè)體與未標(biāo)記個(gè)體在重捕時(shí)被捕的概率相等。在調(diào)查期內(nèi)沒(méi)有新的誕生和死亡，沒(méi)有遷入和遷出。（2）適用范圍：（3）留意事項(xiàng)：①標(biāo)記不能過(guò)分醒目。②標(biāo)記物和標(biāo)記方法必需對(duì)動(dòng)物的身體不會(huì)產(chǎn)生損害。

③標(biāo)記符號(hào)必需能夠維持確定的時(shí)間，在調(diào)查探討期間不能消逝。

（4）計(jì)算公式活動(dòng)實(shí)力強(qiáng)和范圍大的動(dòng)物。

【答案】ABC類型圖例年齡比例出生率與死亡率大小種群密度變化增長(zhǎng)型年幼個(gè)體大于年老個(gè)體數(shù)出生率＞死亡率增大穩(wěn)定型各年齡期個(gè)體比例適中出生率≈死亡率穩(wěn)定衰退型年幼個(gè)體小于年老個(gè)體數(shù)出生率＜死亡率減小2．誕生率和死亡率意義：3．遷入率和遷出率意義：意義：年齡組成是預(yù)料種群密度將來(lái)變更趨勢(shì)的重要依據(jù)。4．年齡組成確定種群大小和密度。對(duì)一個(gè)自然種群來(lái)說(shuō)，影響種群數(shù)量變動(dòng)的主要因素是誕生率和死亡率。干脆影響種群的數(shù)量變動(dòng)，如城市人口的變更。5．性別比例意義：6．種群特征間的相互關(guān)系干脆影響誕生率，間接影響種群密度。種內(nèi)關(guān)系種間關(guān)系誕生率遷入率死亡率遷出率年齡組成性別比例7．種群的空間特征項(xiàng)目類型原因模式圖均勻型種群個(gè)體間的激烈競(jìng)爭(zhēng)引起。隨機(jī)型環(huán)境資源分布均勻一致集群型環(huán)境資源分布不均勻種群的數(shù)量變化一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法數(shù)學(xué)模型：數(shù)學(xué)模型是用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。1、影響種群數(shù)量變更的因素2、探討種群數(shù)量變更的意義：二、種群數(shù)量的變更種群的數(shù)量是由誕生率和死亡率、遷入和遷出確定的，全部能影響種群的誕生率、死亡率和遷入、遷出的因素，都會(huì)影響種群數(shù)量的變更。如氣候、食物、被捕食、寄生、傳染病等。在野生生物資源的合理利用和疼惜、害蟲的防治等方面有重要意義。種群數(shù)量大于1/2K時(shí)，可獵取某野生生物資源。（此時(shí)可供應(yīng)的資源數(shù)量最多，而又不影響資源的再生。）三、比較“J”型曲線和“S”型曲線“J”型曲線“S”型曲線環(huán)境條件環(huán)境資源無(wú)限環(huán)境資源有限環(huán)境阻力無(wú)有有無(wú)K值無(wú)K值有K值種群增長(zhǎng)率保持穩(wěn)定不變隨種群密度先上升，到K/2值時(shí)最高，然后逐漸下降，到K值時(shí)為0種群增長(zhǎng)的J型曲線（指數(shù)式增長(zhǎng)）3.種群遷入一個(gè)新環(huán)境后，在確定時(shí)期內(nèi)種群的增長(zhǎng)大致符合“J”型曲線。1.在食物（養(yǎng)料）和空間條件充裕，氣候適宜、沒(méi)有天敵等志向條件下，不受資源和空間的限制，種群的數(shù)量往往會(huì)連續(xù)增長(zhǎng)。2、種群“J”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型公式：Nt=N0

λt

（N0為起始數(shù)量，t為時(shí)間，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)．）

自然環(huán)境，空間有限，食物有限，有捕食者（天敵）存在等非志向條件。種群增長(zhǎng)的S型曲線②當(dāng)N＝K/2時(shí)，種群有最大持續(xù)產(chǎn)量；當(dāng)N＝K時(shí)，種群增長(zhǎng)率為零。③同一種群的K值不是固定不變的，會(huì)受到環(huán)境的影響。在環(huán)境條件不受破壞的狀況下，確定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量。①環(huán)境容納量（K值）：種群數(shù)量“S”型增長(zhǎng)曲線（種群數(shù)量）K/2K種群數(shù)量增長(zhǎng)率時(shí)間D:誕生率＝死亡率，即種群數(shù)量處于K值。B:誕生率與死亡率之差最大，即種群數(shù)量處于K/2值。圖34－8

環(huán)境容納量不是確定不變的，它可以因“超載”而下降，也可以因整體的改善而有所增大。對(duì)野生動(dòng)植物資源的合理開發(fā)和利用一般將種群的數(shù)量限制在環(huán)境容納量的一半，即1/2K值，此時(shí)種群增長(zhǎng)速度最快，可供應(yīng)的資源數(shù)量也【答案】C生產(chǎn)實(shí)踐中，還有一種狀況是種群增長(zhǎng)大大超過(guò)了環(huán)境容量，致使環(huán)境中某些資源要素受到破壞，從而造成環(huán)境容量的下降。這樣就形成了另一種種群數(shù)量變更曲線——突躍下降曲線（如圖）。這是一種不正常的增長(zhǎng)狀況，例如過(guò)度放牧，草原不能復(fù)原。該曲線對(duì)于限制人口增長(zhǎng)、害蟲防治、環(huán)境的治理疼惜等方面具有指導(dǎo)作用。從上述分析中還可以知道，環(huán)境容量不是確定不變的，它可以因“超載”而下降，也可以因整體的改善而有所增大。群落的結(jié)構(gòu)和演替生物群落：物種豐富度：包括植物、動(dòng)物和微生物。群落水平探討的問(wèn)題：群落中物種數(shù)目的多少，是群落的首要特征。不同的群落，物種豐富度有差別，如熱帶雨林生物種類多，豐富度大；草原生物種類較少，豐富度小。種間關(guān)系、群落結(jié)構(gòu)、物種多樣性、優(yōu)勢(shì)種等試驗(yàn)土壤中動(dòng)物類群豐富度的探討豐富度調(diào)查方法：豐富度的統(tǒng)計(jì)方法：留意事項(xiàng)：土壤動(dòng)物調(diào)查一般不能接受標(biāo)記重捕法理由是：取樣器采集調(diào)查記名計(jì)算法和目測(cè)估計(jì)法大多數(shù)土壤動(dòng)物身體微小，活動(dòng)實(shí)力強(qiáng)。一、生物群落的結(jié)構(gòu)1、垂直結(jié)構(gòu)2、水平結(jié)構(gòu)在水平方向上由于光照強(qiáng)度、地形明暗、濕度等因素的影響，不同地段上分布著不同的生物種群。

植物的分層與光有關(guān)。顯著提高了群落利用陽(yáng)光等環(huán)境資源的實(shí)力。種內(nèi)關(guān)系種間關(guān)系種內(nèi)互助種內(nèi)斗爭(zhēng)互利共生寄生競(jìng)爭(zhēng)捕食：護(hù)犢行為、：爭(zhēng)奪食物、空間、配偶的行為：白蟻與鞭毛蟲、：菟絲子與豆科植物、：大小兩個(gè)種的草履蟲：豬籠草、

育雛行為大豆與根瘤菌動(dòng)物與大腸桿菌病毒與宿主茅蒿菜、貍藻二、群落中的生物關(guān)系生物數(shù)量時(shí)間生物A生物B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)推斷，捕食者數(shù)量少，被捕食者數(shù)量多；b.從變更趨勢(shì)看，先到波峰的為被捕食者，后達(dá)到波峰的為捕食者，即被捕食者變更在先，捕食者變更在后。特點(diǎn)：數(shù)量上呈現(xiàn)出“先增加者先削減，后增加者后削減”的非同步性變更生物數(shù)量時(shí)間生物B生物A生物A生物B生物數(shù)量時(shí)間兩種生物生存實(shí)力不同兩種生物生存實(shí)力相當(dāng)特點(diǎn)：數(shù)量上呈現(xiàn)出“誓不兩立”的同步性變更競(jìng)爭(zhēng)互利共生如1.地衣(真菌和藻類植物的共生體)真菌藻類通過(guò)菌絲提供水、CO2、無(wú)機(jī)鹽通過(guò)光合作用提供有機(jī)養(yǎng)料生物數(shù)量時(shí)間生物A生物B特點(diǎn)：“同生共死”如2.豆科植物和根瘤菌兩者生活在一起，相互依靠，彼此有利。個(gè)體數(shù)時(shí)間個(gè)體數(shù)時(shí)間個(gè)體數(shù)時(shí)間BAAAABBB共生寄生捕食競(jìng)爭(zhēng)1234個(gè)體數(shù)時(shí)間推斷下列各圖表示的種間關(guān)系各是什么例.下列簡(jiǎn)圖依次表示互利共生、寄生、競(jìng)爭(zhēng)、捕食的為A．①②③④B．①③②④C．③①②④D．①④②③D

【答案】D群落是一個(gè)___態(tài)系統(tǒng)，它時(shí)時(shí)刻刻都在發(fā)生著生物與_____之間、生物與_____之間的相互作用。在正常狀況下，大多數(shù)群落中物種結(jié)構(gòu)相對(duì)_____。但是，當(dāng)群落結(jié)構(gòu)受到干擾或破壞，一些種群消逝了以后，總會(huì)有其他一些種群來(lái)占據(jù)這個(gè)群落的空間，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，又會(huì)有另一些種群興起，漸漸取得優(yōu)勢(shì)。群落演替是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，總是向著群落復(fù)原相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)的方向進(jìn)行。演替——?jiǎng)由锃h(huán)境穩(wěn)定隨著時(shí)間的推移，一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過(guò)程.駕馭這個(gè)概念留意以下幾點(diǎn)：(1)演替是群落組成向著確定方向、具有確定規(guī)律、隨時(shí)間而變更的有序過(guò)程，因而它往往是能預(yù)見(jiàn)的或可測(cè)的。(2)演替是生物和環(huán)境反復(fù)相互作用，發(fā)生在時(shí)間和空間上的不行逆變更。群落演替的緣由主要有：(1)環(huán)境不斷變更，為群落中某些物種供應(yīng)有利的繁殖條件，而對(duì)另一些物種生存產(chǎn)生不利影響。(2)生物本身不斷進(jìn)行繁殖、遷移或遷徙。(3)群落內(nèi)部由于生命活動(dòng)造成內(nèi)部環(huán)境變更。(4)種內(nèi)和種間關(guān)系在不斷發(fā)生變更。(5)人類活動(dòng)的干擾。群落的演替類型1、初生演替（primarysuccession）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、但被徹底殲滅了的地方發(fā)生的演替。如：在沙丘、火山巖、冰川泥上進(jìn)行的演替2、次生演替（secondarysuccession）原有的植被雖已不存在，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的繁殖體（如能發(fā)芽的地下莖）的地方發(fā)生的演替。火燒演替、棄耕演替、放牧演替等。發(fā)生在裸巖上的演替過(guò)程森林階段裸巖階段地衣階段苔蘚階段草本植物階段灌木階段棄耕農(nóng)田上的演替過(guò)程喬木蔚然成林荒蕪一年生雜草多年生雜草小灌木叢

比較棄耕農(nóng)田上的演替與裸巖上的演替過(guò)程豐富度、有機(jī)物、生產(chǎn)實(shí)力、養(yǎng)分結(jié)構(gòu)的變更兩種演替類型的比較 棄耕農(nóng)田上的演替裸巖上的演替實(shí)例人類活動(dòng)較為關(guān)鍵自然因素影響因素較快緩慢速度閱歷的時(shí)間短閱歷的時(shí)間長(zhǎng)時(shí)間原來(lái)有群落環(huán)境，只是失去了原有植被原先從沒(méi)有過(guò)植被或是原來(lái)存在過(guò)植被但被徹底殲滅了的環(huán)境起點(diǎn)次生演替初生演替類型內(nèi)容二、人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響過(guò)度放牧、導(dǎo)致草原退化過(guò)度砍伐、導(dǎo)致森林破壞污水排放，破壞水域生物群落人類活動(dòng)往往會(huì)使群落演替依據(jù)________自然演替的速度和方向進(jìn)行。不同于措施：退耕還林、退牧還草、退田還湖例.關(guān)于群落的結(jié)構(gòu)與演替，下列敘述不正確的是A.“遠(yuǎn)芳侵古道，晴翠接荒城”可看作人類活動(dòng)對(duì)群落演替影響的典型實(shí)例B.“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生”應(yīng)屬次生演替的實(shí)例C.群落中各種群間不存在地理隔離，因而能進(jìn)行基因溝通D.群落中植物的垂直結(jié)構(gòu)可為動(dòng)物創(chuàng)建多種多樣的棲息空間和食物條件，從而為動(dòng)物種群分層分布供應(yīng)了基礎(chǔ)C14.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；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）推斷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)?/p>

（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）草履蟲死亡（餓死）（3）寄生關(guān)系不行能使宿主全部死亡（4）②和④（5）兔先增加（失去天敵），后削減（受食物、空間等制約）試驗(yàn)探究培育液中酵母菌數(shù)量的