人教版第四章种群和群落复习学案文档格式.docx
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（5）计数原则。
若有正好长在边界线上的，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线的原则。
同种植物无论大小都应计数。
各小组计数都要如实，不能多报或少报。
注意：
图甲为方形样方，图乙为圆形样方，实心圈示统计或测量的个体，虚线表示圆形样方的直径。
（6）调查误差分析。
对调查对象认识不准，统计偏差；
样方的数目、大小不统一；
调查地段种群分布不均匀；
计数时对各生长期的个体统计不全。
方法二：
标志重捕法
动物（活动范围比较大的）
在被调查种群的活动范围内，捕获一部份个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总数的比例，来估计种群密度。
（3）计算公式：
种群数量＝（标记个体数×
重捕个体数）/重捕标记数
（4）标志重捕法的适用条件
①标志个体在整个调查种群中分布均匀；
②未标志个体和被标志个体都有同样被捕获的机会；
③调查期中没有迁入和迁出；
④调查期中没有新个体的出生和死亡
（5）操作注意事项：
①标志物和标记方法必须对动物的身体不会产生伤害；
②标志不能过分明显；
③标志物必须能够维持一定的时间。
（6）计算公式
（2）出生率和死亡率
①概念：
在单位时间内新产生（或死亡）的个体数目占该种群个体总数的比率。
②分析出生率和死亡率与种群密度的关系：
若出生率＞死亡率，种群密度增大；
若出生率＜死亡率，种群密度减小；
若出生率＝死亡率，种群密度不变。
因此，出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的的直接参数。
③意义：
出生率和死亡率是种群数量及密度改变的直接表现。
种群的内部和外界因素影响都以改变出生率和死亡率来体现。
（3）迁入率和迁出率
概念：
在单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比率，称为迁入率或迁出率。
意义：
迁入率和迁出率在研究城市人口变化中具有重要意义，也是决定种群大小和种群密度的的直接参数。
（4）年龄组成
①年龄组成分为三种类型：
增长型、稳定型和衰退型。
②分析图中A、B、C三种年龄组成的种群，并思考种群的年龄组成与种群的数量变化的关系。
种群
年龄组成情况
出生率和死亡率情况
种群数量变化趋势
所属类型
A
幼年个体多，老年个体少
出生率＞死亡率
种群的个体数越来越多
增长型
B
各年龄期的个体数比例适中
出生率＝死亡率
种群的个体数目保持相对稳定
稳定型
C
老年个体多幼年个体少
出生率＜死亡率
种群的个体数目越来越少
衰退型
由此分析可以看出，通过分析种群的年龄组成可以预测该种群密度的变化趋势。
年龄组成是决定种群密度的次级参数。
（5）性别比例：
种群中雄性个体和雌性个体所占的比例。
类型：
（一般分三种类型）
雌雄相当型：
特点是雌性和雄性个体数目大体相等。
这种类型多见于高等动物。
雌多雄少型：
特点是雌性个体显著多于雄性个体。
这种类型常见于人工控制的种群、如奶牛等。
象海豹等群体动物。
雌少雄多型：
特点是雄性个体明显多于雌性个体。
这种类型较为罕见，如蜜蜂、蚂蚁等营社会性生活的动物。
性别比例的应用：
农业生产上，利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的性别比例，从而达到杀虫效果。
性别比例的意义：
影响种群密度的变动，是决定种群密度的次级参数。
3．空间特征
（1）概念：
组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局叫做种群的空间特征。
（2）举例：
如农作物的均匀分布、杂草的散乱分布和瓢虫的集群分布。
小结--种群数量特征的相互关系
第2节种群数量的变化
1．构建种群增长模型
（1）描述、解释和预测种群数量变化。
常常需要建立数学模型。
（2）数学模型的概念：
用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
（3）建立数学模型的步骤：
提出问题→提出假设→建立数模→检验或修正
观察研究对象，提出问题——→
提出合理的假设——→
根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达——→
通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。
（4）数学模型的表现形式：
①数学方程——精确但不直观
②曲线图——直观但不精确
2．种群增长曲线
（1）种群增长的“J”型曲线
在理想条件（食物和空间条件充裕、气候适宜，没有敌害等）下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出的曲线，大致呈“J”型。
数学模型：
，在数学模型中这种种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的
倍。
N0为起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ——种群的数量是一年前数量的倍数。
产生原因/产生条件：
a.理想条件;
b.实验室条件；
c.食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等几个条件同时满足；
d.外来物种入侵的早期阶段；
e.无环境阻力状况。
特点：
种群数量指数型增长
“J”型曲线无K值.
种群增长率：
不变，是一定值。
种群增长速率：
随种群密度上升而上升
（2）种群增长的“S”型曲线
含义：
指在自然资源和空间有限的自然条件下，种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，呈“S”型。
产生原因：
有限的环境。
有k值
随种群密度上升而下降
刚开始随种群密度上升而上升，1/2K值后下降
K值：
即环境容纳量，指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。
种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。
a、K值不是个固定值。
b、K／2值时种群的增长速率最快，可提供的资源数量也是最多的，而且又不影响资源的再生。
所以是对资源利用的最佳时间。
“S型增长曲线”的K值与K/2在实践中的应用
K/2（达到最大增长率）:
a.有利于对有害动物的防治——在杀灭害虫同时应降低有害动物的环境容纳量如：
灭鼠后，防止鼠的种群数量在K/2附近，这样鼠的种群数量会迅速增加，无法达到灭鼠效果
b.有利于对野生生物资源的保护和利用---使被捕种群的数量保持在K/2水平（既能使人们获得最大生物资源,又能使生物资源保持可持续增长）。
如：
捕捞后，使鱼的种群数量维持在K/2，这样鱼的种群数量会迅速回升
K（环境容纳量）：
降低K值，改变环境条件，使之不适合有害生物的生存
保护K值，保证有益生物生存的环境条件。
尽量提升K值，还有利于对濒危动物的拯救和恢复。
3.“S”型增长曲线的开始部分是“J”型增长曲线吗？
答案是否定的。
（1）“S”型增长曲线的种群增长率是随种群密度而下降，而“J”型增长曲线的种群增长率是始终保持不变的。
（2）“J”型增长曲线是一种理想条件下的种群数量增长曲线，种群迁入的是一个食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害的理想环境，迁入后种群数量马上就会呈指数形式增长，不存在适应过程；
而“S”型增长曲线的前段是种群对新环境的一个适应阶段。
4“J”型曲线与“S”型曲线的比较
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
不变
种群增长速率
K值（环境负荷量）
无K值
种群数量在K值上下波动
曲线形成原因
无种内斗争，缺少天敌
种内斗争加剧，天敌增加
3．影响种群数量的变化因素
（1）影响因素：
直接因素：
出生率、死亡率、迁入、迁出。
自然因素：
气候、食物、天敌、传染病等。
人为因素：
人类活动的影响。
（2）研究意义
有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用，以及濒危物种的拯救和恢复。
4．探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验
该课题的实验假设是：
开始一段时间酵母菌呈“J”型增长，随着时间的推移，由于环境资源和空间有限，酵母菌呈“S”型增长。
本实验没有另设置对照实验，原因是该实验时间上形成前后自身对照。
为提高实验的准确性，实验时应进行重复实验。
在吸取培养液计数前，要轻轻振荡几次试管的目的是使酵母菌分布均匀。
如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施是稀释菌液。
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
1．实验原理
（1）用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。
（2）在理想的无限环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；
在有限的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。
2．实验流程
分装：
分别将10mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入1、2、3号试管中。
接种：
分别将等量酵母菌接种到3支试管中的培养液中混合均匀。
培养与取样计数：
将试管在28℃条件下连续培养7d。
每天取样计数酵母菌数量，采用抽样检测方法：
将盖玻片放在计数板上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入到计数板小方格内，显微观察计数一个小方格内的菌种数，已知小方格的培养液厚度为0.1mm.计算出培养液体积，换算出10mL培养液中酵母菌总数
分析结果得出结论：
将所得数值用曲线图表示出来，分析实验结果，得出酵母菌种群数量变化规律。
3．基本技术要求
（1）显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则计数。
（2）从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。
（3）结果的记录最好用记录表，表格如下：
第一天
第二天
第三天
第四天
第五天
第六天
1
2
3
每个方格菌数
4
5
稀释倍数
平均值
总平均值
（4）每天计数酵母菌数量的时间要固定。
（5）溶液要进行定量稀释。
（6）计算10mL菌液的数量。
易错辨析1．几种种群密度的调查方法比较
种群密度
取样调查
种群密度的计算公式：
种群个体数/单位空间
植物种群密度
所有样方内种群密度合计/样方数
动物种群密度
微生物种群密度
显微计数法
1ml菌液的总菌数=（A/5）×
25×
10000×
B=50000A·
A是5个中格总菌数，B稀释倍数
测细胞法
2.“J”和“S”型曲线种群增长率和种群增长速率
（1）种群增长率和种群增长速率都是反映一段时间内种群数量改变多少的参数，但实质不同。
种群增长速率指种群数量在单位时间内的改变数值（即曲线的斜率），即dN／dt，有单位（如个/年等）。
种群增长率指在单位时间内种群数量增加的量占初始数量的比例，是一个百分比，无单位。
例如，某一种群的数量在某一单位时间t（如一年）内，由初数量No（个）增长到末数量Nt（个），则这一单位时间内种群的增长率和增长速率的计算分别为：
增长率＝（末数－初数）/初数×
100％＝（Nt－No）／No×
100％（无单位）
增长速率＝（末数－初数）/单位时间＝（Nt－No）/t（有单位，如个/年）
第3节群落的结构
1．群落的概念及特征
同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
（2）概念的内涵：
①生活在一定区域内，相互之间有直接或间接关系的各种生物种群的总和。
②由于种间关系而形成了生物群落，所以，一定区域中各种生物并非简单的机械的组合。
（3）研究问题：
群落的物种组成、物种丰富度、优势种、种间关系、空间结构、范围和边界等。
2．群落的物种组成
（1）群落的物种组成是决定群落性质最重要的因素，也是区别不同群落的重要特征。
（2）群落物种造成的差异主要表现在两个方面：
①数量上：
不同群落的物种丰富度不同；
群落中物种数目的多少称为物种的丰富度。
其规律为：
热带→两极：
物种多样性减少
海拔高度增加：
随水深加深：
②性质上：
组成不同群落的优势种不同。
森林群落占优势的是乔木；
草原群落中则是草本植物，一般用群落中的优势种为群落命名。
3．种间关系：
包括竞争、捕食、互利共生和寄生等。
竞争：
两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。
捕食：
一种生物以另一种生物作为食物
互利共生：
两者生活在一起，相互依赖，彼此有利。
寄生：
一种生物（寄生者）寄生于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。
易错辨析
种内斗争与竞争的区别
种内斗争是种内关系，发生在同种生物个体之间；
竞争是种间关系，发生在不同种生物个体之间。
例如，在农田中，相邻的作物植株之间会发生对阳光、水分、养料的争夺，这就属于种内斗争而不是竞争。
捕食与竞争的区别
竞争是两种生物生活在一起，由于争夺资源和空间等而发生的斗争现象，而且两种生物生活习性越相似，竞争就越激烈。
捕食是一种生物以另一种生物为食的现象，强调的是吃与被吃的关系。
关系名称
数量坐标图
能量关系图
特点
举例
互 利 共 生
相互依存，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；
生存能力相当，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
羊与草；
狼与兔；
青蛙与
昆虫
特别提醒：
①两种生物之间可能有多种种间关系。
②上述种间关系都有利于种群的进化。
③关于捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定：
a.从最高点判断，捕食者数量少，被捕食者数量多；
b.从变化趋势看，先到波峰的为被捕食者，后达到波峰的为捕食者，即被捕食者变化在先，捕食者变化在后。
4．群落的空间结构
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：
大多数群落具有明显的分层现象。
a植物的分层分布与光照强度有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱。
如森林中的垂直结构：
乔木层、灌木层、草本层。
b动物的分层与其食物和栖息场所有关。
可以说，植物的分层现象决定了动物的分层现象
c水域中，某些水生动物也有分层现象。
影响浮游动物垂直分布的原因主要有阳光、温度、食物和溶氧量等。
原因：
阳光的利用、食物、温度等。
一方面避免了相互竞争的概率，有利于物种的生存；
另一方面，提高了群落利用环境资源的能力。
②水平结构：
群落在水平上由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长的特点，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，常呈镶嵌分布。
5．土壤中小动物类群丰富度的研究
许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查。
在进行这类研究时，常用取样器取样的方法进行采集。
丰富度的统计方法通常有两种：
一是记名计算法，二是目测估计法。
第4节群落的演替
1．群落的演替
（1）演替的概念：
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。
说明：
演替过程中的代替是优势种地位的取代。
（2）群落演替的特点
①可预测性：
演替是群落组成想着一定的方向、具有一定的规律、随时间而变化的有序过程。
②不可逆性：
演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的不可逆过程。
③稳定性：
演替的最终结果是稳定状态。
因此，演替并非一个无限持久的变化过程。
在此，我们要认识进化演替的方向：
物种→多样化；
营养结构→复杂化；
功能→完善化。
（3）演替的过程：
入侵定居阶段→竞争平衡阶段→相对稳定阶段。
需要注意的是稳定阶段获得环境条件是很重要的，例如水是限制灌木→森林阶段的关键因素。
而对于进化演替第一阶段——入侵阶段是最长最慢的。
（4）群落演替的原因
①环境不断变化，为群落中某些物种提供繁殖条件，而对另一些物种的生存产生不利影响。
②植物繁殖体的散布即植物不断进行繁殖和迁移。
③植物之间直接或间接地相互作用，使它们之间不断相互影响，种间关系不断发生变化。
人类活动的干扰。
2．演替的类型
（1）初生演替：
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。
裸岩上的演替过程：
裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
举例：
在火山岩、沙丘、冰川泥上开始的演替
（2）次生演替：
是指在原来就有生物群落或曾经被生物占据过的地方发生演替，又称次级演替。
弃耕的农田的演替过程：
弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→小灌木→灌木丛→乔木林。
火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田等
初生演替与次生演替的比较
类型
内容
初生演替
次生演替
起点
从来没有被植被覆盖的环境
原有植被环境只是失去原有植被
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
火灾过后的草原、弃耕的农田等上的演替
3．人类活动对群落演替的影响
（1）人类的活动方式：
不合理的方式：
①对自然资源的过度开发、不合理的利用。
如过度放牧、对森林的过度采伐，对某些野生生物的过度采猎等过度开发自然资源的行为和毁林开荒、毁草开荒、围湖造田等不合理利用自然资源的行为，都可能导致生物群落衰退，甚至完全荒漠化。
②环境污染。
生活垃圾、工业垃圾、工业废渣、废气等，都会导致生物群落衰退。
③外来物种的引入。
在适宜条件下，外来物种会由于缺乏天敌而大量繁殖迅速成为优势种，破坏原有群落的稳定性，使本地物种生存空间变小，甚至影响到本地物种生存，使生物群落退化。
合理方式：
①封山育林、治理沙漠、管理草原等。
②人类还可以建立人工群落。
（2）影响结果：
使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
4．退耕还林、还草、还湖
为了处理好经济发展同人口、资源、环境的关系，走可持续发展的道路，我国明确提出了退耕还林、还草、还湖，退牧还草，以提高林草覆盖率。
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