种群和群落和生态系统高考复习详细知识点.docx
《种群和群落和生态系统高考复习详细知识点.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《种群和群落和生态系统高考复习详细知识点.docx（28页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
种群和群落和生态系统高考复习详细知识点
种群和群落
一种群的概念和特征
1、概念：
在一定自然区域内的同种生物的全部个体。
2、种群的特征
1）数量特征
种群密度
（1）种群在单位面积或单位体积中的个体数，是种群最基本的数量特征；
（2）反映了种群在一定时期的数量；
（3）调查方法：
样方法（五点取样法和等距取样法）和标志重捕法
出生率、死亡率
（1）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）决定种群大小和种群密度的重要因素；
迁入率、迁出率
（1）单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比率；
（2）决定种群大小和种群密度的因素
年龄组成
（1）一个种群中各年龄期的个体数目的比例
（2）有三种类型：
增长型、稳定型和衰退型（3）可预测种群数量的变化趋势。
性别比例
种群中雌雄个体数目的比例
2）空间特征①组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局
②三种基本类型：
随机分布、均匀分布和集群分布
3、各种群特征的相互关系
（1）从年龄组成上看，幼年个体较多时，预示着将来种群密度要增大；而老年个体较多时，种群密度将会减小。
（2）从性别比例上看，因各种原因造成性别比例失调，必然导致生殖上的混乱，引起种群个体数量的变动。
如利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，就会使许多的雌性个体不能完成交配，从而使害虫的种群密度明显降低。
（3）出生率、死亡率则是决定种群大小的最直接原因。
（4）在种群的四个基本特征中，种群密度是最基本的特征。
种群密度越高，一定范围内种群个体数量越多，即种群密度与种群数量呈正相关。
4、影响种群数量变化的因素
①年龄组成
增长型：
出生率＞死亡率→种群密度增大
稳定型：
出生率≈死亡率→种群密度基本不变
衰退型：
出生率＜死亡率→种群密度减小
②性别比例：
♀＞♂→增长快；♀≈♂→相对稳定；♀＜♂≈增长慢。
PS：
①年龄组成只是预测种群密度的变化趋势，但该趋势不一定能实现，因为影响种群数量变化的还有气候、食物、天敌等。
②长期自然选择使不同生物种群都有一定的性别比例，假若因各种因素改变了种群的性别比例，会引起种群数目改变。
【例题1】广东省水产研究所在某一个实验基地上共建了8个池塘，其中6个池塘养的是鲫鱼，
另外两个池塘养的是地中海鳎鱼。
那么，这8个池塘里的鱼可看做
A.一个群落B.一个生态系统C.八个物种D.八个种群
【例题2】下列关于人口数量动态的描述中，错误的是
A．决定人口数量变化的因素是出生率、死亡率和迁移率
B．年龄组成是预测未来人口动态的主要依据
C．人口数量问题既有其自然生理基础，又有其社会制约因素
D．影响不同人口种群出生率差异的因素主要是生育年龄和个体数
5、调查种群密度的常用方法
1．样方法——调查植物种群密度的常用方法
（1）原则：
①随机取样。
②计算样方内种群密度的平均值，即为该种群密度的估计值。
（2）确定调查对象（适用范围）：
植物和活动范围小的动物如蚯蚓，同时调查某种昆虫卵、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等也可用样方法。
（3）取样方法①点状取样法：
如五点取样法，这种方法适用于调查植物个体分布比较均匀的情况。
（随机取样）②等距取样法：
当调查对象的总体分布为长条形时，先将调查总体分成若干份，由抽样比例决定间隔或距离，然后按距离抽取样方
（4）计数时，处理样方边缘上的个体的方法：
一般而言，样方顶边、左边及左角处的个体统计在内，其他边缘不作统计。
2．标志重捕法——调查动物种群密度的常用方法
（1）适用范围：
活动能力强、活动范围大的动物。
（2）标志重捕法中的标志技术
①标志物和标志方法必须对动物的身体不会产生伤害。
②标志不能过分醒目原因：
过分醒目的个体，在自然界中有可能改变与捕食者之间的关系，最终有可能改变样本中标志个体的比例而导致结果失真。
③标志符号必须能够维持一定的时间，在调查研究期间不能消失。
④根据重捕样本中标志者的比例，估计该区域的种群总数，可计算出某种动物的种群密度：
种群密度＝标志个体数×重捕个体数/重捕中的标志个体数。
6、植物、动物、微生物取样调查方法简单比较
二种群的数量变化
1、建构种群增长模型
步骤：
观察研究对象→提出问题→作出假设→根据实验数据用数学形式表达→检验或修正。
2、“J”型曲线和“S”型曲线的差异及在生产中的应用
1）理想环境1）“J”型曲线2）公式：
Nt==N0
有限环境1）“S”型曲线2）K值：
又称环境容纳量，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。
2）曲线的比较
3）种群数量变化规律在生产中的应用
（1）一定面积的草原所能承载的放牧量是一定的，过度放牧就会使环境的稳定性受到破坏，使环境容纳量进一步下降，于是形成了另一种种群数量变化曲线——突跃下降曲线（如图所示）。
该曲线对于控制人口增长、害虫防治、环境的治理保护等方面具有指导作用。
（2）保护珍稀动物必须从根本上保护其生存环境不受破坏和改变，使其更好地生长，提高动物的环境容纳量。
（3）灭鼠和捕鱼的具体应用
注意事项
灭鼠
捕鱼
K/2
（最大增长率）
不可盲目减数，以至
于获得K/2
最大限度利用，维持
K/2
K
（环境最大容纳量）
降低K值，改变环境，
使之不适合鼠生存
保护K值，保证鱼生存的环境条件，尽量
提升K值
性别比例
使某一性别不育
不能单一捕捉某一性别
年龄组成
尽量减少幼年个体
尽量保护幼体
PS：
环境容纳量不是绝对不变的，它可以因“超载”而下降，也可以因整体的改善而有所增大。
【例题3】用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：
时间（天）
1
5
9
13
17
21
25
29
33
37
成虫数
（只）
6
10
28
71
131
207
270
302
327
341
根据表中数据分析，下列结论正确的是
A.第13～25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快
B.第17～29天，成虫增长率上升、死亡率下降
C.第21～37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关
D.第1～37天，成虫数量呈“J”型增长
【例题4】种群是生态研究的一个重要单位，有关种群的正确叙述是
A.种群是指一个生态系统中同种生物所有成熟个体的总和
B.一个呈“S”型增长种群中，种群增长率在各阶段是不同的
C.种群中各年龄期的个体数目比例适中，这样的种群正处于发展阶段
D.合理密植农作物时，其数量可以大于最大值即K值
【例题5】合理放牧是维持草原生态系统可持续发展的重要措施，而确定合适的放牧量是合理放牧首先要解决的问题。
下列关于某草原放牧量的说法中，错误的是（）
A.草原的放牧量并非是固定不变的，因为草原的资源条件也是不断变化的
B．随着草原放牧量的增加，牛羊间盼竞争加强
C．确定草原放牧量的首要参考因素就是草
D．为实现草原的可持续发展，应尽量减少放牧量
【例题6】下面三种曲线是同一种生物在同样条件下培养的结果。
以下分析错误的是（）
①图l和图2表示该种群在有限环境条件下的增长规律②图3表示该种群在无限环境条件下的增长规律③图l中a点增长速率与图3中的e点增长速率对应④图2和图3中的c、f点都可以表示种群数量达到了环境容纳量
A．①③B．②④C．②③D．①④
三群落
1、概念：
同一时间内聚集在一定区域中的各种生物种群的集合。
2、物种组成：
丰富度：
群落中物种数目的多少。
特点：
不同群落丰富度不同。
3、群落结构类型（空间结构）
比较项目
垂直结构
水平结构
含义
生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象
在水平方向上的配置状况
原因
陆生：
光照、温度
水生：
光、温度、O2
地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人和动物的影响
表现
植物在不同高度的分层，动物也随之具有层次性
大多群落生物呈集分布或镶嵌分布
4、群落演替
类型
初生演替
次生演替
起点
从来没有被植物覆盖的地面，或原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方
原有植被虽已不存在，但土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方
基质与环境条件
无有机质和生命胚种
有大量有机质和生命胚种
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
杂草阶段灌木阶段森林阶段
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、沙丘和湖底的演替
弃耕农田上和火灾后的草原上发生的演替
【例题7】在群落演替中，下列哪些情况是可能发生的（双选）
A.在群落演替过程中群落的物种组成不发生变化B.生态系统的恢复力稳定性越小，群落演替越慢
C.初生演替所需时间较长，次生演替所需时间较短
D.初生演替形成的群落内无竞争现象，次生演替形成的群落内竞争明显
【例题8】为了研究某降水丰沛、气温较高的山区群落演替的规律，生态学家利用把同一时问内的不同群落当作同一群落在不同演替阶段的原理，研究了灌草丛、针阔叶混交林和常绿阔叶林、针叶林等4个群落的相关特征，结果如下表（叶而积指数是指每单位土地面积上，的叶片总面积）。
灌草丛
针阔叶混交林
常绿阔叶林
针叶林
生产者固定有机物的量（t/hm2/a）
17.43
116.61
150.81
55.50
总呼吸量（t/hm2/a）
15.93
92.73
124.81
40.98
叶面积指数
2.48
11.28
17.76
6.63
植被千物质的量（t/hm2）
6.65
377.52
398.57
184.74
下列有关说法正确的是（）
A．该地区群落演替过程中，其叶面积指数逐渐减小
B．该地区群落演替过程中，前期植被的干物质量增长迅速，后期增长缓慢
C．四个群落中灌草丛和常绿阔叶林有垂直结构，其余两个群落则没有
D．植被干物质的量只与群落中植被的光合作用、呼吸作用有关
【例题9】我国东南某山区于25年前发生森林火灾，所有植被焚毁。
历经长期自然消长之后，某生态学者于今年在该地进行生态调查。
下表显示了其中四类树种不同年龄级的株数。
树龄（年）
1～2
3～4
5～6
7～8
9～10
11~12
13~14
15~16
17～18
19~20
21~22
赤杨
0
0
5
8
12
20
25
19
14
9
4
栎树
21
15
10
7
5
4
2
0
0
0
0
松树
0
0
0
5
7
11
13
10
5
3
2
杜鹃
2
2
3
1
3
3
4
1
3
2
1
下列相关叙述，正确的是（）
A．25年来，该地生态系统内发生的演替属于初生演替
B．该地森林群落由赤杨、栎树、松树、杜鹃四树种组成
C．在环境条件不受任何破坏的前提下，该地栎树的种群数量仍不会无限增长
D．如火灾后迅速选取某一高经济价值树种营造人工林，将更有利于该地生态系统稳定性的提高
四种间关系
【例题10】下图表示共同生活在一起的两个种群，一个种群主要以a为食，另一个种群主要以b为食，它们所吃的食物有些是共同的，以c表示。
（图B表示A经过自然选择形成的结果）下列关于种群的描述不正确的是
A.两个种群间存在着竞争的关系B.自然选择使以c为食的个体逐渐减少
C.自然选择一定会使两种群中的一种灭亡D.两个种群在竞争中最终适应环境
五探究培养液中酵母菌数量的动态变化
1、实验原理
（1）在含糖的液体培养基（培养液）中酵母菌繁殖很快，迅速形成一个封闭容器内的酵母菌种群，通过细胞计数可以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间而发生的数量变化。
（2）养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增长的限制因素。
细菌在一定体积培养液中的增长如图所示：
2、方法步骤
（1）提出的问题：
在不同温度条件下酵母菌种群数量增长的情况如何？
不同培养液中酵母菌种群数量增长的情况如何？
（2）假设：
根据上述问题，大胆提出合理的假设。
（3）设计实验
试管编号
A
B
C
培养液/mL
10
10
无菌水/mL
10
酵母液/mL
0.1
0.1
0.1
温度条件
28℃
5℃
28℃
步骤：
①将10mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入（无菌）试管中。
②将酵母菌接种到试管中的培养液中。
③将试管放在25条件下培养。
④每天取样计数酵母菌数量⑤分析数量
（4）酵母菌计数方法：
抽样检测法。
（5）根据实验数据画出的曲线总趋势是先增加再降低。
3、注意事项
（1）由于酵母就是单细胞微生物，因此计数必须在显微镜下进行；显微镜计数时，对于压线的酵母菌，应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。
（2）从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡数次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。
（3）每天计算酵母菌数量的时间要固定。
（4）溶液要进行定量稀释。
（5）本实验不需要设置对照和重复，因为该实验在时间上形成前后对照，只要分组重复实验，获得平均值即可。
【例题11】有关“探究培养液中酵母数量动态变化”的实验，正确的叙述是
A改变培养液的pH值不影响K值大小B用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化
C取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数
D营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素
六土壤中小动物类群丰富度的研究
1、实验原理：
许多土壤动物有较强的活动能力，且身体微小，因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查。
在进行此类研究时，用取样器取样的方法进行采集、调查。
即用一定规格的捕捉器（如采集罐、吸虫器）进行取样，通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。
2、试验流程
步骤
实施
提出问题
如：
土壤中有那些小动物？
它们的种群密度是多少？
制定计划
三个环节：
取样、观察和分类、统计和分析
准备及取样
用取样器取样（如采集罐、吸虫器等进行取样）的方法进行采集、调查
观察和分类
诱虫器取样；简易采集法：
用放大镜观察，同时用解剖针寻找
采集小动物
采集到的小动物可放入酒精中，也可将活着的小动物放入试管中
统计和分析
丰富度的统计法：
记名计算法和目测估计法。
前：
在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，一般用于个体较大，种群数量有限的群落。
后：
按预先确定的多度等级来估计单位面积是个体数量的多少。
等级的划分和表示方法有：
“非常多、多、较多、较少、少、很少”等。
实验结论
组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度是不同的。
一般来说，环境条件优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构也越复杂
【例题12】下列调查活动或实验中，实验所得到数值与实际数值相比，肯定偏小的是（）
A．标志重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时，部分鲤鱼身上的标志物脱落
B．探究培养液中酵母菌种群数量时，从试管中吸出培养液计数前没有震荡试管
C．调查土壤小动物丰富度时，用诱虫器采集小动物没有打开电灯
D．样方法调查草地中的蒲公英时，统计正好在样方线上的所有个体
生态系统的结构功能和稳定性
一.生态系统
1.生态系统：
由生物群落和周围的无机环境相互作用构成的统一整体。
地球上最大的生态系统是生物圈。
主要功能：
能量流动、物质循环和信息传递
2.生态系统类型：
（1）自然生态系统：
水域生态系统（海洋生态系统、淡水生态系统）；陆地生态系统（森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、冻原生态系统）。
（2）人工生态系统：
农田生态系统、人工林生态系统、果园生态系统、城市生态系统。
2.生态系统的成分：
非生物的物质和能量：
无机物，有机物，气候
生产者（自养）：
绿色植物和自养型原核生物
消费者（异养）：
绝大多数动物
分解者（异养）：
腐生细菌、真菌和腐食动物
✧各种成分比较表
成分
归类
各成分的组成
在生态系统中的作用
地位
非生物的物质和能量
无机物，有机物，气候
生物群落中的物质和能量的根本来源
必需成分
生产者
自养型生物
绿色植物
光合细菌和蓝藻
化能合成细菌
将无机环境中的物质和能量通过光合作用引入生物群落，为消费者和分解者提供能量
基石
消费者
异养型生物
绝大多数动物
寄生生物
加快生态系统能量流动和物质循环；对植物传粉种子传播有重要作用
最活跃的成分
分解者
异养型生物
腐生细菌和真菌
腐食动物
把动植物的遗体，排出物和残落物中的有机物分解成为简单的无机物。
物质循环的关键成分
联系
注：
A细菌并不都是分解者，如硝化细菌是自养型生物，属于生产者，寄生细菌是消费者
B动物并不都是消费者，如蜣螂，蚯蚓等腐食动物属于分解者
C所有生产者并不都是绿色植物，如蓝藻，硝化细菌等
D植物并不都是生产者，如菟丝子，属于消费者
二.生态系统的营养结构
1.食物链
概念：
生态系统中，各种生物因为食物关系而形成的联系
特点：
a.生产者为第一营养级，消费者所处营养级一般不超过5个
b.组成成分是生产者和消费者，起点是生产者
c.箭头指向，被捕食者→捕食者
分解者和无机环境不参与食物链的构成，所有食物链应该从第一营养级生产者开始。
2.食物网
概念：
在一个生态系统中，各种食物链彼此相互交错连接的复杂的营养关系
特点：
1）每条食物链的起点都是生产者，终点是不被其他动物所食的动物
2）生产者是第一营养级
3）对某一动物而言，所处的营养级并不是一成不变的
4）同种生物所处消费者级别和营养级级别一定是不同的，总是差一级。
5）在食物网中，两种生物的种间关系有可能有出现不同概念上的重合。
如蜘蛛和青蛙，二者既有捕食关系又有竞争关系。
6）由于存在生物富集现象，难于讲解的污染物会在最高营养级的动物
内富集。
3.食物链和食物网是物质循环和能量流动的渠道。
三．生态系统的能量流动
1.概念：
生态系统中能量的输入、传递、转化和输出的过程。
2．过程
a.输入：
生产者固定的太阳能
b.能量在第一营养级的变化
c.能量流经第二营养级的过程
I.同化作用是指生物把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并且储存能量的过程。
II.营养级所同化的能量即是本营养级的能量，排除粪便的能量不属于同化的能量。
即：
同化量=摄入量-粪便中所含有的能量
d.总的能量流动过程
1）各个营养级能量的来源
生产者：
太阳能
消费者：
前一营养级
2）各个营养级的能量去路（以生产者为例）
A呼吸作用消耗B被下一营养级生物利用C被分解者利用
4.转化：
太阳能→稳定化学能→热能
热能散失不能再被利用，主要散失途径是呼吸作用产生能量部分以热能散失和化石燃料燃烧。
5．能量流动的特点：
a.单向流动
b.逐级递减：
能量传递效率为10%~20%
6.渠道：
食物链和食物网
【例题1】科学家对某草原生态系统的能量流动进行研究，获得下表数据[kJ/（m2·a）]。
下列有关叙述不正确的是（）
营养级
I
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
分解者
从上一营养级固定的能量
141.0
15.9
0.9
221.7
呼吸消耗的能量
501.2
79.1
13.2
0.5
192.6
A．该生态系统从第Ⅱ营养级到第Ⅲ营养级的能量传递效率为11.28%
B．第工营养级固定的太阳能总量是863.9kJ/（m2·a）
C．营养级之间的信息交流是双向的
D．该生态系统遭受火灾后，发生的群落演替属于次生演替
【例题2】下表是有机物从植物传递到植食动物鳞翅目幼虫过程中能量流动的情况，根据表中数据不能得出的结论是
项目
被鳞翅目幼虫吃
掉的植物
鳞翅目幼虫粪便
含有的能量
鳞翅目幼虫呼吸
消耗的能量
用于鳞翅目幼虫
生长的能量
能量（J）
419
209.5
146.6
62.85
A.上一营养级能量的50%被鳞翅目幼虫同化
B．食物中的能量只有15%用于了幼虫自身的生长
C．鳞翅目幼虫摄人419J的能量至少需要消耗第一营养级1047.5的能量
D．鳞翅目幼虫从第一营养级获取的能量有一部分以呼吸热的形式散失，因此能量在生态系统中的流动是不可循环的
四．生态系统的物质循环
1．物质循环
1）概念：
组成生物体内的各种元素在生物群落与无机环境间不断的循环过程
2）特点：
全球性反复利用循环流动
2．碳循环
1）存在形式：
二氧化碳和碳酸盐
2）循环形式：
二氧化碳
3）循环过程：
碳从无机环境到生物群落是通过光合作用化能合成作用实现的，从生物群落到无机环境则是通过呼吸作用和微生物的分解实现的
比较项目
碳循环
硫循环
存在形式
无机环境中
CO2、碳酸盐和化石原料
SO2、硫酸盐
生物群落中
有机物
蛋白质
循环形式
生物群落与无机环境之间
CO2
SO2、硫酸盐离子
生物群落内
有机物
有机物
进入生态环境的途径
植物的光合作用
植物吸收离子
返回无机环境的途径
1、化石原料的燃烧
2、动植物的呼吸
3、微生物的分解作用
1、化石燃料的燃烧
2、微生物的分解作用
对环境的影响
温室效应
酸雨
五.生态系统的信息传递
1信息种类：
物理信息，化学信息，行为信息
2.作用：
a.个体，生命活动的正常运行，离不开信息作用
b.种群，生物物种繁衍，离不开信息作用
c.群落和生态环境，调节生物的种间关系，维持生态系统稳定，决定能量流动与物质循环的方向和状态。
六能量流动，物质循环，信息传递的比较
七生态系统的稳定性
1.生态系统稳定性：
生态系统所具有的保持或者恢复自身结构的功能相对稳定的能力。
2.生态系统具有自我调节能力，负反馈调节是调节机制
3.生态系统稳定要具备以下三个条件：
a.三大功能类群齐全，动植物种类及数量保持相对稳定的状态
b.能量输入输出稳定
c.物质输入输出相对平衡
4.类型：
抵抗力稳定性和恢复力稳定性
抵抗力稳定性：
生态系统抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状的能力。
恢复力稳定性：
生态系统受到外界干扰因素破坏后恢复到原状的能力
生态系统中的组分越多，营养结构越复杂，其自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高，被破坏后恢复力稳定性越差。
5.提高生态系统稳定性措施
a.生态系统的自我调节能力不是无限的，当外界因素的强度超过一定限度的时候，生态系统的自我调节能力就会丧失。
b.维持生态系统的稳定性就是减少对生态系统的干扰。
c.提高生态系统的稳定性，就是需要适当增加生态系统中的生物种类，以增加生
升级会员 