高三生物种群、群落和生态系统

1、第14讲种群、群落 和生态系统知识网络（定义种群数量特征之间的关系/种群 , 数量特征J种群密度：调查方法I种群数量增长曲线：种群增长的“ J”型曲线 和“S”型曲线 空间特征（定义物种组成种间关系群落f垂直结构空间结构水平结构I演替定义结构生态系统能量流动功能$物质循环I信息传递生态农业稳定性：抵抗力稳定性和恢复力稳定性（人口增长对资源和环境造成的影响：资源短缺、环境污染 ;保护生物多样性知识点睛I一.种群（一）定义：在一定的自然区域内，同种生物的全部个体形成种群。89（二）种群的特征L定义：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。意义：反映了种群在一定时期的数量。（种群

2、密度 （逐个计数调查方法（样方法估算法（标志重捕法件义：在单位时间内新产生/死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。出生率和死亡率l意义：是决定种群大小和种群密度的重要因素I（定义：单位时间内迁入/迁出的个体占该种群个体总数的比率。,数量特征迁入率和迁出率 意义：是决定种群大小和种群密度的因素。（定义：一个种群中各年龄期的个体数目的比例。坤年律个矗成年i件豌年龄组成类型：增长型、衰退型、稳定型。示意图： l意义：预测种群数量的变化趋势。定义：种群中雌雄个体数目的比例。l性别比例*l意义：可影响种群数量变动。如，利用性引诱剂诱杀某种害虫雄性个体，破 坏害虫种群的正常性别比例，使种群密度明显降低。j

3、定义：组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局。（空间特征（随机分布内四龄碗外因神群效更直棱反映l类型均匀分布l集群分布件卷、空司.气候，大康和传染制；入类活功等902.种群密度的调查方法方法项目内容样 方 法适用生物双子叶植物或者活动范围较小的动物。如，倜查某种昆虫卵的密度、作物 植株上朗虫的密度、跳蛹的密度等。方法步骤确定调查对象选取样方（随机取样）计数（记录每个样方内该种群的密度）计算（种群密度估计值=各样方种群密度的平均值）。减 小 误 差 的 注 意 事 项样方数目取决于调查地段的总面积大小。总面积大，选取样方数则多一些；反之则 少一些。一般，选取样方越多，求得的种群密度越接近

4、实际值。样方大小乔木：100m2 灌木：16m2 草本植物：1 m2取样方法 （随机取样）五点取样法：等距取样法：计数原则纪录样方内和相邻两边及夹角处的个体数标 志 重 捕 法适用生物活动能力强、活动范围较大的动物，如鼠类。方法步骤调查某鼠种群数量 N时，先在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，全部标记后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕。则：标记总数/N=重捕个体中被标记的个体数 /重捕总数注息事项调查期间无大量迁入和迁出、出生和死亡标志个体在整个调查种群中均匀分布标志个体与未标志个体被捕机会均等（如，标记不影响动物行为和寿命，不过分醒目等）标记在调查期间不能消失（三）种群的数量变

5、化1.在自然界中，影响种群数量的因素有食物、空间、气候、天敌和传染病等。因此，大多数种群的数量总是处于波动中，在有利条件下，种群数量会增加；在不利条件下，种群数量会下降甚至消亡。912.种群数量增长曲线种群增长的“ S”型曲线实例澳大利亚野兔、美国某岛屿环颈雉、 16世纪以来世界人口增长曲线高斯实验大草履虫种群的增长曲线适用范围实验室和种群迁入新的环境中最初的一 段时间内的增长般自然种群的增长前提条件环境资源无限（无环境阻力）：食物和空 间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。环境资源有限（有环境阻力）建立模型种群起始数量为 N0,每年以一定倍数增长，第二年数量是第一年的入倍。那么:变化规律持续加速

6、增长：种群起始增长较慢，随种 群基数的加大，增长会越来越快，每个单 位时间都按种群的倍数增长。种群经过一段开始期后，呈加速增长， K/2时增长最快，此后开始减速增长，到 K值停止增长，保持相对稳定。有无K值增长速率变化种群增K速率增长率变化，种群增氏率Fta - J图像比较时间92研究种群数量 变化规律的 意义野生生物资源的合理利用与保护。侣害生物的防治。指导人工#殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等。科学控制世界人口增长，解决环境危机。4.探究培养液中酵母菌种群数量的变化(1)可用抽样检测的方法进行酵母菌的计数(需要用到显微镜和血球计数板)：先将盖玻片放在计数室上，轻轻振荡试管几次

7、，使培养液中酵母菌分布均匀，用吸管吸取培养液，滴 于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为据，估算试管中酵母菌总数。 (3)计算方法(10mL培养液中酵母菌总数)：每个小方格的体积：0.1mm x 1mm x 1mm +400=1/4000mm 3=1/4000 000mL10mL培养液中酵母菌总数：1个小方格内酵母菌的平均数x ( 10mL- 1/4000 000 mL ) X稀释倍数(2)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当增加培养液的稀释倍数。(3)本探究不需要设置对照实验

8、，但需要重复实验以提高数据的准确性。1.调整期2对察耕一瓶定购 索悻.龚使等2.营养结构：食物链和食物网食物链生物绿色植物植食动物肉食动物人型肉食动物结构模式生产者初级消费者次级消费者三级消费者营界环节第一营养级第二营养级第二营养级第四营养级(1)每条食物链的起点总是生产者，止点是不被其他动物所食的动物。(2)同一种生物在不同的食物链中，可处于不同营养级。(3)在食物网中，两种生物之间的关系可能不止一种。(4)食物网中，当某种生物数量因某种原因而大量改变时，对另一种生物的影响沿不同的食物链结果 不同，应以中间环节少的为分析依据。(5)食物链是能量流动、物质循环实现的途径。(三)生态系统的功能：

9、能量流动、物质循环、信息传递1.生态系统的能量流动项目内容定义生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。过程能量 的 输入来源：生态系统所需的能量最终来源于太阳能。起点：绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中，使太阳能输入到 生态系统中。总量：生产者所固定的太阳能的总量，就是流经这个生态系统的总能量。量匕匕 ANJ A目 白途径：食物链和食物网形式：有机物中的化学能95传递过程（如图）某一个营养级所固定（同化）的能量：一部分通过该营养级生物自身的呼吸作用以热能形式散失到无机环境；一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在生物体的有机物中:这其

10、中一部分能量流到下一营养级，一部分则被分解者利用，以热能形式释放到无机环境。4中”KFi-1 r单向流动、逐级递减：能量在相邻的两个营养级间的传递效率大约是研究意义也ft卜宜必於修lift注：图中数字为能量数值，单位是J/ （cm2 , a）即 焦每平方厘米年h 园 nitij10%20%在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量越多。因此，生态系统 中食物链一般不超过 45个营养级。能量金字塔为正金字塔形，数量金字塔、生物量金字塔有时会出现倒金字塔形。帮助人们科学规划设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。帮助人们合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最

11、有益的 部分。任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。如果一个生态系统 在一段较长时间内没有能量（太阳能或现成有机物）输入，这个生态系统就会崩溃。2.生态系统的物质循环项目内容定义组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着在无机环境和生物群落之间的循 环，称为生态系统的物质循环。这里所指的生态系统是生物圈，其中的物质循环具有全球 性，又叫生物地球化学循环。过程（以碳循 环为例）1ft合忤川96广无机环境中：CO2、碳酸盐碳的存在形式 *E* 11C.该生态系统中食物网可表示为：ID. E每增加1 kg的体重，至少需要 25 kg的A【答案】D-u

12、t.-tv.美国的生态学家H. T. Odum曾对佛罗里达州的银泉进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查，下表是调查结果。表中的、分别表示不同的营养级，为分解者。GP表示生物同化作用固定的能量，R表示生物呼吸消耗的能量，NP表示生物体储存着的能量(NP=GP-R),下列叙述中不正确的是()单位：102千焦/m2/年GPNPR15.912.6813.23871.27369.69501.580.880.340.54141.2062.0779.13211.8519.26192.59A.若该生态系统维持现在的能量输入、输出水平，则有机物的总量会增加 B.营养级GP的去向中，未被利用的能量有一部分残留

13、在自身的粪便中 C.能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率约为11. 3%D.生态系统能量流动的渠道可能是一一一【答案】B【例18 如图是某森林生态系统物质和能量流向示意图，h、i、j、k表示不同用途的有机物（j是未利用部分），方框大小表示使用量。下列叙述正确的是（）次级段以A.进入该生态系统的 CO2量与各h产生的CO2总量相等B.生产者中i的量大于被初级消费者同化的有机物的量C.流向分解者的k可被生产者直接吸收利用D.流经该生态系统的物质和能量可循环利用【答案】B【例19】2009年哥本哈根世界气候大会所倡导的低碳生活获得普遍认同，大气中CO2过多与碳循环失衡有关，根据下图做出的判断不

14、正确的是（）增加自养生物种类和数量有利于降低大气中的CO2含量大气中CO2的增加主要与异养生物 b的数量增加有关该生态系统中的自养生物与所有异养生物构成了生态系统该图能表示物质循环过程，不能准确表示能量流动方向图中少一个箭头，异养生物 a指向无机环境，异养生物 b的代谢类型不一定相同A. 一项B.两项C.三项D.四项【答案】B【例20 生态系统多种多样，但在结构上有许多共同点，这可以用下图所示模型来表示。请据图分析回答相关问题:（1）该生态系统中，由 （填字母）构成生物群落。（2）图中的各个组成成分相互联系成为一个统一的整体，具有 、和信息传递的作用，这三者是生态系统的基本功能。（3）在该生态

15、系统中，碳元素主要通过 作用进入中，并以105形式沿着 (用图中的字母和箭头写出食物链) 这条食物链进行传递。(4)在某一段时间内，假如生产者固定的太阳能总量为M,消费者获得的总能量为 mi,分解者获得的总能量为 m2,则M的能量除提供给 mi、m2外，还有的去向是 。 若图中B2增加能量为a时，生产者需提供的能量最少为 。【答案】(1) A、B、C (2)能量流动 物质循环(3)光合 A 生产者 有机物 A-Bi f B2fB3(4)被生产者自身的呼吸作用消耗25a【例21】如图是生态系统中碳循环示意图，图中“一”表示碳的流动方向。请据图回答：(1)写出图中含有四个营养级的食物链(用字母和箭

16、头表示)(2)在物质循环的过程中，同时伴随着 。若生产者有10000 kg,按能量最大传 递效率计算，位于第四营养级的生物可增重 kg。(3)据测定，生产者在黑日f中每小时释放出44 mg的CO2,而在光照充足的条件下，每小时释放出64 mg的。2,经过10 h光照可积累葡萄糖 mg。(4)若由于某种原因，E种群数量大量减少，其他各种群数量随即发生的变化是 【答案】(1) D - F-E-B (2)能量流动 80 (3) 600 (4) B种群大量减少，F种群增多【例22】在社会主义新农村建设中，某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统(如图 所示)下列有关叙述不正确的是()106

17、A.该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽家畜B.该生态系统中，人作用非常关键，植物是主要成分C.该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率D.沼气池的建造和植树造林，提高了该生态系统的稳定性【答案】C【例23 下列曲线表示四个不同的自然生态系统在受到同等程度的外来干扰后，初级消费者数量的变化 情况。其中抵抗力稳定性最高的生态系统是（）【例24 下列有关生态系统的叙述正确的是（）A.各营养级的生物都以两种呼吸方式将碳返回无机环境中B.森林生态系统的抵抗力稳定性比草原生态系统的高C.食物链中生物种类的增加一定会导致生态系统总能量利用效率降低D.生产者和消费者是维持生态系统稳定存在所必不可少的成分【答案】B【例25 下列关于生态学问题的叙述中，不正确的是（）A,被有机物轻度污染的流动水体中，距排污口越近的水体中溶解氧越多B.大力植树造林，改善能源结构，提高能源效率，