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专题十三:种群和群落
种群
种群密度(最基本)
迁入率和迁出率
出生率和死亡率
直接
决定
和性别比例
数量
变化
影响“ ”形曲线(理想状态)
影响“ ”形曲线(自然状态)
(气候、食物、天敌、传染病等)影响因素
群落
特征
物种组成(物种丰富度)
种间关系( 、
寄生、互利共生、原始合作)
生态位
空间结构
季节性
(分层)_________
(镶嵌)水平结构
演替
类型
演替
次生演替
生物与环境
生态系统
结
构
组成
成分
非生物环境：非生物的物质和能量
生物群落： _____________________
营养结构：食物链和食物网
功能
物质循环
特点
全球性、循环性
能量流动
特点：___________________
传递效率：10%~20%
信息传递
种类
作用
稳定性
种类
抵抗力稳定性
稳定性
原因：具有_____________
人类活动对生态环境的影响
全球性环境问题
保护生物多样性
层次
价值
措施
数量
特征
影 响
主要类型
荒漠生物群落
草原生物群落
森林生物群落
人与环境
特点
结构平衡
功能平衡
收支平衡
___________
生态平衡
生态工程
_____
循环
协调
整体
原理
机制
年龄组成
J
S
捕食、种间竞争
垂直结构
初生
生产者、消费者、分解者
单向流动、逐级递减
恢复力
自我调节能力
负反馈调节
自生
1.种群的数量特征：
数量特征 概念 意义
种群密度
出生率、 死亡率
迁入率、 迁出率
年龄结构
性别比例　　　
种群在单位面积或
单位体积中的个体数
种群密度是种群
最基本的数量特征
单位时间内新产生的个体(死亡的个体)数目占该种群个体总数(年初个体总数)的比率
直接决定种群密度的因素。要控制人口过度增长，必须降低出生率
在单位时间内迁入(迁出)的个体数目占该种群个体总数(年初个体总数)的比率
直接决定种群密度的因素
种群中各年龄期的个体数目比例
可预测种群密度的变化
种群中雌雄个体数目的比例
对种群密度也有一定的影响
通过影响出生率影响种群密度
种群：在一定的自然区域内的同种生物的全部个体。
一 、 种群数量的变化及应用
2. 种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线:
(1)“J”型曲线
①形成条件:
食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等
一 、 种群数量的变化及应用
②模型构建：
举例:在营养和生存空间没有限制的情况下, 某种细菌每20min就繁殖一代。
则2个细菌经过n代后,细菌数量Nn的计算公式是:
“J”型曲线
“J”型曲线的数学模型:
Nt=N0λt
N0为该种群的起始数量,t为时间,
Nt为t年后该种群的数量,
λ代表该种群数量是一年前种群数量的倍数
Nn＝2 2n
2. 种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线:
一 、 种群数量的变化及应用
③“J”型曲线特点:
种群数量每年以一定的倍数增长。
O 时间
种群数量
当λ＞1时, ;
当λ＝1时, ;
当0＜λ＜1时, ;
当λ＝0时, 。
④λ值的生物学意义:
种群数量上升
种群数量稳定
种群数量下降
种群没有繁殖,在一代中死亡
λ代表种群数量“增长倍数”，不是增长速率，也不是增长率。
（2）种群增长的“S”型曲线
2. 种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线:
一 、种群数量的变化及应用
①适用条件：
食物和空间条件有限、有敌害等有限的自然条件
②模型构建：
自然界的资源
空间总是有限
种内斗争加剧
天敌增加
→
出生率降低
死亡率增高
→
死亡率增加到与出生率相等
→
种群增长停止
数量趋于稳定
→
存在环境阻力
③“S”型曲线曲线特点:
A
B
C
0
种群数量达到K/2时种群增长速率最大
种群数量达到环境容纳量后将停止生长（C点以后）
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称为环境容纳量,又称K值。
A
B
C
0
出生率大于死亡率, 此时种群增长速率最大;
0C段:
B点:
出生率大于死亡率
出生率等于死亡率，此时种群的增长速率为零，种群数量趋于稳定，种群数量达到环境容纳量(即K值)。
种群数量达到最大,且种内斗争最剧。
（2）种群增长的“S”型曲线
2. 种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线:
一 、种群数量的变化及应用
C点:
④“S”型曲线决定因素(内因):
出生率和死亡率、迁入率和迁出率
⑤“S”型曲线影响因素(外因):
自然因素: , , 等
人为因素:_________
人类活动
思考: 种群数量增长到K值后不再增加原因:
由以上内因和外因决定的
自然资源和空间是有限的
（2）种群增长的“S”型曲线
2. 种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线:
一 、 种群数量的变化及应用
天敌
传染病
例1．（2022·湖南·宁乡市教育研究中心模拟预测）（多选）某地乌鸫连续10年的种群数量变化情况如图所示（λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数）。据图判断，乌鸫种群数量相等的是（ ）
A．第2年和第3年
B．第3年和第9年
C．第8年和第9年
D．第9年和第10年
ACD
【解析】第3年λ=1，而λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数，说明第3年和第2年的数量相等，A正确；第3年和第9年之间年份的λ值均小于1，说明这些年份乌鸦的种群数量持续下降，所以第3年乌鸦种群数量大于第9年，B错误；第9年λ=1，说明乌鸦种群数量第9年和第8年的数量相等，C正确；第10年λ=1，说明乌鸦种群数量第10年和第9年的数量相等，D正确。故选ACD。
1．运用数学模型分析“J”形曲线
种群“J”形增长的数学方程式模型：Nt＝Ntλt，λ代表当年种群数量和与前一年种群数量的比值，不是增长率。
（1）λ>1时，种群密度增大，如图中AB段（不包括B点）
（2）λ＝1时，种群密度保持稳定，如图中B、D点
（3）λ<1时，种群密度减小，如图中BD段（不包括B、D点）
& 解题技巧
例2（2022·海南海口·模拟预测）图1、2为种群数量变化曲线图，下列相关分析正确的是（ ）
A．野生动物保护的最佳效果是种群数量发生图1中③到①的变化
B．图2中三条曲线对应环境的优越程度的大小关系是②>①>③
C．渔业捕捞时要确保捕捞后该种群数量不小于图1中P点对应的种群数量
D．有害动物防治就是使其种群数量发生图2的②到③的变化直至为0
C
【解析】野生动物保护的最佳效果是提高种群数量的K值，即实现种群数量发生图1中③到②的变化，A错误；图2中①曲线的种群数量呈“J”形增长，环境最优越，而③曲线的数量最少，故图2中三条曲线对应环境的优越程度的大小关系是①>②>③，B错误；渔业捕捞时要确保捕捞后种群数量不小于K/2，即图中P点对应的种群数量，因为此时种群增长速率最大，C正确；有害动物防治的最终目的是使种群K值降低，而不是降为0，这样不利于生物多样性的保护，D错误。故选C。
例3：（2022·山东·高考真题）一个繁殖周期后的种群数量可表示为该种群的补充量。某实验水域中定期投入适量的饲料，其他因素稳定。图中曲线Ⅰ表示该实验水域中某种水生动物的亲体数量与补充量的关系，曲线Ⅱ表示亲体数量与补充量相等。下列说法正确的是（ ）
A．亲体数量约为1000个时，可获得最大持续捕捞量
B．亲体数量约为500个时，单位时间内增加的数量最多
C．亲体数量大于1000个时，补充量与亲体数量相等，种群达到稳定状态
D．饲料是影响该种群数量变化的非密度制约因素
B 【解析】亲体数量约为1000个时，该种群的补充量等于亲本数量，即出生率等于死亡率，是K值，根据种群的增长率变化可知，捕捞后种群数量处于K/2时获得最大持续捕捞量，A错误；图中曲线亲体数量约为500个时，单位时间内补充量最多，单位时间内增加的数量最多，B正确；由题意分析可知K值是1000，当亲体数量大于1000时，一个繁殖周期过后的种群数量（补充量）可能趋近K值，不一定与亲体数量相等，C错误；一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，这些因素称为密度制约因素，饲料是影响该种群数量变化的密度制约因素，D错误。故选B。
例4（2021·山东·高考真题）（多选）种群增长率是出生率与死亡率之差，若某种水蚤种群密度与种群增长率的关系如图所示。下列相关说法错误的是（ ）
A．水蚤的出生率随种群密度增加而降低
B．水蚤种群密度为1个/cm3时，种群数量增长最快
C．单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加而降低
D．若在水蚤种群密度为32个/cm3时进行培养，其种群的增长率会为负值
ACD
【解析】第3年λ=1，而λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数，说明第3年和第2年的数量相等，A正确；第3年和第9年之间年份的λ值均小于1，说明这些年份乌鸦的种群数量持续下降，所以第3年乌鸦种群数量大于第9年，B错误；第9年λ=1，说明乌鸦种群数量第9年和第8年的数量相等，C正确；第10年λ=1，说明乌鸦种群数量第10年和第9年的数量相等，D正确。故选ACD。
2．变式法解读“S”形曲线
两图对比分析解读:
（1）t1之前,种群数量小于K/2,由于资源和空间条件相对充裕,种群数量增长较快，当种群数量为K/2时，出生率远大于死亡率,种群增长率达到最大值。
（2）t1－t2时，由于资源和空间条件有限，当种群密度增大时,种内斗争加剧，天敌数量增加，种群增长率下降。
（3）t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率,种群增长率为0。
& 解题技巧
3．数学曲线模型中K值的不同表示方法
图中B、D、E时间所对应的种群数量为K值，A、C时间所对应的种群数量为K/2。
& 解题技巧
一 、群落的结构
1.群落的概念：
同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
2.种群水平和群落水平的研究差异：
年龄组成
性别比例
出生率、死亡率
迁入率、迁出率
种群密度
群落的物种组成
优势种群
种间关系
群落的空间结构
群落的演替
各种群占据的位置
群落的范围和边界
种群的结构
项目 概念 数量坐标图 能量坐标图 特点 举例
互利共生 两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利 彼此互相有利 豆科植物与根瘤菌
种间竞争 两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象 彼此互相抑制 非洲狮与斑鬓狗
捕食 一种生物以另一种生物为食的现象 种群a杀死或吃掉种群b中的一些个体 翠鸟与鱼
寄生 一种生物从另一种生物（宿主）的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象 种群a寄生于种群b并有害于后者 马蛔虫与马
原始合作 两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活 / / 彼此互相有利 海葵与寄居蟹
例5（2022·辽宁大连·二模）下图反映了猎物与捕食者种群数量随时间的动态变化。下列叙述错误的是（ ）
A．A为捕食者，B为被捕食者
B．B的存在对于A也是有益的
C．A和B在种群数量上相互制约、互为因果
D．A对B种群数量的作用强度与B的种群密度相关
A
【解析】根据分析可知，B为捕食者，A为被捕食者，A错误；捕食者会捕食生存能力较弱的个体，在客观上起到了促进被捕食者种群发展的作用，B正确；捕食者与被捕食者数量的调节为负反馈调节，其数量相互制约、互为因果，C正确；天敌、食物等因素属于密度制约因素，影响程度与种群密度有密切关系，A是B的食物，因此A对B种群数量的作用强度与B的种群密度相关，D正确。故选A。
例6（2021·重庆·高考真题）若某林区的红松果实、某种小型鼠（以红松果实为食）和革蜱的数量变化具有如图所示的周期性波动特征。林区居民因革蜱叮咬而易患森林脑炎。据此分析，下列叙述错误的是（ ）
A．曲线③和①不能明显体现捕食关系，推测是小型鼠繁殖能力强所致
B．通过曲线②与③的关系推断小型鼠与革蜱不是互利共生关系
C．曲线③在K值上下波动，影响K值的主要因素是小型鼠的出生率、死亡率、迁入率和迁出率
D．林区居民森林脑炎发病率会呈现与曲线②相似的波动特征
C
【解析】曲线③和①不能明显体现捕食关系，③的变化可能是小型鼠繁殖能力强所致，A正确；由图中曲线②与③可知，两条曲线不是同升同降的关系，可推测小型鼠与革蜱不是互利共生关系，B正确；曲线③在K值上下波动，影响K值的主要因素是环境，C错误；林区居民因革蜱叮咬而易患森林脑炎，因此可推测发病率会呈现与曲线②相似的波动特征，D正确。故选C。
辨析几种常见的种间关系
（1）对比法分析捕食关系和竞争关系
1）捕食坐标曲线的判断（如图A）
a．从最高点判断，一般情况下，被捕食者数量多，捕食者数量少。
b．从变化趋势看，先达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。
（2）种间竞争坐标曲线的判断（如图B）
a．看最终结果：一种生物数量（甲）增加，另一种生物数量（乙）减少，甚至降为0的曲线为竞争曲线。
b．看影响因素：只要曲线中提示两种生物有共同的空间和食物，则为竞争关系。
& 解题技巧
（2）种内斗争和种间竞争的区别
种内斗争与种间竞争的区别：简记为“同斗争”“异竞争”。“同斗争”：同种生物争夺资源和空间是种内斗争，如公羚羊争夺配偶。“异竞争”：不同种生物争夺资源和空间是竞争，如水稻和稗草争夺阳光。
& 解题技巧

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