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第二单元　种群和群落
第1讲　种群的特征和数量的变化
1.种群的特征(Ⅰ)(中频) 3.探究培养液中酵母菌数量的动态变化(实验)
2.种群的数量变化(Ⅱ)(中频)
　种群的特征
1．种群密度
(1)概念：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)调查方法
①样方法
适用范围 植物、活动范围小的动物
取样关键 随机取样
常用取样法 五点取样法、等距取样法
②标志重捕法
a．适用范围：活动能力强、活动范围大的动物。
b．计算公式：N＝M×n/m(N为种群数量，M为标记个体数，捕捉数量为n，被捕捉个体中被标记个体数为m)。
(3)调查种群密度的意义
对农林害虫的监测和预报，渔业上捕捞强度的确定等都具有重要意义。
2．出生率和死亡率、迁入率和迁出率
若某城市2012年出生10人，死亡2人，迁入20人，迁出13人，该城市总人口数为1 000人。
(1)出生率＝新出生的个体数目÷个体总数＝10‰
(2)死亡率＝死亡的个体数目÷个体总数＝2‰
(3)迁入率＝迁入的个体数目÷个体总数＝20‰
(4)迁出率＝迁出的个体数目÷个体总数＝13‰
3．年龄组成
(1)概念：种群中各年龄期的个体数目的比例。
(2)类型(如图)
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\1-2.tif" \* MERGEFORMAT
　　　　 A　　　B　　　C
根据上图分析，将各年龄组成类型、名称、特点及种群密度的变化趋势用线连起来。
类型　　年龄组成　　　种群密度　　　类型名称
类型特点 的变化趋势
A　　a．幼年个体少，
　老年个体多　 Ⅰ.增大　　　　D　稳定型
B　　b．各年龄个体
　比例适中　　Ⅱ.减小　　　　E　增长型
C　　c．幼年个体多，
　老年个体少　 Ⅲ.基本不变　　F　衰退型
【提示】　A－c－Ⅰ－E　B－b－Ⅲ－D　C－a－Ⅱ－F
4．性别比例
种群中雌雄个体数目的比例。
【判断】　
(1)稳定型的种群数量在近期一定保持稳定。(×)
【提示】　不一定。若近期气候恶劣、食物短缺、频发传染病等，种群数量会减少。
(2)性别比例是通过影响种群的出生率和种群的死亡率间接影响种群密度。(×)
【提示】　不是。性别比例主要影响出生率，不影响死亡率。
(3)年龄大小、随机分布、种群密度均属于种群的数量特征。(×)
【提示】　年龄大小属于种群的个体特征，随机分布属于种群的空间特征。
　种群的数量变化
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\1-3.tif" \* MERGEFORMAT
①　　　　　　　　　　②
1．种群增长的“J”型曲线，如图①。
(1)产生原因：在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下。
(2)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)。
(3)曲线特点：种群的数量以一定的倍数增长。
2．种群增长的“S”型曲线，如图②。
(1)产生原因：环境条件的制约，包括资源、空间、食物和天敌等。
(2)曲线特点：种群数量达到环境条件所允许的最大值(K值)后将停止增长，有时在K值左右保持相对稳定。
【判断】　
(1)气候、食物、天敌、传染病等都是影响种群数量变化的外界因素。(√)
(2)种群数量的变化包括种群数量的增长和波动。(×)
【提示】　种群数量也会下降，甚至消亡。
(3)对于“S”型曲线，同一种群的K值是固定不变的，与环境因素无关。(×)
【提示】　K值并非一成不变的，随环境的改变而发生变化。
(4)“J”型增长曲线的增长率是一定的，而增长速率逐渐增加。(√)
(5)培养液中酵母菌的种群数量在培养早期呈“J”型增长。(√)
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\1-4.tif" \* MERGEFORMAT
种群的数量特征和种群密度的调查方法
1.各数量特征间的关系(如图)
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\1-5.tif" \* MERGEFORMAT
(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群密度变化的直接因素。
(3)年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势，性别比例能够间接影响种群个体数量变动：
①年龄组成种群密度
②性别比例种群密度
2．种群密度的调查方法
( http: / / www.21cnjy.com )
样方法的适用对象和范围
(1)样方法不仅能调查生物的种群密度，还能调查群落中植物的丰富度。
(2)样方法并非只适用于植物，对于活动能力弱、活动范围小的动物或虫卵也可用样方法调查其种群密度。
　(2012·新课标全国卷)某岛屿上生活着一种动物，其种群数量多年维持相对稳定。该动物个体从出生到性 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\2.TIF" \* MERGEFORMAT 成熟需要6个月。右图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄组的个体数)。关于该种群的叙述，错误的是(　　)
A．该种群10月份的出生率可能为零
B．天敌的迁入可影响该种群的年龄结构
C．该种群的年龄结构随着季节更替而变化
D．大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度
【思路分析】　　解答此题的思维导图如下：
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\B668.TIF" \* MERGEFORMAT
【解析】　　解答本题的关键是理解各种因素 ( http: / / www.21cnjy.com )对种群数量的影响。据图可知，不同月份种群的年龄结构不同，其中4至10月份，个体逐渐发育到性成熟，12月份没有未成熟个体，表明在10月份种群的出生率可能为零，A、C两项正确。天敌迁入后，会捕食该种群中年幼或弱小的个体，影响种群的年龄结构，B项正确。大量诱杀雄性个体会降低种群的出生率，从而对种群的密度产生影响，D项错误。
【答案】　D
种群年龄组成的类型及判断技巧
1．明确图示类型
(1)模式图
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\B669.TIF" \* MERGEFORMAT
增长型 稳定型 衰退型
(2)统计图
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\B670.TIF" \* MERGEFORMAT
　　　 稳定型　　　　　　增长型
(3)曲线图
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\B671.TIF" \* MERGEFORMAT
　　　　　　 增长型　　　　　　　衰退型
(4)柱形图
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\B672.TIF" \* MERGEFORMAT
2．关注组成特点，准确判断类型：无论何种图 ( http: / / www.21cnjy.com )形，均应注意各年龄段个体的比例。增长型中的幼年个体多、老年个体少，稳定型中的各年龄段个体比例适中，衰退型中的幼年个体少、老年个体多。
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\高考命题方向.TIF" \* MERGEFORMAT
考向1　种群的特征与群落等综合考查
1．(2012·福建高考)科技人员选取某地同一自然条件下三种不同类型的茶园，进行物种丰富度的调查，结果如下图。据图判断正确的是(　　)
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\226.TIF" \* MERGEFORMAT
A．纯茶园物种数变化幅度最小，不易产生暴发性虫害
B．杉茶间作园各物种的种群密度在10月份时最大
C．梨茶间作园的营养结构在6月份时最为复杂
D．人类生产活动不会改变茶园的群落结构
【解析】　　纯茶园内的物种丰富度较小，该生 ( http: / / www.21cnjy.com )态系统的抵抗力稳定性在三种茶园中最低，容易产生暴发性虫害，A项错误。物种丰富度与种群数量无关，据图可知，10月份的杉茶间作园的物种数最多，但并不能说明各物种在此时的种群密度最大，B项错误。据图可知，6月份时，梨茶间作园的物种数最多，此生态系统中的食物链和食物网较其他生态系统的复杂，其营养结构也最为复杂，C项正确。人类对茶园除草和喷施农药等活动能减少茶园中的物种数，所以人类的活动可以对茶园的群落结构造成影响。
【答案】　C
考向2　影响种群密度的因素
2．(2012·四川高考节 ( http: / / www.21cnjy.com )选)为防治农田鼠害，研究人员选择若干大小相似、开放的大豆田，在边界上每隔一定距离设置适宜高度的模拟树桩，为肉食性猛禽提供栖息场所。设桩一段时间后，测得大豆田中田鼠种群密度的变化如下图所示。请回答下列问题。
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\361.TIF" \* MERGEFORMAT
(时间点：a 大豆萌芽；b 株冠形成；c 开花结实；d 植株萎蔫)
(1)该生态系统中田鼠的种群密度是由_ ( http: / / www.21cnjy.com )____________决定的；b点以后田鼠种群密度大幅上升，从田鼠生存环境变化的角度分析，其原因是___________________________。
(2)与曲线Ⅱ相比，曲线Ⅰ所示环境中猛禽的密度___。
【解析】　　(1)决定该生态系统中 ( http: / / www.21cnjy.com )种群密度变化的直接因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。由于农田中食物增多提供了生活保障，株冠形成提供了合适的生存环境，所以b点以后田鼠种群密度增加。
(2)与曲线Ⅱ相比，曲线Ⅰ田鼠的种群密度较小，则猛禽的种群密度较大。
【答案】　(1)出生率和死亡率、迁入率和迁出率　株冠形成有利于躲避天敌、食物增加　(2)较大
种群数量的变化
1.“J”型曲线和“S”型曲线
项目 “J”型曲线 “S”型曲线
前提条件 理想状态：(1)食物、空间条件充裕(2)气候适宜(3)没有敌害、疾病 现实状态：(1)食物、空间有限(2)各种生态因素综合作用
K值的有无 无 有
联系 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\1-12.tif" \* MERGEFORMAT 两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不同，对种群增长的影响不同
2.K值与K/2在实践中的应用
灭鼠 捕鱼
K/2(最大增长速率) 灭鼠后，鼠的种群数量在K/2附近，这时鼠的种群数量会迅速增加，无法达到灭鼠效果 使鱼的种群数量维持在K/2，捕捞后，鱼的种群数量会迅速回升
K值(环境容纳量) 改变环境，降低K值，使之不适合鼠生存 保证鱼生存的环境条件，尽量提升K值
(1)K值不是一成不变的：
K值会随着环境的改变而发生变化，
当环境遭到破坏时，K值会下降；
反之，K值会上升。
(2)增长率≠增长速率：
①“J”型曲线反映的种群增长率是一定的，
而增长速率逐渐增加；
②“S”型曲线反映的种群增长率逐渐降低，
而种群增长速率是先逐渐增大后逐渐减小的。
　(2012·重庆高考)
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\365.TIF" \* MERGEFORMAT
如图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图，下列叙述错误的是(　　)
A．为有效防止蝗灾，应在a点之前及时控制种群密度
B．a～b段，该种群的增长率与种群密度之间呈正相关
C．利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现
D．控制种群数量在d～e水平，有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性
【思路分析】　　
识图东亚飞蝗种群初始阶段增长为
“S”型增长a点时东亚飞蝗的增长率最大分析、判断符
合题意选项c点种群数量最大d、e段种群数量处于较低水平
【解析】　　由图中看出，该东亚飞蝗 ( http: / / www.21cnjy.com )种群初始阶段种群增长曲线为S型。在a点时种群增长率最大，为了有效防治蝗灾，应在a点之前及时控制种群密度，故A项正确。a～b段种群增长率越来越小，但种群密度不断增加，二者不呈正相关，故B项错误。性引诱剂可以诱杀雄虫，改变种群的性别比例，可用于防治害虫，C项正确。将蝗虫种群数量控制在一定范围内，既不使其灭绝，也不使其成灾，有利于维持食物链的稳定，维持生态系统的抵抗力稳定性，D项正确。
【答案】　B
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\高考命题方向.TIF" \* MERGEFORMAT
考向1　从种内关系和种间关系相结合角度考查
3．(2012·浙江高考)下图是某相对稳定的 ( http: / / www.21cnjy.com )生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量变化关系的示意图(图中不同阴影的面积表示不同比例尺下的个体数量)。下列有关叙述错误的是(　　)
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\190.TIF" \* MERGEFORMAT
A．图中所含的食物链为捕食食物链
B．这些生物的种群数量在各自的K值上下波动
C．旅鼠的种群数量主要是由外源性因素调节的
D．旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间的数量变化是一种正反馈调节
【解析】　　从图中可以看出 ( http: / / www.21cnjy.com )，植物数量增加，旅鼠和旅鼠的天敌的数量也随之增加，可推知图中所含的食物链为捕食食物链，A项正确；分析已知条件，此生态系统相对稳定，可知这些生物的数量将不会有太大的变化，均围绕各自的K值上下波动，B项正确；旅鼠的种群数量主要受食物及天敌数量的影响，C项正确；旅鼠的天敌增多，使旅鼠数量减少，又影响其天敌数量并导致天敌数量减少，这种负反馈调节能维持生态系统的相对稳定，D项错误。
【答案】　D
考向2　种群数量变化与生态知识的综合考查
4．(2013·重庆高考)某山区坡地生态环境破坏严重，人们根据不同坡度，分别采取保护性耕作、经济林种植和封山育林对其进行了治理。
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\W18.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)陡坡在封山育林后若 ( http: / / www.21cnjy.com )干年内，经历了一年生草本、多年生草本和灌木三个阶段，其典型物种的种群密度变化如图所示。调查植物种群密度常用的方法是________。图中，O→a，物种①密度上升，原因是在适宜条件下，物种①的________________；b→c，物种①逐渐消失，物种②密度逐渐降低到相对稳定，原因是物种②能耐受________；c点后，在适宜气候条件下群落中最终占主导地位的植物类型将是________。
(2)该坡地经治理后，既扩大了植被覆盖 ( http: / / www.21cnjy.com )面积，增加了对大气中________的固定，又提高了经济产出，初步实现了生态效益和经济效益的同步发展。
【解析】　　(1)调查植物种群密度常用 ( http: / / www.21cnjy.com )的方法是样方法。直接决定种群密度大小的因素是出生率和死亡率。出生率大于死亡率，种群密度会上升。在陡坡上，物种②密度最终能保持相对稳定，是因为其能耐受弱光。在气候适宜的条件下，群落演替最终的优势种是乔木，因此乔木在群落中最终占主导地位。(2)扩大植被覆盖面积，可增加对大气中碳元素(CO2)的固定。
【答案】　(1)样方法　出生率大于死亡率　弱光　乔木
(2)碳元素(CO2)
高考必备实验
探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
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；在有限的环境下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。
2．实验流程
(1)酵母菌培养——液体培养基，无菌条件
(2)振荡培养基——酵母菌均匀分布于培养基中
(3)观察并计数——
　　　　
(4)重复(2)、(3)步骤——连续观察7天，统计数目
(5)绘图分析——
3．注意事项
(1)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计数相邻两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：
SHAPE \* MERGEFORMAT ( http: / / www.21cnjy.com )
(4)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
(5)血细胞计数板使用后，用自来水冲洗，切勿用硬物洗刷，洗后自行晾干或用吹风机吹干。
【即时巩固】
(2013·安徽淮南一模)如图表示 ( http: / / www.21cnjy.com )在锥形瓶中用不同方式培养酵母菌时的种群增长曲线。图中曲线⑤是空白对照组，其余曲线代表每3 h、12 h、24 h换一次培养液及不换培养液但保持pH恒定4种不同情况下酵母菌种群增长曲线。下列叙述不正确的是(　　)
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\B674.TIF" \* MERGEFORMAT
A．①②③分别代表每3 h、12 h、24 h换一次培养液的种群增长曲线
B．在保持培养液的更换频率不变的情况下，曲线①将保持J型增长
C．造成曲线⑤K值较小的原因可能是代谢产物的积累、pH变化、溶解氧不足等
D．若用血细胞计数板统计细胞数量，不能直接从静置的培养瓶中取出培养原液进行计数
【解析】　　锥形瓶中用不同方式培养酵母菌 ( http: / / www.21cnjy.com )的种群增长属于密封环境中的种群增长，影响培养液中的种群数量变化因素除营养条件外，还有培养液体积、温度、代谢产物的积累、pH变化、溶解氧不足等，在有限的环境条件下，酵母菌种群数量呈“S”型增长，B错误；取样前要将锥形瓶轻轻振荡几次，目的是使培养液中酵母菌均匀分布减小误差，D正确。
【答案】　B
“K”值的不同表示方法
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\1-15.tif" \* MERGEFORMAT
1．图中A、B、C、D时间所对应的种群数量为K值，A′、C′、D′时间所对应的种群数量为K/2值。
2．明确K值的含义是确定K值的基础，K值是一定环境中种群数量的最大值，在K值时，种群的出生率＝死亡率，增长率为零，增长速率为零。
　(2013·江苏省宿迁市高三三模)罗非鱼是杂食性鱼类，某实验基地水库中放养了一批罗非鱼。其监测数据显示，a～e段这种罗非鱼的种群数量发生了明显波动，调查发现有人在该水库中放生了大型肉食性鱼(FNE)，一段时间后，罗非鱼种群数量达到了相对稳定状态(见图)，据图推测，下列说法错误的是(　　)
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\B675.TIF" \* MERGEFORMAT
注：K0是罗非鱼种群在理想条件下的环境容纳量
A．罗非鱼种群在a～b段呈“J”型增长
B．FNE最可能在c点对应的时间进入水库
C．在捕食压力下，罗非鱼种群的环境容纳量接近K2
D．出现水华现象时，毒藻产生的藻毒素会在FNE体内富集
【解析】　　由图知罗非鱼种群在a～b ( http: / / www.21cnjy.com )段呈“J”型增长；但在b点后种群增长速率下降，有可能是由于此时有人在该水库中放生了大型肉食性鱼(FNE)；在捕食压力下罗非鱼的种群数量增加趋于缓慢，达到环境容纳量后，罗非鱼种群的环境容纳量在K2附近上下波动；水库中的浮游动物为初级消费者，罗非鱼为杂食性动物，以毒藻和浮游动物为食，FNE为最高营养级，毒藻产生的藻毒素会在FNE体内富集。
【答案】　B
【即时巩固】
　(2014·浙江联考)种群在理想环境 ( http: / / www.21cnjy.com )中，呈“J”型曲线增长(如图中甲)；在有环境阻力条件下，呈“S”型曲线增长(如图中乙)。结合下图分析，下列有关种群增长曲线的叙述，正确的是(　　)
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\B673.TIF" \* MERGEFORMAT
A．若图示大草履虫种群增长曲线，则e点后增长速率为0
B．为保护鱼类资源，捕捞的最佳时机应选择在c点
C．若图示蝗虫种群增长曲线，则虫害防治应在c点之后
D．K值是环境容纳量，一般不随环境的变化而改变
【解析】　　e点种群数量达到K ( http: / / www.21cnjy.com )值，此时增长速率为0；为保护鱼类资源，捕捞作业时，应把握在c点之后进行；防治虫害应在蝗虫出现时，即a点；环境容纳量随环境变化而变化。
【答案】　A
2讲　群落的结构和演替
1.群落的结构特征(Ⅰ)(中频) 3.土壤中动物类群丰富度的研究(实验)
2.群落的演替(Ⅰ)(中频) 4.探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替(实验)
　群落的结构
1．群落
(1)概念要点：①同一时间；②一定区域；③各种生物种群。
(2)特征：物种的丰富度、种间关系、空间结构、群落的演替等。
2．群落的物种组成
(1)群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。
(2)丰富度
①概念：群落中物种数目的多少。
②常用统计方法：记名计算法和目测估计法。
3．种间关系(连线)
生物　　 　　种间关系　　　图示
1．猞猁与雪兔　　a．互利共生　　①
2．稗草与水稻 b．寄生 ②
3．蛔虫与人 c．竞争 ③
4．大豆与根瘤菌 d．捕食 ④
【提示】　1—d—③　2—c—④　3—b—②　4—a—①
4．群落的空间结构
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\B689.TIF" \* MERGEFORMAT
图甲　　　　　　　　　　　图乙
(1)写出图中群落空间结构的类型：
图甲：垂直结构，图乙：水平结构。
(2)根据上图分析，决定群落空间结构的主要因素：
图甲：①植物分层：阳光。
②动物分层：栖息空间和食物条件。
图乙：地形的变化、土壤湿度、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与动物的影响等。
【判断】　
(1)一个池塘中的各种鱼和植物构成了一个生物群落。(×)
【提示】　生物群落是一定区域中各种生物种群的集合。
(2)捕食关系对于维持种群的稳定有重要作用。(√)
(3)随机扫取表层土取样，可以调查土壤小动物类群丰富度。(×)
【提示】　调查土壤中动物类群丰富度应该用取样器取样法采集不同土层的动物类群。
(4)竹林中竹子高低错落有致，体现了群落的分层现象。(×)
【提示】　竹林中的竹子属同一种群，而分层现象为群落的垂直结构特征。
　群落的演替
1．概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。
2．演替的类型
初生演替 次生演替
特点 时间长，演替缓慢 时间短，演替快速
实例 在沙丘、火山岩、冰川泥上发生的演替 在火灾过后的草原、弃耕农田上发生的演替
3.写出群落演替的一般过程
裸岩阶段→地衣阶段→苔藓植物阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
4．人类活动对群落演替的影响
(1)人类活动使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
(2)有利于群落演替的人类活动：退耕还林等(举一例)。
(3)不利于群落正常演替的活动：填湖造地等(举一例)。
【判断】　
(1)群落的演替是取而代之。(×)
【提示】　群落的演替是一种优势取代。
(2)若时间允许，弃耕的农田总会形成森林。(×)
【提示】　还要考虑人类的活动对群落演替的影响。
(3)群落演替的根本原因在于群落内部，人类活动不会改变自然演替的方向和速度。(×)
【提示】　人类活动可使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\1-26.tif" \* MERGEFORMAT
群落的种间关系
关系名称 数量坐标图 物种利害关系 特点 举例
A B
互利共生 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\1-27.tif" \* MERGEFORMAT ＋ ＋ ①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②数量上两种生物呈现出“同生共死”的同步性变化 大豆与根瘤菌
寄生 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\1-28.tif" \* MERGEFORMAT ＋ － 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 噬菌体与被侵染的细菌　
竞争 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\1-29.tif" \* MERGEFORMAT ＋－ －－ ①一般生态需求越接近的不同物种间竞争越激烈②两种生物生存能力不同如图a；两种生物生存能力相同如图b 牛与羊；农作物与杂草
捕食 ①一种生物以另一种生物为食②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 羊和草；狼与羊
　注：“＋”表示有利，“－”表示有害。
三种易混的种间关系曲线辨析
(1)互利共生曲线——同步性变化(同生共死)。
(2)捕食曲线——不同步变化的此消彼长(不会导致某种生物灭绝)。
(3)竞争曲线——看最终结果，一种数量 ( http: / / www.21cnjy.com )增加，另一种下降甚至降为0；只要曲线中提示两种生物有共同的空间或食物，则必为竞争，竞争激烈程度取决于空间、食物的重叠范围。
　(2013·海南高考)甲、乙、丙是食性相同的、不同种的蝌蚪，三者之间无相互捕食关系。某研究小组在4个条件相同的人工池塘中各放入1 200只蝌蚪(甲、乙、丙各400只)和数量不等的同种捕食者，一段时间后，各池塘中3种蝌蚪的存活率如下表：
池塘编号 捕食者数量/只 蝌蚪存活率/%
甲 乙 丙
1 0 87 7 40
2 2 58 30 25
3 4 42 32 11
4 8 20 37 10
下列推测不合理的是(　　)
A．捕食者主要捕食甲和丙
B．蝌蚪的种间竞争结果可能受捕食者影响
C．无捕食者时蝌蚪的种间竞争可能导致乙消失
D．随着捕食者数量增加，乙可获得的资源减少
【思路分析】　　解答此题的思维流程如下：
提取表中
数据信息随捕食者增加，甲、丙
的存活率减小幅度增大为乙提供
资源空间无捕食者，乙的数
量会急剧减少甲、乙、丙间竞
争中乙较弱淘汰
错误
选项
【解析】　　随着池塘捕食者数量的增加，甲、 ( http: / / www.21cnjy.com )丙蝌蚪存活率降低，乙成活率升高，说明捕食者的食物主要是甲和丙，随着捕食者数量增加，乙可获得的资源增加，A正确、D错误；三种蝌蚪由于有相同的食物来源和生存空间而构成竞争关系，但捕食者的介入改变了它们原有的竞争，B正确；无捕食者时，乙蝌蚪的存活率最低，说明无捕食者时乙的竞争力最弱，乙可能消失，C正确。
【答案】　D
要正确区分竞争和捕食的关系：
(1)竞争是不同种生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生斗争，并不以直接获得食物为目的。
(2)捕食则是一种生物以另一种生物为食，目的是获得食物与能量，用以维持自身的生存，鲈鱼以本种的幼鱼为食属于种内斗争，不属于捕食。
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\高考命题方向.TIF" \* MERGEFORMAT
考向1　群落的种间关系与生态系统的结构、功能的综合考查
1．(2012·海南高考)疟 ( http: / / www.21cnjy.com )原虫在人体内只能进行无性生殖，在按蚊体内才进行有性生殖。人被感染疟原虫的按蚊叮咬后可患疟疾。在水中，按蚊幼虫(孑孓)以藻类和细菌为食，同时又被鱼类捕食。下列叙述错误的是(　　)
A．疟原虫与人是寄生关系
B．疟原虫与按蚊是共生关系
C．藻类属于生产者，孑孓和鱼类属于消费者
D．鱼类与藻类既存在捕食关系，也存在竞争关系
【解析】　　根据题中信息可断定疟原虫与 ( http: / / www.21cnjy.com )人为寄生关系，A正确；疟原虫也可以感染按蚊，则疟原虫与被其感染的按蚊间为寄生关系，B错误；藻类能够进行光合作用，属于生产者，孑孓以藻类和细菌为食，是初级消费者，鱼类可捕食孑孓，为次级消费者，C正确；鱼类以藻类为食，二者为捕食关系，同时鱼类和藻类植物在水中因生存空间、氧气等资源而存在一定的竞争关系。
【答案】　B
考向2　从群落的种间关系与进化的关系角度考查
2．(2012·北京高考)金合欢蚁生活 ( http: / / www.21cnjy.com )在金合欢树上，以金合欢树的花蜜等为食，同时也保护金合欢树免受其他植食动物的伤害。如果去除金合欢蚁，则金合欢树的生长减缓且存活率降低。由此不能得出的推论是(　　)
A．金合欢蚁从金合欢树获得能量
B．金合欢蚁为自己驱逐竞争者
C．金合欢蚁为金合欢树驱逐竞争者
D．金合欢蚁和金合欢树共同(协同)进化
【解析】　　金合欢蚁以金合欢树的花蜜等为 ( http: / / www.21cnjy.com )食，因此金合欢蚁可从金合欢树获得能量，A项正确；由于金合欢蚁和其他植食动物都以金合欢树为食，金合欢蚁又可保护金合欢树免受其他植食动物的伤害，因此金合欢蚁与其他植食动物间是竞争关系，B项正确；金合欢蚁驱逐的是自己的竞争者，而不是金合欢树的竞争者，C项错误；金合欢蚁与金合欢树在长期的进化过程中相互选择，共同进化，D项正确。
【答案】　C
群落的结构和演替
1.群落的结构
(1)垂直结构
①植物的垂直结构：
a．具体表现：植物群落垂直方向上的分层。
b．影响因素：主要与光照强度有关，群落中的光照强度总是随高度的下降而逐渐减弱(如图所示)。
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\B690.TIF" \* MERGEFORMAT
环境因素　生态因素　　森林中植物的垂直分布
②动物的垂直结构：主要原因是植物为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。
(2)水平结构
在水平方向上由于光照强度、地形、盐碱度和湿度等因素的影响，不同地段上分布着不同生物种群。
(3)群落结构形成的原因和意义
①原因：群落结构与环境中生态因素有关，群落结构的具体表现都是在长期自然选择的基础上形成的对环境的适应。
②意义：生物在垂直方向及水平方向上的配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。
由群落可联系的知识
(1)联系种群：在一定自然区域的所有种群构成群落。
(2)联系生态系统：群落是生态系统中的生物成分，生态系统还包括群落中的生物所处的生存环境。
(3)联系生命系统的结构层次：群落属于生命系统的结构层次之一。
2．群落的演替
(1)过程
群落演替的过程可人为地划分为三个阶段：
①侵入定居阶段：一些物种侵入裸地定居成功并改良了环境，为以后侵入的同种或异种物种创造有利条件。
②竞争平衡阶段：通过种内斗争或竞争，优势物种定居并繁衍后代，劣势物种被排斥，相互竞争过程中共存下来的物种在资源上达到相对平衡。
③相对稳定阶段：资源利用更为充分有效，群落结构更加完善，有比较固定的物种组成和数量比例，群落结构复杂，层次多。
(2)群落演替的原因
①环境不断变化，为群落中某些物种提供有利的繁殖条件，而对另一些物种生存产生不利影响。
②生物本身不断进行繁殖、迁徙。
③群落内部由于生命活动造成内部环境改变。
④种内和种间关系不断发生变化。
⑤人类活动的干扰。
(3)群落演替的结果
演替方向 演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间而变化的有序过程，因而它往往是能预见的或可测的
能量 一般总生产量增加，群落的有机物总量增加
结构 一般生物种类越来越多，群落的结构越来越复杂
稳定性 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变化，一般稳定性越来越高
(1)演替不是一个无休止的过程：
任何环境下的演替都要最终达到一个成熟阶段，这 ( http: / / www.21cnjy.com )时候群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态。此时物种与环境之间高度协调，能量和物质的利用率高，生态系统抵抗力稳定性也高。
(2)演替并不是“取而代之”：
演替过程中一些种群取代另一些种群，是一种“优势取代”而非“取而代之”，如形成森林后，乔木占据优势地位，但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。
　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间内的不同群落当做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、常绿阔叶林和针叶林4个群落的相关特征，结果如表(叶面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
植被干物质的量(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．4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
【思路分析】　　解答此题的思维导图如下：
数据信息叶面积指数变化为2.48→
6．63→17.76→11.28干物质的增长量依次为178.09 t/hm2，
192．78 t/hm2,21.05 t/hm2对应选项，确
定正确答案不同植被的干物质的量不同
【解析】　　群落演替过程中不同阶段的 ( http: / / www.21cnjy.com )优势物种分别为灌草丛、针叶林、针阔叶混交林、常绿阔叶林。从表中数据分析可知，群落演替过程中，叶面积指数越来越大；从灌草丛到针叶林植被干物质的量增长了184.74－6.65＝178.09(t/hm2)，从针叶林到针阔叶混交林植被干物质的量增长了377.52－184.74＝192.78(t/hm2)，从针阔叶混交林到常绿阔叶林植被干物质的量增长了398.57－377.52＝21.05(t/hm2)，因此B项正确；垂直结构是群落的空间结构之一，任何群落都具备这一结构；植被干物质的量不仅与群落中植被的光合作用、呼吸作用有关，也与植被的种类等有关。
【答案】　B
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\高考命题方向.TIF" \* MERGEFORMAT
考向1　群落的结构、演替与生态系统的稳定性的综合考查
3．(2013·江苏高考)在一段新建公 ( http: / / www.21cnjy.com )路的边坡(甲)上移栽灌木和草本植物以保护边坡，另一段边坡(乙)不进行移栽，其他实验条件相同，1年后两段边坡的检测结果如下表。下列分析合理的是(　　)
边坡 处理方式 植被覆盖率(%) 小型土壤动物 土壤有机质(g/kg)
个体数 物种数
甲 种植植物 97 37 260 19.8
乙 不干预 8 9 28 11.9
A.可以推测移栽植物会降低该群落结构的稳定性
B．小型土壤动物的增多是移栽植物的预期结果
C．边坡甲上因没有移栽乔木而不可能自然长出乔木
D．边坡甲上的群落演替会随时间延长而逐渐加剧
【解析】　　移栽植物后，生物的种类增加， ( http: / / www.21cnjy.com )能提高该群落结构的稳定性，A项错误；移栽植物后，植物能为动物提供生存环境，故小型土壤动物的增多是移栽植物的预期结果，B项正确；边坡甲上可能会发生群落的演替而自然长出乔木，C项错误；群落演替达到一个稳定的阶段后就不会随时间延长而继续加剧，D项错误。
【答案】　B
考向2　群落的结构、演替与环境破坏等生态问题的综合考查
4．(2013·新课标全国卷Ⅰ)南 ( http: / / www.21cnjy.com )方某地的常绿阔叶林曾因过度砍伐而遭到破坏。停止砍伐一段时间后，该地常绿阔叶林逐步得以恢复。下表为恢复过程中依次更替的群落类型及其植物组成。
演替阶段 群落类型 植物种数(种)
草本植物 灌木 乔木
1 草丛 34 0 0
2 针叶林 52 12 1
3 针、阔叶混交林 67 24 17
4 常绿阔叶林 106 31 16
回答下列问题：
(1)该地常绿阔叶林恢复过程中群落演 ( http: / / www.21cnjy.com )替的类型为________演替。常绿阔叶林遭到破坏后又得以恢复的原因，除了植物的种子或者繁殖体可能得到保留外，还可能是原有的________条件也得到了基本保留。
(2)在由上述群落构成的相应生态系统中，恢复力稳定性最强的是________生态系统，抵抗力稳定性最强的是________生态系统。
(3)与草丛相比，针叶林中的动物分层现象较为________(填“简单”或“复杂”)，原因是____________。
【解析】　　根据题干提供的信息，了解演替初始条件并根据演替过程中生物群落的变化，结合对次生演替、恢复力稳定性等概念的理解进行解答。
(1)该演替是在原有的土壤、种子等条件基本保留的情况下进行的，属于次生演替。
(2)恢复力稳定性与生态系统的营养结构呈负相关，即营养结构越简单，恢复力稳定性越强；营养结构越复杂，恢复力稳定性越弱。
(3)生态系统中植物种类越多，对于阳光的争夺越激烈，植物分层越多且明显，而动物分层与植物分层的复杂程度呈正相关。
【答案】　(1)次生　土壤　(2)草丛　常绿阔叶林
(3)复杂　针叶林中植物群落的垂直结构更复杂
高考必备实验
土壤动物类群丰富度的研究
步骤 实施
提出问题 如：土壤中有哪些小动物，它们的种群密度是多少
制订计划 包括三个操作环节：取样；观察和分类；统计和分析
实施计划 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 ①诱虫器取样②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 丰富度的统计方法：记名计算法和目测估计 ( http: / / www.21cnjy.com )法。记名计算法是指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大，种群数量有限的群落。目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。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，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构也越复杂
(1)从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。
(2)尽可能多地收集小动物。收集小动物时，根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。
(3)从同样营养土壤中采集的样本，多组同学进行统计比较。
(4)识别命名要准确，并进行分类。
(5)远离危险地带，不要破坏当地环境。
【即时巩固】
下图是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置。下列有关叙述中不正确的是(　　)
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "\\\\文件在这里\\本地磁盘 (e)\\2015\\新坐标\\3.19\\人教生物\\c12.tif" \* MERGEFORMAT
A．A装置的花盆壁C和放在其中的土壤之间不要留有空隙
B. B装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集
C. A装置主要是利用土壤动物趋暗、避高温、趋湿的习性采集
D. 用B装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中
【解析】　　由图可知，A装置 ( http: / / www.21cnjy.com )主要是利用土壤动物趋暗、避高温、趋湿的习性采集，其中的花盆壁C和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于小动物的采集和空气流通；B装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集，用B装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，也可以放到试管中。
【答案】　A
统计调查类实验的步骤及结果分析
1．调查类实验概述
研究对象是客观存在的事实和现象。通过调查了解，提出自己的观点和获得结论。
2．调查类实验的一般步骤
确定调查方法→选取对象→确定范围→制订记录表格→结果分析。
3．归纳总结
(1)常用的调查方法：询问 ( http: / / www.21cnjy.com )法、问卷调查法、取样调查法(样方法、标志重捕法、取样器取样法)、野外观察法、社会调查法、实验法等。如调查人类红绿色盲的发病率用询问法或问卷调查法；调查土壤中螨虫的种群密度用取样器取样法。
(2)选取的调查对象和范围一定要科学合理。 ( http: / / www.21cnjy.com )如调查人类红绿色盲的发病率，应在人群中调查人类红绿色盲患者人数，而不是在患者家系中调查。调查人类红绿色盲的遗传方式应在患者家系中调查。
(3)根据调查目的科学制订记录表格。如调查人 ( http: / / www.21cnjy.com )类红绿色盲的发病率的表格中，应该分别列出男性患者人数、女性患者人数、男性总数、女性总数、男性发病率、女性发病率。因为此病是伴性遗传病，男女发病率不同。
4．调查结果的分析
(1)调查类实验结果的表示方法
①现象描述法：如“土壤中小动物类群丰富度的研究”的实验结果可以用多度等级“多、较多、较少、少”等表示。
②数据统计法：如“调查某地某种生物的种群密度”的实验结果可以通过样方法或标志重捕法计算得出的数据来表示。
(2)结果分析的方法：对比现象变化或数据变化，找到规律，得出结论。
　(2013·山东滨州一模)下列有关调查、实验的描述错误的一组是(　　)
内容 方法 实验要点
A 人群中遗传病的发病率 实际调查法 要选择群体中发病率较高的单基因遗传病
B 种群密度调查 样方法 随机选取不同大小的样方，统计种群密度平均值
C 探究酵母菌种群数量变化 抽样检测计数 取样之前试管要轻轻振荡
D样法采集 研究土壤小动物丰富度 取样器取 采集的小动物可以放在体积分数为70%的酒精中
【解析】　　调查人群中遗传病的发病率，要选择 ( http: / / www.21cnjy.com )群体中发病率较高的单基因遗传病，调查遗传病的遗传方式，选择患者家系，A正确；种群密度调查对植物常用样方法，注意事项是随机选取相同大小的样方，统计种群密度平均值，对动物常用标志重捕法，B错误；探究酵母菌种群数量变化用抽样检测计数的方法，取样之前试管要轻轻振荡使酵母菌混合均匀，保证实验结果准确，C正确；研究土壤小动物丰富度常用取样器取样法采集，采集的小动物可以放在体积分数为70%的酒精中，D正确。
【答案】　B
【即时巩固】
　(2014·东北师大附中检测)下列调查活动或实验中，计算所得数值与实际数值相比，可能偏小的是(　　)
A．标志重捕法调查褐家鼠种群密度时标志物脱落
B．调查某遗传病的发病率时以患者家系为调查对象
C．样方法调查蒲公英种群密度时在分布较稀疏的地区取样
D．用血细胞计数板计数酵母菌数量时统计方格内和在相邻两边上的菌体
【解析】　　标志重捕法调查褐 ( http: / / www.21cnjy.com )家鼠种群密度时标志物脱落，会使计算所得数值偏大；调查某遗传病的发病率时以患者家系为调查对象，也会使发病率偏高；用血细胞计数板计数酵母菌数量时比实际活菌数偏大；样方法调查蒲公英种群密度时在分布较稀疏的地区取样，计算所得数值与实际数值相比，可能偏小。
【答案】　C

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