种群的特征和数量变化1.种群的概念种群是指在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。注意：①种群个体间可以自由交配，从而实现基因交流。②种群是繁殖和进化的基本单位。2.种群的特征（1）分类：包括数量特征、空间特征和遗传特征。种群研究的核心问题是种群数量的变化.（2）数量特征Ⅰ.种群密度是种群最基本的数量特征。①定义：单位面积（陆生）或单位体积（水生）内某种群的个体数。②调查方法：1)逐个计数法：适用于分布范围较小、个体较大的种群。2)估算法常用样方法和标志重捕法。注意：（1）“两看法”选择合适的种群密度调查方法（2）样方法与标志重捕法的比较样方法标志重捕法对象植物或活动范围小、活动能力弱的动物(昆虫卵、蚜虫、跳蝻等)活动范围大、活动能力强的动物调查程序注意事项①随机取样②样方大小适中③样方数量不宜太少①调查期间无迁入和迁出、出生和死亡②标志物对所调查动物生命活动无影响针对“样方法”①须做到“随机”取样。这样可以保证调查结果可靠，使估算值更接近实际值。②须把握取样方法——长方形地块“等距取样”，方形地块“五点取样”。③需分别计数并最终求平均值。④须把握如下计数原则：同种生物个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，即只计数相邻两边及顶角上的个体。⑤样方大小适中，且样方数量不宜太少。针对标志重捕法①须牢记估算公式：N总＝；②善于快速确认估算值与“实际值”间的误差：由于再捕中标志者位于分母上——若初捕放归后某些原因致分母增大(如标志物影响其活动)，则估算值偏小；反之，若某些原因致分母减小(如因标志物易脱落；初捕受惊吓，不易被再捕；因标志物致其更易被天敌捕食；被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体稀少处捕获等)，则估算值将偏大。③明确标志重捕法的关键点a.被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象。b.标记物不能过于醒目。c.不能影响被标记对象的正常生理活动。d.标记物不易脱落，能维持一定时间。（3）对于有趋光性的昆虫，还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查它们的种群密度。Ⅱ.直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。①出生率和死亡率出生率：单位时间内,新产生的个体数占整个种群总量的比率。死亡率：单位时间内,死亡的个体数占该种群总数的比率。出生率 死亡率 种群密度增加出生率 = 死亡率 种群密度相对稳定出生率 死亡率 种群密度减小出生率和死亡率直接影响种群密度。②迁入率和迁出率在单位时间内迁入（或迁出 ）的个体数目占该种群个体总数的比率。迁入率和迁出率在研究城市人口变化中具有重要意义。迁入率和迁出率直接影响种群密度。注意1.城市人口的剧增——迁入率＞迁出率造成的。2.中国人口的增长——出生率＞死亡率造成的，不能单纯说是出生率高造成的。3.计划生育政策——控制出生率，使增长率下降。Ш.年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势。年龄组成是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度的。年龄组成种群密度注意：年龄组成为稳定型的种群，种群数量也不一定总是保持稳定。这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄组成，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。年龄组成为衰退型的种群，种群数量一般来说会越来越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敌、迁入率提高等原因而使种群数量增长的情况。IV.性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。（1）概念：种群内具有生殖能力的雌雄个体数目的比例。（2）举例：①利用性外激素诱捕雄蛾——改变性别比例来降低出生率。注意：将性外激素释放到大田里，干扰雌雄蛾正常交尾——降低出生率，不影响性别比例。②性别比例中，♂多于♀的如蚂蚁等；♀多于♂的如人工控制的种群——牛、鸡等。（3）种群的空间特征①含义：种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局。②类型Ⅰ.随机分布指的是每一个个体在种群分布领域中各个点出现的机会是相等的，并且某一个体的存在不影响其他个体的分布。随机分布比较少见，只有在环境资源分布均匀一致、种群内个体间没有彼此吸引或排斥时才容易产生。Ⅱ.均匀分布的特征是，种群的个体是等距分布，或个体间保持一定的均匀的间距。均匀分布形成的原因主要是由于种群内个体之间的竞争。地形或土壤物理性状呈均匀分布等客观因素或人为的作用，都能导致种群的均匀分布。均匀分布在自然种群中极其罕见，而人工栽培的种群（如农田、人工林），由于人为保持其株距和行距一定则常呈均匀分布。Ш. 集群分布的特征是，种群个体的分布很不均匀，常成群、成簇、成块或成斑块地密集分布。其形成原因是：①环境资源分布不均匀，丰富与贫乏镶嵌；②植物传播种子的方式使其以母株为扩散中心；③动物的社会行为使其结合成群。集群分布是最广泛存在的一种分布格局，在大多数自然情况下，种群个体常是成群分布，如放牧中的羊群，培养基上微生物菌落的分布，另外，人类的分布也符合这一特性。3.种群数量的变化及应用（1）研究方法 构建数学模型。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。数学模型可以用来描述、解释和预测种群数量变化。如数学方程式、曲线图等。（2）种群数量波动和下降大多数种群数量总是在波动中；在不利的条件下，种群数量还会急剧下降，甚至消亡。（3）影响种(曹县人为什么被全国骂？曹县人为什么被全国骂有两个说法，说法一：主播把曹县搞得乌烟瘴气。说法二：有些人嫉妒曹县在短视频平台火起来。现在曹县已经牛逼到被大家称为北上广曹，曹县人被全国骂同样是网友的调侃。)群数量变化的因素（4）种群数量的两种增长模型分析注意：（1）种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线比较项目“J”型曲线“S”型曲线增长模型前提条件理想状态：资源无限、空间无限、不受其他生物制约现实状态：资源有限、空间有限、受其他生物制约K值有无无K值有K值种群增长率变化种群增长速率变化适用范围实验条件下或理想条件下自然种群联系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）最大捕捞量≠最大日捕捞量①种群数量达K/2时及时捕捞可以获得可持续利用的最大捕捞量，但不能获得最大日捕捞量。②种群数量略多于K值时捕捞，可获得最大日捕捞量。（3）“S”型曲线中K值与K/2值的分析与应用①K值与K/2值的分析②K值与K/2值的应用（4）种群数量的最大值≠K值，种群数量可能超过K值点拨 K值即环境容纳量，它是指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。种群在某些时段，可能会由于环境条件变化或内部因素影响，其数量偶尔超越K值或偶尔在K值以下，即在K值上下波动，故K值并非任一时刻种群数量的最大值，如下图甲中B、C均非K值，而图乙的“捕食者——猎物”模型中最可能代表猎物和捕食者K值的数据分别为N2和P2。洛特卡－沃尔泰拉模型表明猎物－捕食者种群动态中分为4个时期：①猎物增加(N2→N3)，捕食者也增加(P1→P2)；②猎物减少(N3→N2)，捕食者继续增加(P2→P3)；③猎物(N2→N1)和捕食者(P3→P2)都减少；④捕食者继续减少(P2→P1)，而猎物增加(N1→N2)。如此循环不息。（5）同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。在环境不遭受破坏的情况下，K值会在平均值附近上下波动；当种群偏离平均值的时候，会通过负反馈机制使种群密度回到一定范围内。环境遭受破坏，K值会下降；当生物生存的环境改善，K值会上升。（6）精准解读“λ”内涵，不能准确分析种群增长曲线（1）准确理解“λ”内涵Nt＝N0λt，λ代表种群数量“增长倍数”，而不是增长速率。λ＞1时，种群密度增大；λ＝1时，种群密度保持稳定；λ＜1时，种群密度减小。（2）图示解读：①a段——λ＞1且恒定，种群数量呈“J”型增长；②b段——“λ”尽管下降，但仍大于1，此段种群出生率大于死亡率则种群数量一直增长；③c段——“λ”＝1，种群数量维持相对稳定；④d段——“λ”＜1，种群数量逐年下降；⑤e段——尽管“λ”呈上升趋势，但仍未达到1，故种群数量逐年下降。（7）“S”型增长曲线的开始部分≠“J”型增长曲线点拨 “J”型增长曲线是一种理想条件下的种群数量增长曲线，迁入后种群数量马上呈指数形式增长，不存在适应过程，种群增长率始终保持不变。而“S”型增长曲线的前段是种群对新环境的一个适应阶段，始终存在环境阻力，如食物、空间有限等，种群增长率一直下降。（8）不要混淆种群“增长率”、“增长速率”点拨 种群增长率与增长速率辨析如下：①增长率＝。②增长速率＝一定时间内增长的数量/时间。③“J”型曲线与“S”型曲线的增长率和增长速率曲线。如下曲线：4.(实验)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，而在恒定培养液中当酵母菌种群数量达K值后，还会转而下降直至全部死亡(营养物质消耗、代谢产物积累及pH变化所致)。③计算酵母菌数量可用抽样检测的方法——显微计数法。2.设计实验（3）注意事项①显微镜计数时，对于压在上方格界线上的酵母菌，应遵循“计上不计下，计左不计右”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本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成对照；需要做重复实验，目的是尽量减少误差，需对每个样品计数三次，取其平均值。④如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数，以每小方格内含有4～5个酵母细胞为宜。⑤每天计数酵母菌数量的时间要固定。结果记录最好用记录表，如下：时间/d123456……数量/个⑥培养液中酵母菌种群数量的变化曲线⑦增长曲线的种群数量是先增加后减少。原因是开始时培养液营养物质充足、空间充裕、条件适宜，酵母菌大量繁殖，种群数量剧增；随着酵母菌种群数量的不断增加，营养物质大量消耗、pH急剧变化、有害代谢废物不断地积累，生存条件恶化，酵母菌死亡率开始大于出生率，种群数量下降。（4）血球计数板及相关计算①血球计数板（如下图所示）：血球计数板由一块厚玻璃片特制而成，其中央有两个计数室。每个计数室划分为9个大方格（如上图A所示），每个大方格的面积为1 mm2，加盖玻片后的深度为0.1 mm。因此，每个大方格的容积为0.1 mm3。另外，中央大方格以细线等分为25个中方格（如上图B所示）。每个中方格又等分为16个小方格，供细胞计数用。②计算公式：（1）在计数时，先统计（图B所示）5个中方格中的总菌数，求得每个中方格的平均值再乘以25，就得出一个大方格的总菌数，然后再换算成1 mL菌液中的总菌数。（2）设5个中方格中总菌数为A，菌液稀释倍数为B，则0.1 mm3菌液中的总菌数为（A/5）×25×B。已知1 mL＝1 cm3＝1 000 mm3，1 mL菌液的总菌数＝（A/5）×25×10 000×B＝50 000A·B。群落1.群落的概念与物种组成(1)群落①概念关键点：a.同一时间；b.一定区域；c.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。注意：（1）强调该区域中全部生物，包括全部植物、动物、微生物。（2）种群是组成群落的单位。(2)群落的物种组成①意义：群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。②衡量指标：丰富度，即群落中物种数目的多少。③规律：不同群落丰富度不同，一般越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富。④探究实验：土壤中小动物类群丰富度的研究。取样方法：取样器取样法。统计方法：记名计算法和目测估计法。注意：影响群落物种丰富度的生态因子有多种，如光、温度、水、无机盐等，在某些条件下通常会有一种起主导作用。2.种间关系（1）竞争①概念：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。②特点：生活环境、生活习性越相近的物种间竞争越激烈。竞争的结果常表现为相互抑制，有时表现为一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡。③举例：同一培养液中大小两种草履虫；牛与羊；水稻和稗草。（2）捕食①概念：一种生物以另一种生物为食。②特点：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。被捕食者与捕食者相互制约双方的数量，被捕食者不会被(捕食者)淘汰。③举例：羊和草；狼和羊 。（3）寄生①概念：一种生物寄居在另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。对寄生者有利，对宿主有害。②特点：对宿主有害，对寄生生物有利，如果分开，则寄生生物难以单独生存，而宿主会生活得更好 寄生生物一般能给宿主造成慢性伤害，但不能立即杀死宿主。③举例：蛔虫、绦虫、血吸虫等寄生在其它动物的体内；虱子和跳蚤寄生在其它动物的体表；菟丝子寄生在豆科植物上；噬菌体寄生在细菌内部。（4）互利共生①概念：两者共同生活在一起，相互依存，彼此有利。②特点：相互依赖，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。③举例：地衣中的藻类和真菌；大豆与根瘤菌；人和大肠杆菌；白蚁与鞭毛虫等。注意：（1）四种常见种间关系比较比较互利共生寄生竞争捕食曲线模型——营养关系图（2）一般情况下，能使一种生物在当地消失的种间关系是竞争，而且两种生物的需求越接近，竞争越激烈。竞争的结果是一方处于优势，另一方处于劣势，最终灭亡。捕食的结果是两个种群相互制约，两个种群数量保持相对稳定。（3）种内斗争为种内关系，竞争（不同种生物争夺同种食物或生活空间的现象）为种间关系，种间斗争包含竞争，而生存斗争是达尔文自然选择学说的中心论点之一。很明显，生存斗争内容更丰富，既包括生物与生物之间的关系，又包括生物与无机环境之间的关系,图示如下：A代表生存斗争、B代表种内斗争、C代表种间斗争、D代表竞争。（4）同种生物的成体以幼体为食，不是捕食关系，而是种内斗争。（5）快速判断捕食曲线中的被捕食者（6）寄生与捕食关系的辨析寄生者在寄主那里吸取的营养物质一般是寄主体内的汁液、血液或寄主从外界环境中摄取的营养物质，如果是吃掉整个“寄主”或“寄主”的某一部分，则是捕食关系。如：蚊子与人为寄生关系，蝗虫与青草为捕食关系。捕食关系中，捕食者一般不会导致被捕食者灭绝；寄生关系中，寄生生物一般不会导致寄主死亡。这都与长期的自然选择有关，在相互选择的作用下，捕食者与被捕食者、寄生者与寄主长期共存。（7）寄生与腐生的区别寄生是从活的生物体内获得营养物质；腐生是从死的生物体内获得营养物质。病毒均营寄生生活。（8）上述各种关系都有利于种群的进化。实际上被淘汰的都是不适应环境的，有利于对环境资源的更合理利用，并使生存下来的个体得到更充分的生活条件。3.群落的空间结构垂直结构水平结构模型现象分层现象镶嵌分布决定因素植物分层：光照、温度动物分层：栖息空间和食物地形变化、光照强度、土壤湿度、盐碱度的差异、生物自身生长特点不同以及人与动物的影响等意义显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力在长期自然选择基础上形成的对环境的适应：有利于群落整体对自然资源的充分利用注意：正确区分垂直结构与水平结构垂直结构是同一地段，不同高度分布着不同的种群；水平结构是不同地段分布着不同的种群。垂直结构的分层现象是由于生物本身的高度或活动空间的高度造成的；水平结构的镶嵌性分布是由于环境的光、热、水、土质及地形等条件对生物的选择造成的。垂直结构是群落中各物种在垂直空间方向上的分布，是长期自然选择形成的合理利用资源或空间的空间配置格局，它应存在于所有群落(包括草坪群落)中。同种生物的不同分布,不能构成群落的垂直结构或水平结构，如竹林高矮不一的竹子。高山上不同海拔高度植物的分布取决于温度，从山顶到山脚，分布着不同的植物类群，属于植被的垂直地带性分布，不属于群落的垂直结构。不同潮间带，其所处区域的条件（如光照、海水浸入程度、植物或动物分布等）差异较大，不同地段分布的物种类型不同，这应属群落的水平结构而不属垂直结构。4.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。注意：（1）群落演替是向着一定方向，具有一定规律，随时间而变化的有序过程。往往是能预见的或可预测的。（2）生物与环境反复相互作用，发生在时间和空间上的不可逆变化。但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。2.群落演替的类型比较类型内容初生演替次生演替起点原先从没有过植被，或虽存在过植被，但被彻底消灭了的地方虽失去了原有植被，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方时间经历的时间比较长经历的时间比较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→森林阶段弃耕农田上的演替→→→→注意：（1）在沙丘、冰川泥、火山岩上的演替属于初生演替。（2）“三看法”区分初生演替和次生演替（3）人类活动对群落演替的影响会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。人类活动主要指：①对自然资源的利用；②外来物种的引入。不合理方式：砍伐森林、填湖造田、捕杀动物合理方式：封山育林、治理沙漠、管理草原、建立人工群落人类活动不能任意对生物与环境的关系加以控制。4.自然群落演替的特征注意：（1）群落演替到顶级阶段时净生产量趋于零。无机营养物质从生物体外转移到生物体内。（2）自然条件下，群落的演替一般朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展。（2）群落演替过程中物种取代是一种优势取代,而不是完全取代。（3）群落演替到最后（与当地的气候和土壤条件处于平衡状态的时候）形成成熟群落，也叫顶级群落。演替到顶级群落意味着一个自然群落中的一种稳定情况。但并不绝对稳定，而是处于不断变化的相对稳定状态。地球上现存的群落大都处于顶级状态。顶级群落主要是由平均温度和年降雨量所决定的。如在高温高湿的条件下，顶级群落是热带雨林。在极端缺水的条件下，顶级群落是沙漠。任何环境下的演替都是最终达到一个成熟阶段,这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很高，生态系统抵抗力稳定性高。（5）最终的演替结果主要由演替地所处的气候条件决定。群落演替不一定能达到森林阶段，因为群落演替还受温度、降水等气候因素的影响。5.群落演替的原因（1）决定群落演替的根本原因存在于群落内部，即内因是群落演替的决定因素。（2）群落之外的环境条件诸如气候、地貌、土壤和火等常可成为引起演替的重要条件。（3）人类活动可以影响群落的演替。6.1.实验原理(1)土壤条件：不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些小动物的良好栖息场所。(2)取样方法：许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力，可用取样器取样的方法进行采集、调查。(3)统计方法：记名计算法和目测估计法2.研究步骤步骤实施提出问题不同区域土壤中，物种丰富度相同吗？制订计划包括步骤、时间、地点、内容、方法、备注等。实施计划准备及取样用取样器取样(如用采集罐、吸虫器等进行取样)的方法进行采集、调查采集小动物①诱虫器采集②简易采集法：用解剖针拨找同时用放大镜观察，发现小动物后进行采集③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观察和分类①可借助放大镜、实体镜进行观察②可借助动物图鉴查清小动物名称，并进行分类统计和分析丰富度的统计方法：记名计算法和目测估计法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。3.采集小动物所用到的仪器(1)诱虫器(A图)：该装置中的电灯是发挥作用的主要部件，该装置利用土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性，使土壤动物远离光源、热源。(2)吸虫器(B图)：该装置中的纱布作用是防止将土壤小动物吸走。注意：1.注意区分丰富度的两种统计方法①记名计算法：指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。②目测估计法：指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、很少等。2.样方法、取样器取样法、抽样检测法的区别样方法一般是针对植物和活动能力不强的动物如跳蝻，取样器取样法是针对土壤中的小动物，抽样检测法针对单独的细胞或微生物，各有侧重。取样器取样法用于调查物种丰富度，样方法和抽样检测法可以比较准确地计算出种群的数量。另外，样方法计数的是活的种群个体数，抽样检测微生物时可能死活都有。总结不易，请各位馆友珍惜！！！您的转藏和打赏是对我最大的支持！！！