專(zhuān)題15種群群落生態(tài)系統(tǒng)

專(zhuān)題十四種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)一、種群1．概念：同一區(qū)域內(nèi)同種生物所有個(gè)體的總稱(chēng)。不存在_______隔離和_______隔離。2．?dāng)?shù)量特征：（1）種群密度：種群在單位面積或體積中的個(gè)體數(shù)，是種群最基本的數(shù)量特征，反映了種群在一定時(shí)期的數(shù)量。種群的其他特征則顯示近期種群密度變化趨勢(shì)，影響種群的數(shù)量變化。如果調(diào)查范圍小、個(gè)體較大的種群，可以逐個(gè)計(jì)數(shù)。多數(shù)情況下采用估算的調(diào)查方法：調(diào)查方法適用范圍常用的計(jì)數(shù)方法注意事項(xiàng)樣方法植物、活動(dòng)能不同生長(zhǎng)期的都要統(tǒng)計(jì)；樣方隨機(jī)取樣；計(jì)算時(shí)應(yīng)取平均值；注意樣方數(shù)目和大??；常用方力小的動(dòng)物邊界應(yīng)只計(jì)數(shù)相鄰兩邊法為五點(diǎn)取樣法和等距取樣法；記上不記下，記左不計(jì)右標(biāo)志重捕法活動(dòng)范圍大標(biāo)志個(gè)體數(shù)重捕標(biāo)志數(shù)標(biāo)志個(gè)體與普通個(gè)體被捕幾率相同；調(diào)查期內(nèi)無(wú)遷入、遷出和的動(dòng)物種群數(shù)量X=重捕個(gè)體數(shù)出生、死亡；標(biāo)志符號(hào)能維持一定時(shí)間顯微計(jì)數(shù)法細(xì)菌、酵母先推導(dǎo)出一個(gè)小方格的細(xì)胞濃度過(guò)大需要稀釋?zhuān)蝗忧靶钃u勻；血細(xì)胞計(jì)數(shù)板菌、單細(xì)胞數(shù)，再乘以稀釋倍數(shù)和體積2）出生率和死亡率：出生率>死亡率則種群密度↑；出生率<死亡率則種群密度↓；出生率≈死亡率，則種群密度相對(duì)穩(wěn)定3）遷入率和遷出率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)遷入或遷出的個(gè)體，占該種群個(gè)體數(shù)目的比率（4）年齡組成（結(jié)構(gòu)）：指一個(gè)種群中各年齡期個(gè)體數(shù)目的比例。種群的年齡組成大致可以分為三種類(lèi)型：年齡組成是預(yù)測(cè)種群數(shù)量變化的主要依據(jù)。繁殖后期1010090繁殖期10011060繁殖前期100012030a．增長(zhǎng)型b．穩(wěn)定型c．衰退型5）性別比例：是指種群中雌雄個(gè)體數(shù)目的比例。性別比例在一定程度上影響著種群密度。例如，利用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲(chóng)的雄性個(gè)體，破壞了害蟲(chóng)種群正常的性別比例，就會(huì)使很多雌性個(gè)體不能完成交配，從而使害蟲(chóng)的種群密度明顯降低。種群數(shù)量/個(gè)3．種群的空間特征 ：（瓢蟲(chóng)）集群分布、（水稻）均勻分布、（某種雜草）隨機(jī)分布。4．種群數(shù)量的變化（種群研究的核心問(wèn)題）1）數(shù)量變化內(nèi)容：增長(zhǎng)、波動(dòng)、穩(wěn)定、下降2）種群增長(zhǎng)的“J”型曲線(xiàn)：條件：食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有敵害等理想條件 。

J型KS型K/2時(shí)間實(shí)例：例如，假定某種群的起始數(shù)量為N0，每年的增長(zhǎng)倍數(shù)（不是增長(zhǎng)率）都為λ，則t年后該種群的數(shù)量為Nt=____________。如果用橫軸表示時(shí)間，縱軸表示種群數(shù)量，那么，種群的增長(zhǎng)就會(huì)呈現(xiàn)“J型”曲線(xiàn)。種群遷入一個(gè)新的環(huán)境后，常常在一定時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)“J型”增長(zhǎng)。特點(diǎn)：不存在最大值（3）種群增長(zhǎng)的“S”型曲線(xiàn)：在自然界中，資源和空間都是有限的，因此，種群不可能按照“J型”曲線(xiàn)無(wú)限增長(zhǎng)。當(dāng)種群在一個(gè)有限的環(huán)境中增長(zhǎng)時(shí)，隨著種群密度的上升，種內(nèi)斗爭(zhēng)必將加劇，以該種群生物為食的捕食者的數(shù)量也會(huì)_______，這就會(huì)使這個(gè)種群的出生率_______，死亡率_______，從而使種群數(shù)量的增長(zhǎng)率 _______。在環(huán)境條件不破壞 的情況下，種群數(shù)量會(huì)達(dá)到，一定空間中所能維持種群的最大數(shù)量，又稱(chēng)K值（環(huán)境容納量），有時(shí)會(huì)在 K值左右上下波動(dòng)。此時(shí)增長(zhǎng)率為 零?！舅伎肌堪亚€(xiàn)圖縱坐標(biāo)改成種群數(shù)量增長(zhǎng)速率，圖形又會(huì)變成怎樣？特點(diǎn)：存在最大值、在 K/2值時(shí)，種群的增長(zhǎng)速率最大、 K值是可變的4）影響種群數(shù)量變化的因素：種群的數(shù)量是由____________、____________決定的。因此，凡是影響種群的出生率和死亡率、遷入和遷出的因素，都會(huì)引起種群數(shù)量的變化，如氣候、食物、天敵、傳染病及人類(lèi)活動(dòng)等。更多資料請(qǐng)關(guān)注 http://eeurl．com/jichao 1（5）研究種群數(shù)量變化的意義：害蟲(chóng)的防治，生物資源的合理利用和保護(hù)。例如在魚(yú)類(lèi)捕撈方面，不要等到也不要使種群數(shù)量降到K/2以下。這樣既能捕到較多的魚(yú)，也不危及魚(yú)的再生。

k值時(shí)才捕撈，二、群落1．群落：同一時(shí)間， 一定區(qū)域內(nèi)的所有生物種群2．生物群落的空間結(jié)構(gòu)： 在群落中，各個(gè)生物 種群分別占據(jù)了不同的空間，使群落形成一定的空間結(jié)構(gòu)。（1）垂直結(jié)構(gòu)：在垂直方向上，群落具有明顯的 分層現(xiàn)象。植物分層與對(duì) 光的利用有關(guān)，提高了群落利用光等資源的能力。植物的垂直結(jié)構(gòu)為動(dòng)物創(chuàng)造了多種多樣的棲息空間和食物條件，故 動(dòng)物也有分層現(xiàn)象 。2）水平結(jié)構(gòu)：水平方向上由于地形變化、土壤濕度、光照變化等造成，不同地段往往分布著不同的生物種群，種群密度也有差別。鑲嵌分布。3．豐富度：群落中物種數(shù)目的多少 （區(qū)別種群密度）；土壤小動(dòng)物類(lèi)群豐富度的調(diào)查方法 :________________4．種間關(guān)系（不同于種內(nèi)關(guān)系）1）互利共生（圖1）：根瘤菌和豆科植物2）捕食（圖4）：先增者先減少，為被捕食者，后增者后減少，為捕食者。被捕食者圖象的最高點(diǎn)高于捕食者3）競(jìng)爭(zhēng)（圖2、3）：不同種生物爭(zhēng)奪資源和空間（羊和牛；玉米和雜草）；開(kāi)始時(shí)個(gè)體數(shù)量為同步變化，以后則你死我活。4）寄生：對(duì)寄主不利?；紫x(chóng)、蚊子和人、病毒、蚜蟲(chóng)和玉米5．群落的演替（發(fā)展變化） ：隨著時(shí)間的推移，一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過(guò)程。1）初生演替：在一個(gè)從來(lái)沒(méi)有被植物覆蓋的地面或者是原來(lái)存在過(guò)植被，但被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替。2）次生演替：在原有植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其它繁殖體的地方發(fā)生的演替。人類(lèi)活動(dòng)往往會(huì)使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向進(jìn)行。隨著演替的進(jìn)行物種的豐富度提高，到最后形成相對(duì)穩(wěn)定的森林階段。【思考】舉出2種初生演替和次生演替的實(shí)例？三、生態(tài)系統(tǒng)1．概念：由生物群落與它的無(wú)機(jī)環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈。非生物的物質(zhì)和能量：無(wú)機(jī)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者：自養(yǎng)生物；主要是綠色植物；藍(lán)藻/硝化細(xì)菌；是基石、是主要成分組成成分消費(fèi)者：異養(yǎng)；除營(yíng)腐生以外的動(dòng)物；蚯蚓、蜣螂為分解者；病毒屬于消費(fèi)者分解者：異養(yǎng)；能將動(dòng)植物遺體或糞便分解為無(wú)機(jī)物；主要是細(xì)菌、真菌；腐生生物2．結(jié)構(gòu)食物鏈：在生態(tài)系統(tǒng)中，各種生物之間由于食物關(guān)系而形成的一種聯(lián)系。食物鏈通常是指由生產(chǎn)者和消費(fèi)者構(gòu)成的捕食關(guān)系鏈，而不包括分解者，其起點(diǎn)是生產(chǎn)者植物，終點(diǎn)是最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)動(dòng)物。第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)為（生產(chǎn)者），第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)為初級(jí)消費(fèi)者（草食動(dòng)物），第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)為次級(jí)消費(fèi)者（小營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)型肉食動(dòng)物），第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)為三級(jí)消費(fèi)者（大型肉食動(dòng)物）。同一種生物在同一食物鏈中只能有一個(gè)營(yíng)養(yǎng)等級(jí)和一個(gè)消費(fèi)者等級(jí)，且二者僅相差一個(gè)等級(jí)食物網(wǎng)：除了捕食關(guān)系許多食物鏈彼此相互交錯(cuò)連接成的復(fù)雜營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。食物網(wǎng)中的不同種生物之間外，還有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系；同一種生物在食物網(wǎng)中可以處在不同的營(yíng)養(yǎng)等級(jí)和不同的消費(fèi)者等級(jí)3．食物鏈和食物網(wǎng)的功能：是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的渠道4．生態(tài)系統(tǒng)的主要功能：物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)5．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化、散失的過(guò)程。更多資料請(qǐng)關(guān)注http://eeurl．com/jichao2生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能

熱能散失呼吸作用凈光合作初級(jí)消費(fèi)初級(jí)消費(fèi)用于生長(zhǎng)發(fā)次級(jí)消費(fèi)．．者攝入者攝入者同化育和繁殖．用積累遺體殘枝敗葉糞便殘骸分解者利用呼吸作用熱能散失1）能量流動(dòng)的起點(diǎn)：生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能2）流經(jīng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定（同化）在有機(jī)物中太陽(yáng)能的總量3）能量流動(dòng)的主要形式：太陽(yáng)能→生物體內(nèi)的化學(xué)能→熱能4）同化量=_________減去__________6．每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物同化的能量分配情況：（1）該營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物呼吸作用以熱能的形式散失呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用生產(chǎn)者（2）下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化（最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外）初級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者（3）動(dòng)植物遺體、殘枝落葉、糞便被分解者利用（4）未利用分解者呼吸作用7．能量流動(dòng)的特點(diǎn)：（1）單向流動(dòng)—能量只能從前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，而不能反向流動(dòng)（2）逐級(jí)遞減—能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率大約是10％～20％；生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)一般不超過(guò)4～5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)3）不循環(huán)—因?yàn)樯a(chǎn)者不能再利用熱能。任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來(lái)自系統(tǒng)外的能量補(bǔ)充，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能【注意】蜣螂吃大象的糞便，蜣螂并未利用大象同化的能量；在生態(tài)農(nóng)業(yè)中，沼渣用來(lái)肥田，農(nóng)作物也并未利用其中的能量，只是利用其中的無(wú)機(jī)鹽。8．計(jì)算規(guī)則：消耗最少或得到最多，要選擇最短的食物鏈和最大的傳遞效率20％；消耗最多或得到最少，要選擇最長(zhǎng)的食物鏈和最小的傳遞效率10％9．如果將單位時(shí)間內(nèi)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值，由低到高繪制成圖，可形成一個(gè)金字塔圖形，叫做能量金字塔。不同于數(shù)量金字塔和生物量金字塔（某一時(shí)刻單位面積實(shí)存生物的有機(jī)物質(zhì)干重；一般為正）。10．研究能量流動(dòng)的意義：（1）可以幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用，首先是盡量減少能量流動(dòng)的中間環(huán)節(jié)，縮短食物鏈，其次是增加物質(zhì)的利用層次，實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的多級(jí)利用，從而提高能量利用效率（不是傳遞效率）。（2）可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分。11．食物網(wǎng)中生物種群間的數(shù)量變化影響：（1）在某食物鏈中，若處于某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物減少，則該食物鏈中下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物將減少（2）若某食物鏈中處于“天敵”地位的生物數(shù)量減少，造成被捕食者的種群數(shù)量先增加后減少，最后趨向穩(wěn)定（3）食物網(wǎng)中，某種生物大量減少或增加對(duì)其他生物的影響，沿不同線(xiàn)路分析結(jié)果不同時(shí)，應(yīng)以中間環(huán)節(jié)少的為分析依據(jù)4）營(yíng)養(yǎng)替補(bǔ)效應(yīng)：某種生物以多種生物為食，則其一變化對(duì)該生物影響不大5）能量遞減效應(yīng)：某生物有2種食物來(lái)源，如果導(dǎo)致該生物的營(yíng)養(yǎng)級(jí)上升則該生物數(shù)量下降，營(yíng)養(yǎng)級(jí)下降則數(shù)量上升。12．生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)： 組成生物體的 C、H、O、N、P、S等元素，不斷進(jìn)行著從 無(wú)機(jī)環(huán)境到生物群落 ，又從生物群落回到無(wú)機(jī)環(huán)境的循環(huán)過(guò)程。這里所說(shuō)的生態(tài)系統(tǒng)，指的是生物圈，其中的物質(zhì)循環(huán)帶有全球性，因此又叫生物地球化學(xué)循環(huán)大氣中的CO2庫(kù)微生呼光呼ADDE物的吸合吸燃分解作作作燒作用用用用AC枯枝落葉植物動(dòng)物煤、石油、天然氣尸體、糞便等化石燃料BCB更多資料請(qǐng)關(guān)注 http://eeurl．com/jichao 313．生態(tài)系統(tǒng)中各成分的判斷：14．能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系：項(xiàng)目能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)聯(lián)系形式以有機(jī)物形式流動(dòng)主要以二氧化碳形式流動(dòng)①能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移、釋放離不開(kāi)物過(guò)程沿食物鏈(網(wǎng))單向流動(dòng)在無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落間往復(fù)循環(huán)質(zhì)的合成和分解。范圍生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)全球性②物質(zhì)是能量沿食物鏈（網(wǎng)）流動(dòng)的載體特點(diǎn)單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減反復(fù)出現(xiàn)，循環(huán)利用③能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)的動(dòng)力15．生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1）概念：生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力2）產(chǎn)生原因：生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部具有一定的自我調(diào)節(jié)能力（有限，基礎(chǔ)是負(fù)反饋調(diào)節(jié)）抵抗力概念：生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身結(jié)構(gòu)和功能保持原狀的能力穩(wěn)定性 規(guī)律：生態(tài)系統(tǒng)成分越多，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力越大，抵抗力穩(wěn)定性越高（3）分類(lèi)恢復(fù)力 概念：生態(tài)系統(tǒng)在遭到外界干擾因素 破壞以后恢復(fù)原狀的能力穩(wěn)定性 規(guī)律：一般與抵抗力穩(wěn)定性呈反相關(guān)，即抵抗力穩(wěn)定性較高的生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)力穩(wěn)定性較低，反之亦然4）提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法：a．控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該適度，不應(yīng)超過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力b．對(duì)人類(lèi)利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的物質(zhì)、能量投入，保證生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能的協(xié)調(diào)；不要引入外來(lái)物種！16．生態(tài)環(huán)境問(wèn)題（是全球性問(wèn)題）：全球氣候變化、水資源短缺、臭氧層破壞、酸雨、海洋污染、生物多樣性銳減、土地荒漠化等。17．生物多樣性： 生物圈內(nèi)所有的植物、動(dòng)物和微生物，它們所擁有的全部基因以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)，共同構(gòu)成了生物多樣性。生物多樣性包括： 物種多樣性、基因多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性 。18．生物多樣性的價(jià)值：（1）潛在價(jià)值：目前人類(lèi)不清楚的價(jià)值（2）間接價(jià)值：對(duì)生態(tài)系統(tǒng)起重要調(diào)節(jié)作用的價(jià)值（生態(tài)功能，如涵養(yǎng)水源，保持水土）（3）直接價(jià)值：食用、藥用、工業(yè)原料等；旅游觀賞、科學(xué)研究、文學(xué)藝術(shù)創(chuàng)作等19．保護(hù)物多樣性的措施 ：就地保護(hù)（自然保護(hù)區(qū)） ，是保護(hù)生物多樣性最有效的措施；易地保護(hù)（動(dòng)物園） 。保護(hù)生物多樣性，并不意味著禁止開(kāi)發(fā)和利用，只是反對(duì)盲目地、掠奪式地開(kāi)發(fā)和利用。20．生物富集作用： 指一些污染物（如重金屬、化學(xué)農(nóng)藥） ，通過(guò)食物鏈在生物體內(nèi)大量積聚的過(guò)程。這些污染物一般的特點(diǎn)是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定而不易分解，在生物體內(nèi)積累不易排出。因此 生物的富集作用會(huì)隨著食物鏈的延長(zhǎng)而不斷加強(qiáng) 。21．富營(yíng)養(yǎng)化：由于水體中氮、磷等植物必需元素含量過(guò)多，導(dǎo)致藻類(lèi)等大量繁殖。藻類(lèi)的的呼吸作用及死亡藻類(lèi)的分解作用消耗大量的氧，并分解出有毒物質(zhì),致