高中生物选择性必修二第一章种群及其动态1.1种群的数量特征1.种群的概念：在一定的空间范围内，同种生物的所有个体所形成的集合。

分析：大明湖里所有的鱼一个种群；大明湖里所有的鲤鱼一个种群（填“是”或“不是”）。

2.种群密度：指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。

3.种群密度的调查方法（1）逐个计数法—适用于调查范围小、个体较大的种群。

（2）估算法①样方法范围：试用于植物、活动范围小的动物，如昆虫的卵、作物上蚜虫的密度、蜘蛛、跳蝻等。

步骤：准备；确定调查对象（一般选择双子叶植物，单子叶植物丛生或蔓生，不好辨别）；确定样方的大小：一般以1m2正方形为宜；随机取样：取样的关键是要做到随机取样，随机取样的方法：五点取样法和等距取样法；计数：对于边界上的调查对象，采取“计上不计下、计左不计右”的方式，然后计算密度；计算：以所有样方的种群密度平均值作为该种群的种群密度。

②标记重捕法范围：适用于活动能力强、活动范围比较大的生物。

步骤：第一次捕获生物量，记为M，并做好标记，放回一段时间，保证充分混合。

第二次捕获生物量，记为N，其中带标记的生物量记为m。

设种群的生物总量为X，则M/X=m/N。

注意：若标志物易脱落，或生物带标记后易被天敌捕杀，导致m减小，测得X偏大；若第一次标记后，在较短时间内进行重捕，则会导致测得X值偏小。

③黑光灯诱捕法范围：适用于有趋光性的昆虫。

④抽样检测法范围：适用于微生物。

4.与种群数量有关的其他因素种群密度反映了种群在一定时期的数量，但无法体现种群数量的变化趋势。

因此还需研究其他数量特征。

出生率：指在单位时间内新生的个体数目占该种群个体总数的比值。

死亡率：指在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。

迁入/迁出率：单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比值。

年龄结构：一个种群中各年龄群的个体数目所占的比例。

性别比例：种群中雌雄个体数目的比例。

1.2种群数量的变化1、种群的“J”形增长模型假设：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下，种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。

建立模型：t年后种群的数量：N t=N0λt增长率与λ的关系：增长率=λ—12.种群数量的“S”形增长（高斯）模型假设：资源、空间有限，天敌的威胁和竞争者的竞争等因素存在。

环境容纳量：一定环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，简称K值。

（注意：K值只与环境条件有关，不受种群数量的影响）保护野生动物最根本的措施是保护它们的栖息环境，从而提高环境容纳量。

K值不是种群数量的最大值，K值应略低于种群所能达到的最大值（种群有过度繁殖的倾向，种群数量应围绕K值上下波动）。

建立模型：种群数量呈S型增长K/2值：当种群数量达到K/2时，种群有最大增长速率；其意义在于：养殖业上，通常在2/K后进行捕捞，将生物数量保留在此处，目的是可以尽快恢复生物数量；害虫的防治则控制在K/2以下。

3.J形增长模型和S形增长模型的联系两种模型存在的不同主要是因为存在环境阻力。

4.种群数量的波动和下降受气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，大多数种群的数量总是在波动中。

当种群长久处在不利的条件下，种群数量会出现持续性的或急剧下降。

种群的延续需要以一定的个体数量为基础，当一个种群数量过少，可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。

5.探究培养液中酵母菌种群数量的变化（1）实验原理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。

在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。

计算酵母菌数量可用抽样检测的方法。

（2）血细胞计数板 (如下图所示)血细胞计数板每个大方格的面积为1 mm2，深度为0.1 mm，容积为0.1 mm3。

计算公式如下：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，就得出一个大方格中的总菌数，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。

（3）实验步骤①酵母菌的培养：条件为液体培养基，无菌培养；②振荡培养基：使酵母菌分布均匀；③抽样；④观察计数：先将盖玻片放在计数室上，然后将酵母菌培养液滴在盖玻片一侧，让培养液自行渗入，再用吸水纸吸去多余的培养液，待细胞全部沉降到计数室的底部，再用显微镜进行计数并计算；⑤重复步骤④，连续观察7天；⑥绘图分析。

（4）注意事项该实验无需设计对照实验，因不同时间取样已形成对照；该实验需要做重复实验，取平均值，目的是尽量减少误差；若每个小方格内酵母菌数量过多，需要重新稀释培养基再计数。

1.3影响种群数量变化的因素1.非生物因素：如阳光、温度、水等。

其影响主要是综合性的。

森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度；植物种子春季萌发；蚊类等昆虫冬季死亡；东亚飞蝗因气候干旱而爆发等。

2.生物因素：种群内部和种群外部两方面影响。

种内竞争会使种群数量的增长受到限制；种群间的捕食与被捕食、相互竞争关系等，都会影响种群数量；寄生虫也会影响宿主的出生率和死亡率等。

3.食物和天敌的因素对种群数量的影响与种群密度有关。

如同样缺少食物，密度越高，种群受影响越大，这样的因素称为密度制约因素。

而气温、干旱、地震、火灾等自然灾害，属于非密度制约因素。

4.种群研究的应用（1）濒危物种的保护。

（2）渔业方面：中等强度的捕捞更有利于持续获得较大的鱼产量。

（3）有害生物防治：控制数量，降低环境容纳量，增加天敌等。

第二章群落及其演替2.1群落的结构1.群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。

2.群落的物种组成群落的物种组成是一个群落区别于另一个群落的重要特征，也是决定群落性质最重要的因素。

物种数目的多少称为丰富度。

群落中有些物种不仅数目很多，而且对其他物种的影响也很大，往往占据优势，这样的物种称为优势种。

群落中的物种组成不是固定不变的，随着时间和环境的变化，原来不占优势的物种可能逐渐变得有优势，原来有优势的物种可能逐渐失去优势。

互利共生寄生竞争捕食在一起更好，豆科植物与根4.群落的空间结构（1）垂直结构大多数群落都在垂直方向上有明显的分层现象。

植物的垂直分层主要与对光的利用率有关，这种分层现象提高了群落对光的利用率。

陆生群落中，决定植物地上分层的环境因素还有温度等，地下分层的环境因素有水分、无机盐等。

动物的垂直分层主要与栖息空间和食物条件有关。

（2）水平结构生物的垂直分层是由于地形变化、土壤湿度、盐碱度、光照强度的不同以及生物自身生长特点的差异、人与动物的相互影响等引起的，在水平上往往呈现镶嵌分布。

5.群落的季节性：由于阳光、温度、水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。

6.生态位：一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。

研究动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等；研究植物的生态位，通常要研究它在研究区域内出现的频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。

群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境间协调进化的结果。

7.土壤中小动物类群丰富度的研究【实验原理】(1)取样方法：许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力，而且身体微小，因此常用取样器取样的方法进行采集、调查。

(2)仅仅统计群落中的物种数，不足以全面了解群落的结构，因此还需统计群落中物种的相对数量。

常用的统计方法：记名计算法和目测估计法（预先确定多度等级）。

【实验流程】提出问题：如调查和比较不同时间的土壤小动物类群丰富度。

制订计划：包括三个操作环节——取样、观察和分类、统计和分析。

准备：制作取样器，记录调查地点的地形和环境的主要情况。

取样：选取取样地点，注意在不同的时间、不同的地点取样。

采集：可采用诱虫器和吸虫器进行采集，也可以采用简易采集法。

采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精中。

观察与分类：对采集的小动物进行分类。

观察时使用体视显微镜，如用普通光学显微镜，可以用4倍的物镜和5倍的目镜。

统计和分析：设计统计表，分析所收集的数据。

得出结论：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，物种越丰富，群落结构也越复杂。

8.立体农业：指充分利用群落的空间结构和季节性，进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。

2.2群落的主要类型1.荒漠生物群落：年降水量稀少且分布不均匀，物种少，群落结构非常简单。

仙人掌具有肉质茎，气孔夜间开放；爬行类动物体表有角质的鳞片或甲，蛋壳坚硬；体温变化，早上去阳光下，天热去阴凉处；以固态尿酸盐的形式排出代谢废物等。

2.草原生物群落：季节降雨量不均匀，动植物种类少，群落结构相对简单。

植物叶片狭窄，表面有绒毛和蜡质；动物有挖洞和快速奔跑的特性。

3.森林生物群落：分布在湿润或较湿润的地区，群落结构非常复杂且相对稳定。

森林中植物有乔木、灌木、草本、藤本植物等，有明显的垂直分层现象；动物种类繁多，树栖和攀缘类生物较多。

4.群落中生物的适应性生活在某一地区的物种能形成群落，，是因为它们都能适应所处的非生物环境。

因此有人说，群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。

2.3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替代的过程，就叫做群落演替。

2.演替的类型（1）初生演替：裸岩阶段—地衣阶段—苔藓阶段—草本植物阶段—灌木阶段—乔木阶段。

实例：火山岩、冰川泥、沙丘等没有生物痕迹的地方。

方向：土壤有机物越丰富，群落中的物种丰富度逐渐增大，食物网越来越复杂，群落的结构也越来越复杂。

（2）次生演替—弃耕农田上的演替一年生杂草—多年生杂草—小灌木—乔木。

实施计划实例：弃耕的农田、火灾过后的草原、过量砍伐的森林等。

进程：演替成森林往往需要数十年的时间，但是在干旱的地区或许只能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。

注意：在时间、资源、条件适宜的情况下，群落最终会演替成森林。

次生演替所需的时间比初生演替所需的时间短，原因是次生演替保留了原有的土壤条件，植物的种子或其他繁殖体。

演替的原因：前一个群落为后一个群落的发展提供了条件；后一个群落的生物更有竞争力。

3.演替实质：在演替过程中，适应变化的种群数量增长或得以维持，不适应的数量减少甚至淘汰。