高中生物备课参考 生物群落的基本单位
第一节生物群落的基本单位—种群
1. 概念
一个池塘里不可能只有一条鱼，而是有很多，它们之间会有什么样的关系？
种内互助和种内斗争。概括种群的概念。
(1). 种群：在一定时间和空间内，同种生物的总和。
强调：四要素(时间、空间、同种、总和)，生物之间应该有直接或间接的联系。
说明：种群是物种存在的具体形式，它是物种繁殖的单位，物种进化的单位。
在种群这个集合体内，个体之间可以自由繁殖后代，所以种群也是物种的繁殖单位。同一种群内，基因可以自由交流，由于地理隔离或生殖隔离最终导致物种的变化，可见，种群也是物种的进化单位。
其他的小动物，各种不同的植物，还有微生物。它们可以形成不同的种群，这样的不同种群的总和叫生物群落。
(2). 群落：在一定自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物种群的总和。
(3). 生态系统：生物群落及其无机环境相互作用的自然系统。
同种不同环境
个体———→种群——→群落————→生态系统
影响、适应特征结构类型、结构、功能
三者关系：种群是由同种的生物个体组成，种群组成群落，群落组成生态系统。
种群内只有一种生物；而群落内有不同种的生物。生态系统内除了各种生物外，还包括有机和无机环境。
许多单一的生物个体(同种)组成种群，种群具有单一生物个体所没有的特征。
2. 种群的特征
(1). 种群密度：单位空间内，某种群的个体数量。
不同的种群密度差异很大：西藏与广东人口密度相比较。
同一种群密度在不同条件下也有差异：一片草原上夏季与秋季某生物的数量
种群密度的调查方法：取样方法
标志重捕法：
N=(M1∕ M2)ХT2
N：种群个体数量
M1：首次捕捉到并标记的个体数
M2：第二次捕捉到的个体总数中已标记的个体数
T2 ：第二次捕捉到的个体总数
(2). 出生率和死亡率
若出生率＞死亡率，种群密度将增大。
我国目前出生率仍高，死亡率下降，因此种群密度仍将继续增大。
导致人的年龄组成发生变化：
(3). 年龄组成：种群内各种年龄期的个体数目。
简介三类型：
a. 增长型：年轻个体多，将来个体数越来越多。
b. 稳定型：各年龄期个体数目比例适中，个体数在一定时间内会保持稳定。
c. 衰退型：年轻个体少，个体数将会越来越少。
增长稳定衰退
(4). 迁入率和迁出率
对于一个种群来说，单位时间内迁入或迁出的个体占种群个体总数的比例。
生物群落也具有种群所无的特征，结构特征。
(5). 性别比例：
a. 雌、雄相当(1：1)高等动物和人类
b. 雌多于雄：人工控制的种群。
c. 雄多于雌：社会性生活的昆虫，如：蜂、蚂蚁等。
这几个特征中，年龄组成、性别比例、出生率和死亡率都会影响到种群密度。
说明：种群的特征的实践应用：人口普查。
实际就是对我国人口种群特征的调查，包括四大特征，并依此对我国人口的现状和未来做出科学的判断，以及制定应采取的人口政策。
调查结果：德国人口年龄结构为衰退型；瑞典人口年龄结构为稳定型；多数发展中国家的人口年龄结构为增长型。
强调：预测一般看年龄组成，总结看出生率与死亡率。
3. 数学模型的建立
描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建立数学模型。
4. 影响种群密度变化因素：
种群过度增长的制约因素
① 密度因素：食物短缺、种内竞争加剧、传染病、捕食者增多等。
② 非密度因素：自然灾害等非生物因素。
5. 种群数量变化曲线
种群数量的增长有两种基本模式：指数式增长和逻辑斯蒂增长。指数式增长是指种群在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，不受资源和空间的限制，种群内个体没有迁入和迁出，无年龄结构和性别比例对生殖的影响，种群的数量往往会连续增长。以动物为例，假定种群的数量为N 0，年增长率为λ，该种群每年的增长速率都保持不变，那么t 年后该种群的数量应为：N t =N 0·λt 。
如用坐标表示，横坐标表示时间，纵坐标表示种群数量，那么种群的增长就会呈“J ”型曲线。如下图所示：
如果对指数式增长公式中的λ进行讨论：当λ>1时，种群数量上升；当λ=1
时，种群
数量稳定；当0<λ<1时，种群数量下降；当λ=0时，种群没有繁殖，在一代中死亡。
以上所述是在理论上的存在，但在实际的生态系统中是不存在的，即使在实验条件下也是不存在的，它所反映的是种群增长的潜力。当一物种新侵入一个生态系统中时，开始的种群增长可能是按指数增长模式增长，但随着种群数量的增加，种内斗争加剧，出生率下降，死亡率上升，种群的增长速度减慢，就不再按指数增长模式增长了。
(1)指数式增长——“J”型曲线
(2)逻辑斯蒂增长——“S”型曲线
种群增长率先增加后减少到零，当种群数量为K值一半时的增长率为最大值
K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。
(3)
6. 种群数量变化关系：
图解中“→”表示影响种群密度的直接因素，决定种群的数量变化。“↓”表示影响种群密度的间接因素，为预测种群数量变动提供信息。凡是影响出生率、死亡率、迁入率、迁出率的因素都能影响种群数量。
【例1】影响蝗虫种群密度的直接因素不包括
A.季节的变化
B.土壤中的含水量
C.食虫鸟的数量
D.植物的种类和数量
【解析】同一物种的种群密度在不同环境条件下有较大的差异。选项中季节的变化、食虫鸟的数量以及植物的种类和数量，都是影响蝗虫密度的直接因素。
答案：B
【例2】利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了种群正常的性别比例，该害虫的种群密度将
A.明显增加
B.明显减少
C.先减后增
D.相对稳定
【解析】性别比例在一定程度上影响种群的密度。用性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫正常的性别比例，使其出生率下降，所以该害虫的种群密度将明显减少。
答案：B
【例3】假如一个种群的出生率很大，那么，这一种群最可能
A.属于增长型
B.种群密度越来越大
C.刚迁入到新环境，天敌少
D.不足以作出判断
【解析】只有把出生率和死亡率进行比较，才能对其种群影响等内容作出判断。
答案：D
【例4】下列有关种群的叙述中，不正确的是
A.种群是在一定空间和时间内的同种生物个体的总和
B.种群是许多同种个体的代数和
C.种群具有单独的生物个体所不具备的特征
D.种群是一个有机单元，不是个体的简单相加
【解析】种群是一个重要的生态学概念。A项是种群概念的完整表示，是正确的，它反映了种群概念的三个要点，即一定地域内同种生物个体的总和；B项将种群理解为个体的简单相加，这是不准确的；C项是正确的，因为种群具有种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率等特征，而这些特征是单独的生物个体所不具备的；至于D项是对B项（错误项）的否定，因此，它也是正确的。
答案：B
【例5】下列有关种群特征的叙述中，错误的是
A.同一物种的种群密度是不会发生变化的
B.不同物种的种群密度往往差异很大
C.年龄组成是指种群中各年龄期的个体数目
D.出生率和死亡率是指种群在单位时间内新产生和死亡的个体数目
【解析】解答此题，可以逐项进行分析筛选，最后作出判断。也可以采取另一种简便些的方法；经过初步的辨析，同学们就会将注意力集中到A、B上，因为它们是两种相反的表达，应当总有一个是错误的，这也是解答这类题的一种方法。在此基础上，大家再对A、B 进行比较分析，A显然是错误的，因为同一物种在不同的环境条件下的种群密度也有差异，如一片农田中的蝗虫，在夏天种群密度可能较高，在秋末天气较冷时种群密度就会降低，另外受其他各种自然或人为因素的影响，一个种群的密度也不可能是一成不变的。当然，不管是哪一种方法，都要求同学们对知识的理解要全面、准确。
答案：A
【例6】如果一个种群的密度愈来愈小，最可能的原因是
A.种群处于衰退期
B.种群内雄性多于雌性
C.种群死亡率超过10％
D.群落结构太复杂
【解析】种群的密度是指单位空间内的某种群的个体数量。种群的密度愈来愈小，表明种群内年幼个体较少，年老个体较多。经分析推断，种群处于衰退期。
答案：A
【例7】右图表示种群年龄组成的一种类型。
（1）此图表示________型的种群。
（2）此种群中，________个体少，________个体多。
（3）据统计，这与我国某阶段的年龄组成大体相似，预测在稍后的一段
时间内的发
展趋势是________，为此，________仍应该是国家的基本国策。
【解析】从图示来看，种群中幼年个体数很多，老年个体数很少。这样的
种群正处于发展时期，种群密度会越来越大，是一个典型的增长型的年龄组成类型。种群研究的理论应用于人口研究是具有重要意义的，根据年龄组成可以预测人口发展趋势，由于我国人口在这一段时期内将会增加，因此根据我国国情，计划生育将仍然是基本国策。
答案：（1）增长（2）年老年轻（3）增加计划生育
【例8】下列生物属于种群的是（）
A.一块水田里的全部水稻、水草、鱼、虾及其他生物
B.一个池塘中的全部鱼
C.一块朽木上的全部真菌
D.一块棉田中的全部幼蚜、有翅和无翅的成熟蚜
【解析】解答此题，要求全面理解种群的概念。种群强调的是一个区域、一个物种、一个群体，是指“同种”生物的总和，是同种生物中许多个体的集合体。A项明显不符，它包含了多种生物；B项中的一个池塘中的全部鱼，一般不会由一种鱼组成；C项中一块朽木上的全部真菌也不会是单一的真菌；D项中指的是全部的棉蚜。故答案选D。
【答案】D
【小结】本题主要考查学生对“种群”这一概念的理解，属于应用的层次。种群强调两点：①同一地点或同一范围；②同种生物的集合。学生一般对第二点把握不准，容易出错。
【例9】下图为A、B两个地区的人口年龄组成示意图。设A地区的人口增长率为a,B 地区的人口增加率为b,那么a与b的数量关系是（）
80+75～7970746569606455595054454940443539303425292024151910145904～～～～～～～～～～～～～～
～3540252%6%2%年龄A B
A.a>b
B.a C.a=b D.a ≈b 【解析】 种群的年龄组成是指一个种群中各年龄段个体数目的比例。大致可分为增长型、稳定型和衰退型三种类型。种群密度的变化，意味着种群增长率的变化。种群的密度越来越大，意味着种群增长率为正值；种群密度越来越小，则意味着种群增长率是负值。一个国家或一个地区的人口可看作是一个种群，将两地的人口年龄组成示意图进行比较，分析各年龄段人口所占比例，就可以对这两个地区的人口增长率的高低进行判断。 对于本题首先应清楚种群的年龄组成与种群增长率之间的关系；其次应知道，图A 和图B 中人口大致都分为年幼者、青壮年和中老年3部分。图A 所示人口中，各年龄段人口比例适中，人口增长处于稳定时期；图B 所示人口中，年幼者和青壮年人数都大大超过中老年数，其年龄结构组成属于增长型，人口密度会越来越大，人口增长率会高于图A 所示的人口增长率。 【答案】 B 【小结】 本题考查种群的年龄组成与种群增长率的关系以及学生处理信息并进行判断和推理的能力，属理解层次。 【例10】在什么条件下种群数量才会呈指数增长（ ） A.当只有食物受到限制时 B.在物种适宜的环境中食物开始出现不足，但不至于影响到该物种在这里生存 C.只是没有捕食者 D.只有在实验室内的实验条件下 【解析】 因为种群的指数增长只有在空间无限、资源无限和不存在任何天敌的条件下才有可能，而这样理想的条件只有在实验室内才能存在。A 不对，因为食物有限影响种群数量增长，在食物不能充分供应的情况下，种群不可能呈指数增长。B 不对，因为在一个适宜的环境中食物已开始出现不足，这虽然并未影响到物种在这里生存，但不可能会使种群的数量出现指数增长，因为指数增长的先决条件是资源无限。C 也不对，因为仅仅失去捕食者的控制作用，种群仍不能实现指数增长，限制种群数量的种种其他因素都还在起作用，如食物不足，空间狭小等。 【答案】 D 【小结】 本题主要考查种群的增长曲线，属于理解层次。“J ”型曲线的条件和特点是比较重要的知识点，在考试中出现的频率较高，应该引起重视。