生态学 专题复习

③所有的反馈调节都存在一定的滞后性。
例题：(2009年浙江高考）经调查，某生态系统中Y、X、Z分别为第一、 第二和第三营养级，每个营养级不同物种的个体数量如图甲所示 (图中每一柱条代表一个物种)。一段时间后个体数量发生变化， 结果如图乙所示。
A．X营养级的生物被捕食的压力明显增加 B．Z营养级生物个体数量的增加是由捕食对象专一引起的 C．Y营养级生物个体数量的变化是由于捕食者对捕食对象有选
4、模型的变式
输入有机物
10.0 25.0
12.0 15.0
变式1：能量来源的增加
4、模型的变式
生产者
70.0
7.0
1.2
变式2：“□”内数据为未利用的能量
例题：（2011年绍兴市一模）发生汶川大地震的龙门山地震带是我国生物 多样性保护的关键区域，80%的大熊猫种群、我国近1/5的特有种子植物均 分布于此。据不完全统计，地震后植被毁损达到30%以上，还出现了200米 宽、1公里长、30米厚的大型泥石流带。下图为地震毁损的某自然保护区人 为干预下恢复过程的能量流动图［单位为103 kJ/（m2·a）］。
讨论1：符合逻辑斯蒂增长的种群数量变化曲线是否一定 为“S”型？
当种群的初始密度增加时，曲线将会变得不像“S”形
总结：种群的逻辑斯谛增长和指数增长的重要区别是种群的 增长是否受到环境容纳量（K）的限制，因此只要存在一个 种群增长的最大值（K）就符合逻辑斯谛增长。
讨论2：若环境条件发生改变，逻辑斯谛增长曲线将如何变化？
3-4 种群 （2）种群的增长方式 （3）种群的数量波动及调节
3-4 种群 （1）种群的特征
要求
备注
矩形图 II II
II
曲线图
I
调查记录表 I
2、考查特点：
① 题型和分值：相对稳定（都为1道选择题，6分）；
② 题干都借助 “数学模型”呈现，并涉及模型的模型的解读、 模型的构建、模型的转换等。（考法稳定：考查生物学模型）
生殖后期
生殖期 生殖前期
英吉利海峡
增长型
稳定型
衰退型
三、如何利用模型方法，帮助学生突破“生态学”疑难点
一）通过指导学生构建生物学模型及分析模型，帮助学生理解疑难概念
1、增长率和增长速率
教材语句“……自然增长率”
教材模型“种群增长曲线”
增长率概念
增长速率概念
数学模型 增长率＝(Nt+1 － Nt)/ Nt·t
二、学生对于“生态学”内容可能存在哪些疑难点
1、对某些概念的理解存在偏差，如增长率、增长速率、 生物量、初级生产量、次级生产量、未利用的能量等。
2、缺乏对教材经典生物学模型的准确解读能力。 3、忽视经典生物学模型的应用条件，导致对模型的死记，
而不能形成模型的变式。
4、缺乏利用生物学建模的思维方式解答试题。
择的结果 D．X营养级的生物之间存在明显的竞争关系，且其中某种生物
处于竞争劣势
解题方法： 构建概念模型
第一营养级
生物总个 体数量变
化情况
Y1 Y2 Y3 Y4 Y5
基本不变
第二营养级
X1 X2 X3
明显减少
第三营养级 Z1 Z2
明显增加
例题：(2009年浙江高考）经调查，某生态系统中Y、X、Z分别为第一、 第二和第三营养级，每个营养级不同物种的个体数量如图甲所示 (图中每一柱条代表一个物种)。一段时间后个体数量发生变化， 结果如图乙所示。
二）指导学生准确解读教材中的经典模型，帮助学生提高模型解读能力 实例：“赛达伯格湖能量的定量分析”模型
1、“
”的含义：植食动物通过取食的方式能够获得总
初级生产量中的15.0，其中“取食”表示能量流动的方式，“15.0”表
示能量值。
二）指导学生准确解读教材中的经典模型，帮助学生提高模型解读能力 实例：“赛达伯格湖能量的定量分析”模型
A．X营养级的生物被捕食的压力明显增加 B．Z营养级生物个体数量的增加是由捕食对象专一引起的 C．Y营养级生物个体数量的变化是由于捕食者对捕食对象有选
择的结果 D．X营养级的生物之间存在明显的竞争关系，且其中某种生物
处于竞争劣势
四、总结
1、一般而言，拟题主要是拟题者根据自己头脑中选择的一 个理想化的生物学模型，再结合某些生物学事实，给出 已知条件，提出需要得出的结论。解题的过程就是还原 生物学模型的过程，学生若能正确建立生物学模型，就 能极大地提高解题效率。既然如此就要求我们在课堂教 学中不断渗透模型方法。
下列说法错误的是 A．计算可知，肉食动物需补偿输入的能量值为5×103 kJ/（m2·a） B．由图可知营养级较高的生物，在这场地震中受到的影响较大。 C．在人为干预下，能量在第二营养级到第三营养级之间传递效率为15.6% D．流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能
三）明确生物学模型的应用条件，探讨条件改变对生物学模型的影响 实例：“种群的逻辑斯谛增长”模型
2、初级生产量、生物量、未利用的能量
思考2：群落演替过程第一营养级以及整个群落的“未利用”能量 变化情况
逐渐增加
2、初级生产量、生物量、未利用的能量
思考3：在t1、t2两个时间点调查同一顶级群落某一营养级的“未 利用”能量，两次获得的数据的大小关系
基本相等
顶极群落（climax community）是生态演替的最终阶段，是最稳定的群落阶段， 其中各主要种群的出生率和死亡率达到平衡，能量的输入与输出以及产生量和消耗量 （如呼吸）也都达到平衡。
思考1：生态系统某营养级（或种群）生物生产的有机物，除了 “呼吸消耗”、“流入下一营养级”、“分解者分解”之外，还 可能以哪些形式存在？ ①生物量；②土壤腐殖质；③化石燃料 同化量 ＝ 呼吸消耗 + 分解者分解 + 流入下一营养级 + 未利用 未利用 ≈ 生物量 + 土壤腐殖质+ 化石燃料
除未分解的动、植物组织和土壤生命体等以外的土壤中有机化合物的总称
2、图中两个15.0的含义不同，其一表示生产者流入植食动物的能量值 为15.0，其二表示植食动物固定的能量值为15.0 。
3、传递效率应理解为某一营养级固定的能量中，流入下一营养级的比例。 并不是相邻两个营养级固定的能量的比值，如第一营养级到第二营养 级的传递效率为15.0/111.0=13.5% 。
数学模型 增长速率＝(Nt+1 － Nt)/ t
关系
数学模型 增长速率＝增长率·Nt
模型转换（曲线图）
指数增长
X轴的平行线
增 长 率
“J”形曲线
增 长 速 率
逻辑斯谛增长
反“S”曲线
“正态分布”曲线。
例题：如图为两种生物种群的生长曲线，以下说法错误的是 A．按甲曲线增长的种群无K值，无种内斗争，增长率始终不变 B．按乙曲线增长的种群，到a点后种内斗争最为激烈，且增长率为零 C．按乙曲线类型增长的不同种群，在同一环境下，b点时的增长速率
2、初级生产量、生物量、未利用的能量
说明1：若为生产者，同化的能量就为总初级生产量，净初级生产 量=总初级生产量-呼吸消耗 总初级生产量＝呼吸消耗 + 分解者分解 + 流入下一营养级 +未利 用（生物量 + 土壤腐殖质+ 化石燃料） 净初级生产量=分解者分解 + 流入下一营养级 + 生物量 + 土壤腐 殖质+ 化石燃料 说明2：“未利用”的能量除了部分最终形成化石燃料之外，其余 部分仅仅是暂时未利用，最终也将以呼吸消耗或者流入下一营养 级又或者被分解者分解。
例题：（2010年浙江卷第3题）某生态系统中生活着多种植食性动 物，其中某一植食性动物种群个体数量的变化如图所示。 若不考虑该系统内生物个体的迁入与迁出，下列关于该种 群个体数量变化的叙述，错误的是
A．若a点时环境因素发生变化，但食物量不变，则a点以后个 体数量变化不符合逻辑斯谛增长
B．若该种群出生率提高，个体数量的增加也不会大幅超过b点 C．天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降，下降趋势与
b－c段相似 D．年龄结构变动会导致该种群个体数量发生波动，波动趋势与
c－d段相似
四）运用模型方法，分析生态学问题
实例1：探讨各因素对标志重捕法结果的影响情况
计算公式： N M （教材） 或 n N
nm
mM
N：种群总个体数； n：重捕个体数；
M：标记个体数； m：重捕中标记个体数
运用物理模型直观表现原理
不同，但均为最大值 D．甲曲线的数学模型为Nt= N0λt ，其中代表增长率λ
解析：指数增长无环境阻力；逻辑斯谛增长种群到达K值时，种群数量 处于最大值，增长率和增长速率均为0；K/2时的种群增长速率最大；用 数学模型Nt= N0λt 代表逻辑斯蒂增长种群，则增长率为 λ- 1。
2、初级生产量、生物量、未利用的能量
“生态学”专题复习 应注重模型方法
一、高考如何考“生态学”的
一）考试说明的要求
知识内容 （1）种群特征 3-4 种群 （2）种群的增长方式 （3）种群的数量波动及调节 3-5 （1）群落的结构 群落 （2）群落的演替 （1）生态系统的结构 3-6 （2）生态系统中的生产量和生物量 生态 （3）生态系统中能量流动和物质循 系统 环的基本规律及应用 （4）生态系统的稳态及其调节
2、生物学模型的本质是生物学规律，甚至包括解题规律、 分析方法和语言表述形式等。
要求 I II I I I I I
II
II
一、高考如何考“生态学”的
二）近三年浙江高考考查情况分析
1、考查情况统计
表1 2009~2011年浙江省高考理综试题生态学考查情况统计表
年份 2009 2010 2011
题号 6 3 5
分值 6 6 6
内容
3-6 生态系统 （3）生态系统中能量流动和物质循 环的基本规律及应用 （4）生态系统的稳态及其调节