种群数量的变化:1.种群增长的“J”型曲线与“S”型曲线
项目 |
“J”型曲线 |
“S ”型曲线 |
产生条件 |
理想状态 ①食物、空间条件充裕 ②气候适宜 ③没有敌害、疾病 |
现实状态 ①食物、空间有限 ②各种生态因素综合作用 |
特点 |
种群数量以一定的倍数连续增长 |
种群数量达到环境容纳量K值后,将在K值上下保持相对稳定 |
环境容纳量(K值) |
无K值 |
有K值 |
曲线形成的原因 |
无种内斗争,缺少天敌 |
种内斗争加剧,天敌数量增多 |
种群增长率 |
保持稳定 |
先增加后减少 |
种群增长曲线 |
Nt=N0λ
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种群增长(速)率曲线 |
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联系 |
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2、研究种群数量变化的意义:对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用、以及濒临动物种群的拯救和恢复有重要意义。
预测种群密度变化趋势的方法:
1、根据年龄结构来预测种群密度的变化趋势。年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
类型 |
图示 |
种群特征 |
出生率 |
种群密度 |
增长型 |
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幼年个体数多于成年、老年个体数 |
出生率>死亡率 |
增大 |
稳定型 |
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各年龄期个体数比例适中 |
出生率≈死亡率 |
稳定 |
衰退型 |
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幼年个体数少于成年、老年个体数 |
出生率<死亡率 |
减少 |
2、根据性别比例来预测种群密度的变化趋势。
(1)种群的性别比例是指种群中雌雄个体数目的比例。
(2)性别比例影响种群密度的原因
性别比例 |
繁殖机会 |
出生率 |
种群密度 |
各年龄阶段中雌雄个体数量相当 |
雌雄个体都有充分交配繁殖机会 |
决定了较高的出生率 |
将逐渐增大 |
雌多于雄或雄多于雌的种群,性别比例失调 |
个体间交配繁殖机会较少 |
出生率较低 |
将逐渐减小 |
种群数量增长与种群增长(速)率:
1、增长速率与种群数量不是一个概念,只要增长速率为正值,种群数量就在增加;增长速率为零,种群数量恒定不变;增长速率为负值时,种群数量应下降。
2、种群的“J”型增长和“S”型增长
项目 |
“S”型曲线 |
“J”型曲线 |
种群数量增长曲线 |
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种群增长(速)率曲线 |
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知识点拨:
1、“S”型曲线中注意点:
①K值为环境容纳量(在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);
②K/2处增长率最大。
③大多数种群的数量总是在波动中,在不利的条件下,种群的数量会急剧下降甚至消失。
2、实例:
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灭鼠 |
捕鱼 |
K/2(有最大增长速率) |
捕捞后,防止灭鼠后,鼠的种群数量在K/2附近,这样鼠的种群数量会迅速增加,无法达到灭鼠效果 |
捕捞后使鱼的种群数量维持在K/2,鱼的种群数量将迅速回升 |
K(环境最大容纳量) |
降低K值,改变环境,使之不适合鼠生存 |
保护K值,保证鱼生存的环境条件,尽量提升K值 |
3、种群数量变化包括增长、波动、稳定、下降等,而“J”型曲线和“S”型曲线都知识研究了种群数量增长的规律。
4、 “J”型曲线反映的种群增长率是一定的;而“S”型曲线所反映的种群增长率是先增大后减小。不能认为“S”型曲线的开始部分是“J”型曲线。
知识拓展:1、种群数量的波动和下降
(1)种群数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的。
(2)原因:气候、食物、天敌、传染病、空间、人类影响等多种生态因素共同作用的结果。因此,大多数种群的数量总是在波动中。
种间关系:1、种间关系:捕食、竞争、寄生、互利共生。
2、表解四种生物种间关系
种内斗争与竞争:
比较项目 |
范围 |
实例 |
种内斗争 |
同种生物的个体之间 |
大鲈鱼以小鲈鱼为食 |
竞争 |
不同种生物个体之间 |
大草履虫与双核小草履虫混合放养后,大草履虫因在食物中竞争失败而死亡 |
知识拓展:
1、竞争关系可使劣势物种灭绝,有利于优势物种得到更多的资源与空间。
2、捕食关系是捕食者与被捕食者之间相互决定数量的种间关系,相互制约着双方的数量,被捕食者一般不会因捕食的数量的增多而灭绝。
食物链和食物网:1.食物链
(l)概念:生态系统中各种生物之间南于食物而形成的一种关系(通常指捕食链)。
(2)示例分析
食物链 |
草→昆虫→慵蜍→蛇→猫头鹰 |
成分 |
生产者 |
初级消费者 |
次级消费者 |
三级消费者 |
四级消费者 |
营养级别 |
第一营养级 |
第二营养级 |
第三营养级 |
第四营养级 |
第五营养级 |
成分类型 |
主要是绿色植物 |
植食动物 |
小型肉食动物 |
中型肉食动物 |
大型肉食动物 |
代谢类型 |
自养 |
异养 |
异养 |
异养 |
异养 |
重要意义 |
生态系统的物质循环、能量流动沿此渠道进行 |
(3)特点
①生产者为第一营养级。
②消费者所处营养级不固定,一般不会超过5个营养级。
2.食物网
(1)概念:在一个生态系统中,许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。
(2)形成的原因:多种生物在食物链中占有不同的营养级。
(3)意义:生态系统的物质和能量就是顺着食物链和食物网渠道流动的。
知识点拨:食物网中生物数量变化的分析与判断
1.第一营养级的生物减少对其他物种的影响第一营养级的生物(生产者)减少时,将会连锁性地引发其后的各个营养级生物减少。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源。
2.“天敌”一方减少,对被捕食者数量变化的影响一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少,则被捕食者数量变化是先增加后减少,最后趋于稳定。
3.复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析
(1)以中间环节少的作为分析依据,考虑方向和顺序为:从高营养级依次到低营养级。
(2)主产者相对稳定,即生产者比消费者稳定得多,所以当某一种群数量发生变化时,一般不需考虑生产者数量的增加或减少。
(3)处于最高营养级的种群且有多种食物来源时,若其中一条食物链中断,则该种群可通过多食其他食物而维持其数量基本不变。
4.同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析食物链中某一种群的数量变化,导致另一种群的营养级连锁性发生变化,因为能量在食物链(网)中流动时只有10%~20%流到下一个营养级,且能量流动的环节越多,损耗越多,所以该类连锁变化的规律是:当a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时,则b 种群的数量将增加;若导致b种群的营养级升高时,则 b种群的数量将减少。
生态系统的稳定性:1.生态系统稳定性的概念
生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力称为生态系统的稳定性。 2.生态系统稳定性的种类
(1)抵抗力稳定性
①概念:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。
②原因:生态系统内部具有一定的自我调节能力。
③规律:生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低,反之则越高。
(2)恢复力稳定性
①概念:生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
②规律:一般环境条件越好,恢复力稳定性越高;反之,越低。
3.提高生态系统稳定性的措施
(1)控制对生态系统干扰的程度。
(2)实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
生态系统自我调节能力辨析: 1.实例
(1)河流:
(2)森林:
2.基础:负反馈调节,在生态系统中普遍存在,
3.特点:生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力迅速丧失,生态系统难以恢复。
抵抗力稳定性和恢复力稳定性的区别和联系:
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抵抗力稳定性 |
恢复力稳定性 |
区别 |
实质 |
保持自身结构功能相对稳定 |
恢复自身结构功能相对稳定 |
核心 |
抵抗干扰,保持原状 |
遭到破坏,恢复原状 |
影响因素 |
生态系统中物种丰富度越大,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强 |
生态系统中物种丰富度越小,营养结构越简单,恢复力稳定性越强 |
二者联系 |
①相反关系:抵抗力稳定性强的生恋系统,恢复力稳定性弱,反之亦然;②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力,它们相互作用共同维持生态系统的稳定。如图所示:
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2.生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系
易错点拨:
1、对于极地苔原(冻原),由于物种组分单一、结构简单,它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。
2、生态系统抵抗力稳定性与自我调节能力的大小的关系
知识拓展:1、不同的生态系统在两种稳定性的表现上有差别,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节的能力就越强,抵抗力稳定性就越高。
2、不同的生态系统在受到不同干扰(破坏)后,其恢复速度与恢复时间不同。
3、生态系统自我调节能力的大小
生态系统成分 |
食物网 |
自我调节能力 |
越少 |
越简单 |
弱 |
越多 |
越复杂 |
强 |
4、反馈调节的种类
比较项目 |
正反馈 |
负反馈 |
调节方式 |
加速最初发生变化的那种成分所发生的变化 |
抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化 |
结果 |
常使生态系统远离稳态 |
有利于生态系统保持相对稳定 |
实例分析 |
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生物多样性与保护:
1、生物多样性:生物圈内所有的植物、动物、微生物,它们所拥有的全部基因及各种各样的生态系统共同构成了生物的多样性。
2、内涵:生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性
(1)遗传多样性:指遗传信息的总和,包括地球上所有动物、植物、微生物对个体的基因。
(2)物种多样性:指地球上生命有机体的多样性,目前被描述的物种约175万种。
(3)生态系统多样性:指生物圈中生态环境、生物群落和生态过程的多样性。
3、多样性价值:
(1)潜在价值:是指目前人们还不清楚的,但肯定具有很大的使用价值。一种野生动物一旦从地球上消失,也就是说一个基因库就消失了,就无法再生,它的各种潜在价值也就不复存在。
(2)间接价值:是指它具有重要的生态功能。包括:保护水资源、维护水体的自然循环,减少旱涝,调节气候等。
(3)直接价值:①药用价值;②工业原料;③科学研究价值;④美学价值。
4、保护措施:
①就地保护:建立自然保护区和风景名胜区是生物多样性最有效的保护
②易地保护:将灭绝的物种提供最后的生存机会利用生物技术对濒危物种基因进行,保护协调好人与生态环境的关系(关键),反对盲目的掠夺式地开发利用(合理利用是最好的保护)。