2010年高考生物特约精品教学案专题十 个体、种群、群落、生态系统和生物多样性

专题十 个体、种群、群落、生态系统和生物多样性【知识联系框架】【重点知识联系与剖析】 一、种群及其数量变动 1．种群的概念及其基本特征 种群是在一定空间中的同种个体的集群，作为一个种群不仅占有一定的空间，而且具有一定的结构，同一种群内的个体间具有交换基因的能力。种群虽然是有同种个体组成，但不等于个体数量的简单相加，从个体层次到种群层次是一个质的飞跃，因为种群具有个体所没有的一些“群体特征”，如种群密度、年龄组成、性别比例、出生率、死亡率、平均寿命等。 生物物种的生存、发展和进化都是以种群为基本单位进行的。因此个体与种群的关系是一个部分与整体的关系。 2．种群的数量变动及其影响因素 种群数量的变化包括增长、波动、稳定和下降等，这里主要介绍一点有关种群的增长方面的知识。种群数量的增长有两种基本模式：指数式增长和逻辑斯谛增长。 指数式增长：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，种群的数量往往会连续增长。以某种动物为例，假定种群的数量为 NO，年增长率为 ，该种群每年的增长速率都保持不变，那么一年后该种群的数量应为：N1=N0· 二年后该种群的数量 N2=N1· =N0·2 t 年后该种群的数量应为N1=N0·t用心 爱心 专心图 10-1 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成“J”形曲线。如图 10-1 所示。种群的指数式增长模式在理论上是存在的，但在自然生态系统中几乎是不可能存在的，因为资源、空间和食物不可能是无限的，即使在实验条件下也无法做到。 逻辑斯谛增长：在自然条件下，环境条件是有限的，因此种群不可能按指数式增长模式增长。当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间对有限空间、食物和其他生活条件的种内斗争必将加剧，以该种群为食的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低，死亡率增高，从而使种群数量的增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许的最大容纳量时，种群数量将停止增长。有时会在最大容纳量上下保持相对稳定。据此生态学家逻辑斯谛建立了种群在有限环境条件的种群数量增长的数学模，称为逻辑斯谛方程。它是一个微分方程，=rN()。式中 dN/dt 是在某一时间、某一种群数量条件下的瞬时增长率；r是内禀增长率，即该种群的最大增长潜力；K 为环境的容纳量；N 为某一时间的种群数量。按此方程绘制的曲线如图 10-2 所示。曲...