【高考冲刺】2014年高考生物三轮复习专题十二 种群与群落的区别和联系

第五单元　生命系统的开放基础
考情分析预测
分析近三年课标地区高考真题，考查的侧重点是有关种群特征与种群数量变化、群落的结构特征与群落演替、生态系统的功能及稳定性和生态环境的保护等考点。本专题题型主要为非选择题，涉及四个能力的考查，难度增大。预测今年本专题高考考查仍然会以种群特征与种群数量变化、以及生态环境的保护等考点为主旋律。具体来说如下：
(1)有关种群和群落的考点中，种群特征与种群数量变化的考查基本上是选择题，主要考查的是种群特征中的数量特征，种群密度的调查方法及种群的空间特征。而群落的结构特征与群落演替主要以非选择题为主，涉及物种组成，种间关系，群落演替，群落的空间结构各种群占据的位置等。
(2)有关生态系统的考点中，选择题和非选择题出现比较均衡。对于生态系统的结构的考点，由于知识比较容易，所以考得还是比较少，考查生态系统的功能及稳定性，尤其是物质循环和能量流动比较重要。考查生态环境的保护的考点，在今后高考中力度将加大。
在二轮复习时，需要着重关注以下两个方面：
(1)种群与群落部分：种群的概念中要区分两个要素： “同种”和“全部”，注意两个条件“时间”和“空间”，明白各种群数量特征之间的关系，要理解样方法和标志重捕法，能构建种群增长模型的方法，特别是理解种群的“J”型增长和“S”型增长的图像含义及在实践中的应用，区分和比较种群、物种、群落的概念和它们之间的关系，分析群落演替的过程和类型及人类活动对其影响。
生态系统部分：要知道生态系统的组成成分及各成分之间关系，明白生态系统的营养结构——食物链和食物网，重点要掌握生态系统的功能，特别是能量流动的特点，能量传递效率和实践意义，能分析生态系统中的物质循环，以及物质循环和能量流动之间的关系，不可忽视信息传递在生物中的具体作用和应用，生态系统的稳定性主要是生态系统的自我调节能力和反馈调节，考查比较多；要理解生物的多样性及价值，人类与生态环境之间关系。
知识网络构建
专题十二 种群与群落的区别和联系
考点一　种群特征及其相互关系
1．种群具有以下四个特征。
数量特征 这是种群的最基本特征。种群是由多个个体所组成的，其数量大小受四个种群参数(出生率、死亡率、迁入率和迁出率)的影响，这些参数继而又受种群的年龄结构、性别比例、分布格局和遗传组成的影响，从而形成种群动态
空间特征 种群均占据一定的空间，其个体在空间上分布可分为聚群分布、随机分布和均匀分布，此外，在地理范围内分布还形成地理分布
遗传特征 既然种群是同种的个体集合，那么，种群具有一定的遗传组成，是一个基因库，但不同的地理种群存在着基因差异。不同种群的基因库不同，种群的基因频率世代传递，在进化过程中通过改变基因频率以适应环境的不断改变
系统特征 种群是一个自组织、自调节的系统。它以一个特定的生物种群为中心，也以作用于该种群的全部环境因子为空间边界所组成的系统。因此，应从系统的角度，通过研究种群内在的因子，以及生境内各种环境因子与种群数量变化的相互关系，从而揭示种群数量变化的机制与规律
2.种群和群落的比较
种群和群落都强调一定自然区域中生物成分。
从概念的内涵上看 种群和群落都是许多生物个体的总和，但种群是同种生物个体的总和，而群落是各种生物个体的总和。虽然都是生物群体，但这两个群体是不同的生物群体(生命系统层次)
从概念的外延来看 种群是种内关系的研究范围，种群内的个体之间既有种内互助，又有种内斗争，两者对立统一，共同维持种群的相对稳定性。群落是种间关系的研究范围，是由不同种群构成的，是生态系统的成分，包括生产者、消费者、分解者
从研究特征上看 种群最重要的特征是种群密度，一个种群的发展趋势如何，就是要看种群密度的大小，种群的其他特征都和种群密度有关系。而生物群落的特征主要是分析垂直结构的分层现象和水平结构的镶嵌分布
从辩证的观点来看 种群和群落都是“动”与“静”的统一体。种群是在一个较为稳定的区域内，在一个较长的时间内维持一种动态平衡，这种相对稳定主要是通过种群的自我调节来实现的。群落结构的形成是长期进化的结果
3. 种群和物种的比较
种群与物种既不同，又相互联系。种群是物种存在的具体形式，是物种繁衍、生物进化的基本单位。一个物种可以包括多个种群，同一物种的多个种群之间存在着地理隔离。种群内部基因通过自由交流保持基因库相对稳定。对种群的保护是保护生物多样性的关键之一。它们之间的关系图解如下：
4．种群密度的研究方法——取样调查法
(1)标志重捕法是对动物种群密度的调查常用的方法。
(2)样方法是调查植物种群密度常用的方法。
(3)称重法、红细胞计数法也是研究微生物种群密度的方法。
例1某种群死亡率如图5－12－2中曲线Ⅱ，出生率如图中曲线Ⅰ，则(　　)
A．种群在c点之前呈J型增长，c点之后呈S型增长
B．种群数量增长最快的时期是a时期
C．c时期此种群的个体总数达到其生活环境负荷量
D．曲线表明种群数量变化受食物的影响
例2下列有关种群和物种的叙述不正确的是(　　)
A．一个物种可以形成多个种群，一个种群只能含有一个物种
B．某一种群密度会随环境的变化而改变
C．生物入侵的种群最终将呈“S”型曲线增长
D．物种是指自然状态下能够相互交配的一群生物
考点二　有关种群数量增长曲线分析
1．种群增长率与增长速率的区别
特别提示：“J”型增长曲线的斜率逐渐增大，直至无穷，所以其增长速率也就不断增大；“S”型增长曲线的斜率，刚开始为0，后不断增大至K/2时达最大值，再不断减小至K时为0。它们的区别图解如下：
2. “J”型曲线上的一点切线的斜率和“S”型增长曲线中的K/2的区别
3. 在生产实践中，还有一种情况是种群增长大大超过了环境容量，致使环境中某些资源要素受到破坏，从而造成环境容量的下降。这样就形成了另一种种群数量变化曲线——突跃下降曲线(如图5－12－4)。这是一种不正常的增长情况，例如过度放牧，草原不能复原。该曲线对于控制人口增长、害虫防治、环境的治理保护等方面具有指导作用。从上述分析中还可以知道，环境容量不是绝对不变的，它可以因“超载”而下降，也可以因整体的改善而有所增大。
例3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5－12－5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. 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
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. 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
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
例4图5－12－6为某种小型淡水鱼迁入新的湖泊后种群增长速率随时间变化的曲线，根据该曲线不能得出的结论是(　　)
A．t3时该种小型淡水鱼的年龄组成为增长型
B．t4时该种小型淡水鱼在新环境中逐渐消失
C．该种小型淡水鱼在新的环境中呈S型增长
D．该种鱼在新湖泊中的环境容纳量约为t2时该鱼数量的两倍
考点三　有关群落的结构特征
群落是生物种群组合成的更高层次的群体，具有物种多样性、种间关系、优势种、群落结构等基本特征。
1．群落的物种组成
(1)丰富度：群落中物种数目的多少。
(2)不同群落物种数目不同。丰富度随纬度增加逐渐减少；丰富度随海拔高度的增加而减少；丰富度随水深度增加而减少。
2．群落结构形成的原因及意义
①原因：群落长期自然选择基础上形成的对环境的适应。
②意义：有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。
3. 区分寄生与捕食，种内斗争与竞争，种间斗争与生存斗争的关系
(1)捕食是一种弱肉强食现象，广义捕食主要指大型肉食动物(强者)捕食小型动物(弱者)的食肉行为，草食动物的食草行为。而寄生是弱者依附于强者的现象，寄主(寄生者)主要从宿主(被寄生者)的体表或体内吸取体液营养，寄主一般能给宿主造成慢性伤害，但不能立即杀死宿主。
(2)种内斗争为种内关系，竞争(不同种生物争夺同种食物或生活空间的现象)为种间关系；种间斗争包含有竞争，而生存斗争是达尔文自然选择学说的中心论点之一。很明显，生存斗争内容更丰富，既包括生物与生物之间的关系，又包括生物与无机环境之间的关系，图示如下：
例5潮间带满潮池中常见的滨螺是捕食者，吃很多藻类，尤其喜食小型绿藻(浒苔)。如图5－12－8为藻类种数与滨螺密度的关系，据图判断下列说法错误的是(　　)
A．各种藻类存在竞争关系
B．滨螺密度越大，藻类种数越多
C．若没有滨螺，藻类多样性会降低
D．滨螺在中等密度时，藻类多样性程度最高
考点四　分析群落演替的形成
1．群落演替的类型比较
2. 控制演替的几种主要因素
生物群落的演替是群落内部关系(包括种内和种间关系)与外界环境中各种生态因子综合作用的结果。主要因素有：
(1)植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性。
(2)群落内部环境的变化。
(3)种内和种间关系的改变。
(4)外界环境条件的变化：虽然决定群落演替的根本原因存在于群落内部，但群落之外的环境条件诸如气候、地貌、土壤和火等常可成为引起演替的重要条件。
(5)人类的活动。
3. 群落演替与生态功能过程之间的关系
我们对群落的利用和改造，很大程度上是在掌握群落演替规律性的基础上进行的。随着演替的进行，组成群落的生物种类和数量会不断发生变化。演替过程只要不遭到人类的破坏和各种自然力的干扰，其总的趋势是会导致物种多样性的增加，以形成稳定的生态系统。
(4)外界环境条件的变化：虽然决定群落演替的根本原因存在于群落内部，但群落之外的环境条件诸如气候、地貌、土壤和火等常可成为引起演替的重要条件。
(5)人类的活动。
3. 群落演替与生态功能过程之间的关系
我们对群落的利用和改造，很大程度上是在掌握群落演替规律性的基础上进行的。随着演替的进行，组成群落的生物种类和数量会不断发生变化。演替过程只要不遭到人类的破坏和各种自然力的干扰，其总的趋势是会导致物种多样性的增加，以形成稳定的生态系统。
例6农田弃耕后，很快就会长满一年生的杂草。现有一已演替至灌木阶段农田，在外界条件基本不变，且无人为干扰的情况下，将来有可能演替至森林阶段。请据图5－12－9回答：
(1)该农田的演替进程比初生演替更快，主要原因是土壤条件优越甚至还保留了植物的__________________或其他__________________。
(2)从杂草阶段演替到灌木阶段，食物链很容易发生变化，其主要原因是__________的种类和数量发生了明显变化。
(3)如果上图中曲线B、C表示该群落中植物物种数或个体数的变化，则曲线B表示______________，曲线A表示该群落所含________________的变化。
(4)该农田在演替至森林阶段的进程中，____________阶段最易遭受外来物种的入侵而使占优势的物种发生变化；如果在灌木阶段遭遇一场火灾，烧掉了灌木下的草本植物，但对灌木影响不大，则演替进程______________(加快，基本不变)；但是__________________往往会使群落按照不同于自然演替的速度和方向进行。
教师备用习题
备选理由：考查了有关种群的知识，可以与例1补充使用。
1．下图表示某生态系统中甲、乙两种群在一段时间内的数量变化情况。下列有关叙述错误的是(　　)
A．两个种群间能量流动方向是甲→乙
B．M时甲种群的出生率大于死亡率
C．两个种群间的信息传递是双向的
D．两个种群数量波动说明生态系统具有自我调节能力
备选理由：考查了群落结构，可以与例5补充使用。
2．下列关于群落结构的叙述中，不正确的是(　　)
A．在垂直方向上，有的群落有分层现象
B．森林中植物的垂直结构导致动物也有分层现象
C．光照强度、动物等不会影响草地群落的水平结构
D．地形的变化、土壤湿度的差异等因素导致有的群落水平结构不同
备选理由：考查了有关群落演替的相关知识，可以与例6补充使用。
3．有关初生演替和次生演替的叙述，正确的是(　　)
A．沙丘、火山岩上进行的演替是初生演替，冰川泥、弃耕的农田上进行的演替是次生演替
B．初生演替形成的群落内无竞争现象，次生演替形成的群落内竞争现象明显
C．通常情况下，初生演替所需时间较长，次生演替所需时间较短
D．初生演替能形成森林，次生演替很难形成森林
参考答案
第五单元　生命系统的开放基础
专题十二 种群与群落的区别和联系
例1【解析】 C 本题主要考查必修3生物与环境中有关种群数量变化的知识。属于考纲识记理解层次。由图可知，某种群死亡率如图中曲线Ⅱ，出生率如图中曲线Ⅰ，死亡率逐渐升高，出生率逐渐下降，c时期出生率等于死亡率，说明此种群的个体总数达到其生活环境负荷量，种群在c点之前呈现增长，c点之后呈下降趋势，种群数量增长最快的时期是a时期之前，曲线表明种群数量变化受种群密度的影响。
【点评】 自然状态下，出生率与死亡率决定种群密度的变化。出生率大于死亡率，种群密度增长，出生率小于死亡率，种群密度减小；出生率等于死亡率，种群密度不变。“K值”，代表在环境对该种群最大承载量，或该种群在该环境的最大数量。一个种群在种群密度为K/2时，增长率最快，这可以指导经济生物的采集，让种群密度始终控制在K/2的范围内，“多余”的进行采集，可以让经济生物保持最快的增长。
例2【解析】 D 本题考查种群和物种的有关知识，属于考纲识记层次。物种是指自然状态下能够相互交配并且能够产生可育后代的一群生物。
【点评】 种群是指生活在同一地点的同种生物形成的群体。如生活在一个池塘里的所有鲤鱼。物种是指所有同种生物、但由不同的种群组成的群体。如全世界所有的鲤鱼。 这两个概念有相同的内涵：都指的是同种生物。这两个概念的不同点是：种群是在一个小范围的同种生物，而物种指最大范围内所有的同种生物。例如老虎，这是一个物种，但不同地域的虎就是不同的种群。东北虎和华南虎属于不同的种群，但它们属于同一物种。
例3【解析】 C 此题考查的是种群数量变化的相关知识，属于考纲分析推断层次。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仍符合逻辑斯谛增长。
【点评】 种群的数量是由出生率和死亡率、迁入和迁出决定的。因此，凡是影响种群的出生率和死亡率、迁入和迁出的因素，都会引起种群数量的变化，如气候、食物、被捕食、传染病等。逻辑斯谛增长模型，指数增长是一种过于理想的情况，许多生物在指数增长一段时间后，数量会维持稳定，这可以用指数增长数学模型进行描述。逻辑斯谛增长模型能更好地指导人为的种群调节。分析一个种群的年龄结构可以间接判定出该种群的发展趋势。
例4【解析】 B 考查S型曲线的知识。属于考纲理解层次。A项对，t3时种群数量表现型为增长，其年龄组成为增长型。B项错，t4时种群数量达到最大，不是消失。C项对，种群的增长速率先增大后减小，说明种群的数量增长曲线为S型增长。D项对，种群增长率最大时种群数量为K/2。
【点评】 (1)种群增长率是指单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数，计算公式：种群增长率＝(Nt－Nt－1)/Nt－1。
(2)种群增长速率是指单位时间内新增加的个体数，计算公式：种群增长速率＝(Nt－Nt－1)/t－(t－1)。
(3) 种群增长率＝出生率－死亡率。在有限的环境中，随着种群数量的增加，导致环境阻力增加，出生率会逐渐减小，而死亡率逐渐增加，可见种群增长率一直减小。
(4)种群增长速率即过S型曲线某点所作切线的斜率，很明显它是先增大后减小。另外，可列出以种群数量为自变量的种群增长速率方程式：种群增长速率＝rN(1－N/K)，它是一个一元二次方程，曲线的开口向下，中轴线为N＝K/2，分析曲线走向同样可得出种群增长速率先增大后减小的结论。
例5【解析】 B 本题考查生物必修3生物与环境中有关群落中各种生物之间的关系。潮间带满潮池中常见的滨螺是捕食者，吃很多藻类，尤其喜食小型绿藻(浒苔)。可以得出，藻类种类很多，各种藻类存在竞争关系；滨螺密度越大，藻类种数先增多后降低；若没有滨螺，藻类之间存在激烈竞争，有可能导致某种藻类死亡，那么藻类多样性会降低；滨螺在中等密度时，藻类多样性程度最高。
【点评】 群落中生态位相似的物种是要发生竞争的，生态位越相似的物种，竞争越激烈，结果可能使其中一个物种趋于灭绝。更多的可能是，生态位相似的物种，通过自然选择，生态位发生分化，从而减少或排除它们的竞争，共存下来。生态位的多样性是群落结构相对稳定的基础。
例6【答案】 (1)种子　植物繁殖体
(2)生产者
(3)个体数的变化　能量(或生物量)
(4)草本　基本不变　人类活动
【解析】 本题考查群落的演替知识，属于考纲识记、理解层次。(1)初生演替是指原来没有植被或者植被被彻底破坏，而题中的农田具有种子或植物的繁殖体。
(2)从杂草阶段演替到灌木阶段，生产者的种类发生变化，因此食物链易发生改变。
(3)在群落的演替过程中，物种越来越丰富，C表示物种种类数，则B表示个体数。随着物种的丰富，光合作用固定的能量增多，为A曲线。
(4)草本阶段物种含量少，生态系统的抵抗力稳定性差，当外来物种入侵时对其影响较大；人类的活动对群落的演替的影响因素超过其他因素。
【点评】 初生演替和次生演替的区别主要表现在起始条件不同。任何群落都有一定的空间结构。构成群落的每个生物种群都需要一个较为特定的生态条件；在不同的结构层次上，有不同的生态条件，如光照强度、温度、湿度、食物和种类等。所以群落中的每个种群都选择生活在群落中的具有适宜生态条件的结构层次上，就构成了群落的空间结构。群落的结构有水平结构和垂直结构之分。群落的结构越复杂，对生态系统中的资源的利用就越充分，如森林生态系统对光能的利用率就比农田生态系统和草原生态系统高得多。群落的结构越复杂，群落内部的生态位就越多，群落内部各种生物之间的竞争就相对不那么激烈，群落的结构也就相对稳定一些。
教师备用习题
1．【解析】 B 此题考查种群的知识，属于考纲综合运用层次。 由图知，甲、乙两种群的关系是甲→乙，所以两个种群间能量流动方向是甲→乙，A对；M时甲种群的数量减少，出生率小于死亡率，B错；两个种群间的信息传递是双向的，C对；两个种群数量波动说明生态系统具有自我调节能力，D对。
2．【解析】 C 此题考查的是群落结构，属于考纲识记层次。 群落的垂直方向上，有的群落有分层现象，A对；森林中植物的垂直结构导致动物也有分层现象，B对；光照强度、动物、地形的变化、土壤湿度的差异等都会影响草地群落的水平结构，C错，D对。
3．【解析】 C 此题考查的是群落演替的相关知识，属于理解层次。从题中可知，沙丘、火山岩上进行的演替是初生演替，弃耕的农田上进行的演替是次生演替，冰川泥进行的演替是初生演替；初生演替和次生演替形成的群落内都有竞争现象；次生演替也能形成森林。