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1、第四章 种群与生物群落,第1节 种群的特征,完成创新设计：P182 名师助学 判一判,种群密度,出生率,死亡率,增长,稳定,衰退,J,S,一、种群概念的理解,同一种群的个体既不存在，更不存在生殖隔离。在自然条件下，可进行，从而实现种群的延续。生物进化的实质是。每个种群有其特定的，当、突变、基因重组等因素导致种群基因频率发生改变时，生物便发生了进化。,1、种群：,指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。,2、种群是生物繁殖的基本单位，也是生物进化的基本单位。,地理隔离,基因自由交流,种群基因频率的改变,基因库,自然选择,答案：B,练习1下列属于种群的是（）。A一片森林中全部成材的山毛榉
2、B长江里所有的白鳍豚C一片农田里的全部昆虫 D一个蜂巢内的所有工峰,2.（2011年海南卷）南极冰藻是以硅藻为主的一大类藻类植物，长期生长在南极海冰区24的环境中，其最适生长温度为2。磷虾主要以南极冰藻为食，企鹅主要以磷虾为食。自1975年以来，磷虾种群密度下降高达80%。下列叙述错误的是()。A南极冰藻组成了一个种群B企鹅种群密度也会随着磷虾种群密度下降而下降C南极冰藻、磷虾、企鹅与该海冰区的其他生物组成群落D22范围内，随着温度升高南极冰藻的光合作用强度增大,答案：A,二、种群的数量特征,包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成、性别比例。,1、种群密度,种群在 中的个体数就
3、是种群密度。,单位面积或单位体积,种群密度是种群最基本的数量特征。,想一想：研究种群密度有什么意义？,农林害虫的监测和预报、渔业上捕捞强度的确定等都需要对种群密度进行调查研究。,2、出生率和死亡率,出生率是指在 占该种群个体总数的比率。,单位时间内新产生的个体数目,死亡率是指在 占该种群个体总数的比率。,单位时间内死亡的个体数目,繁殖能力强的种群出生率高，种群增长快。,与社会的联系：随着生活水平的提高和医疗条件的改善，我国人口的 在不断降低。要控制人口过度增长，必须降低。,死亡率,出生率,3、迁入率和迁出率,迁入率是指 的个体，占该种群个体总数的比率。,单位时间内迁入,迁出率是指 的个体，占该
4、种群个体总数的比率。,单位时间内迁出,如果要研究一座城市人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视的因素。,4、年龄组成,增长型,出生率死亡率,出生率死亡率,出生率死亡率,稳定型,衰退型,注意：年龄组成为稳定型的种群，种群数量不一定保持稳定。因为出生率和死亡率不完全取决于年龄组成，还与气候、食物、天敌等有关，例如遇到剧烈的气候变化，可使种群数量急剧减少。此外，种群数量还与迁入率、迁出率直接相关。,练习3、请问下列各图分别属于年龄组成中的何种类型？,增长型,衰退型,衰退型,增长型,稳定型,5、性别比例,性别比例是指种群中雌雄个体数目的比例。,例如，利用人工合成的 诱杀某种害虫的雄性个体，破坏了害虫种群
5、正常的，就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使该种害虫的 明显降低。,性引诱剂（信息素）,性别比例,种群密度,练习4、种群的年龄组成大致可分为下图A、B、C三种类型，据图回答：,老年中年幼年,A B C,（1）我国在5060年代出现生育高峰，因此造成70年代初期人口的年龄组成为图 所示类型。（2）在渔业生产中，要严格控制鱼网孔眼大小以保护幼鱼，这将会使被捕捞的鱼的年龄组成为图 所示类型。（3）农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施，有可能使该种害虫的年龄组成为图 所示类型。,A,C,A,练习5、（2009年广东卷）下列叙述中，不属于种群空间特征描述的是（）。A斑马在草原上成群活动B每毫升河
6、水中有9个大肠杆菌C稗草在稻田中随机分布D木棉树在路旁每隔5米种植,答案：B,练习6（2013年浙江卷）下列关于出生率的叙述，正确的是（）。A若某种群年初时的个体数为100，年末时为110，其中新生个体数为20，死亡个体数为10，则该种群的年出生率为10%B若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比越接近11，则出生率越高C若通过调控环境条件，使某动物的性成熟推迟，则出生率会更高D若比较三种年龄结构类型的种群，则稳定型的出生率最高,答案：B,20%,死亡率为10%，增长率为10%,更低,增长型,三、种群密度的估算方法：,1、样方法2、标志重捕法,适用范围：,植物种群密度，昆虫卵的密度，蚜虫
7、、跳蝻的密度等。,注意随机取样，减小误差。,种群密度的计算：,取所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度的估计值。,计数原则：同种生物个体无论大小都要计数，若有正好长在边界线上的，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则。,2、标志重捕法,适用范围：调查程序：计算公式：注意事项：,活动能力强的动物。,调查时没有迁入和迁出、出生和死亡标志物不能过于醒目，不能影响标志对象正常的生理活动，不易脱落。,练习7（2013年全国卷）某农场面积约140hm2，农场丰富的植物资源为黑线姬鼠提供了很好的生存条件，鼠大量繁殖吸引鹰前来捕食。某实验小组用标志重捕法调查黑线姬鼠的种群密度，第一次捕获了100
8、只，标记后全部放掉，第二次捕获了280只，发现其中有2只带有标记。下列叙述错误的是（）。A.鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度 B.该农场黑线姬鼠的种群密度约为100只/hm2 C.黑线姬鼠种群数量下降说明该农场群落的丰富度下降 D.植物鼠鹰这条食物链中，第三营养级含能量最少,答案：C,物种丰富度是指群落中种群的数量，而非指某个种群中个体的数量,P184 训练1P187 考向1 第 1、2 题,完成创新设计：P183 典例1,第2节 种群数量的变化,种群数量的变化以及影响数量变化的因素,被捕食、被寄生,数学模型,数学模型包括数学方程式和数学曲线图等。,NtN0t,例如：,一、建构种群增长模
9、型的方法,与数学方程式相比，曲线图能更直观地反映出种群数量的增长趋势。,二、种群增长的“J”型曲线,食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等条件下,NtN0t,种群数量连续增长，无K值,实验室条件下；一个种群刚迁入一个新的适宜环境最初一段时间。,条件：建立数学模型：“J”型曲线特点：适用范围：,三、种群增长的“S”型曲线,自然界的资源和空间有限，当 增大时，种内竞争加剧，天敌数量增加，种群的 降低，增高；当 时，种群的增长会停止，有时会稳定在一定的水平。,条件：“S”型曲线出现的原因：特点：,自然条件下（食物和空间有限、有天敌），存在环境阻力。,有K值，种群增长速率先上升后下降，最后为0；种群
10、数量为K/2时，增长速率为最大值。,种群密度,出生率,死亡率,死亡率增加到与出生率相等,种群增长的“J”型曲线与“S”型曲线的联系,两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不同，对种群增长的影响不同。,种内斗争最激烈是在种群数量达到K值时，此时出生率等于死亡率，种群的年龄组成为稳定型。,K值的理解,K值（又叫环境容纳量）：在 不受破坏的情况下，一定空间所能维持的。,环境条件,种群最大数量,(1)同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在平均值附近上下波动；当种群数量偏离平均值的时候，会通过负反馈调节机制使种群密度回到一定范围内。(2)环境遭受破坏，K
11、值会下降；当生物生存的环境改善时，K值会上升。,在封闭环境中，无外源物质和能量的补充，种群数量达到最大值后随资源的消耗和有害物质的积累，最终K值不断降低，种群数量减少甚至消亡。如恒定容积培养液中酵母菌的增长曲线。,答案：C,根据表中数据分析，下列结果正确的是()。A.第13-25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快B.第17-29天，成虫增长率上升，死亡率下降C.第21-37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关D.第1-37天，成虫数量成“J”型增长,练习1、（2009年安徽卷）用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：,练习2.（2012年浙江卷）右下图是某相对稳定的生
12、态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量变化关系的示意图（图中不同阴影面积表示不同比例尺下得个体数量）。下列有关叙述错误的是（）。,A.图中所含的食物链为捕食食物链B.这些生物的种群数量在各自的K值上下波动C.旅鼠的种群数量主要是由外源性因素调节的D.旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量的变化是一种正反馈调节,答案：D,完成创新设计：P185 典例2、训练2 P187 考向1 第 3 题 P188 考向2 第 5 题,四、种群数量变化与社会的联系,必修三：P68,研究种群数量变化的意义：,1、防治有害动物 2、保护和利用野生生物资源3、拯救和恢复濒危动物种群,五、实验（探究培养液中酵母菌数量的变化）,
13、1实验原理：在含糖的液体培养基（培养液）中酵母菌繁殖很快，迅速形成一个封闭容器内的酵母菌种群，通过血球计数板（在显微镜下）可以估算封闭容器内的酵母菌种群随时间而发生的数量变化。2.酵母菌计数方法：3.实验流程,创新设计：P186,血球计数板计数法（显微镜直接计数法）,4实验结果与分析：,结果的记录可设计下面的表格：,开始时培养液的营养充足，空间充裕，条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，种群数量剧增，随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗，pH下降、温度升高、空间不足及有害代谢废物积累等，使生存条件恶化，种群数量下降。,先增加后降低。,原因：,种群数量增长的总趋势：,影响酵母菌种群数量的因素：,可能有养料
14、、温度、pH及有害代谢废物等。,使酵母菌分布均匀，减少误差。,为提高实验数据的准确性，实验时应进行重复实验（即多次计数后取平均数）。,该实验时间上形成前后自身对照。,4.注意事项：（1）从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻震荡几次。为什么？（2）本实验不需要设置对照实验。原因？（3）本实验需要做重复实验吗？为什么？（4）如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取怎样的措施？,适当稀释菌液,练习3、（09年广东卷）有关“探究培养液中酵母菌数量动态变化”的实验，正确的叙述是（）。A改变培养液的pH值不影响K值（环境容纳量）大小B用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化C取适量培养液滴于普
15、通载玻片后对酵母菌准确计数D 营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素,答案：D,使用血球计数板抽样检测法,答案：B,练习4、（2011年海南卷）关于酵母菌的叙述，错误的是（）。A酵母菌既含有核基因，又含有线粒体基因B酵母菌无氧呼吸的终产物经主动运输到细胞外C培养液中酵母菌的种群数量在培养早期呈“J”型增长D碳源充足和不充足的培养液中酵母菌种群的K值不同,完成创新设计：P187 典例,群落的结构和演替,完成创新设计：P188 名师助学 判一判,1、群落的概念：2、群落水平上研究的问题：,包括群落的物种组成、优势种、种间关系、群落的演替、群落的空间结构、群落的范围等。,想一想：什么是种群水平
16、上要研究的问题？,研究种群的数量动态，包括出生率、死亡率、年龄组成、性别比例等。,一、群落的结构,同一时间聚集中一定区域中 的集合，叫做群落。,各种生物种群,练习1下列研究问题不属于群落水平的是（）。A梧桐山的鸢尾每年新增的个体数 B深圳红树林的范围和边界大小C鼎湖山常绿阔叶林中的优势种 D根瘤菌和豆科植物之间的关系,答案：A,（种群水平）,练习2、（2011年广东卷28题）某海域受有机锡污染后，部分海藻以及多种软体动物的生物量显著下降，个别物种消亡，而沙蚕等多毛纲动物变为优势类群。这是在 水平上研究的结果。,群落,丰富度的概念：,3、群落的物种组成,群落中物种数目的多少。,是区别不同群落的重
17、要特征,组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度有差别。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构也越复杂。,探究：土壤中小动物类群丰富度的研究,土壤小动物类群丰富度调查方法：丰富度的统计方法：,取样器取样法,想一想：土壤动物调查能不能采用样方法或标志重捕法进行调查，为什么？,许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查。,记名计算法和目测估计法,完成创新设计：P192 典例、训练,3、种间关系,(1)互利共生曲线同步性变化（同生共死）；(2)捕食曲线不同步变化的此消彼长(不会导致某种生物灭绝)；(3)竞争曲线看最终结果，一
18、种数量增加，另一种下降甚至降为0，只要曲线中提示两种生物有共同的空间或食物，则必为竞争，竞争激烈程度取决于空间、食物的重叠范围。,创新设计：P189 考点1,答案：D,练习3.下列属于种间竞争实例的是()。A.蚂蚁取食蚜虫分泌的蜜露B.以叶为食的菜粉蝶幼虫与蜜蜂在同一株油菜上采食 C.细菌与其体内的噬菌体均利用培养基中的氨基酸 D.某培养瓶中生活的两种绿藻，一种数量增加，另一种数量减少,种间互助,没关系,寄生,练习4（2004年广东卷）当烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激后，会释放出挥发性的化学物质。这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌，夜间会驱赶乙种蛾，使其不能在烟草叶片上产卵（乙种蛾幼虫也
19、采食烟草叶片)，如图所示。试回答：,(1)甲种蛾幼虫与天敌的种间关系是：_。(2)甲种蛾幼虫与烟草的种间关系是：_。(3)甲种蛾幼虫与乙种蛾幼虫的种间关系是：_。,捕食或寄生,捕食,竞争,烟草甲种蛾（幼虫）天敌烟草 乙种蛾（幼虫）,(4)写出图中所示生物的食物链。,完成创新设计：P190 典例1 P191 纠错演练 第 2 题 P193 考向1 第 1 题,4、群落的空间结构,垂直结构,水平结构,在水平方向上由于 等因素的影响，不同地段上分布着不同的生物种群。,植物的分层与 有关。,光,这种垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。,地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度不同、生物
20、自身生长特点的不同,在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。,竹林中竹子高低错落有致，这是否体现了群落的分层现象？,否。竹林中的竹子属于同一个种群，而垂直分层现象是群落的特征。,练习5、（2012年广州一模）塔式蚯蚓污水处理系统（下图所示）采用人造湿地原理，利用植物根系和蚯蚓等处理，通过泥、沙、小石、大石四层过滤，这样重复几次后可实现农村生活污水的达标排放。下列有关分析正确的是（）。（双选）,A.该生态系统的群落由植物和蚯蚓构成B.该生态系统选用蚯蚓等生物，体现了协调与平衡原理C.该生态系统的群落既有垂直结构，也存在水平结构D.输入该生态系统的总能量是其植物所固定的太阳能,答案：BC,完
21、成创新设计：P193 考向1 第 2、3 题,二、群落的演替,1、群落演替的概念,随着时间的推移，代替的过程。,一个群落被另一个群落,2、群落演替的类型,如裸岩、沙丘、火山岩、冰川泥上演替,如弃耕的农田、火灾后的草原、过量砍伐的森林上的演替,一般来说，在群落演替过程中，物种丰富度增大、生态系统稳定性提高。,4、人类活动对群落演替的影响,人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。,3、群落演替的结果,例如人类砍伐森林、填湖造地、捕杀动物，封山育林、治理沙漠、管理草原，建立人工群落。,练习6、（2013年福建卷）在两块条件相同的退化林地上进行森林人工恢复和自然恢复的研究，20年后两块
22、林地的生物多样性均有不同程度提高，其中人工种植的马尾松人工恢复林植物种数为137种，无人工种植的自然恢复林植物种数为226种。下列叙述错误的是（）。A.可采用样方法调查林地上植物的种群密度B.森林恢复提高了生产者固定的太阳能总量C.人工恢复林比自然恢复林的植物丰富度低D.自然恢复林的形成属于初生演替,答案：D,练习7、（2008年广东卷）关于群落演替的叙述，错误的是（）。A群落自然演替是一个群落替代另一个群落的过程B群落的原（初）生演替在海洋和陆地均可发生C群落的原（初）生演替速度通常非常缓慢D动物群落的演替与光照条件无关,答案：D,练习8.下列有关种群和群落的叙述，正确的是（）。A.种群“S”型增长曲线表示种群数量和食物的关系B.繁殖季节里，成年鲈鱼吞食幼小鲈鱼的行为属于捕食C.捕食和竞争等关系对维持群落的相对稳定具有重要作用D.人类活动不能改变群落的演替方向，但能改变演替速度,答案：C,时间,种内斗争,完成创新设计：P191 典例2、训练2,完成创新设计：P193 考向2 第 4、5 题,
