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1、第一节第一节生物群落的基本单位生物群落的基本单位种群种群中国水利网宁波、昆明、武汉等地,人躺在铺满水葫芦水葫芦的湖面上,可以不沉;上海去年3万吨的水葫芦打捞量,今年已翻了3倍有余,上升至10万吨;水葫芦所带来的水体富营养化,让越来越多的水中生物痛失“家园”。国家地理在几百年前,金丝猴金丝猴在许多地区广泛分布,人口的增加和山林的破坏使金丝猴的分布区越来越小。现在,黔金丝猴的数量只有500600只,处于濒危状态,只在贵州省的梵净山区生存。滇金丝猴生活在云南西北部、西藏东南端及四川西部长江上端金沙江上游的高山中,数量不到2000只,也处境濒危。一、种群的特征一、种群的特征v 1、概念、概念v2 2、
2、种群特征、种群特征 种群密度种群密度 出生率和死亡率出生率和死亡率 年龄结构年龄结构 性别比例性别比例种群密度种群密度种群的个体数量种群的个体数量空间大小(面积或体积)空间大小(面积或体积)同一环境中,不同物种的种群密同一环境中,不同物种的种群密度有无差异?度有无差异?同一环境中,同一物种的种群密同一环境中,同一物种的种群密度是固定不变的吗?度是固定不变的吗?v1 1、种群密度:、种群密度:v测定方法:样方法样方法和标志重捕法标志重捕法 样方法主要是用于样方法主要是用于植物植物种群密度的统计。种群密度的统计。标志重捕法主要是针对不断移动位置的标志重捕法主要是针对不断移动位置的动动的的种群密度的
3、计算种群密度的计算v 生存资源的供给能力生存资源的供给能力生存资源丰富的地方生存资源丰富的地方种群密度高。种群密度高。周期性变化周期性变化环境条件的周期性变化引起种环境条件的周期性变化引起种群密度周期性变化。如候鸟飞来时密度较高,飞走群密度周期性变化。如候鸟飞来时密度较高,飞走后密度为零。蚊子密度夏天高,冬天低后密度为零。蚊子密度夏天高,冬天低天敌数量的变化天敌数量的变化如猫增多导致鼠密度下降;如猫增多导致鼠密度下降;青蛙增多导致害虫减少青蛙增多导致害虫减少影响种群密度的因素主要有哪些?影响种群密度的因素主要有哪些?2 2、出生率和死亡率、出生率和死亡率出生率:种群中单位数量个体在单位出生率:
4、种群中单位数量个体在单位时间内出生的新个体数。时间内出生的新个体数。死亡率:种群中单位数量个体在单位死亡率:种群中单位数量个体在单位时间内死亡的个体数。时间内死亡的个体数。v出生率和死亡率是决定种群数量和种群密出生率和死亡率是决定种群数量和种群密度大小的度大小的最直接最直接的重要因素。的重要因素。v3 3、年龄组成:种群中各年龄期个体所占比例。一般分、年龄组成:种群中各年龄期个体所占比例。一般分为幼年、成年和老年三个阶段为幼年、成年和老年三个阶段。v 年龄组成一般分三种类型:年龄组成一般分三种类型:增长型:特点是幼增长型:特点是幼年个体数目多,老年个体少,年个体数目多,老年个体少,出生的比死亡
5、的多,种群的出生的比死亡的多,种群的密度数越来越大。密度数越来越大。增长型年龄组成增长型年龄组成老年老年青壮年青壮年幼年幼年稳定型:特点是各年稳定型:特点是各年龄期的个体数比例适中。在龄期的个体数比例适中。在一定时期内出生的新个体数一定时期内出生的新个体数接近衰老死亡的个体数。种接近衰老死亡的个体数。种群中个体数目保持相对稳定。群中个体数目保持相对稳定。稳定型年龄组成稳定型年龄组成老年老年青壮年青壮年幼年幼年衰退型:特点是老年期个衰退型:特点是老年期个体数目较多而幼年期的个体数目体数目较多而幼年期的个体数目偏少。新出生的个体不能补偿衰偏少。新出生的个体不能补偿衰老死亡的个体数。种群密度越来老死
6、亡的个体数。种群密度越来越小。越小。衰退型年龄组成衰退型年龄组成老年老年青壮年青壮年幼年幼年研究种群的年龄组成,对于预测研究种群的年龄组成,对于预测种群数量的变化趋势具有重要意种群数量的变化趋势具有重要意义。义。v4、性别比例:种群中雄性个体和雌性个体所占、性别比例:种群中雄性个体和雌性个体所占的比例。的比例。v 性别比例在一定程度上影响着种群密度。性别比例在一定程度上影响着种群密度。雌雄相当型:雌雄相当型:特点是雌性和雄特点是雌性和雄性个体数目大体性个体数目大体相等。相等。这种类型多这种类型多见于高等动物见于高等动物。v由于封建思想对人们传统观念的束缚,由于封建思想对人们传统观念的束缚,在许
7、多地方尤其是在农村,重男轻女的在许多地方尤其是在农村,重男轻女的观念相当严重,女孩在家庭中低位偏低。观念相当严重,女孩在家庭中低位偏低。许多父母消极对待女孩的教育、医疗问许多父母消极对待女孩的教育、医疗问题,溺杀女婴的惨剧时有发生。造成近题,溺杀女婴的惨剧时有发生。造成近年来我国女孩的死亡率比男孩高的后果年来我国女孩的死亡率比男孩高的后果(世界各国的统计数字证明:自然情况(世界各国的统计数字证明:自然情况下,男孩的死亡率要比女孩高,为下,男孩的死亡率要比女孩高,为106103)v据调查,我国出生性别比居高不下的直接据调查,我国出生性别比居高不下的直接原因是父母对胎儿进行的人为选择。随着原因是父
8、母对胎儿进行的人为选择。随着现代医学的发展,如现代医学的发展,如B超的普及,只要几超的普及,只要几分钟就可以鉴别出胎儿的性别,医生的一分钟就可以鉴别出胎儿的性别,医生的一个眼神或者手势,孕妇就心领神会,许多个眼神或者手势,孕妇就心领神会,许多盼儿心切的夫妇不惜实施引产手术,去女盼儿心切的夫妇不惜实施引产手术,去女留男,这种现象在农村尤为严重,留男,这种现象在农村尤为严重,v一项统计表明:一项统计表明:2000年,第一胎的出生年,第一胎的出生男女性别比例为男女性别比例为107100,到第二胎就,到第二胎就猛升到猛升到152100。1964年全国人口普年全国人口普查,男女性别比例为查,男女性别比例
9、为104100,属于正,属于正常,可是到了常,可是到了1982年,男女性别比发展年,男女性别比发展到到108100,初步发生了失衡。,初步发生了失衡。1990年这种失衡又增大为年这种失衡又增大为114100,2000年年为为117100。v由于我国男女出生性别比近年来不断攀由于我国男女出生性别比近年来不断攀升,如果任由这一现象蔓延下去,到升,如果任由这一现象蔓延下去,到2020年全国将有年全国将有300万到万到400万的处于万的处于婚育年龄的男青年娶不到媳妇。婚育年龄的男青年娶不到媳妇。种群数量种群数量(种群密度)(种群密度)迁入迁入年龄年龄组成组成性别性别比例比例死亡率死亡率迁出迁出出生率出
10、生率v受多种因素的影响,种群会发生变化。为了受多种因素的影响,种群会发生变化。为了阐明种群的动态变化规律和调节机制,揭示阐明种群的动态变化规律和调节机制,揭示各种生态因子对种群数量变化的影响,科学各种生态因子对种群数量变化的影响,科学家根据种群的增长规律,建立了相应的数学家根据种群的增长规律,建立了相应的数学模型。模型。二、种群数量的增长规律二、种群数量的增长规律细菌的数量个理理想想条条件件下下,细细菌菌数数量量会会连连续续增增长长。自自然然界界中中有此类型吗?有此类型吗?思考:在营养和生存空间没有限制的情况下,思考:在营养和生存空间没有限制的情况下,某某1 1个细菌每个细菌每2020分钟分裂
11、繁殖一代分钟分裂繁殖一代1859年,年,24只只野兔野兔 6亿只以上亿只以上的野兔的野兔近近100100年后年后实例实例1 1:澳大利亚野兔澳大利亚野兔实例实例2 2:凤眼莲凤眼莲讨论讨论1 1:出现这种增长的原因有哪些?出现这种增长的原因有哪些?1 1、模型假设:、模型假设:理理想想状状态态食食物物充充足足,空空间间不不限限,气气候候适适宜宜,没有敌害等;没有敌害等;(N N0 0为起始数量,为起始数量,t t为时间,为时间,N Nt t表示表示t t年后该种群的数年后该种群的数量,量,为年均增长率)为年均增长率)2 2、种群、种群“J”“J”型增长的数学模型公式:型增长的数学模型公式:Nt
12、=N0 t 种种群群的的数数量量每每年年以以一一定定的的倍倍数数增增长长,第第二二年年是是第一年的第一年的倍倍。1、种群增长的、种群增长的“J”型曲线型曲线种群经过一定时间的种群经过一定时间的增长后,增长后,数量趋于稳数量趋于稳定的增长定的增长曲线,称为曲线,称为“S”型曲线型曲线“J”“J”型增长能一直持续下去吗?型增长能一直持续下去吗?种群增长的种群增长的S型曲线型曲线2 2、种群增长的、种群增长的“S”“S”型曲线型曲线存在环境阻力存在环境阻力自自然然条条件件(现现实实状状态态)食食物物等等资资源源和和空空间间总总是是有有限限的的,种种内内竞竞争争不不断断加加剧剧,捕捕食食者者数数量量不
13、不断断增增加加,导导致致该该种种群群的的出出生生率率降降低,死亡率增高。低,死亡率增高。当出生率与死亡率相等时,种群的增长就当出生率与死亡率相等时,种群的增长就会停止,有时会稳定在一定的水平。会停止,有时会稳定在一定的水平。讨论讨论2 2:种群的增长种群的增长呈呈“S”“S”型曲线的原型曲线的原因有哪些?因有哪些?种群数量达到环境所允许的最大值(种群数量达到环境所允许的最大值(K K值值)后,)后,将停止增长并在将停止增长并在K K值左右保持相对稳定。值左右保持相对稳定。K值:值:在环境条件不受在环境条件不受破坏的情况下,一定空破坏的情况下,一定空间中所能维持的间中所能维持的种群最种群最大数量
14、大数量称为称为环境负荷量。环境负荷量。(食物一般是最可能的食物一般是最可能的限制因素限制因素)种群数量种群增长的种群增长的“J”型曲线型曲线(在理想状态下的种群增长)(在理想状态下的种群增长)种群增长的种群增长的“S”型曲线型曲线(在有限环境下的种群增长)(在有限环境下的种群增长)讨论讨论4 4:从环境容纳量(从环境容纳量(K K值)的角度思考:值)的角度思考:(1 1)对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施?)对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施?(2 2)对家鼠等有害动物的控制,应当采取什么)对家鼠等有害动物的控制,应当采取什么 措施?措施?建立自然保护区,改善大熊猫的栖息环境,提建立自然保
15、护区,改善大熊猫的栖息环境,提高环境容纳量。高环境容纳量。可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量,可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量,如将食物储藏在安全处,断绝或减少它们的食物如将食物储藏在安全处,断绝或减少它们的食物来源;室内采取硬化地面等措施,减少它们挖造来源;室内采取硬化地面等措施,减少它们挖造巢穴的场所;养殖或释放它们的天敌,等等。巢穴的场所;养殖或释放它们的天敌,等等。在Faroe Islands上,捕鲸现场成了血的海洋苍鹭的保护苍鹭的保护云云豹豹的的保保护护野猪的保护野猪的保护救救护护被被困困的的鲸鲸鱼鱼全力防蝗减灾全力防蝗减灾3.下列关于“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”实验的
16、叙述,正确的是A.通过观察细胞内染色体的行为判断细胞所处的时期B.装片的制作流程是:解离染色漂洗制片C.显微镜下观察到处于有丝分裂中期的细胞最多D.显微镜下观察到的分生区细胞呈正方形,细胞继续分裂【答案】A【解析】有丝分裂不同时期,染色体的行为不同,所以可以通过观察细胞内染色体的行为判断细胞所处的时期,A正确;观察洋葱根尖细胞有丝分裂过程中,装片的制作过程为:解离、漂洗、染色、制片,B错误;有丝分裂过程中,分裂间期占有的时间最长,所以显微镜下观察到处于有丝分裂间期的细胞最多,C错误;观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中,解离步骤细胞已经被杀死,所以不可能看见细胞继续分裂,D错误。4.下列关于“细胞大
17、小与物质运输的关系”实验的叙述,错误的是A.实验的材料和试剂可用马铃薯小方块和蓝墨水替代B.NaOH在体积不同的琼脂块内扩散的速率相同C.琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而增大D.NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小【答案】C【解析】在“细胞大小与物质运输的关系”实验中,可以用蓝墨水代表进入细胞的物质,马铃薯小方块代表细胞,A正确;NaOH在体积不同的琼脂块内扩散的速率相同,B正确;琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小,C错误;由于NaOH在琼脂块中的扩散速度是一定的,因此NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比,随着琼脂块的增大而减小,D正确。5.下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是A.存在血红蛋白的细胞一定是已经分化的细胞B.衰老细胞内酶的活性都降低,细胞核的体积减小C.细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞损伤和死亡D.细胞癌变是致癌因子诱发正常基因突变成原癌基因和抑癌基因【答案】A【解析】血红蛋白存在于哺乳动物成熟的红细胞中,该细胞已经高度分化,A正确;衰老细胞内大多数酶的活性都降低,细胞核的体积增大,B错误;细胞凋亡是基因控制的程序性死亡,而各种不利因素引起的细胞损伤和死亡属于细胞坏死,C错误;细胞癌变是致癌因子诱导原癌基因和抑癌基因发生基因突变的结果,D错误。6.下列关于细胞全能性的叙述,错误的是