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1、1种群和群落(一)种群和群落(一)学习目标学习目标1.区分说出种群的数量特征和空间特征有哪些2.了解构建种群增长模型的方法,能解释种群的数量变化特点3.说出群落的特征及演替的方式,会判断生物的种间关系。预习探究预习探究一、一、种群概念:指在一定的自然区域内 的全部个体。种群是生物 的基本单位,种群是生物 的基 本单位。如:一块棉田中的所有棉蚜。掌握种群 的概念要注意三同:“同一时间、同一地点、同种生物”。和物种相比,谁的范围大?二、种群数量特征(1)种群密度概念:种群在单位面积或单位体积中的个体数,是种群最基本的 特征。不同生物的种群密度不同;同一种生物在不同季节种群密度不同。估算种群密度的方
2、法:适用范围:双子叶植物及活动范围小的动物,如昆虫卵、蚜虫和跳蝻a.样方法:取样方法: 法和 法取样的关键是取样的关键是 ,另外,样方大小适中、样方数量不易太少适用范围:活动能力强,活动范围大的动物b.标志重捕法:计算方法:种群密度=标记个体数重捕个体数重捕中的标记个体 数。注意事项:注意事项: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命活动(2)出生率、死亡率: 概念:单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体 的比率;意义:是决定种群大小和 的重要因素。(3)迁入率、迁出率:概念:单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比率;意义:是决定决定种群大
3、小和种群密度的因素。(4)年龄组成和性别比例年龄组成:一个种群中各年龄期的个体数目的比例,大致可以分为三种类型: 、 、 ;意义:可预测种群数量的未来的变化趋势性别比例:种群中雌雄个体数目的比例。三、种群空间特征种群空间特征:组成种群的个体,在其生活空间中的位置状态或布局包括三种方式,即 、 、 。四、种群数量的变化四、种群数量的变化1、建构种群增长模型的方法 的建构(1)研究方法:观察研究对象,提出问题提出合理的假设根据实验数据,用适当的数2学形式对事物的性质进行表达通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正。(2)意义:更能直观地反映出种群数量的增长趋势。2、 “J 型曲线:(1)产生原
4、因:食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害(理想环境或实验条件) 。(2)公式: ,N0为该种群的起始数量,t为时间,Nt表示t年后该种群的数量, 表示该种群的数量是一年前种群数量的倍数。(3)特点:种群数量 持续增长 ,呈“J 型增长3、 “S 型曲线:(1)产生原因:资源和空间有限,当种群密度增大时, 加剧,出生率降低,死亡率增高。当 ,种群的增长停止,有时会稳定在一定的水平。(2)特点:种群经过一定时间的增长后,数量趋于 。(3)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,又称 值。思考:同一种群的思考:同一种群的K K值是固定不变的吗?值是固定不变的吗? 4、
5、种群数量波动和下降(1)原因:气候、食物、天敌、传染病等。(2)形式:大多数种群的数量总是在 中,在不利的条件下,种群数量还会急剧下降,甚至消亡。五、探究培养液中酵母菌种群数量五、探究培养液中酵母菌种群数量实验用具:菌种和无菌培养液、试管、血球计数板血球计数板(2 mm2 mm 方格) 、滴管、显微镜显微镜等。六、群落的结构和演替六、群落的结构和演替1生物群落概念: 同一时间内聚集在一定区域中各种生物 的集合。2生物群落物种组成:(1)丰富度:群落中 数目的多少; (2)特点:不同群落 不同;(3)探究实验:土壤中小动物类群丰富度的研究,常用 进行采集调查。3种间关系(1)捕食:一种生物以另一
6、种生物作为食物;(2)竞争:两种或两种以上生物相互争夺 和 等;(3)寄生:一种生物(寄生者)寄居于另一种生物(寄主)的体内或 ,摄取寄主的养分以维持生活。(4)互利共生:两种生物共同生活在一起,相互依存 。4群落的空间结构(1)垂直结构:在垂直方向上,大多数群落具有明显的 现象;3(2)水平结构:受各种因素的影响,不同地段分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,常呈 分布。5群落演替(1)概念:随着时间的推移,一个群落被 代替的过程;(2)类型 :在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方发生的演替。例如:发生在裸岩上的演替。 :在原有植被虽已不存在,但
7、原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他 的地方发生的演替。例如:火灾过后的草原。课堂探究课堂探究【探究点一探究点一】 对种群数量特征的理解对种群数量特征的理解【典例典例 1 1】下列对种群特征的概念图(如图)分析正确的是( )A.种群最基本的数量特征是出生率、死亡率B.“J”型增长的种群中没有死亡率和 迁出 C.预测种群数量未来变化的主要依据是 b D.种群数量达到K值时,c 也达到最大并保持不变【拓展提升拓展提升】如图是有关种群特征的概念图,请据图思考下列问题:(1)图中分别代表种群的什么特征?(2)预测种群数量变化发展趋势的主要依据是图中的哪个特征? (3)春运期间,影响北京、
8、广州等大城市人口数量的主要因素是什么? 【探究点二探究点二】调查种群密度的方法调查种群密度的方法【典例 2】某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查,所调查样方的总面积为 2 hm2(1 hm210 000 m2),统计所捕获的鼠数量、性别等,进行标记后放归,3 日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表:捕获数(只)标记数(只)雌性个体数(只)雄性个体数(只)初捕50502822重捕50103218以下是某同学对数据的分析结果,你认为正确的是( )A.此调查方法可以用来调查土壤中小动物物种的丰富度B.若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,统计的种群密度比实际低C.综合两次捕获情况,该田鼠种群的性别比
9、例(/)约为 72D.该地区田鼠的平均种群密度约为 125 只/hm2【典例 3】用样方法调查蒲公英种群密度的过程是( )随机选取一个该种群的长方形地块,将该地按照长度分成 10 等份,在每份的中央划一个大小为 1 m2的样方 选取一个该种群分布比较密集的长方形地块,将该地按照长度分成 10 等份,在每份的中央划一个大小不同的样方 计数每个样方内该种群数4量,取其最大值作为该种群密度的估计值 计数每个样方内该种群数量,取其平均值作为该种群密度的估计值A. B. C. D.【探究点三探究点三】种群数量变化规律的分析和应用种群数量变化规律的分析和应用【典例 4】关 于图中种群数量变化的说法,错误的
10、是( )A.种群“J”型曲线只有在理想条件下才能出现B.种群呈“S”型增长过程中,在达到K值之前就是“J”型增长C.自然状态下种群数量达到 600 时,种群的增长率为 0D.环境条件变化时,种群的K值也会发生相应变化归纳整合:K值与K/2 在实践中的应用项目灭鼠、灭蝗等捕鱼、森林砍伐等K/2(最大增长速率)灭鼠后,鼠的种群数量在K/2 附近,这时鼠的种群数量会迅速增加,无法达到灭鼠效果使鱼、树木的种群数量维持在K/2,捕捞或砍伐后,鱼、树木 的种群数量会迅速回升K值(环境最大容纳量)改变环境,降低K值,使之不适合鼠、蝗的生存保证鱼、树木生存的环境条件,尽量提升K值当堂检测当堂检测1.图 1 和
11、图 2 表示出生率、死亡率、净补充量(为出生率、死亡率之差)和种群密度的关系。下列有关叙述正确的是( )A.图 1 中曲线 a 代表死亡率,曲线 b 代表出生率 B.海洋鱼类捕捞应使鱼类的数量保持在图 1 的 E 点 C.图 2 中在 F 点控制有害动物最有效 D.图 2 中 G 点代表种群的环境容纳量2.在农田生态系统害虫防治中,害虫种群密度变化情况示意图(经济阈值是指害虫种群密度影响农田经济效益的最低值)如下。在A、B、C、D、E点进行了农药防治或引入了天敌进行生物防治。下列有关叙述正确的是( )A.在农药的作用下,害虫的抗药性基因突变率在D点显著高于B点5B.E点是生物防治,A、B、C、D点是药物防治C.害虫种群的年龄组成为衰退型D.食物的短缺降低了害虫的存活率3.资源的合理使用是使产量最大化,又不影响资源的持久利用。自然种群增长呈“S”型曲线,假设种群的K值为 200,N表示种群数量,据表分析正确的是( ) A.环境阻力对种群增长的影响出现在 S4点之后 B.防治蝗虫应在蝗虫数量达到 S3点时进行C.渔业捕捞后需控制剩余量在 S3点 D.(KN)/K 值为 0.9 时,种群增长速率最 大