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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一、种群的一、种群的特征特征二、种群数量的二、种群数量的增长规律增长规律三、影响种群数量的因素三、影响种群数量的因素第三章第三章 生物群落的演替生物群落的演替生物必修生物必修31 1、什么是种群？、什么是种群？生态学上把在一定时间内生态学上把在一定时间内占据一定空间的占据一定空间的同种同种生物的生物的所有所有个体称为种群。个体称为种群。a、种群内的个体能彼此交配产生可育的后代。b、生物繁殖和进化的基本单位。斑马种群斑马种群下列各项属于种群的有下列各项属于种群的有。、一片农田中的全部水稻、一片农田中的全部水稻 、女子高中的全部学生、女子高
2、中的全部学生 、一口池塘中全部鲫鱼、一口池塘中全部鲫鱼 、一片森林中的全部蛇、一片森林中的全部蛇 E E、马和驴、马和驴课堂小练课堂小练（二）种群特征（二）种群特征个体特征：个体特征：寿命寿命、性别性别和和年龄年龄等。等。种群密度种群密度出生率和死亡率出生率和死亡率迁入率和迁出率迁入率和迁出率年龄结构年龄结构性别比例性别比例数量特征数量特征、空间特征、遗传特征等。空间特征、遗传特征等。种群特征：种群特征：生物必修生物必修3 个体不具有的特征是什么？1 1、种群密度：、种群密度：单位单位面积或体积内某一种群面积或体积内某一种群全部全部个体的数量。个体的数量。（2 2）测定方法：）测定方法：（1
3、1）概念：）概念：样方法样方法 通过计算若干样方中某种生物的通过计算若干样方中某种生物的全部个体数，然后以其全部个体数，然后以其平均密度平均密度估算估算种群总体平均密度的方法。种群总体平均密度的方法。（植物或移动能力较低的动物）（植物或移动能力较低的动物）（种群（种群最基本最基本的数量特征）的数量特征）生物必修生物必修3例：在调查某种植物的密度时，共选取例：在调查某种植物的密度时，共选取了了k k个样方，每个样方的个体数分别为个样方，每个样方的个体数分别为n n1 1,n,n2 2,n,n3 3nnk k株，每个样方的面积均为株，每个样方的面积均为s s平方米，则该种群的密度为多少？平方米，则
4、该种群的密度为多少？(n(n1 1+n+n2 2+n+n3 3+n+nk k)/)/（ksks）生物必修生物必修3 在调查松鼠，松树，蚯蚓、老虎的密度时，适合用样方法的是？常采用的方法：常采用的方法：1、为使数据可靠，取样需要注意的事项？2、取样面积？3、计数原则？随机取样、样方数尽可能多随机取样、样方数尽可能多草本：草本：1m2灌木：灌木：16m2乔木：乔木：100m2数上不数下，数左不数右数上不数下，数左不数右 应用：请计算P62中，蜗牛的密度？标记标记(志志)重捕法重捕法例：要调查某地某种群数量（例：要调查某地某种群数量（N），），捕获一部分个体（捕获一部分个体（M）（标记个体数）（标记
5、个体数）重捕个体数（重捕个体数（n）重捕中标记个体数（重捕中标记个体数（m）假设假设重捕取样中标记比例重捕取样中标记比例与与样地总数中的样地总数中的标记比例标记比例相等，求相等，求NN=n（重捕个体数）（重捕个体数）m（重捕中标记个体数）（重捕中标记个体数）M（标记个体数）（标记个体数）（运动能力强动物）（运动能力强动物）生物必修生物必修3例：调查某草原田鼠数量时，在设置例：调查某草原田鼠数量时，在设置1公顷的调公顷的调查区内，放置查区内，放置100个捕鼠笼，一夜间捕获鼠个捕鼠笼，一夜间捕获鼠32头，头，将捕获的鼠经标记后在原地释放。数日后，在将捕获的鼠经标记后在原地释放。数日后，在同一地方再
6、放置同样数量的捕鼠笼，这次共捕同一地方再放置同样数量的捕鼠笼，这次共捕获获30头，其中有上次标记过的个体头，其中有上次标记过的个体10 头。请回头。请回答下列问题：答下列问题：（1）该地区田鼠种群个体总数为）该地区田鼠种群个体总数为_（2）事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，）事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏相比可能会偏_。96高高生物必修生物必修3前提：前提：标记标记个体与个体与未标记未标记个体在重捕个体在重捕时被捕获的时被捕获的概率相等概率相等。标记技术：标记技术：标记物和标记方法不能影响被标记
7、动物标记物和标记方法不能影响被标记动物的正常活动；的正常活动；也不能导致其发生疾病、感染等；也不能导致其发生疾病、感染等；标记符号必须能维持一段时间，但又不标记符号必须能维持一段时间，但又不能过分醒目。能过分醒目。注意：注意：生物必修生物必修32 2、出生率和死亡率出生率和死亡率指种群在指种群在单位单位时间内时间内新产生新产生的的个体数量个体数量占该种群个体总数的占该种群个体总数的比率比率。指种群在指种群在单位单位时间内时间内死亡死亡的个体的个体数量数量占该种群个体总数的比率占该种群个体总数的比率。出生率：出生率：死亡率：死亡率：（1 1）概念：）概念：（2 2）与种群密度的关系）与种群密度的
8、关系决定决定种群密度的种群密度的最直接最直接因素因素生物必修生物必修33 3、迁入率和迁出率迁入率和迁出率迁入率：迁入率：（1 1）概念：）概念：（2 2）与种群密度的关系）与种群密度的关系迁出率：迁出率：单位单位时间时间迁入迁入某种群的个体数某种群的个体数占该种群个体总数的比率。占该种群个体总数的比率。单位单位时间时间迁出迁出某种群的个体数某种群的个体数占该种群个体总数的比率。占该种群个体总数的比率。决定决定种群密度的种群密度的直接直接因素因素生物必修生物必修34 4、年龄结构：、年龄结构：（1 1）概念：）概念：指一个种群中指一个种群中各年龄段各年龄段的个的个体数量的体数量的比例比例。（2
9、 2）类型：）类型：增长型增长型稳定型稳定型衰退型衰退型生物必修生物必修3老年老年成年成年幼年幼年增长型年龄组成增长型年龄组成增长型：特增长型：特点是多，老年个体点是多，老年个体少，出生率大于死少，出生率大于死亡率，种群的个体亡率，种群的个体数越来越多。数越来越多。增长型增长型幼年个体幼年个体_，老年个体，老年个体_；较多较多较少较少在一段时间内越来越大在一段时间内越来越大大于大于出生率出生率_死亡率；死亡率；种群的密度会种群的密度会_。生物必修生物必修3稳定型年龄组成稳定型年龄组成 稳定型：特稳定型：特点是各年龄期的个体点是各年龄期的个体数比例适中。在一定数比例适中。在一定时期内出生的新个体
10、时期内出生的新个体数接近衰老死亡的个数接近衰老死亡的个体数。种群中个体数体数。种群中个体数目保持相对稳定。目保持相对稳定。老年老年成年成年幼年幼年稳定型稳定型各年龄段的个体数目各年龄段的个体数目_；比例相当比例相当大致相等大致相等一段时间内保持相对的稳定一段时间内保持相对的稳定出生率和死亡率出生率和死亡率_；种群的密度会在种群的密度会在_生物必修生物必修3衰退型年龄组成衰退型年龄组成 衰退型：特衰退型：特点是老年期个体数目点是老年期个体数目较多而幼年期的个体较多而幼年期的个体数目偏少。新出生的数目偏少。新出生的个体不能补偿衰老死个体不能补偿衰老死亡的个体数。种群密亡的个体数。种群密度越来越小。
11、度越来越小。老年老年成年成年幼年幼年衰退型衰退型幼年个体幼年个体_，中老年个体，中老年个体_；死亡率死亡率_出生率；出生率；种群的密度会种群的密度会_。较多较多较少较少越来越小越来越小大于大于生物必修生物必修35 5、性别比例：、性别比例：（1 1）概念：）概念：种群中种群中雌雄雌雄个体数量的个体数量的比例比例。（2 2）与种群密度的关系）与种群密度的关系一定程度一定程度上影响种群密度的变化。上影响种群密度的变化。（3 3）与种群密度的关系）与种群密度的关系能能预测预测种群数量。种群数量。生物必修生物必修3 应用：自主测试57页考向二？应用：下列情况种群数量如何变化？1 1、时：时：2 2、时
12、：时：3 3、时：时：增长快增长快增长慢增长慢保持稳定保持稳定（三）种群数量特征之间的关系（三）种群数量特征之间的关系种群种群密度密度出生率、死亡率出生率、死亡率迁入率、迁出率迁入率、迁出率种群数量种群数量年龄组成年龄组成性别比例性别比例决定决定影响影响直接影响直接影响预测预测生物必修生物必修3练习练习1、预测某地区人口动态的主要依据（、预测某地区人口动态的主要依据（）A.现有人口数量现有人口数量 B.现在的性别比例现在的性别比例 C.出生率、死亡率及迁入和迁出率出生率、死亡率及迁入和迁出率 D.目前的年龄组成目前的年龄组成D2、某生态学家考察某草原后，认为未来几年，、某生态学家考察某草原后，
13、认为未来几年，该草原鼠害将非常严重，该生态学家作出这样预该草原鼠害将非常严重，该生态学家作出这样预测的依据是（测的依据是（）A.鼠群的数量和密度鼠群的数量和密度 B.鼠群的年龄结构鼠群的年龄结构 C.鼠群的性别比例鼠群的性别比例 D.出生率、死亡率及迁入和迁出率出生率、死亡率及迁入和迁出率B生物必修生物必修3二、种群数量的增长规律二、种群数量的增长规律方法：方法：建立建立数学模型数学模型理理想想情情况况实实际际情情况况生物必修生物必修31 1、理想情况：、理想情况：食物食物（养料）和（养料）和空间空间条件充裕、条件充裕、气候适宜气候适宜和和没有敌害没有敌害等。等。假定种群的起始数量为假定种群的
14、起始数量为N0（亲代）（亲代），而且每代的，而且每代的增长率增长率（）都保持不）都保持不变，且变，且世代间不重叠世代间不重叠，那么该种群后，那么该种群后代中第代中第t代的数量代的数量Nt为多少？为多少？Nt=N0t条件：条件：建立数学模型：建立数学模型：生物必修生物必修31 1、理想情况、理想情况Nt=N0t种种群群数数量量时间时间O“J”型曲线型曲线种群数量种群数量连续增长连续增长；增长率（增长率（）不变不变。生物必修生物必修3例例1 1实验室培养一种细菌，给予充足的营养实验室培养一种细菌，给予充足的营养物质等条件，该细菌每物质等条件，该细菌每2020分钟繁殖一代，则分钟繁殖一代，则一昼夜后
15、一个该细菌将发展成个体数为一昼夜后一个该细菌将发展成个体数为_个的细菌种群。个的细菌种群。272生物必修生物必修32 2、实际情况：、实际情况：K种种群群数数量量时间时间OK/2种群数量有种群数量有最大值最大值（K值）；值）；“S”型曲线型曲线增长率在增长率在K/2时增速最快时增速最快生物必修生物必修3实际种群数量为什么不能无限增长？实际种群数量为什么不能无限增长？捕鱼和除虫分别在什么时候比较合适？捕鱼和除虫分别在什么时候比较合适？例例2：某湖泊最多容纳鲫鱼种群量约：某湖泊最多容纳鲫鱼种群量约3000吨，经取样调查，该湖泊中现有鲫鱼吨，经取样调查，该湖泊中现有鲫鱼2000吨，为使该湖泊中鲫鱼有
16、最大增长速度，吨，为使该湖泊中鲫鱼有最大增长速度，现在应捕捞多少吨鲫鱼为宜（现在应捕捞多少吨鲫鱼为宜（）A.500吨吨 B.1000吨吨 C.1500吨吨 D.不能捕捞不能捕捞A例例1：右图表示某种群数：右图表示某种群数量随时间变化的曲线，从量随时间变化的曲线，从图中可以看出该种群的图中可以看出该种群的K值为值为_，该种群在，该种群在 _点处增长速度最快。点处增长速度最快。种种群群的的个个体体数数量量时间时间1005025075dabcc100生物必修生物必修3增长率是指单位时间内种群数量变化率，增长率是指单位时间内种群数量变化率，即种群在单位时间内净增加的个体数占个即种群在单位时间内净增加的
17、个体数占个体总数的比率。体总数的比率。增长率（现有个体数原有个体数）增长率（现有个体数原有个体数）原有个体数出生率原有个体数出生率死亡率（出生数死亡率（出生数死亡数）死亡数）/（单位时间（单位时间单位数量）。单位数量）。在在“J”型曲线增长的种群中，型曲线增长的种群中，增长率保持不变；而在增长率保持不变；而在“S”型增长曲线中型增长曲线中增长率越来越小。增长率越来越小。增长率：增长率是指单位时间内种群数量变化率，即种群在单位时间内净增加的个体数占个体总数的比率。增长率（现有个体数原有个体数）原有个体数出生率死亡率（出生数死亡数）/（单位时间单位数量）。在“J”型曲线增长的种群中，增长率保持不变
18、；而在“S”型增长曲线中增长率越来越小。增长速率是指单位时间种群增长数量。增长速率是指单位时间种群增长数量。增长速率（现有个体数原有个体数）增长速率（现有个体数原有个体数）/增增长时间长时间=（出生数死亡数）（出生数死亡数）/单位时间。单位时间。种群增长速率就是曲线上通过每一点的切种群增长速率就是曲线上通过每一点的切线斜率，不论是线斜率，不论是“J”型曲线还是型曲线还是“S”型型曲线上的斜率总是变化着的。在曲线上的斜率总是变化着的。在“J”型曲型曲线增长的种群中，增线增长的种群中，增长速率是逐渐增大。长速率是逐渐增大。在在“S”型曲线增长的种群中，型曲线增长的种群中，“增长速率增长速率”是该曲
19、线上是该曲线上“某点某点”的切线的斜率，斜的切线的斜率，斜率越大，增长速率就越大，且斜率最大时率越大，增长速率就越大，且斜率最大时在在“1/2K”。之后增长变慢，增长速率。之后增长变慢，增长速率是逐渐减小。在是逐渐减小。在“S”曲线到达曲线到达K值时，增值时，增长速率就为长速率就为0.因此，“J”型曲线的增长率是不变的，而增长速率是要改变的。“S”型曲线的增长率是逐渐下降的，增长速率是先上升，后下降因此，因此，“J”型曲线的增长率是不变的，而型曲线的增长率是不变的，而增长速率是要改变的。增长速率是要改变的。“S”型曲线的增长型曲线的增长率是逐渐下降的，增长速率是先上升，后率是逐渐下降的，增长速
20、率是先上升，后下降下降。总结：总结：“J”型曲线型曲线:增长率不变增长率不变增长速率不断增大增长速率不断增大“S”型曲线型曲线:增长率逐渐减小增长率逐渐减小增长速率是先增大，后减小增长速率是先增大，后减小三、影响种群数量的因素三、影响种群数量的因素气候气候、食物食物、天敌天敌、传染病传染病等。等。动物栖息地环境的破坏；动物栖息地环境的破坏；生物资源的过度开发和利用；生物资源的过度开发和利用；环境污染。环境污染。2、人为因素、人为因素1、自然因素、自然因素:生物必修生物必修3探究酵母菌种群大小的动态变化探究酵母菌种群大小的动态变化课题研究课题研究研究目的研究目的推荐器材推荐器材 通过建立反映种群
21、动态变化的通过建立反映种群动态变化的数学模型数学模型，分别说明种群个体数量的分别说明种群个体数量的增长规律增长规律以及种群以及种群外部环境外部环境因素和种群因素和种群内部因素内部因素对种群对种群对种群对种群个体数量的制约。个体数量的制约。生物必修生物必修3研究过程研究过程提出问题：提出问题：作出假设：作出假设：设计实验：设计实验：酵母菌种群大小怎么变化？酵母菌种群大小怎么变化？酵母菌种群大小按酵母菌种群大小按“S”型曲线型曲线变化变化500mL质量分数质量分数5葡萄糖葡萄糖0.1g活性干酵母活性干酵母实施实验：实施实验：生物必修生物必修3得出结论：得出结论：分析结果：分析结果：酵母菌种群大小按
22、酵母菌种群大小按“S”型曲线型曲线变化。变化。时间（时间（h）24681012141618酵母菌数量酵母菌数量（个（个mL-1）110180280520620580620625625时间时间hO酵母菌的数量酵母菌的数量/个个mL-1100200300400500600700 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 生物必修生物必修3生物必修生物必修3 酵母菌的增长早期符合什么曲线，酵母菌的增长早期符合什么曲线，为什么？后期符合什么曲线增长？为为什么？后期符合什么曲线增长？为什么？什么？研究种群数量变化的意义？研究种群数量变化的意义？下图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据下图表示
23、出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是（此分析得出的正确表述是（）A在在K/2时控制有害动物最有效时控制有害动物最有效B图示规律可作为控制人口增长的依据图示规律可作为控制人口增长的依据C该图可用于实践中估算种群最大净补充量该图可用于实践中估算种群最大净补充量D在在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量解析：本题通过数学曲线图的形式考查出生解析：本题通过数学曲线图的形式考查出生率和死亡率与种群密度的关系分析。在率和死亡率与种群密度的关系分析。在K/2时，种群的净补充量最大，因此对于有害时，种群的净补充量最大，因此对于有害动物不宜在此防治，因此动物不宜在此防治，因此A错误；该图示不错误；该图示不能作为控制人口增长的依据，由于人类与能作为控制人口增长的依据，由于人类与自然种群不同，受其他因素如计划生育的自然种群不同，受其他因素如计划生育的影响，因此影响，因此B错误；该图可用于实践中估算错误；该图可用于实践中估算种群最大净补充量，用于指导生产实际，种群最大净补充量，用于指导生产实际，因此因此C正确。在正确。在K值时捕捞鱼类得到的日捕值时捕捞鱼类得到的日捕获量最多，因此获量最多，因此D错误。错误。有问题下课后有问题下课后继续探讨！继续探讨！生物必修生物必修3