2010届高三生物种群和群落.ppt

2010生物高考复习 稳态与环境专题 系列课件 09种群和群落 调查种群密度的方法 样方法 标志重捕法 种群的特征 种群密度（最基本的因素） 出生率和死亡率（决定因素） 迁入率和迁出率 年龄组成和性别比例 种群的数量变动 构建种群增长模型的方法 种群增长J曲线 种群增长S曲线 种群数量变动波动和下降 群落结构 群落水平上研究的问题 群落的物种结构 群落的空间结构：垂直结构和水平结构 群落的演替 初级演替和次级演替 人类活动对群落演替的影响 种群：在一定的自然区域内,同种 生物的全部个体形成种群。 种群的要点： 、一定的空间：这个空间内的同种生物与外界 的个体隔离。 、一种生物的全部个体，个体之间相互联系。 举例：一块油菜园的油菜，一个草原上 所有的黄牛 （1）样方法：多用于植物、某些昆虫卵、作物植株上的蚜虫、跳蝻等种群。 在被调查种群的分布范围内，随即选取若干个样方，通 过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所 有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。 2.调查种群密度的方法 A.样方的多少、样方的大小： 一般草本植物以1m2的正方形为宜，灌木以16m2，乔木以 100m2 B.取样的方法：五点取样法、等距取样法 C.取样的关键（选取代表性样本的一般原则）： 随机取样，样本数量足够大，不能掺入主观因素。 边缘效应：样方边缘上的个体，一般而言，样方的顶边、 左边及左角处的个体统计在内，其他边缘不做统计。 、标志重捕法（活动能力比较强的动物） 设某种群的总数为N ，第一次捕获标记的个体 为M，第二次重捕的个体数为n，其中已标记的为m， 则: N:M=n:m, 可得,N= m（重捕中标志数） M(总标志数） n（重捕个体数） 调查某草原田鼠数量时，在设置1公顷的调查区域， 放置100个捕鼠笼。一夜间捕获鼠32只，将捕获的鼠 经标记后在原地释放。数日后，在同一地方再放置同 样数量的捕鼠笼，这次共捕获30只，其中有上次标记 过的个体10只，那么该地区田鼠种群的个体总数是多 少？ 注意事项 标记个体在种群要均匀分布 没有较多的个体出生或死亡以及迁入和迁出 标记物和标记方法必须对动物的身体不会产 生寿命和行为的伤害 标志不能过于醒目 标记符号必须能够维持一定时间，在调研期 间不能消失 用“样方法”调查蒲公英种群密度的过程是( ) 选取一个该种群分布比较均匀的长方形地块，将该地按照 长度画成10等份，在每份的中央划一个大小为1m2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 长度画成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量,取其最大值作为种群密度的估计值 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 B 出生率和死亡率(通常以a表示) 出生率：种群中单位数量个体在单位时间内出生的 新个体数。 死亡率：种群中单位数量个体在单位时间内死亡 的个体数。 出生率和死亡率是种群数量及密度改变的直接表现。 a.出生率死亡率种群密度 b.出生率死亡率种群密度 c.出生率死亡率 种群密度 增加 降低 趋于稳定 要控制人口过度增长，必须降低出生率 迁入和迁出率 某种群单位时间内迁入或迁出的个体占该种 群个体总数的比率，分别称为迁入或迁出率:对 城市的考察要重视迁入和迁出 种群中各年龄期个体所占比例。 幼年(尚无生殖能力) 成年(有生殖能力) 老年(丧失生殖能力) 年龄组成和性别比例 年龄组成 年龄的三个阶段： 年龄组成一般分三种类型： 年龄组成：预测种群的变化趋势 性别比例 (1)雌雄相当型： 类型多见于高等动物。 (2)雌多雄少型： 常见于人工控制的种群及蜜蜂、象海豹等 （3）雌少雄多型：特点是雄性个体明显多于雌性 个体。这种类型较为罕见。如家白蚁等营社会性生活 的动物。 性别比例的应用： 利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害 虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的性别比例，从而虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的性别比例，从而 达到杀虫效果。达到杀虫效果。 间接影响种群密度的变化影响种群密度的变化 2.生态学家以年龄为横坐标，以存活数量的对数值为 纵坐标，绘制出种群的存活曲线。某野生鱼类和人类 的存活曲线分别属于（ ） A.和 B.和 C.和 D.和 C 1.农业上为了有效地降低有害昆虫的种群密度，常采用在 田间施放人工合成的性引诱剂的方法来治理，性引诱剂的 治理主要是达到（ ） A改变昆虫性别比例 B降低昆虫的出生率 C增加昆虫的死亡率 D改变昆虫的年龄组成 B 数学模型的建构步骤： 研究实例 研究方法 细菌每20min分裂一次 在资源和空间无限多的环 境中，细菌种群的增长不 会受种群密度增加的影响 Nn=2n N代表细菌数量，n表示第几代 观察、统计细菌数量，对自己 所建立的模型进行检验或修正 提出合理的假设 观察研究对象，提出问题 根据实验数据，用适当的数学 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 自然界确有类 似的细菌在理想条 件下种群数量增长 的形式，如果以时 间为横坐标，种群 数量为纵坐标画出 曲线来表示，曲线 大致呈“”型 种群数量 时间 种群增长的“J”型曲线 “J”型增长的数学模型 1、产生条件： 理想状态食物充足，空间不限，气候适宜 ，没有敌害等； （N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的 数量，为年均增长率） 2、种群 “J”型增长的数学模型公式： Nt=N0 t 种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是 第一年的倍。 调查发现某种一年生的植物(当年播种当年开花结果)的 种群在存在下列情形： （1）因某种原因导致该植物中大约只有80%的种子 能够发育成成熟植株。 （2）该植物平均每株可产生400粒种子。 （3）该植物为自花传粉植物。目前种子数量为a， 则t年后该植物的种子数量N可以表示为（ ） A. 320atB. 400aX0.8t C. aX320t D. 0.8aX400t C “S”型曲线：种群经过一定时间的增长 后，数量趋于稳定的增长数量趋于稳定的增长曲线 在食物（养料）和空间 等有限的条件下，种群 数量呈现S型增长趋势 自然界的资源和空间是自然界的资源和空间是 有限的有限的 种群的出生率和死亡率种群的出生率和死亡率 、迁入和迁出率相等、迁入和迁出率相等 种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后， 将停止增长并在K值左右保持相对稳定。 A K值：在环境条件不 受破坏的情况下，一 定空间中所能维持的 种群最大数量称为环 境容纳量。 种群增长的“S”型曲线 种群数量的恢复需较长时间。 如果外界的环境发生剧烈变化，种群还 有可能绝灭. 种群数量变化的应用:1 如果长期过度捕捞 2.捕捞量的确定: K/ 2 捕捞量K/2值（资源再 生能力最强） 有利于种群的可持续发 展，又获得较大收益。 如图图表示有限环环境中某一种群增长长的曲线线。下列有关叙述 正确的是 （ ） K值值是环环境条件所允许许达到的种群数量最大值值 在K值时值时 ，种群的增长长率最大 如果不考虑虑迁入迁出等其它因素，在K值时值时 出生率等于 死亡率 假设这设这 是鱼鱼的种群，当种群达到K值时值时 开始捕捞捞，可持 续获续获 得最高产产量 A B C D 时间 K 种群大小 影响种群数量变化的因素： 气候、食物、被捕食、传染病、人类活动等 大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条件 之下，还会急剧下降，甚至灭亡 四、种群数量的波动和下降 补充实验：培养液中酵母菌种群数量的变化 实验原理： 酵母菌是兼性厌氧型微生物 养分、空间、温度和有毒代谢物等是影响 种群数量增长的限制因素 在理想的环境下，酵母种群呈J型曲线；在 有限的环境下，酵母种群呈S型曲线。 实验材料：血球计数板， 肉汤培养基 实验步骤：配制培养基 灭菌 接种 培养 计数 实验要注意的几个事项 1 酵母计数方法：抽样检测法：边缘效应 （计数上边线和左边线上的细胞数） 2 本实验不需要设置对照实验，因为本 实验在时间上已经形成前后自身对照 3 本实验需要做重复实验，能提高实验 数据的准确性 4 如果每个方格内的酵母过多，可用无菌 水清洗 酵母菌的新陈代谢类型:兼性厌氧型 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量 酶 无氧呼吸 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 酶 有氧呼吸 群落的概念 同一时间内聚集在一定区域中各 种生物种群的集合，叫做群落。 包括这个区域内所有所有有生命的物质 必需包括生产者、分解者和消费者 一、群落的物种组成 针叶林苔 原 热带雨林 常绿阔叶林 落叶阔叶林 物种的组成是区别不同群落的重要 特征。 群落中物种数目的多少称为丰富度。 不同群落其优势种不同。 探究：土壤中小动物类群丰富度P75页 采集方法： 取样器取样 丰富度统计方法： 1.记名计算法 2.目测估计法 二、种内与种间关系 种内关系 1.种内互助： 指同种生物的不同个体之间的分 工合作、互相帮助的现象。 例如：蚂蚁、蜜蜂等营群体生活的昆虫。 2.种内斗争：指同种生物个体之间，由于争夺食 物、空间或配偶等发生的斗争。 C A1 A2 竞争：两种或者两种以上生物相互争夺 资源和空间 生 物 数 量 时间 生物A 生物B 生物A 生物B 生 物 数 量 时间 C A B 捕 食 生 物 数 量 时间 生物A 生物B AB 一种生物以另一种生物作为食物数量 上“先增加者先减少，后增加者后减少” 生物A为被捕食者，生物B为捕食者 生 物 数 量 时间 A宿主(寄主) B寄生虫 寄生：对寄主有害，对寄生生物有利 生 物 数 量 时间 A宿主(寄主) B寄生虫 体表寄生 BA 体内寄生 B A 互利共生 切叶蚁与真菌 生物A 生物B 相互依存，彼此有利， “同生丝，共患难” 生 物 数 量 时间 A B 种间关系 关系类型 物种 关系一般特征实例 A B 互利共生 寄生 竞争 捕食 （“”表示有利，“”表示有害） 彼此有利 相互依存 地衣、根瘤 一方有利 一方受害 彼此抑制 种群A得利 种群B有害 蛔虫和人 水稻和稗草 羊与草 狼与羊 1.下图为图为 生活在同一培养缸中的两个群体M和N的种群 密度变变化曲线线。对对曲线线的下列解释释，正确的是： AM以N为为食 BN以M为为食 CM与N无捕食关系DM和N的数量改变变相同 B 2.弗莱明发现，在细菌培养基中偶然出现的青霉菌周围，没有 细菌生长，经持续的研究，他分离出了青霉素.右图中能正确表示 青霉菌与其他细菌（以金色葡萄球菌为例）之间关系的是（ ） A、图，b表示青霉菌 B、图，a表示青霉菌 C、图，a表示青霉菌 D、图，b表示青霉菌 C 三、群落的空间结构 垂直结构的概念：是指群落在空间上的 垂直分层现象。 （一）群落的空间结构垂直结构 (1)引植物分层的主要原因是：光照强度 (2)引起动物分层的主要原因是：食物、栖息 场所等 (3)引起水域分层的主要原因是：阳光、温度、 食物和含氧量 不同种群在水平方向上的分区现象 水平结构 1.水平结构的特点：植物群落水平 结构的主要特征就是它的镶嵌性。 2.导致镶嵌性出现的原因：植物个 体在水平方向上的分布不均匀造成的， 从而形成了许多小群落。 3.分布不均匀的原因：地形、土壤 湿度和盐碱度、光照强度、生物自身生 长特点、人和动物的影响等。 群落演替的概念 随着时间的推移，一个群落被另 一个群落代替的过程，就叫做演替。 生物演替发展的趋势：物种多样 化，结构复杂化，功能完善化 群落的演替类型 1.初生演替(primary succession) 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。如：沙 丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。 裸岩阶段 地衣阶段 苔藓阶段 草本植物阶段 灌木阶段 森林阶段（乔木阶段） 群落演替的类型裸岩上的演替 2. 次生演替(secondary succession) 原有的植被虽已不存在，但原有土 壤条件基本保留，甚至还保留了植物的 种子或其他的繁殖体（如能发芽的地下 茎）的地方发生的演替。如火灾过后的 草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上 进行的演替。 一年生杂草 多年生杂草 小灌木 灌木林 乔木（树林） 所有弃耕的农田都 能演替成树林吗? 弃耕农田上的演替 比较弃耕农田上的演替与裸岩上的演替过程 过度放牧、 导致草原退化 过度砍伐、 导致森林破坏 污水排放， 破坏水域生 物群落 人类活动的影响 人类活动的影响：使群落演替按照不同于 自然演替的速度和方向进行。 下面是反映人与环环境关系的三种模式图图，请请分析回答： （1）下列对对“环环境容量”的理解错误错误 的是（多选选） A环环境容量是指生态态系统对统对 人口的承载载能力 B随着生产产的发发展，环环境容量在不断加大 C.人类类可以局部地改造环环境，从而使人口数量超越环环境容量 D.生态环态环 境的平衡是人类类生存的前提和人类类改造自然的基础础 BC （2）按照人与环环境关系的理想程度排列，三种模式的顺顺序依次为为（ ） AI、 B