种群和群落 全章高考一轮复习

1、第一节第一节种群的特征种群的特征 具有一定形态、生理特性及一定自然区域具有一定形态、生理特性及一定自然区域能互相交配的生物类群。例如：冬小麦、水稻、能互相交配的生物类群。例如：冬小麦、水稻、鲤鱼、狼等。鲤鱼、狼等。 物种是生物学上的基本分类单位，是自然物种是生物学上的基本分类单位，是自然选择的产物。选择的产物。物种的概念物种的概念以下描述是种群吗？以下描述是种群吗？ 1.一片草地上的全部蛇。一片草地上的全部蛇。 2.我国长江流域的全部白暨豚。我国长江流域的全部白暨豚。 3.海南岛上四季常青的红树林。海南岛上四季常青的红树林。 4.北京八一湖的野鸭。北京八一湖的野鸭。 5.此时此刻我们所在教室内

2、的全此时此刻我们所在教室内的全 部学生和老师。部学生和老师。一、种群的概念一、种群的概念1.种群的概念种群的概念： 是指在一定自然区域内的同种生是指在一定自然区域内的同种生物的全部个体的总和。物的全部个体的总和。 概念的要点概念的要点：一定地域内，一定地域内， 同种生物构成同种生物构成 全部个体的总和。全部个体的总和。 种群研究的核心问题是种群数量的变化种群研究的核心问题是种群数量的变化 牧民在承包的牧民在承包的草场上该放养多少草场上该放养多少头羊，既能保护草头羊，既能保护草原，又能取得最好原，又能取得最好经济效益？经济效益？ 怎样控制害虫怎样控制害虫数量，以防止虫灾数量，以防止虫灾发生发生?

3、 ? 对于某池塘中的鱼对于某池塘中的鱼,捕捞多少捕捞多少,才会既不才会既不会使资源枯竭会使资源枯竭,又使资源得到充分利用又使资源得到充分利用? 种群并不是许多同种个体的简单相加，种群并不是许多同种个体的简单相加，而是一个有机单元，种群的数量特征包而是一个有机单元，种群的数量特征包括括种群密度、年龄组成、性别比例、出种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率生率和死亡率、迁入率和迁出率等，这等，这些特征是单独的生物个体所不具备的。些特征是单独的生物个体所不具备的。二、种群的数量特征二、种群的数量特征1.1.种群密度种群密度（1 1）含义：种群在）含义：种群在单位面积或单位体积单

4、位面积或单位体积中的个体数就是种群密度；中的个体数就是种群密度；是种群最基本的数量特征是种群最基本的数量特征 如：养鱼池中每立方米的水体中鲫鱼的数量、每平方千米农如：养鱼池中每立方米的水体中鲫鱼的数量、每平方千米农田面积内黑线姬鼠的数量等。田面积内黑线姬鼠的数量等。（2 2）表示方法：）表示方法：小范围的水生生物小范围的水生生物单位体积；单位体积；大范围及大范围及陆生生物陆生生物单位面积单位面积即：即：种群密度种群的个体数量空间大小（面积或体积）种群密度种群的个体数量空间大小（面积或体积）（一）、调查种群密度的方法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

5、或体积）种群密度很高种群密度很高种群密度一般种群密度一般种群密度较高种群密度较高10m10m怎样估算这块草地中怎样估算这块草地中蒲公英的数量？蒲公英的数量？ 可采用课本介可采用课本介绍的两种取样方法绍的两种取样方法取样，用取样，用样方法样方法进进行估算。也可以将行估算。也可以将模拟草地平均分成模拟草地平均分成若干等份，求得其若干等份，求得其中一份的数量后，中一份的数量后，再估算整体的数量。再估算整体的数量。 问题探讨问题探讨样方法：样方法： 在要调查的生物群落中，确定一个或数个范围相对较大区域作为样地，在要调查的生物群落中，确定一个或数个范围相对较大区域作为样地，再在样地中随机选取若干个样方，

6、然后计数各样方中的全部个体数量，最再在样地中随机选取若干个样方，然后计数各样方中的全部个体数量，最后，计算全部样方个体数量的平均数，通过数理统计，对种群总体数量进后，计算全部样方个体数量的平均数，通过数理统计，对种群总体数量进行估计。行估计。 适用范围：植物和活动能力与范围较小的动物（蚯蚓、昆虫卵、蚜虫、适用范围：植物和活动能力与范围较小的动物（蚯蚓、昆虫卵、蚜虫、跳蝻等）的种群密度。跳蝻等）的种群密度。 （步骤：取样计数（步骤：取样计数 求平均值）求平均值）样方样方1样方样方2样方样方3样方样方4样方样方nN1N2N3N4Nn（注意：这里的（注意：这里的N1、N2指的是样方的种群密度，而不是

7、样方的个体数量。）指的是样方的种群密度，而不是样方的个体数量。）2.2.调查种群密度的方法调查种群密度的方法五点取样法五点取样法调查群体为非长条形时用调查群体为非长条形时用等距取样法等距取样法调查群体为长条形时用调查群体为长条形时用记数方法记数方法蒲公英其他植物方框内相邻两边上方框内相邻两边上计上不计下计上不计下, ,计左不计右计左不计右 例例1：某同学在牛首山调查珍稀蝶：某同学在牛首山调查珍稀蝶类类中华虎凤蝶幼虫的种群密度，中华虎凤蝶幼虫的种群密度，得出得出5个样方（样方面积为个样方（样方面积为1m2）的种）的种群数量分别为群数量分别为4、6、8、8、9只。那只。那么，该同学给怎样计算该种蝶

8、幼虫的么，该同学给怎样计算该种蝶幼虫的种群密度（单位：只种群密度（单位：只/hm2）？）？N（46889）57只只m2 70000只只hm2(注意：注意：1hm2=10000m2) 调查一般的植物种群、昆虫卵的密调查一般的植物种群、昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等，都可以采用样方法度等，都可以采用样方法 对于有趋光性的昆虫对于有趋光性的昆虫,可以用黑光灯可以用黑光灯诱捕的方法调查它们的密度诱捕的方法调查它们的密度 如果一些动物活动性很强，活动范如果一些动物活动性很强，活动范围大，还能用样方法吗？围大，还能用样方法吗？标志重捕法标志重捕法： 这种

9、方法一般适用于哺乳类、鸟类、鱼类、这种方法一般适用于哺乳类、鸟类、鱼类、昆虫和腹足类等动物种群数量的估计。昆虫和腹足类等动物种群数量的估计。 在被调查种群的活动范围内，捕获一部分在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体作上标记后，再放回原来的环境，经过一个体作上标记后，再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估计总体密度。个体数占总个体数的比例，来估计总体密度。第第1次次第第2次次计算方法：计算方法： 假定在调查区域中动物的总数为假定在调查区域中动物的总数为N，第一次捕获，第一次捕获M个个体进行标记，然后

10、放回原来的自然环境，经过个个体进行标记，然后放回原来的自然环境，经过一段时间后进行重捕，重捕的个体数为一段时间后进行重捕，重捕的个体数为n，其中已标记，其中已标记的个体数为的个体数为m，根据总数根据总数N中标记比例与重捕取样中标中标记比例与重捕取样中标记比例相等的原则记比例相等的原则： 即即 N M=n m可得调查区域种群数量可得调查区域种群数量:N=M(总标志数）总标志数）n（重捕个体数）（重捕个体数）m（重捕中标志数）（重捕中标志数） 例例2、在调查一块方圆、在调查一块方圆2hm2的农田中的农田中田鼠的数量时，放置田鼠的数量时，放置100个捕鼠笼，一夜个捕鼠笼，一夜间捕获了间捕获了42只，

11、将捕获的田鼠经标记后在只，将捕获的田鼠经标记后在原地释放。数日后，在同一地点再放置同原地释放。数日后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了样数量的捕鼠笼，捕获了38只，其中有上只，其中有上次标记的个体次标记的个体12只。则该农田中田鼠的种只。则该农田中田鼠的种群数量大概有多少只？群数量大概有多少只？N（4238）12133只只q分布范围小，个体较大的种群：分布范围小，个体较大的种群：q分布范围大，个体较小的种群：分布范围大，个体较小的种群：直接间接 物种的个体大小物种的个体大小个体大的物种密度低。个体大的物种密度低。 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种生存资源丰富的地

12、方种群密度高。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群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，飞走后密度周期性变化。如候鸟飞来时密度较高，飞走后密度为零。蚊子密度夏天高，冬天低密度为零。蚊子密度夏天高，冬天低外来干扰外来干扰如农田中洒农药后害虫因大量死亡如农田中洒农药后害虫因大量死亡而密度很快下降而密度很快下降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偶然因素偶然因素如流行病、水灾、旱灾如流行病、水灾、旱灾3.3.影响种群密度的主要因素影响种群密度的主要因素种群密度周期性变化种

13、群密度周期性变化迁徙迁徙迁徙迁徙耕种耕种耕种耕种相关生物引起种群密度改变. 种群密度反映了种群在一定时期种群密度反映了种群在一定时期的数量，但仅靠这一特征还不能反映的数量，但仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势。种群数量的变化趋势。（1）概念：）概念：指种群中单位数量的个体在单位时间指种群中单位数量的个体在单位时间内新产生的个体数目。内新产生的个体数目。 例如：年，我国平均每万人例如：年，我国平均每万人中出生个孩子，我国该年人口出生率是中出生个孩子，我国该年人口出生率是. . .指种群中单位数量的个体在单位时间指种群中单位数量的个体在单位时间内死亡的个体数目。内死亡的个体数目。 例如，在黄

14、山猴谷，一猴群有只，一例如，在黄山猴谷，一猴群有只，一年后有只死亡，猴的死亡率为年后有只死亡，猴的死亡率为. .（二）、出生率和死亡率（二）、出生率和死亡率（2）表达方式：通常以）表达方式：通常以a表示表示（3）类型）类型 出生率出生率 死亡率死亡率 种群密度增加种群密度增加 出生率出生率 = 死亡率死亡率 种群密度相对稳定种群密度相对稳定 出生率出生率 迁出率迁出率 种群密度增加种群密度增加 迁入率迁入率 = 迁出率迁出率 种群密度相对稳定种群密度相对稳定 迁入率迁入率 死亡率死亡率稳定型：特点是各稳定型：特点是各年龄期的个体数比例年龄期的个体数比例适中。在一定时期内适中。在一定时期内出生的

15、新个体数接近出生的新个体数接近衰老死亡的个体数。衰老死亡的个体数。出生率死亡率出生率死亡率稳定型年龄组成稳定型年龄组成老年老年成年成年幼年幼年衰退型：特点是老衰退型：特点是老年期个体数目较多而年期个体数目较多而幼年期的个体数目偏幼年期的个体数目偏少。新出生的个体不少。新出生的个体不能补偿衰老死亡的个能补偿衰老死亡的个体数。体数。出生率出生率死亡率死亡率衰退型年龄组成衰退型年龄组成老年老年成年成年幼年幼年（3 3）年龄组成的意义：）年龄组成的意义： 年 例例3，种群的年龄组成大致可分为下图，种群的年龄组成大致可分为下图A、B、C三种三种类型，据图回答：类型，据图回答：老年老年中年中年幼年幼年A

16、B C（1）我国在）我国在5060年代出现生育高峰，因此造成年代出现生育高峰，因此造成70年代年代初期人口的年龄组成为图初期人口的年龄组成为图 所示类型。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）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鱼，这将会使被捕捞的鱼的年龄组成为图 所示类所示类型。型。（3）农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施，）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有可能使该种害虫的年龄组成为图 所示类型。所示类型。ACA2.性别比例性别比例（1）概念：）概念：种群中雄性个体和雌性个

17、体所占的种群中雄性个体和雌性个体所占的比例。比例。不合理的性别比例会导致出生率下降进而不合理的性别比例会导致出生率下降进而引起种群密度下降。引起种群密度下降。 （2）类型：（一般分三种类型）类型：（一般分三种类型）雌雄相当型：特点是雌性和雄性个体数目大体雌雄相当型：特点是雌性和雄性个体数目大体相等。这种类型多见于高等物。相等。这种类型多见于高等物。雌多雄少型：特点是雌性个体显著多于雄性个雌多雄少型：特点是雌性个体显著多于雄性个体。这种类型常见于人工控制的种群及蜜蜂、象体。这种类型常见于人工控制的种群及蜜蜂、象海豹等。海豹等。蜂群中几百只雄蜂，一只蜂王蜂群中几百只雄蜂，一只蜂王和几十万只工蜂都是

18、雌蜂。和几十万只工蜂都是雌蜂。雌少雄多型：特点雌少雄多型：特点是雄性个体明显多于是雄性个体明显多于雌性个体。这种类型雌性个体。这种类型较为罕见。如家较为罕见。如家白蚁白蚁等营社会性生活的动等营社会性生活的动物。蜜蜂若只考察有物。蜜蜂若只考察有生殖能力的个体，也生殖能力的个体，也可看做雌少雄多型。可看做雌少雄多型。 （3）性别比例的应用：性别比例的应用：控制虫害控制虫害 利用人工合成的利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性性引诱剂诱杀害虫的雄性个体个体，破坏了害虫种群正常的性别相比例，就，破坏了害虫种群正常的性别相比例，就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使害虫会使很多雌性个体不能完成交配，从而使

19、害虫的种群密度明显降低。的种群密度明显降低。 （4）性别比例的意义：）性别比例的意义：影响种群密度的变动。影响种群密度的变动。 2004 2004年年中国性别平等与妇女发展中国性别平等与妇女发展状况状况白皮书指出，我国男女（白皮书指出，我国男女（0 0至至4 4岁）岁）性别比例接近性别比例接近120 : 100120 : 100，远超国际认，远超国际认同的可以容忍的最高警戒线同的可以容忍的最高警戒线107107。 人口出生性别比失衡会带来很多社人口出生性别比失衡会带来很多社会问题。会问题。 我国男女比例失调婴儿性别比接近我国男女比例失调婴儿性别比接近120 : 100v种群数量变化是种群研究的

20、种群数量变化是种群研究的核心核心问题，种群问题，种群 密度是种群的重要特征。密度是种群的重要特征。v出生率和死亡率、年龄组成，性别比例以及出生率和死亡率、年龄组成，性别比例以及 迁人和迁出等都可以迁人和迁出等都可以影响影响种群的数量变化。种群的数量变化。v出生率和死亡率、迁入和迁出是决定种群数出生率和死亡率、迁入和迁出是决定种群数 量变化的量变化的主要因素主要因素v年龄组成是年龄组成是预测预测种群数量变化的主要依据。种群数量变化的主要依据。决定种群的决定种群的大小和密度大小和密度种群密度种群密度种群数量种群数量出生率和死亡率出生率和死亡率性别比例性别比例年龄组成年龄组成预测变预测变化方向化方向

21、直接影响直接影响迁入率和迁出率迁入率和迁出率影响数影响数量变动量变动（五）、种群的空间特征（五）、种群的空间特征 组成种群的个体，在其生活空间中组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局，叫种群的空间特征。的位置状态或布局，叫种群的空间特征。均匀型均匀型随机型随机型集群型集群型练习题：练习题： 1.下列各项中，属于种群的是下列各项中，属于种群的是( )A.一个湖泊中的全部鱼群一个湖泊中的全部鱼群一个湖泊中的全部藻类一个湖泊中的全部藻类校园中的全部树木校园中的全部树木培养基上的大肠杆菌菌落培养基上的大肠杆菌菌落D 预测一个国家和地区的人口数量的发预测一个国家和地区的人口数量的发展趋势主要来自

22、展趋势主要来自( )A.居住人口不同年龄组成的比例居住人口不同年龄组成的比例.现有人口数量和密度现有人口数量和密度C.出生率、死亡率和迁移率出生率、死亡率和迁移率D.人口男女性别比例人口男女性别比例A 3.决定种群数量变化的因素决定种群数量变化的因素( )A.性别比例性别比例B.年龄组成年龄组成C.出生率和死亡率出生率和死亡率D.迁入率和迁出率迁入率和迁出率CD 4.在对某种鼠的种群密度的调查中在对某种鼠的种群密度的调查中,第一次捕第一次捕获并标志获并标志48只只,第二次捕获第二次捕获25只只,其中有标志其中有标志鼠鼠12只只,则该种群的总数量为则该种群的总数量为( ) A.46 B.25 C

23、.12 D.100D 5.我国实行计划生育政策我国实行计划生育政策,提倡少生优生提倡少生优生,从生从生态学的角度看态学的角度看,其目的主要是其目的主要是( )A.控制出生率控制出生率,降低种群密度降低种群密度B.控制年龄组成控制年龄组成,稳定种群密度稳定种群密度C.控制死亡率控制死亡率,降低种群密度降低种群密度D.控制年龄组成控制年龄组成,降低种群密度降低种群密度A 6、下列因素能引起种群密度增大的有下列因素能引起种群密度增大的有( ) A种群中幼年个体增多种群中幼年个体增多B种群性别比例改变种群性别比例改变C环境中水热条件适宜环境中水热条件适宜D种群中幼年个体减少种群中幼年个体减少E环境中天

24、敌增多环境中天敌增多 F环境中阳光不足环境中阳光不足G寄生生物增多寄生生物增多 H寄生生物减少寄生生物减少ACH 7.下图表示种群年龄组成的一种类型。下图表示种群年龄组成的一种类型。（1）此图表示）此图表示_型的种群。型的种群。（2）该种群中）该种群中_个体多，个体多，_个体少。个体少。（3）据统计，）据统计，70年代初我国人口（种群）年龄组年代初我国人口（种群）年龄组成与此图大体相似，所以在这以后一段时间内的成与此图大体相似，所以在这以后一段时间内的发展趋势是发展趋势是_。为此，我们。为此，我们要认真执行人口的要认真执行人口的_政策。政策。增长增长幼年幼年年老年老不断增长不断增长计划生育计划

25、生育1、怎样建构种群数量增长的模型？、怎样建构种群数量增长的模型？2、种群的数量是怎样变化的？、种群的数量是怎样变化的？3、什么是环境容纳量？、什么是环境容纳量？4、影响种群数量变化的因素有哪些？、影响种群数量变化的因素有哪些？本节聚焦本节聚焦假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一代分钟就通过分裂繁殖一代。 能否将数学公式（能否将数学公式（N=2n)变为曲线图？变为曲线图？时间分钟20406080100120140160180细菌数量2 4 8 16 32 64 128 256 512曲线图与数学方程式比曲线图与

26、数学方程式比较，优缺点？较，优缺点？直观，直观，但不够精确。但不够精确。讨论：讨论：还有哪些生物学问题还有哪些生物学问题可以用可以用数学语言数学语言来表示？来表示？500 为了直观、简便地研究种群的数量变动的为了直观、简便地研究种群的数量变动的规律，规律，数学模型建构数学模型建构是常用的方法之一。是常用的方法之一。一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法 在营养和生存空间没有限制的情况下，某在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论：分钟分裂繁殖一代。讨论：n代细菌数量的计算公式？代细菌数量的计算公式？72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数小时

27、后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？量是多少？在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？如何验证你的观点？个公式增长吗？如何验证你的观点？解：n 60min x72h20min216Nnn 2216观察研究对象，观察研究对象，提出问题提出问题提出合理的假设提出合理的假设通过进一步的实验通过进一步的实验或观察等，对模型或观察等，对模型进行检验或修正进行检验或修正根据实验数据，用适根据实验数据，用适当的数学形式对事物当的数学形式对事物的性质进行表达的性质进行表达细胞每细胞每20min20min分裂一次分裂一次资源空间无限多，细资源空间无限多，细菌

28、种群的增长不受种菌种群的增长不受种群密度增加的影响群密度增加的影响观察、统计细菌数量，观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型对自己所建立的模型进行检验或修正进行检验或修正数学模型数学模型用来描述一个系统或它的性质的数用来描述一个系统或它的性质的数学形式建立数学模型一般包括以学形式建立数学模型一般包括以下步骤：下步骤：类型：类型：数据分析表格式数据分析表格式时 间20406080100 120 140 160 180细菌数量数学方程式数学方程式Nn=2n坐标式（曲线图、柱状图）坐标式（曲线图、柱状图）3. 类型：类型：坐标式（曲线图、柱状图）坐标式（曲线图、柱状图）数据分析表格式数据分析表格式数

29、学方程式数学方程式Nn=2n方程式方程式精确精确曲线图曲线图直观直观细菌的数量个 理想条件下细理想条件下细菌数量增长的推测：菌数量增长的推测：自然界中有此类型自然界中有此类型吗？吗？二、种群增长的二、种群增长的“J”J”型曲线型曲线实例实例1：澳大利亚本来并没有兔子。澳大利亚本来并没有兔子。 1859年，年，24只欧只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这些野兔发现自己来到洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这些野兔发现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌。这里了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌。这里的土壤疏松，打洞做窝非常方便。于是，兔子开始了几乎的土壤疏松，打洞做窝非常方便

30、。于是，兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不到不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的数量达到年，兔子的数量达到6 亿只以上，遍布整个大陆。亿只以上，遍布整个大陆。 凤眼莲凤眼莲（水葫芦）（水葫芦）凤眼莲原产于南美，凤眼莲原产于南美，1901年作为花卉引年作为花卉引入中国入中国.由于繁殖迅由于繁殖迅速，又几乎没有竞速，又几乎没有竞争对手和天敌，我争对手和天敌，我国目前有国目前有184万吨万吨.它对其生活的水面它对其生活的水面采取了野蛮的封锁采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，策略，挡住阳光，导致水下植物得不导致水下植物得不到足够光照而死亡到足够光照而死亡 。实例3:20世纪30年代,人们将

31、环颈雉引入美国的一个岛屿“J”型增长的数学模型型增长的数学模型 1 1、模型假设：、模型假设： 理想状态理想状态食物充足，空间不限，气候适宜，食物充足，空间不限，气候适宜，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，表示该种群数量是一年前种群数量的倍数）表示该种群数量是一年前种群数量的倍数） 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=N0 t 种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的第一年的倍倍。食物充

32、足食物充足空间充裕空间充裕环境适宜环境适宜没有敌害没有敌害资源无限资源无限指数生长指数生长理想条件下的种群增长模型理想条件下的种群增长模型思考思考理想化的情况在自然界中并不存在。理想化的情况在自然界中并不存在。那么，有哪些因素会影响到种群数量那么，有哪些因素会影响到种群数量的变化呢？的变化呢？ 在大自然中在大自然中食物有限食物有限空间有限空间有限种内斗争种内斗争种间竞争种间竞争天敌捕食天敌捕食环境阻力环境阻力思考思考在自然界中，在自然界中，种群增长的种群增长的“J”型曲线型曲线应该从哪些方面进行修正呢？应该从哪些方面进行修正呢？ 大草履虫数量增长过程如何？大草履虫数量增长过程如何？高斯（高斯（

33、Gause，1934）把）把5个大草履虫置于个大草履虫置于0.5mL的培养液的培养液中，每隔中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下：小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下： 高斯对大草履虫种群研究的实验高斯对大草履虫种群研究的实验三、三、“s”型曲线的数学模型型曲线的数学模型A 在环境条件不在环境条件不受破坏的情况下，一受破坏的情况下，一定空间中所能维持的定空间中所能维持的种群最大数量种群最大数量称为称为环环境容纳量。境容纳量。种群增长的种群增长的“S”型曲线型曲线经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为为“S S”型曲

34、线型曲线 K值：值：（1 1）问题探讨：）问题探讨： “S”型曲线：种群经过一定时间的增长后，数量型曲线：种群经过一定时间的增长后，数量 曲线。曲线。 该实验中在第该实验中在第 天时增长率最快。天时增长率最快。 环境容纳量环境容纳量（又称（又称 ）：在环境条件）：在环境条件 的情况下，的情况下，一定空间中所能维持的种群的一定空间中所能维持的种群的最大的数量最大的数量称为称为环境容纳量环境容纳量。 k/2 讨论：讨论：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

35、的控制，应当采取什么措施？）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？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。n问题：问题：种群数量达到种群数量达到K值时，都能在值时，都能在K值维持稳定吗？值维持稳定

36、吗？环境条件的改变，环境条件的改变，K值也随之发生改变，即改值也随之发生改变，即改善环境条件可使善环境条件可使K值增大，如环境条件受到破值增大，如环境条件受到破坏，则坏，则K值将会减小。值将会减小。种群数量（在理想状态下的种群增长（在理想状态下的种群增长）“S”型曲线“J”型曲线前提条件种群增长率有无K值环境资源有限环境资源无限随种群密度上升而下降保持稳定有K值无K值（在有限环境下的种群增长（在有限环境下的种群增长）01002003004001234567时间时间/ /天天酵母数酵母数环境阻力环境阻力食物不足食物不足空间有限空间有限种内斗争种内斗争天敌捕食天敌捕食气候不适气候不适寄生虫寄生虫传

37、染病等传染病等K值值:环境容纳量环境容纳量东亚飞蝗种群数量的波动东亚飞蝗种群数量的波动大多数种群的数量总是在波动之中的大多数种群的数量总是在波动之中的 四、种群数量的波动和下降四、种群数量的波动和下降 种群的数量是由出生率和死亡率、迁入种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种群特征的因素，都会引起种群数量的变化。群特征的因素，都会引起种群数量的变化。环境因素环境因素种群的出生率、死亡率、迁出和迁入种群的出生率、死亡率、迁出和迁入种群数量的变化种群数量的变化气候、食物、被捕食、传染病等气候、食物、被捕食、传染病等增或减增或减增

38、长、波动、稳定、下降等增长、波动、稳定、下降等影响种群数量变化的因素影响种群数量变化的因素（2 2）有利于野生生物资源的合理利用及保护。）有利于野生生物资源的合理利用及保护。 （4 4）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、 适时捕捞、采伐等提供理论指导。适时捕捞、采伐等提供理论指导。 （1 1）为害虫的预测及防治提供科学依据。）为害虫的预测及防治提供科学依据。与社会的联系与社会的联系（3 3）拯救和恢复濒危动物种群）拯救和恢复濒危动物种群 云豹的保护云豹的保护苍鹭的保护苍鹭的保护野猪的保护野猪的保护救护被困的鲸鱼救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾全力防蝗减灾本

39、本课课小小结结第四章第四章 第二节第二节 种群数量的变化种群数量的变化 一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法-数学模型数学模型建立数学模型的一般步骤建立数学模型的一般步骤 二、种群增长的二、种群增长的“J J”型曲线型曲线1 1、“J J”型曲线形成的条件型曲线形成的条件2 2、“J J”型增长的数学模型型增长的数学模型三、种群增长的三、种群增长的“S S”型曲线型曲线1 1、“S S”型曲线形成的条件型曲线形成的条件2 2、K K值值3 3、“J J”型曲线与型曲线与“S S”型曲线的比较型曲线的比较四、种群数量的波动和下降四、种群数量的波动和下降 人口增长、人类活动对自然界

40、种群数量变化的影响人口增长、人类活动对自然界种群数量变化的影响 研究种群数量变化的意义研究种群数量变化的意义讨论讨论如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和空如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和空间的限制，种群内个体的增长曲线是间的限制，种群内个体的增长曲线是 ，用达尔文，用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有进化的观点分析，这是由于生物具有_ _ 的的特征特征. . 如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量增长曲线是增长曲线是 ，用达尔文进化观点分析，图中阴影，用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表示部分表示 。影响种群密度的影响种群密度的因素有因

41、素有 。时间时间种群数量ABA过度繁殖过度繁殖B通过生存斗争被淘汰的个体数量通过生存斗争被淘汰的个体数量出生率、死亡率、迁入、迁出生率、死亡率、迁入、迁出、性别比例、年龄组成、出、性别比例、年龄组成、气候、食物、天敌、人类活气候、食物、天敌、人类活动等动等图图4 41414是某一资源动物种群迁入一个适宜环境后增长曲是某一资源动物种群迁入一个适宜环境后增长曲线图，请回答：线图，请回答：(1)(1)图中表示种群数量最大的点是图中表示种群数量最大的点是_。(2)(2)图中表示种群增长速度最快的点是图中表示种群增长速度最快的点是_。(3)(3)该种群的增长速度由缓慢逐渐加快是在迁入该种群的增长速度由缓

42、慢逐渐加快是在迁入_年后开始的，环境阻力明显增大是在迁入后年后开始的，环境阻力明显增大是在迁入后_年开始的。年开始的。(4)(4)既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受破坏，应该使该动物中群体的数量保持在图中哪一力不受破坏，应该使该动物中群体的数量保持在图中哪一点所代表的水平上点所代表的水平上? _? _。d26bb一、群落的结构一、群落的结构二、群落的演替二、群落的演替群落的结构和演替群落的结构和演替下图展示了在池塘水面、水中、水底生活的多种生物。下图展示了在池塘水面、水中、水底生活的多种生物。 1、这个池塘中有哪些生物？、这个池塘

43、中有哪些生物？ 2、假如池塘中的肉、假如池塘中的肉食性鱼大量减少，池食性鱼大量减少，池塘中其他种群的数量塘中其他种群的数量将会出现什么变化？将会出现什么变化？下列叙述中，属于群落的是（下列叙述中，属于群落的是（ ）A、一片森林中的各种乔木、灌木和草本植物、一片森林中的各种乔木、灌木和草本植物B、一个湖泊中的各种鱼类、一个湖泊中的各种鱼类C、一片草地上的各种杂草、昆虫、一片草地上的各种杂草、昆虫D、浅海中的鱼类、节肢动物、海藻等生活在一起的全、浅海中的鱼类、节肢动物、海藻等生活在一起的全部生物部生物D D 同一时间内聚集在一定区域中同一时间内聚集在一定区域中_的集合。的集合。包括这个区域内包括这

44、个区域内所所有的生物有的生物各种生物种群各种生物种群群落中物种群落中物种_的多少的多少常绿阔叶林常绿阔叶林常绿针叶林常绿针叶林不同群落的物种不同群落的物种数目数目和和类别类别有差别有差别数目数目 一般来说，环境条件愈优越，群落发育的时间愈长，一般来说，环境条件愈优越，群落发育的时间愈长，物种的数目物种的数目_，群落的结构也，群落的结构也_。 武夷山武夷山 西伯利亚西伯利亚低等植物低等植物 840 840种种 低等植物低等植物 670 670种种 高等植物高等植物 2888 2888种种 高等植物高等植物 139 139种种 动物动物 5000 5000种种 动物动物 1000 1000种种 脊

45、椎动物脊椎动物 475 475种种 群落的物种组成群落的物种组成愈多愈多愈复杂愈复杂捕食捕食竞争竞争寄生寄生互利共生互利共生一种生物以另一种生物作为食物一种生物以另一种生物作为食物捕捕 食食生物数量生物数量时间时间生物生物A生物生物B猪笼草猪笼草？生物数量生物数量时间时间生物生物B生物生物A大象和狮子抢夺水源大象和狮子抢夺水源竞争的结果竞争的结果常表现为_，有时表现为一方占_，另一方处_。相互抑制相互抑制优势优势劣势甚至灭亡劣势甚至灭亡一种生物（寄生者）一种生物（寄生者）寄生寄生于另一种于另一种生物（寄主）的生物（寄主）的体内或体表体内或体表，摄取，摄取寄主的养分寄主的养分以维持生活。以维持生

46、活。寄寄 生生 一方一方受益受益，一方一方受害受害两者生活在一起，相互依赖，两者生活在一起，相互依赖，彼此有利。彼此有利。豆科植物和豆科植物和根瘤根瘤菌菌互利共生互利共生生物数量生物数量时间时间真菌真菌藻类藻类通过菌丝提供水、通过菌丝提供水、CO2、无机盐、无机盐通过光合作用提供有机养料通过光合作用提供有机养料生物生物A生物生物B种间关系种间关系关系类关系类型型物种物种关系一般特征关系一般特征实例实例A B互利共互利共生生寄生寄生竞争竞争捕食捕食（“”表示有利，表示有利，“”表示有害）表示有害）彼此有利，彼此依赖彼此有利，彼此依赖地衣、根瘤地衣、根瘤一方有利，一方受害一方有利，一方受害彼此抑制

47、彼此抑制种群得利种群得利种群有害种群有害蛔虫和人蛔虫和人水稻和稗草水稻和稗草羊与草羊与草狼与羊狼与羊个体数时间个体数时间个体数时间个体数时间BAAAABBB共生共生寄生寄生捕食捕食竞争竞争1234判断下列各图表示的种间关系各是什么判断下列各图表示的种间关系各是什么唯一能为丝兰传粉的丝兰蛾，以丝兰的花蜜为唯一能为丝兰传粉的丝兰蛾，以丝兰的花蜜为食，雌蛾只有把卵产在丝兰子房内，幼虫才能食，雌蛾只有把卵产在丝兰子房内，幼虫才能发育。丝兰蛾与丝兰的关系（发育。丝兰蛾与丝兰的关系（ ）A. A. 共生共生 B. B.竞争竞争 C. C. 寄生寄生D. D. 捕食捕食A A采蜜的蜜蜂回巢后便围绕蜂房以跳舞

48、的方式采蜜的蜜蜂回巢后便围绕蜂房以跳舞的方式将发现的蜜源告诉同伙，这种现象在生物学上将发现的蜜源告诉同伙，这种现象在生物学上称（称（ ）A A种内互助种内互助 B B种内斗争种内斗争C C互利共生互利共生 D D竞争竞争A A 指同种生物的不同个体或群体间的关系指同种生物的不同个体或群体间的关系 种内互助种内互助：蜜蜂、蚂蚁等：蜜蜂、蚂蚁等 种内斗争种内斗争：同种生物之间由于争夺食物、空：同种生物之间由于争夺食物、空间、水分、养料等也会发生斗争。间、水分、养料等也会发生斗争。 思考：思考：为什么田间的植物种植不能过密？为什么田间的植物种植不能过密？1.1.几十年前，欧洲的一种百灵鸟被引进美洲，

49、几十年前，欧洲的一种百灵鸟被引进美洲， 这种鸟的生活习性与当地的草地百灵鸟相似，这种鸟的生活习性与当地的草地百灵鸟相似， 后来发现草地百灵鸟绝迹了，这种现象在生物后来发现草地百灵鸟绝迹了，这种现象在生物 学上称为学上称为 A A捕食捕食 B B竞争竞争 C C寄生寄生 D D共生共生2.2.捕蝇草的两片叶子呈蚌壳形张开，当小虫进入捕蝇草的两片叶子呈蚌壳形张开，当小虫进入 触动腺毛，两片叶子合拢，将虫体消化，吸收触动腺毛，两片叶子合拢，将虫体消化，吸收 营养。这种关系在生物上是营养。这种关系在生物上是 A A竞争竞争 B B捕食捕食 C C寄生寄生 D D共生共生3.3.狼狗常把排尿点作为与同种

50、其它个体交流情狼狗常把排尿点作为与同种其它个体交流情报的报的“气味标记站气味标记站”。这种现象生物学上称。这种现象生物学上称 A A种内斗争种内斗争 B B种内互助种内互助 C C种间斗争种间斗争 D D种间互助种间互助4.4.大肠杆菌中的某些种类生活在人的大肠内，吸大肠杆菌中的某些种类生活在人的大肠内，吸 取养料，同时又可合成一些维生素供人需要。取养料，同时又可合成一些维生素供人需要。 这些大肠杆菌与人的关系是这些大肠杆菌与人的关系是 A A共生共生 B B捕食捕食 C C寄生寄生 D D竞争竞争四、群落的空间结构四、群落的空间结构指群落中各种生物在空间上的配置状况。指群落中各种生物在空间上

51、的配置状况。 垂直结构垂直结构（在垂直方向（在垂直方向上的明显的分上的明显的分层现象层现象即即不同生物占据不同生物占据不同高度。）不同高度。）植物植物动物动物上上：杜鹃：杜鹃等等中中：啄木：啄木鸟等鸟等下下：画眉：画眉等等分层现象，保证群落在单位空间内充分利用自分层现象，保证群落在单位空间内充分利用自然条件。然条件。池塘生物群落中，荷花、芦苇等将茎叶高高池塘生物群落中，荷花、芦苇等将茎叶高高地挺出水面；睡莲、满江红、浮萍等浮于水面；地挺出水面；睡莲、满江红、浮萍等浮于水面；金鱼藻等则生长于水底。鲢鱼在水体浅层、鲩鱼金鱼藻等则生长于水底。鲢鱼在水体浅层、鲩鱼在中层、青鱼、虾、蚌等在水底，泥鳅、鳝

52、鱼等在中层、青鱼、虾、蚌等在水底，泥鳅、鳝鱼等则在水底淤泥中生活。则在水底淤泥中生活。思考思考：在池塘生物群落中，存不存在垂直结构？：在池塘生物群落中，存不存在垂直结构？、水平结构、水平结构：在水平方向上由于：在水平方向上由于地形的起伏、地形的起伏、光照的明暗、湿度的高低光照的明暗、湿度的高低等环境因素影响，不同生等环境因素影响，不同生物分布于不同地段的现象。物分布于不同地段的现象。受水制约，芦苇、受水制约，芦苇、泽泻等水生植物只能长泽泻等水生植物只能长在浅水或水边；红树、在浅水或水边；红树、柳树等只能长在水源附柳树等只能长在水源附近；松、杉、柏树等能近；松、杉、柏树等能长在比较干旱处，仙人长

53、在比较干旱处，仙人掌、沙棘等可长在极干掌、沙棘等可长在极干旱的沙漠。鸭子、青蛙旱的沙漠。鸭子、青蛙只可在水中或水源附近只可在水中或水源附近活动，而鹰、黄羊、沙活动，而鹰、黄羊、沙鼠等可在干旱的陆地自鼠等可在干旱的陆地自由活动。由活动。垂直结构与水平结构的区分垂直结构与水平结构的区分垂直结构的分层现象是垂直结构的分层现象是由于生物本身的高度由于生物本身的高度或活动空间的高度或活动空间的高度造成的；水平结构的分段是造成的；水平结构的分段是由由于环境的光、热、水及地形等条件对生物的选择于环境的光、热、水及地形等条件对生物的选择造成的。造成的。垂直结构和水平结构垂直结构和水平结构都是指不同种生物的分都

54、是指不同种生物的分布差异。布差异。同种生物的不同不能构成垂直结构或水同种生物的不同不能构成垂直结构或水平结构。（也不因同种生物的一致而影响垂直或平结构。（也不因同种生物的一致而影响垂直或水平结构的存在。）水平结构的存在。） 例例2 2、八面山、八面山( (在湖南桂东在湖南桂东县县) )海拔海拔20422042米，米，800800米以下为米以下为常绿阔叶林，常绿阔叶林，800800至至13001300米为米为针阔混交林，针阔混交林，13001300至至16001600米为米为针叶林，针叶林，16001600至至18001800米为灌木米为灌木林，林，18001800米以上为草地。植物米以上为草地

55、。植物的这种分带现象属于的这种分带现象属于（水平结构水平结构) )。分析，这种分带由海拔分析，这种分带由海拔( (地形地形) )造成的温度和湿度差异引起而造成的温度和湿度差异引起而不是生物自身差异引起的。不是生物自身差异引起的。种种群群与与生生物物群群落落小小结结种群种群概念：在一定空间和时间内同种生物概念：在一定空间和时间内同种生物 个体的总和。个体的总和。种群密度、年龄组成种群密度、年龄组成性别比例、出生率与死亡率性别比例、出生率与死亡率群落群落概念：生活在一定的自然区域内，相概念：生活在一定的自然区域内，相 互之间具有直接或间接关系的各互之间具有直接或间接关系的各 种生物种群的总和。种生

56、物种群的总和。结构结构垂直结构：不同种群在垂直方垂直结构：不同种群在垂直方 向上的分层现象。向上的分层现象。水平结构：不同种群在水平方水平结构：不同种群在水平方 向上的分区现象。向上的分区现象。特征特征 在一个发育良好的森林里，从树冠到地面划在一个发育良好的森林里，从树冠到地面划分为乔木层、灌木层、草本层和地被层，同时，分为乔木层、灌木层、草本层和地被层，同时，林下透光度不同的地方，植物种类也有所区别，林下透光度不同的地方，植物种类也有所区别，这表明群落有一定的（这表明群落有一定的（ ）A A垂直结构和水平结构垂直结构和水平结构 B B物种组成和数量比例物种组成和数量比例C C对群落产生重大影

57、响的优势种对群落产生重大影响的优势种D D彼此间有直接或间接的营养关系彼此间有直接或间接的营养关系 A在森林群落中，乔木、灌木、草本植物三类绿色植物在森林群落中，乔木、灌木、草本植物三类绿色植物在空间位置配备上形成了有序的组合，从而使它们能在空间位置配备上形成了有序的组合，从而使它们能（ ）A. A. 有效避免竞争有效避免竞争 B. B.合理利用环境资源合理利用环境资源C. C. 提高群落的光合产量提高群落的光合产量 D. D. 以上都正确以上都正确D D关于生物群落的结构，以下不正确的是（关于生物群落的结构，以下不正确的是（ ）A A在垂直方向，群落具有明显的分层现象在垂直方向，群落具有明显

58、的分层现象 B B动物在群落中的垂直分布依赖于植物动物在群落中的垂直分布依赖于植物C C动物群落中没有水平结构动物群落中没有水平结构D D在水平方向上，不同地段的生物种类分布在水平方向上，不同地段的生物种类分布有差异有差异C C第四节群落的演替第四节群落的演替 群落是一个群落是一个_态系统，它时时刻刻都在发态系统，它时时刻刻都在发生着生物与生着生物与_之间、生物与之间、生物与_之间的相之间的相互作用。在正常情况下，大多数群落中物种结互作用。在正常情况下，大多数群落中物种结构相对构相对_。但是，当群落结构受到干扰或破。但是，当群落结构受到干扰或破坏，一些种群消失了以后，总会有其他一些种坏，一些种

59、群消失了以后，总会有其他一些种群来占据这个群落的空间，经过一段时间，又群来占据这个群落的空间，经过一段时间，又会有另一些种群兴起，逐渐取得优势。会有另一些种群兴起，逐渐取得优势。 群落演替是一个长期的过程，总是向着群落演替是一个长期的过程，总是向着群落群落恢复相对稳定状态恢复相对稳定状态的方向进行。的方向进行。 演替演替动动生物生物环境环境稳定稳定 随着时间的推移，一个群落被另一随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程个群落代替的过程. .一、演替的类型一、演替的类型1 1、初生演替、初生演替2 2、次生演替、次生演替在一个在一个从来没有从来没有被植物覆盖的地面，或者被植物覆盖的地面，或

60、者是原来存在过植被、但被是原来存在过植被、但被彻底消灭彻底消灭了的地了的地方发生的演替。如：在沙丘、火山岩、冰方发生的演替。如：在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替川泥上进行的演替在原有植被虽已不存在，但在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件原有土壤条件基本保留基本保留，甚至还保留了植物的种子或其，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方发他繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替，如火灾过后的草原、过度砍伐生的演替，如火灾过后的草原、过度砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替的森林、弃耕的农田上进行的演替裸岩阶段裸岩阶段裸岩上的演替裸岩上的演替群落演替的类型群落演替的类型地衣阶