高中生物人教版必修三第四章种群和群落(整章课件)

1、第四章种群和群落生物群落的基本单位种群生物群落的构成生物群落的演替第一节 种群的特征1、什么是种群？生态学上把在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。 斑马种群课堂小练下列各项属于种群的有。 、一片农田中的全部水稻 、一片森林中的全部蕨类 、一口池塘中全部鲫鱼 、一片森林中的全部蛇 E、一片草原上全部老鼠2、种群特征数量特征主要有:种群密度、年龄组成、性别比例、出生率、死亡率等。种群特征包括数量特征、空间特征和遗传特征2.1 种群密度单位面积或体积内某一种群全部个体的数量，它是种群结构最基本的参数。种群密度很高种群密度较高种群密度一般怎样调查种群密度样方法：标志重捕法： 通过计算

2、若干样方中某种生物的全部个体数，然后以其平均密度估计种群总体平均密度的方法 N=n（重捕个体数）m（重捕中标志数） 标志数样方法：某同学在牛首山调查水杉的种群密度，得出5个样方（样方面积为1hm2）的种群数量分别为4、6、8、8、9棵。那么，该同学给怎样计算该植物的种群密度（单位：棵/hm2）？标志重捕法在调查一块方圆2hm2的农田中田鼠的数量时，放置100个捕鼠笼，一夜间捕获了42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样数量的捕鼠笼，捕获了38只，其中有上次标记的个体12只。则该农田中田鼠的种群数量大概有多少只？2.2 年龄组成指一个种群中各年龄段的个体数量的比例年龄

3、组成对于预测种群数量的未来变化具有重要意义。老年成年幼年增长型年龄组成类型增长型：特点是幼年个体大量成长为成年产生后代，老年个体死亡的少，出生的比死亡的多，种群的个体数越来越多。稳定型年龄组成类型 稳定型：特点是各年龄期的个体数比例适中。在一定时期内出生的新个体数接近衰老死亡的个体数。种群中个体数目保持相对稳定。老年成年幼年衰退型年龄组成类型 衰退型：特点是老年期个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老死亡的个体数。种群密度越来越小。老年成年幼年2.3 性别比例性别比例在一定程度上影响着种群密度指种群中具有生殖能力的雌雄个体数量比例。试举一个既不造成环境污染，又能防治农业虫

4、害的方法。请思考问题一：长期以来，我国的人口增长很快，主要原因是什么？问题二：控制我国人口增长的措施？2.4 出生率和死亡率出生率：种群单位数量的个体在单位时间内新产生的个体数量死亡率：种群单位数量的个体在单位时间内死亡的个体数量出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的最直接因素种群密度年龄组成性别比例迁移率出生率死亡率决定密度 大小决定密度 大小预测变化 趋势影响密度大小外界环境 怎样建构种群数量增长的模型？种群的数量是怎样变化的？哪些因素会影响种群数量的变化？如何利用种群数量的变化规律为生产实际所用？第2节 种群数量的变化数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。大肠杆菌一、建构种

5、群增长模型培养大肠杆菌的培养基一、建构种群增长模型思考：在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代时间分钟20406080100120140160180细菌数量(2)根据上表，写出n代细菌数量的计算公式。(1)请你计算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量:一、建构种群增长模型（3）将数学公式（N=2n)变为曲线图曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？直观，但不够精确。一、建构种群增长模型思考：在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代数学模型：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下步骤：观察研究对象，提出问题提出合理的假设

6、通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达细胞每20min分裂一次资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响Nnn观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正细菌的数量个 理想条件下细菌数量增长的推测：自然界中有此类型吗？二、种群增长的“J”型曲线1859年，24只野兔 6亿只以上的野兔近100年后实例1：澳大利亚野兔实例2：凤眼莲绘出上述实例中相关生物的增长曲线示意图讨论1：出现这种增长的原因有哪些？“J”型增长的数学模型 1、模型假设： 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，N

7、t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。例生态学家高斯的实验：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”型曲线“J”型增长能一直持续下去吗？大草履虫种群的增长曲线讨论2：大草履虫的增长呈“S”型曲线的原因有哪些？存在环境阻力自然条件（现实状态）食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。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。三、种群增长的“S”型曲线种群数量达到环境所允许的最大值（K

8、值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。 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。三、种群增长的“S”型曲线 讨论4：从环境容纳量（K值）的角度思考：（1）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？（2）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，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，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。三、种群增长的“S”型曲线种群数量种群增长的“J”型曲线（在理想状态下的种群增长）种群增长

9、的“S”型曲线（在有限环境下的种群增长）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 东亚飞蝗种群数量的波动在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡课后调查：长江流域，近百年有多少物种消失或濒临灭绝?同时探究在其背后的原因。例：我国自13931990年以来人口统计数据如下： 绘出上述时间内我国人口数量变化的曲线示意图。 按照此曲线发展下去将会出现怎样的状况？ 鉴于我国人口的现状应当采取什么措施？年份1393157817641849192819821990亿0.60.62.04.14.710.311.6 我国人口的调节：总方针控制人口的增长，提高人口的素质；目标2000前力争把中国平

10、均人口自然增长率控制在12.5内，期望本世纪中叶稳定在1516亿；措施坚持优生优育，计划生育；扫除青壮年文盲，实行九年制义务教育。 苍鹭的保护云豹的保护野猪的保护救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾有利于野生生物资源的合理利用及保护。通过研究种群数量变动规律，为害虫的预 测及防治提供科学依据。为引进外来物种提供理性的思考。 研究种群数量变化有何意义？第三节 群落的构成概念： 生态学上把同一时间内、占据一定空间 的相互之间有直接和间接联系的各种生物种群的集合。组成： 动物、植物、微生物 判断：一个池塘中的鱼类是一个种群？ 是一个群落？一、生物群落概念： 生态学上把同一时间内、占据一定空间 的相互之间有直接

11、和间接联系的各种生物种群的集合。组成： 动物、植物、微生物物种丰富度：群落中物种数目的多少一、生物群落二、群落中的种间关系1、互利共生例：说说二者之间的关系？举例说明还有哪些生物之间也存在这种关系？时间数量0思考：单独培养种群增长的模式是什么？为什么？思考：种群之间竞争的资源包括哪些？ 食物 水分、空间、阳光、无机盐等。思考：混合培养时，二者是否会相互影响？为什么？2、竞争3、捕食思考：图中的捕食者应该是谁？为什么？ 思考：B减少后A如何变化？ 思考：“大鱼吃小鱼”，是否为捕食？ 4、寄生体液、组织液、已消化利用的物质。同种生物： 种内互助、种内斗争不同种生物： 互利共生、捕食、竞争、寄生二、

12、群落中的种间关系思考：生存斗争、种内斗争、竞争的关系？ 生存斗争种内斗争种间斗争竞争1、桦木林中出现云杉幼苗后，不断生长，最 终桦木林被云杉林取而代之。2、狼以兔为食，兔以草为食。3、地衣中的真菌与藻类4、白蚁与它肠内的鞭毛虫5、菟丝子与大豆6、根瘤菌与大豆7、鸟与羽虱判断：下列生物之间的关系？ 例题2008广东：菟丝子叶片退化，茎黄色或黄褐色，常生长于龙眼、柑橘等果树的树冠层。下列有关菟丝子和果树关系的叙述，正确的是影响果树的光合作用吸收果树的水分和养分竞争土壤水分和营养共同生活，互惠互利例题2008天津：为研究人工生态系统中大草履虫和栉毛虫间捕食关系的影响因素，设计两组实验：实验一：在培养

13、液中依次加入大草履虫和栉毛虫，得到种群数量变化曲线（见甲图）；实验二：在培养液中先加入沉渣作隐蔽场所，再同时加入大草履虫和栉毛虫，得到种群数量变化曲线（见乙图）。 据实验判断，错误的是( )A.沉渣对栉毛虫的种群数量变化无影响B.大草履虫以栉毛虫为食C.培养液为上述生态系统提供能量D.大草履虫的能量除用于自身代谢外，其余部分流入栉毛虫ABD 例题：为了研究第、两类细菌的种间竟争关系，某同学将这两类细菌放入适宜培养液中混合培养，实验测定了混合培养液中第类细菌在第一代（Zt）时所占的百分比与第二代（Zt+1）时所占总数的百分比之间的关系。如图实线表示实际观察到（Zt+1）和（Zt）的关系，虚线表示

14、假设（Zt+1）=（Zt）时的情况。请据图推测，混合培养数代以后第和第类细菌数量的变化的趋势是（ ） A第与第类都减少 B第与第类都增加C第增加，第类减少 D第增加，第类减少 D麻雀总是成群地在森林的上层的活动，吃高大乔木的种子。山雀、黄腰柳莺、和红鹤等鸟类总是森林的中层营巢。血雉和棕尾雉则是典型的森林底层鸟类，吃地面上的苔鲜和昆虫。三、群落的结构（一）群落的空间结构垂直结构1、林中垂直方向分布植物依次是什么？ 乔木、灌木、草本2、出现差异的原因是什么？ 光照强度、温度等差异3、动物在垂直方向上存在差异原因是什么？ 食物4、还有什么群落垂直结构明显？ 高山、海洋池塘生物群落中，荷花、芦苇等将茎

15、叶高高地挺出水面；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、青鱼、虾、蚌等在水底，泥鳅、鳝鱼等则在水底淤泥中生活。生物群落结构垂直结构 群落分层现象水平结构 群落在水平状态下的格局或片状分布（二）群落的空间结构水平结构 分布不均匀的原因：地形、土壤湿度、光照等。例1、受水制约，芦苇、泽泻等水生植物只能长在浅水或水边；红树、柳树等只能长在水源附近；松、杉、柏树等能长在比较干旱处，仙人掌、沙棘等可长在极干旱的沙漠。鸭子、青蛙只可在水中或水源附近活动，而鹰、黄羊、沙鼠等可在干旱的陆地自由活动。五 探究：土壤中小动物类群丰富度的研究研究方法: 五 探究：土壤中小动物类群丰富度

16、的研究研究方法: 取样器取样的方法进行采集、调查 五 探究：土壤中小动物类群丰富度的研究研究方法: 取样器取样的方法进行采集、调查 丰富度的统计方法: 五 探究：土壤中小动物类群丰富度的研究研究方法: 取样器取样的方法进行采集、调查 丰富度的统计方法: 一是记名计算法二是目测估计法五 探究：土壤中小动物类群丰富度的研究研究方法: 取样器取样的方法进行采集、调查 丰富度的统计方法: 一是记名计算法二是目测估计法问题: 五 探究：土壤中小动物类群丰富度的研究研究方法: 取样器取样的方法进行采集、调查 丰富度的统计方法: 一是记名计算法二是目测估计法问题: 制定计划: 五 探究：土壤中小动物类群丰富

17、度的研究研究方法: 取样器取样的方法进行采集、调查 丰富度的统计方法: 一是记名计算法二是目测估计法问题: 制定计划: 实施计划:准备取样采集小动物观察和分类统计和分析讨论五 探究：土壤中小动物类群丰富度的研究第4章 种群和群落第4节 群落的演替第4章 种群和群落第4节 群落的演替考点：P781.演替的概念和类型2.人类活动对群落演替的影响第4节 群落的演替例1:关于群落演替的叙述，错误的是A群落演替是一个群落替代另一个群落的过程B只有群落的结构受到干扰或破坏，才会出现群落 的演替C群落的初生演替速度通常非常缓慢 D群落的初生演替在海洋和陆地均可发生第4节 群落的演替例1:关于群落演替的叙述，

18、错误的是A群落演替是一个群落替代另一个群落的过程B只有群落的结构受到干扰或破坏，才会出现群落 的演替C群落的初生演替速度通常非常缓慢 D群落的初生演替在海洋和陆地均可发生第4节 群落的演替一 演替的概念:第4节 群落的演替一 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。第4节 群落的演替一 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。二 演替的类型:裸岩上的演替裸岩上的演替裸岩阶段裸岩上的演替裸岩阶段地衣阶段裸岩上的演替裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段裸岩上的演替裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段草本植物阶段裸岩上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裸岩上的演替

19、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)弃耕农田上的演替一年生杂草 弃耕农田上的演替一年生杂草 多年生杂草弃耕农田上的演替一年生杂草 多年生杂草小灌木弃耕农田上的演替一年生杂草 多年生杂草小灌木灌木林弃耕农田上的演替一年生杂草 多年生杂草小灌木灌木林乔木（树林）弃耕农田上的演替一年生杂草 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?在干旱的荒漠上很难形成树林二 演替的类型:二 演替的类型:1.初生演替2.次生演替二 演替的类型:1.初生演替 在一个从来没有

20、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。2.次生演替二 演替的类型:1.初生演替 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。2.次生演替 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。三 人类活动对群落演替的影响三 人类活动对群落演替的影响例2:下列有关人类活动对群落演替影响的表述，正确的是 A.人类活动对群落的影

21、响都是破坏性的B.人类活动可以任意对生物与环境的相互关系加以控制C.人类活动往往使群落按照不同于自然演替的方向和 速度进行演替D.人类活动对群落的影响要远小于其他自然因素的影 响三 人类活动对群落演替的影响例2:下列有关人类活动对群落演替影响的表述，正确的是 A.人类活动对群落的影响都是破坏性的B.人类活动可以任意对生物与环境的相互关系加以控制C.人类活动往往使群落按照不同于自然演替的方向和 速度进行演替D.人类活动对群落的影响要远小于其他自然因素的影 响三 人类活动对群落演替的影响1.人类的许多活动正在影响着群落的演替三 人类活动对群落演替的影响1.人类的许多活动正在影响着群落的演替三 人类

22、活动对群落演替的影响1.人类的许多活动正在影响着群落的演替过度放牧导致草原退化三 人类活动对群落演替的影响1.人类的许多活动正在影响着群落的演替过度放牧导致草原退化过度砍伐导致森林破坏三 人类活动对群落演替的影响1.人类的许多活动正在影响着群落的演替过度放牧导致草原退化过度砍伐导致森林破坏污水排放，破坏水域生物群落三 人类活动对群落演替的影响1.人类的许多活动正在影响着群落的演替2.人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行 四 退耕还林、退牧还草、退田还湖四 退耕还林、退牧还草、退田还湖为什么大面积围湖造田是洪灾频繁发生的原因之一？四 退耕还林、退牧还草、退田还湖为什么大面积围湖造田是洪灾频繁发生的原因之一？ 大面积围湖造田，使湖面大大缩小，减小了蓄洪容积，降低了蓄洪能力，导致洪灾频繁发生。 四 退耕还林、退牧还草、退田还湖为什么大面积围湖造田是洪灾频繁发生的原因之一？ 大面积围湖造田，使湖面大大缩小，减小了蓄洪容积，降低了蓄洪能力，导致洪灾频繁发生。 20