【课件】种群数量的变化课件高二上学期生物人教版必修3

第节2群落的主要类型高中生物选择性必修2第2章说出陆地生物群落的主要类型。通过比较不同生物群落中生物的主要特征，阐述群落中的生物具有与环境相适应的形态、结构和生理特征。阐明群落中的生物彼此相互适应，占据了不同的生态位，形成统一的有机整体。学习目标问题探讨三江源地区位于青藏高原腹地，是长江、黄河和澜沧江的源头汇水区，被誉为“中华水塔”。这里的雪山、草地、森林、河流，静静地展示着原生态的美。20世纪，因气候变化和人为干扰，三江源地区环境恶化，草地严重退化，水土流失加剧……我国政府已经建立了三江源国家公园，启动了多项保护措施，退牧还草是其中一项。现在，三江源的生态环境正在好转。讨论森林和草原在群落外貌和群落结构上有什么不同？2.为什么不在退化的草地上植树造林呢？讨论森林和草原在群落外貌和群落结构上有什么不同？提示：从群落外貌看，森林里树木繁茂、树冠遮天蔽日；而草原上密布草本植物。从群落结构看，森林在垂直方向上有乔木层、灌木层、草本层和地表层等，在水平方向上往往呈镶嵌性不明显；草原的垂直结构不如森林的明显，也有草本层、地表层、根系层等，但草原在水平方向上往往呈镶嵌性。2.为什么不在退化的草地上植树造林呢？提示：年降水量是决定一个地区的群落类型是草原还是森林的关键因素。在年将水量低的半干旱地区，如果过度放牧导致草原退化，应退牧还草，不宜植树造林。问题探讨一、陆地生物群落的主要类型1.依据:根据群落的外貌和物种组成等方面的差异。2.分类:可将陆地生物群落分为荒漠、草原、森林等类型。

二、荒漠生物群落1.分布:极度干旱区。2.结构特点：年降水量稀少且分布不均匀，物种少，群落结构非常简单。3.主要的生物：（1）动物：爬行类、啮齿目、鸟类和蝗虫等。（2）植物：仙人掌属植物、骆驼刺属植物等。4.生物特点：具有耐旱的特性，以独特的生存方式适应缺乏水分的环境。仙人掌具有肥厚的肉质茎，叶呈针孔状，气孔夜晚才能开放。骆驼刺植株才几厘米高，但根壳长达15m。①蜥蜴和蛇等表皮外有角质鳞片，有助于减少水分蒸发；②蛋壳坚硬，能保护正在发育的胚胎；③体温是变化的；④某些动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物，而不是产生需要更多水才能溶解的尿素。三、草原生物群落1.分布：半干旱地区、不同年份或季节雨量不均匀的地区。2.结构特点：动植物的种类较少,群落结构相对简单。3.生物特点：各种耐寒的旱生多年生草本植物占优势；动物大都具有挖洞或快速奔跑的特点。四、森林生物群落1.分布：湿润或较湿润地区。2.结构特点：群落结构非常复杂且相对稳定。3.生物特点：有乔木、灌木、草本和藤本植物，还有种类繁多的动物，树栖和攀缘生活的动物种类特别多，如长臂猿、松鼠、蜂猴、犀牛、避役和树蛙等。五、群落中生物的适应性思考·讨论群落中生物的适应性（1）在荒漠群落中生活的生物，具有哪些适应群落环境的共同特征？在草原群落中生活的生物又有哪些适应群落环境的共同特征呢？提示：荒漠中的生物具有耐旱的特性。例如：植物的叶不发达，以减少蒸腾作用；根很发达，有利于吸收土壤中的水分；等等。动物的皮肤可以减少水分的蒸发；大多数动物是夜行性的，在白天炎热时不活动；一些动物的排泄方式可以减少水分的丢失；等等。草原上植物的叶片比较狭窄，表面有茸毛或蜡质层，能抵抗干旱；动物大都擅长挖洞穴居或快速奔跑。1.不同群落中生物的适应性

不同群落在物种组成、群落外貌和结构上都有着不同的特点，不同群落中的生物也都有适应其环境的特征。群落中生物的适应性讨论2.假如将森林中攀缘生活的动物种群与草原上善于奔跑的动物种群对调，对这些种群来说有什么影响？提示：对调的种群因为不能适应新的环境，可能会迅速衰退，并最终消失。3.结合你们在学习“群落的结构”时对群落中生物生态位的分析，说一说不同物种之间是如何彼此协调、共同生活在一起的。提示：群落中的不同生物通过复杂的种间关系建立联系，并分别占据了不同的生态位，从而相互依存、相互制约形成群落这一有机整体。例如，森林中的植物为动物提供食物和庇护，一些植物则依赖动物传播花粉和种子；植食性动物可减少占优势的植物的数量；肉食性动物通过捕食植食性动物，避免过多植物被采食；等等。群落中生物的适应性讨论4.天山山脉沿东西向横贯我国新疆中部，很多山峰海拔高度超过4000m。如果你有机会从天山北麓的奎屯登山，从山脚到山顶，你可以依次看到荒漠、草原、森林、草甸等群落类型。研究表明，这些群落类型千百年来基本不变。类似的群落在垂直高度上的分布，是有共同规律的。不同海拔高度分布着不同的群落类型，可能是由哪些因素决定的？这与我国东、中、西部群落类型的分布规律有哪些相似之处？提示：可能受水分、温度等因素的影响。这与我国东、中、西部群落类型的分布是相似的。我国东部湿润地区分布有森林生物群落；中部的内陆半干旱区分布有草原生物群落；西部干旱区分布有荒漠生物群落。

同时，群落中不同的种群之间通过复杂的种间关系，相互依存、相互制约形成有机整体，从而维持种群之间的协调和平衡。由此可见，某地的群落类型，受水分、温度等因素的影响很大。生活在这一地区的物种能够形成群落，是因为它们都能适应所处的非生物环境。例如，草原上的植物一般比较耐旱，不能耐旱的高大乔木就难以在草原上生长。思考·讨论不同森林群落中植物对环境的适应资料1全年高温、湿润的热带雨林中，物种丰富、群落结构复杂，乔木就分几个层次，乔木之下又有灌木层、草本层。乔木高大，最上层的高30m以上。乔木往往有板状根，树的分支不发达，只在树顶形成树冠，以争夺阳光（如图所示的望天树）。藤本植物非常发达，常有大型的藤本植物交错攀缘，甚至直达树冠。林下缺少阳光，有的草本植物，如芭蕉、海芋，长有巨大的叶片，能充分利用有限的阳光。林中空气流通不畅，风媒花很少。林中很多植物具有艳丽的花朵（海南蝴蝶兰）和鲜艳多汁的果实（如红毛丹），以吸引动物传播花粉和种子。一年四季都有开花、结果的植物；芽无鳞片。2.森林群落，不同森林类型中生物的适应性

资料2

我国华北等地夏季凉爽、冬季较为寒冷、雨量比较丰富，这里分布着落叶阔叶林。落叶阔叶林夏季枝叶茂密，呈绿色，冬季则树叶枯落；树冠发达，林冠往往整齐；芽具有鳞片，树皮厚，以利于度过严冬。很多树木在春季树叶没有展开前就开花，且多数是风媒花（如毛白杨、蒙古栎）。不少种类的果实有翅（如元宝槭）。在春季乔木尚未展叶期间，以及秋季落叶期间，林下的草本植物利用短暂的宝贵时光，迅速生长、开花、结果。讨论这两类群落在物种组成、垂直结构上有哪些不同？提示：热带雨林的物种丰富，物种主要是适应热带地区环境的植物和动物，群落的垂直分布结构明显，乔木就分几个层次，乔木层之下还有灌木层、草本层；藤本植物非常发达。落叶阔叶林的物种数量较热带雨林的少，物种主要是适应温带地区环境的植物和动物，群落的垂直结构不如热带雨林的复杂。讨论2.这两类群落中的植物在适应环境方面有哪些不同的特征？提示：热带雨林的植物适应了高热湿润的环境。植物大多是常绿的；乔木高大，只在树顶形成树冠；林下植物一般有巨大的叶片，能充分利用林下有限的光照；一年四季都有开花、结果的植物，风媒花少，虫媒花多，果实鲜艳多汁，吸引动物为其传播种子；植物的芽无鳞片保护。

落叶阔叶林中的植物适应了北方四季分明的气候和环境。植物捕食常绿的，夏季枝叶茂密，冬季树叶枯萎；乔木高大，树冠发达；很多植物在春季展叶前开花，一些林下草本植物在秋季落叶期生长、开花、结果；多数是风媒花，不少植物的果实有翅；植物的芽具有鳞片，树皮厚，以适应冬季的低温环境。讨论3.这两类群落内，阳光、通风等条件有哪些不同？林下的各类生物又是怎样适应各自群落内环境的？提示：群落中的生物都有适应各自环境的特征。在热带雨林中，由于林下缺少阳光，空气流动不畅，因此，林下植物多具有很大的叶片，能充分利用有限的阳光；风媒花少，虫媒花多。落叶阔叶林内，在乔木展叶前或落叶后，林下阳光充足，因此很多林下植物借此机会迅速生长、开花、结果；落叶阔叶林内通风好，多数是风媒花。通过以上分析可知，在不同的森林群落中，生物适应环境的方式不尽相同，换句话说，每一种生物都有自己适宜的生存环境，因此有人说，群落是一定时空条件下不同物种的天然屏障。拓展：群落中生物适应的相对性生物对环境的适应,既具有普遍性,又具有相对性。适应的相对性是指生物对环境的适应只是一定程度的适应,不是绝对的。因为生物生存的环境不断变化,而生物的遗传具有保守性,不会因为环境变化立即改变其遗传性,因此适应的形成是长期的自然选择的结果。选择作用不会一次到位,更不会造成尽善尽美的选择结果。课堂达标1.下列关于荒漠生物群落的叙述，错误的是（）A.荒漠降水稀少且分布不均，物种少，群落结构简单B.荒漠生物具有耐旱的特征，它们以独特的生活方式适应缺少水分的环境C.荒漠植物仙人掌具有肥厚的肉质茎，叶呈针状，气孔夜间开放D.荒漠动物往往是恒温动物，以适应沙漠温度较大幅度的变化【答案】B【解析】荒漠动物往往是变温动物，如蜥蜴、蛇等，D项错误。课堂达标2.(不定项选择)下图为某一个足够大的山体,从山麓到山顶的生物群落的结构和该山体基带所在的地带到极地的生物群落的结构比较示意图,对该图的下列分析中,错误的是(

)A.图中X表示群落的垂直结构,图中Y表示群落的水平结构B.该山体的垂直结构和其相应的水平结构具有相似性C.图X中从上到下、图Y中从左到右构成生物群落结构的种群数目增多D.影响图X所示结构的因素是温度,影响图Y所示结构的因素是阳光解析:图中X与Y均表示群落的水平结构,其主要影响因素均为温度。答案:AD课堂达标3.下列关于亚热带常绿阔叶林特征的表述，正确的是（）A.夏季降水多，冬季降水少，故干湿季明显B.我国东部分布着全球面积最大的亚热带常绿阔叶林C.乔木、灌木、草本、地表层均具备，乔木仅有一层D.动物大多具有快速奔跑和穴居的习性【答案】B【解析】A、D项描述的是草原的特征，C项是描述群落的垂直结构，但乔木仅有一层欠妥，可能存在几层，因为乔木不可能是同一物种。课堂达标4.下列有关陆地生物群落的叙述，错误的是（）A.草原主要分布在半干旱地区，耐寒、耐旱的多年生草本植物占优势B.草原上的生物种类约占地球已知种类的一半C.荒漠中的植物具有耐旱的特性D.森林生物群落中树栖和攀缘生活的动物种类特别多【答案】B【解析】草原主要分布在半干旱地区，耐寒、耐旱的多年生草本植物占优势，A项正确；热带雨林中的生物种类最多，约占地球已知种类的一半，B项错误；荒漠分布在极度干旱区，生活在荒漠中的植物具有耐旱的特性，C项正确；森林生物群落中树栖和攀缘生活的动物种类特别多，D项正确。谢

谢！第1章种群及其动态SW-PWF第2节种群数量的变化(第2课时)项目增长率增长速率含义计算公式举例单位时间内净增加的个体数占原来个体数的比例单位时间内增加的个体数量增长率=（现有个体数-原有个体数）/原有个体数×100％增长速率=（现有个体数-原有个体数）/增长时间种群增长率和增长速率的比较某种群现有数量为a，1年后，该种群数为b，那么该种群在当年的：增长率=

。增长速率=

。即曲线上每一点的切线（即斜率）（b-a）/1×100%（b-a）/a×100%=出生率-死亡率画“J”型和“S”型曲线的这两个率曲线图？“J”形曲线增长率

增长速率

t年后种群的数量为:Nt=N0λt

增长率=N0λt-N0λt-1N0λt-1==λ-1Nt－Nt-11=（λ-1）N0λt-1增长速率逐渐增大(Nt-Nt-1)/Nt-1增长速率=N0λt-N0λt-11=增长率固定不变增长率=λ-1实质就是曲线的斜率“S”形曲线增长率

增长速率

增长率：增长速率:随种群密度增大而下降先增大后减小，最后为0，当种群数量为k/2时，增长速率达到最大。增长速率先增大后减小增长率逐渐减小比较种群增长两种曲线的联系与区别项目J型曲线S型曲线曲线模型前提条件有无K值无K值，持续保持增长有K值理想状态：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。实际状态：环境资源有限，存在天敌和其他竞争物种。比较种群增长两种曲线的联系与区别项目J型曲线S型曲线增长率增长速率时间/t增长率探究·实践

培养液中酵母菌种群数量的变化细胞膜芽体细胞核液泡线粒体储藏颗粒细胞壁(1)单细胞

生物；酵母菌的相关知识:(3)生长周期

，增殖速度

;(2)代谢类型：

微生物;

有氧呼吸：

。

无氧呼吸：

。

兼性厌氧C6H1206→CO2+H20C6H1206→酒精+CO2

真核(4)可用

培养。液体培养基(培养液)短快探究·实践

培养液中酵母菌种群数量的变化1.实验原理:(2)用液体培养基（培养液）培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度和代谢废物等因素的影响。(3)采用抽样检测的方法，进行显微镜计数，通过血细胞计数板可以测定酵母菌种群的数量。(1)在理想环境中，酵母菌种群的增长呈“J”形曲线；在有限的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“S”形曲线。在恒定培养液中当酵母菌种群数量达到K值后，还会转而下降直至全部死亡。(4)以时间为横坐标，酵母菌的数量为纵坐标，探究酵母菌种群数量的变化曲线。培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？探究·实践

培养液中酵母菌种群数量的变化2.提出问题:3.作出假设:培养液中的酵母菌数量一开始呈“J”型增长；随着时间推移，由于营养物质的消耗、有害代谢产物的积累、pH的改变，酵母菌数量呈“S”型增长。4.材料用具:酵母菌、无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、试管、血细胞计数板、滴管、显微镜等。血细胞计数板通常是一块特制的厚载玻片，载玻片上有四条凹槽，中间的平台较宽，其中间又被一短横槽而隔成两半，每个半边上面各刻有一个方格网。是一种专门用于计算较大单细胞微生物的一种仪器。方格网血细胞计数板1mm计数室的体积=1mm×1mm×0.1mm=0.1mm3方格网有九个大方格，其中只有中间的一大方格为计数室，供微生物计数用计数室计数室的规格=16×25小方格=25×16小方格1大格=16中方格1大方格=25中方格=400小方格=400小方格规格：25×16统计5个中方格，共16×5=80个小方格规格：16×25统计4个中方格，共25×4=100个小方格计数室放大不管计数室是哪一种规格，都是由400个小方格组成。每个小方格的面积是1/400mm2探究·实践

培养液中酵母菌种群数量的变化5.探究思路(设计实验):配制酵母菌培养液接种酵母菌到培养液中培养计数统计分析得出结论如何计数？如何统计？自变量：因变量：实验思路：时间酵母菌的数量(1)酵母菌的计数先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上稍待片刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，计数板移至载物台的中央计数一个小方格内的酵母菌数量，估算试管中的酵母菌总数方法：抽样检测法用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。盖玻片

(2)血细胞计数板进行计数

=每中方格中个数的平均值×16×104×稀释倍数1mL培养液中酵母菌数=每小方格中细胞的平均数×400×104×稀释倍数计数室的体积为0.1mm3(ImL=1cm3=1000mm3)A1A2A3A4A525×16型对于压在边线上的酵母菌应取相邻两边及顶角计数。

(2)血细胞计数板进行计数

=每中方格中个数的平均值×25×104×稀释倍数1mL培养液中酵母菌数=每小方格中细胞的平均数×400×104×稀释倍数16×25型A1A2A4A3计数室的体积为0.1mm3(ImL=1cm3=1000mm3)(1)为什么不能先加培养液再盖盖玻片？①盖玻片可能由于已加入液滴的表面张力而不能严密地盖到计数板表面，使计数室内液体增多，导致结果偏高。②直接滴加培养液时，在计数室内会产生气泡，导致计数室相对体积减小而造成误差。滴加培养液(2)为什么要待酵母细胞全部沉到底部后再计数？如果酵母菌未能全部沉降到计数室底部，通过显微镜观察时就可能出现以下现象：要么能看清酵母菌但看不清方格线，要么能看清方格线但看不清酵母菌。滴加培养液(5)对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数?使培养液中酵母菌分布均匀，以保证估算准确，减少误差。可将培养液适当稀释一定倍数后再计数。只计相邻两边及其顶角上的酵母菌,一般遵循“计上不计下,计左不计右”的原则。如果未振荡试管就吸出培养液，可能出现两种情况:一是从试管下部吸取的培养液浓度偏大;

二是从试管上部吸出的培养液浓度偏小。(3)从试管中吸出培养液进行计数之前,建议你将试管轻轻振荡几次。这是为什么？(4)如果一个小方格内酵母菌数量过多，难以数清，应当采取什么措施？(6)本实验需要设置对照吗?如果需要，请讨论对照组应怎样设计和操作；如果不需要，请说明理由。不需要,

因为本实验在时间上形成自身前后对照(7)需要做重复实验吗?需要做分组重复实验获得取平均值，以保证计数的准确性;(8)怎么分辨死亡细胞和有活性的细胞？死亡细胞多集结成团；可以借助台盼蓝染色（死亡细胞呈蓝色）需要重复实验,以提高实验数据的准确性；对每个样品可计数三次，再取平均值。6.实施计划：连续观察7天，分布记录下这7天的数值。探究·实践

培养液中酵母菌种群数量的变化死亡第1天第4天第6天第7天第一天第二天第三天第四天第五天第六天123123123123123123每个方格菌数12345稀释倍数平均值总平均值记录表格设计示例：每天计数酵母菌数量的时间要固定。培养液中酵母菌种群的数量前期呈“S”型增长，后期数量下降。(1)开始培养时，营养、空间相对充足，条件适宜，酵母菌大量繁殖种群数量呈“S”形增长；(2)随酵母菌数量不断增加，营养不断消耗，代谢产物积累、pH变化，空间不足等种群数量下降。7.分析结果，得出结论:探究·实践

培养液中酵母菌种群数量的变化影响酵母菌种群数量增长的因素:受培养液的成分、空间、pH、温度、代谢产物等因素的影响。8.注意事项(1)取样时间需一致，且应做到随机取样（每天同一时间取样，或者每隔相同一段时间取样。(2)血细胞计数板使用完毕后，用水冲洗干净或浸泡在酒精溶液中，切勿用硬物洗刷或抹擦，以免损坏网格刻度。探究·实践

培养液中酵母菌种群数量的变化(3)计数时可以滴加台盼蓝染液(或亚甲基蓝)，活的酵母菌呈无色，死的酵母菌呈蓝色，计数无色的酵母菌。需要注意的是，加入台盼蓝的体积应折算在稀释倍数中。练习与应用一、概念检测1.在自然界，种群数量的增长既是有规律的，又是复杂多样的。判断下列相关表述是否正确。(1)将一种生物引入一个新环境中，在一定时期内，这个生物种群就会出现“J”形增长。（

）(2)种群的“S”形增长只适用于草履虫等单细胞生物。（

）(3)由于环境容纳量是有限的，种群增长到一定数量就会保持稳定。（

）×××练习与应用2.对一个生物种群来说，环境容纳量取决于环境条件。据此判断下列表述正确的是（

）A.对甲乙两地的蝮蛇种群来说，环境容纳量是相同的