廣東省珠海市金海岸中學(xué)高考生物一輪復(fù)習(xí) 種群和群落課件 .ppt

第四章種群和群落的復(fù)習(xí) 調(diào)查種群密度的方法 樣方法 標(biāo)志重捕法 種群的特征 種群密度 最基本的因素 出生率和死亡率 決定因素 遷入率和遷出率 年齡組成和性別比例 種群的數(shù)量變動 構(gòu)建種群增長模型的方法 種群增長j曲線 種群增長s曲線 種群數(shù)量變動波動和下降 群落結(jié)構(gòu) 群落水平上研究的問題 群落的物種結(jié)構(gòu) 群落的空間結(jié)構(gòu) 垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu) 群落的演替 初級演替和次級演替 人類活動對群落演替的影響 種群 在一定的自然區(qū)域內(nèi) 同種生物的全部個體形成種群 種群的要點 一定的空間 這個空間內(nèi)的同種生物與外界的個體隔離 一種生物的全部個體 個體之間相互聯(lián)系 舉例 一塊油菜園的油菜 一個草原上所有的黃牛 1 樣方法 多用于植物 某些昆蟲卵 作物植株上的蚜蟲 跳蝻等種群 在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi) 隨即選取若干個樣方 通過計數(shù)每個樣方內(nèi)的個體數(shù) 求得每個樣方的種群密度 以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估計值 2 調(diào)查種群密度的方法 a 樣方的多少 樣方的大小 一般草本植物以1m2的正方形為宜 灌木以16m2 喬木以100m2 b 取樣的方法 五點取樣法 等距取樣法 c 取樣的關(guān)鍵 選取代表性樣本的一般原則 隨機取樣 樣本數(shù)量足夠大 不能摻入主觀因素 邊緣效應(yīng) 樣方邊緣上的個體 一般而言 樣方的頂邊 左邊及左角處的個體統(tǒng)計在內(nèi) 其他邊緣不做統(tǒng)計 標(biāo)志重捕法 活動能力比較強的動物 設(shè)某種群的總數(shù)為n 第一次捕獲標(biāo)記的個體為m 第二次重捕的個體數(shù)為n 其中已標(biāo)記的為m 則 n m n m 調(diào)查某草原田鼠數(shù)量時 在設(shè)置1公頃的調(diào)查區(qū)域 放置100個捕鼠籠 一夜間捕獲鼠32只 將捕獲的鼠經(jīng)標(biāo)記后在原地釋放 數(shù)日后 在同一地方再放置同樣數(shù)量的捕鼠籠 這次共捕獲30只 其中有上次標(biāo)記過的個體10只 那么該地區(qū)田鼠種群的個體總數(shù)是多少 注意事項 標(biāo)記個體在種群要均勻分布沒有較多的個體出生或死亡以及遷入和遷出標(biāo)記物和標(biāo)記方法必須對動物的身體不會產(chǎn)生壽命和行為的傷害標(biāo)志不能過于醒目標(biāo)記符號必須能夠維持一定時間 在調(diào)研期間不能消失 用 樣方法 調(diào)查蒲公英種群密度的過程是 選取一個該種群分布比較均勻的長方形地塊 將該地按照長度畫成10等份 在每份的中央劃一個大小為1m2的樣方 選取一個該種群分布比較密集的長方形地塊 將該地按照長度畫成10等份 在每份的中央劃一個大小不同的樣方 計數(shù)每個樣方內(nèi)該種群數(shù)量 取其最大值作為種群密度的估計值 計數(shù)每個樣方內(nèi)該種群數(shù)量 取其平均值作為該種群密度的估計值a b c d b 出生率和死亡率 通常以a 表示 出生率 種群中單位數(shù)量個體在單位時間內(nèi)出生的新個體數(shù) 死亡率 種群中單位數(shù)量個體在單位時間內(nèi)死亡的個體數(shù) 出生率和死亡率是種群數(shù)量及密度改變的直接表現(xiàn) c 出生率 死亡率種群密度 增加 降低 趨于穩(wěn)定 要控制人口過度增長 必須降低出生率 遷入和遷出率 某種群單位時間內(nèi)遷入或遷出的個體占該種群個體總數(shù)的比率 分別稱為遷入或遷出率 對城市的考察要重視遷入和遷出 年齡組成一般分三種類型 年齡組成 預(yù)測種群的變化趨勢 年齡組成和性別比例 性別比例 1 雌雄相當(dāng)型 類型多見于高等動物 2 雌多雄少型 常見于人工控制的種群及蜜蜂 象海豹等 3 雌少雄多型 特點是雄性個體明顯多于雌性個體 這種類型較為罕見 如家白蟻等營社會性生活的動物 性別比例的應(yīng)用 利用人工合成的性引誘劑誘殺某種害蟲的雄性個體 破壞害蟲種群正常的性別比例 從而達(dá)到殺蟲效果 間接影響種群密度的變化 2 生態(tài)學(xué)家以年齡為橫坐標(biāo) 以存活數(shù)量的對數(shù)值為縱坐標(biāo) 繪制出種群的存活曲線 某野生魚類和人類的存活曲線分別屬于 a 和 b 和 c 和 d 和 c 1 農(nóng)業(yè)上為了有效地降低有害昆蟲的種群密度 常采用在田間施放人工合成的性引誘劑的方法來治理 性引誘劑的治理主要是達(dá)到 a 改變昆蟲性別比例b 降低昆蟲的出生率c 增加昆蟲的死亡率d 改變昆蟲的年齡組成 b 數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)步驟 研究實例 研究方法 細(xì)菌每20min分裂一次 在資源和空間無限多的環(huán)境中 細(xì)菌種群的增長不會受種群密度增加的影響 nn 2nn代表細(xì)菌數(shù)量 n表示第幾代 觀察 統(tǒng)計細(xì)菌數(shù)量 對自己所建立的模型進(jìn)行檢驗或修正 自然界確有類似的細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式 如果以時間為橫坐標(biāo) 種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示 曲線大致呈 型 種群數(shù)量 時間 種群增長的 j 型曲線 j 型增長的數(shù)學(xué)模型 1 產(chǎn)生條件 理想狀態(tài) 食物充足 空間不限 氣候適宜 沒有敵害等 n0為起始數(shù)量 t為時間 nt表示t年后該種群的數(shù)量 為年均增長率 2 種群 j 型增長的數(shù)學(xué)模型公式 nt n0 t 種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長 第二年是第一年的 倍 調(diào)查發(fā)現(xiàn)某種一年生的植物 當(dāng)年播種當(dāng)年開花結(jié)果 的種群在存在下列情形 1 因某種原因?qū)е略撝参镏写蠹s只有80 的種子能夠發(fā)育成成熟植株 2 該植物平均每株可產(chǎn)生400粒種子 3 該植物為自花傳粉植物 目前種子數(shù)量為a 則t年后該植物的種子數(shù)量n可以表示為 a 320at b 400ax0 8t c ax320t d 0 8ax400t c 在食物 養(yǎng)料 和空間等有限的條件下 種群數(shù)量呈現(xiàn)s型增長趨勢自然界的資源和空間是有限的種群的出生率和死亡率 遷入和遷出率相等 種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境所允許的最大值 k值 后 將停止增長并在k值左右保持相對穩(wěn)定 k值 在環(huán)境條件不受破壞的情況下 一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量 種群增長的 s 型曲線 種群數(shù)量的恢復(fù)需較長時間 如果外界的環(huán)境發(fā)生劇烈變化 種群還有可能絕滅 種群數(shù)量變化的應(yīng)用 1如果長期過度捕撈 2 捕撈量的確定 k 2 捕撈量 k 2值 資源再生能力最強 有利于種群的可持續(xù)發(fā)展 又獲得較大收益 如圖表示有限環(huán)境中某一種群增長的曲線 下列有關(guān)敘述正確的是 k值是環(huán)境條件所允許達(dá)到的種群數(shù)量最大值 在k值時 種群的增長率最大 如果不考慮遷入遷出等其它因素 在k值時出生率等于死亡率 假設(shè)這是魚的種群 當(dāng)種群達(dá)到k值時開始捕撈 可持續(xù)獲得最高產(chǎn)量a b c d 影響種群數(shù)量變化的因素 氣候 食物 被捕食 傳染病 人類活動等 大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動之中的 在不利條件之下 還會急劇下降 甚至滅亡 四 種群數(shù)量的波動和下降 補充實驗 培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化 實驗原理 酵母菌是兼性厭氧型微生物 養(yǎng)分 空間 溫度和有毒代謝物等是影響種群數(shù)量增長的限制因素 在理想的環(huán)境下 酵母種群呈j型曲線 在有限的環(huán)境下 酵母種群呈s型曲線 實驗材料 血球計數(shù)板 肉湯培養(yǎng)基實驗步驟 配制培養(yǎng)基滅菌接種培養(yǎng)計數(shù) 實驗要注意的幾個事項 1酵母計數(shù)方法 抽樣檢測法 邊緣效應(yīng) 計數(shù)上邊線和左邊線上的細(xì)胞數(shù) 2本實驗不需要設(shè)置對照實驗 因為本實驗在時間上已經(jīng)形成前后自身對照3本實驗需要做重復(fù)實驗 能提高實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性4如果每個方格內(nèi)的酵母過多 可用無菌水清洗稀釋 群落的概念 同一時間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合 叫做群落 包括這個區(qū)域內(nèi)所有有生命的物質(zhì)必需包括生產(chǎn)者 分解者和消費者 物種的組成是區(qū)別不同群落的重要特征 群落中物種數(shù)目的多少稱為豐富度 不同群落其優(yōu)勢種不同 探究 土壤中小動物類群豐富度p75頁 采集方法 取樣器取樣 豐富度統(tǒng)計方法 1 記名計算法 2 目測估計法 一 群落的物種組成 二 種內(nèi)與種間關(guān)系 種內(nèi)關(guān)系 1 種內(nèi)互助 指同種生物的不同個體之間的分工合作 互相幫助的現(xiàn)象 例如 螞蟻 蜜蜂等營群體生活的昆蟲 2 種內(nèi)斗爭 指同種生物個體之間 由于爭奪食物 空間或配偶等發(fā)生的斗爭 競爭 兩種或者兩種以上生物相互爭奪資源和空間 生物數(shù)量 時間 生物a 生物b 生物a 生物b 生物數(shù)量 時間 捕食 生物數(shù)量 時間 生物a 生物b 一種生物以另一種生物作為食物數(shù)量上 先增加者先減少 后增加者后減少 生物a為被捕食者 生物b為捕食者 生物數(shù)量 時間 a宿主 寄主 b寄生蟲 寄生 對寄主有害 對寄生生物有利 生物數(shù)量 時間 a宿主 寄主 b寄生蟲 體表寄生 體內(nèi)寄生 互利共生 切葉蟻與真菌 生物a 生物b 相互依存 彼此有利 同生絲 共患難 生物數(shù)量 時間 種間關(guān)系 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 種群a得利種群b有害 蛔蟲和人 水稻和稗草 羊與草狼與羊 1 下圖為生活在同一培養(yǎng)缸中的兩個群體m和n的種群密度變化曲線 對曲線的下列解釋 正確的是 a m以n為食b n以m為食c m與n無捕食關(guān)系d m和n的數(shù)量改變相同 b 2 弗萊明發(fā)現(xiàn) 在細(xì)菌培養(yǎng)基中偶然出現(xiàn)的青霉菌周圍 沒有細(xì)菌生長 經(jīng)持續(xù)的研究 他分離出了青霉素 右圖中能正確表示青霉菌與其他細(xì)菌 以金色葡萄球菌為例 之間關(guān)系的是 a 圖 b表示青霉菌b 圖 a表示青霉菌c 圖 a表示青霉菌d 圖 b表示青霉菌 c 三 群落的空間結(jié)構(gòu) 垂直結(jié)構(gòu)的概念 是指群落在空間上的垂直分層現(xiàn)象 一 群落的空間結(jié)構(gòu) 垂直結(jié)構(gòu) 1 引植物分層的主要原因是 光照強度 2 引起動物分層的主要原因是 食物 棲息場所等 3 引起水域分層的主要原因是 陽光 溫度 食物和含氧量 不同種群在水平方向上的分區(qū)現(xiàn)象 水平結(jié)構(gòu) 1 水平結(jié)構(gòu)的特點 植物群落水平結(jié)構(gòu)的主要特征就是它的鑲嵌性 2 導(dǎo)致鑲嵌性出現(xiàn)的原因 植物個體在水平方向上的分布不均勻造成的 從而形成了許多小群落 3 分布不均勻的原因 地形 土壤濕度和鹽堿度 光照強度 生物自身生長特點 人和動物的影響等 群落演替的概念 隨著時間的推移 一個群落被另一個群落代替的過程 就叫做演替 生物演替發(fā)展的趨勢 物種多樣化 結(jié)構(gòu)復(fù)雜化 功能完善化 群落的演替類型 1 初生演替 primarysuccession 在一個從來沒有被植物覆蓋的地面 或者是原來存在過植被 但被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替 如 沙丘 火山巖 冰川泥上進(jìn)行的演替 裸巖階段 地衣階段 苔蘚階段 草本植物階段 灌木階段 森林階段 喬木階段 群落演替的類型 裸巖上的演替 2 次生演替 secondarysuccession 原有的植被雖已不存在 但原有土壤條件基本保留 甚至還保留了植物的種子或其他的繁殖體 如能發(fā)芽的地下莖 的地方發(fā)生的演替 如火災(zāi)過后的草原 過量砍伐的森林 棄耕的農(nóng)田上進(jìn)行的演替 一年生雜草 多年生雜草 小灌木 灌木林 喬木 樹林 所有棄耕的農(nóng)田都能演替成樹林嗎 棄耕農(nóng)田上的演替 比較棄耕農(nóng)田上的演替與裸巖上的演替過程 過度放牧 導(dǎo)致草原退化 過度砍伐 導(dǎo)致森林破壞 污水排放 破壞水域生物群落 人類活動的影響 人類活動的影響 使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進(jìn)行 下面是反映人與環(huán)境關(guān)系的三種模式圖 請分析回答 1 下列對 環(huán)境容量 的理解錯誤的是 多選 a 環(huán)境容量是指生態(tài)系統(tǒng)對人口的承載能力b 隨著生產(chǎn)的發(fā)展 環(huán)境容量在不斷加大c 人類可以局部地改造環(huán)境 從而使人口數(shù)量超越環(huán)境容量d 生態(tài)環(huán)境的平衡是人類生存的前提和人類改造自然的基礎(chǔ) bc 2 按照人與環(huán)境關(guān)