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- 2021-09-24 发布
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种群和群落(一)
学习目标
1.区分说出种群的数量特征和空间特征有哪些
2.了解构建种群增长模型的方法,能解释种群的数量变化特点
3.说出群落的特征及演替的方式,会判断生物的种间关系。
预习探究
一、种群概念:指在一定的自然区域内 的全部个体。
种群是生物 的基本单位,种群是生物 的基 本单位。
如:一块棉田中的所有棉蚜。掌握种群 的概念要注意三同:“同一时间、同一地点、同种
生物”。和物种相比,谁的范围大?
二、种群数量特征
(1)种群密度①概念:种群在单位面积或单位体积中的个体数,是种群最基本的
特征。
不同生物的种群密度不同;同一种生物在不同季节种群密度不同。
②估算种群密度的方法:
适用范围:双子叶植物及活动范围小的动物,如昆虫卵、蚜虫和跳蝻
a.样方法:取样方法: 法和 法
取样的关键是 ,另外,样方大小适中、样方数量不易太少
适用范围:活动能力强,活动范围大的动物
b.标志重捕法:计算方法:种群密度=标记个体数×重捕个体数/重捕中的标记个体 数。
注意事项:调查时没有迁入和迁出、出生和死亡,标志物不能过于醒目,不
能影响标志对象正常的生命活动
(2)出生率、死亡率:① 概念:单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体
的比率;
②意义:是决定种群大小和 的重要因素。
(3)迁入率、迁出率:①概念:单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比率;
②意义:是决定种群大小和种群密度的因素。
(4)年龄组成和性别比例
①年龄组成:一个种群中各年龄期的个体数目的比例,大致可以分为三种类
型: 、 、 ;意义:可预测种群数量的未来的变
化趋势
②性别比例:种群中雌雄个体数目的比例。
三、种群空间特征:组成种群的个体,在其生活空间中的位置状态或布局
包括三种方式,即 、 、 。
四、种群数量的变化
1、建构种群增长模型的方法—— 的建构
2
(1)研究方法:观察研究对象,提出问题→提出合理的假设→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。
(2)意义:更能直观地反映出种群数量的增长趋势。
2、“J 型曲线:
(1)产生原因:食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害(理想环境或实验条件)。
(2)公式: ,N0 为该种群的起始数量,t 为时间,Nt 表示 t 年
后该种群的数量,λ表示该种群的数量是一年前种群数量的倍数。
(3)特点:种群数量 持续增长 ,呈“J 型增长
3、“S 型曲线:
(1)产生原因:资源和空间有限,当种群密度增大时, 加剧,出生率降低,死
亡率增高。当 ,种群的增长停止,有时会稳定在一定
的水平。
(2)特点:种群经过一定时间的增长后,数量趋于 。
(3)环境容纳量: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,
又称 值。
思考:同一种群的 K 值是固定不变的吗?
4、种群数量波动和下降
(1)原因:气候、食物、天敌、传染病等。
(2)形式:大多数种群的数量总是在 中,在不利的条件下,种群数量还会急剧
下降,甚至
消亡。
五、探究培养液中酵母菌种群数量
实验用具:菌种和无菌培养液、试管、血球计数板(2 mm×2 mm 方格)、滴管、显微镜等。
六、群落的结构和演替
1.生物群落概念: 同一时间内聚集在一定区域中各种生物 的集合。
2.生物群落物种组成:
(1)丰富度:群落中 数目的多少; (2)特点:不同群落 不同;
(3)探究实验:土壤中小动物类群丰富度的研究,常用 进行采集调查。
3.种间关系
(1)捕食:一种生物以另一种生物作为食物;
(2)竞争:两种或两种以上生物相互争夺 和 等;
(3)寄生:一种生物(寄生者)寄居于另一种生物(寄主)的体内或 ,摄取寄主的养
分以维持生活。
(4)互利共生:两种生物共同生活在一起,相互依存 。
4.群落的空间结构
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(1)垂直结构:在垂直方向上,大多数群落具有明显的 现象;
(2)水平结构:受各种因素的影响,不同地段分布着不同的种群,同一地段上种群密度也
有差别,常呈 分布。
5.群落演替
(1)概念:随着时间的推移,一个群落被 代替的过程;
(2)类型
① :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。例如:发生在裸岩上的演替。
② :在原有植被虽已不存在,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 的地方发生的演替。例如:火灾过后的草原。
课堂探究
【探究点一】 对种群数量特征的理解
【典例 1】下列对种群特征的概念图(如图)分析正确的是( )
A.种群最基本的数量特征是出生率、死亡率
B.“J”型增长的种群中没有死亡率和 迁出
C.预测种群数量未来变化的主要依据是 b
D.种群数量达到 K 值时,c 也达到最大并保持不变
【拓展提升】如图是有关种群特征的概念图,请据图
思考下列问题:
(1)图中①~⑤分别代表种群的什么特征?
(2)预测种群数量变化发展趋势的主要依据是图中的哪
个特征?
(3)春运期间,影响北京、广州等大城市人口数量的主要因素是什么?
【探究点二】调查种群密度的方法
【典例 2】某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查,所调查样方的总面积为 2 hm2(1 hm2
=10 000 m2),统计所捕获的鼠数量、性别等,进行标记后放归,3 日后进行重捕与调查。
所得到的调查数据如下表:
捕获数(只) 标记数(只) 雌性个体数(只) 雄性个体数(只)
初捕 50 50 28 22
重捕 50 10 32 18
以下是某同学对数据的分析结果,你认为正确的是( )
A.此调查方法可以用来调查土壤中小动物物种的丰富度
B.若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,统计的种群密度比实际低
C.综合两次捕获情况,该田鼠种群的性别比例(♀/♂)约为 7∶2
D.该地区田鼠的平均种群密度约为 125 只/hm2
【典例 3】用样方法调查蒲公英种群密度的过程是( )
①随机选取一个该种群的长方形地块,将该地按照长度分成 10 等份,在每份的中央划一个
4
大小为 1 m2 的样方 ②选取一个该种群分布比较密集的长方形地块,将该地
按照长度分成 10 等份,在每份的中央划一个大小不同的样方 ③计数每个样方内该种群数
量,取其最大值作为该种群密度的估计值 ④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.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【探究点三】种群数量变化规律的分析和应用
【典例 4】关 于图中种群数量变化的说法,错误的是( )
A.种群“J”型曲线只有在理想条件下才能出现
B.种群呈“S”型增长过程中,在达到 K 值之前就是“J”型增长
C.自然状态下种群数量达到 600 时,种群的增长率为 0
D.环境条件变化时,种群的 K 值也会发生相应变化
归纳整合:K 值与 K/2 在实践中的应用
项目 灭鼠、灭蝗等 捕鱼、森林砍伐等
K/2(最大增长速率)
灭鼠后,鼠的种群数量在 K/2 附近,这时
鼠的种群数量会迅速增加,无法达到灭鼠
效果
使鱼、树木的种群数量维持在 K/2,捕
捞或砍伐后,鱼、树木 的种群数量会迅
速回升
K 值(环境最大容纳
量)
改变环境,降低 K 值,使之不适合鼠、蝗
的生存
保证鱼、树木生存的环境条件,尽量提
升 K 值
当堂检测
1.图 1 和图 2 表示出生率、死亡率、净补充量(为出生率、死亡率之差)和种群密度的关系。
下列有关叙述正确的是( )
A.图 1 中曲线 a 代表死亡率,曲线 b 代表出生率
B.海洋鱼类捕捞应使鱼类的数量保持在图 1 的 E 点
C.图 2 中在 F 点控制有害动物最有效
D.图 2 中 G 点代表种群的环境容纳量
2.在农田生态系统害虫防治中,害虫种群密度变化情况示意图(经济阈值是指害虫种群密度
影响农田经济效益的最低值)如下。在 A、B、C、D、E 点进行了农药防治或引入了天敌进行
生物防治。下列有关叙述正确的是( )
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A.在农药的作用下,害虫的抗药性基因突变率在 D 点显著高于 B 点
B.E 点是生物防治,A、B、C、D 点是药物防治
C.害虫种群的年龄组成为衰退型
D.食物的短缺降低了害虫的存活率
3.资源的合理使用是使产量最大化,又不影响资源的持久利用。自然种群增长呈“S”型曲
线,假设种群的 K 值为 200,N 表示种群数量,据表分析正确的是( )
A.环境阻力对种群增长的影响出现在 S4 点之后
B.防治蝗虫应在蝗虫数量达到 S3 点时进行
C.渔业捕捞后需控制剩余量在 S3 点 D.(K-N)/K 值为 0.9 时,种群增长速率最大
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