知识内容考纲要求(1)种群的特征(2)种群的数量变化(3)群落的结构特征(4)群落的演替ⅠⅡⅠⅠ实验:(1)探究培养液中酵母菌数量的动态变化(2)土壤中小动物类群丰富度的研究(3)探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替参考考试第一节种群的特征第二节种群的数量变化下列叙述中属于一个种群的是:A.一个池塘中所有的鱼B.一片草地上全部的东亚飞蝗C.世界上的全部的鸟D.一个池塘中全部的大蟾蜍BD种群的概念在一定时间和空间内的同种生物个体的总和,称为种群。种群是物种_______、_______的基本单位进化繁殖不同研究水平的研究对象个体水平种群水平群落水平生态系统水平性别、年龄、升高、体重、内环境稳态等种群数量、种群密度、年龄组成、性别比例、空间特征、种内斗争等物种丰富度、种间关系、群落结构、群落演替等生态系统的组成、生态系统的营养结构、生态系统的能量流动、物质循环、信息传递等种群的特征种群的特征种群的数量特征种群的空间特征种群密度(最基本)出生率和死亡率迁入率和迁出率年龄组成性别比例均匀分布集群分布随机分布(1)定义:种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度;是种群最基本的数量特征。(2)表示方法:①小范围的水生生物——单位体积②大范围水生生物及陆生生物——单位面积即种群密度=种群的个体数量/空间大小(面积或体积)一、种群密度2.调查种群密度的方法:(估算种群密度的方法)样方法多用于植物,活动范围较小的动物,如蚯蚓、蚜虫、贝类、跳蝻、昆虫卵等。标志重捕法多用于动物注:对于个体数很少的种群,可以采用直接计数法。如校园中的木棉树、人口样方法随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值多用于植物,活动范围较小的动物,如蚯蚓、蚜虫、贝类、跳蝻、昆虫卵等。注意:若样方的数据有些差距太大,要去除差距太大的数据样方12345678910株数/m202335124233五点取样法等距取样法样方,一般取1m2,要视植物大小而定常用的取样方法:样方计数原则:记上不记下,记左不记右。左图样方中有植物多少个?若该样方为2×2m的正方形,则该种群的密度为_________。102.5个/m2样方法注意事项•随机取样(关键)•样方大小适中•样方数量足够多•易选双子叶植物单子叶植物双子叶植物标志重捕法多用于动物活动能力强,活动范围大在被调查种群的活动范围内,捕获一部份个体,做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个体数占总数的比例,来估计种群密度。计算公式:种群数量=标记个体数X重捕个体数/重捕标记数标志重捕法注意事项•在调查期内没有新的出生和死亡,没有迁入和迁出•标志不能过分醒目,不易脱落•标志物不能影响标志对象正常的生理活动若标志物使标志对象活动能力降低,对调查结果有何影响?调查结果比实际值小例题:调查某草原田鼠数量时,在设置1公顷的调查区内放置100个捕鼠笼,一夜间捕获鼠a=32只,将捕获的鼠经标记在原地释放。数日后,在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼,这次工捕获b=30只,其中有上次标记过的个体c=10只,请回答下问:(1)该地区田鼠种群个体数大约有_______只/公顷。A.30只B.32只C.64只D.96只(2)要使上面所计算的种群个体总数与实际相符,理论上在调查期必须满足的条件是A.调查区内没有较多个体出生B.有较多个体迁入调查区C.有较多个体迁出调查区D.调查区内没有较多个体死亡DAD例:1983年,我国平均每10万人中出生1862个孩子,我国人口在这一年的出生率为1.862%二、出生率和死亡率:是指单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。是指单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。出生率:死亡率:增长率=出生率-死亡率出生率和死亡率与种群密度的关系a.出生率死亡率种群密度升高b.出生率死亡率种群密度降低c.出生率=死亡率种群密度稳定出生率和死亡率是影响种群密度的根本原因计划生育是我国的基本国策要控制人口过度增长,必须降低出生率晚婚晚育少生优生三、迁入率和迁出率单位时间内迁入和迁出的个体占该种群个体总数的比率,分别称为迁入率和迁出率。迁入率和迁出率也会影响种群密度。年龄组成:种群中各年龄期的个体所占比例。幼年(尚无生殖能力)成年(有生殖能力)老年(丧失生殖能力)四、年龄组成年龄的三个阶段:年龄组成一般分三种类型:ACB增长型衰退型稳定型思考与讨论:图中A、B、C三种年龄组成的种群,哪种类型的种群数量会越来越大?哪种类型的种群数量会越来越小?哪种类型的种群数量会在一段时间内保持稳定?年龄组成影响种群的出生率和死亡率,可以预测种群密度的变化方向。例1.图甲、图乙为某种生物种群的年龄组成曲线,如不考虑其他因素,种群甲和种群乙未来个体数量的发展趋势是()A.衰退型和增长型B.增长型和衰退型C.增长型和稳定型D.稳定型和增长型例2.下列表示四种不同种群中不同年龄的个体所占的比例,其中种群密度会越来越小的是()年龄期个体数甲乙丙幼年期600400200成年期400400400老年期200400600例3.甲、乙、丙是同一物种的三个种群,其年龄组成见表。三个种群年龄结构的类型为A.甲是增长型,乙是稳定型,丙是衰退型B.甲是稳定型,乙是增长型,丙是衰退型C.甲是增长型,乙是增长型,丙是衰退型D.甲、乙、丙三个种群都是稳定型五、性别比例种群中雄性个体和雌性个体所占的比例。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。通过影响出生率来改变种群密度性别比例的应用:利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,破坏害虫种群正常的性别比例,从而达到杀虫效果。种群密度种群数量出生率和死亡率性别比例年龄组成预测变化方向直接影响影响数量变动小结:迁入率和迁出率决定种群的大小和密度例1.下面关于种群的叙述正确的是()①内蒙古草原上的全部牛是一个种群②池塘中所有的鱼是一个种群③稻田中所有的三化螟是一个种群④种群密度的决定因素是年龄组成、性别比例⑤种群密度的大小决定于出生率和死亡率、迁入率及迁出率A.①③⑤B.②④C.②④⑤D.③⑤例2.(2011·广州一模)下列结合种群特征的概念图所做的分析,错误的是()A.利用性引诱剂诱杀害虫会影响③B.种群密度是种群最基本的数量特征C.预测种群数量变化的主要依据是④D.春运期间,广州人口数量变化主要取决于图中的①②种群的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,叫种群的空间特征。均匀分布随机分布集群分布(2007广东生物)下列选项中,不属于对种群数量特征描述的是A.我国的人口将逐渐步人老龄化阶段B.2003年,广东省人口的出生率为1.329%C.橡树种子散布能力差,常在母株附近形成集群D.由于微甘菊人侵,松树种群死亡率较高(09年广东A卷)下列叙述中,不属于种群空间特征描述的是A.斑马在草原上成群活动B.每毫升河水中有9个大肠杆菌C.稗草在稻田中随机分布D.木棉树在路旁每隔5米种植•中新网2011年4月1日电据外媒报道,印度人口普查官员近日称,印度的人口今年攀升到了12.1亿,很有可能在不久的将来超越中国成为世界头号人口大国。《国家地理》在几百年前,黔金丝猴在许多地区广泛分布,人口的增加和山林的破坏使其的分布区越来越小。现在,黔金丝猴的数量只有500~600只,处于濒危状态,只在贵州省的梵净山区生存。种群数量的变化种群数量的变化增长波动稳定(动态平衡)减少J型增长S型增长探究细菌的种群增长研究方法——数学模型细菌每20min分裂一次观察研究对象,提出问题在资源和空间无限多的环境中,细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响提出合理的假设Nn=2n,N代表细菌数量,n表示第几代根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达观察、统计细菌数量,对自己所建立的模型进行检验或修正通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正构建种群增长模型的方法:1.数学模型:用来描述一个系统或它的性质的形式。2.构建数学模型的方法步骤:提出问题→→用适当的形式表达→检验或。3.数学模型的表达形式(1)数学方程式:优点是科学、。(2)曲线图:优点是。数学提出合理假设数学修正精确直观、形象实验:探究培养液中酵母菌种群数量的变化•血球计数板是常用的血细胞、微生物计数器。每个计数区的体积是0.1mm3(1mL=1000mm3),计数区分为400个小格。•细胞浓度=平均每个小格的细胞数量×400×104×稀释倍数/mL血球计数板基本使用台盼蓝•生物实验中常用的活细胞染料。是一种蓝色小颗粒。活细胞的细胞膜具有选择透过性,台盼蓝不能进入细胞内,而死细胞的细胞膜失去选择透过性,台盼蓝会进入细胞内。因此用台盼蓝染色后,活细胞是无色的,死细胞是蓝色的。N0表示起始数量t表示时间Nt表示t年后该种群的数量λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数一、种群“J”型增长的数学模型公式:Nt=N0λtJ型增长条件:理想状态食物、空间充裕气候适宜没有敌害种群数量J型增长的特点•种群数量呈指数增长•种群增长率不变(λ-1)•种群增长速率逐渐增大数学模型Nt=N0λtλ大于1,等于1,小于1时,种群数量将分别怎样变化?例1.在营养、资源较好的培养基上接种少量细菌,每隔一段时间测量细菌的个体数量,绘制成曲线,如右图所示。下列图中能正确表示细菌数量增长率随时间变化趋势的曲线是()1859年,一个英格兰的农民带着24只野兔,登陆澳大利亚并定居下来,但谁也没想到,一个世纪之后,这个澳洲“客人”的数量呈指数增长,达到6亿只之巨。实例一引入粘液瘤病毒抑制野兔的增长种群数量J型增长的实例环颈雉种群增长500100015003919374042年种群数量实例二环颈雉引入美国某岛屿后的数量增长。实例三:凤眼莲(水葫芦)凤眼莲:原产于南美洲巴西,1901年作为花卉引入中国,30年代作为畜禽饲料引入中国内地各省,并作为观赏和净化水质的植物推广种植,后逃逸为野生。实例四生物在适宜的新环境中的数量增长近似于J型增长。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.[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.种群数量达到环境所允许的最大值(K值)后,将停止增长并在K值左右保持相对稳定。AK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。二、种群增长的“S”型曲线K值•材料一:某地鼠患严重,当地农民撒老鼠药毒死了大部分老鼠。•材料二:某地鼠患严重,当地引入蛇进行生物防治。材料一和材料二中当地鼠的K值是否变化?K值指种群的环境容纳量,由环境条件决定,如空间、食物、捕食者等。与种群现有数量无关。种群数量达到K值时,种群—增长基本停止种群数量在K/2值时,种群—增长速率最大种群数量小于K/2值时种群—增长速率逐渐增大种群数量大于K/2值时种群—增长速率逐渐减小A时间增长速率K/2K种群数量S型增长:增长速率先增后减,增长率逐渐减小时间增长速率图乙图丙图甲MNPQ图甲的M点对应图乙的_____点,对应图丙的______点。图甲的N点对应图乙的______点,对应图丙的______点。PQBD比较:“J”型和“S”型曲线“J”型曲线“S”型曲线前提条件种群增长率(速率)有无K值理想条件现实条件保持不变先增加,后减小无有联系:S型增长曲线的开始部分可以看做J型增长。J型曲线和S型曲线J型曲线S型曲线环境阻力(在生存斗争中被淘汰的个体数)(1)、降低环境容纳量(K值)(2)、防治应该在右图______点之前开始研究种群数量变化的意义1、预测、防治害虫——(蝗虫、老鼠)MNPP建立自然保护区,改善大熊猫的栖息环境,提高环境容纳量!2.生物资源的保护——(熊猫)为了保护鱼类资源不受破坏,并能持续地获得最大捕鱼量,根据种群增长的S型曲线,应