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学案30种群和群落课前探究案【预习目标】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。【课本必看】1.（P61）看探究实验，明确①取样的方法有哪些？（与调查种群密度的方法相区分）②取样的关键是什么？样方法适用的生物是什么？2.（P63）种群的空间特征。3.（P65）数学模型的建构方法和意义。4.（P66）“J”型增长的数学模型的建构。5.（P67）种群增长的“S”型曲线出现的原因？什么是环境容纳量？（P68）探究实验。6.（P72）资料分析，（P73）种间关系。7.（P75）探究实验，明确生物丰富度是生物的物种数目的多少。8.（P79）发生在裸岩上的演替【基础知识回顾】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？【练一练1】在威海市水产研究所有8个池塘，其中6个池塘养的是鲫鱼，另外2个池塘养的是地中海鳎鱼，那么，这8个池塘里的鱼是（）A．一个群落B．一个物种C.两个种群D.八个种群【练一练2】下列关于种群和物种的描述，正确的是（）A．一个个体具有该种群基因库中的全部基因B．两个池塘中的所有鲤鱼是同一种群、同一物种C．东北虎和华南虎两个种群基因库中的基因可以交流，所以它们是同一物种D．不同物种间有生殖隔离，所以不同物种之间不能产生后代二、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【练一练3】某同学拟调查一个面积为100hm2草地上某种双子叶草本植物种群密度，设计了四个调查方案，其中最可行的是（）A．计数该草地上该种植物的全部个体数目B．设置1个1m2样方，计数样方中该种植物的个体数目C．随机设置1m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目D．在该种植物密集处设置1m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目【练一练4】某科技小组在调查一块面积为2hm2的草场中灰苍鼠的数量时，放置了100个捕鼠笼，一夜间捕获了50只，将捕获的灰苍鼠做好标记后在原地放生。5天后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了39只，其中有上次标记的个体13只。则该草场中灰苍鼠的种群数量最接近（）A．50只B．42只C．92只D．160只（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。注意：出生率、死亡率、迁出率、迁入率是决定种群大小和种群密度的直接因素。（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。注意：年龄组成和性别比例是通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度和种群数量的，年龄组成是预测种群密度(数量)未来变化趋势的重要依据，但该趋势不一定能实现，因为影响种群数量变化的还有气候、食物、天敌等。【练一练5】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是（）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、、。年龄期个体数甲乙丙幼年期600400200成年期400400400老年期200400600【练一练6】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米种植四、种群数量的变化1、建构种群增长模型的方法——的建构（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。【练一练7】图中种群在理想环境中呈“J”型曲线增长（如图中甲）；在有环境阻力条件下呈“S”型曲线增长（如图中乙），下列有关种群增长曲线的叙述正确的是（）A．环境阻力对种群增长的影响出现在d点之后B．若此图表示蝗虫种群增长曲线，则虫害的防治应在c点开始C．一个物种引入新的地区后，开始一定呈“J”型增长D．若此图表示草履虫种群增长曲线，当种群数量达到e点后，增长率为0五、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(2mm×2mm方格）、滴管、显微镜等。注意：①显微镜计数时，对于压在小方格边线上的酵母菌，应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。②从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡数次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。③每天计数酵母菌数量的时间要固定。④溶液要进行定量稀释【练一练8】有关“探究培养液中酵母菌数量动态变化”的实验，正确的叙述是（）A．改变培养液的pH不影响K值（环境容纳量）大小B．用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化C．取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数D营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素六、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（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。【练一练9】金合欢蚁生活在金合欢树上，以金合欢树的花蜜等为食，同时也保护金合欢树免受其他植食动物的伤害。如果去除金合欢蚁，则金合欢树的生长减缓且存活率降低。由此不能得出的推论是（）A.金合欢蚁从金合欢树获得能量B.金合欢蚁为自己驱逐竞争者C.金合欢蚁为金合欢树驱逐竞争者D.金合欢蚁和金合欢树共同（协同）进化【练一练10】下列关于森林群落垂直结构的叙述错误的是（）A.群落中的植物具有垂直分层现象B.群落中的动物具有垂直分层现象C.动物在群落中的垂直分层与植物的分层有关D.乔木层的疏密程度不会影响草木层的水平结构[当堂自测]1．以下关于种群、群落和生态系统的叙述，正确的是（）A．种群中的个体是生物进化的基本单位B．亚热带生长的常绿阔叶林组成一个种群C．马尾松林地中所有树木构成了生物群落D．生态系统的营养结构是食物链和食物网2．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，应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上（）A.种群数量相对稳定B.种群增长速率最大C．种群数量最大D.环境条件所允许的种群数量最大3．若生态系统中生活着多种植食性动物，其中某一植食性动物种群个体数量的变化如图所示。若不考虑该系统内生物个体的迁入与迁出，下列关于该种群个体数量变化的叙述，错误的是（）A．若a点时环境因素发生变化，但食物量不变，a点以后个体数量变化不符合“S”型增长B．若该种群出生率提高，个体数量的增加也不会大幅超过b点C．天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降，下降趋势与bc段相似D．年龄结构变动会导致该种群个体数量发生波动，波动趋势与cd段相似4.以虫治虫是生态农业的重要内容，如图表示某一生态系统中四种生物所含有机物的总量。假设这四种生物只构成一条食物链。请问在一段时间内，如果甲的种群数量增加，其可能引起的后果是（）A.乙和丁的种群数量都增加B.乙和丁的种群数量都减少C．乙和丙的种群数量都增加D．乙和丙的种群数量都减少学案30种群和群落课内探究案（第一课时）【学习目标】1.说出种群特征及其关系2.说出种群数量变化的规律，并会解读相关曲线【探究点一】对种群数量特征的理解【典例1】（2013·浙江理综）下列关于出生率的叙述，正确的是()A．若某种群年初时的个体数为100，年末时为110，其中新生个体数为20，死亡个体数为10，则该种群的年出生率为10%B．若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比越接近1∶1，则出生率越高C．若通过调控环境条件，使某动物的性成熟推迟，则出生率会更高D．若比较三种年龄结构类型的种群，则稳定型的出生率最高思维拓展：1.出生、死亡、迁入、迁出是种群的数量特征吗？2.请根据你对种群特征之间的关系的理解完成下列概念图。【归纳点拨】(1)种群最基本的数量特征是。(2)决定种群大小和种群密度的直接因素是。影响种群数量的自然因素：气候、食物、天敌、传染病等。(3)年龄组成不直接决定种群密度，但是能够用来种群密度的变化趋势。(4)性别比例是通过影响而间接影响种群密度和种群数量的，不是决定种群密度的直接因素。【变式训练1】某岛屿上生活着一种动物，其种群数量多年维持相对稳定。该动物个体从出生到性成熟需要6个月。如图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构（每月最后一天统计种群各年龄组成个体数）。关于该种群的叙述，错误的是（）A．该种群10月份的出生率可能为零B．天敌的迁入可影响该种群的年龄结构C．该种群的年龄结构随季节更替而变化D．大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度【探究点二】调查种群密度的方法【典例2】（2013·课标全国理综Ⅰ）某农场面积约140hm2，农场丰富的植物资源为黑线姬鼠提供了良好的生存条件，鼠大量繁殖吸引鹰前来捕食。某研究小组采用标志重捕法调查该农场黑线姬鼠的种群密度，第一次捕获了100只，标记后全部放掉，第二次捕获了280只，发现其中有2只带有标记。下列叙述错误的是()A．鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度B．该农场黑线姬鼠的种群密度约为100只/h