高中生物课件 必修三 第四章 种群和群落.ppt

1.种群的特征（）2.种群数量的变化（）3.群落的结构特征（）4.群落的演替（）5.土壤中动物类群丰富度的研究(实验),【考纲展示】,1.种群特征之间的关系2.种群密度的调查方法3.“J”型曲线和“S”型曲线的区别及应用4.群落中种间关系的曲线分析及实例5.群落演替的类型及过程,【热点考向】,一、种群的特征1.种群密度(1)概念：单位面积或单位体积中的，是种群的数量特征。(2)调查方法样方法标志重捕法：适用于活动范围大的动物。,适用于和活动范围小的动物取样方法有和两种,个体数,最基本,植物,五点取样法,等距取样法,4.年龄组成(1)概念：种群中各的个体数目的比例。,3.迁入率和迁出率单位时间内的个体占该种群个数总数的比率。,2.出生率和死亡率单位时间内新产生或死亡个体数目占的比率。,该种群个体总数,迁入或迁出,年龄期,(2)类型增长型：种群中个体很多，个体很少，种群密度会。稳定型：各年龄期的个体数目比例，种群正处于时期。衰退型：个体较少，而个体较多，种群密度会。,增大,稳定,适中,幼年,老年,幼年,中老年,减小,二、种群数量的变化1.种群数量增长的“J”型曲线(1)条件：条件充裕、气候适宜、等。(2)数学公式：。,食物和空间,没有敌害,NtN0t,2.种群数量增长的“S”型曲线(1)条件：自然界的是有限的。(2)概念：种群经过一定时间的增长后，数量的增长曲线。(3)K值：又称，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。,资源和空间,趋于稳定,环境容纳量,最大数量,3.种间关系(1)捕食：一种生物以作为食物。(2)竞争：两种或两种以上生物相互争夺和等。(3)寄生：一种生物寄居于另一种生物或，摄取的养分以维持生活。(4)互利共生：两种生物，相互依存，彼此。如根瘤菌与豆科植物。,三、群落的结构1.群落：同一时间内聚集在一定区域中的集合。,各种生物种群,物种数目,另一种生物,资源,空间,体内,体表,寄主,共同生活,有利,2.丰富度：群落中的多少。,4.群落的结构(1)垂直结构：在垂直方向上，大多数群落具有明显的现象。影响植物垂直结构的主要因素是，影响动物的主要因素是。(2)水平结构：受各种因素影响，不同地段分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，常呈分布。,分层,阳光,食物,镶嵌,2.类型(1)初生演替概念：一个从来没有被的地面，或者原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方发生的演替。如在、火山岩、上进行的演替。,四、群落的演替1.概念：随着时间的推移，代替的过程。,一个群落被另一个群落,植物覆盖,沙丘,冰川泥,过程裸岩阶段苔藓阶段灌木阶段森林阶段(2)次生演替：在原有植被虽已不存在，但原有基本保留，甚至还保留了植物的或其他的地方发生的演替，如弃耕农田、火灾后的草原、过量砍伐的森林。,地衣阶段,草本植物阶段,土壤条件,种子,繁殖体,3.人类活动对群落演替的影响人类活动使群落演替按照不同于自然演替的和进行。,方向,速度,1.种群的特征,2.种群数量增长的“J”型与“S”型曲线比较(1)两种增长曲线的比较,都表示种群数量随时间变化而变化，且都只研究种群数量变化中的“增长”问题，即：,(2)K值与K/2在实践中的应用,3.种群密度的调查方法,对种群概念的理解(1)范围：“一定自然区域”(无地理隔离)。(2)种类：“同种生物”(无生殖隔离)。(3)数量：“全部”个体(不是其中的“某些”个体)。,例1(2009江苏高考)红豆杉是我国珍贵濒危树种。南京中山植物园于上世纪50年代从江西引进一些幼苗种植于园内。经过几十年的生长繁殖，现在已形成了一个种群。请回答下列问题。(1)在植物园引种栽培红豆杉的措施属于。(2)如果对红豆杉种群密度进行调查，常用的方法是。将统计到的植株按高度(h)分为5级，每一级的植株数量见下表。,根据表中数据，在坐标图中画出该种群各级别的植株数量柱状图。(3)由表中可以看出，此红豆杉种群的年龄结构属于。(4)研究表明，红豆杉的种子成熟后被某种鸟类吞食，果肉状的假种皮被消化而种子随粪便散播到山坡上再萌发生长。从种间关系看，鸟类与红豆杉之间存在关系。,课堂笔记(1)该题涉及濒危树种保护的措施，主要涉及就地保护(自然保护区)、迁地保护，由题意可知红豆杉是从江西引进的，应属于迁地保护。(2)该题涉及种群密度调查的方法，主要涉及动物标志(记)重捕法，而植物用样方法。(3)该题涉及种群的年龄组成，从表中数据可知h10cm占了120株，从而分析得出属于增长型。(4)该题涉及群落中的种间关系，主要涉及捕食、竞争、互利共生、寄生等，而通过分析题意可知鸟类与红豆杉之间为捕食与互利共生。,答案(1)迁地保护(易地保护)(2)样方法柱形图见下图,(3)增长型(4)捕食和互利共生(捕食和种间互助),理论上认为，种群大小取决于三个因素：起始种群个体数量；出生率和迁入率；死亡率和迁出率。种群的数量变动首先要取决于和的对比关系，在单位时间内，前者与后者的差就是种群数量的增长率。,1.如图所示为种群在理想环境中呈“J”型增长，在有环境阻力条件下，呈“S”型增长，下列关于种群在某环境中数量增长曲线的叙述，正确的是(),A.当种群数量达到e点后，种群数量增长率为0B.种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后C.图中阴影部分表示克服环境阻力生存下来的个体数量D.若该种群在c点时数量为100，则该种群的K值为400,解析：当种群数量到达e点后，种群数量不再增加，因此增长率为0；出现环境阻力是在c点之后；阴影部分表示被淘汰的个体数量；该种群的K值为200。,答案：A,1.群落中几种典型种间关系比较,2.群落的结构(1)群落的垂直结构：生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象。植物的分层分布与光照强度有关。但在高山植物群落中，不同海拔地带的植物呈垂直分布主要是受温度制约。动物的分层与其食物及栖息场所等有关。可以说，群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象。(2)群落的水平结构：在水平方向上，由于光照强度、地形、湿度等因素的影响，不同地段分布着不同的生物种群。,3.群落的演替(1)群落演替的特点演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间而变化的有序过程，因而它往往是能预见的或可测的；演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的不可逆的变化；顶级群落是演替达到的最终稳定状态。,(2)群落演替类型的比较,(3)人类活动对群落演替的影响人类的生产、生活活动对群落演替的影响是十分巨大的，它可使群落按“不同于自然演替的方向和速度进行”，人类活动对群落演替的影响既有积极的一面，也有消极的一面。,例2(2009海南高考)在自然状态下，某一桦树林中出现了云杉树苗，云杉长大后，高度超过桦树林。桦树不如云杉耐阴而逐渐减少，最终形成以云杉为主的树林，这种现象是()A.初生演替B.生物入侵C.生物进化D.种间竞争,课堂笔记选由题意可知，云杉和桦树因争夺阳光而发生竞争，桦树因得不到阳光而被淘汰。,D,对群落垂直结构及水平结构的分析可得出以下结论：垂直结构和水平结构的具体表现都是在长期自然选择的基础上形成的对环境的适应。生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。群落中植物的垂直结构直接影响群落中动物的垂直结构，动物种类的多少是随植物层次的多少而变化的。,2.某山区的坡地被滥垦，当狂风暴雨侵袭时，局部山坡发生山崩。在较短的一段时间后，该处出现了新的生物群落，下列相关叙述，正确的是()A.该群落的丰富度比较低B.该群落演替的速度和方向与自然演替不同C.该群落中的生物多为草本植物，无垂直结构D.该群落形成过程为初生演替，先出现的生物多为地衣,解析：在演替初期，生物种类比较少，群落丰富度较低；山崩后所发生的演替本身就是一种自然演替，属于次生演替；山坡植被具有一定的垂直结构。,答案：A,在某一片小麦田中，长有许多杂草，还有食草昆虫、青蛙、蛇等动物活动。某研究小组对该农田生态系统进行研究，根据所学知识回答相关问题：(1)研究小组要估算该农田中荠菜的种群密度，应采用法；在取样时，关键要做到。(2)此农田中新迁入了一种食草昆虫，下图甲是与这种昆虫种群数量相关的出生率和死亡率的变化曲线。请说出种群在B点后死亡率明显增加的原因：(答两点)。,命题设计,(3)请根据图甲，在图乙坐标系中画出种群数量的变化曲线(将A、D标在纵坐标的合适位置上)。(4)农田如果弃耕，农作物会被杂草取代，这一过程叫做。,【解题指导】画曲线时要特别注意横坐标、纵坐标的含义，从图甲可以看出A是起点，但不是0；D点出生率和死亡率相等，对应的是K值。,【答案】(1)样方随机取样(2)生活资源和空间有限、天敌增多(其他合理答案亦可)(3)要求：画成“S”型曲线；纵坐标上A点对应起点，D点对应K值。(4)群落的次生演替,土壤中动物类群丰富度的研究,1.探究原理许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此，不适于用样方法或标志重捕法进行调查。在进行这类研究时，常用取样器取样的方法进行采集、调查。通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。,理论指导,2.探究流程(1)准备：选取调查地点，准备取样器等实验工具。(2)取样：选择取样地点，用取样器取土壤样品，并标明样品的取样地点和时间等。(3)采集小动物：从取回的土壤样品中采集小动物。(4)观察和分类：认真观察采集到的小动物，对其分类，并做好记录(如果无法知道小动物的名称，可记为“待鉴定”，并记录下它们的特征)。(5)统计和分析：设计数据收集和统计表，分析所收集到的数据。,3.探究结论组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度是不同的。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构也越复杂。,4.探究注意事项(1)从不同营养环境中采集的土样应分别统计。(2)尽可能多地收集小动物。(3)同样营养土壤中采集的样本，多组同学进行统计比较。(4)识别命名要准确，并进行分类。,(2009宁夏高考)跳虫、甲螨和线虫是土壤中的主要动物类群，对动植物遗体的分解起重要作用。请回答：(1)由于跳虫和甲螨活动能力，身体，不适合用手直接捕捉，常采用吸虫器等进行采集。(2)现要采集大量的跳虫用于实验室培养，最好选择下图中的吸虫器，理由是。若要采集大量的甲螨作为标本保存，最好选择吸虫器，理由是。,命题设计,(3)现在一培养罐内同时培养跳虫、甲螨和线虫三个种群，若它们均仅以罐内已有的酵母菌为食，则跳虫与甲螨之间的关系是，线虫与酵母菌之间的关系是。若跳虫种群所含能量增长nkJ，则跳虫消耗的酵母菌所储存的能量至少为kJ。,【解题指导】进行种群密度的估测时，要根据生物的特点选择合适的方法。跳虫生活在湿润的环境条件下，而甲螨在水中易腐败变质。有共同的食物和生存空间就会构成竞争关系；上下营养级之间能量传递最大为20%。,【答案】(1)较强微小(2)B该吸虫器中的湿棉花模拟了土壤湿润环境，利于跳虫存活D该吸虫器中的酒精可将收集的甲螨及时固定，防止腐烂(3)竞争捕食5n,1.(2009全国卷)下列属于种间竞争实例的是()A.蚂蚁取食蚜虫分泌的蜜露B.以叶为食的菜粉蝶幼虫与蜜蜂在同一株油菜上采食C.细菌与其体内的噬菌体均利用培养基中的氨基酸D.某培养瓶中生活的两种绿藻，一种数量增加，另一种数量减少,解析：蚂蚁以蚜虫分泌的蜜露为食，同时又保护蚜虫，把蚜虫的天敌赶走或把蚜虫搬到有食物的地方，所以蚂蚁和蚜虫的关系为互利共生。菜粉蝶幼虫与蜜蜂虽然同在一株油菜上觅食，但菜粉蝶幼虫主要吃叶片，而蜜蜂主要采食花蜜，所以不能构成种间竞争。噬菌体与细菌之间属于寄生。生活在同一环境中的两种绿藻，因争夺阳光、养料而使一种数量增加，一种数量减少，则两种绿藻属于竞争关系。,答案：D,2.(2009江苏高考)某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时，同样实验条件下分别在4个试管中进行培养(见下表)，均获得了“S”型增长曲线。根据实验结果判断，下列说法错误的是(),A.4个试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长B.4个试管内的种群同时达到K值C.试管内种群的K值与试管不同D.试管内的种群数量先于试管开始下降,解析：和试管中培养液多，营养物质多，其内种群的K值大于试管和的。4个试管内种群的起始阶段因空间和食物等比较充裕，都可呈“J”型增长。接种量不同，种群的增长速率不同，不能同时达到K值，接种量大的先达到稳定期继而先进入衰亡期。,答案：B,3.(2009山东高考)右图曲线a、b表示两类生物种群密度与存活率之间的关系。下列分析错误的是()A.曲线a代表的种群个体一般体型较大，营养级较高B.依据曲线b，人工养蜂时种群密度中等最好C.对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大D.种群密度为d时，曲线b代表的种群个体间竞争最剧烈,解析：纵坐标为存活率，横坐标为种群密度，a种生物种群密度较小时，存活率最高，说明种内互助不很明显，一般个体较大，营养级别较高；对于生物b来说，种群密度中等时，存活率较高，种内斗争也就较弱。,答案：D,4.右图表示种群增长率与时间关系的变化曲线，下列说法正确的是()A.该曲线表明，种群数量的变化只与时间有关而与其他物种无关B.CD段种群数量下降，其主要原因有天敌、生活空间和资源等C.该图可表示密闭的恒定容积培养液中酵母菌种群增长率的变化曲线D.若该种群为海洋经济鱼类，种群数量最好保持在C时期的水平,解析：首先要知道C点表示种群增长速率最大，该点也表示l/2K值，所以在海洋经济鱼类捕捞时，种群数量保持在1/2K的水平，种群的增长率最大。若该曲线为某生态系统中某一种群增长率变化曲线，则与其他物种有关；CD段种群数量是增长的而不是下降的；密闭的恒定容积培养液中酵母菌种群增长率会出现负值，即死亡率大于出生率。,答案：D,5.如图为某种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线。若不考虑迁入和迁出，下列有关叙述错误的是(双选)(),A.改善空间和资源条件与K值无关B.bc段种群增长率逐渐下降，出生率小于死亡率C.c点时种群增长率为零，出生率等于死亡率D.比较曲线Y与曲线X表明自然状态下种群无法超出理想状态下的最大增长率,解析：改善空间和资源条件可使K值增加，bc段虽然增长率下降，但种群数量仍处于增长状态，所以出生率仍然大于死亡率。,答案：AB,6在光裸的岩地演替为森林的过程中，发