高考生物一轮复习（基础知识整理+重难点聚集）第4章 种群和群落课件 新人教版必修3.ppt

综合分析近几年各地高考理综试题生物部分 本章有以下高考命题规律 1 命题内容 种群 群落的概念 种内 种间关系 种群数量特征及种群数量变化曲线的比较 群落演替的类型 群落结构形成的原因及意义 人类活动对演替的影响 2 命题形式 选择题 简答题均有出现 考查形式多种多样 多以坐标曲线 数据表格 直方图等不同数学形式出现 较好地体现了新考纲的要求 对种群数量变化曲线的考查 题目呈现的方式多是选择题 3 命题思路 本部分知识很可能结合生态系统的其他知识 生物的代谢 遗传变异等 从考查知识的角度出发 结合当前社会热点问题及生产生活实际等 命制大型非选择题 4 命题趋势 种群的特征及数量变化的规律结合种群的密度 以曲线坐标图为背景 以选择题的形式呈现进行命题考查的可能性较大 结合生态系统的其他有关内容 采取表格 曲线图 生物之间关系图的形式 命制小范围综合性的 具有一定难度的选择题进行考查的可能性较大 根据近几年高考命题特点和规律 本章的复习备考策略如下 1 知识方面 在识记种群数量特征的基础上运用图文转换的形式加深对各特征之间关系的理解 借助数学模型的构建 掌握和分析种群的数量变化规律 用对比分析法或曲线图形象地理解各种种间关系 以比较的方法理解两种演替类型的区别 2 能力方面 联系生态农业 种群特征 物质循环 能量流动和信息传递 联系解决环境保护中存在的典型问题 集中考查学生的理解能力 实验探究能力和综合应用能力 第1 2节种群的特征及数量变化 一 种群的特征1 种群的数量特征 1 种群密度 是指种群在单位面积或单位体积中的个体数 是种群最基本的数量特征 2 出生率和死亡率 在单位时间内新产生或者死亡的个体数目占该种群个体总数的比率 3 迁入率和迁出率 单位时间内迁入或迁出的个体 占该种群个体总数的比率 4 年龄组成 一个种群中各年龄期的个体数目的比例 分为增长型 稳定型 衰退型 5 性别比例 种群中雌雄个体数目的比例 2 调查种群密度的方法 1 样方法 适用对象 植物或活动范围小的动物 常用的样方法 等距取样法和五点取样法 2 标志重捕法 适用于活动能力强 活动范围大的动物 二 种群数量的变化1 建构种群增长模型的方法 1 数学模型的概念 用来描述一个系统或它的性质的数学形式 2 建构数学模型步骤 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 对模型进行检验和修正 2 种群增长的 j 型曲线 1 条件 在食物和空间条件充裕 气候适宜 没有敌害等条件下 2 数学模型 t年后种群数量表达式为nt n0 t 3 种群增长的 s 型曲线 1 条件 自然界的资源和空间是有限的 2 k值 又称环境容纳量 是指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 4 影响种群数量变化的因素 1 内因 包括出生率 死亡率 迁入率 迁出率 2 外因 自然因素 气候 食物 天敌 传染病等 人为因素 砍伐森林 猎捕动物 环境污染等 种群概念的理解 1 种群的两个要素 1 同种 同一个物种 2 全部 所有个体的总和 2 种群的两个基本单位 1 从生态学的观点来看 种群是生物繁殖的基本单位 又是生物群落的基本组成单位 2 从进化的观点来看 种群是生物进化的基本单位 也是基因库的基本单位 3 种群的特点一个种群不是个体的简单累加 而是有发展 自我调节 动态稳定以及种群密度等一系列特征的有机整体 4 种群与物种的区别和联系 1 物种是指能够在自然状态下相互交配 并且产生可育后代的一群生物 根据所处的时间 空间不同可分为多个不同的种群 2 同一物种在不同区域内可以有多个种群 但一个种群内的个体都为同一物种 种群强调的是同种生物 但一些生物类型名词并不代表一个物种 而是由许多种生物组成 如鱼类 鸟类 蛇类 下列生物中属于种群的是 a 一个校园里生长着的各种各样高大的树 b 生活在一片森林中的全部雄鸟和雌鸟 c 一块菜地上生长着的大白菜 大蒜和大葱 d 生活在青海湖鸟岛保护区内不同年龄的棕头鸥 种群是指在一定的自然区域内 同种生物的全部个体 包含不同年龄的个体 a b c三项中的各种各样高大的树 全部雄鸟和雌鸟 大白菜 大蒜 大葱都包括了许多物种 所以不能叫做一个种群 d 种群的特征及各个特征之间的内在联系 1 种群的数量特征 1 出生率和死亡率是决定种群密度大小的最直接因素 2 迁入率和迁出率也是影响种群数量变动的直接因素 通过迁入和迁出 同一物种的不同种群之间也进行了基因交流 3 根据性别比例可以预测种群密度的发展趋势 性别比例通过影响出生率 从而影响种群密度 4 可根据当前种群的年龄组成情况 预测未来种群密度的发展趋势 年龄组成通过影响一个种群的出生率和死亡率 从而影响种群密度 种群的特征是个体所不具有的 个体只能具有年龄 性别 出生和死亡等特征 2 种群的空间特征和遗传特征 1 空间特征 主要有均匀分布 随机分布和集群分布等类型 2 遗传特征 即种群具有一定的基因组成 一个种群中全部个体所含有的基因 叫做这个种群的基因库 下面关于种群的叙述 正确的是 珠江里的全部鱼是一个种群 稻田中所有的三化螟是一个种群 种群的年龄组成有增长型 稳定型和衰退型三种类型 种群密度的决定因素是年龄组成 性别比例 决定种群密度大小的最直接因素是出生率和死亡率 迁入率和迁出率 a b c d 中全部 鱼 包含有许多种鱼 超出 同种生物个体总和 的范畴 因而不属于一个种群 中决定种群密度的因素应为出生率 死亡率 迁入率及迁出率 d 种群密度调查的方法 1 样方法 1 适用范围 植物 昆虫卵及活动范围较小的动物 如蚯蚓 作物植株上的蚜虫 跳蝻等 2 调查方法 在被调查种群的分布范围内 随机选取若干样方 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 3 调查过程 a 调查种群密度一定要做到随机取样 不允许掺入任何主观性 否则会使调查结果偏离实际值 b 丛生或蔓生的 从地上部分难以辨认是一株还是多株的单子叶植物不适合用样方法作调查 c 对压在样方界线上的上下和左右只计一边线上植株 这样估算的数值才较准确 2 标志重捕法 1 适用范围 活动能力强和活动范围大的动物 如哺乳类 鸟类等 2 原理 种群个体数中标记个体数所占比例与重捕个体数中标记个体数所占比例相等 3 调查方法 在被调查种群的活动范围内 捕获一部分个体 做上标志后再放回原来的环境中 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个体数的比例 估计种群密度 4 调查过程 a 注意标志物和标志方法必须对动物的身体不会产生关于寿命和行为的伤害 b 标志不能过分醒目 因为个体过分醒目 在自然界中 有可能改变其与捕食者之间的关系 调查植物种群密度常用的方法是样方法 原则是随机取样 保证样方具有代表性 对压在样方界线上的上下和左右只统计一边线上的植株数量 即计 两边及夹角 上的植株 对于各样方的调查结果 去掉偏差较大的组别 如第1组和第6组 其余的再求平均数 1 样方法随机取样 2 图略 方法一 涂黑完全在框内的圆圈和压在任意两条相邻边及其夹角上的圆圈 方法二 压在四条边上的均计数再除以2 3 3株 m 2 种群数量的变化 1 j 型曲线和 s 型曲线的比较 2 列表比较 3 s 型曲线增长率变化 1 在 s 型曲线中 种群数量为0 k 2时 增长率增大 种群数量为k 2时 增长率最大 2 种群数量在k 2 k时增长率不断降低 当为k值时 种群增长率为零 此时出生率等于死亡率 处于动态平衡中 增长率曲线可用右图表示 t1对应k 2值时 t2对应k值 a 两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不同 b 不能认为 s 型曲线的开始部分是 j 型曲线 4 s 型曲线在生产中的应用 1 在对野生动 植物资源的合理开发和利用方面 一般将种群数量控制在环境容纳量的一半 即k 2值 此时种群增长率最大 资源再生能力最强 可提供的资源数量也最多 而且又不影响资源的再生 当过度捕猎导致种群数量小于k 2时 种群的增长率减慢 获取的资源数量将减少 而且还会影响资源的再生 2 对野生生物资源的保护方面 建立自然保护区 即保护野生生物的生活环境 减少环境阻力 提高野生生物的环境容纳量k值 3 农林害虫的防治方面 不应在1 2k值时才采取措施 应在数量还未明显增多时就采取措施 下列关于该种群在某环境中数量增长曲线的叙述 正确的是 a 当种群数量到达e点后 种群出生率与死亡率基本相等 b 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1000 则该种群的k值为4000 种群数量达到e点后 即达到了k值 种群数量不再增加 种群出生率基本等于死亡率 环境阻力的出现是在c点之后 而图中的阴影部分是表示生存斗争中被淘汰的个体数量 c点时数量为1000 则k值为2000 a 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 1 实验原理 用液体培养基培养酵母菌 种群的增长受培养液的成分 空间 ph 温度等因素的影响 在理想的环境中 酵母菌种群的增长呈 j 型曲线 在有限的环境下 酵母菌种群的增长呈 s 型曲线 2 提出问题 培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的 3 作出假设 接种到培养液中的酵母菌 适应新环境 开始数量增长缓慢 一段时间后种群数量呈对数上升 随着种群密度增大 营养物的耗尽 有害代谢产物的积累 ph变化 种内斗争加剧 种群数量达环境容纳量 活菌数最大 营养物质过度消耗 有害代谢产物大量积累 ph剧烈变化 出生率远远小于死亡率 种群密度显著下降 4 实施计划 配置马铃薯培养液或肉汤培养液并分装进准备好的试管中 每支试管装10ml培养液 高压蒸汽灭菌100pa灭菌20min 无菌操作将酵母菌接种到试管中的培养液中 将每支试管放在25 条件下培养 每天取样计数酵母菌的数量 分析数据 进行数形转换 以时间为横坐标 酵母菌数量为纵坐标 画出坐标曲线图 5 表达交流 将全班各小组每天数据统计计算平均值 画出曲线图 再与各小组曲线图进行比较 分析其相似程度 并作出合理的解释 a 显微镜计数时 对于压在小方格界线上的酵母菌 应遵循 数上线不数下线 数左线不数右线 的原则计数 b 从试管中吸出培养液进行计数前 需将试管轻轻振荡几次 目的是使培养液中的酵母菌均匀分布 减少误差 c 每天计数酵母菌数量的时间要固定 d 溶液要进行定量稀释 3 另一组同学为探究培养液中酵母菌种群数量的变化 设计了3组实验 见下表 每隔24小时取样并计数 实验结果略 1 对酵母菌计数应采用抽样检测法 为了保证取样时酵母菌分布均匀 取样时需将试管轻轻振荡几下 若取样中酵母菌数量太多应适当稀释 2 假设应是针对种群数量变化与时间的关系 如酵母菌种群数量的变化随时间呈 s 型变化 3 由图表分析变量有温度和营养成分 由于a组条件适宜 酵母菌种群呈现 s 型增长 b组温度不适宜 c组缺少营养 因此都无法达到正常生长状态 1 抽样检测将试管轻轻振荡几次适当稀释菌液 2 酵母菌种群的数量随时间呈 s 型增长 或在一定时间范围内 酵母菌种群的数量随时间推移逐渐增大 达到一定程度以后 酵母菌种群数量维持相对稳定 或其他表达了 酵母菌种群的数量 与 时间 关系的合理叙述 3 温度和营养成分 如图 一 群落的概念及特征 1 概念 同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合 2 群落的特征 1 丰富度 群落中物种数目的多少 统计方法有记名计算法和目测估计法 2 种间关系 包括类型有捕食 竞争 寄生 互利共生 二 群落的空间结构1 概念 群落中各个生物种群分别占据不同的空间 使群落形成一定的空间结构 2 空间结构的类型 1 垂直结构 在垂直方向上 大多数群落都具有明显的分层现象 主要影响因素 植物是光照强度 动物是栖息环境和食物 2 水平结构 不同地段往往分布着不同的种群 同一地段上的种群密度也有差异 它们常呈镶嵌分布 影响因素 地形变化 温度 盐碱度 光照 生物自身生长特点及人与动物的影响 三 群落演替1 演替的概念 随着时间的推移 一个群落被另一个群落代替的过程 2 群落演替的类型 1 初生演替 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 2 次生演替 原有植被已不存在 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繁殖体的地方发生的演替 3 人类活动对群落演替的影响 1 人类活动对群落的影响远超过其他自然因素的影响 使群落按不同于自然演替的方向和速度进行 2 措施 退耕还林 还草 还湖 改善环境 种群和群落 3 群落水平上与种群水平上研究问题的区别 1 种群是一个系统 种群水平的研究集中于种群的数量动态 包括出生率 死亡率 年龄组成 性别比例等 2 群落是更高层次的系统 在群落水平上研究的是另外一些问题 群落的物种组成 种间关系 群落演替 群落的空间结构 各种群的占据位置 群落的范围和边界 4 群落的物种组成 1 物种组成是鉴别不同群落类型的基本特征 每个群落都由一定的植物 动物 微生物种群组成 不同类型的群落必然具有不同的物种组成 2 不同群落的丰富度不同 一般来说 热带地区群落的物种比温带和寒带地区的物种丰富 生物群落的生态环境越优越 组成群落的物种越丰富 反之则减少 丰富度随海拔高度的增加而减少 丰富度随水深度的增加而减少 5 土壤中小动物类群丰富度的研究 1 土壤小动物丰富度的调查方法 取样器采集调查 用采集罐 吸虫器等取样 调查样土中小动物的种类 数量来推测某一区域内土壤小动物的丰富度 2 土壤小动物丰富度的统计方法和主要的探究过程 丰富度的统计方法 a 记名计算法 在一定面积的样地中 直接数出各种群的个体数目 此方法适于个体较大 数量有限的种群 b 目测估计法 运用多度等级来估计单位面积上个体数量的多少 等级的划分和表示方法有 非常多 多 较多 较少 少 很少等 主要的探究过程 第一步 确定探究问题 例如 调查池塘边土壤中小动物种群的丰富度 第二步 制定探究计划 第三步 实施探究计划 准备 取样 采集小动物 观察和分类 统计和分析 撰写研究报告 3 实验结论 组成不同群落的优势种是不同的 不同群落的丰富度是不同的 一般来说 环境条件越优越 群落发育的时间越长 物种越多 群落结构越复杂 a 制作取样器注意安全 取样时尽量不要破坏环境 样土塑料袋上标明地点和时间 b 因为土壤小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 常采用取样器取样以进行采集 调查的方法 c 随着季节的变化 土壤中小动物类群的丰富度还会不同 因为动物的分布受温度 湿度等条件影响 2012 全国新课标 某草原上生活着鹿 兔 狼和狐等生物 雄鹿有角 雌鹿无角 通常情况下这种鹿的雌雄个体分群活动 生殖季节除外 有人提出 鹿角效应 假说解释这种同性聚群现象 即一群形态相同的食草动物能迷惑捕食者 降低被捕食的风险 回答下列问题 1 该草原上的雌鹿群和雄鹿群属于 填 不同 或 同一 种群 2 草 鹿 兔 狼 狐和土壤中的微生物共同形成一个 填 种群 群落 或 生态系统 3 为探究 鹿角效应 假说是否成立 某同学用狗 能将抛入流水池中的漂浮物叼回来 项圈和棍棒做了如下3组实验 甲组同时向流水池中抛出2个相同的项圈 乙组同时抛出2个相同的棍棒 丙组则同时抛出1个项圈和1个棍棒 记录每次抛出后狗叼回第一个漂浮物的时间 若丙组平均时间 填 大于 等于 或 小于 其他两组 则实验结果支持该假说 测试时间要求甲 乙 丙三组抛出项圈或棍棒的距离 填 相同 或 不同 本实验中项圈或棍棒相当于草原上的 1 生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群 一片草原上的雌鹿 雄鹿属于同一种群 2 草 鹿 兔 狼 狐和土壤中的微生物 是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合 构成群落 3 假说内容为 一群形态相同的食草动物能迷惑捕食者 降低被捕食的风险 反之 一群有两种形态的食草动物更容易被捕食 对应到模拟实验中 甲组 2个相同的项圈 猎物相同 符合假说 猎物不容易被捕食 狗更难叼回 乙组 2个相同的棍棒 猎物相同 符合假说 猎物不容易被捕食 狗更难叼回 丙组 1个项圈和1个棍棒 猎物不相同 不符合假说 猎物容易被捕食 狗很快叼回 故从因变量 时间 来看 丙组平均时间 甲组 乙组实验 而要遵循单一变量原则 无关变量要控制 相同 故甲 乙 丙三组抛出项圈或棍棒的距离应当 相同 项圈或棍棒相当于草原上的雌鹿或雄鹿 1 同一 2 群落 3 小于相同雌鹿或雄鹿 种间关系 a 以上各种关系均对种群进化有利 属于进化学说中的生存斗争内容 b 捕食关系 在捕食坐标曲线中 从波峰判断 捕食者的波峰低于被捕食者 从曲线的趋势来看 先增先减的为被捕食者 被捕食者不会被捕食者灭绝 同一物种之间大鱼吃小鱼不叫捕食 应叫种内斗争 c 竞争关系 竞争关系可致使劣势物种绝灭 以利于优势物种得到更多的资源与空间 如大草履虫和小草履虫 d 几种斗争之间的关系 如下图 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 竞争是指两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等 竞争的结果常是一种生物生存下来 而另一种生物逐渐消亡 d项两种绿藻为竞争关系 蚂蚁取食蚜虫分泌的蜜露 蚜虫因此而免遭天敌瓢虫的捕食 这是互利共生关系 以叶为食的菜粉蝶幼虫与蜜蜂的食物不同 不是竞争关系 细菌和噬菌体是寄生关系 d 群落结构的分析 2 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 3 在不同季节也会因光照条件的不同而引起垂直分布的变化 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 群落空间结构的意义 1 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 2 群落的结构是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应 a 同种生物的高度不同不属于群落的垂直分层现象 b 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 c 动物的分层与其食物及栖息场所有关 可以说 群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象 下面关于生物群落结构的叙述 不正确的是 a 草原生物群落在垂直方向上有明显的分层现象 b 动物在群落中的垂直分布与植物的分层有直接的关系c 动物在水平方向上的分布没有明显的差别 d 植物在水平方向上的分布有明显的差别 本题容易错选a d两项 首先 草原生物群落在垂直方向上有明显的分层现象 其地下层主要有一些细菌 真菌 原生动物 蚯蚓及某些昆虫等 草底层主要有另外一些昆虫及爬行类 啮齿类动物等 草本层 即草本植物或灌木枝条的上部 主要有另一些不同昆虫及其他动物 如某些鸟 其次 因为植物在水平方向上的分布有明显的差别 所以必然会导致动物在水平方向上的分布也有明显的不同 c 群落的演替 1 演替的原因 1 植物繁殖体的迁移 散布和动物的活动 2 群落内部环境变化 3 种内和种间关系的改变 4 外界环境条件的变化 5 人类的活动 2 演替的过程 1 侵入定居阶段 先锋群落阶段 一些物种侵入裸地定居成功并改良了环境 为以后侵入的同种或异种物种创造有利条件 2 竞争平衡阶段 通过种内