广西高考生物 7.1生态因素、种群和生物群落配套课件 新人教版 .ppt

第1讲生态因素 种群和生物群落 一 生态因素1 非生物因素 1 光 对植物的 起着决定性作用 影响动物的 等 2 温度 影响生物的 3 水 决定生物 的重要因素 生理和分布 繁殖 分布 生长和发育 分布 2 生物因素 种内关系 同种 种间关系 异种 如 等 3 生态因素的综合作用 1 各种生态因素 起作用 而不是 起作用 2 分析某种生物的环境条件时 既要分析 又要找出 种内斗争 种内互助 互利共生 寄生 竞争 捕食 同时共同 单独地 孤立地 各种生态因 素的综合作用 其中的关键因素 点拨 生态因素指影响生物生理 形态和分布的直接因素 海拔尽管也影响生物的生理和分布 但其影响是通过温度的改变来进行的 因此海拔不是生态因素 二 种群特征1 种群密度 1 概念 单位空间内某种群的 2 调查方法 适用范围 的生物 计算公式 n 标志个体数 重捕个体数 重捕标志数 2 出生率和死亡率某地区2010年出生5人 死亡2人 该地区总人口数为1000人 1 出生率 新出生的个体数目 个体总数 5 2 死亡率 2 个体数量 标志重捕法 活动能力强 死亡的个体数目 个体总数 3 年龄组成 1 写出图中各年龄组成的类型 a 型b 型c 型 增长 稳定 衰退 2 根据图分析各年龄组成类型的特点以及种群密度变化的趋势 a 幼年个体多 老年个体少 b 种群密度基本不变c 幼年个体少 老年个体多 4 性别比例 种群中 数目的比例 种群密度将增大 各年龄期个体数目比例适中 种群密度将减小 雌雄个体 三 种群数量的变化1 j 型增长 1 条件 等理想条件 2 增长率 3 公式 4 曲线特点 食物和空间条件充裕 气候适宜 没有敌害 保持不变 nt n0 t 种群数量成倍数增长 2 s 型曲线 1 产生原因 2 曲线特点 种群数量达到k 2 增长速率 种群数量达到k值时 增长率为 种群数量 环境条件的制约 最大 0 稳定 四 群落1 概念在一定的自然区域内 相互之间具有直接或间接关系的 2 空间结构 1 写出图中群落空间结构的类型 图a 图b 垂直结构 水平结构 各种生物的总和 2 据图分析决定群落空间结构的主要因素 图a 图b 地形的 的大小 点拨 影响群落结构的决定因素 1 森林和水中植物垂直分布的决定因素是阳光 2 山上植物垂直分布 南北植被分布的决定因素是温度 3 沙漠 热带雨林地区植被水平分布的决定因素是水 阳光 起伏 光照的明暗 湿度 1 垂直结构和水平结构的具体表现都是长期自然选择的结果 分析 生物的垂直结构与水平结构都与环境中的生态因素有关 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 2 上海市近年来人口数量增加的主要原因是出生率大于死亡率 分析 上海市近年来人口数量增加的主要原因是迁入大于迁出 思维判断 3 动物种群密度的调查都是标志重捕法 分析 标志重捕法主要针对活动范围大 活动能力强的动物个体 而对于活动范围小的动物 如蚯蚓和土壤中的虫卵 则采用样方法 4 生物只是在垂直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 分析 生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系都有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用 生态因素及种间关系1 非生物因素对生物的影响 1 光 光的 三要素 光照强度光照长度 时间 光质 光的波长 光对生物的影响 2 温度对生物的影响 影响植物的分布 如柑橘 淮南为橘 淮北为枳 影响生物的生长和发育 如小麦种子只有在3 43 范围内才能萌发 影响生物的习性 如鱼类的洄游 动物的冬眠 影响动物的形态 如极地狐 沙漠狐的差别 温度对生物的影响是通过影响酶的活性 进而影响生物的新陈代谢 最终影响其生命活动 3 水的生态作用 影响生物的生存 如动植物过度缺水导致死亡 影响生物的生理 如肺鱼的夏眠 限制陆生生物的分布 如沙漠地区动植物稀少 影响植物的形态 如仙人掌叶变成刺 根系发达 2 生物因素对生物的 1 种内关系 种内互助 如蚂蚁等个体间的关系种内斗争 如农田中的水稻争夺水分 光 养料等 2 种间关系 数量上呈现出 先增加者先减少 后增加者后减少 的不同步性变化 草和羊 兔与狼 昆虫与青蛙 数量上呈现出 你死我活 的 同步性变化 两种生物生存能力不同 如图a 生存能力相同 则如图b 牛与羊 农作物与杂草 大草履虫与小草履虫 如果分开 则寄生生物难以单独生存 而寄主会生活得更好 蛔虫与人 菟丝子与大豆 噬菌体与被侵染的细菌 数量上两种生物同时增加 同时减少 呈现出 同生共死 的同步性变化 大豆与根瘤菌 技巧点拨台 判定捕食曲线中捕食者与被捕食者的方法 1 从最高点判断 捕食者数量少 被捕食者数量多 2 从变化趋势看 先达到波峰的为被捕食者 后达到波峰的为捕食者 即被捕食者变化在先 捕食者变化在后 典例训练1 如图为生活在某一浅海中的硅藻在一年内的数量变化图 请观察后回答问题 1 在冬季 12 2月 海水中矿质营养非常丰富 但硅藻数量很低的原因是 2 夏季 6 8月 光照强 水温高 但硅藻数量仍处于低谷的原因是 3 从冬 夏两季硅藻的数量情况可得出结论 4 如果该浅海区受生活污水污染 使夏季海水中的矿质元素含量维持在较高水平 此时 硅藻将会 甚至会引起赤潮 使浅海区的生物因 而大量 5 若在这个海域的不同深处还生活着褐藻和红藻 造成这些藻类不同分布的主要因素是 那么这些藻类之间有没有竞争关系 为什么 6 在某些海域有时可看到寄居蟹 海葵常常吸附在寄居蟹寄居的螺壳上四处游荡而扩大了觅食的领域 而寄居蟹既可用海葵来伪装自己 又可因海葵能分泌毒液 杀死寄居蟹的天敌而保护了自己的安全 由此可判断出二者的关系为 解题指南 抓住图解中的含义 即硅藻在一年中不同月份的生长状况与其生活环境的生态因素的变化曲线是解答本题的关键 解析 1 生物生活在环境中 不只受到其中某一因素的单独作用 而是受所有环境因素的综合作用 如题图中的硅藻 在冬季 虽然海水中的矿质营养比较丰富 但由于水温低 光照强度弱 硅藻的数量不多 2 道理同 1 在夏季 虽然水温高 光照强度强 但由于此时的矿质营养含量较低 所以数量仍不多 3 由 1 和 2 可知 硅藻的生存都要受到环境中所有因素的综合影响 4 如果该浅海区受到污染后 夏季海水中矿质元素含量达到较高的水平 硅藻生长的条件都得到了满足 因此硅藻会大量繁殖 数量大大增加 甚至会引起赤潮 使浅海区中的生物因缺氧而死亡 5 硅藻 褐藻 红藻在水中的分层分布取决于不同的光质 即由不同波长的光引起的 由于它们生活在不同的水层 接受不同的光质以及吸收不同水层的矿质元素 因此不存在竞争关系 6 由题中含义可知 寄居蟹和海葵生活在一起对双方都是有利的 故二者的关系为互利共生 答案 1 水温较低 光照强度弱 2 矿质营养含量较低 3 生态因素对生物同时起着综合作用 4 大量繁殖缺氧死亡 5 光质 光的波长 没有因为它们利用的是不同的光质以及不同水层的矿质元素 6 互利共生 变式训练 在某一生态保护区中 捕食者与被捕食者的种群数量变化如图所示 依据图中的数据推论 下列叙述正确的是 a 捕食者与被捕食者两种群不互相影响 种群变化无规律性b 捕食者与被捕食者两种群相互影响 使种群数量呈现波动现象c 捕食者种群数量受被捕食者控制 但被捕食者的种群变化不受捕食者种群数量的影响d 被捕食者种群数量受捕食者控制 但捕食者的种群变化不受被捕食者种群数量的影响 解析 选b 捕食关系是生物界最常见的种间关系之一 捕食者与被捕食者之间进行着相互影响 当被捕食者增加时 捕食者由于食物增加而增加 当捕食者增加时 被捕食者由于被大量捕食而减少 这又使捕食者因食物减少而减少 种群的特征及种群密度的调查方法1 种群数量特征的分析 1 图解 种群大小及其密度 2 析图 种群密度是种群最基本的数量特征 出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的直接因素 年龄组成和性别比例不直接决定种群密度 但能够预测和影响种群密度的变化趋势 除以上条件外 气候 天敌 传染病等都影响种群密度的变化 2 种群密度的调查方法 植物或活动范围小的动物 活动范围大的动物 随机取样 样方大小适中 样方数量不宜太少 宜选用双子叶植物 标记个体与未标记个体在重捕时被捕的概率相同 调查期间没有大规模迁入和迁出 没有外界的强烈干扰 高考警示钟 种群数量与种群密度的区别种群数量不等同于种群密度 种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数 强调 单位面积或单位体积 即种群数量增加 种群密度不一定增加 典例训练2 2011 北京高考改编 在生态学研究中 下列方法与研究目的不相符的是 a 给海龟安装示踪器调查其洄游路线b 给大雁佩戴标志环调查其迁徙路线c 用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系d 用标志重捕法调查达乌尔黄鼠群落中物种数目的多少 解题指南 1 知识储备 1 种群密度调查的适用范围和操作要点 2 种群密度调查与群落中物种数目的多少和调查对象的区别 2 解题关键 正确理解种群和群落的概念 关注种群密度调查的方法 解析 选d a项 要探究海龟的洄游路线 可以给海龟安装示踪器 以确定它的行程 b项 大雁活动范围大 要调查大雁迁徙路线需要给大雁佩戴标志环 c项 固着在岩礁上的贝类活动范围小 可以用样方法研究它们的种群关系 d项 达乌尔黄鼠属于同一种生物 即为一个种群的动物 可用标志重捕法调查达乌尔黄鼠的种群密度 互动探究 1 若对选项b中大雁种群密度进行调查时 佩戴的部分标志环脱落 会导致计算值如何变化 提示 会导致计算值大于实际值 分析 设大雁种群密度为n 第一次捕获值n1 再捕获到的数目为n2 n2里面有标记的为n0 则n 标志环脱落则n0减小 因此计算值n比实际数值大 2 选项d中达乌尔黄鼠为冬眠动物 用标志重捕法调查其种群密度 需注意些什么 提示 调查的时间 分析 达乌尔黄鼠一年内只有6个月的活动时间 且为典型的白昼活动动物 因而需要在其日活动频繁时进行种群密度调查 种群的数量变化1 曲线图解 种群数量 时间 2 列表比较 环境资源无限 理想条件 环境条件有限 增长速率 种群数量连续增长 且维持稳定 增长到一定数量保持相对稳定 增长速率先增大 后减小 数量达稳定状态时 增长速率为0 值处增长速率最大 无k值 持续增长 有k值 无种内斗争 缺少天敌 空间条件充裕 气候适宜 种内斗争加剧 捕食者数量增多等 3 曲线应用 1 k值的应用 野生生物资源保护 保护野生生物生活的环境 减小环境阻力 增大k值 有害生物的防治 增大环境阻力 如为防鼠害而封锁粮食 清除生活垃圾 保护鼠的天敌等 降低k值 2 k 2值的应用 资源开发与利用 种群数量达环境容纳量的一半时种群增长速率最大 再生能力最强 把握k 2值处黄金开发点 维持被开发资源的种群数量在k 2值处 可实现 既有较大收获量又可保持种群高速增长 从而不影响种群再生 符合可持续发展的原则 有害生物防治 务必及时控制种群数量 严防达k 2值处 若达k 2值处 可导致该有害生物成灾 典例训练3 2011 江苏高考改编 在野外实验站 研究棉蚜发生期和封闭条件下不同初始密度 1头 叶和20头 叶 的棉蚜种群密度变化 各实验组均放置规格 数量相同的棉叶 结果如图 下列叙述正确的是 a 初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下衰退 可能与迁入有关b 初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下达到密度峰值 可能与迁入有关c 开放和封闭条件下种群数量均达到k值时开始衰退d 开放和封闭条件下种内斗争均在种群密度衰退时开始减弱 解题指南 1 考查实质 本题考查种群的数量变化 同时考查从图中获取信息的能力和分析判断能力 2 解题关键 1 注意观察开放条件下1头 叶的曲线达到k值后稳定一段时间才开始衰退 2 明确种群的衰退指出生率小于死亡率 而种内斗争与个体数量没有直接的关联 解析 选b 封闭条件与开放条件相比 开放条件下更易发生种群个体的迁入和迁出 在相同初始密度下 开放条件下先于封闭条件下衰退 可能与种群个体的迁出有关 a项错误 同a项分析 开放的条件先达到峰值可能与种群个体的迁入有关 b项正确 可观察开放条件下1头 叶的曲线 它达到k值后稳定一定时间后才开始衰退 c项错误 种内斗争是指某一区域的同种个体为争夺有限的资源和空间而发生斗争的现象 若种群的个体数量较少且食物也少的情况下 种内斗争不一定减弱 开放和封闭条件下种群中个体数量减少 其资源也减少 所以种内斗争不一定减弱 d项错误 互动探究 1 题干中开放条件下比封闭条件下种群密度先衰退的原因是什么 提示 种内斗争加剧的速率大 分析 开放条件下种群生存空间比封闭条件下大 种群增长的速率优于封闭条件下 此时种内斗争的程度也大于封闭条件下 2 题干中的曲线图与 s 型曲线图吻合吗 提示 不吻合 分析 无论在开放条件下 还是封闭条件下 题干中提供给棉蚜生存的棉叶数量是有限的 因而棉蚜种群密度曲线有下降的部分 这与 s 型曲线图不吻合 变式备选 如图为某种群数量增长速率变化曲线 图中bc段时间内可出现 a 种群数量减少 种内斗争加剧b 种群数量减少 寄生和捕食的情况增加c 种群数量会因为有毒废物的沉积而减少d 种群数量趋于环境容纳量 解析 选d 该种群数量增长速率变化曲线符合 s 型曲线的特点 bc段时间内种群增长速率下降 但种群的数量还是在不断增加 在c时间种群数量趋于环境容纳量 其原因可能是由于种群数量的增加 导致种内斗争的加剧 也可能是寄生和捕食的情况增加 有毒废物的沉积等原因 群落的概念及结构特征1 对群落概念的理解 1 两个要素 不同种生物 和 全部种群 2 具有一定的时间和空间限制 3 具有一定的空间配置 2 对群落结构的理解 1 同纬度 同经度时 光照强度是植物垂直分布的主导要素 2 同纬度 不同海拔高度时和不同纬度时 温度是影响植物分布的主导因素 3 同纬度 不同经度时 水分是影响植物分布的主导因素 高考警示钟 水域中水生动物分层现象 1 示例 水域中 某些水生动物也有分层现象 比如湖泊 海洋中的浮游动物即表现出明显的垂直分层现象 2 影响因素 影响浮游动物垂直分布的原因主要取决于阳光 温度 食物和含氧量等 此外 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 典例训练4 2011 全国卷 某校园有一片草坪和一片树林 下列关于这两个群落中动物分层现象的叙述 正确的是 a 草坪和树林中的动物都具有分层现象b 草坪和树林中的动物都没有分层现象c 只有草坪和树林混杂在一起时动物才具有分层现象d 草坪中的动物没有分层现象 而树林中的动物具有分层现象 解题指南 1 考查实质 本题考查动植物分层的相互关系及草坪和树林的垂直结构的差异对动物分层的影响 2 解题关键 明确群落中动物分层现象的原因 解析 选a 群落中植物的垂直结构为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件 因此 动物也有类似的分层现象 草坪通常都是由一种或几种草本植物组成 其空间上的垂直分层现象不明显 但在草坪的上部 下部和土壤中也分布着不同的动物 如上部有蚱蜢 下部有蚂蚁 土壤中有蚯蚓等 变式训练 2011 江苏高考 我国西南横断山区被公认为全球生物多样性的关键地区 不同海拔区域蝶类物种多样性研究结果见下表 下列有关叙述 正确的是 a 不同垂直带的植被类型差异是群落演替的结果b 不同垂直带的植被类型差异反映了群落的空间结构特征c 蝶类物种多样性与各垂直带植被类型无关d 蝶类物种多样性与各垂直带气候特征有关 解题指南 1 考查实质 本题考查群落的空间结构特征 同时考查学生从表格中获取信息的能力 以及分析判断能力 2 解题关键 对比不同海拔下植被类型和蝶类种数 分析其差异产生的原因 解析 选d a项 不同垂直带的植被类型差异是长期自然选择的结果 b项 不同垂直带的植被类型只是反映了群落的垂直结构特征 c项 蝶类物种多样性与各垂直带植被类型有关 d项 蝶类物种多样性与各垂直带气候特征 如光照 温度 有关 变式备选 2010 海南高考改编 某弃耕农田植物种类40年间的变化情况见表 有关该地群落变化的叙述 错误的是 年数 物种数量 a 物种多样性趋于增加b 该地群落只有垂直结构 没有水平结构c 群落对光能的利用能力提高d 群落垂直结构和水平结构发生了变化 解析 选b 表中所列的是群落在弃耕农田上发生的变化过程 在这个过程中物种的多样性在逐渐增加 草本植物逐渐被高大的乔木代替 所以光能利用率提高 且在群落变化的过程中群落的垂直结构和水平结构均发生了变化 在同一群落中既有垂直结构也有水平结构 如土质的差异 水分的多少等会导致不同地块生物类型不同 分析坐标曲线的含义 种群增长曲线 案例 2010 重庆高考 为探究食物相同的三种水生动物的种群增长规律及种间关系 某小组进行了下列3组实验 各组实验中 每种动物初始数量相等 饲养条件相同 组1 甲种与乙种分别于两个容器中饲养 甲种数量变化如图曲线a所示 组2 甲种与乙种于同一容器中饲养 乙种数量变化如曲线f所示 组3 乙种与丙种于同一容器中饲养 形成上 下层分离分布 一段时间后每种动物的数量均较组1少 1 组1中 甲种动物的种群数量主要由 和 决定 若容器内饲养液体积为20ml 则第40天时乙种的种群密度为 2 在某些生态系统中 存在与本实验类似的种间关系 在同一段河流中食物相同的两种鱼 分别分布在河流中央底部和邻近河岸底部 其种间关系与图中曲线 代表的类似 其分布体现生物群落的 结构 在玻璃温室中放养食物相同的两种传粉昆虫后 一种数量增加 另一种减少 其种间关系与图中曲线 代表的类似 命题人透析 1 种群增长曲线的判断 根据组1 甲种与乙种分别置于两个容器中饲养 甲种数量变化曲线为a 则c为乙种数量变化曲线 均为 s 型增长 且该判断应结合组3来进行 根据组2 甲种 乙种存在竞争关系 f表示乙种数量变化 则b表示甲种数量变化 根据组3 乙种 丙种在容器中形成上 下层分离分布 不构成竞争关系 但一段时间后每种动物的数量均较组1少 则乙种和丙种对应曲线应为d和e 2 判断种间关系寻找对应曲线 同一段河流中食物相同的两种鱼 分别分布在河流中央底部和邻近河岸底部 由于分布在不同的区域 不构成竞争关系 其关系类似图中的d和e 由于两者是同一地域中地形等因素引起的分布不同 因此两者体现的是群落的水平结构 根据 一种数量增加 另一种减少 说明两者构成竞争关系 类似组2情况 即与曲线b和f类似 标准答案 1 出生率死亡率 两答案位置可互换 30只 ml 2 d和e水平 b和f 阅卷人点评 得分要点 1 必须呈现 出生率死亡率30只 ml 2 必须呈现 d和e水平 b和f 失分案例 1 错答为 食物空间结构 受群落结构 动物分层原因的干扰 知识迁移错误 2 错答为 c和d垂直 a和c 竞争 和 群落结构 等概念理解不到位 导致误答 1 如图表示两种生物种群随时间推移而发生的数量变化 那么这两种生物之间的关系是 a 竞争b 捕食c 互利共生d 寄生 解析 选c 互利共生的两种生物的数量变化一致 捕食是两种生物在一定时间内一种增多 或减少 另一种亦随之增多 或减少 在数量上呈现 先增加者先减少 后增加者后减少 的不同步性变化 竞争是两种生物开始时都增多 一段时间后一种生物数量增多 另一种生物大量减少 或死亡 寄生没有明显的数量变化关系 2 甲 乙 丙是同一物种的三个种群 其年龄组成见表 三个种群年龄组成的类型为 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 解析 选a 表中数据表明 甲种群从幼年期 成年期 老年期的个体数量呈不断减少的趋势 为增长型 乙种群从幼年期 成年期 老年期的个体数量相对稳定 为稳定型 丙种群从幼年期 成年期 老年期的个体数量呈不断上升的趋势 为衰退型 3 2012 南宁模拟 某同学拟调查一个面积为100hm2的草地上某种双子叶草本植物的种群密度 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 解析 选c 调查某地植物的种群密度 一般采用样方法 直接把该地区的所有该种植物统计一遍几乎是不可能的 利用样方法调查种群密度时 一般随机设置1m2的样方为宜 尽量选择多个样方 4 下列关于群落结构的叙述中 正确的是 a 在垂直方向上 所有群落都有明显的分层现象b 森林中植物的垂直结构直接导致动物也有分层现象c 光照强度 动物等不会影响草地群落的水平结构d 地形的变化 土壤湿度的差异等因素导致有的群落水平结构不同 解析 选d 在一些简单的群落中 如裸岩上的地衣 不一定会出现明显的分层现象 动物的分布取决于食物的分布 所以动物的分布都直接或间接地与植物的分布有关 光照强度的不同 生物自身生长特点的不同 以及人与动物的影响等因素 不同地段往往分布着不同的种群 而地形的变化 土壤湿度和盐碱度的差异 也可以导致群落的水平结构不同 5 自然界中生物种群增长曲线常表现为 s 型增长曲线 下列有关种群 s 型增长的正确说法是 a s 型增长曲线表示了种群数量和食物的关系b s 型增长曲线表示了种群数量与时间无关c 种群增长率在各阶段是不相同的d 种群增长率不受种群密度制约 解析 选c 种群的 s 型增长曲线是指种群在一个有限环境中由于空间 食物和其他生活条件影响 随种群密度的增加 种内斗争和种间斗争加剧而出现的增长曲线 由于种群数量受环境条件的影响 在不同时间有所不同 因而其种群增长率在不同阶段各不相同 s型曲线中种群增长率随种群密度的上升而下降 6 如图为三个种群的年龄组成曲线图 请据图回答 1 三个种群密度变化趋势由大到小依次是 2 据统计 70年代初 我国人口年龄组成与图a相似 所以在这以后一段时间内的发展趋势是 因此我们要认真执行人口的 政策 3 利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体 最终使害虫种群年龄组成变为三图中 类型 4 东海渔场因捕捞过度造成产量下降 现在当地政府采取控制网眼大小来 抓大放小 一段时间后 年龄组成会变成图 所示 解析 图a曲线表示幼年个体多而老年个体少 为增长型 我国70年代时人口年龄组成就属于a型 表现为人口大幅增长 图b曲线中表示各年龄段的个体数比例相当 属稳定型 图c曲线中老年个体相对较多 属于衰退型 用性引诱剂干扰害虫正常交尾 使幼虫数量锐减 害虫年龄组成将成为衰退型 在渔业中只有通过合理的措施使