高中生物总复习 第3单元 第1讲种群的特征与数量变化 新人教版必修3.ppt

第一讲种群的特征与数量变化 一 种群概念及其数量特征1 概念在一定自然区域内的生物的全部个体 2 数量特征 1 种群密度 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 意义 反映了种群在一定时期的数量 同种 数量 调查方法a 样方法 提出问题 实施计划 得出结论b 标志重捕法 2 出生率和死亡率 概念 单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体总数的比率 意义 是决定种群大小和的重要因素 制订计划 种群密度 3 迁入率和迁出率 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 意义 也是决定种群大小和种群密度的因素 4 年龄组成 概念 一个种群中各年龄期的个体数目的比例 类型 增长型 稳定型 意义 可预测种群数量的 5 性别比例 种群中雌雄个体数目的比例 3 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 衰退型 变化趋势 1 种群概念及其数量特征之间的关系 1 概念 种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体 两个要素 同种 和 全部 两个条件 时间 和 空间 即种群具有一定的时空限制 离开一定的空间和时间的种群是不存在的 2 数量特征 种群特征之间的关系 2 种群密度的调查 取样调查法 1 标志重捕法对于动物的种群密度的调查一般采用标志重捕法 具体过程如下 确定调查对象 捕获并标记部分个体 在该种群生存环境中 均匀设置捕获点 捕获一部分个体 并对其进行标志后 再在原地将其放回 并记录个体数 n1 操作注意事项a 标记个体与未标记个体在重捕时被捕的概率相同 b 调查期间没有大规模迁入和迁出 没有外界的强烈干扰 c 标记物和标记方法必须对动物的身体不会产生对于寿命和行为等的影响 d 标记不能过分醒目 以防改变与捕食者之间的关系 因为过分醒目的个体 在自然界中有可能改变被捕食的概率 最终有可能改变样本中标记个体的比例而导致结果失真 e 标记符号必须能够维持一定的时间 在调查研究期间不会消失 2 样方法以双子叶草本植物种群密度的取样调查为例 具体步骤是 确定调查对象要选熟悉 易计数的植物 选取样方 a 样方数目的确定 取样多少随调查地段的总体面积而定 总体面积大 选取的样方数多些 总体面积小 选取的样方数少些 一般来说 选取的样方越多 求得的种群密度越接近实际情况 b 样方大小的确定 选取的样方大小随植物类型而定 一般来说 北温带地区每个样方的大小 乔木为100m2 灌木为16m2 草本为1m2 c 常用的样方选取方法 五点取样法和等距取样法 计数a 边界线上的植株要计上不计下 计左不计右 b 所有同种植物无论大小都应计算在内 计算种群密度计算各个样方内种群数量的平均值 再除以样方面积 即作为该种群的种群密度的估计值 原则 随机取样 不能掺入主观因素 特别提醒 1 样方法除适用于植物外 还适用于活动范围较小的动物 如蚯蚓 某种昆虫卵 作物植株上的蚜虫 跳蝻等 2 对于有趋光性的昆虫 还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查它们的种群密度 1 下列有关种群特征的叙述中 错误的是 a 同一物种的种群密度是不会发生变化的b 不同物种的种群密度往往差异较大c 年龄组成是指种群中各年龄期的个体数目的比例d 出生率 死亡率 是指种群在单位时间内新产生 死亡 的个体数目占该种群个体总数的比率 解析 不同物种的种群密度在同一环境下差异是很大的 同一物种的种群密度也不是固定不变的 c d分别为年龄组成与出生率 死亡率的定义 是正确的 答案 a 2 在一块方形的样地中 调查蒲公英的种群密度时 下列哪项不会影响调查结果的准确性 a 从样地中选取样方的多少b 样地中群落的丰富度c 样方内个体数量的统计d 从样地中选取样方的方法是否具有随机性解析 样地中群落的丰富度不影响种群密度调查的准确性 答案 b 二 种群的数量变化1 变化趋势增长 波动 稳定 下降 2 两种增长曲线 1 j 型曲线 产生原因 食物 气候适宜 无敌害等 特点 种群数量 空间条件充裕 连续增长 2 s 型曲线 产生原因 受如空间 食物 敌害的制约 特点 种群数量达到环境条件所允许的 k值 后 将停止增长 3 决定因素 出生率和死亡率 环境条件 环境容纳量 迁入率和迁出率 4 影响因素 1 自然因素 气候 食物 被捕食 传染病 2 人为因素 受的种群数量不断增加 野生动植物不断减少 5 研究意义合理利用 保护野生生物资源 虫害 人工控制 种群数量 防治 种群数量变化 解析 由于环境条件的差异 一种物种引入新的地区后 生物种类将可能有三种变化 即 因不适应新环境而被迅速淘汰 能适应环境生存 并且环境中没有天敌 生活条件优越 种群呈 j 型增长 在新环境中生存下来 但由于空间 食物 天敌等的限制 种群呈 s 型增长 答案 b 对两种种群增长曲线分析不到位 1 种群数量变化曲线与增长速率曲线不同 把握种群的数量增长方式时 要从增长条件 增长率变化 有无k值等几个方面进行把握 j 型增长是在一种理想条件下形成的 自然界中的 j 型增长往往是短时期的 如一个物种迁入一个新的环境后的短期内的增长 大多数种群的数量增长呈 s 型增长 2 增长率 是否就是曲线的斜率 增长率是单位时间内增长的个体数 初始个体数 是初生率 死亡率 增长速率是单位时间内增长的个体数 时间 其实 在种群增长曲线中 增长率并不等于曲线的斜率 只有增长速率才等于曲线的斜率 j 型增长曲线的增长率不变 但其增长速率 等于曲线的斜率 却逐渐增大 s 型增长曲线的种群增长率不断下降 其增长速率 相当于曲线斜率 是先增后减 3 s 型增长曲线的开始部分是不是 j 型增长曲线答案是否定的 这个问题可以从两个方面来理解 s 型增长曲线的种群增长率是不断下降 而 j 型增长曲线的种群增长率始终保持不变 j 型增长曲线是一种理想条件下的种群数量增长曲线 如有些种群迁入一个食物和空间条件充裕 气候适宜 没有敌害的理想环境 迁入后种群数量马上就会呈指数形式增长 不存在适应过程 而 s 型增长曲线的前段是种群对新环境的一个适应阶段 始终存在环境阻力 某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 则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b c段相似d 年龄组成变动会导致该种群个体数量发生波动 波动趋势与c d段相似 错因分析 在分析 j 型 s 型曲线时要考虑环境因素 分析数学方程式模型时要理解每个字母代表的含义 正确解答 a点时 若环境因素发生变化 可影响种群的个体数量 但种群个体数量的变化仍符合 s 型增长 若该种群出生率提高 则因存在生存斗争 死亡率也将会随之升高 故种群个体数量不会大幅超过b点 天敌的大量捕食会使种群个体数量减少 下降趋势与b c段相似 年龄组成变动会使种群个体数量发生变动 但无论增加还是减少 其种群个体数量始终会在k值上下波动 变化过程与c d段相似 答案 a 1 如图表示某种鱼迁入一生态系统后 其种群数量增长速率随时间变化的曲线 下列叙述正确的是 a 在t0 t2时间内 该鱼的种群数量呈 j 型增长b 若t2时种群的数量为n 则在t1时种群数量为n 2c 由种群数量增长速率确定捕获该鱼的最佳时期为t2d 在t1 t2时间内 该鱼的种群数量呈下降趋势 解析 种群增长率曲线的变化是先增加后减少 所以种群数量呈 s 型增长 在t2时增长率为0 所以种群数量为最大值n t1时增长率最大 种群数量是n 2 根据增长率曲线确定捕鱼的最佳时期是捕后为最大增长率 所以为t1 虽然t1 t2时间内增长率在下降 但是种群数量还在增加 只是增加的慢了点 答案 b 种群数量变化曲线与增长率曲线种群增长率指一段时间内种群数量增加的部分占初始种群数量的比例 种群增长速率指种群数量在单位时间内的改变数量 种群增长速率不反映种群的起始数量 只与造成种群数量增加的时间和种群数量增加值的大小有关 不要误认为种群数量变化类型就是种群数量的 j 型增长和 s 型增长 种群数量有增长 波动 稳定和下降等变化过程 凡是影响种群的出生率 死亡率 迁出率和迁入率的因素都会影响种群的数量变化 种群数量增加值不变时 种群起始数量越大 种群增长率越小 反之 种群增长率越大 2 用牛奶瓶培养黑腹果蝇 观察成虫数量的变化 结果如下表 根据表中数据分析 下列结论正确的是 a 第1 37天 成虫数量呈 j 型增长b 第17 29天 成虫增长率上升 死亡率下降c 第13 25天 成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快d 第21 37天 成虫增长率的下降与种群密度的改变有关 解析 由表中数据可知 在第1 13天 成虫数量增长慢 第13 25天 成虫数量增长快 在第25 37天 成虫数量增长慢 成虫数量的变化曲线符合 s 型增长 第13 25天 成虫数量增长快的主要原因是环境阻力小 第17 29天 成虫的增长率下降 死亡率上升 第21 37天 成虫密度增大 环境阻力增大 成虫增长率下降 答案 d 探究培养液中酵母菌种群数量的变化规律1 实验原理 1 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 2 在理想的无限环境中 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 实验流程 分析结果得出结论 将所得数值用曲线图表示出来 分析实验结果 得出酵母菌种群数量变化规律 3 基本技术要求 1 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 2 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 减小误差 3 结果的记录最好用记录表 表格如下 4 每天计数酵母菌数量的时间要固定 5 溶液要进行定量稀释 6 计算1ml菌液的数量 典型例题 酵母菌生长的最适宜温度在20 30 之间 能在ph值为3 7 5的范围内生长 在氧气充足的环境中主要以出芽生殖的方式快速增殖 大约每1 5 2小时增殖一代 某研究性学习小组据此探究酵母菌种群在不同的培养液浓度和温度条件下种群密度的动态变化 进行了如下实验 实验操作步骤如下 第一步 配制无菌马铃薯葡萄糖培养液和活化酵母菌液 第二步 利用相同多套装置 按下表步骤操作 第三步 用血球计数板计数装置中起始酵母菌数目 做好记录 第四步 将各装置放在其他条件相同且适宜的条件下培养 第五步 连续7天 每天随机抽时间取样计数 做好记录 回答下列问题 1 改正实验操作步骤中的一处错误 2 某同学第5天在使用血球计数板计数时做法如下 振荡摇匀试管 取1ml培养液并适当稀释 稀释样液的无菌水中加入了几滴台盼蓝染液 先将 放在计数室上 用吸管 吸取稀释后的培养液滴于其边缘 让培养液自行渗入 多余培养液 制作好临时装片 显微镜下观察计数 在观察计数时只记 被 不被 染成蓝色的酵母菌 3 如所使用的血球计数板有16个中方格 每1个中方格中有25个小方格 每1个小方格容积为0 1mm3 1ml 1000mm3 请推导出1毫升培养液中酵母菌细胞的计算公式 酵母细胞个数 ml 解析 1 实验中要注意遵循单一变量和对照原则 该实验中要注意在每天同一时间取样 否则由于时间不同而影响结果准确性 2 计数室的刻度一般有两种规格 一种是一个大方格分成16个中方格 而每个中方格又分成25个小方格 另一种是一个大方格分成25个中方格 而每个中方格又分成16个小方格 但无论是哪种规格的计数板 每一个大方格中的小方格数都是相同的 即16 25 400个小方格 每一个大方格边长为1mm 则每一大方格的面积为1mm2 盖上盖玻片后 载玻片与盖玻片之间的高度为0 1mm 所以计数室的容积为0 1mm3 在计数时 通常数五个中方格的总菌数 然后求得每个中方格的平均值 再乘上16或25 就得一个大方格中的总菌数 然后再换算成1ml菌液中的总菌数 3 计数时 如果使用16格 25格规格的计数室 要按对角线位 取左上 右上 左下 右下4个中格 即100个小格 的酵母菌数 如果规格为25格