高考生物二轮基础研习 第11单元种群和群落课件 新人教版.ppt

第十一单元种群和群落 第十一单元 考纲展示 第十一单元 知识框架 第十一单元 知识框架 第十一单元 复习策略 分析近几年高考试题情况可知 本单元在高考中占有比较重要的地位 针对各知识点的命题呈现形式如下 1 知识归纳总结 多以选择题形式考查为主 高频考点有 1 种群基本特征 2 种群数量变化及实践应用 3 种间关系 4 群落演替 2 理论联系实际 题型多为非选择题 复习种群的特征时 要注意理论联系实际 结合农 林 牧 渔及人口实际问题 如野生生物资源的利用和保护 害虫的防治 人口与计划生育 第十一单元 复习策略 政策等 分析种群特征及其之间的关系 种群数量变化规律 形成科学完整的知识结构 特别要注意区分种群和群落的含义 种群增长的 j 型和 s 型曲线的形成原因及实际意义 注意运用比较法 如比较种群和群落的概念 特点及关系等 要理解两种增长方式的差异主要在于环境阻力对种群数量增长的影响 3 实验与探究 本单元三个实验与探究问题也是高考的常考点 多以非选择题或实验题形式出现 如用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度 用标志重捕法调查种群密度 培养液中酵母菌种群数量的变化 土壤中小动物类群丰富度的研究等 针对本单元在高考中的地位及知识结构的特点 复习时注意抓住重点 掌握方法 第十一单元 复习策略 1 复习线索 1 以 个体 种群 群落 知识为主线 理解种群的概念 数量变化 种间及种内关系 2 以种群特征为核心 综合复习年龄组成 性别比例 出生率和死亡率 迁入率和迁出率等 2 特别关注 1 j 型和 s 型种群增长曲线的理解与应用 2 探究性实验 真正理解探究的目的 原理 解决一些探究性实验的问题 3 复习方法 1 比较法并结合曲线复习 j 型和 s 型种群数量变化 2 关注社会热点问题 并运用本单元所学知识进行分析 第十一单元 使用建议 1 本单元基础知识的考查主要包括种群 群落的概念以及种群特征及特征之间的关系 复习建议是 1 突出知识重点 本单元内容不多 相对比较简单 教师要对核心概念进行综合整理 如 影响种群数量变动的综合因素 结合现实问题进行分析回答问题 如人口控制预测等热点问题 实际种群的调查分析及预测等 第十一单元 使用建议 2 关注热点问题 本单元中种群数量的变化是热点内容 近几年来高考对本单元的考查以选择题 数学曲线题的形式 考查学生对种群 群落等概念 特征的识记 对种群数量变化规律的理解能力以及综合分析问题与解决问题的能力 3 加强图解题训练 近几年高考中 结合能力型识图是本单元常出现的题型 教师在复习时要加强这方面的训练 2 课时安排本单元分为2讲 建议共4课时完成 每讲1课时 单元测试和讲评各1课时 第34讲 种群的特征与种群的数量变化 第34讲种群的特征与种群的数量变化 第34讲 考点整合 单位面积 样方法 标志重捕 第34讲 考点整合 大小和密度 迁入率和迁出率 各年龄期 稳定型 雌雄个体 第34讲 考点整合 第34讲 考点整合 nt n0 t 环境条件所允许 探究点一有关种群各数量特征的比较 第34讲 要点探究 1 数量特征的比较 第34讲 要点探究 第34讲 要点探究 2 各数量特征之间的关系 1 种群密度是种群最基本的数量特征 2 出生率和死亡率以及迁入率和迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素 3 年龄组成和性别比例不直接决定种群密度 但是能够用来预测和影响种群密度的变化趋势 4 气候 天敌 传染病等对种群密度的改变有影响 各数量特征之间的关系图解如下 第34讲 要点探究 第34讲 要点探究 3 种群年龄组成的类型及其特点 第34讲 要点探究 第34讲 要点探究 说明 种群年龄组成图示除表中 锥体图示 外 还有以下三种 1 曲线图 图甲中幼年个体多 老年个体少 出生率 死亡率 种群数量增加 属于增长型 乙图中相反 应为衰退型 第34讲 要点探究 2 统计图 图中a b为两个国家人口的年龄组成图 纵轴示年龄 横轴示各年龄段人口占总人口的百分比 分析图解可知 第34讲 要点探究 男女比例在各个年龄段接近1 1 a国家各个年龄段比例适中 应为稳定型 b国家幼年个体特别多 老年个体少 应为增长型 b国家若需要控制人口 则最有效的措施是计划生育 而且几十年后可能面临老龄化问题 3 柱形图 图a中幼年个体少 老年个体多 为衰退型 图b中幼年个体多 老年个体少 为增长型 图c中各年龄段比例适中 应为稳定型 第34讲 要点探究 说明 1 城市人口的剧增 迁入率 迁出率造成的 2 中国人口的增长 出生率 死亡率造成的 不能单纯说是出生率高造成的 3 计划生育政策 控制出生率 使增长率下降 第34讲 要点探究 c 第34讲 要点探究 解析 本题考查种群数量增长规律及其实际应用 较难题 据图可知 k 2时 净补充量最大 即种群增长速率最大 此时控制有害动物效果最差 控制有害动物应将种群密度控制在k 2以下 a错 控制人口增长主要从降低出生率入手 b错 k 2时 净补充量最大 可用于实践中估算种群最大净补充量 c正确 k 2时种群增长速率最大 此时捕捞鱼类可持续获得更多的捕获量 但不能得到最大日捕获量 d错 第34讲 要点探究 点评 本例涉及种群数量特征 种群特征包括数量特征 空间特征和遗传特征 其中数量特征主要有种群密度 出生率和死亡率 迁入率和迁出率等 注意出生率和死亡率不完全取决于年龄组成 还与气候 食物 天敌及人类活动等有关 譬如人类对鱼类的捕捞 传染性疾病的流行 人类对森林的砍伐及遇到剧烈的气候变化 可使种群数量急剧减少 相反 人类对动植物的保护 通过人工繁殖增加幼体数量等能使种群数量增加 下列变式题是有关种群年龄组成的问题 是柱形图题 第34讲 要点探究 b 第34讲 要点探究 解析 关键信息 年龄组成 知识依据是年龄组成与种群数量的关系 j型曲线 根据年龄组成的分析 该种群属于衰退型 老年个体多于幼年个体 该种群密度会越来越小 从长远的角度看 该种群密度将要下降 第34讲 要点探究 探究点二有关种群密度的调查方法 1 逐个计数法 适用于分布范围较小 个体较大的种群 2 估算法 分为样方法和标志重捕法 1 含义 在被调查种群的分布范围内 随机选取若干个样方 通过计数样方内的个体数 求得每个样方的种群密度 并以所有样方种群密度的平均值作为该种群密度的估计值 2 适用范围 多用于植物 活动范围小的动物 如蚯蚓 和虫卵等 第34讲 要点探究 3 注意问题 随机取样 样方大小适中 样方形状可多样 如 正方形 长方形 圆形等 样方数量不易太少 4 常用的取样方法 点状取样法点状取样法中常用的为五点取样法 如图34 7a 当调查的总体为非长条形时 可用此法取样 在总体中按梅花形取5个样方 每个样方的长和宽要求一致 这种方法适用于调查植物个体分布比较均匀的情况 第34讲 要点探究 第34讲 要点探究 等距取样法当调查的总体为长条形时 可用等距取样法 如图34 7b 先将调查总体分成若干等份 由抽样比率决定距离或间隔 然后按这一相等的距离或间隔抽取样方的方法 叫做等距取样法 例如 长条形的总长为100m 如果要等距抽取10样方 那么抽样的比率为1 10 抽样距离为10m 然后可再按需要在每10m的前1m内进行取样 样方大小要求一致 等距取样法计数有一定的原则 若有正好长在边界线上的个体 应遵循 计上不计下 计左不计右 的原则 即只计数样方相邻两条边上的个体 同种植物无论大小都应计数 如图34 8所示 第34讲 要点探究 说明 图甲是方形样方 图乙是圆形样方 实心圆表示统计或测量的个体 虚线表示圆形样方的直径 第34讲 要点探究 第34讲 要点探究 1 含义 是指在被调查种群的生存环境中 捕获一部分个体 将这些个体进行标志后再放回原来的环境 经过一定期限后进行重捕 根据重捕中标志个体占总捕获数的比例 来估计该种群的数量 2 适用范围及条件适用范围 这种方法一般适用于具有活动能力强 活动范围大等特点的动物 适用条件 标志个体在整个调查种群中均匀的分布 标志个体和未标志个体都有同样被捕获的机会 调查期间 没有较多的个体出生或死亡 调查期间 没有较多的个体迁入或迁出 所作标志不能过于醒目 不能对标志个体造成伤害 标志物不易脱落 第34讲 要点探究 3 原理 设该地段全部个体数为n 其中标记数为m 再捕个体数为n 再捕中标记数为m 根据总数中标记的比例与重捕样中标记的比例相同的假定 就可以估计出n 即根据n m n m得出n m n m 说明 1 适合用样方法进行种群密度调查的并不是只有植物 动物的虫卵 活动能力弱的蚯蚓 蝗虫的幼虫跳蝻及蚜虫等都可采用样方法 2 种群密度调查的意义包括农业害虫的监测和预防 渔业上捕捞强度的确定等 第34讲 要点探究 例2下列调查活动或实验中 计算所得数值与实际数值相比 可能偏小的是 a 标志重捕法调查褐家鼠种群密度时标志物脱落b 调查某遗传病的发病率时以患者家系为调查对象c 样方法调查蒲公英种群密度时在分布较稀疏的地区取样d 用血球计数板计数酵母菌数量时统计方格内和在相邻两边上的菌体 c 第34讲 要点探究 解析 本题主要考查几种与数据处理相关的实验方法 在标志重捕法中 若标志物脱落 则计算出的种群密度比实际的值要偏大 若调查某种遗传病时 只以患者家系为调查对象 则发病率要高 这正是考生要特别区分的 调查患病率 应该进行社会调查 如果调查遗传病的遗传方式时 一般才进行家系调查 用血球计数板计数酵母菌数量时 就是要统计方格内和在相邻两边上的菌体 这种处理接近理论值 不好判断是比实际值大或小 样方法调查蒲公英种群密度时 应该随机取样 如果在分布较稀疏的地区取样 则计算所得数值与实际数值相比可能会偏小 第34讲 要点探究 点评 样方法和标志重捕法都是对种群密度的估算方法 在取样时要随机进行 不能掺入个人因素 但要注意样方法也可用于某些动物 如蚯蚓等 种群密度的调查 由于动物生活习性的差异 对调查结果会造成一定影响 应尽量使结果更准确 下列变式题是有关种群密度调查中标志重捕法和样方法的计算问题 第34讲 要点探究 变式题 2011 龙泉调研 种群是构成群落的基本单位 种群数量特征的核心是种群密度 不同生物种群密度调查法不一样 某研究机构对我国北方草原一种主要害鼠 布氏田鼠进行了调查 调查样方总面积为2hm2 1hm2 10000m2 随机布设100个鼠笼 放置1夜后 统计所捕获的鼠数量 进行标记后放归 3日后进行重捕与调查 所得到的调查数据如下表 第34讲 要点探究 1 假定重捕取样中标记比例与样方总数中标记比例相等 写出样方中种群总数 n 的计算公式 2 该草地布氏田鼠的平均种群密度为 只 hm2 事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉 上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏 1 如图34 9表示某小组的同学在进行双子叶草本植物苦荬菜种群密度调查时确定的小样方之一 圆圈表示个体 请将应该计数的圆圈涂黑 n m n m 144 高 计数样方内部和相邻两边及顶点的所有个体 提示 统计边角的原则一般是计上不计下 计左不计右 第34讲 要点探究 2 下表是该班级10个小组的调查结果 则该块地中苦荬菜的种群密度为 第34讲 要点探究 第34讲 要点探究 探究点三分析种群数量的变化及应用 1 种群增长的 j 型曲线 指数式增长 1 环境条件 没有任何限制因素 如食物充裕 空间足够大 气候适宜 没有天敌 无疾病等 这种条件下 影响种群数目变动的因素只有自然出生率和死亡率 由于环境能提供足够充裕的生活条件 种群内不同个体的生理寿命长 因而出生率远大于死亡率 这种条件的环境在自然界中几乎不存在 所以我们称之为理想条件或理想环境 这种环境中的种群数量连续增长而没有下降 即无k值 2 种群数量增长公式设n0为种群起始数量 每年增长率不变 且第二年种群数量是第一年的 倍 则t年后种群数量nt n0 t 第34讲 要点探究 这一增长方式在数学上称为指数式增长 它的数学曲线呈 j 型 如图34 10所示 第34讲 要点探究 j 型增长曲线第t年的种群数量取决于两个因素 n0 即起始数量 值取决于每年的自然出生率与死亡率 3 j 型数量增长的两种情形 实验室条件下 当一个种群刚迁入一个新的适宜环境时 2 种群增长的 s 型曲线 1 产生原因 环境条件如空间 食物 天敌等制约 在自然界中 环境条件是有限的 因此 种群不可能按照 j 型曲线无限增长 当种群在一个有限的环境中增长时 随着种群密 第34讲 要点探究 度的上升 种内个体间对有限的空间 食物和其他生活条件的斗争必将加剧 以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加 这就会使这个种群的出生率降低 死亡率增高 从而使种群数量的增长率下降 当种群数量达到环境条件所允许的最大值 用k表示 时 种群数量将停止增长 有时会在k值左右保持相对稳定 那么将种群的这种增长方式用坐标图表示出来 就会呈 s 型曲线 例如 生态学家高斯的大草履虫实验 如图34 11所示 第34讲 要点探究 第34讲 要点探究 2 环境容纳量 k值 s 型曲线说明种群实际增长受到环境阻力的限制 因此环境所能容纳的最大种群数量不是无限的 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称为环境容纳量 又称k值 当n k 2时 种群增长率最高 当n k时 种群增长率为零 同一种群的k值不是固定不变的 会受到环境的影响 例如 当旅鼠数量达到高峰时 植被因遭到过度啃食而被破坏 引起食物短缺和隐蔽条件恶化 此时k值变小 因此会有更多的旅鼠饿死 外迁或被捕食 当旅鼠数量因死亡率的增加而下降到低谷时 植被又逐渐恢复 食物和隐蔽条件又得到改善 k值增大 于是旅鼠数量又开始上升 第34讲 要点探究 在有害动物的控制上 除采取器械捕杀 药物捕杀等措施外 还可以采取断绝或减少它们的食物来源的措施 从而降低有害动物种群的环境容纳量 在濒危动物的保护上 注重改善它们的栖息环境 从而提高它们的环境容纳量 有利于种群的复苏 3 种群两种增长曲线的比较 第34讲 要点探究 第34讲 要点探究 环境容纳量不是绝对不变的 它可以因 超载 而下降 也可以因整体的改善而有所增大 4 种群数量的波动与下降 1 波动的原因 气候因子 竞争 捕食 寄生 营养 疾病等 2 周期性波动 原因较复杂 捕食和食物是影响因素之一 一般捕食种群数量达到高峰和低峰的时间总比资源种群 被捕食者 晚 这种差异是由资源种群对捕食者影响的时滞效应所致 5 k值与k 2在实践上的应用 表 第34讲 要点探究 第34讲 要点探究 例3 2011 清远调研 种群在理想环境中 呈 j 型曲线增长 在有环境阻力条件下 呈 s 型曲线增长 结合图34 13分析 下列有关种群增长曲线的叙述 正确的是 a 第34讲 要点探究 a 若图示草履虫种群增长曲线 则e点后增长速率为0b 种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后c 若图示蝗虫种群增长曲线 则虫害防治应在c点之后d k值是环境容纳量 一般不随环境的变化而改变 第34讲 要点探究 解析 由题干图中可知 e点已达到k值 此时出生率等于死亡率 种群增长率为0 j 型曲线和 s 型曲线的交叉阴影部分是在生存斗争的过程中 被淘汰的个体数 即为环境阻力淘汰的个体数量 所以出现环境阻力应该在b点之后 防治害虫应该越早越好 而在c点时蝗虫的增长速率最快 这个时候防治的效果甚微 应该在b点之前防治 k值是环境容纳量 决定其大小的因素有生物所生存的环境条件和生物自身的遗传特性 所以只要是环境条件或自身的遗传特性发生改变 其k值就会发生改变 第34讲 要点探究 点评 本例是有关种群数量的变化问题 1 理想条件和自然条件下 种群数量增长的数学模型 理想条件下 数学模型之一为nt n0 t 其中nt为t年后的种群数量 n0为种群的起始数量 表示该种群数量是一年前种群数量的倍数 t为种群变化延续时间 曲线模型 j 型曲线为理想条件下种群数量的增长 s 型曲线为自然条件下种群数量的增长模型 2 在理想条件下种群数量增长倍数 增长率 增长速率的变化曲线和自然条件下的种群数量增长速率和增长率的变化曲线 种群增长率是指单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数 计算公式 种群增长率 nt nt 1 nt 1 种群增长速率是指单位时间内新增加的个体数 计算公式 种群增长速 第34讲 要点探究 率 nt nt 1 t t 1 种群增长率 出生率 死亡率 在有限的环境中 随着种群数量的增加 导致环境阻力增加 出生率会逐渐减小 而死亡率逐渐增加 可见种群增长率一直减小 种群增长速率即过s型曲线某点所作切线的斜率 很明显它是先增大后减小 另外根据 s 曲线可得出 种群的增长速率曲线为开口向下的钟形曲线 对称轴为n k 2 分析曲线走向同样可得出种群增长速率先增大后减小的结论 第34讲 要点探究 第34讲 要点探究 从上图中可见 种群增长速率与种群增长率一 字 之差 意义相差很大 下列变式题是从另一侧面检测学生分析种群数量的变化及应用的相关问题 第34讲 要点探究 a 第34讲 要点探究 解析 k值表示特定环境条件下的最大容纳量 同一种群的k值不是固定不变的 若改变条件 会使k值变化 如大熊猫栖息地遭到破坏后 由于食物的减少和活动范围的缩小 其k值就会变小 这是大熊猫种群数量锐减的重要原因 建立自然保护区 改善空间和资源条件从而提高环境容纳量 增长速率是指单位时间内增长的数量 其计算公式为 本次总数 上次总数 时间 增长速率 bc段种群增长速率虽然下降 但个体数量却在增加 说明出生率大于死亡率 c点时 种群数量达到k值 种群的数量总是在k值左右波动 种群增长速率为零 出生率等于死亡率 曲线x为j型增长 曲线y为s型增长 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速率 第34讲 要点探究 探究点四探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 1 血球计数板计数法 1 血球计数板血球计数板是由一块厚玻片特制而成 其中央有两个计数室 每个计数室划分出9个大方格 见图34 16中c 每格面积1mm2 加盖玻片后的深度为0 1mm 因此 每大方格容积为0 1mm3 另外 中央大方格以双线等分为25个中方格 见图d 每个中方格又分16个小方格 供细胞计数用 第34讲 要点探究 第34讲 要点探究 2 计数公式在计数时 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乘以25 就得出一个大方格中的总菌数 然后再换算成1ml菌液中的总菌数 设五个中方格中总菌数为a 菌液稀释倍数为b 则0 1mm3中的总菌数为 a 5 25 b 已知 1ml 1cm3 1000mm31ml菌液的总菌数 a 5 25 10000 b 50000a b 3 器材酿酒酵母菌悬液 血球计数板 显微镜 盖玻片 无菌毛细管 4 方法 第34讲 要点探究 a 视待测菌悬液浓度 加无菌水适当稀释 以每小格的菌数可数为度 b 取洁净的血球计数板一块 在计数区上盖上一块盖玻片 c 将酵母菌悬液摇匀 用滴管吸取少许 从计数板中间平台两侧的沟槽内沿盖玻片的下边缘滴入一小滴 不宜过多 让菌悬液利用液体的表面张力充满计数区 勿使气泡产生 并用吸水纸吸去沟槽中流出的多余菌悬液 也可以将菌悬液直接滴加在计数区上 不要使计数区两边平台沾上菌悬液 以免加盖盖玻片后 造成计数区深度的升高 然后加盖盖玻片 勿使产生气泡 d 静置片刻 将血球计数板置载物台上夹稳 先在低倍镜下找到计数区后 再转换高倍镜观察并计数 由于生活细胞的折光率和水的折光率相近 观察时应减弱光照的强度 第34讲 要点探究 e 一般选取计数室内四个角及中央五个中方格计数 若细胞位于小方格的线上 应遵循 数上线不数下线 数左线不数右线 的原则 以减少误差 f 对于出芽的酵母菌 芽体达到母细胞大小一半时 即可作为两个菌体计算 每个样品计数应重复3次 每次数值不应相差过大 否则应重新操作 取其平均值 求出每一个小格中细胞平均数 n 按公式计算出每1ml菌悬液所含酵母菌细胞数量 g 测数完毕 取下盖玻片 用水将血球计数板冲洗干净 切勿用硬物洗刷或抹擦 以免损坏网格刻度 洗净后自行晾干或用吹风机吹干 放入盒内保存 2 实验结果记录表 第34讲 要点探究 第34讲 要点探究 3 探究过程 1 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 2 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 出生率远远小于死亡率 种群密度显著下降 3 探究思路 如何计数取样液 是否设置对照和重复实验 记录表设计 菌液是否稀释 计数规则 第34讲 要点探究 4 制定计划 写探究方案 确定方法步骤 小组分工 汇报方案 5 实施计划 用显微镜计数 估算10ml酵母菌的初始种群数n0 然后连续观察七天 记录每天的数值 6 分析结果 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 分析曲线走向 揭示酵母菌种群数量变化规律 7 得出结论 酵母种群数量呈 s 型增长 4 影响酵母菌增长的因素ph 溶氧 温度 第34讲 要点探究 例4 2010 南通二模 酵母菌是探究细胞呼吸方式 种群数量变化的理想实验材料 血球计数板是酵母菌计数的常用工具 结合所学知识 回答下列问题 1 酵母菌与大肠杆菌相比 在结构上的主要区别是酵母菌具有 2 酵母菌常被用来探究细胞呼吸的方式 是因为它 3 血球计数板的计数室长和宽各为1mm 深度为0 1mm 其中25 16型的血球计数板计数室以双线等分成25个中方格 每个中方格又分成16个小方格 一般计数时选取的中方格位于 以核膜为界限的细胞核 在有氧和无氧条件下都能生存 属于兼性厌氧菌 第34讲 要点探究 计数室的 图34 15中图1表示的是其中一个中方格的情况 对该中方格中的酵母菌进行计数的结果是 个 如果计数的几个中方格中的细胞平均数为20个 则1ml培养液中酵母菌的总数为 个 四个角和中央的五个中方格 24 第34讲 要点探究 4 某同学为探究温度对酵母菌种群数量变化的影响 得到上图2所示结果 由此并不能得出酵母菌的最适培养温度为25 为了确定培养酵母菌的最适温度 需要进一步实验 简要写出实验设计思路 在25 左右再设计一定的温度梯度 进行相同的实验 第34讲 要点探究 第34讲 要点探究 点评 本例涉及酵母菌与细菌比较 酵母菌呼吸类型及酵母菌计数方法等问题 其中有关酵母菌计数的问题 如果使用计数板进行实验的学生 教师应帮助其形成一定的空间结构 最后换算成1ml培养液中酵母菌的总数 下列变式题是有关酵母菌数量动态变化的探究实验 第34讲 要点探究 变式题 2010 广雅模拟 酿酒和做面包都需要酵母菌 这些酵母菌可以用液体培养基 培养液 来培养 了解培养液中酵母菌种群的增长情况 与发酵食品的制作有密切关系 下列有关 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 用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化b 改变培养液的ph值不影响k值 环境容纳量 大小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 d 第34讲 要点探究 解析 考查培养液中酵母菌数量动态变化的探究实验 培养液的ph值影响k值 环境容纳量 大小 样方法适合于植物种群密度的调查 取适量培养液滴于血球计数板后对酵母菌进行计数 故a b c三项错误 第34讲 备用习题 1 2011 惠州调研 双选 某课外小组对某地区的部分植物的种群密度连续进行了五年的调查 部分结果如下表所示 单位 株 m2 下列叙述中正确的是 ac 第34讲 备用习题 a 调查豚草的种群密度应该采取样方法b 可以推测该区域植物的丰富度在增大c 豚草入侵 改变了该区域群落演替的速度与方向d 该区域豚草的种群数量将保持j型增长 第34讲 要点探究 解析 ac豚草是双子叶草本植物 容易从地上部分辨别个体数目 用样方法进行调查 从表中数据分析 该区域植物的丰富度在减少 豚草入侵 与狗尾草 龙葵等争夺资源 空间等 改变了该区域群落演替的速度与方向 豚草入侵的开始阶段 该区域豚草的种群数量呈j型增长 但随着种群数量的增加 生物与生物之间 生物与环境之间的斗争将加剧 最后将呈s型增长 第34讲 备用习题 2 2011 武汉联考 下列有关调查研究的叙述中 正确的是 a 研究者常要计数种群的一大部分 用来估计整个种群的种群密度 这时常用标志重捕法b 研究 色盲 的遗传方式 在市中心抽样调查c 研究白化病的发病率 在人群中随机抽样调查d 在植物的取样调查中 一般选取植物生长密集的地方随意取样 c 第34讲 要点探究 解析 c解答本题的关键是熟知种群密度及遗传病的调查方法 研究者常要计数种群的一大部分 用来估计整个种群的种群密度 这时常用样方法 研究 色盲 的遗传方式 在某一家族抽样调查 研究白化病的发病率 在人群中随机抽样调查 在植物的取样调查中 一般应随机取样 第34讲 备用习题 a 第34讲 要点探究 解析 a此题考查的是 s 型增长曲线的图形判断 属于考纲分析推理 获取信息等能力层次 在海洋捕鱼中 既要使种群持续发展 又要获得较大的捕获量 一般在k值时捕鱼 x轴为氧气分压 y轴为水稻根细胞对硅的吸收速率 在c点时中耕松土 呼吸作用增强 k值将升高 x轴为时间 y轴为黄色短杆菌产生的谷氨酸量 在c点时 改变细胞膜的透性 k值升高 第34讲 备用习题 4 2011 惠州调研 双选 下列关于生物实验的说法 正确的是 a 在探究影响酶活性的因素时 温度 酸碱度 使用试剂的量等都是自变量b 探究酵母菌种群数量变化时 不需再设置对照组c 用斐林试剂模拟尿糖检测时 应该设计正常人尿液的对照实验d 换高倍镜后因视野较暗 应调节粗准焦螺旋 bc 第34讲 要点探究 解析 bc在探究影响酶活性的因素时 应该注意单一变量原则 探究酵母菌种群数量变化时 各阶段种群数量的变化可相互对照 不需再设置对照组 糖尿病患者尿液中含葡萄糖 正常人尿液中不含葡萄糖 用斐林试剂模拟尿糖检测时 应该设计正常人尿液的对照实验 换高倍镜后因视野较暗 应调节光圈或反光镜 第35讲 种群和群落 第35讲种群和群落 第35讲 考点整合 物种数目 相互依赖 相互争夺资源和空间 一种生物以另一种生物为食 第35讲 考点整合 地段性 第35讲 考点整合 被彻底消灭了的地方 地衣阶段 草本植物阶段 森林阶段 第35讲 考点整合 退耕还林 还草 还湖 探究点一种群 物种 群落的概念分析 第35讲 要点探究 第35讲 要点探究 第35讲 要点探究 说明 1 同一物种因分布区域不同可形成多个种群 但一个种群内的所有个体一定属于同一物种 2 只有满足3个条件 自然区域 同一物种 全部个体才构成种群 例如 一个池塘中全部的鱼不符合 同一物种 这个条件 一个池塘中全部的成年鲤鱼不符合 全部个体 这一条件 因此 都不是种群 3 群落的空间结构分为垂直结构和水平结构 大多数生物群落在空间上有垂直分层现象 称为群落的垂直结构 引起森林群落中植物和动物垂直分层现象的主要因素分别是光照 食物 第35讲 要点探究 例1 2010 西城二模 下列有关种群和群落的叙述中 正确的是 a 用样方法调查种群密度时 应先选取样方再确定调查对象b 用标志重捕法调查种群密度时 应用鲜艳的颜色标记被捕获的动物c 群落的水平结构常表现为群落中的生物呈集群分布或斑块状镶嵌分布d 火灾过后的草原上发生的群落演替属于初生演替 c 第35讲 要点探究 解析 种群密度的调查方法常用的是样方法 用样方法时应先选择调查对象 再选择样方 a错误 用标志重捕法调查种群密度时 为减少误差 不宜选择过于鲜艳的颜色标记动物 否则 会容易被发现 b错误 火灾过后的草原发生的演替是原来存在生命的群落发生的演替 为次生演替 d错误 群落的水平结构常表现为群落的生物呈集群分布或斑块状镶嵌分布 c正确 本题难度较小 第35讲 要点探究 点评 本例是有关种群和群落的概念 特征比较的问题 种群是由同种生物的个体在一定自然区域内组成的群体 并出现个体层次上所没有的一系列特征 其中 种群密度是种群最基本的数量特征 调查种群密度的方法有样方法和标志重捕法等 群落是同一时期内聚集在一定区域中各种生物种群的集合 强调该区域中全部生物 包括全部植物 动物 微生物 其特征是 物种的丰富度 种间关系 空间结构 群落的演替等 下列变式题是涉及种群和群落特征的另一侧面的问题 第35讲 要点探究 变式题 2010 南京三模 关于种群和群落的叙述 错误的是 a 种群密度是种群最基本的数量特征b s 型增长曲线表示种群数量与时间的关系c 群落结构的形成是自然选择的结果d 火山喷发和火灾后的演替都属于初生演替 d 第35讲 要点探究 解析 解题关键是分清初生演替和次生演替 种群特征有数量特征 空间特征和遗传特征等 种群密度是种群最基本的数量特征 s 型增长曲线表示有环境阻力存在下 种群数量与时间的关系 群落结构的形成是自然选择的结果 火山喷发和火灾后的演替都属于次生演替 第35讲 要点探究 探究点二有关种间关系及群落的空间结构 1 种间关系四种关系如下所示 第35讲 要点探究 第35讲 要点探究 第35讲 要点探究 第35讲 要点探究 说明 1 互利共生 捕食 竞争和寄生等种间关系都有利于种群的进化 捕食对捕食者和被捕食者从种群进化的角度都是有利的 2 共生与寄生都是种间关系 且共同生活在一起 但共生对双方都是有利的 寄生是对一方有利而对另一方有害 3 关于捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定 a 从最高点判断 捕食者数量少 被捕食者数量多 b 从变化趋势看 先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 第35讲 要点探究 4 捕食是一种弱肉强食现象 广义捕食主要指大型肉食动物捕食小型动物的食肉行为以及草食动物的食草行为 而寄生是弱者依附于强者的现象 寄生生物 寄生者 主要从宿主 被寄生者 的体表或体内吸取体液营养 寄生生物一般能给宿主造成慢性伤害 但不能立即杀死宿主 5 种内斗争为种内关系 竞争 不同种生物争夺同种食物或生活空间的现象 为种间关系 种间斗争包含竞争 而生存斗争是达尔文自然选择学说的中心论点之一 很明显 生存斗争内容更丰富 既包括生物与生物之间的关系 又包括生物与无机环境之间的关系 图示如图35 1所示 a代表生存斗争 b代表种内斗争 c代表种间斗争 d代表竞争 第35讲 要点探究 2 群落的空间结构在群落中 构成群落的每个生物种群都需要一个较为特定的生态条件 在不同的结构层次上 有不同的生态条件 如光照强度 温度 湿度 食物的种类等 所以群落中的每个种群都选择生活在群落中的具有适宜生态条件的结构层次上 这就构成了群落的空间结构 群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等 第35讲 要点探究 1 垂直结构在垂直方向上 大多数生物群落都具有明显的分层现象 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 因此 由于森林的植物层次比草原植物层次多 所以森林群落一般比草原群落的动物种类多 水生群落也有分层 例如一个池塘 挺水植物 浮水植物 沉水植物就是植物分层 青鱼 草鱼 鲢鱼 鳙鱼 鲤鱼的分布就是动物分层的实例 阳光 温度 水分等生态因素对动植物的分层也有直接影响 第35讲 要点探究 第35讲 要点探究 群落的层次性越明显 分层越多 群落中的动物种类也越多 草原的层次比较少 动物的种类也比较少 森林的层次比较多 动物的种类也比较多 在水生群落中 生物的分布和活动性在很大程度上是由光 温度和含氧量的垂直分布所决定的 2 水平结构群落的水平结构往往是由于地形的变化 土壤湿度和盐碱度的差异 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造成种群密度上的差别 此外 群落中生物之间的相互关系也是群落表现水平结构的原因之一 例如 林冠下光照的不均匀性 对林下植物的分布就有密切影响 光 第35讲 要点探究 照强的地方 生长着较多阳生植物 而光照强度弱的地方只生长着耐阴植物 3 生物的垂直结构与水平结构的具体表现都是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应 有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用 群落的结构越复杂 对生态系统中的资源的利用就越充分 如森林生态系统对光能的利用率就比农田生态系统和草原生态系统高得多 群落的结构越复杂 群落内部提供的生态环境就越复杂 群落内部各种生物之间的竞争就相对不那么激烈 群落的结构也就相对稳定一些 第35讲 要点探究 b 第35讲 要点探究 解析 分析生态系统中两物种的关系 从曲线可以看出 两曲线发生周期性变化 分析曲线的每一个周期 发现总是n1种群数量增长以后 n2种群数量随之增长 说明n2以n1为食 两个种群若存在竞争关系 一个种群的增长可导致另一个种群的减少 两种群若存在互利共生关系 则两曲线呈平行关系 第35讲 要点探究 点评 本例涉及种间关系中的捕食关系 注意在捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定 a 从最高点判断 捕食者数量少 被捕食者数量多 b 从变化趋势看 先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 下列变式题是有关群落空间结构的问题 第35讲 要点探究 变式题下列有关水稻农田生态系统的叙述 不正确的是 a 水稻长势整齐 因此群落在垂直方向上没有分层现象b 在群落水平上研究 要研究水稻田的范围和边界c 除草等人为活动能影响群落的自然演替d 水稻田内不规则分布的杂草 属于群落水平结构上的差异 a 解析 群落在垂直方向的分层现象是指不同种群占据不同空间 水稻只是一个种群 不是群落 无垂直分层现象 第35讲 要点探究 探究点三理解群落演替的类型及探究水族箱中群落的演替 1 群落演替的类型 1 初生演替与次生演替的比较 第35讲 要点探究 2 群落演替特点 演替是群落组成向着一定方向 具有一定规律 随时间变化的有序过程 因而它往往是可预测的 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变化 但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行 3 群落演替的原因 决定群落演替的根本原因存在于群落内部 即内因是群落演替的决定因素 群落之外的环境条件诸如气候 地貌 土壤和火等常可成为引起演替的重要条件 第35讲 要点探究 说明 1 群落是一个动态系统 它是不断发展变化的 任何环境下的演替都是最终达到一个成熟阶段 这时候群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态 此时物种与环境之间高度协调 能量和物质的利用率很高 生态系统抵抗力稳定性高 2 群落演替过程中物种取代是一种优势取代 而不是完全取代 3 人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行 例如治理沙漠 建立人工群落等 4 群落演替的总趋势 物种多样性的增加和群落稳定性的提高 第35讲 要点探究 2 探究水族箱中群落的演替要求 1 水族箱必须是密封的 且是透明的 放置于室内通风 光线良好的地方 但要避免阳光直接照射 2 组成成分 非生物成分 生产者 消费者和分解者 3 各生物成分的数量不宜过多 以免破坏食物链 实验目的 设计一个生态缸 观察这一人工生态系统中群落的演替情况 实验原理 在有限的空间内 依据生态系统的原理 将生态系统具有的成分进行组织 构建一个人工微型生态系统是可能的 但同时 这个人工生态系统的稳定性是有条件的 也可能是短暂的 它会发生群落的演替 第35讲 要点探究 方法步骤 1 按100cm 70cm 50cm的标准制作生态缸框架 2 在生态缸内底部铺垫花土和沙土 花土在下面 一边高 一边低 沙土在上面 沙土层厚5 10cm 在缸内的低处倒入水 3 将采集或购买的动物和植物放在生态缸中 注意 动物的个体不要太大 数量不要太多 4 封上生态箱盖 将生态缸放置在室内通风 光线良好的地方 但要避免阳光直接照射 5 每一天观察一次生态缸内的生物种类与数量变化 并且进行记录 连续观察一星期 将观察到的结果记录到表中 第35讲 要点探究 例3 2010 南通二模 图35 4表示某地云杉林的形成过程 下列相关叙述 正确的是 c 第35讲 要点探究 a 该群落的演替属于初生演替 群落结构越来越复杂b 在人为干扰下 可能发生 的动态变化 但不属于群落演替c 该群落演替是群落内部因素和外界环境因素综合作用的结果d 在 云杉林群落中有明显的垂直结构 没有水平结构 第35讲 要点探究 解析 解题关键是正确理解群落演替的概念 a项应是次生演替 b项 的动态变化也属于群落的演替 只是人为活动改变了演替的方向和速度 d项 云杉林群落中有明显的垂直结构 同时也有水平结构 点评 本例涉及群落演替的相关知识 群落演替的实质并非完全 取而代之 而是 优势种的取代 譬如说在草本植物阶段 仍然存在 苔藓 只是在草本植物阶段中优势种为 草本植物 第35讲 要点探究 变式题下列选项中不能演替为森 树 林的是 a 西北干旱地区的典型草原b 甘肃舟曲发生地质性泥石流地区c 沂蒙山区的裸露岩地d 黄河三角洲的弃耕地 a 第35讲 要点探究 解析 根据发生环境的差异 群落演替可分为初生演替和次生演替 初生演替是从岩石裸地开始的 地表的植被变化首先是地衣 其次是苔藓 再次是一年生草本植物 接着是小型灌木 之后是小型乔木 最后才是高大乔木 发展到高大乔木为优势种的时候 说明演替已进入了顶级阶段 森林阶段 如沂蒙山区的裸露岩地发生的演替 次生演替是指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繁殖体的地方发生的演替 如甘肃舟曲发生地质性泥石流地区可经过次生演替重新成为森林 黄河三角洲地处温带 水源充足 弃耕地经过次生演替可成为森林 在中国西北干旱地区 森林退缩到相当高度的山地上 适应环境的禾本科 藜科 蓼科 豆科 菊科 百合科和莎草科等植物则开始大量出现 占领了广阔的地盘 形成草原 第35讲 要点探究 探究点四对于土壤中动物类群丰富度的研究 1 对于土壤中动物类群丰富度的研究 1 原理 土壤不仅为植物提供水分和矿质元素 也是一些动物的良好栖息场所 研究土壤中动物类群丰富度 群落中物种数目的多少 操作简便 有助于理解群落的基本特征与结构 2 调查步骤 准备 取样 采集小动物 观察分类 统计分析 第35讲 要点探究 第35讲 要点探究 说明 1 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 2 土壤中小动物具有 两趋 趋湿 趋暗 两避 避光 避高温 的习性 2 关于种群密度的五种取样调查方法的比较 第35讲 要点探究 第35讲 要点探究 第35讲 要点探究 第35讲 要点探究 第35讲 要点探究 例4 2010 安徽卷 生物兴趣小组为了调查两个河口水域的水母类动物类群 甲 乙 的种类组成及其数量特征 使用浮游生物捕捞网 网口内径50cm 网身长145cm 网目孔径0 169mm 各随机取样3次 调查结果如表 单位 个 第35讲 要点探究 下列关于甲 乙两个类群之间物种丰富度和种群密度的比较 正确的是 a 甲类群的丰富度大 物种2的种群密度小b 甲类群的丰富度小 物种4的种群密度大c 乙类群的丰富度大 物种7的种群密度小d 乙类群的丰富度小 物种10的种群密度大 c 第35讲 要点探究 解析 本题通过表格考查物种丰富度和种群密度的有关知识 属于容易题 群落中物种数目的多少称为丰富度 种群密度是指单位空间内某种群的个体数量 甲类群中有7个物种 乙类群中有9个物种 可见乙类群的丰富度大