第4章种群与生物群落复习课件.ppt

种群和生物群落 第四章复习 惠阳区崇雅中学杨太林 考纲解读 1 种群的概念 特征2 理解种群数量增长曲线及其意义3 了解生物群落的概念 结构4 理解群落和种群的关系5 理解群落的结构6 正确判定种群和群落7 了解生物的演替过程 第1课时种群的特征 一 种群 一 概念 在一定的空间和时间内的同种生物个体的总和 二 要点 一种生物的全部个体 个体之间相互联系 一定的空间 这个空间内的同种生物与外界的个体隔离 5 种群也是群落的构成单位 3 种群也是物种的进化单位 4 种群也是物种的繁殖单位 二 种群的特征 种群密度 指在单位面积或单位体积中的个体数量 小范围内的水生生物可用单位体积内的数量表示 大范围及陆生生物一般用单位面积内的数量来表示 影响种群密度的因素主要有物种的个体大小 个体大的物种密度低 生存资源的供给能力 生存资源丰富的地方种群密度高 周期性变化 环境条件的周期性变化引起种群密度周期性变化 如候鸟飞来时密度较高 飞走后密度为零 蚊子密度夏天高 冬天低 外来干扰 如农田中洒农药后害虫因大量死亡而密度很快下降 天敌数量的变化 如猫增多导致鼠密度下降 青蛙增多导致害虫减少 偶然因素 如流行病 水灾 旱灾 种群密度的取样调查 1 植物种群密度的取样调查常用样方法 在被调查种群的生存环境内 随机选取若干个样方 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 2 动物种群密度的取样调查常用标志重捕法 捉放法 在一个有比较明确界限的区域内 捕捉一定数量的动物个体进行标志 然后放回 经过一个适当时期 标志个体与未标志个体重新充分混合分布 后 再进行重捕 根据重捕样本中标志者的比例 估计该区域的种群总数 可计算出某种动物的种群密度 种群密度 标志个体数 重捕个体数 重捕标志个体数 例 草原上为了防治鼠害 进行了一次鼠类种群密度调查 在1平方千米的范围内 第一次捕获104只 全部作好标志 放回去 隔一段时间后 第二次进行捕捉 共捕获90只 其中有标志的鼠20只 请推测这片草原上鼠的密度 解析 这是用标志重捕法测定鼠种群的种群密度 标志重捕法是取样调查的一种主要方法 通过捕中标志个体占总捕获数的比例 来估计该种群的数量 种群密度 标志个体数 104 重捕个体数 90 重捕标志个体数 20 468只 平方千米 答案 468只 平方千米 年龄组成 种群中各年龄期个体所占比例 一般分为幼年 尚无生殖能力 成年 有生殖能力 和老年 丧失生殖能力 三个阶段 年龄组成一般分三种类型 增长型 特点是幼年个体大量成长为成年产生后代 老年个体死亡的少 出生的比死亡的多 种群的个体数越来越多 例 种群的年龄组成大致可分为下图a b c三种类型 据图回答 老年中年幼年 abc 1 我国在50 60年代出现生育高峰 因此造成70年代初期人口的年龄组成为图所示类型 2 在渔业生产中 要严格控制鱼网孔眼大小以保护幼鱼 这将会使被捕捞的鱼的年龄组成为图所示类型 3 农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施 有可能使该种害虫的年龄组成为图所示类型 a c a 性别比例 种群中雄性个体和雌性个体所占的比例 性别比例也一般分三种类型 1 雌雄相当型 特点是雌性和雄性个体数目大体相等 这种类型多见于高等动物 2 雌多雄少型 特点是雌性个体显著多于雄性个体 这种类型常见于人工控制的种群及蜜蜂 象海豹等群体动物 3 雌少雄多型 特点是雄性个体明显多于雌性个体 这种类型较为罕见 如白蚁等营社会性生活的动物 蜜蜂若只考察有生殖能力的个体 也可看做雌少雄多型 4 出生率和死亡率 出生率 种群中单位数量个体在单位时间内出生的新个体数 死亡率 种群中单位数量个体在单位时间内死亡的个体数 出生率和死亡率是种群数量及密度改变的直接表现 物种的内部和外界因素影响都以改变出生率和死亡率来体现 5 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 6 内在联系 三 种群数量变化规律 1 指数式增长 j 型曲线 2 逻辑斯蒂增长 s 型曲线 3 j 型曲线与 s 型曲线的比较 种群增长的j型曲线 归纳条件 理想条件 食物或养料充足 空间条件充裕 气候适宜 没有敌害等 这种增长方式叫做指数增长 种群迁入一个新环境后 在一定时期内种群的增长大致符合 j 型曲线 归纳条件 自然环境 空间有限 食物有限 有捕食者存在等非理想条件 此时种群数量 种群密度都达到环境允许的最大值 大草履虫种群的增长曲线 生态学家曾经做过这样一个实验 在0 5ml培养液中放入5个大草履虫 然后每隔24小时统计一次大草履虫的数量 经过反复实验得出了如图所示的结果 影响种群数量变化的因素有哪些呢 直接因素 出生率 死亡率 迁入 迁出 间接因素 食物 气候 传染病 天敌 重要因素 人类的活动 实例1 研究种群数量变化的规律 有利于野生生物资源的合理利用和保护 实例2 种群数量变化规律在鱼类的捕捞 放养过程中的应用 实例3 种群数量的增长规律在害虫害兽防治方面的应用 如 灭鼠 投药灭鼠 并且要努力降低环境对老鼠的负载能力 比如严密封存粮食 及时清理生活垃圾 保护老鼠天敌等 这样才能从根本上限制老鼠数量的增长 研究种群数量变化有何意义 思考讨论 提示 在实验室条件下 因种群指数增长只有在空间无限和资源无限 以及无任何天敌 包括捕食者 寄生者和竞争者 的条件下才能实现 这种理想条件一般只有在实验室 或当某种群初入一条件非常适宜的新环境时 才会出现 在什么条件下种群数量才会呈指数增长 为什么 思路解析 种群增长曲线有两种 1 j 型曲线 是在理想条件下 如图中的曲线v 2 s 型曲线 在自然界中 环境条件是有限的 当种群数量达到最大植 以k表示 种群数量将会停止增长 用坐标表示出来就是种群增长的 s 型曲线 如图中的曲线i 由题干可知曲线 表示的是牛被引入某孤岛后的种群数量变化 由于羊的个体和食量都比牛小 若当初被引入的是羊 则同一环境条件所允许羊的最大植 以k表示 大于牛的k值 所以项a正确 例 2006上海卷 一 11 右图中曲线 表示的是牛被引入某孤岛后的种群数量变化 如果当初被引入的是羊 则羊的种群数量变化曲线为 a ib c ivd v 例题 2006年普通高考全国卷 二 30 据图回答 在温度偏离最适温度或湿度偏离最适湿度条件下 昆虫种群数量会 一个生态因子的变化会影响 的作用 昆虫种群数量变化是温度和湿度 的结果 昆虫种群的大小由种群的 决定 经调查 第一年此种昆虫种群数量为n0 如果在理想条件下 每年增长率保持不变 且 1 3 第三年该种群数量为 种群数量变化受许多因素的影响 某种昆虫在不同温度和湿度条件下种群数量的变化如图 思路解析 1 本题从考试大纲理解能力 2 能运用所学知识 对某些生物学问题进行解释 推理 作出合理的判断或得出正确的结论 和获取信息的能力 1 会鉴别 选择试题给出的相关生物学信息 并能运用这些信息 结合所学知识解决相关的生物学问题 和综合运用能力 理论联系实际 综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的有关生物学问题 入手 考查生物与环境的关系 考查的是温度和湿度对种群数量的影响 属于基础性的内容 要注意 代表的是第二年的种群数量是第一年的倍数 不是代表增长率 第一年用no表示 而第三年就是1 3 1 3 no 答案 减少 另一个生态因子 综合作用 出生率和死亡率 迁入率和迁出率 1 69no 例 2004年吉林 浙江卷 生活在一个生物群落中的两个种群 a b 的数量变化如图 下列判断正确的a a种群与b种群为捕食关系 a种群依赖于b种群b a种群与b种群为竞争关系 竞争程度由强到弱c a为s型增长 其增长受本身密度制约d b为j型增长 始终受到a种群的制约 本题正确答案是c 第2课时群落的结构和演替 一 群落的概念 同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合 叫做群落 二 群落水平上研究的问题 三 群落的物种组成 常绿阔叶林 常绿针叶林 群落中物种数目的多少称为物种的丰富度 丰富度 常绿阔叶林 针叶林 科学家研究了我国从东北到海南的木本植物的丰富度 发现越靠近热带地区 单位面积内的物种越丰富 一个群落中的物种不论多少 都不是随机地聚集在一起的 而是通过复杂的种间关系 形成一个有机的整体 研究群落的结构 不仅需要研究物种的组成 还需要研究不同物种之间的关系 个体数 0 时间 a b 捕食图象 a b两生物个体数量变化不同步 先增者先减少 后增者后减少 后增后减者为捕食者 先增先减少者为被捕食者 b图象的最高点低于a图象的最高点 a为被捕食者 b为捕食者 捕食 个体数 0 时间 a b 竞争图象 a b两生物开始时个体数量为 同步 变化 以后则此消彼长 你死我活 竞争 两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等 竞争 大象和狮子抢夺水源 竞争 竞争的结果 水稻和稗子的竞争 对一方有利 对另一方不利 甚至灭亡 a b a生物寄居在b生物体表或体内 并从b生物获得营养物质 a生物受益 b生物受害 寄生 寄生图像 一种生物 寄生者 寄居于另一种生物 寄主 的体表或体内 摄取寄主的养分以维持生活 寄生 菟丝子 个体数 0 时间 互利共生图象 a b两种生物个体数量为同步变化 二者同生共死 a b 互利共生 两者生活在一起 相互依赖 彼此有利 豆科植物和根瘤菌 互利共生 地衣 藻类和真菌的共生物 种内关系 种内互助 斗争 种内斗争意义 对失败的个体是有害的 甚至死亡 对于种的生存是有利的 使同种内生存下来的个体得到充分的生活条件 或后代优良些 种间关系 共生 寄生 竞争 捕食 注意 同种生物成体以幼体为食 是种内斗争非捕食 同种生物没有竞争关系 捕食不只是动物之间 动物吃植物也是捕食 五 群落的空间结构 在群落中 各个生物种群分别占据了不同的空间 使群落形成一定的空间结构 群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等方面 群落的空间结构 垂直结构 不同的生物需要不同的生态因素 在垂直方向上 生物有明显的分层现象 例如 在森林中 高大的乔木占据森林的上层 往下依次是灌木层和草本植物层 动物在群落中的垂直分布也有类似的分层现象 例如 鹰 猫头鹰 杜鹃 松鼠生等动物 大多在森林的上层活动 大山雀 柳莺 啄木鸟等小鸟在灌木层活动 而鹿 獐 野猪等动物则在地面活动 在枯枝落叶层和土壤中 还有许多低等动物 如蚯蚓 马陆等 和微生物 水平结构 在水平方向上 由于地形的起伏 光照的明暗 湿度的大小等因素的影响 不同地段往往分布着不同的种群 这种现象称为群落的水平结构 群落的水平结构就如同在一个绿色的地毯上镶嵌了许多五颜六色的宝石一样 受水制约 芦苇 泽泻等水生植物只能长在浅水或水边 红树 柳树等只能长在水源附近 松 杉 柏树等能长在比较干旱处 仙人掌 沙棘等可长在极干旱的沙漠 鸭子 青蛙只可在水中或水源附近活动 而鹰 黄羊 沙鼠等可在干旱的陆地自由活动 地球表面因降雨量 温度大小等生态因子从赤道到北极依次有热带雨林 温带森林 和苔原等不同类型的群落 垂直结构与水平结构的区分 影响植物垂直分层现象的主要因素是光 影响动物垂直分层现象的因素主要是食物 水平结构的分段是由于环境的光 热 水及地形等条件对生物的选择造成的 垂直结构和水平结构都是指不同种生物的分布差异 同种生物的不同不能构成垂直结构或水平结构 也不因同种生物的一致而影响垂直或水平结构的存在 例 烟草叶片受到某种蛾幼虫的采食刺激后 会释放出挥发性的化学物质 这种化学物质白天会吸引此种蛾幼虫的天敌 依据此实例判断下列表述正确的是 a 此种蛾的幼虫与天敌之间一定是捕食关系b 此种蛾的幼虫与烟草之间一定是竞争关系c 烟草的此种特性能使其免于各种昆虫的侵害d 自然选择会使控制烟草这种性状的基因频率提高 答案 例 广东2004生物 当烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激后 会释放出挥发性的化学物质 这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌 夜间会驱赶乙种蛾 使其不能在烟草叶片上产卵 乙种蛾幼虫也采食烟草叶片 如图所示 试回答 1 甲种蛾幼虫与天敌的种间关系是 2 甲种蛾幼虫与烟草的种间关系是 3 甲种蛾幼虫与乙种蛾幼虫的种间关系是 4 写出图中所示生物的食物链 捕食或寄生 捕食 竞争 烟草 甲种蛾 幼虫 天敌 乙种蛾 幼虫 例 寒带针叶林中两个动物种群 n1 n2 的数量变化如右图所示 据图判断这两个种群的关系是 a 捕食关系 n1为捕食者 n2为被捕食者b 捕食关系 n2为捕食者 n1为被捕食者c 竞争关系 n1为竞争中的胜者 n2为败者d 共生关系 n1 n2彼此依赖 相互有利 b 例 为了减小一种昆虫对农作物的危害 人们引入了专门捕食这种昆虫的蜘蛛 图示引入蜘蛛后对这两个种群数量变化的调查结果 下列对曲线图的解释中 正确的是 a 由图中曲线可知 蜘蛛和害虫之间呈竞争关系b 在 期间 若针对害虫施以杀虫剂 蜘蛛的数量将会增加得更快c 在 期间 蜘蛛数量减少的主要原因是食物不足d 在 期间 两个种群之间没有相互作用 例 右图表示3个共存物种的资源利用曲线 图a和图b中3个物种的资源利用状况不同 下面是对图a中3个物种与图b中3个物种相比较的几种说法 正确的是 a 图a中3个物种的种内斗争激烈 图b中3个物种的种间竞争激烈b 图a中3个物种的种间竞争激烈 图b中3个物种的种内斗争激烈c 如果资源有限 图a中物种2有被排除的危险 图b中物种3有被排除的危险d 两图中的物种间的种间斗争激烈程度相等 a 三 生物群落的演替 1 概念 是指随着时间的推移 一个群落被另一个群落代替的过程 2 演替的基本类型按裸地性质分 原生演替和次生演替 演替达到的最终相对稳定状态 就是顶级群落 一 群落的演替类型 1 初生演替 概念 是指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 过程 裸岩 地衣 苔藓 草本 灌木 乔木林 例子 沙丘 火山岩 冰川泥等 2 次生演替 概念 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