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2021版高考生物一轮复习 第9单元 生物与环境课件+学案(打包12套)苏教版必修3

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2021版高考生物一轮复习第9单元生物与环境第5讲生态系统的信息传递和稳定性课件苏教版必修32020021903141.ppt---(点击预览)
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2021版高考生物一轮复习第9单元生物与环境第3讲生态系统和生物圈课件苏教版必修32020021903139.ppt---(点击预览)
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2021版高考生物一轮复习第9单元生物与环境第2讲群落的结构和演替课件苏教版必修32020021903138.ppt---(点击预览)
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2021版高考生物一轮复习第9单元生物与环境第1讲种群的特征和数量变化课件苏教版必修32020021903137.ppt---(点击预览)
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内容简介:
1 第第 1 1 讲讲种群的特征和数量变化种群的特征和数量变化1.种群的特征()2.种群的数量变化()3.实验:探究培养液中酵母菌数量的动态变化1.种群属于生命系统,具有性别比例、年龄组成等特征。 (生命观念)2.构建种群增长数学模型。 (科学思维)3.用样方法调查某种双子叶植物的种群密度;探究培养液中酵母菌数量的动态变化。 (科学探究) 种群的特征及种群密度的调查方法1种群的数量特征(1)种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数。(2)出生率和死亡率、迁入率和迁出率出生率和死亡率的概念: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。迁入率和迁出率的概念:单位时间内迁入或迁出的个体数目占该种群个体总数的比率。(3)年龄组成概念:种群中各年龄期的个体数目的比例。类型(如图)根据如图,将各年龄组成类型、特点及种群密度的变化趋势用线连起来。2(4)性别比例:种群中雌雄个体数目的比例。2种群的空间特征(1)概念:组成种群的个体,在其生活空间中的位置状态或布局。(2) 3种群密度的调查方法(1)样方法适用范围:个体分布比较均匀的植物、活动范围小的动物,如蚯蚓、跳蝻。调查过程:确定调查对象选取样方计数计算种群密度并取平均值。取样关键:随机取样。常用取样法:五点取样法、等距取样法。计算种群密度:某植物种群密度所有样方内种群密度的平均值。(2)标志重捕法适用范围:活动能力强、活动范围大的动物。调查过程:确定调查对象捕获并标记重捕、计数密度估算。密度估算公式:种群数量。初次捕获个体数 再次捕获个体数再次捕获的被标记的个体数1每毫升河水中有 9 个大肠杆菌,属于种群的空间特征。()提示每毫升河水中有 9 个大肠杆菌,属于种群的数量特征。2若某动物的婚配制为一雌一雄,生殖期个体的雌雄比越接近 11,则出生率越高。()3田鼠的种群密度是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的。()4大量诱杀雄性个体不会影响种群密度。()提示大量诱杀雄性个体会破坏种群的性别比例,降低种群的出生率,进而影响该3种群的密度。5可以用标志重捕法调查某老房屋中壁虎的种群密度。()6从理论上讲,第二次被捕捉时动物躲避捕捉的能力增强,所以调查的种群数量比实际数量要偏小。()提示标志重捕法的计算公式:种群数量第一次捕捉的数量第二次捕捉的数量/第二次捕捉中被标记的个体数量,第二次捕捉中被标记的个体数量偏小,调查的种群数量比实际数量要偏大。1种群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)直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。(3)年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势。年龄组成是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度的。(4)性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。2种群密度调查方法中的 4 个关键点(1)关键点 1:样方法中样方的选择要合适大小适中:乔木 100 m2、灌木 16 m2、草本 1 m2;样方数量不宜太少;一般选易辨别的双子叶植物(叶脉一般呈网状)。数量合适:样方太少,误差偏大;样方过多,工作量增大,因此要选择合适的数量。(2)关键点 2:样方法中的计数要准确,同种生物个体无论大小都要计数,若有正好在边界线上的,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则。(3)关键点 3:标志重捕法中标记物要合适,不能过于醒目;不能影响被标记对象的正常生理活动;标记物不易脱落,能维持一定时间。(4)关键点 4:标志重捕法中两次捕捉间种群数量要稳定:被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象。41请用箭头及简洁的文字建构种群各数量特征之间关系的模型。提示2某同学为了模拟标志重捕法,用若干粒黄玉米种子代表一定区域内某动物种群个体总数,用 50 粒白玉米种子代表被标记的个体,尝试用简要文字和箭头写出最接近自然条件下种群个体总数和实际操作的模拟步骤。提示取出 50 粒黄玉米种子剩余黄玉米种子倒入烧杯加入 50 粒白玉米种子混合均匀随机抓取统计白粒与黄粒数计算烧杯中黄粒总数重复 35 次计算每次总数的平均值。考查种群数量特征及相互关系1(2019河南省高三模拟)如图表示某种卵胎生蜥蜴孕期在不同温度条件下产生幼仔的性别比例。下列有关分析错误的是()a该种蜥蜴的性别受环境温度的影响b图示 3 种温度下,25 时该种蜥蜴幼仔的雌雄比例最接近c若有 10 只蜥蜴在 32 的环境中出生,则可能全为雄性d在自然状态下,该种蜥蜴的雌雄比例一定是大致相当d由于在自然状态下所处的温度未知,该种蜥蜴的雌雄比例无法确定,d 错误。2下列为种群数量特征的两个概念图,有关分析错误的是()5图 1图 2a图 1 中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是 bb图 1 中的 c 为种群最基本的数量特征c图 2 中丁与图 1 中的 a 表示的含义相同d图 2 中丙为性别比例,主要通过影响出生率来间接影响种群密度c图 1 中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是 b(年龄组成),a 正确;图 1 中的c 表示种群密度,为种群最基本的数量特征,b 正确;图 2 中丁表示年龄组成与图 1 中的 b表示的含义相同,图 2 中丙表示性别比例与图 1 中的 a 表示的含义相同,c 错误;图 2 中丙为性别比例,主要通过影响出生率来间接影响种群密度,d 正确。 考查种群密度的调查方法3如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度,下列做法中正确的是()a计数甲地内蒲公英的总数,再除以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度b计数所有样方内蒲公英总数,除以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度c计算出每个样方中蒲公英的密度,求出所有样方蒲公英密度的平均值,作为甲地蒲公英的种群密度d求出所有样方蒲公英的总数,除以所有样方的面积之和,再乘以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度c利用样方法调查甲地蒲公英的种群密度时,应是计数每个样方内蒲公英总数,再除以每个样方的面积,获得每个样方的种群密度,再以所有样方种群密度的平均值作为甲地蒲公英种群密度的估计值,c 项正确,d 项错误。计数甲地内蒲公英的总数的实际操作不可行,通常采用样方法,a 项错误。由于所有样方面积之和只是甲地面积的一部分,若用所有样方内蒲公英总数除以甲地面积,则所得结果会低于实际种群密度,b 项错误。4(2019福建市高三质检)下列有关种群密度调查方法的说法,正确的是()a标志重捕法研究期间,种群最好没有迁入和迁出b调查森林中乔木和灌木的种群密度,两者的样方大小必须一致c标志重捕法必须保证所标记种群在整个调查区域内是均匀分布的d进行湖泊中水禽的数量调查时,样方应设置在近岸浅水、水草丰富的区域a选取样方面积既能保证物种数较全,又能保证面积最小,取样方便,调查不同的植物类型时样方面积不同,由于乔木体积大,所以样方面积要比调查灌木植物种群密度时的样方面积大,b 错误;标志重捕法所标记的种群在整个调查区域内不一定是均匀分布的,c 错误;样方法调查时,取样的关键是要做到随机取样,不能掺入主观因素,d 错误。6 种群数量的变化及应用1种群数量变化的研究(1)方法:构建数学模型。(2)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通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正。2 “j”型增长(1)形成原因:食物和空间条件充裕、气候适宜、无敌害等。(2)数学公式:ntn0t。n0:该种群的起始数量t:时间nt:t年后该种群的数量:该种群数量是一年前种群数量的倍数)(3)曲线特点:种群的数量以一定的倍数连续增长。3 “s”型增长(1)形成原因:食物、空间有限。(2)曲线特点种群数量达到k/2时,增长速率最大种群数量达到环境容纳量(即k值)后,将相对稳定)74环境容纳量(1)概念:在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所维持的种群最大数量。(2)形成原因5影响种群数量的变化因素种群的数量变化包括增长、波动、稳定、下降等。其影响因素主要有:(1)内因起始种群个体数量。导致种群数量增加的因素:出生率和迁入率。导致种群数量减少的因素:死亡率和迁出率。(2)外因自然因素:气候、食物、天敌、传染病等。人为因素:种植业、养殖业发展,砍伐森林,猎捕动物、环境污染等。1种群数量变化不仅受外部因素的影响也受自身内部因素的影响。()2种群数量变化的全部内容就是“j”型和“s”型增长。()提示种群数量的变化包括增长、波动、稳定、下降等。3不同种生物的k值各不相同,但同种生物的k值固定不变。()提示同种生物的k值不是固定不变的,还要受到环境因素的影响等。4在“s”型增长曲线中,种群数量超过k/2 后,种群增长速率减小,其对应的年龄组成为衰退型。()提示在“s”型增长曲线中,种群数量超过k/2 后,种群增长速率减小,其对应的年龄组成应为增长型。5合理密植会增加种群数量并提高k值。()提示若空间资源不增加,仅仅合理密植,并不会提高k值。1 “j”型曲线和“s”型曲线的联系8(1)阴影部分只能代表环境阻力,同一时间两条曲线的差值代表生存斗争中被淘汰的个体。(2)两种增长曲线的差异主要是由环境阻力的有无造成的,它们可以发生转化:“j”型曲线“s”型曲线环境阻力逐渐增大 2种群“s”型增长曲线的分析及应用(1)曲线分析(2)应用b 点的应用消灭害虫应尽早进行,将种群数量控制于加速期(b 点之前),严防种群增长进入加速期对有害生物:严防种群数量达到该点,如灭鼠达到k/2 时,鼠害将难以控制c 点(k/2 值)的应用对有益资源:黄金利用点,当资源利用后维持于该点时将具最强更新能力,符合可持续发展原则对有害生物:限制生存条件,降低环境容纳量,如封存粮食、硬化地面以限制鼠的种群数量e 点(k值)的应用对有益生物:改善生存条件,尽量提升k值,如建立自然保护区,保护大熊猫3.对k值(环境容纳量)的解读(1)k值不是一成不变的。k值会随着环境的改变而发生变化,当环境遭到破坏时,k值会下降;当环境条件状况改善时,k值会上升。(2)k值并不是种群数量的最大值。k值是环境容纳量,即在保证环境不被破坏的前提下所能维持的种群最大数量,如图所示:9(3)在环境不遭受破坏的情况下,k值会在平均值附近上下波动。当种群偏离平均值的时候,会通过负反馈调节机制使种群数量回到一定范围内。如图表示两种增长方式的增长速率变化,依图回答下列问题。甲乙(1)甲和乙分别表示哪种增长方式?提示甲表示的是种群的“j”型增长;乙表示的是种群的“s”型增长。(2)若图乙为鲈鱼的增长速率随时间变化的曲线,某养殖基地捕鱼后常将鲈鱼的种群数量保持在k/2 左右,这样做的目的是什么?提示此时鱼类增长速度快,有利于鱼类的种群数量维持。(3)乙图中t2t3时段,种群的出生率为什么大于死亡率?提示t2t3时段,虽然该种群的增长速率下降,但增长速率仍大于 0,说明其数量还在增加,因此其出生率大于死亡率。考查种群数量增长曲线的分析1(2019广东省高考模拟)某生物的种群数量随时间的变化情况如图所示。下列叙述正确的是()a曲线乙表示该生物的种群数量呈指数形式增长bab 段,种群出生率与死亡率不再发生变化c若该生物种群为农业害虫种群,则在 a 点时对其进行捕杀效果较好d若 b 点时环境发生变化,则形成丙曲线的环境更适合该生物种群生存10d由图可知曲线乙数量是先增加,然后增加到一定程度后不再增加而下降,符合“s”型曲线的特点,即种群数量不是指数式增长,a 错误;处于波动状态的生物的种群密度也会发生变化,只不过变化幅度在一定范围内波动,出生率和死亡率、迁入率和迁出率都在发生变化,b 错误;a 点时甲、乙、丙三个种群的种群数量都较大,防止害虫应选择种群数量较少时,c 错误。2某池塘内草鱼种群增长速率的变化规律如图所示。下列有关叙述错误的是()a调查草鱼的种群密度时,网眼太大常使调查值偏大bt3时草鱼的种群密度约为t5时对应种群密度的一半ct5时增加饵料的投放,池塘草鱼的环境容纳量会有所增大d无论t2之前数据如何,t2t3和t3t5时间段内种群数量都是逐渐上升的a若调查的时候捕捉所用的渔网网眼过大,则会导致捕捉的草鱼为池塘中个体较大的鱼,而个体较小的鱼未能捕捉到,最终导致调查值偏小,a 错误。考查种群数量变化规律及k值和k/2 值的应用3如图表示出生率、死亡率和种群密度的关系,据此分析得出的正确表述是()a在 时控制有害动物最有效k2b图示规律可作为控制人口增长的依据c该图可用于实践中估算种群最大净补充量d在 时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量k2c在 时,种群的净补充量最大,因此对于有害动物不宜在此防治,a 错误;该图示k2不能作为控制人口增长的依据,由于人类与自然种群不同,受其他因素如计划生育的影响,b 错误;该图可用于实践中估算种群最大净补充量,用于指导生产实际,c 正确;在k值时捕捞鱼类得到的日捕获量最多,d 错误。4生态学家对某湖泊中鲫鱼和鲤鱼种群的数量进行了多年的监测,研究内容之一如图11所示(图中表示种群数量是一年前种群数量的倍数)。下列分析错误的是()a鲫鱼种群在t3后表现为“j”型增长b鲫鱼种群在 0t3段的年龄结构为衰退型c根据图中信息不能判断两种种群的k值d鲤鱼种群在t3时数量小于t2的数量b鲫鱼种群在t3后,大于 1 且保持不变,种群数量呈“j”型增长,a 正确;鲫鱼种群在 0t3段,值先小于 1,种群数量减小,后又大于 1,种群数量增加,故鲫鱼种群在 0t3段的年龄结构先是衰退型,后是增长型,b 错误;图中只有两种群的值变化,无法判断种群的k值大小,c 正确;鲤鱼种群在t2至t3期间,值小于 1,种群数量减少,种群在t3时数量最少,d 正确。 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化(实验)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,酵母菌种群呈“j”型增长;自然界中资源和空间总是有限的,酵母菌种群呈“s”型增长。(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法显微计数法。2实验流程(1)酵母菌培养类型、条件 液体培养基,无菌条件 (2)振荡培养基目的 使酵母菌均匀分布于培养基中 (3)观察并计数每天将含有酵母菌的培养液滴在血细胞计数板上,经染色后选取若干视野进行观察和计数,测定1 ml培养液中酵母菌个体的平均数 (4)重复(2)和(3)步骤连续观察7天,统计数目12 (5)绘图分析将所得数值用曲线表示出来,得出酵母菌种群个体数量变化规律3实验结果及结论在一定容积的液体培养基中酵母菌种群数量,前期表现为“s”型增长,后期表现为逐渐下降。1实验中的注意事项(1)溶液要进行定量稀释,每天计数酵母菌数量的时间要固定。(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,减少误差。(3)制片时,先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,多余培养液用滤纸吸去。(4)制好装片后,应稍等片刻,待酵母菌全部沉降到计数室底部,再用显微镜进行观察、计数。2结果分析(1)计数异常分析统计结果偏小的原因:取液时未摇匀,吸取的培养液中酵母菌偏少;在计数时,未计边缘的酵母菌等。统计结果偏大的原因:取液时未摇匀,吸取了表层的培养液;在计数时统计了四周边缘的酵母菌等。(2)该探究不需设置对照实验,但要获得准确的实验数据,必须进行重复实验,求得平均值。1下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作,正确的是()a先将培养液滴在血球计数板上,轻盖盖玻片防止气泡产生b培养酵母菌时,必须去除培养液中的溶解氧c早期培养不需取样,培养后期每天取样一次d计数时,压在小方格界线上的酵母菌应计相邻两边及其顶角d制片时,应先将盖玻片盖上,再将培养液滴在计数板的一侧,a 错误;酵母菌主要进行有氧呼吸,所以在培养酵母菌时,不能去除培养液中的溶解氧,b 错误;早期培养和培养后期每天都需要取样一次,c 错误;计数时,压在小方格界线上的酵母菌应计相邻两边及其顶角,d 正确。132(2019河北省名校联盟高三诊断)如图表示在一个 10 ml 封闭培养体系中酵母菌细胞数量的动态变化。下列相关叙述正确的是()a4060 h 时,1t时种群数量/(t1)时种群数量b种内斗争导致 010 h 酵母细胞数量增长缓慢c调查酵母细胞种群密度时,应用抽样检测法d70 h 后,该体系中酵母细胞活菌数将一直维持稳定c4050 h 种群数量仍在增大,1,5060 h 种群数量稳定,1,a 错误;010 h 的初始阶段增长缓慢是由于种群数量太少,b 错误;由于营养物质的消耗和有害代谢产物的积累,70 h 后,该体系中酵母菌细胞活菌数可能将下降,d 错误。3如图为液体培养液中酵母菌种群数量变化示意图,下列叙述正确的是()aa 点时酵母菌数量增长最快,此时无种内斗争b定期补充营养物质和清除代谢废物,b 点会上升ccd 段,酵母菌的种群数量和增长速率呈负相关d该种群的k值只与培养基中养分、空间、温度有关ba 点时酵母菌数量增长最快,但此时种群中仍存在种内斗争,只是种内斗争比较弱,a 错误;定期补充营养物质和清除代谢废物,改善了酵母菌的生存环境,酵母菌的k值会增加,b 正确;cd 段,酵母菌的种群数量和增长速率呈正相关,均下降,c 错误;该种群的k值与培养基中养分、空间、温度、ph 和有毒代谢物等因素有关,d 错误。1.种群数量种群密度: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。1.种群的数量特征包括种群密度、年龄组成、性别比例、出生率与死亡率及迁入率与迁出率,其中种群密度是种群最基本的数量特征。142年龄组成为稳定型的种群,其种群数量不一定保持稳定,因为出生率和死亡率还与气候、食物等有关。此外,迁入率和迁出率也与种群数量有关。3样方法并非只适用于植物种群密度的调查,对于活动能力弱、活动范围小的动物或某种昆虫卵的种群密度也可用样方法调查。4 “s”型曲线的开始部分“j”型曲线:“j”型曲线自始至终都保持指数式增长,而“s”型曲线自始至终都具有环境阻力,因此不能认为“s”型曲线的开始部分是“j”型曲线,只能说比较接近。5环境容纳量种群所能达到的最大数量:环境容纳量是指环境所能维持的种群的最大数量;种群能达到的最大值是种群在某一时间点出现的最大值,这个值存在的时间很短,大于环境容纳量。2直接决定种群密度的是出生率与死亡率、迁入率与迁出率,年龄组成是预测种群数量变化趋势的依据。3 “j”型增长曲线的形成条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害。 “s”型增长曲线的成因:资源和空间条件有限,随种群密度增大,种内斗争加剧,天敌数量增多,从而使出生率降低、死亡率升高,直至平衡。4在自然界中,气候、食物、天敌、传染病等均会影响种群数量,故大多数种群数量总处于波动中。5渔业捕捞中,捕捞后让鱼的种群数量维持在k/2 的原因:k/2 时种群的增长速率最大,种群的数量能迅速恢复,有利于鱼类资源的可持续利用。真题体验| 感悟高考淬炼考能1(2019全国卷)某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点,设计了三个实验组,每组接种相同数量的细菌甲后进行培养,培养过程中定时更新培养基,三组的更新时间间隔分别为 3 h、10 h、23 h,得到 a、b、c 三条种群增长曲线,如图所示。下列叙述错误的是()a细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物b培养基更换频率的不同,可用来表示环境资源量的不同c在培养到 23 h 之前,a 组培养基中的营养和空间条件都是充裕的d培养基更新时间间隔为 23 h 时,种群增长不会出现 j 型增长阶段d异养生物可以把有机物转化成无机物,a 正确;随着微生物的生长繁殖,培养基中的营养物质不断减少,代谢废物不断增加,故更换培养基的频率不同可以表示环境资源15量的不同,b 正确;由曲线可知,a 组中细菌甲在 23 h 前,数量增长一直很快,说明该组培养基中的营养和空间条件一直是充裕的,c 正确;培养基更新时间间隔为 23 h 时,在培养的早期,培养基中的营养和空间资源是充足的,细菌甲种群的增长会出现 j 型增长阶段,且图中 a、c 曲线在早期重合,也可说明早期可出现 j 型增长阶段,d 错误。2(2019江苏高考)如图是一种酵母通气培养的生长曲线,a、b 是相同培养条件下两批次培养的结果,下列叙述合理的是()aa 批次中可能有大量细菌污染bb 批次的接种量可能高于 a 批次ct1时两批次都会产生较多的乙醇dt2时两批次发酵液中营养物质剩余量相同b由于是通气培养,酵母菌在有氧条件下大量繁殖,数量增长较快;如果大量细菌污染 a 批次,由于细菌是原核生物,繁殖速率较快,检测结果中的细胞密度应该包含酵母菌和细菌的密度,密度应该增加更快,与 a 批次细胞密度在t1时增加速率较慢不符,a 错误。由于培养条件相同,而 b 批次在t1时增长速率较快,可能是接种量较高,酵母菌更快进入对数期,b 正确。由于题目已经明确是通气培养,而乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物,故该培养过程中不会产生较多的乙醇,c 错误。t2时 a 批次酵母菌刚进入稳定期,而 b 批次在t2之前已经进入稳定期,消耗了更多的营养物质,所以 b 批次发酵液中营养物质剩余量更少,d 错误。3(2019海南高考)将接种在马铃薯培养液中的酵母菌培养一段时间后,充分混匀并随机分成不等的两组后分别进行培养。下列说法错误的是()a酵母菌种群增长所需的能量全部来自马铃薯培养液b若要估算培养液中酵母菌的数量,可借助显微镜进行c培养液被分成上述两组时其中的酵母菌种群密度是不同的d给营养充足的培养液通入 o2有利于酵母菌种群数量的增加c酵母菌种群增长所需的能量来自有机物的氧化分解,所需的有机物全部来自马铃薯培养液,a 正确;若要估算培养液中酵母菌的数量,可用血球计数板计数法,需要借助显微镜,b 正确;培养液与酵母菌混匀后被分成不等的两份,其中的酵母菌数量不同,但由于是充分混匀的,故酵母菌的种群密度相同,c 错误;给营养充足的培养液通入 o2有利于酵母菌进行有氧呼吸,种群数量会增加,d 正确。164(2018全国卷)种群密度是种群的数量特征之一。下列叙述错误的是()a种群的 s 型增长是受资源因素限制而呈现的结果b某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约c鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单位水体该鱼的产量有可能相同d培养瓶中细菌种群数量达到k值前,密度对其增长的制约逐渐减弱d自然界的资源总是有限的,当种群密度增大时,种内斗争就会加剧,以该种群为食的动物的数量也会增加,致使种群的出生率降低,死亡率增高,出现 s 型增长,a 正确;老鼠较强的繁殖力极有可能导致其种群密度快速增加,进而使种内斗争加剧,种群数量的增长随之受到限制,b 正确;鱼塘中某种鱼的养殖密度较低时,单条鱼的重量较大,当养殖密度较高时,单条鱼的重量较小,故单位水体该鱼的产量有可能相同,c 正确;培养瓶中细菌种群数量达到k值前,随着种群密度的加大,密度对种群数量增长的制约逐渐增强,d 错误。5(2019全国卷)回答下列与种群数量有关的问题。(1)将某种单细胞菌接种到装有 10 ml 液体培养基(培养基 m)的试管中,培养并定时取样进行计数。计数后发现,试管中该种菌的总数达到a时,种群数量不再增加。由此可知,该种群增长曲线为_型,且种群数量为_时,种群增长最快。(2)若将该种菌接种在 5 ml 培养基 m 中,培养条件同上,则与上述实验结果相比,该种菌的环境容纳量(k值)_(填“增大” “不变”或“减小”)。若在 5 ml 培养基 m中接种该菌的量增加一倍,则与增加前相比,k值_(填“增大” “不变”或“减小”),原因是_。解析(1)由题意可知,试管中该种群个体数量达到环境条件所允许的最大值a(k值)时,种群个体数量不再增加,因此该种群数量增长曲线为“s”型。当种群数量为a/2(k/2)时,种群增长速率最快。(2)该种菌的k值不是固定不变的,改变空间和营养条件等会使其k值发生变化,培养基的体积变小,该种菌的k值也减小。k值是由环境资源量决定的,与接种量无关,若在 5 ml 培养基 m 中接种该菌的量增加一倍,则与增加前相比,k值不变。答案(1)sa/2(2)减小不变k值是由环境资源量决定的,与接种量无关1 第第 2 2 讲讲群落的结构和演替群落的结构和演替1.群落的结构特征()2.群落的演替()3.实验:土壤中动物类群丰富度的研究1.群落属于生命系统,具有物种组成、种间关系、空间结构等特征,群落可以发生演替。 (生命观念)2.比较各种种间关系的不同特点,并用数学模型表示。 (科学思维)3.制订并实施方案:用取样器取样法调查土壤中动物类群丰富度。 (科学探究) 群落的结构1群落与物种丰富度(1)群落概念:在同一时间内占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合。群落多样性的基础:群落中物种的数目和每个种群的个体数量。(2)物种丰富度概念:一个群落或生态系统中物种数目的多少。计算公式:dslna(s:物种数目;a:样地面积;d:物种丰富度指数)物种丰富度的调查a选择样地时应考虑动物体型大小和活动方式。b工具:在野外采集中型土壤动物时,需使用吸虫器、采集大型土壤动物时,主要使用筛子、镊子等。2群落中的种间关系(连线)2提示cbda3群落的结构(1)形成原因:群落中各个种群在进化过程中通过相互作用逐渐形成的。(2)类型:垂直结构(主要指群落的分层现象)和水平结构(主要特征是镶嵌型)。(3)生态位概念:是指自然生态系统中一个种群在时间、空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系。意义:生态位的分化是群落垂直结构和水平结构的基础,提高了生物利用环境资源的能力。1某校园有一片草坪和一片树林,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。()提示这两个群落中动物都具有分层现象。2洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布,构成群落的水平结构。()3同一物种之间的大鱼吃小鱼不叫捕食,而是种内斗争。()4一块农田中有豌豆、杂草、田鼠和土壤微生物等生物,其中属于竞争关系的是豌豆和杂草。()5乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构。()提示乔木层的疏密程度通过影响阳光透过的程度,进而影响生活在乔木下的草本层的水平结构。1群落中生物的种间关系(1)生物种间关系互利共生寄生竞争捕食3数量坐标图营养关系图常见形式:举例地衣,大豆与根瘤菌蛔虫与人牛与羊,农作物与杂草狼与兔,青蛙与昆虫(2)生物种间关系的判断“同升同降”互利共生,如图甲说明:在竞争力不同的两种生物中,一方因竞争力弱灭绝,而寄生关系中,一般不会淘汰物种。2正确认识群落空间结构(1)高山地区不同海拔处分布着不同的植物类群,该现象是温度影响所致,不属于群落的垂直结构,属于植物的地带性分布。(2)海洋中随水深不同分布着不同的藻类,该现象是受光质(波长)影响形成的,属于群落的垂直结构。3对生态位的理解(1)生态位不只是具体的栖息地,它除了说明栖息地以外,还说明这一物种在群落中处于什么地位和起什么作用。(2)群落中生态位相似的物种要通过竞争相互夺取生态位。生态位越近似的物种,竞争越激烈,选择压力越强。举例:如图为 3 个共存物种对资源利用曲线。图 a 和图 b 中 3 个物种的资源利用状况不同。图 a 中 3 个物种的生态位狭窄,种内斗争激烈;图 b 中 3 个物种的生态位重叠程度大,种间竞争激烈。4结果:a其中一个物种趋于灭绝。b生态位发生分化,减少或排除了相互竞争,共存下来。c出现优势物种。(3)生态位分化的意义:提高了生物利用环境资源的能力。生态位的多样性是群落结构相对稳定的基础。有人认为如图所示的现象是一个群落中的垂直结构,你认为呢?请说明理由。提示不是。高山植被的垂直分布是随海拔高度升高,温度下降明显,从而导致不同海拔高度植被分布不同,依次为阔叶林针叶林高原草甸苔原。这种状况与地球南(北)半球随纬度升高植被分布的原理相同,属于植物的地带性分布,不是群落垂直结构中的分层现象。考查生物群落及种间关系1科技人员选取某地同一自然条件下三处不同类型的茶园,进行物种丰富度的调查,结果如如图。据图判断下列叙述正确的是()5a纯茶园里只有茶树一个物种b杉茶间作园各物种的种群密度在 10 月份时最大c梨茶间作园的物种丰富度在 6 月份时最大d人类生产活动不会改变茶园里的物种数目c据图分析可知,纯茶园里物种有 20 个左右,a 项错误;10 月份的杉茶间作园的物种数量最多,但并不能说明此时各物种的种群密度最大,b 项错误;6 月份时梨茶间作园的物种数最多,c 项正确;人类对茶园进行除草和喷施农药等活动能减少茶园中的物种数,d项错误。2如图表示一片草原上的兔子和狼达到相对稳定状态后一段时间内相对数量变化的趋势,下列相关分析错误的是 ()a甲、乙分别表示兔子和狼的数量变化b狼的k值接近 b 点对应的数值c兔子的k值接近 c 点和 d 点对应的数值d第 3 年狼的数量会因缺乏食物而下降b据图中曲线变化可知,甲的数量最先达到最大值,之后随着乙的数量的增加,甲的数量随之减少,推测甲为被捕食者兔子,乙为捕食者狼,a 正确;k值是指在自然环境不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量,它不是固定不变的,在环境不遭受破坏的情况下,种群数量会在k值附近上下波动,b 错误;种群数量会在k值附近上下波动,从图上分析,兔子的k值应该接近 c 点和 d 点对应的数值,c 正确;据图分析可知,第 3 年时兔子的数量在下降,因此狼的数量会因缺乏食物而下降,d 正确。捕食关系中捕食者与被捕食者的判断技巧图 1图 26(1)若两种生物的最大数量有明显差异,一般数量多的一种为被捕食者,如图 1 中 a 为被捕食者。(2)若两种生物数量相当,则从变化趋势看,先到达波峰的为被捕食者,后到达波峰的为捕食者。即被捕食者变化在先,捕食者变化在后,如图 2 中 a 为捕食者,b 为被捕食者。考查群落的结构3下列关于群落垂直结构的叙述,正确的是()a草原生态系统不具有群落的垂直结构b群落的层次性越明显,动物的数量越多c在群落垂直结构的各层次上栖息的动物都不同d光的穿透性对湖泊中植物的分层分布有重要影响d草原生态系统和其他生态系统一样,具有群落的垂直结构和水平结构,a 错误;群落的层次越明显、分层越多,群落中的动物种类就越多,b 错误;有些动物在群落中栖息在植物群落垂直结构的多个层次,c 错误;水生群落的层次性,即垂直结构,主要由光的穿透性、温度等决定,d 正确。4(2018济南 1 月调研)如图中 a、b、c 分别代表山地、森林、海洋三个不同的自然区域内植物的分布状况。据此判断下列选项中正确的是()a温度是造成这三个区域内植物分布存在巨大差异的主要生态因素ba 处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群,这说明群落具有垂直结构cc 处植物的分层现象主要是因为光照的影响d影响 b 处植物出现明显分层现象的主要因素是水分c对于 a 区域来说,从山底到山顶,温度降低造成了植物分布的差异,对于 b 和 c区域是由于光照强度的变化导致植物分布的差异;a 处不同高度山坡的分布不同的群落,不属于群落的垂直结构;c 处随水深变化,光照是变化的。 群落的演替71概念:随着时间的推移和空间分布的变化,一个群落被另一个群落代替的过程。2演替过程(以裸岩上的演替为例)3群落演替中两种类型的比较类型项目初生演替次生演替起点在一个从来没有植被覆盖的地面,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时间经历时间漫长经历时间较快影响因素自然因素人类活动较为关键实例裸岩上的演替森林砍伐地、弃耕的农田上的演替4.群落演替的趋势自然条件下,群落沿着一定的方向演替:生物种类越来越多,群落结构越来越复杂,总生产量越来越高,稳定性越来越强。5群落演替的影响因素生物群落的演替是群落内部因素(如种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果。(1)群落内部环境的变化是群落演替的动力。群落内优势种群的发展使内部环境不适应自身的发展,却为其他种群的发生创造了有利条件。种内关系和种间关系的动态变化是群落演替的催化剂。物种周而复始的更替,促进群落演替。(2)群落外部环境条件的不断变化也常引发群落演替。(3)人类对群落演替的影响远远超过其他环境因素。6人类活动对群落演替的影响(1)人类活动使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。(2)有利于群落演替的人类活动:退耕还林(举一例)等。(3)不利于群落正常演替的活动:填湖造地(举一例)等。1地衣会比苔藓更早地出现在火山岩上。()82冰川泥上和弃耕农田上的演替都是次生演替。()提示冰川泥上发生的演替属于初生演替。3若时间允许,弃耕的农田总能形成森林。()提示弃耕农田形成森林还需要适宜的环境条件。4次生演替的速度比初生演替的速度快。()5海岛旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行。()6动物群落的演替与光照无关。()提示决定群落演替的根本原因存在于群落内部,但群落之外环境条件的不断变化,也常成为群落演替的重要因素。1群落演替的特征(1)方向:一定的方向性。自然条件下,群落的演替一般朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展。(2)能量:群落的有机物总量增加。(3)营养结构变得复杂,物种多样性增加。2群落演替的原因分析(1)环境不断变化,为群落中某些物种提供有利的繁殖条件,而对另一些物种生存产生不利影响。(2)生物本身不断进行繁殖、迁徙。(3)群落内部由于生命活动造成内部环境改变。(4)种内和种间关系不断发生变化。(5)人类活动的干扰。1在光裸的岩石上开始的演替和从森林被全部砍伐的地方开始的演替中,一般来说,若要演替到相对稳定的森林阶段,上述两个演替中次生演替所需的时间短,请分析其主要原因。提示形成森林需要一定的土壤条件,上述次生演替起始时即具备该条件,而从裸岩开始的演替要达到该条件需要漫长的时间。2据调查,近 5 万年以来,某地区由于气候越来越干燥,森林逐渐被灌丛取代,这也是自然界存在的一种演替类型。近 50 年来,由于人类过度开垦,导致局部灌丛出现了荒漠9化。该现象表明什么?提示与该地区具有的自然演替相比,人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度变快,但演替的方向未发生改变。考查演替类型及过程分析1(2019北京市朝阳区高三期末)大兴安岭某林区发生中度火烧后植被演替的过程见如图。有关叙述正确的是()a该火烧迹地上发生的演替是初生演替b图中各群落都有垂直结构和水平结构c草本、灌木、乔木丰富度的变化趋势一致d在针叶林群落中的优势种是草本植物b该火烧迹地上发生的演替是次生演替,a 错误;图中各群落都有垂直结构和水平结构,b 正确;草本和灌木的丰富度变化一致,与乔木丰富度的变化不同,c 错误;在针叶林群落中的优势种是针叶乔木,d 错误。2(2019辽宁省朝阳市高三模拟)顶极群落是群落演替的最终阶段,只要不受外力干扰,就能永久维持稳定。如图表示不同环境下的顶极群落类型。请回答下列问题:(1)顶极群落的类型主要受_等环境因素的影响。北极地区的顶极群落最可能是_。图示中热带雨林的抵抗力稳定性最强,这是因为_。(2)由于雷电引发火灾,某火山岛上的森林被烧毁后发生的演替属于_。与火山10爆发造成森林被毁灭后发生的演替过程相比,此演替过程形成顶极群落所需的时间更_(填“长”或“短”),原因是_。(3)流入生态系统的总能量是指生产者固定的总能量。在形成顶极群落之前,该能量一般_(填“大于” “等于”或“小于”)生物群落呼吸消耗的总能量。解析(1)据图分析,顶极群落的类型主要受年平均温度和年平均降水量等环境因素的影响;北极地区温度低、降水量低,因此其顶极群落最可能是苔原;热带雨林中生物种类多、营养结构复杂,自我调节能力强,因此热带雨林的抵抗力稳定性最强。(2)某火山岛上的森林被烧毁后发生的演替属于次生演替;历经火灾后的森林还基本保留着原来的土壤条件和植物的种子或其他繁殖体,因此与火山爆发造成森林被毁灭后发生的演替过程相比,此演替过程形成顶极群落所需的时间更短。(3)在形成顶极群落之前,群落的总生产量增加,群落的有机物总量增加,说明生产者固定的总能量大于生物群落呼吸消耗的总能量。答案(1)年平均温度和年平均降水量(或温度和降水量)苔原热带雨林中生物种类多、营养结构复杂,自我调节能力强(2)次生演替短历经火灾后的森林还基本保留着原来的土壤条件和植物的种子或其他繁殖体(3)大于群落演替类型的判断方法(1)从起点上判断:起点为从没有过植被或原有植被被彻底消灭的环境是初生演替。起点为只是失去了原有植被的环境是次生演替。(2)从时间速度上判断:经历的时间长,速度缓慢的是初生演替。经历的时间短,速度较快的是次生演替。考查群落演替的趋势及影响因素分析3在建设“森林城市”时,欲通过人工造林使荒坡逐渐演替为森林。下列对演替过程中图中曲线和曲线的生物学含义的描述全都正确的是()a为土壤中的有机物量,为生态系统物种的多样性程度b为土壤中的微生物数量,为生态系统的结构稳定性c为生态系统的恢复力稳定性,为群落垂直结构的层次性d为群落呼吸消耗的有机物量,为生态系统的抵抗力稳定性c从光裸的岩地上最终演替出森林的过程中,土壤中有机物量是增多的,生态系统物种的多样性程度增多,土壤中的微生物数量增多,生态系统的结构稳定性增大,生态系11统恢复力稳定性降低,群落垂直结构的层次性愈加明显,群落呼吸消耗有机物量增大,生态系统抵抗力稳定性增大。4(2019福建省高三质检)治理沙漠要遵循自然规律,我国治理沙漠成就突出,被联合国誉为“全球治沙样本” 。某沙地植被发生自然演替,大致要经历以下几个阶段:流动沙地半流动沙地白沙蒿群落半固定沙地油蒿白沙蒿群落固定沙地油蒿群落固定沙地油蒿本氏针茅苔藓群落地带性的本氏针茅草原迅速沙化。回答下列问题:(1)区别不同群落的重要特征是_。(2)白沙蒿是流动沙地上的“先锋”植物,能固定流沙改变环境,油蒿因此能够生长,并在竞争中处于优势。这说明生物与生物、_之间在相互影响中不断进化和发展。(3)油蒿根系发达、抗风沙,本氏针茅根系浅、不抗风沙。据此判断,最好在沙地植被自然演替的第_阶段适度干预治理,防止迅速沙化。人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的_进行。解析(1)区别不同群落的重要特征是物种组成。(2)白沙蒿是流动沙地上的“先锋”植物,能固定流沙改变环境,油蒿因此能够生长,并在竞争中处于优势。这说明生物与生物、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。(3)油蒿根系发达、抗风沙,本氏针茅根系浅、不抗风沙。据此判断,应当在本氏针茅出现阶段进行干预,故最好在沙地植被自然演替的第阶段适度干预治理,防止迅速沙化。人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。答案(1)物种组成(或物种丰富度)(2)生物与无机环境(3)速度和方向 统计土壤动物的丰富度(实验)1实验原理(1)土壤条件:不仅为植物提供水分和矿质元素,也是一些小动物的良好栖息场所。(2)土壤动物是指一生或一生中某个阶段在土壤中生活,并对土壤产生一定影响的动物。一般按体型和习性将土壤动物分为四类:微型土壤动物:体宽一般在 100 m 以下,要借助显微镜观察。小型土壤动物:体宽 0.12 mm,肉眼观察比较困难。中型土壤动物:一般体宽 23 mm,在野外需要使用吸虫器采集。大型土壤动物:肉眼可见的,在浅层土壤中活动的大型种类,在野外主要使用采集罐、筛子和镊子等采集。12(3)根据各类动物的体型大小、活动方式,选择不同的样地取样。取样的方法:通常采用取样器进行取样。(4)可采用预先确定的丰富度等级如“很多” “多”等估算物种丰富度。2实验流程选择样地:林下或落叶等腐殖质较为丰富的地方 确定样方与取样:随机取样,选择35个样方(50 cm 50 cm 15 cm),采集样方内的落叶和土壤,将其中的大型土壤动物用取样器或手捡的方法,放入盛有体积分数为70%的酒精的采集罐中样本鉴定与结果统计统计丰富度,等级分为“很多”、“多”、“较多”、“较少”、“少”、“很少”6级完成研究报告)实验结论组成不同群落的优势种是不同的,不同群落的物种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,群落结构也越复杂)1注意事项(1)从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。(2)尽可能多地收集小动物。收集小动物时,根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。(3)从同样营养土壤中采集的样本,多组进行统计比较。(4)命名要准确,并进行分类。(5)远离危险地带,不要破坏当地环境。2取样器取样法误差归纳(1)未能给予最适“诱捕”条件,即未能充分利用土壤动物“趋湿” “避光” “避热”特性,如未打开电灯可导致诱捕到的动物个体减少。(2)未做到土壤类型、取样时间、土层深度保持一致而导致计数误差。(3)对“不知名”的动物不予计数而导致误差(正确做法是记为“待鉴定 xx” ,并记下其特征)。1(2019深圳市高三二模)下列有关调查土壤小动物类群丰富度的说法,正确的是()a标志重捕法或样方法适于调查蚯蚓b调查时间和取样深度影响调查结果13c目测估计法适于统计种群个体大、数量少的群落d通常应尽量在潮湿处取样以满足各种调查目的b蚯蚓在土壤中活动范围小,活动能力强,不采用标志重捕法调查蚯蚓的种群密度,a 错误;不同时间、不同地点、不同土壤深度分布的土壤小动物种类和数量是有差别的,所以调查时间和取样深度会影响调查结果,b 正确;目测估计法适于统计种群类别个数少,但单个种群数量多的群落,c 错误;根据调查的目的不同,所选取的土壤取样点和深度,以及时间可能不同,d 错误。2(2019北京市西城区高三期末)对不同经营强度下毛竹林土壤动物类群进行调查,结果如下表。以下叙述错误的是()土壤动物类群(种/m2)经营强度杂食腐食植食捕食总计粗放经营林(低强度)245314笋竹两用林(中强度)333312笋用林(高强度)13318a常采用标志重捕法调查土壤动物类群的丰富度b土壤中的腐食动物作为分解者有利于物质循环c结果表明过度经营会降低土壤动物的物种多样性d不同的经营强度会改变自然群落的演替方向a由于土壤小动物身体微小,因此一般不适宜用标志重捕法调查土壤动物类群的丰富度,而常用记名计算法和目测估计法,a 错误。3如图是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置,回答以下问题:ab(1)图中 a 装置是_,b 装置是_。(2)图中 a 装置主要利用土壤小动物具有_的习性进行采集。(3)许多土壤小动物不
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本文标题:2021版高考生物一轮复习 第9单元 生物与环境课件+学案(打包12套)苏教版必修3
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