高中生物学业水平测试资料 第4章 种群和群落教学案新人教版必修3.doc

第4章 种群和群落学习目标节次学习目标1种群的特征1.列举种群的特征。2.尝试用样方法调查种群密度。2种群的数量变化1.说明建构种群增长模型的方法。2.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。3.用数学模型解释种群数量的变化。4.关注人类活动对种群数量变化的影响。3群落的结构1.识别群落，说出群落水平上研究的问题。2.描述群落的结构特征。3.尝试进行土壤中小动物类群丰富度的研究。4群落的演替1.阐明群落的演替过程。2.说明人类活动对群落演替的影响。3.关注我国实行退耕还林、还草、还湖，退牧还草的政策。基础知识回顾种群的概念：在一定的自然区域内同种生物的 一、种群的特征种群密度概念：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，就是 。它反映了种群在一定的时期的数量，但不能反映种群的 。估算法样方法：在被调查种群的分布范围内 选取若干个样方，计算每个样方的种群密度，以 样方的种群密度的 作为该种群的种群密度的估算值。标志重捕法：适用于活动能力 ，活动范围 的动物逐个计数法：适用于分布范围 ，个体 的种群调查方法概念：在单位时间内新产生或死亡的个体数目占 的比率。意义：决定种群大小和种群密度的重要因素。对一个自然种群来说，影响种群数量变动的主要因素是出生率和死亡率。出生率和死亡率概念：单位时间内迁入和迁出的个体，占该种群 的比例。意义：直接影响种群的数量变动，如城市人口的变化。迁入率和迁出率类型概念：一个种群中各年龄期的个体数目的比例。意义：预测未来种群动态变化。年龄组成是预测种群密度未来变化趋势的重要依据，是作为预测一个种群的种群数量的决定因素。年龄组成类型图例年龄比例出生率与死亡率大小种群密度变化年幼个体大于年老个体数出生率死亡率增大各年龄期个体比例适中出生率死亡率稳定年幼个体小于年老个体数出生率死亡率减小概念：种群中雌雄个体数目的比例意义：直接影响出生率，间接影响种群密度性别比例二、种群的数量变化培养液中酵母菌种群数量的动态变化计划的制定和实验方法：培养一个酵母菌种群通过显微镜观察，用“血球计数板”计数7天内10ml培养液中酵母菌的数量计算平均值，画出“酵母菌种群数量的增长曲线”结果分析：空间、食物等环境条件不能无限满足，酵母菌种群数量呈现“S”型曲线增长实验研究方法：建构数学模型的步骤观察研究对象，提出问题 根据实验数据，用适当的 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 种群增长的“J”型曲线模型假设：在 条件充裕，气候适宜、没有 等理想条件下，不受资源和空间的限制，种群的数量每年以 增长，第二年的数量是第一年的 倍。它反映了种群增长的潜力。建立模型：t年后种群数量为：Nt= 曲线：呈 型应用：大熊猫栖息地遭到破坏后，由于食物减少和活动范围缩小，其K值变小，因此，建立自然保护区，改善栖息环境，提高K值，是保护大熊猫的根本措施；对家鼠等有害动物的控制，应降低其K值。成因：自然资源和空间总是 的，当种群密度增大时，种内竞争 ，以该种群为食的动物的数量也会 ，使该种群的出生率 ，死亡率 。当死亡率增加到与出生率 时，种群的增长就会停止含义：种群经过一定时间的增长后，数量 的增长曲线K值：又称 ，在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的 种群增长的“S”型曲线种群数量的波动和下降的原因自然因素：气候、天敌、 等人为因素：如过度捕捞、乱砍滥伐等 三、群落的结构群落的概念：同一时间内聚集在一定区域中 。在群落水平研究问题主要是某一群落中的 多少，各种群之间的 ，群落的 及群落的空间结构等方面。 （同生共死）： 两种生物共同生活在一起，相互依赖、彼此有利，分开后双方或一方不能生存。如豆科植物与根瘤菌；人体中的有些细菌；地衣是真菌和藻类的共生体 （此长彼消、此消彼长）：一种生物以另一种生物为食物的现象。分开对被捕食者有利。如：兔以植物为食；狼以兔为食。 （你死我活）：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。竞争的结果常表现为 ，有时表现为一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡。分开后对双方都有利。如：大小草履虫；水稻与稗草等。 （寄生者不劳而获）：一种生物寄居在另一种生物体内或体表，从那里吸取营养物质来维持生活的现象（被寄生者叫宿主）。分开后，寄生者难以单独生存，而对宿主生存有利。群落的物种组成：是区别 的重要特征。群落中物种数目的多少称为 ，与纬度、环境污染有关。其研究方法通常有两种，即 法和 法种间关系垂直结构：在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象（主要受 的影响）水平结构：由于 、 和盐碱的差异、光照强度的不同等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异意义：提高了生物利用环境资源的能力。群落的空间结构四、群落的演替初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来 ，但是被 的地方发生的演替。如 、 、 的生物群落的演替。过程：裸岩阶段 阶段 阶段 阶段灌木阶段 阶段次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的 基本保留，甚至还保留有植物的 和 的地方发生的演替。如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。过程：弃耕农田一年生杂草多年生杂草灌木乔木退耕还林、还草、还湖概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落 的过程。类型人类活动对群落演替的影响：人类活动会使群落然演替按照不同于自然演替的 和 进行。为了促进生物群落的自然演替，保持好自然环境，处理好经济发展和 、 、 的关系，走可持续发展的道路，我国政府在一些破坏严重的地区，提出了 、 、 ， 伟大生态工程，保持好生态环境。重点难点透析一、种群密度的调查方法1、样方法常用于植物种群密度，昆虫卵的密度，蚜虫、跳蝻的密度等。（1）取样的关键是随机取样，不允许掺入任何主观性，否则，就难以避免调查人员想获得调查属性的心理作用，往往使调查结果偏大。（2）取样方法五点取样法：适用于总体为正方形；等距取样法：适用于总体为长方形时（3）调查植物种群密度时，对植物种类的选择。调查乔木和双子叶草本植物比较容易，而调查一些丛生小灌木，丛生或蔓生的草本单子叶植物，从地上部分难以辨别一株还是多株，所以初学者选择双子叶草本植物调查。（4）计数原则。若有正好长在边界线上的，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。如右图注意：图甲为方形样方，图乙为圆形样方，实心圈示统计或测量的个体，虚线表示圆形样方的直径。2、标志重捕法（1）概 念：在被调查动物种群的活动范围内捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间（标志个体与未标志个体重新充分混合分布）后，进行重捕，据重捕动物中标记个体数占总个体数的比例，来估计种群密度。（2）前提条件：标志个体与未标志个体在重捕时被捕的概率相等。在调查期内没有新的出生和死亡，没有迁入和迁出。（3）适用范围：活动能力强和范围大的动物。哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等动物。（4）注意事项：标志不能过分醒目。标志物和标志方法必须对动物的身体不会产生对于寿命和行为的伤害。标志符号必须能够维持一定的时间，在调查研究期间不能消失。（5）计算公式二、种群特征间的相互关系种群密度是种群最基本的数量特征。种群密度越高，一定范围内种群数量越多。种群数量与种群密度呈正相关。对一个自然种群来说，影响种群数量变动的主要因素是出生率和死亡率。出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群数量的直接因素。年龄组成是预测种群密度未来变化趋势的重要依据，是作为预测一个种群的种群数量的决定因素。性别比例在一定程度上也能够影响种群数量的变化。年龄组成和性别比例通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度和种群数量。影响种群数量的主要因素：年龄组成、性别比例、出生率和死亡率。三、比较“J”型曲线和“S”型曲线项目“J”型曲线“S”型曲线含义指在食物(养料)和空间条件充裕，气候适宜、没有敌害等理想条件下，不受资源和空间的限制，种群的数量往往会连续增长。它反映了种群增长的潜力。指种群在一个有限的环境中增长时，当种群数量达到环境条件所允许的最大值（环境容纳量，K值）时，种群数量将停止增长，有时会在最大容纳量上下保持相对稳定。一般情况下，种群数量为1/2K时，增长速率达最大值。前提条件环境资源无限环境资源有限保持不变随种群密度上升而下降种群增长率保持稳定随种群密度上升而下降种群增长速率随种群密度上升而上升随种群密度上升而上升，到一定密度再下降K值（环境容纳量）无K值种群数量在K值上下波动曲线四、种间关系的比较类型曲线图例箭头图例种间关系互利共生两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等。捕食捕食者种群的数量和猎物者种群的数量呈周期性的波动，且捕食者数量高峰变动滞后于被捕食者。竞争C代表共同的生活条件，结局有三，两种群个体间形成平衡；A取代B；二者在空间、食性、活动时间上产生生态位的分离。寄生寄生种群A得利，宿主种群B有害，寄生物一般比宿主小，如蛔虫与人。第4章种群和群落基础闯关一、单选题 1某一自然湖泊中，经生物资源调查发现，湖水中生活着鱼类、虾类、蟹类和各种水生植物及藻类，其中武昌鱼生活得特别良好，请问：其中称为种群的是A. 鱼类 B. 武昌鱼 C. 虾类 D.水生植物2下列各项中，可以称为种群密度的是 A.l平方公里内人口的数量 B.1立方公里的水域内鱼的数量C.1公顷森林中生物的数量 D.1平方千米草地中各种害虫的数量3无花果的隐头花序内壁着生有雄花、雌花和一种专供榕小蜂繁殖的中性花,榕小蜂必须在这种中性花上产卵繁殖后代,无花果依靠榕树小蜂的活动为其传粉无花果和榕小蜂之间的这种关系属于 A.互利共生 B.寄生 C.竞争 D.捕食4在江苏盐城的麋鹿自然保护区，对麋鹿种群数量的变动起决定作用的是其 A. 种群密度 B.年龄组成 C 性别比例 D.出生率和死亡率5 捕蝇草的两片叶子呈蚌壳形张开，当小虫进入触动腺毛，两片叶子合拢，将虫体消化吸收营养。这种关系在生物学上被称为 A.竞争 B.捕食 C.寄生 D.互利共生6生物群落的结构在垂直方向上 A.大多具有明显的分层现象 B.有的有分层现象，有的没有分层现象C.森林中有分层现象、草原上没有分层现象 D.植物有分层现象，动物没有分层现象7在一块面包上有一个霉菌，如果在其他条件都适宜的情况下，其数量变化在一天内最可能的是呈 A.“J”型曲线增长 B.“S”型曲线增长 C.“J型或“S”型曲线增长 D.无规律增长8某地3年前新办了一个养兔场，由原来不到50只的长毛兔繁殖到现在的上万只。从种群的年龄组成分析，该种群属于 A.稳定型 B.增长型 C.衰退型 D.新生型9森林群落中有植物垂直分层的现象，这种现象主要与哪一因素有关A.温度 B.湿度 C.阳光的光照强度 D.阳光的光照长短10 近十几年来，我国东部沿海城市人口密度显著增长，造成这一现象的主要原因是A.年龄组成呈增长型 B.出生率大于死亡率C.性别比例适当 D.迁入率大于迁出率11下列实例中，不能构成群落的是 A.亚马逊河谷的热带雨林B.大兴安岭的红松林 C.无菌培养基被污染后长出的共生菌落D.无菌培养基上接种后长出的大肠杆菌菌落12下面是对某种草本植物种群密度的取样调查，其操作步骤正确的是 确定调查对象 选取样方 计数 计算种群密度 挖出所有个体A. B. C. D.13下列情形中，两个不同群体间的竞争最为激烈的是 A.一个群体比另一个群体大得多 B.两个群体亲缘关系密切C.两个群体的生态位相似，彼此重叠 D.两个群体的生殖方式相同14下列实例中，属于捕食关系的是 A.某些水体中的鲈鱼成体以本物种的幼鱼为食B.大猫熊主要以箭竹的嫩枝和嫩叶为食 C.动物饮水D.水蛭用口器刺破河蚌体表吸食血液 15下列关于种群的叙述中，不正确的是 A.种群个体之间可相互交配繁殖 B.一个种群由同种全部个体组成 C.种群的个体数量是经常变动的 D.种内斗争不利于种群的发展16一块棉田中棉蚜虫种群是指该田中的全部 A.幼蚜虫 B.有翅成熟蚜虫 C.无翅成熟蚜虫 D.幼蚜虫和有翅，无翅成熟蚜虫17赤拟谷盗和杂拟谷盗是两种仓库害虫，在不同的温度和湿度的试验条件下，两种拟谷盗的相对数量()的变化如下表所示。这两种拟谷盗的关系属于 仓库条件高温高湿高温干燥中温高湿中温干燥低温高湿低温干燥亦拟谷盗10010861330杂拟谷盗090148797100A.种内互助 B.种内斗争 C.种间竞争 D.互利共生18在光裸的岩地上首先定居的生物是A.地衣 B.苔藓 C.土壤微生物 D.草木植物19生活在一个生物群落中的两个种群(A.、B.)的数量变化如右图所示。下列判断中，正确的是 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种群为“S”型增长，其增长受本身密度制约D. b种群为“J”型增长，始终受到a种群的制约20农贸市场上有新鲜的白菜、萝卜、大葱、蘑菇，活的鸡、猪，以及附着在上面的细菌等生物，它们共同组成一个 A.种群 B.群落 C.生态系统 D.A.B.C.都不是二、简答题 21下图为一种生物的3个种群的年龄组成曲线图。请据图回答： 1 如果不考虑其他因素，种群A.和种群B.未来个体数量的变化趋势是：A ，B 。如果有一种外来生物入侵，并以种群C.的幼体为食，这将使种群C.的年龄组成发生变化，请在右面坐标图中用曲线表示这种变化。 22阅读下列材料，回答有关问题： 材料1 在20世纪30年代，人们将环颈雉引入到美国的一个鸟屿。在1937年到 1942年间，这个岛上环颈雉的实际增长情况如图l所示。 材料2 有一位生态学家曾经做过一个实验：在05mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如图2所示的结果。 (1)材料1中这个环颈雉种群的增长大致符合“ ”型曲线，其原因是 。请在图中画出种群增长曲线。(2)材料2中的大草履虫在这个实验环境条件下的K值是 。种群增长大致符合“ ”型曲线请在图中画出种群增长曲线。23专家对两个经营多年的养猪场进行检查，其结果如右图所示，请据图回答：(1) 曲线显示，经营最好的是 养猪场，理由是它维持较高的 个体，而 个体数少，说明产销两旺，兴旺发达。(2)从图中信息看，经营最差的是 养猪场，理由是 (3)经营较差的是 养猪场，理由是由于 猪积压而销路不畅。(4)图中信息显示，成功的养猪场应该使猪群常处于发展时期的增长型，在经营上处理猪群的原则是：留 ，卖掉 ，使种群的 保持恒定，让猪群的类型处于 24下表表示在烧杯中加入枯草浸出液，烧杯中的枯草杆菌以其中的有机物为食，过几天（d）后放入大草履虫，再过一段时间后，放入双小核草履虫，它们均以枯草杆菌为食。这3种生物在浸出液中数量增减情况综合为下表。试根据表中提供的数据绘制A.、B.、C.数量增减曲线图，并据图回答：试验材料生物数量个mL-11d2d3d4d5d6d7d8d9d10d枯草杆菌(A)1805604016080160140506070大草履虫(B)60807060504000双小核草履虫(C)20406080100120(1)枯草杆菌与草履虫之间构成 关系， 两种草履虫之间又构成了 关系。(2)A有时下降的原因是 ，(3)B下降的原因是 。25美洲某草原为保护鹿群，自1907年开