高三生物一轮复习课件：种群和群落新人教版必修3.ppt

高考总复习 生物 第8讲种群的特征及数量变化 第四单元种群和群落 高考总复习 生物 高考总复习 生物 考纲解读 1 怎样估算种群的密度2 种群的数量特征3 建构种群增长模型的方法4 用数学模型解释种群数量的变化5 关注人类活动对种群数量的影响 考向指南 本讲内容中种群数量的变化规律是近几年来的高考重点 从种群密度的调查 海洋捕捞 害虫防治 野生资源的合理利用与保护等生活实际应用出发来考查对调查数据坐标图 种群数量曲线图的分析 如2008年广东卷 广东理基卷 上海卷和海南卷等就有类似的考题 高考总复习 生物 一 调查种群密度的方法 种群在单位面积或单位体积中的个体数称种群密度 种群密度是种群最基本的数量特征 生活在同一块草地上的全部蒲公英在生态学上称一个 若该草地有100m2 有没有办法测出该草地上共有蒲公英多少株 种群 样方法 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每个样方内的个体数 再求其平均值 即为该种群的种群密度估计值 高考总复习 生物 样方法常用的取样方法 五点取样法 等距取样法 探究 结合教材61页 探究 中的方法内容 试调查计算下图中的模拟草地内的蒲公英的种群密度是多少 并讨论下列有关问题 高考总复习 生物 10m 10m 高考总复习 生物 模拟草地中的蒲公英 1 实地调查与刚才的模拟调查有什么异同 模拟草地的调查对象是完全随机分布的 且调查区域是规则的 调查对象与其他物体的区分是显而易见的 因此 采用样方法得到的估算值与真实情况比较容易接近 误差小 而在实地调查中 调查对象的分布往往不是随机的 调查区域也往往不是规则的 还有许多其他因素会干扰和影响调查的准确性 因此 采用同样的方法其结果误差会比较大一些 但是 只要掌握了科学的调查统计方法 其误差会控制在允许的范围之内 高考总复习 生物 2 为什么要强调随机取样 3 样方的多少会影响调查结果吗 为了确保所选择的样方具有代表性 不受主观因素的影响 使通过样方统计的结果 估算值 能更接近真实的情况 样方的数量太少 其统计结果的误差可能就较大 一般而言 样方越多 其统计结果越接近真实情况 但是 样方数量太多 整体取样花费的时间 精力就越多 从统计学上看 一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性 高考总复习 生物 标志重捕法 问题 对活动范围大的鹿能否用样方法进行调查 在被调查种群的活动范围内 捕获一部分个体 做上标记 m 后再放回原来的环境经过一段时间后进行重捕 根据重捕到的动物中标记个体 m 占总个体数 n 的比例 来估计种群的密度 即该种群的个体数 高考总复习 生物 二 出生率和死亡率 出生率是指在单位时间内新产生的个体数占该种群个体总数的比率 死亡率是指在单位时间死亡的个体数占该种群个体总数的比率 出生率大于死亡率时 种群密度增大 三 迁入率和迁出率 一个种群在单位时间内迁入和迁出的个体 占该种群个体总数的比率分别称迁入率和迁出率 高考总复习 生物 四 年龄组成和性别比例 种群中的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例 老年个体 成年个体 幼年个体 增长型 稳定型 衰老型 性别比例是指种群中雌雄个体数目的比例 高考总复习 生物 调查种群密度的方法 小结 样方法 标志重捕法 影响种群密度的因素 出生率和死亡率 直接影响种群密度的重要因素 迁入率和迁出率 直接影响种群密度 年龄组成 预测种群密度变化的重要因素 性别比例 一定程度的影响种群的密度 高考总复习 生物 种群数量的变化 在营养和生存空间没有限制的情况下 某种细菌每20min分裂繁殖一代 1 n代细菌数量的计算公式是 2 72h后 由一个细菌分裂产生的细菌数量是 3 在一个培养基中 细菌的数量会一直按照这个公式增长吗 如何验证你的观点 nn 2n n 2216 不会 可用实验计数法进行验证 高考总复习 生物 五 建构种群增长模型的方法 数学模型 用来描述一个系统或性质的数学形式 数学方法的介入 使我们对大自然有了更多的认识 数学模型在生物学中也越来越表现出强大的生命力 它通过建立可以表述生命系统发展状况等的数学系统 对生命现象进行量化 以数量关系描述生命现象 再运用逻辑推理 求解和运算等达到对生命现象进行研究的目的 孟德尔遗传定律 就是经典的应用数学模型的光辉范例 高考总复习 生物 研究实例 研究方法 细菌每20分钟分裂一次 观察研究对象 提出问题 在资源和空间无限的环境中 细菌种群的增长不受影响的情况下 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 nn 2n 通过进一步实验或观察等对模型进行检验或修正 观察 统计细菌数量 对自己建立的模型进行检验或修正 高考总复习 生物 在理想状态下 细菌每20分钟分裂一次 请填下表 并根据表中数据 绘出细菌种群的增长曲线 高考总复习 生物 六 种群增长的 j 型曲线 自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式 如果以时间为横坐标 种群数量为纵坐标 曲线则大致呈 j 型 某岛屿环颈雉种群数量的增长 高考总复习 生物 j 增长的数学模型 模型的假设 在食物和空间条件充裕 气候适宜 没有天敌等理想条件下 种群的数量每年以一定的倍数增长 假设第二年的数量是第一年的 倍 建立模型 一年后种群数量为 nt n0 t 问题 j 型增长能一直持续下去吗 高考总复习 生物 自然界的资源和空间总是有限的 当种群密度增大时 种内竞争就会加剧 以该种群为食的动物数量也会增加 从而使种群的出生率下降 死亡率增高 当死亡率增加到与出生率相等时 种群的增长就会停止 有时会稳定在一定的水平 将5个大草履虫放在培养液中培养 每隔24小时统计一次草履虫的数量 绘出如右图的坐标图 到第五天以后基本维持在375个左右 k 375 高考总复习 生物 种群经过一定时间的增长后 数量趋于稳定的增长曲线称 七 种群增长的 s 型曲线 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成为环境容纳量 又称k值 问题 种群数量达到k值时 都能在k值维持稳定吗 环境条件的改变 k值也随之发生改变 即改善环境条件可使k值增大 如环境条件受到破坏 则k值将会减小 高考总复习 生物 八 种群数量的波动和下降 在自然界 影响种群数量的因素很多 如气候 食物 天敌 传染病等 因此大多数种群的数量总是在波动中 在不利的条件下 种群数量还会急剧下降甚至消亡 如东亚飞蝗种群数量在20世纪中的波动情况 高考总复习 生物 高考总复习 生物 1 种群的概念2 种群的特征3 种群数量变化 高考总复习 生物 高考总复习 生物 种群的概念 下列叙述中属于种群的是 a 一个池塘里的鱼b 一座山上的树c 一个公园里的草地d 一块油菜地里的油菜 解析 种群是同种生物中许多个体的集合体 一个池塘里的鱼 一般不会由一种鱼组成 一座山上的树也不会是单一的一种树 一片草地里的草也是由许多种草本植物生长在一起所组成的 因此这三个选项的内容都不能称为种群 答案 d 种群的特征 高考总复习 生物 科学家通过对许多作物的产量和种群密度关系的研究 得到下图所示结果 将此结果应用于农业生产时给我们的启示是 a 种群密度为4左右时是甜菜生产的适宜密度b 提高氮元素供应量可大幅度增加玉米的种植密度c 欧防风草根的生长与种群密度无关d 合理密植的目的是提高农作物某部位的产量 解析 从图中可以读出作物的产量和种群密度的关系 甜菜需要根制糖 从根 枝叶 总产量的关系看出 种群密度为4左右不是甜菜生产的适宜密度 玉米产量与密度 土中含氮量有关 在不同含氮量下 玉米种植有不同的密度 提高氮元素供应量可在一定范围提高玉米的种植密度 欧防风草根的总产量在一定范围随密度增加而增加 不同大小的根有适宜的密度要求 直径大于5cm的根密度在2 3之间 而直径大于4cm的根密度在3 4之间 密度在2以下 则不同直径的根以及根的总产量都会受到限制 所以合理密植的目的是提高农作物某些部位的产量 答案 d 高考总复习 生物 种群的数量变化 高考总复习 生物 右图表示种群年龄组成的一种类型 1 此图表示 型的种群 2 此种群中 个体少 个体多 3 据统计 这与我国某阶段的年龄组成大体相似 预测在稍后的一段时间内的发展趋势是 为此 仍应该是国家的基本国策 解析 从图示来看 种群中幼年个体数很多 老年个体数很少 这样的种群正处于发展时期 种群密度会越来越大 是一个典型的增长型的年龄组成类型 种群研究的理论应用于人口研究是具有重要意义的 根据年龄组成可以预测人口发展趋势 由于我国人口在这一段时期内将会增加 因此根据我国国情 计划生育将仍然是基本国策 答案 1 增长 2 年老年轻 3 增加计划生育 高考总复习 生物 研究种群数量变化的方法及在实践中的应用 利用人工合成的性引诱剂 能使害虫的种群密度明显降低 其原理是它能 a 破坏害虫种群正常的性别比例b 抑制害虫生殖器官的发育和配子的形成c 杀死幼小害虫个体d 诱杀害虫的雌性个体 减少排卵 解析 性引诱剂干扰雌雄害虫的正常交尾从而降低出生率 或性引诱剂诱杀雄性个体 使性别比例改变 这是生物防治害虫的方法之一 答案 a 作业布置 金榜1号 生物总复习课时练第269 270页 高考总复习 生物 第9讲群落的结构和演替 第四单元种群和群落 高考总复习 生物 高考总复习 生物 考纲解读 1 识别群落 说出群落水平上研究的问题2 群落的结构特征3 进行土壤小动物类群丰富度的研究4 群落的演替过程5 人类活动对群落演替的影响6 关注我国实行退耕还林 还草 还湖 退牧还草的政策 群落 同一时间内聚集在一定区域中各种生物的集合 做 考向指南 本讲内容中群落的结构和演替是近几年来的高考热点 除考查学生对基础知识的掌握以外 本讲中 土壤中小动物类群丰富度的研究 是课程标准中建议的一项探究活动 我国实行退耕还林 还草 还湖 退牧还草的政策 是有关环境保护的热点问题 如08年广东卷 广东理基卷 上海卷 海南卷和全国卷 等就有类似的考题 高考总复习 生物 高考总复习 生物 一 群落水平上研究的问题 研究池塘群落 池塘中有多少种群 哪些种群在数量上占优势 池塘中各个种群之间的相互关系是怎样的 池塘中群落的演替情况怎样 池塘中的生物群落的空间结构怎样 池塘中各个种群分别占据什么位置 池塘的分布范围和边界如何 高考总复习 生物 二 群落的物种组成 群落中的物种组成是区别不同群落的重要特征 群落中物种数目的多少称为丰富度 我国 我国 物种的丰富度逐渐增大 三 种间关系 资料分析 阅读教材72 73 资料分析 并讨论下列问题 高考总复习 生物 群落中种间的关系 高考总复习 生物 1 捕食 一种生物以另一种生物作为食物 2 竞争 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相互抑制 一时表现为一方占优势 另一方处于劣势甚至灭亡 3 寄生 一种生物 寄生者 寄居于另一种生物 寄主 的体内或体表 摄取寄主的养分以维持生活 4 互利共生 两种生物共同生活在一起 相互依存 彼此有利 高考总复习 生物 时间 数量 0 时间 数量 0 时间 数量 0 捕食 竞争 共生 高考总复习 生物 四 群落的空间结构 垂直结构 1 垂直结构的概念 是指群落在空间上的垂直分化或成层现象 它是群落中各植物间及植物与环境间相互关系的一种特殊形式 2 成层性 乔木层 灌木层 草木层以及地被层 草本植物群落的垂直结构 也具有成层性 根系 根茎等在地下也是按深度分层分布的 群落的成层性 是自然选择的结果 是植物与环境相互矛盾统一的反映 高考总复习 生物 二 群落的空间结构 水平结构 1 水平结构的特点 植物群落水平结构的主要特征就是它的镶嵌性 2 导致镶嵌性出现的原因 植物个体在水平方向上的分布不均匀造成的 从而形成了许多小群落 3 分布不均匀的原因 地形 土壤湿度和盐碱度 光照强度 生物自身生长特点 人和动物的影响等 高考总复习 生物 群落是一个动态系统 它是不断发展变化的 如果群落结构受到干扰或破坏 一些生物的种群消失了 就会有其它一些生物的种群来占据它们的空间 再过一段时间 又会有另一些生物的种群兴起 最后 群落会达到一个相对稳定的阶段 随着时间的推移 一个群落被另一个群落替代的过程 就叫做 演替 群落的演替 高考总复习 生物 五 演替的类型 思考与讨论 阅读教材78 79页的 思考与讨论 1 光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物 而是地衣 因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分 而地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分 高考总复习 生物 2 地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础 为什么苔藓能够取代地衣 通过地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤 并积累起了有机物 这为苔藓的生长提供了条件 而苔藓生长后 由于其植株高于地衣能获得更多的阳光 处于优势地位 其结果是逐渐取代了地衣 高考总复习 生物 3 在森林阶段 群落中还能找到地衣 苔藓 草本植物和灌木吗 能找到这些植物 在群落演替过程中 一些种群取代另一些种群是指优势取代 而不是 取而代之 形成森林后 乔木占据了优势 取代了灌木的优势 但在森林中各种类型的植物都是存在的 阅读教材p80页的弃耕农田上 生物群落的演替 并与裸岩生物群落的演替进行比较 找出其异同点 可从环境和过程上进行比较 裸岩生物群落的演替 弃耕农田生物群落的演替 裸岩阶段 地衣阶段 苔藓阶段 草本植物阶段 灌木阶段 森林阶段 一年生杂草 多年生杂草 小灌木出现 乔木出现成林 恢复成原有的自然群落 高考总复习 生物 初生演替 次生演替 在一个从来没有植被覆盖的地面 或者是原来存在过植被 但被彻底消灭的地方发生的演替 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它繁殖体的地方发生的演替 演替的类型 高考总复习 生物 思考与讨论 阅读教材81页的 思考与讨论 1 你能解释小路周围杂草的这种分布与人类活动的关系吗 至少有两种因素在小路周围的杂草分布中起作用 一是人的践踏 从耐践踏而言 车前草最强 狼尾草次之 狗尾草最弱 二是植物之间的竞争 在远离人践踏的地方 茎秆较高的狗尾草优先获得阳光 车前草等处于劣势 高考总复习 生物 2 如果小路废弃后 会出现 远芳侵古道 晴翠接荒城 白居易 赋得古原草送远别 的景象吗 如果小路被废弃后 人的践踏活动停止了 在路周围会慢慢长出茎秆较高的植物 逐渐成为优势植物 于是 就会出现 远芳侵古道 晴翠接荒城 的景象 六 人类活动可影响群落的演替 高考总复习 生物 七 退耕还林 还草 还湖 毁林开荒 围湖造田的垦殖活动 造成了严重的水土流失 并且成为洪涝灾害频繁发生的重要原因 2003年1月20日起施行 退耕还林条例 在我国24个省1580个县全面启动了退耕还林 还草 还湖退牧还草的浩大工程 若干年以后 这些地区的生态环境有望得到明显的改善 高考总复习 生物 高考总复习 生物 1 生物群落的结构2 群落的演替 高考总复习 生物 高考总复习 生物 考查种群和群落的概念 2009年中山模考 下列种群和群落的说法不正确的是 a 种内斗争发生在种群内b 种间斗争发生在群落内c 种群内会发生捕食关系d 群落内会发生共生关系 解析 本题要求正确地理解种群是生活在同一地点的同种生物的一群个体 即种群内的生物是同一个物种 所以其内部生物的关系应为种内关系 种内互助或种内斗争 群落是指在一定时间内 生活在一定区域内的各个生物种群相互联系 相互影响而形成的有规律的集合体 即群落包含各个物种 除包括各种种内关系外 也应该包含各种种间关系 种间互助 捕食 竞争 寄生等 答案 c 考查生物群落的特征 高考总复习 生物 对植物群落生长的分层现象解释不正确的 a 分层现象是植物群落对环境的一种适应b 决定分层现象的环境因素除光照外 还有温度和湿度等c 种植玉米时 因植物群落分层现象的存在 所以要合理密植d 在农业生产上 可以充分利用分层现象 合理搭配种植的品种 解析 群落的分层现象是植物群落与环境条件相互联系的一