高中生物必修三《种群和群落》课件

1、种群和群落,1,调查种群密度的方法,样方法,标志重捕法,种群的特征,种群密度（最基本的因素,出生率和死亡率（决定因素,迁入率和迁出率,年龄组成和性别比例,种群的数量变动,构建种群增长模型的方法,种群增长j曲线,种群增长s曲线,种群数量变动波动和下降,群落结构,群落水平上研究的问题,群落的物种结构,群落的空间结构：垂直结构和水平结构,群落的演替,初级演替和次级演替,人类活动对群落演替的影响,2,种群：在一定的自然区域内,同种生物的全部个体形成种群,种群的要点： 、一定的空间：这个空间内的同种生物与外界 的个体隔离。 、一种生物的全部个体，个体之间相互联系,举例：一块油菜园的油菜，一个草原上 所有

2、的黄牛,3,1）样方法：多用于植物、某些昆虫卵、作物植株上的蚜虫、跳蝻等种群,在被调查种群的分布范围内，随即选取若干个样方，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估计值,a.样方的多少、样方的大小,一般草本植物以1m2的正方形为宜，灌木以16m2，乔木以100m2,b.取样的方法：五点取样法、等距取样法,c.取样的关键（选取代表性样本的一般原则,随机取样，样本数量足够大，不能掺入主观因素,边缘效应：样方边缘上的个体，一般而言，样方的顶边、 左边及左角处的个体统计在内，其他边缘不做统计,1.种群密度的概念： 2.调查种群密度的方法,4,

3、标志重捕法（活动能力比较强的动物,5,设某种群的总数为n ，第一次捕获标记的个体 为m，第二次重捕的个体数为n，其中已标记的为m， 则: n:m=n:m,调查某草原田鼠数量时，在设置1公顷的调查区域，放置100个捕鼠笼。一夜间捕获鼠32只，将捕获的鼠经标记后在原地释放。数日后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼，这次共捕获30只，其中有上次标记过的个体10只，那么该地区田鼠种群的个体总数是多少,6,注意事项,标记个体在种群要均匀分布 没有较多的个体出生或死亡以及迁入和迁出 标记物和标记方法必须对动物的身体不会产生寿命和行为的伤害 标志不能过于醒目 标记符号必须能够维持一定时间，在调研期间不能消失

4、,7,用“样方法”调查蒲公英种群密度的过程是( ) 选取一个该种群分布比较均匀的长方形地块，将该地按照 长度画成10等份，在每份的中央划一个大小为1m2的样方 选取一个该种群分布比较密集的长方形地块，将该地按照 长度画成10等份，在每份的中央划一个大小不同的样方 计数每个样方内该种群数量,取其最大值作为种群密度的估计值 计数每个样方内该种群数量,取其平均值作为该种群密度的估计值 a b c d,b,8,种群中各年龄期个体所占比例,幼年(尚无生殖能力) 成年(有生殖能力) 老年(丧失生殖能力,年龄组成和性别比例,年龄组成,年龄的三个阶段,9,年龄组成一般分三种类型,年龄组成：预测种群的变化趋势,

5、10,性别比例,1）雌雄相当型： 类型多见于高等动物。 （2）雌多雄少型：常见于人工控制的种群及蜜蜂等 （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。如家白蚁等营社会性生活的动物,性别比例的应用： 利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的性别比例，从而达到杀虫效果,间接影响种群密度的变化,11,农业上为了有效地降低有害昆虫的种群密度，常采用在 田间施放人工合成的性引诱剂的方法来治理，性引诱剂的治理主要是达到（ ） a改变昆虫性别比例 b降低昆虫的出生率 c增加昆虫的死亡率 d改变昆虫的年龄组成,b,12,出生率和死亡率(通常以a表示,出生率：种群中

6、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,c.出生率死亡率种群密度,增加,降低,趋于稳定,要控制人口过度增长，必须降低出生率,13,迁入和迁出率,某种群单位时间内迁入或迁出的个体占该种 群个体总数的比率，分别称为迁入或迁出率:对城市的考察要重视迁入和迁出,14,数学模型的建构步骤,研究实例,研究方法,细菌每20min分裂一次,在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响,nn=2n n代表细菌数量，n表示第几代,观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正,15,j

7、”型增长的数学模型,1、产生条件,理想状态食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等,n0为起始数量， t为时间，nt表示t年后该种群的数量，为年均增长率,2、种群 “j”型增长的数学模型公式,nt=n0 t,种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的倍,种群数量,时间,16,调查发现某种一年生的植物(当年播种当年开花结果)的种群在存在下列情形： （1）因某种原因导致该植物中大约只有80%的种子 能够发育成成熟植株。 （2）该植物平均每株可产生400粒种子。 （3）该植物为自花传粉植物。目前种子数量为a，则t年后该植物的种子数量n可以表示为（,a. 320at,b. 400ax0.8t,c

8、. ax320t,d. 0.8ax400t,c,17,在食物（养料）和空间等有限的条件下，种群数量呈现s型增长趋势,18,k值：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,种群增长的“s”型曲线:种群数量达到环境所允许的最大值（k值）后，将停止增长并在k值左右保持相对稳定,k/2,19,20,如果长期过度捕捞，种群数量的恢复需较长时间。 如果外界的环境发生剧烈变化，种群还有可能绝灭,种群数量变化的应用,捕捞量的确定,k/ 2,捕捞量至k/2值 资源再生能力最强，有利于种群的可持续发展，又获得较大收益,21,如图表示有限环境中某一种群增长的曲线。下列有关叙述 正确

9、的是 （ ） k值是环境条件所允许达到的种群数量最大值,在k值时，种群的增长率最大 如果不考虑迁入迁出等其它因素，在k值时出生率等于 死亡率 假设这是鱼的种群，当种群达到k值时开始捕捞，可持 续获得最高产量 a b c d,22,影响种群数量变化的因素,气候、食物、被捕食、传染病、人类活动等,大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡,四、种群数量的波动和下降,23,补充实验：培养液中酵母菌种群数量的变化,实验原理： 酵母菌是兼性厌氧型微生物 养分、空间、温度和有毒代谢物等是影响种群数量增长的限制因素 在理想的环境下，酵母种群呈j型曲线；在有限的环境下，酵母种群呈

10、s型曲线。 实验材料：血球计数板， 肉汤培养基 实验步骤：配制培养基 灭菌 接种 培养 计数,24,实验要注意的几个事项,1 酵母计数方法：抽样检测法：边缘效应（计数上边线和左边线上的细胞数） 2 本实验不需要设置对照实验，因为本实验在时间上已经形成前后自身对照 3 本实验需要做重复实验，能提高实验数据的准确性 4 如果每个方格内的酵母过多，可用无菌水清洗,25,酵母菌的新陈代谢类型:兼性厌氧型,无氧呼吸,有氧呼吸,26,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,包括这个区域内所有有生命的物质 必需包括生产者、分解者和消费者,27,一、群落的物种组成,针叶林,苔 原,

11、热带雨林,常绿阔叶林,落叶阔叶林,28,物种的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。 不同群落其优势种不同,探究：土壤中小动物类群丰富度p75页,采集方法,取样器取样,丰富度统计方法,1.记名计算法,2.目测估计法,29,二、种内与种间关系,种内关系,1.种内互助,指同种生物的不同个体之间的分工合作、互相帮助的现象,例如：蚂蚁、蜜蜂等营群体生活的昆虫,2.种内斗争,指同种生物个体之间，由于争夺食物、空间或配偶等发生的斗争,30,两种或者两种以上生物相互争夺资源和空间,生物数量,时间,生物a,生物b,生物a,生物b,生物数量,时间,31,捕食,生物数量,时间,生物a,生物

12、b,一种生物以另一种生物作为食物数量 “先增加者先减少，后增加者后减少,生物a为被捕食者，生物b为捕食者,32,生物数量,时间,a宿主(寄主,b寄生虫,寄生：对寄主有害，对寄生生物有利,生物数量,时间,a宿主(寄主,b寄生虫,体表寄生,体内寄生,33,互利共生,切叶蚁与真菌,生物a,生物b,相互依存，彼此有利， “同生死，共患难,生物数量,时间,34,种间关系,“”表示有利，“”表示有害,彼此有利 相互依存,地衣、根瘤,一方有利 一方受害,彼此抑制,种群a得利种群b有害,蛔虫和人,水稻和稗草,羊与草 狼与羊,35,1.下图为生活在同一培养缸中的两个群体m和n的种群 密度变化曲线。对曲线的下列解

13、释，正确的是： am以n为食 bn以m为食cm与n无捕食关系dm和n的数量改变相同,b,2.弗莱明发现，在细菌培养基中偶然出现的青霉菌周围，没有 细菌生长，经持续的研究，他分离出了青霉素.右图中能正确表示 青霉菌与其他细菌（以金色葡萄球菌为例）之间关系的是（） a、图，b表示青霉菌 b、图，a表示青霉菌c、图，a表示青霉菌 d、图，b表示青霉菌,c,36,三、群落的空间结构,垂直结构的概念：是指群落在空间上的垂直分层现象,一）群落的空间结构垂直结构,1)引植物分层的主要原因是：光照强度,2)引起动物分层的主要原因是：食物、栖息场所等,3)引起水域分层的主要原因是：阳光、温度、食物和含氧量,37

14、,不同种群在水平方向上的分区现象,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,38,群落演替的概念,随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，就叫做演替。 生物演替发展的趋势：物种多样化，结构复杂化，功能完善化,39,群落的演替类型,1.初生演替(primary succession) 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。如：沙丘

15、、火山岩、冰川泥上进行的演替,40,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（乔木阶段,群落演替的类型,裸岩上的演替,41,2. 次生演替(secondary succession) 原有的植被虽已不存在，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的繁殖体（如能发芽的地下茎）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,42,一年生杂草,多年生杂草,小灌木,灌木林,乔木（树林,所有弃耕的农田都能演替成树林吗,弃耕农田上的演替,比较弃耕农田上的演替与裸岩上的演替过程,43,过度放牧、 导致草原退化,过度砍伐、 导致森林破坏,污水排放， 破坏水域生物群落,人类活动的影响,人类活动的影响：使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行,44,下面是反映人与环境关系的三种模式图，请分析回答,1）下列对“环境容量”的理解错误的是（多选）a环境容量是指生态系统对人口的承载能力b随着生产的发展，环境容量在不断加大c.人类可以局部地改造环境，从而使人口数量超越环境容量 d.生态环境的平衡是人类生存的前提和人类改造自然的基础,bc,45,2）按照人与环境关系的理想程度排列，三种模式