生物群落的基本单位——种群

1、生物必修生物必修3生物必修生物必修3回顾：生命系统的结构层次回顾：生命系统的结构层次细细胞胞组组织织器器官官系系统统个个体体种种群群群群落落生生态态系系统统生生物物圈圈生物必修生物必修3生物必修生物必修3生物必修生物必修3列举列举说出说出说明说明学习目标学习目标生物必修生物必修3生物必修生物必修3生物必修生物必修3想一想：想一想：（1 1）日常生活用语中的鱼，老鼠，蛇，牛，羊，）日常生活用语中的鱼，老鼠，蛇，牛，羊，鸟等，鸟等，分别分别叫（叫（ ） A.A.一类动物一类动物 B.B.一种动物一种动物 C.C.种群种群 （2 2）生活在一个养鱼池中的生物有浮游动物，）生活在一个养鱼池中的生物有浮

2、游动物，浮游植物，各种鱼类，还有多种微生物，浮游植物，各种鱼类，还有多种微生物，每种每种生生物的总和构成了什么？物的总和构成了什么？生物必修生物必修3非洲草原上的斑马种群非洲草原上的斑马种群生物必修生物必修3神农架的金丝猴种群神农架的金丝猴种群生物必修生物必修3可可西里藏羚羊可可西里藏羚羊生物必修生物必修3生物必修生物必修3生物必修生物必修3生物必修生物必修3种群空间特征种群空间特征： 均匀型均匀型随机型随机型集群型集群型生物必修生物必修3生物必修生物必修3种群密度很高种群密度很高种群密度一般种群密度一般种群密度较高种群密度较高 生物必修生物必修3样方法样方法 通过计算若干样方中某种生物的通过

3、计算若干样方中某种生物的全部个体数，然后以其全部个体数，然后以其平均密度平均密度估算估算种群总体平均密度的方法。种群总体平均密度的方法。样方样方1，样方，样方2，样方，样方3，样方，样方4样方样方n N1 N2 N3 N4 Nn （N1+N2+N3+N4+Nn）/n（多用于植物）（多用于植物）种群密度种群密度=S生物必修生物必修3生物必修生物必修3生物必修生物必修3生物必修生物必修3下面下面1 1个个10cm10cm* *10cm10cm绿色的正方形，代表一块绿色的正方形，代表一块面积为面积为100m100m2 2的学校操场的草地。图中黑圆点的学校操场的草地。图中黑圆点代表一株蒲公英。请同学们

4、估算一下我们学代表一株蒲公英。请同学们估算一下我们学校操场草地上蒲公英的数量以及蒲公英的种校操场草地上蒲公英的数量以及蒲公英的种群密度。群密度。 生物必修生物必修3100m100m2 2的草地的草地生物必修生物必修3样方边缘上的个体的处理：样方边缘上的个体的处理：计上不计下，记左不计计上不计下，记左不计右右生物必修生物必修3例例1、生态工作者对我国北方某草原进行调查，下表是不同调查面、生态工作者对我国北方某草原进行调查，下表是不同调查面积的物种数量统计结果：积的物种数量统计结果：调查该草原某种双子叶草本植物种群密度时，设计如下调查步骤：调查该草原某种双子叶草本植物种群密度时，设计如下调查步骤：

5、选取选取40cm40cm为最佳样方面积。为最佳样方面积。 在该物种分布较密集的在该物种分布较密集的地方取地方取5个样方。个样方。数每个样方内该植物的个体数。若计数结果数每个样方内该植物的个体数。若计数结果由多到少依次为由多到少依次为N1、N2、N3、N4、N5，则将，则将N3作为种群密度作为种群密度的估计值。的估计值。 以上步骤中错误的是以上步骤中错误的是 ，并加以改正：，并加以改正：调查面积调查面积（cmcmcmcm）1010101020202020404040408080808090909090100100100100110110110110120120120120130130130130

6、140140140140某草原某草原3 35 56 69 911111313131313131313生物必修生物必修3标记标记( (志志) )重捕法重捕法例：要调查某地某种群数量（例：要调查某地某种群数量（N），），捕获一部分个体（捕获一部分个体（M） （标记个体数）（标记个体数）重捕个体数（重捕个体数（n）重捕中标记个体数（重捕中标记个体数（m） 假设假设重捕取样中标记比例重捕取样中标记比例与与样地总数中的样地总数中的标记比例标记比例相等，求相等，求N（动物）（动物）可得可得,N=m（重捕中标记数）（重捕中标记数）M(总标记数）总标记数）n（重捕个体数）（重捕个体数）因：因：M:N=m:n生

7、物必修生物必修3 黄豆、红豆质地形状不同是否会干扰试验结果？黄豆、红豆质地形状不同是否会干扰试验结果？ 应如何改进试验？应如何改进试验？生物必修生物必修3捕获数捕获数/只只标记数标记数/只只雌性个体数雌性个体数雄性个体数雄性个体数初捕初捕32321418重捕重捕3641818144 大大 生物必修生物必修3出生率和死亡率是决定种群密度的直接因素出生率和死亡率是决定种群密度的直接因素思考：熊猫和老鼠都属于哺乳动物，思考：熊猫和老鼠都属于哺乳动物，为什么种群密度相差如此之大？为什么种群密度相差如此之大？生物必修生物必修32 2、出生率和死亡率、出生率和死亡率指种群在指种群在单位单位时间内时间内新产

8、生新产生的的个体数量个体数量占该种群个体总数的占该种群个体总数的比率比率。指种群在指种群在单位单位时间内时间内死亡死亡的个体的个体数量数量占该种群个体总数的比率占该种群个体总数的比率。出生率：出生率：死亡率：死亡率：（1 1）概念：）概念：（2 2）与种群密度的关系）与种群密度的关系决定决定种群密度的种群密度的最直接最直接因素因素生物必修生物必修3生物必修生物必修33 3、迁入率和迁出率、迁入率和迁出率迁入率：迁入率：（1 1）概念：）概念：（2 2）与种群密度的关系）与种群密度的关系迁出率：迁出率：单位单位时间时间迁入迁入某种群的个体数某种群的个体数占该种群个体总数的比率。占该种群个体总数的

9、比率。单位单位时间时间迁出迁出某种群的个体数某种群的个体数占该种群个体总数的比率。占该种群个体总数的比率。决定决定种群密度的种群密度的直接直接因素因素生物必修生物必修34 4、年龄结构：、年龄结构：（1 1）概念：）概念：指一个种群中指一个种群中各年龄段各年龄段的个的个体数量的体数量的比例比例。（2 2）类型：）类型：增长型增长型稳定型稳定型衰退型衰退型生物必修生物必修3增长型增长型幼年个体幼年个体_，老年个体，老年个体_；较多较多较少较少在一段时间内越来越大在一段时间内越来越大大于大于出生率出生率_死亡率；死亡率；种群的密度会种群的密度会_。生物必修生物必修3稳定型稳定型各年龄段的个体数目各

10、年龄段的个体数目_；比例相当比例相当大致相等大致相等一段时间内保持相对的稳定一段时间内保持相对的稳定出生率和死亡率出生率和死亡率_；种群的密度会在种群的密度会在_生物必修生物必修3衰退型衰退型幼年个体幼年个体_，中老年个体，中老年个体_；死亡率死亡率_出生率；出生率；种群的密度会种群的密度会_。较多较多较少较少越来越小越来越小大于大于生物必修生物必修35 5、性别比例：、性别比例：（1 1）概念：）概念：种群中种群中雌雄雌雄个体数量的个体数量的比例比例。（2 2）与种群密度的关系）与种群密度的关系一定程度一定程度上影响种群密度的变化。上影响种群密度的变化。生物必修生物必修3生物必修生物必修3（

11、三）种群数量特征之间的关系（三）种群数量特征之间的关系种群种群密度密度出生率、死亡率出生率、死亡率迁入率、迁出率迁入率、迁出率种群数量种群数量年龄组成年龄组成性别比例性别比例决定决定影响影响直接影响直接影响预测预测生物必修生物必修3练习练习1、预测某地区人口动态的主要依据（、预测某地区人口动态的主要依据（ ） A.现有人口数量现有人口数量 B.现在的性别比例现在的性别比例 C.出生率、死亡率及迁入和迁出率出生率、死亡率及迁入和迁出率 D.目前的年龄组成目前的年龄组成D2、某生态学家考察某草原后，认为未来几年，、某生态学家考察某草原后，认为未来几年，该草原鼠害将非常严重，该生态学家作出这样预该草

12、原鼠害将非常严重，该生态学家作出这样预测的依据是（测的依据是（ ） A.鼠群的数量和密度鼠群的数量和密度 B.鼠群的年龄结构鼠群的年龄结构 C.鼠群的性别比例鼠群的性别比例 D.出生率、死亡率及迁入和迁出率出生率、死亡率及迁入和迁出率B返回返回生物必修生物必修3下图是依据我国三次人口普查数据绘制的人口年龄组成图。下图是依据我国三次人口普查数据绘制的人口年龄组成图。下面对上述三图的描述，其中完全正确的是下面对上述三图的描述，其中完全正确的是 （ ）A图（图（1）是增长型，从图（）是增长型，从图（3）可以看出计划生育政策初见成效）可以看出计划生育政策初见成效B图（图（1）、图（）、图（2）、图（）

13、、图（3）都是衰退型）都是衰退型C图（图（2）是典型的稳定型，可年看出计划生育政策初见成效）是典型的稳定型，可年看出计划生育政策初见成效D图（图（1）、图（）、图（2）、图（）、图（3）都是稳定型）都是稳定型生物必修生物必修3 图为种群的三种存活曲线，请据图回答：图为种群的三种存活曲线，请据图回答：（1）曲线图中）曲线图中ab段表示甲段表示甲动物动物_; ( 2 ) c 、d 段可表示乙动物段可表示乙动物_;( 3 ）丙曲线表示）丙曲线表示_。如果丙为野生动物，据此我如果丙为野生动物，据此我们应做好们应做好_的保的保护工作。护工作。在中年以前死亡率很低在中年以前死亡率很低在幼年期死亡率可达在幼

14、年期死亡率可达 50 %该动物幼年时死亡率极高该动物幼年时死亡率极高幼年个体幼年个体生物必修生物必修3理想理想情况情况实际实际情况情况生物必修生物必修3时间（时间（min）细胞数细胞数020406080100202122232425分裂分裂细菌繁殖产生的后代数量生物必修生物必修3生物必修生物必修3一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法 在营养和生存空间没有限制的情况下，某在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论：分钟分裂繁殖一代。讨论：n代细菌数量的计算公式？代细菌数量的计算公式？72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数小时后，由一个细菌分裂

15、产生的细菌数量是多少？量是多少？解：解：n n 60min x72h60min x72h20min20min216216N Nn nn n 2 2216216生物必修生物必修3观察研究对象，观察研究对象，提出问题提出问题提出合理的假设提出合理的假设通过进一步的实验通过进一步的实验或观察等，对模型或观察等，对模型进行检验或修正进行检验或修正根据实验数据，用适根据实验数据，用适当的数学形式对事物当的数学形式对事物的性质进行表达的性质进行表达细胞每细胞每20min20min分裂一次分裂一次资源空间无限多，细资源空间无限多，细菌种群的增长不受种菌种群的增长不受种群密度增加的影响群密度增加的影响观察、统

16、计细菌数量，观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型对自己所建立的模型进行检验或修正进行检验或修正数学模型数学模型用来描述一个系统或它的性质的数用来描述一个系统或它的性质的数学形式建立数学模型一般包括以学形式建立数学模型一般包括以下步骤：下步骤：生物必修生物必修3将数学公式（将数学公式（Nn2n）变为曲线图）变为曲线图时间时间分钟分钟20 40 60 80 100 120 140 160 180细菌细菌数量数量 曲线图与数学方程曲线图与数学方程式比较，优缺点？式比较，优缺点？直观，但不够精确。直观，但不够精确。2 4 8 16 32 64 128 256 512生物必修生物必修3细菌的数量个细菌

17、的数量个理想条件下细菌数量增理想条件下细菌数量增长的推测，自然界中有长的推测，自然界中有此类型吗？此类型吗？某海岛上环颈雉某海岛上环颈雉种群数量的变化种群数量的变化生物必修生物必修3二、种群增长曲线二、种群增长曲线生物必修生物必修3“ J ”型增长的数学模型型增长的数学模型 1 1、产生条件：、产生条件： 理想状态理想状态食物充足，空间不限，气候食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等；适宜，没有敌害等； （ N N0 0为起始数量，为起始数量， t t为时间，为时间，N Nt t表示表示t t年后该年后该种群的数量，种群的数量，为年均增长率。）为年均增长率。） 2 2、种群、种群 “ J J

18、 ”型增长的数学模型公式：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，第二种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的年是第一年的倍。倍。生物必修生物必修3 例：我国自例：我国自13931990年以来人口年以来人口统计数据如下：统计数据如下：以上人口增长曲线符合哪种类型？以上人口增长曲线符合哪种类型？ 按照此曲线发展下去将会出现什么按照此曲线发展下去将会出现什么状况，鉴于我国人口的现状应当采取什状况，鉴于我国人口的现状应当采取什么措施？么措施？年份年份1393157817641849192819821990亿0.60.62.04.14.710.311.6生物必修生

19、物必修3存在环境阻力存在环境阻力自然条件（现实状态）自然条件（现实状态）食物等资源食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加。导致该种群的出生率降食者数量不断增加。导致该种群的出生率降低，死亡率增高低，死亡率增高 当出生率与出生率相等时，种群的增长当出生率与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平就会停止，有时会稳定在一定的水平生物必修生物必修3 例例 生态学家高斯的实验生态学家高斯的实验种群经过一定种群经过一定时间的增长后，时间的增长后，曲线，称为曲线，称为“S”型曲线型曲线大草履虫种群的增长曲线P67生物必修生物必

20、修3种群数量达到环境所允许的最大值（种群数量达到环境所允许的最大值（K K值）后，值）后，将停止增长并在将停止增长并在K K值左右保持相对稳定。值左右保持相对稳定。 A三、种群增长的三、种群增长的“S”型曲线型曲线实际：实际：有限环境（食物、空间），天敌有限环境（食物、空间），天敌起始数量：起始数量：N0(亲代亲代)每代增长率每代增长率 ：时间时间种种群群增增长长率率t生物必修生物必修3A生物必修生物必修3探究酵母菌种群大小的动态变化探究酵母菌种群大小的动态变化课题研究课题研究研究目的研究目的推荐器材推荐器材 通过建立反映种群动态变化的通过建立反映种群动态变化的数学模型数学模型，分别说明种群个

21、体数量的分别说明种群个体数量的增长规律增长规律以及种群以及种群外部环境外部环境因素和种群因素和种群内部因素内部因素对种群对种群对种群对种群个体数量的制约。个体数量的制约。生物必修生物必修3研究过程研究过程提出问题：提出问题：作出假设：作出假设：设计实验：设计实验：酵母菌种群大小怎么变化？酵母菌种群大小怎么变化？酵母菌种群大小按酵母菌种群大小按“S”型曲线型曲线变化变化500mL质量分数质量分数5葡萄糖葡萄糖0.1g活性干酵母活性干酵母实施实验：实施实验：生物必修生物必修3得出结论：得出结论：分析结果：分析结果：酵母菌种群大小按酵母菌种群大小按“S”型曲线型曲线变化。变化。时间（时间（h）246

22、81012141618酵母菌数量酵母菌数量（个（个mL-1）110180280520620580620625625时间时间hO酵母菌的数量酵母菌的数量/个个mL-1100200300400500600700 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 生物必修生物必修31 1、同一种群的、同一种群的K K值是固定不变的吗？值是固定不变的吗？2 2、对大熊猫应采取什么保护措施？、对大熊猫应采取什么保护措施？3 3、对家鼠等有害动物的控制，应采取什、对家鼠等有害动物的控制，应采取什 么措施？从环境容纳量的角度看，能么措施？从环境容纳量的角度看，能 得到什么启发？得到什么启发？4 4、种群数

23、量达到、种群数量达到K K值时，都能在值时，都能在K K值维持值维持 稳定吗？稳定吗？ 对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械捕杀、药物捕杀等措施。从环境容纳量的角度捕杀、药物捕杀等措施。从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。天敌，等等。 生物必修生物必

24、修3“J”型曲线与型曲线与“S”型曲线比较（图）型曲线比较（图） 两种曲线增长方式的差异主要在于两种曲线增长方式的差异主要在于环境阻力环境阻力对对种群数量增长的影响使种群数量增长的影响使J型增长曲线型增长曲线SS型增长曲型增长曲线线时间时间种群数量种群数量S型曲线型曲线J型曲型曲线线生物必修生物必修3例、在理想状态下和自然环境中某生物种群数量变例、在理想状态下和自然环境中某生物种群数量变化曲线，下列对阴影部分的解释正确的是化曲线，下列对阴影部分的解释正确的是 环境中影响生物增长的阻力环境中影响生物增长的阻力环境中允许种群增长的最大值环境中允许种群增长的最大值其数量表示种群内迁出的个体数量其数量

25、表示种群内迁出的个体数量其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数A A、 B B、 C C、 D D、C时间时间种群数量种群数量S型曲线型曲线J型曲型曲线线生物必修生物必修3 大多数种群的数量总是在波动之中的，在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。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四、种群数量的波动和下降东亚飞蝗种群数量的波动东亚飞蝗种群数量的波动生物必修生物必修3 种群的数量是由出生率和死亡率、迁入种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种率和迁出率决定的，因此，凡

26、是影响上述种群特征的因素，都会引起种群数量的变化。群特征的因素，都会引起种群数量的变化。环境因素环境因素种群的出生率、死亡率、迁出和迁入种群的出生率、死亡率、迁出和迁入种群数量的变化种群数量的变化气候、食物、被捕食、传染病等气候、食物、被捕食、传染病等增或减增或减增长、波动、稳定、下降等增长、波动、稳定、下降等影响种群数量变化的因素影响种群数量变化的因素生物必修生物必修3（1 1）有利于野生生物资源的合理利用及保护。）有利于野生生物资源的合理利用及保护。 （2 2）为人工养殖及种植业中合理控制种群）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。数量、适时捕捞、采伐等提供理

27、论指导。 （3 3）通过研究种群数量变动规律，为害虫的）通过研究种群数量变动规律，为害虫的预测及防治提供科学依据。预测及防治提供科学依据。（4 4）有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。）有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。生物必修生物必修3云豹的保护云豹的保护苍鹭的保护苍鹭的保护野猪的保护野猪的保护救护被困的鲸鱼救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾全力防蝗减灾生物必修生物必修3在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，群绵羊，8 8年后发展到年后发展到500500只左右，这个羊只左右，这个羊群数量会群数量会 A A、维持在一个水平上、维持在一个水平上 B B、不断下降、

28、不断下降C C、缓慢上升、缓慢上升 D D、迅速上升、迅速上升A A生物必修生物必修3例例1 1：实验室培养一种细菌，给予充足的营：实验室培养一种细菌，给予充足的营养物质等条件，该细菌每养物质等条件，该细菌每2020分钟繁殖一代，分钟繁殖一代，则一昼夜后一个该细菌将发展成个体数为则一昼夜后一个该细菌将发展成个体数为_个的细菌种群。个的细菌种群。例例2：若某种群有成鼠：若某种群有成鼠a头（计算时作为亲头（计算时作为亲代），每头雌鼠一生产鼠代），每头雌鼠一生产鼠16头，各代雌雄性头，各代雌雄性别比例均为别比例均为1：1，子代幼鼠均发育为成鼠，子代幼鼠均发育为成鼠，所有个体的繁殖能力均相等，则从理论

29、上计所有个体的繁殖能力均相等，则从理论上计算，第算，第n代产生的子代数为代产生的子代数为_头。头。 A. a16n B. a16n-1 C. a8n D. a8n-1 C272生物必修生物必修3例例2：某湖泊最多容纳鲫鱼种群量约：某湖泊最多容纳鲫鱼种群量约3000吨，经取样调查，该湖泊中现有鲫鱼吨，经取样调查，该湖泊中现有鲫鱼2000吨，为使该湖泊中鲫鱼有最大增长速度，吨，为使该湖泊中鲫鱼有最大增长速度，现在应捕捞多少吨鲫鱼为宜（现在应捕捞多少吨鲫鱼为宜（ ）A. 500吨吨 B. 1000吨吨 C. 1500吨吨 D.不能捕捞不能捕捞A例例1：右图表示某种群数：右图表示某种群数量随时间变化的

30、曲线，从量随时间变化的曲线，从图中可以看出该种群的图中可以看出该种群的K值为值为_，该种群在，该种群在 _点处增长速度最快。点处增长速度最快。种群的个体数量种群的个体数量时间时间1005025075dabcc100生物必修生物必修3例：在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生例：在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的营养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定活的营养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如下图左所示。小球藻的个体数量，绘制成曲线，如下图左所示。 下下图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是势的曲线是 （ ）生物必修生物必修3例下图表示某处于平衡状态的生物种群因某种变例下图表示某处于平衡状态的生物种群因某种变化导致种群中生物个体数量改变时的四种情形，下化导致种群中生物个体数量改变时的四种情形，下列有关产生这些变化的原因的分析中，不正确的是列有关产生这些变化的原因的分析中，不正确的