高三生物种群和群落人教实验版

1、高三生物种群和群落人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容：种群和群落二. 教学重点：种群的特征尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化群落的结构特征群落的演替过程三. 教学难点：样方的选择和确定建构种群增长的数学模型。从结构与功能相统一的角度描述群落的结构特征群落的演替过程四. 具体内容：主要知识结构： （一）种群1. 种群：在一定空间和时间内的同种生物个体的总和。（如：一个湖泊中的全部鲤鱼就是一个种群）2. 种群密度：是指单位空间内某种群的个体数量。3. 年龄组成：是指一个种群中各年龄期个体数目的比例。4. 性别比例：是指雌雄个体数目在种群中所占的比例。5. 出生率：是指种群中

2、单位数量的个体在单位时间内新产生的个体数目。（二）种群特征：种群数量变化是种群研究的核心问题，种群密度是种群最基本特征。1. 种群密度（1）概念：单位空间内某种群的个体数量；（2）特点： 不同物种的种群密度，在同样的环境条件下差异很大； 同一物种的种群密度也不是固定不变的；种群密度的测定：（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。样方要注意的事项：样方面积一般100cm100cm（木本植物面积适当加大）；选取样方的关键：随机取样、数量足够大、不掺入主观因素；种群密度应取各样方的平均值；计数时应遵循“边缘效应”：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

3、（或相邻两边及顶角）。（2）标志重捕法：活动能力比较强的动物对于动物采用标志重捕法,其公式为种群数量N=（标志个体数×重捕个体数）/重捕标志数。标志重捕法要注意的事项：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。2. 出生率和死亡率（1）出生率是指种群中单位数量的个体在单位时间内新产生的个体数目；（2）死亡率是指种群中单位数量的个体在单位时间内死亡的个体数目；（3）出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素；3. 迁入率和迁出率4.

4、 年龄组成（1）概念：一个种群中各年龄期的个体数目的比例；（2）三种类型：类型种群构成特点发展趋势增长型幼年个体很多，老年个体很少种群密度会越来越大稳定型各年龄期的个体数目比例适中种群密度在一段时间内保持稳定衰退型老年个体很多，幼年个体很少种群密度会越来越小（3）研究种群的年龄组成，对于预测种群数量的变化趋势具有重要意义。5. 性别比例（1）概念：种群中雌雄个体数目的比例；（2）类型：类型常见动物雌雄相当高等动物雌多于雄人工控制的种群雄多于雌营社会性生活的昆虫（3）性别比例能影响种群密度；6. 种群数量增长曲线：（1）“J”型增长特点：连续增长，增长率不变。条件：理想条件（在食物和空间条件充裕

5、、气候适宜、没有敌害等）。（2）“S”型增长特点：种群密度增加增长率变化最大值（K）（环境容纳量）稳定；条件：自然条件（有限条件）（食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加）。k/2处：种群增长速度最快。“”型曲线和“”型曲线比较“J”型曲线“S”型曲线概念生物种群在理想条件下，以时间为横坐标，种群数量为纵坐标绘出的曲线形式，大致呈现“J”型。种群在有限资源条件下，经过一段时间的增长，最后趋于稳定，大致呈现“S”型。产生条件食物、空间条件充裕，气候适宜，无敌害等“理想条件”。环境条件如空间、食物、天敌等制约，环境阻力 特点种群起始增长较慢，随着种群基数的加大，增长会越来

6、越快，每个单位时间都按种群的倍数增长，又称“J”型增长。种群经过一段开始期后，呈加速增长，K/2是增长最快，此后开始减速增长，到K值时便停止增长，又称“S”型增长。曲线图示相互关系“S”型曲线是自然状态下“J”型曲线发展的必然结果。研究意义：防治害虫，生物资源的合理利用和保护。数学模型的建构步骤： 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7. 预测未来种群密度变化趋势看年龄组成。出生率和死亡率则显示近期种群密度变化趋势。8. 研究种群数量变化有何意义（1）有利于野生生物资源的合理利用及保护。 （2）

7、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。 （3）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。（三）群落1. 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。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。一般来说，环境条件愈优越，群落发育的时间愈长，生物种的数目愈多，群落的结构也愈复杂。 2. 是指不同种生物之间的关系，包括互利共生、寄生、竞争、捕食等。 注：图（1）表示互利共生关系，数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生同死”的同步性变化。图（2）表示竞争关系，数量上呈现出“你死我活”的同步性变化。 图（3）表示捕

8、食关系，数量上呈现出“先增加者先减少（图中的A，为被捕食者），后增加者后减少（图中B，为捕食者）”的不同步性变化。图（4）中，A为寄生者蚜虫，B为宿主绿色植物，在a点之前，寄生在B种群上的A种群，随B种群个体数量增多而迅速增长；ab之间示寄生者A种群个体数增多，导致B种群个体数急剧下降；b之后示B种群降至一定程度而限制了A种群的继续增长，从而使A、B两种群间以寄生关系维持着有限的平衡。）3. 群落的空间结构：（1）垂直结构的概念：是指群落在空间上的垂直分层现象。光照强度是引起植物分层分布的主要原因；食物、栖息场所等是引起动物分层分布的主要原因。（2）水平结构： 水平结构的特点：植物群落水平结构

9、的主要特征就是它的镶嵌性。 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。 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。 4. 群落的演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程（1）初生演替：是指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，但被彻底消灭的地方发生的演替。特点：其演替速度缓慢，所需时间漫长。旱生演替系列： 地衣植物阶段； 苔藓植物阶段； 草本植物阶段； 灌木植物阶段； 乔木植物阶段水生演替系列： 自由漂浮植物阶段； 沉水植物群落阶段； 浮叶根生植物群落阶段； 挺水植物群落阶段； 湿

10、生草本植物阶段； 木本植物阶段（2）次生演替：是指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人类活动往往会使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行特点：其演替速度较迅速，所需时间相对较短 【典型例题】例1 下图是个鼠群迁入个新的生态系统后的生长曲线图。试分析在曲线中哪段表示食物最可能成为鼠群繁殖速度的限制因素（ ）A. EF段 B. DE段 C. BD段 D. BC段解析：本题考查对种群数量增长规律的理解。图示种群增长的“S”型曲线。当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间争夺食物等生活资源的斗争加剧，当种群数量达到

11、环境最大容纳量时，种内斗争最剧烈，成为限制种群数量增加的因素。答案：A例2 按一对夫妇两个孩子计算，人口学家统计和预测，墨西哥等发展中国家的人口翻一番大约需2040年，美国需4080年，瑞典人口将会相对稳定，德国人口将减少。预测人口的这种增减动态主要决定于（ ）A. 种群数量和密度B. 种群年龄结构C. 种群性别比例D. 出生率和死亡率解析：对一个种群数量动态的预测决定于该种群的年龄结构，一个年轻个体占优势的种群，它预示着将有很大发展，因为这样的种群，进入生殖年龄的个体会越来越多，是一个急剧增长的年龄结构。答案：B例3 调查某草原田鼠数量时，在设置1公顷的调查区内，放置100个捕鼠笼，一夜间捕

12、获鼠32头，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头，其中有上次标记过的10头。请回答：（1）该地区田鼠种群个数总数为N，则N 头。A. 30B. 32C. 64D. 96（2）要使上面所计算的种群个体总数和实际相符，理论上在调查期必须满足的两个条件是（ ）A. 有较多个体迁出调查区B. 调查区内没有较多个体死亡C. 调查区内没有较多个体出生D. 有较多个体迁入调查区（3）若某种有成鼠a头（计算时作为亲代），每头雌鼠一生产仔16头，各代雌雄性别比例均为，子代幼鼠均发育为成鼠，所有个体的繁殖力均相等，则从理论上计算，第n代产生的子代数为 头。A.

13、B. C. D. 答案及解析：（1） 头（2）B、C（3）解：代数 子代数1162 16×8（128） 3 16×8×8（1024）：n 16×8n1（2×8n）因为亲代成鼠为a，并且只有雌鼠（）产值，所以第n代产生的子代数为：例4 弃耕的农田上进行的演替属于（ ）A. 初生演替 B. 先是初生演替后为次生演替C. 次生演替 D. 先是次生演替后为初生演替解析：演替分为两个类型：初生演替和次生演替。初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是在原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件

14、基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。弃耕的农田里植被虽然已不存在，但土壤条件没有被彻底毁灭，甚至土壤里还保留有农作物的种子或其他的繁殖体。故而属于次生演替。答案：C【模拟试题】1. 某一种群现阶段年龄个体比较多，年老个体很少，此种群正处于哪个年龄组成类型（ ）A. 增长型B. 稳定型C. 衰退型 D. 不能判定2. 下列各项中可以称为种群密度的是（ ）A. 一平方公里内的人口数量B. 一个池塘内各种鱼的总数C. 一片森林里的全部生物D. 稳定型生物种群的个体数量3. 在种群的下列特征中，对种群个体数量的变动起决定作用的是（ ）A. 种群密度B. 年龄组成 C. 性别比

15、例D. 出生率和死亡率4. 利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了种群正常的性别比例，该害虫的种群密度将会（ ）A. 明显增加B. 明显减少C. 先减后增D. 相对称定5. 森林生物群落不包括森林中的（ ）A. 细菌和真菌B. 所有植物C. 所有动物D. 落叶和土壤6. 影响生物群落水平方向上的分布不包括（ ）A. 光照强度B. 土壤类型C. 温度大小D. 生物种群的特征7. 如果一个种群的密度愈来愈小，最可能的原因是（ ）A. 种群处于衰退期B. 种群内雄性多于雌性C. 种群死亡率超过10%D. 群落结构太复杂8. 下图是某一资源动物种群迁入一个适宜环境后的增长曲线图，请回答：（1

16、）图中表示种群数量最大的一点是_。（2）图中表示种群增长速度最快的一点是_。（3）该种群的增长速度由缓慢逐渐加快是在迁入_年后开始的，环境阻力增大是迁入第_年后开始的。（4）既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受破坏，应该使该动物的种群数量保持在图中哪一点所代表的水平上？9. 蜜蜂是一种社会性昆虫。一个蜂群中生活着一只蜂王、少数雄蜂和众多工蜂。蜂王的主要职责是产卵，雄蜂同蜂王交尾，工蜂负责采集花粉、酿造花蜜、建造蜂房、饲养幼蜂、防御敌人等。蜂王和工蜂都是由受精卵发育而成。受精卵是发育为蜂王，还是发育为工蜂，主要决定于幼虫食用蜂王浆时间的长短。未受精的卵细胞发育成雄蜂。请回答：（1

17、）一个蜂群内的蜂王、雄蜂和全部工蜂在生物学上称为_。（2）同样是受精卵，有的发育为蜂王，有的发育为工蜂，这一事实说明：生物的性别除受遗传物质控制外，同时还受_的影响。（3）蜂王、雄蜂和工蜂的作用虽然各不相同，但共同生活在一起，这种现象在生物学上称为_。（4）许多将要孵出的幼蜂中，通常有多只将发育成蜂王（即“王储”），但最先孵化出的那只蜂王出来后的第一件事，就是将那些即将孵出“王储”杀死在“襁褓”之中，这种现象在生物学上称为_。（5）工蜂的腹部有黑黄相间的横纹，这种现象在生物学上称为_。10. 如图所示，共同生活在一起的两个种群，一个种群主要以a为食，另一个种群主要以b为食，它们所吃的食物有些是

18、共同的，以c表示（图B表示图A经过自然选择形成的结果）。下列关于种群的描述错误的是（ ）A. 两个种群间存在着竞争的关系B. 自然选择使以c为食的个体日趋没落C. 自然选择使两种群的一种灭绝D. 两种群在竞争中最终适应环境11. 下图是某生态系统食物网的示意图，要使最高营养级生物的产量最高，把能量集中引向最高营养级的食物链和生物E和C之间的关系分别是（ ）A. ABCE、捕食和竞争B. ABE、竞争和捕食C. AD、竞争D. ABC、捕食和竞争12.（2004·陕西理综）寒带针叶林中两个动物种群（N1、N2）的数量变化如图所示，据图判断这两个种群的关系是（ ）A. 捕食关系，N1为捕食者，N2为被捕食者B. 捕食关系，N2为捕食者，N1为被捕食者C. 竞争关系，N1为竞争中的胜者，N2为失败者D. 共生关系，N1、N2彼此依赖，相互有利13