课件29张PPT。第4章 种群和群落第1节 种群的特征一二三四五一、种群密度及调查方法
1.种群密度
(1)概念:种群在单位面积或单位体积中的个体数。
(2)调查方法:样方法和标志重捕法。
2.样方法:估算种群密度最常用的方法之一。
(1)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,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。
(2)常用的取样方法:五点取样法和等距取样法。一二三四五3.标志重捕法
(1)在被调查的种群活动范围内,捕获一部分个体,做上标记后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例,来估计种群密度。
(2)适用于调查活动能力强,活动范围大的动物的种群密度。一二三四五二、出生率和死亡率
1.出生率:单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。
2.死亡率:单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。
3.特点:繁殖能力强的种群出生率高,种群增长快。一二三四五三、迁入率和迁出率
对一个种群来说,单位时间内迁入或迁出的个体,占该种群个体总数的比率,分别称为迁入率和迁出率。一二三四五四、年龄组成
1.种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
2.类型:大致可分为增长型、衰退型、稳定型三种类型。一二三四五五、性别比例
种群中雌雄个体数目的比例。
练一练
判断题
1.用样方法调查种群密度仅适用于植物。( )
提示 :× 样方法也适用于活动能力弱、活动范围小的动物。
2.年龄组成为稳定型的种群,种群数量在近期一定能保持稳定。( )
提示 :× 自然灾害等因素可使年龄组成为稳定型的种群数量大幅度减少。探究一探究二探究点一种群的概念和数量特征
问题导引
下页左上图所示为普氏野马的一个种群。普氏野马原分布于我国新疆准噶尔盆地,野生种群现已灭绝。目前全世界普氏野马只有不到2 000只(通过人工繁殖和饲养),被列入我国国家一级保护动物。现今生活在我国新疆的普氏野马和外国的普氏野马能构成一个种群吗?为了对普氏野马实施更好的保护,应对普氏野马群的哪些信息进行定时监控和收集?
提示 现今生活在我国新疆的普氏野马和外国的普氏野马不能构成一个种群。出生率和死亡率、性别比例、年龄组成、种群密度等。探究一探究二名师精讲
1.种群的数量特征探究一探究二探究一探究二探究一探究二典例提升1
下列对种群特征概念图所作的分析,错误的是( )
A.利用性引诱剂诱杀害虫会直接影响③
B.增长型种群的数量增长是由于①>②
C.预测种群数量变化的主要依据是④
D.我国计划生育政策的目的是通过降低②来控制人口过度增长
解析:题图中的①②③④分别是指死亡率、出生率、性别比例和年龄组成。利用性引诱剂诱杀害虫会直接影响性别比例。预测种群数量变化的主要依据是年龄组成。增长型种群的数量增长是由出生率大于死亡率,即②>①造成的,因此我国计划生育政策的目的是通过降低出生率来控制人口过度增长。
答案:B探究一探究二变式训练1甲、乙、丙是同一物种的三个种群,其年龄组成见表。三个种群年龄组成的类型为( )
A.甲是增长型,乙是稳定型,丙是衰退型
B.甲是稳定型,乙是增长型,丙是衰退型
C.甲是增长型,乙是增长型,丙是衰退型
D.甲、乙、丙三个种群都是稳定型探究一探究二解析:分析表格可知,甲中处于幼年期的个体较多,所以年龄组成属于增长型,乙中各年龄期的个体数相同,为稳定型,丙中处于老年期的个体数较多,为衰退型。
答案:A探究一探究二探究点二种群密度的调查方法
问题导引
下图是一块200 m×100 m的草地,生长着大量的蒲公英,若想了解其数量,可以采用逐个计数的方法吗?为什么?你有什么更好的办法?
提示 对蒲公英逐个计数不现实。因为蒲公英数量多,密度大,植株小,工作量非常大,而且容易遗漏。可以采用样方法。探究一探究二名师精讲
1.样方法
(1)适用范围:植物和活动能力弱、活动范围小的动物。
(2)方法:在被调查种群的生存环境内随机选取若干个样方,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。
(3)取样原则:随机取样,确保样方具有代表性,不受主观因素影响。探究一探究二(4)常用的取样方法 探究一探究二(5)样方的计数原则
①计数样方内所有个体。
②遇到边界时,一般遵循“计上不计下,计左不计右”的原则,右图所示黑点为计数的个体。
③顶角上的个体,一般只计上边和左边形成的夹角上的个体。探究一探究二2.标志重捕法
(1)适用范围:活动能力强和活动范围大的动物,如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫类等。
(2)方法: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(标记个体与未标记个体充分混合)后进行重捕,根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例,来估计种群密度。
?
(3)前提条件:标记个体与未标记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。
(4)注意事项:标记不能过分醒目;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上的伤害;标记符号必须能够维持一定的时间,在调查研究期间不能消失。探究一探究二探究一探究二典例提升2
进行植物种群密度调查时,不宜采用的方法是( )
A.选取多种植物为调查对象
B.随机选取大小相等的若干块地
C.计算各样方种群密度的平均值
D.样方内各年龄段的植物均需统计
解析:进行植物种群密度调查时,应选取某一种植物,而不是多种植物;要随机取样,且样方面积要大小相等;样方内各年龄段的植物要统计齐全;最后要算出各样方种群密度的平均值。
答案:A探究一探究二变式训练2 下列调查种群密度的方法,不宜采用的是( )
A.灰喜鹊种群密度可用标志重捕法调查
B.蚜虫的种群密度可用样方法进行调查
C.蒲公英的种群密度可用样方法进行调查
D.土壤中某小动物的种群密度可用标志重捕法进行调查
解析:样方法适用于植物和不活动的或活动范围很小的动物,如蚜虫、蒲公英、土壤中的小动物等。标志重捕法适用于活动能力强、活动范围广的动物,如灰喜鹊等。
答案:D1 2 3 4 51.在渔业生产中,要严格控制渔网网眼的大小以保护鱼苗,这将会使被捕捞后种群的年龄组成为( )
A.增长型 B.稳定型 C.衰退型 D.无法判断
解析:使用较大网眼可使幼年的鱼得以逃生,捕获的大多数是成年鱼,从而使幼年个体的比例升高,该种群的种群年龄组成将为增长型。
答案:A1 2 3 4 52.利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体,该害虫的种群密度将明显减少,该种群密度下降是因为( )
A.雄性个体数量的减少使雌虫生殖能力下降
B.成年个体大量迁出使幼年个体数量比例减小
C.受人工合成的性引诱剂影响,雄性个体也减少
D.种群的性别比例失调使种群的出生率下降
解析:影响种群密度的直接因素是出生率、死亡率、迁入率和迁出率。性引诱剂诱杀雄性个体,会导致种群的性别比例失调,从而影响出生率,使种群的密度下降。
答案:D1 2 3 4 53.某同学拟调查一个面积为100 hm2的草地上某种双子叶草本植物的种群密度,设计了四个调查方案,其中最可行的是( )
A.计数该草地上该种植物的全部个体数目
B.设置1个1 m2样方,计数样方中该种植物的个体数目
C.随机设置1 m2样方若干,计数每个样方中该种植物的个体数目
D.在该种植物密集处设置1 m2样方若干,计数每个样方中该种植物的个体数目
解析:该草地的面积为100 hm2,测定如此大面积草地上草本植物的种群密度可以采取样方法,随机选取若干1 m2的样方,计数每个样方中该种植物的个体数目,然后取其平均值即可。
答案:C1 2 3 4 54.下列关于种群密度的叙述,错误的是( )
A.某一物种的种群密度在不同季节中有较大差异
B.不同物种的种群密度差别很大
C.每平方千米农田面积内黑线姬鼠的数量不是种群密度
D.可以用样方法调查某一种植物的种群密度
解析:每平方千米农田面积内黑线姬鼠的数量就是该种群的种群密度。
答案:C1 2 3 4 55.为调查黄鹂的种群密度,用捕鸟网捕获30只鸟,其中黄鹂5只,做标记后放回自然界,第二年又捕获了30只鸟,其中有标记的黄鹂有2只,没有标记的有6只,则此地区黄鹂种群个体数大约有( )
A.20只 B.15只 C.75只 D.450只
解析:种群密度是指单位空间内某种群的个体数量。计算时需要注意的是同一个物种,故该地区黄鹂种群个体数大约有(5÷2)×8=20(只)。
答案:A课件36张PPT。第2节 种群数量的变化二三一一、建构种群增长模型的方法
1.数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
2.建立数学模型的一般步骤: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。
3.在建构数学模型时,常用到数学方程式和曲线图两种表现形式,其中曲线图更能直观地反映出种群数量的增长趋势。二三一二、种群增长曲线
1.种群增长的“J”型曲线
(1)模型假设:在食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害等条件下,种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍。
(2)数学模型:t年后种群数量Nt=N0λt。
N0为该种群的起始数量,t为时间,Nt表示 t年后该种群的数量,λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。二三一2.种群增长的“S”型曲线
(1)自然的资源和空间是有限的,当种群密度增大时,种内竞争会加剧,以该种群为食的动物的数量也会增加,这使种群的出生率降低,死亡率增高。当死亡率与出生率相等时,种群数量会稳定在一定的水平。
(2)“S”型曲线:种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定的增长曲线。
(3)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,又称K值。二三一练一练
选择题
1.建立数学模型一般包括以下步骤:①根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达 ②观察研究对象,提出问题 ③通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正 ④提出合理的假设
下列排序正确的是( )
A.①②③④ B.②④①③
C.④①②③ D.③①②④
解析:数学模型的建构步骤为提出问题→作出假设→建立模型→检验或修正。
答案:B二三一2.搁置一段时间的洗碗水,在其他条件都适宜的情况下,碗内微生物数量变化在开始一段时间内最可能呈( )
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
解析:碗内微生物在开始一段时间内,其生活的空间和资源可以认为是无限的,因此其增长曲线最可能是“J”型曲线。
答案:A二三一三、种群数量的波动和下降
1.在自然界,影响种群数量的因素有很多,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。
2.研究种群的变化规律以及影响种群数量变化的因素,对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用,以及濒危动物种群的拯救和恢复,都有着重要意义。探究一探究二探究点一建构种群增长模型的方法和种群增长的“J”型曲线
问题导引
在营养和生存空间没有限制的条件下,某种细菌每20 min 就通过分裂繁殖一代。繁殖n代后,计算细菌数量的公式是什么(设亲代只有1个细菌)?
提示 Nn=2n,N表示细菌数量,n表示繁殖代数。探究一探究二名师精讲
1.建构种群增长模型的方法探究一探究二探究一探究二2.种群增长的“J”型曲线
“J”型曲线
(1)产生条件:理想状态——食物和空间充裕,气候适宜,没有敌害等。
(2)特点:种群数量呈指数式增长。
(3)计算公式:Nt=N0λt(N0表示起始数量,λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数,t表示年限,Nt表示t年后该种群的数量)。探究一探究二典例提升1
环保工作者对某地区最主要的草食动物——野兔的种群数量进行连年监测,以此作为对该地区环境稳定与否的评价指标之一。在某时间段内,得到如下图所示的增长变化曲线[λ=t月种群数量/(t-1)月种群数量]。下列据图分析正确的是( )A.在第1年至第3年期间种群呈“J”型增长
B.在第4年初至第5年末,种群数量先增后减
C.第3年末种群数量与第5年中期种群数量相等
D.野兔的种群数量在第4年末达到最大探究一探究二解析:由于λ代表本月种群数量是上月种群数量的倍数,所以在第1到3年期间λ都在1左右,野兔的种群数量的变化不大;在第4年初开始一直到第5年的中期λ大于1,所以种群数量是一直增加的,在第5年中期种群数量开始下降,种群数量在此时达到最大值;第3年的种群数量基本维持稳定,由于从第4年到第5年的中期种群数量一直增长,而从第5年中期后种群数量才开始出现下降,因此第5年中期种群的数量要大于第3年末种群的数量。
答案:B探究一探究二变式训练1某岛屿引入外来物种野兔,研究人员调查了30年间野兔种群数量的变化,并据此绘制了λ值变化曲线(如下图)。下列叙述正确的是( )
A.第1年至第5年间野兔种群数量保持相对稳定
B.从第5年起野兔种群数量开始下降
C.第15年至第20年间野兔种群数量呈“J”型增长
D.第20年至第30年间野兔种群数量增长率为0探究一探究二解析:由λ的含义可知,当λ>1时,种群数量不断增长;0<λ<1时种群数量减少;λ=1时种群数量保持不变。第1年至第10年,λ>1,种群数量不断增长;第10年至第20年,0<λ<1,种群数量不断减少;第20年至第30年,λ=1,种群数量保持不变,增长率为0。
答案:D探究一探究二探究点二种群增长的“S”型曲线
问题导引
生态学家高斯曾经做过一个实验,在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫,然后每隔24 h统计一次大草履虫的数量。试想一下,大草履虫会呈指数增长吗?为什么?
提示 不会。因为环境条件有限。探究一探究二名师精讲
1.种群增长的“S”型曲线
(1)曲线:环境条件对种群增长有阻滞作用,一个环境所允许的种群数量的最大环境容纳量为K值,如下图所示。图中曲线a为种群数量增长曲线,曲线b为种群增长速率曲线。(2)种群数量增长曲线可以分为三段分析。
①对环境的适应期(X点以前):个体数量少,增长速率很小。
②快速增长期:个体数量快速增长,K/2时增长速率达到最大(Y点)。探究一探究二③稳定期:随着种群密度增加,因食物、空间和其他生活条件的争夺而导致种内竞争加剧。达到K值后,种群数量呈锯齿状波动。
(3)同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。在环境不遭受破坏的情况下,种群数量会在K值附近上下波动;当种群数量偏离K值的时候,会通过负反馈调节机制使种群密度回到一定范围内。探究一探究二2.K值的应用
(1)野生生物资源的保护:保护野生生物生活的环境,减小环境阻力,增大K值。
(2)有害生物的防治:增大环境阻力(如为防鼠害而封储粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等),降低有害生物的K值。
3.K/2的应用
(1)资源开发与利用:种群数量达到K/2时,种群增长速率最大,再生能力最强;对养殖的生物进行捕捞(捕获)时,捕捞后的种群数量要维持在K/2处,以保证持续获取高产量。
(2)有害生物防治:务必及时控制种群数量,严防达到K/2处,甚至在X点以前就应采取相应措施。探究一探究二探究一探究二探究一探究二典例提升2
右图表示某物种迁入新环境后,种群增长速率随时间的变化关系,经调查在t1时该种群数量为N,下列有关叙述正确的是( )
A.在t2时种群个体的数量与在t0时种群个体的数量相等
B.在t0~t2时间内,种群数量呈“S”型增长
C.该种群在此环境中的环境负荷量约为N
D.在t1~t2时,该种群的数量呈下降趋势探究一探究二解析:由图可知,在t0~t2时间内种群数量一直处于增长状态,所以t2时的种群数量大于t0时的种群数量。由增长速率先增大后减小,最后变为零,停止增长可知,种群数量呈“S”型增长。在t1时增长速率最大,此时种群数量为K/2=N,所以环境负荷量K=2N。
答案:B探究一探究二变式训练2 保护鱼类资源不受破坏,能持续地获得最大捕鱼量。根据种群增长的S型曲线,应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上( )
A.种群数量相对稳定 B.种群增长量最大
C.种群数量最大 D.环境条件所允许的种群数量最大
解析:在对野生动植物资源的合理开发和利用方面,一般将种群的数量控制在环境容纳量的一半,即K/2时,此时种群增长速率最快,可持续提供的资源数量也最多,且不影响资源的再生。当种群数量大于K/2时,种群增长的速率将开始下降。所以在开发动植物资源时,种群数量大于K/2时就可以猎取一定数量的该生物资源,而且可持续获得的量最大,当过度捕捞导致种群数量小于K/2时,种群的增长速率将减慢,获取的资源数量将减少,而且还会影响资源的再生。
答案:B探究培养液中酵母菌种群数量的变化
实验指导
1.探究原理:酵母菌可以用液体培养基来培养。培养基中酵母菌种群的增长情况与培养液的成分、空间、pH、温度等因素有关。以培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴作曲线图,从而掌握酵母菌的种群数量变化情况。
2.探究目的:初步学会酵母菌等微生物的计数及种群数量变化曲线的绘制。
3.探究步骤
(1)将10 mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。
(2)将酵母菌接种入试管中的培养液中。
(3)将试管放在25 ℃条件下培养。
(4)每天取样计数酵母菌数量。
(5)分析数据,画出曲线。4.注意事项
(1)酵母菌种群数量是在恒定容积的培养基中培养测定的,与自然界中的数量变化有差异。
(2)在进行酵母菌计数时,由于酵母菌是单细胞微生物,因此必须在显微镜下计数,而且我们不可能准确计数个数,只能估算。
(3)从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,以保证估算的准确性,减少误差。
(4)每天取样计数酵母菌数量的时间要固定。
(5)计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌。(6)结果最好以记录表的形式记录,表格如下。
(7)本探究不需要设对照实验和重复实验。5.表达和交流
(1)根据实验数据可得右图所示的增长曲线。小组曲线应与各组曲线平均值曲线相似。
(2)增长曲线的总趋势是先增加后降低。在开始时培养液的营养充足,空间充裕,条件适宜,因此酵母菌大量繁殖,种群数量剧增;随着酵母菌数量的不断增多,营养消耗,pH变化等,生存条件恶化,酵母菌死亡率高于出生率,种群数量下降。
(3)影响酵母菌种群数量增长的因素有养料、温度、pH及有害代谢废物等。设计体验
为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化,某同学进行了如下操作:
①将适量酵母菌接种入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中,在适宜条件下培养 ②静置一段时间后,用吸管从锥形瓶中吸取培养液 ③在血球计数板中央滴一滴培养液,盖上盖玻片 ④用滤纸吸除血球计数板边缘多余的培养液 ⑤将计数板放在载物台中央,待酵母菌沉降到计数室底部,在显微镜下观察、计数
其中操作正确的是( )
A.①②③ B.①③④
C.②③④ D.①④⑤解析:从锥形瓶中吸出培养液进行计数前,需将锥形瓶轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差,②错误;采用血球计数板进行计数时,将盖玻片放在计数板上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入到计数板小方格内,③错误。
答案:D1 2 3 4 5 1.在营养和生存空间等没有限制的理想条件下,某细菌每20 min就分裂繁殖一代。现将该细菌种群(m个个体)接种到培养基上(资源、空间无限),T小时后,该种群的个体总数是( )解析:细菌数量增长过程中λ为2,T小时后细菌繁殖了(60 T÷20)代,即3T代,所以T小时后,细菌种群的个体总数是m·23T。
答案:D1 2 3 4 5 2.经调查,第一年某种昆虫的种群数量为N0,如果在理想的条件下,每年的增长率α=1.3保持不变,则第三年该种群的数量为( )
A.1.3 N0 B.1.69 N0 C.2.3 N0 D.5.29 N0
解析:要注意在Nt=N0λt中,λ代表的是第二年的种群数量是第一年的倍数,不是代表增长率,增长率=增加的个体/原来个体数。设第1年个体数为X1,第二年个体数为X2,则α=(X2-X1)/X1=1.3,求得X2/X1=2.3,即λ=2.3。第一年用N0表示,则第三年就是(2.3)2×N0=5.29 N0。
答案:D1 2 3 4 5 3.右图表示某田鼠种群的理想增长曲线和在某自然环境中的实际增长曲线,下列关于该曲线的叙述,不正确的是( )
A.X区域(图中阴影部分)可以代表环境阻力的大小
B.严密封储粮食,保护田鼠天敌等措施可以使E点向下移动
C.食物最可能成为鼠群繁殖速度的限制因素的是DE段
D.人工灭鼠时要将田鼠数量控制在C点
解析:C点的种群数量为K/2,此时的增长速度最快,人工灭鼠时如果田鼠数量控制在C点,田鼠很容易再度泛滥。
答案:D1 2 3 4 5 4.下列有关种群增长的“S”型曲线的叙述,错误的是( )
A.自然界中种群数量的增长曲线通常呈“S”型
B.达到K值时种群增长率为零
C.种群增长受自身密度的影响
D.种群的增长速率逐渐降低
解析:在种群增长的“S”型曲线中,种群的增长速率先增大,后减小。在种群数量为K/2时,种群增长速率最大;在K值时,增长率为零。
答案:D1 2 3 4 5 5.右图表示某种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线。若不考虑迁入和迁出,下列有关叙述错误的是( )
A.改善空间和资源条件有望使K值提高
B.BC段种群增长速率逐渐下降,出生率小于死亡率
C.C点时种群增长速率为零,出生率等于死亡率
D.比较曲线Y与曲线X可知,自然状态下种群无法超出理想状态下的最大增长速率
解析:环境容纳量(K值)随环境条件的变化而变化;BC段虽然增长速率下降,但种群数量仍处于增长状态,所以出生率大于死亡率;达到最大值,出生率等于死亡率。
答案:B课件33张PPT。第3节 群落的结构二三四一五一、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。二三四一五二、群落的物种组成
1.要认识一个群落,首先要分析该群落的物种组成。群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。
2.不同群落的物种数目有差别。群落中物种数目的多少称为丰富度。研究发现越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。二三四一五三、种间关系
群落中的物种通过复杂的种间关系,形成一个有机的整体。种间关系包括捕食、竞争、寄生、互利共生等。
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,有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。二三四一五四、群落的空间结构
在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等方面。
1.垂直结构
垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象。森林植物的分层与对光的利用有关,垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。群落中植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,因此,动物也有类似的分层现象。
2.水平结构
由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,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别,它们常呈镶嵌分布。二三四一五练一练
选择题
下列生物群体属于生物群落的是( )
A.一片森林中的各种乔木、灌木和草本植物
B.一个池塘中各种水生植物和水生动物
C.一片草地上的各种杂草等植物和兔、鼠、昆虫等动物以及各种蘑菇等大型真菌
D.一座山上的各种植物、动物、微生物等全部生物
解析:生物群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。A项中缺少了各种动物和微生物,所以不能构成生物群落。B项中缺少了各种微生物,所以也不能构成群落。C项中只有部分植物、动物和微生物,所以也不能构成生物群落。
答案:D二三四一五五、土壤中小动物类群丰富度的研究
许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查。在进行这类研究时,常用取样器取样的方法进行采集、调查。即用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样,通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。
丰富度的统计方法通常有两种。
1.记名计算法:在一定面积的样地中,直接数出各种群的个体数目。一般用于个体较大,种群数量有限的群落。
2.目测估计法:按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。等级的划分和表示方法有“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。探究一探究二探究点一群落的概念和种间关系
问题导引
在池塘的水面、水中和水底生活着多种生物。哪一个参数可用于描述该池塘的物种组成状况?
提示 物种丰富度。探究一探究二名师精讲
群落种间关系比较探究一探究二探究一探究二典例提升1
将两种仓库害虫拟谷盗和锯谷盗共同饲养于面粉中,二者数量变化如下图所示。据实验判断,正确的是( )
A.拟谷盗种群增长速率的最大值出现在第50天以后
B.拟谷盗种群呈“S”型增长,其增长主要受种内斗争因素制约
C.拟谷盗种群和锯谷盗种群为竞争关系,竞争程度由强到弱
D.拟谷盗种群和锯谷盗种群为捕食关系,因此拟谷盗必须依赖于锯谷盗种群探究一探究二解析:由图示可知,两种仓库害虫拟谷盗和锯谷盗的关系为竞争关系,竞争强度为由弱到强再到弱。拟谷盗种群增长速率在第50天前达到最大值,第50天以后种群增长速率下降。拟谷盗种群数量呈“S”型增长,其增长受种内斗争、种间斗争因素制约,主要因素为种内斗争。
答案:B探究一探究二变式训练1下图分别表示两个生物种群随时间的推移而发生的数量变化,那么甲、乙、丙三图表示的种间关系依次是( )
A.互利共生、竞争、捕食
B.互利共生、捕食、竞争
C.竞争、互利共生、捕食
D.捕食、竞争、互利共生探究一探究二解析:互利共生是指两种生物共同生活在一起,相互依存,彼此有利,如果彼此分开,则双方或一方不能独立生存,可见,互利共生的两种生物随着时间的推移,它们的个体数量变化应是同步的,如图甲。捕食是一种生物以另一种生物作为食物的现象,两种生物种群的数量关系是此消彼长,相互之间具有调节和抑制作用,以维持两个种群数量的相对稳定,如图乙。竞争是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,有时表现为一方占优势,另一方处于劣势甚至灭亡,如图丙。
答案:B探究一探究二探究点二群落的空间结构
问题导引
观察教材P74~75的图4-11、图4-12和图4-13,在垂直方向上,植物和动物的分布有何特点?决定该特点的因素有哪些?
提示 有分层现象。决定植物分层的因素主要有不同高度的光照强度和植物对光的利用习性等;决定动物分层的主要因素有不同高度的空间条件、食物类型和动物自身的生活习性等。探究一探究二名师精讲
1.垂直结构探究一探究二(1)B处的结构分析 探究一探究二(2)C处的结构分析:由于不同光质的波长不同,所含有的能量不同,穿透力不同,导致了不同藻类的垂直分布。影响动物分布的主要因素是栖息场所和食物。
2.水平结构
A处,地形是影响植物分布的主要因素,原因是不同海拔的温度不同。影响水平结构的因素除地形外还有光照强度、土壤湿度、土壤盐碱度、生物自身生长特点、人与动物的影响等。
3.群落结构的形成及意义
(1)形成:生物群落垂直结构与水平结构的具体表现都是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。
(2)意义:有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。探究一探究二典例提升2
关于群落的结构,下列理解不正确的是( )
A.竹林中竹子高低错落有致,其在垂直结构上有分层现象
B.动物在群落中的垂直分布与植物的分层现象密切相关
C.淡水鱼占据不同的水层,出现的分层现象与各种鱼的食性有关
D.不同地段的生物种类有差别,在水平方向上无分层现象
解析:竹林中的所有竹子为同一物种,由于生长的阶段不同而高低不同,所属范围为种群而非群落。由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异等因素,不同地段的生物种类有差别,常呈镶嵌分布,无分层现象。
答案:A探究一探究二变式训练2 下图所示为植物群落生长分层现象,下列对此现象的解释,不正确的是( )
A.分层现象是植物群落与环境条件相互联系的一种形式
B.决定这种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,要合理密植
D.在农业生产上,可以充分利用这一现象,合理搭配种植的品种探究一探究二解析:植物群落的分层现象受光照、温度、湿度等多种生态因素的影响,因此A、B两项正确。同一种农作物(如玉米)虽然也有高矮之分,但不是分层现象,分层是群落的结构特征,而玉米植株的密度是种群数量特征。农业生产中可以根据分层现象的存在,合理套种,合理搭配种植作物的品种。
答案:C土壤中小动物类群丰富度的研究
实验指导
1.探究原理
(1)调查方法:常用取样器取样的方法进行采集、调查。
(2)丰富度的统计方法通常有两种:一是记名计算法;二是目测估计法。
2.探究步骤3.研究过程中的注意事项
(1)从不同营养环境中采集的土壤样本要分别统计,如实记录。
(2)对于同种营养土壤,多组同学可分别进行统计并比较。
(3)识别命名要准确。
4.实验结论
组成不同群落的优势种是不同的,不同群落的物种丰富度是不同的。一般来说,环境条件越优越,群落发育的时间越长,物种越多,群落结构也越复杂。设计体验
土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性,右上图4种土壤微型节肢动物分离收集装置,最合理的是( )解析:题干明确指出土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性,A装置可造成类似高温、明亮的效果,对土壤动物造成不利刺激,使其趋向收集瓶,是最合理的装置。
答案:A1 2 3 4 5 1.下列关于群落的叙述,错误的是( )
A.研究种群是研究群落的基础
B.不同群落的物种数目是不同的
C.群落水平上研究的问题就是研究种群的丰富度
D.任何一个群落中的物种,都不可能是随机地聚集在一起
解析:种群是生物群落的基本组成单位,研究种群是研究群落的基础。不同群落的物种数目是不同的,这些物种不是随机聚集在一起,而是通过种间关系联系起来的。群落水平研究的问题很多,除丰富度外,还有空间结构等。
答案:C1 2 3 4 5 2.下列关于群落的物种组成的说法,正确的是( )
A.不同的群落,物种组成不同
B.不同群落的树木没有差别
C.西伯利亚比海南的乔木物种丰富度高
D.连云港花果山的乔木林和吉林长白山的乔木林的物种组成相同
解析:物种组成是区别不同群落的重要特征。连云港花果山的乔木林和吉林长白山的乔木林是两个不同群落,两者的物种组成不同;不同群落中的树木不同,决定了群落中的动物与其他生物也有所不同;西伯利亚靠近北极,温度比海南低得多,物种丰富度要低。
答案:A1 2 3 4 5 3.将A、B两种单细胞生物分别放在两个容器中培养,得到图甲所示结果,将这两种生物放在一个容器中混合培养,得到图乙所示结果。从实验结果可知,这两种生物的种间关系是( )
A.竞争 B.捕食
C.互利共生 D.寄生
解析:两种生物共同生活在一起时,一种生物的数量增加,另一种生物的数量减少甚至灭亡,则这两种生物之间的关系是竞争。
答案:A1 2 3 4 5 4.寒带针叶林中两个动物种群(N1、N2)的数量变化如下图所示,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为竞争中的胜利者,N2为失败者
D.共生关系,N1、N2彼此依赖,相互有利
解析:从曲线可以看出,两曲线发生周期性变化。曲线的每一个周期,总是N1种群数量增长以后,N2种群数量随之增长,说明N2以N1为食。两个种群若存在竞争关系,一个种群的增长可导致另一个种群的减少。两种群若存在互利共生关系,则两曲线呈平行关系。
答案:B1 2 3 4 5 5.下列关于群落的叙述,不正确的是( )
A.植物群落垂直分层现象与光照有关
B.动物群落垂直分层现象与植物有关
C.植物群落水平分布现象与地形有关
D.动物群落水平分布一般都是均匀的
解析:动物的水平分布一般是不均匀的,其主要影响因素是植物的分布以及地形、水分、土壤状况等。
答案:D课件22张PPT。第4节 群落的演替一二一、群落演替
1.概念:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。
2.类型
(1)初生演替
①概念: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。
②举例:在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。
③过程: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。一二(2)次生演替
①概念: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他繁殖体的地方发生的演替。
②举例:在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
③过程(弃耕农田的演替):弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→小灌木→灌木丛→乔木林。一二练一练
判断题
1.在群落演替的过程中,一个物种的迁入会导致另一个物种的灭绝。( )
提示 :× 群落演替的过程不是物种的取代。
2.群落演替是永无休止的动态过程。( )
提示 :× 群落演替不是永无休止的动态过程,最终一定会达到相对稳定的阶段。一二二、人类活动对群落演替的影响
1.人类的活动方式
(1)不利于群落正常演替的活动方式:砍伐森林、填湖造地、捕杀动物等。
(2)利于群落演替的活动方式:封山育林、治理沙漠、管理草原、建立人工群落。
2.结果:使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
3.为处理好经济发展同人口、资源、环境的关系,走可持续发展道路,我国政府明确提出退耕还林、还草、还湖,退牧还草,颁布了《退耕还林条例》。探究一探究二探究点一群落演替及其过程
问题导引
地震使一些巨型的岩石断裂,如果自然条件允许,在光秃秃的岩石裂面上最终能够演替出森林。该过程经历了哪些阶段?该过程属于何种演替?
提示 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。初生演替。探究一探究二名师精讲
1.群落演替的概念理解
(1)群落的演替是在生物群落发展变化的过程中,一个群落代替另一个群落的演变现象。
(2)群落演替的标志是群落在物种组成上发生了质的变化。群落演替不是物种的取代,而是优势种群的变化。探究一探究二2.群落演替的结果
(1)演替方向:演替是群落组成向着一定的方向、具有一定的规律、随时间而变化的有序过程,因而它往往是能预见的或可预测的,在条件允许的情况下,一般都可以演替到森林阶段这一最高阶段。
(2)能量:总生产量增加,群落的有机物总量增加。
(3)结构:生物种类越来越多,群落的结构越来越复杂。
(4)稳定性:演替是生物和环境反复相互作用,发生在时间和空间上的不可逆变化,稳定性越来越高。探究一探究二典例提升1
下列哪项不是群落演替的趋势?( )
A.生物种类越来越多
B.种间关系越来越复杂
C.有些物种可能灭绝
D.生物种类越来越少
解析:群落演替的总趋势:物种丰富度越来越高;种间关系越来越复杂;垂直结构层次性越来越多;稳定性越来越高。在群落演替的过程中,由于竞争力强的新物种的迁入,原有的个别物种有可能灭绝。
答案:D探究一探究二探究点二群落演替的类型
问题导引
一块废弃的农田上,长出了杂草、灌木,此过程属于哪种群落演替?
提示 次生演替。探究一探究二名师精讲
1.初生演替
(1)过程(以发生在裸岩上的演替为例)探究一探究二(2)特点:演替速度缓慢,经历时间较长。 探究一探究二(2)特点:演替速度较快,经历时间较短。 探究一探究二典例提升2
下列有关初生演替和次生演替的叙述,正确的是( )
A.沙丘、火山岩上进行的演替是初生演替,冰川泥、弃耕的农田上进行的演替是次生演替
B.初生演替形成的群落内无竞争现象,次生演替形成的群落内竞争明显
C.初生演替所需时间较长,次生演替所需时间较短
D.初生演替能形成森林,次生演替很难形成森林
解析:在冰川泥上进行的演替是初生演替,而不是次生演替。初生演替形成的群落内也存在竞争现象,但不明显。次生演替时虽然原有的植被已不存在,但原有土壤条件基本保留,因此演替所需的时间短。次生演替比初生演替容易形成森林。
答案:C探究一探究二变式训练南方某农田弃耕后,很快就会长满一年生的杂草,后来又出现灌木。右上图中曲线b、c表示该群落中植物种数或个体数的变化。下列说法正确的是( )
A.曲线a表示该群落所含能量的变化,曲线b表示植物物种数
B.从草本阶段演替到灌木阶段,动物种类基本不会发生变化
C.在人为干扰情况下,将来不可能演替至森林阶段
D.草本阶段最易遭受外来物种的入侵而使占优势的物种发生变化探究一探究二解析:从草本阶段演替到灌木阶段,植物物种数(曲线c)及群落所含能量(曲线a)增多,但个体数(曲线b)减少。演替过程中植物种类发生变化,动物种类也会发生改变。如果人为地植树造林,可能会加快群落的演替,使其更早地演替至森林阶段。草本阶段稳定性较弱,容易受到外来物种的入侵。
答案:D1 2 3 4 51.在西部大开发中,对部分耕地实行“退耕还草、还林”政策,此过程中农田的演替属于( )
A.次生演替
B.先是次生演替,后为初生演替
C.初生演替
D.先是初生演替,后为次生演替
解析:退耕后的农田存在土壤条件,因此退耕后农田上发生的演替属于次生演替。
答案:A1 2 3 4 52.某岛屿由海底火山喷发形成,现已成为旅游胜地,岛上植被茂盛,风景优美。下列叙述不正确的是( )
A.该岛屿不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的体现
B.该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替
C.旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行
D.该岛屿一定发生过漫长的群落演替过程
解析:该岛屿是由火山喷发形成的,刚形成的岛屿上从来没有被植被所覆盖,所以在这种条件下进行的是初生演替。
答案:B1 2 3 4 53.下列有关群落演替的叙述,错误的是( )
A.火灾后的草原、过量砍伐的森林和火山岩上进行的演替都属于次生演替
B.由草本植物阶段逐渐演替至灌木阶段,主要原因是灌木较为高大,能获得更多阳光
C.群落演替是在生物群落发展变化过程中,一个群落被另一个群落代替的过程
D.发展工农业生产往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行
解析:在火山岩上进行的演替属于初生演替。
答案:A1 2 3 4 54.下列有关群落演替的说法,正确的是( )
A.演替至森林阶段时,群落中还可能找到苔藓、灌木阶段的植物种群
B.某坡地发生山崩,一段时间后,出现了新的生物群落,属于初生演替
C.在草本阶段,多种昆虫的进入不会影响群落对环境变化的调节能力
D.群落演替的根本原因在于群落的内部变化,不受外部环境的影响
解析:B项描述的过程属于次生演替;昆虫进入处于草本阶段的区域,使生物种类增多,群落结构复杂,对环境变化的调节能力增强;群落演替也受外部环境的影响。
答案:A1 2 3 4 55.在寒温带地区,一场大火使某地的森林被大面积烧毁,在以后漫长的时间中,原林地上依次出现了杂草地、以白桦为主的阔叶林、以云杉为主的针叶林等群落,这种现象称为( )
A.物种进化 B.外来物种入侵
C.群落演替 D.垂直结构
解析:演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。
答案:C课件7张PPT。本章整合专题一专题二专题一 密度制约和非密度制约因子影响或调节着种群数量
影响或调节种群数量的因子大致可以分为密度制约因子和非密度制约因子两大类。前者相当于生物因子,如捕食、寄生、流行病和食物等。后者则相当于气候等非生物因子。密度制约因子的作用强度随种群密度的加大而增强,而且种群受影响个体的百分比也与种群密度的大小有关。非密度制约因子对种群的影响则不受种群密度本身的制约,在任何密度下种群总是有一固定的百分数受到影响或被杀死。因此非密度因子对种群密度无法起调节作用。专题一专题二植物、野兔和狼在密度制约因子调节下的种群数量动态专题一专题二种群的密度制约调节是一个内稳定过程,当种群上升到一定水平时,某些密度制约因子就会发生作用,并借助于降低出生率和(或)增加死亡率来调节种群的增长。一旦种群数量降到了一定水平以下,这些因子的作用就会减弱,使种群出生率增加和死亡率下降。这种反馈调节机制将会导致种群数量的上下波动。左图是植物、野兔和狼3个物种种群在密度制约因子(食物和捕食)调节下的数量动态,一般说来,种群波动将发生在种群平衡密度的附近,对种群平衡密度的任何偏离都会引发调节作用,由于时滞效应的存在,种群很难刚好保持在平衡密度的水平上。专题一专题二专题二 正确区别种群与群落
1.从概念的内涵上看,种群和群落都是许多生物个体的总和,但种群是同种生物个体的总和,而群落是各种生物个体的总和。虽然都是生物群体,但这两个群体是不同的生物群体。
2.从概念的外延上看,种群是种内关系的研究范围,种群内的个体之间既有种内互助,又有种内斗争,两者对立统一,共同维持种群的相对稳定性。群落是种间关系的研究范围,是由不同种群构成的。专题一专题二3.从研究特征上看,种群最重要的特征是种群密度,一个种群的发展趋势如何,就是要看种群密度的大小,种群的其他特征都和种群密度有关系。而生物群落的特征主要是分析垂直结构的分层现象和水平结构的不同群落大小以及群落的分布差异。
4.从辩证的观点来看,种群和群落都是“动”与“静”的统一体。种群是在一个较为稳定的区域内,在一个较长的时间内维持一种动态平衡,这种相对稳定主要是通过种群的自我调节来实现的。群落结构的形成是长期进化的结果。
