苏教生物必修三生物群落基本单位——种群.pptx

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1、第一节生物群落的基本单位种群第三章生物群落的演替第1页/共75页学习导航1.种群的特征。(重点)2种群密度的调查方法。3种群数量的增长曲线。(重难点)第2页/共75页新新知知初初探探思思维维启启动动一、种群的特征1种群的概念：在一定时间内占据一定空间的_生物的_个体。2种群的数量特征(1)种群密度概念：某一种群在单位面积或单位体积中的全部个体数。同种同种所有所有第3页/共75页调查方法为取样调查法。动 物：_；植 物：_。(2)出生率和死亡率概念：单位数量个体在单位时间内新出生或死亡的个体数占总个体数的比率。意义：_种群密度的最直接因素。标记重捕法标记重捕法样方法样方法决定决定第4页/共75页

2、(3)年龄结构概念：一个种群中各年龄段的个体数量的比例。类型：_：幼年个体较多，老年个体较少，出生率大于死亡率，密度将增大。_：各年龄段个体比例适中，出生率与死亡率大致相等，密度较稳定。_：老年个体较多，幼年个体较少，死亡率大于出生率，密度将减少。增长型增长型稳定型稳定型衰退型衰退型第5页/共75页(4)性别比例概念：种群中雌雄个体数量的比例。意义：在一定程度上_种群密度。3种群研究的核心问题及意义(1)种群研究的核心问题：种群数量的变化。(2)影响种群数量变化的因素_、_是决定种群数量变化的主要因素。影响影响出生率和死亡率出生率和死亡率迁入和迁出迁入和迁出第6页/共75页年龄组成、性别比例是

3、_的主要依据。(3)实践意义保护_。监测、预报和有效控制_。监控人口数量。预测种群数量变化预测种群数量变化珍稀濒危生物珍稀濒危生物有害生物有害生物第7页/共75页判一判(1)一片森林中的全部蛇是一个种群()(2)种群的特征包括数量特征、空间特征和遗传特征()(3)种群密度是种群结构最基本的参数()(4)动物种群密度的调查常用标记重捕法，如蚂蚁()(5)年龄组成、性别比例可以预测种群数量的动态变化()第8页/共75页二、种群数量的增长规律1建立数学模型(1)地位：对种群进行动态研究过程中的_。(2)过程：表达与验证。(3)目的：阐明_的规律及其调节机制。关键环节关键环节自然种群动态变化自然种群动

4、态变化第9页/共75页2种群增长的“J”型曲线(1)形 成 的 条 件：食 物 和 空 间_、_和没有敌害等理想条件下。(2)公 式：Nt N0t。N0为 种 群_，为每代的_，Nt为种群第t代的数量。条件充裕条件充裕气候适宜气候适宜起始数量起始数量增长率增长率第10页/共75页3种群增长的“S”型曲线(1)形成条件：在有限的环境中，随种群密 度 的 上 升，种 群 个 体 间 的 竞 争_，以该种群生物为食的捕食者数量_。(2)K值：在_的情况下，环境条件能维持的种群最大数量。加剧加剧增加增加有限环境有限环境第11页/共75页4探究：培养液中酵母菌种群数量的变化(1)材料选择：_繁殖速度快，

5、个体小，作为研究种群变化的材料，容易建立具有代表意义的科学模型。(2)研究计划：根据已经掌握的知识，设计_；设计计数的时间和方法；设计研究结果的记录表格。(3)总结交流：用_表示酵母菌数量随时间的变化过程。酵母菌酵母菌酵母菌的培养条件酵母菌的培养条件曲线曲线第12页/共75页想一想种群数量达到K值后，数量能维持恒定不变吗？为什么？提示：不能。由于环境是时刻发生变化的，故其容纳量也会发生变化，其数量会发生波动。第13页/共75页要要点点突突破破讲讲练练互互动动要点突破要点突破要点突破要点突破要点一要点一种群的概念及特征1种群的概念(1)判断某一地域中的生物是否是一个种群的方法第14页/共75页一

6、看这些生物是否是“同种生物”；二看是否包括这个区域中“全部”的同种生物。(2)对种群概念的理解把握两个“要素”：“同种”和“所有”。“同种”：指的是同一物种。“所有”：指全部个体，包括该物种的全部幼年、成年、老年的个体，不分性别。第15页/共75页把握两个“条件”：“时间”和“空间”。种群必须具有一定时空限制，离开一定的空间和时间的种群不存在。把握种群的特征：种群具有数量特征、空间特征、遗传特征。a种群的特征是个体不具有的，个体只具有性别、年龄、出生、死亡等特征。b种群不是个体数量的简单累加，个体与种群的关系是部分与整体的关系，从个体层次到种群层次是一个质的飞跃。第16页/共75页2比较种群的

7、特征项项目目特征特征定义定义特点或作用特点或作用种群密种群密度度单位面积单位面积或体积内或体积内某种群的某种群的个体数量个体数量不同物种，种群密度不同物种，种群密度不同不同同一物种，种群密度同一物种，种群密度可变可变调调查方查方法法第17页/共75页项项目目特征特征定义定义特点或作用特点或作用出生率出生率和死亡率和死亡率种群单位时间内种群单位时间内新产生新产生(或死亡或死亡)的个体数量占总的个体数量占总数比例数比例决定种群密度的最直决定种群密度的最直接因素接因素年龄结构年龄结构一个种群中各年一个种群中各年龄段的个体数目龄段的个体数目的比例的比例三种类型：增长型、三种类型：增长型、稳定型、衰退型

8、稳定型、衰退型可预测种群数量的可预测种群数量的变化趋势变化趋势第18页/共75页项项目目特征特征定义定义特点或作用特点或作用性别比例性别比例种群中雌雄个体数种群中雌雄个体数目的比例目的比例在一定程度上影在一定程度上影响种群密度响种群密度迁入率迁入率和迁出率和迁出率单位时间内迁入或单位时间内迁入或迁出个体数占该种迁出个体数占该种群个体总数的比例群个体总数的比例决定种群数量变决定种群数量变化的主要因素化的主要因素第19页/共75页3.影响种群密度的因素第20页/共75页(1)直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出，出生率高、迁入多时种群密度增大，相反，种群密度减小。(2)间接因素：年龄结构、性别比例

9、通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度。第21页/共75页4预测种群密度的变化趋势年龄结构和性别比例是影响种群密度的间接因素，是预测种群密度未来变化趋势的重要依据。(1)年龄结构第22页/共75页第23页/共75页例例例例1 1 (2010高考海南卷)甲、乙、丙是同一物种的三个种群，其年龄组成见表。三个种群年龄结构的类型为()年龄期年龄期个体数个体数甲甲乙乙丙丙幼年期幼年期600400200成年期成年期400400400老年期老年期200400600第24页/共75页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

10、种群都是稳定型第25页/共75页【思路点拨】该题考查年龄结构的相关知识，解答该题关键主要掌握：年龄结构的三种类型。分析题干表中数据。预测未来发展趋势。第26页/共75页【解析】从表中数据可以看出甲种群幼年个体较多，而老年个体较少，应属增长型；乙种群三种年龄段的个体基本持平，应属稳定型；丙种群中幼年个体最少，而老年个体最多，应属衰退型。【答案】A第27页/共75页【探规寻律】三种年龄结构曲线比较类类型型年龄结构曲年龄结构曲线线构成特点构成特点发展趋势发展趋势增增长长型型年幼个体年幼个体数大于年数大于年老个体数老个体数出生率大出生率大于死亡率于死亡率种群密种群密度增大度增大稳稳定定型型各年龄段各年

11、龄段个体数比个体数比例适中例适中出生率等出生率等于死亡率于死亡率种群密种群密度稳定度稳定衰衰退退型型年幼个体年幼个体数少于年数少于年老个体数老个体数出生率小出生率小于死亡率于死亡率种群密种群密度减小度减小第28页/共75页变式训练根据下面甲、乙两个国家各年龄段的人口数量曲线图，判断下列叙述正确的是()第29页/共75页A甲属于人口稳定型国家，乙属于人口衰退型国家B甲属于人口增长型国家，乙属于人口稳定型国家C甲属于人口增长型国家，乙属于人口衰退型国家D甲属于人口衰退型国家，乙属于人口稳定型国家第30页/共75页解析：选B。本题主要考查年龄结构的类型及识图能力。第31页/共75页要点二要点二种群数

12、量的增长规律1种群数量增长的数学模型(1)种群增长的J型曲线出现条件：理想环境数量增长公式：NtN0tNt：第“t”代种群数量；N0：种群起始数量；t：代数；：每代增长率第32页/共75页当1时，种群呈J型增长；当1时，种群稳定；当01时，种群下降；当0时，种群无繁殖现象。第33页/共75页(2)种群增长的S型曲线第34页/共75页2“J”型曲线与“S”型曲线的比较“J”型曲线型曲线“S”型曲线型曲线产产生生条条件件理想状态：理想状态：(1)食物、空间条件食物、空间条件充裕充裕(2)气候适宜气候适宜(3)没有敌害、疾病没有敌害、疾病现实状态：现实状态：(1)食物、空间有限食物、空间有限(2)各

13、种生态因素综合各种生态因素综合作用作用特特点点种群数量以一定的种群数量以一定的倍数连续增长倍数连续增长种群数量达到环境容种群数量达到环境容纳量纳量K值后，将在值后，将在K值上下保持相对稳定值上下保持相对稳定第35页/共75页“J”型曲线型曲线“S”型曲线型曲线环境容纳环境容纳量量(K值值)无无K值值有有K值值种群增长率种群增长率保持稳定保持稳定先增加后减少先增加后减少曲线曲线第36页/共75页特别提醒(1)有关“J”型曲线：J型曲线只有在无环境阻力状况即理想状态下，才可能出现。曲线的起始部位有一定数值，而不是从坐标原点开始。若是绘成增长率的曲线，则是一条与横轴平行的线。第37页/共75页(2)

14、有关“S”型曲线：自然状态下的种群增长曲线一般呈“S”型。种群增长的S型曲线渐近于K值，但不会超过K值(即环境容纳量)。K值：即环境容纳量，是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所维持的种群最大数量。种群数量达到最大值(K值)以后保第38页/共75页持相对稳定。若环境条件改变，K值也会随之改变。一般情况下，种群数量为K/2时，增长速率达最大值；在K值时，种群增长速率为0,此时出生率约等于死亡率。第39页/共75页例例例例2 2 如图所示是一动物种群迁入一个适宜环境的增长曲线。请回答：第40页/共75页(1)图中表示的是种群增长的_型曲线，表示K值的一点是_。(2)图中表示种群增长速率最快的

15、一点是_。(3)该种群的增长速率由缓慢逐渐加快是从第_年开始的，环境阻力明显增大是在迁入第_年后开始的。第41页/共75页(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，应该使该动物种群的数量保持在图中_点所代表的水平。(5)种群迁入第二年，增长明显加快的主要原因是_。(6)第8年后，种群数量趋于稳定。阻碍种群继续增长的环境因素主要有_。第42页/共75页【解析】本题考查种群增长的“S”型曲线及其在实际中的应用。由图可知，该动物迁入该环境后的8年内，种群个体相对数量不断增加，说明该动物的种群密度不断增加，数量不断增多，因此d点所示的种群数量最大。由于该种群生活在有限的条件下，因

16、此种群的数量增长呈“S”型曲线，但在达到K值的过程中,种群的增长速率是不断改变的,第43页/共75页开始时种群的增长较慢。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值时，此时种群增长速率最快，可提供的资源数量也最多，而又不影响资源的再生，当种群数量大于K/2时，种群增长的速率将开始下降,因此要获得最大的捕获量且不影响种群的再生，应使种群的数量保持在K/2值，即图中的b点。第44页/共75页【答案】(1)“S”d(2)b(3)26(4)b(5)已适应环境且环境资源十分丰富(6)生活空间和食物资源的减少第45页/共75页互动探究(1)如果该题中的资源动

17、物种群迁入的环境是完全理想状态，则该种群数量将呈现什么曲线？(2)请画出上题中资源动物种群的增长率曲线。第46页/共75页【提示】(1)“J”型曲线。(2)第47页/共75页易错警示易错警示易错警示易错警示对种群数量的测定方法掌握不透彻【例题】“标记重捕法”是动物种群密度调查中的一种常用的取样调查法：在被调查种群的生存环境中，捕获一部分个体(M)全部进行标记后释放，经过一段时间后进行重捕，根据重捕中标记个体数(m)占总捕获数(n)的比例，估计该种群的数量(N)。某研究第48页/共75页机构对我国北方草原上一种主要害鼠布氏田鼠进行了调查。调查样方总面积为2 hm2(1 hm210000 m2)，

18、随机布设100个鼠笼，放置1夜后，统计所捕获的鼠数量、性别等，进行标记后放归；3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表。捕获数捕获数/只只标记数标记数/只只雌性个体雌性个体数数雄性个体雄性个体数数初捕初捕32321418重捕重捕3641818第49页/共75页(1)假定重捕取样中标记比例与样方总数中标记比例相等，写出样方中种群总数(N)的计算公式_。(2)该草地布氏田鼠的平均种群密度为_只/hm2。事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏_。第50页/共75页(3)综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(/)为_。(4)在上述调查的同时，还对

19、样方中布氏田鼠的洞口数进行了调查(假设样方中只有这一种鼠)，平均每100 m2有3.6个洞口，洞口数与田鼠数的比例关系为_。第51页/共75页【解析】标记重捕法的前提是，标记个体与未标记个体在重捕时被捕的概率相等。据此可写出公式M/Nm/n，因此NMn/m。该草地中布氏田鼠的平均密度为323642144只/hm2。再捕的田鼠中已经被捕的比例少了，故计算所得的平均种群密度比实际的高。根据两次捕获的田鼠中第52页/共75页雌雄个体数可得种群中性别比例为/(1418)/(1818)32/368/9。由于平均每100 m2有3.6个洞口，则1 hm2有360个洞,洞口数/田鼠数3601442.51。【

20、答案】(1)NMn/m(2)144高(3)8/9(或32/36)(4)2.51第53页/共75页【纠错笔记】测定种群密度常用的方法：样方法和标记重捕法(1)样方法：确定调查区域范围，应选择种群分布较为均匀的地块，选择熟悉又容易计数的生物作为调查对象。选取样方时，数目、样方大小要统一，按要求选取，不能随意更换位置和样方面积。第54页/共75页计数时，同种生物个体无论大小都要计数,样方内的生物个体和样方相邻边线上的个体都要计数。计算种群密度时，应以所有样方的种群密度的平均值作为该种群的种群密度。第55页/共75页(2)标记重捕法(标志重捕法)：标记个体与未标记个体在重捕时被捕的概率相等。标记物和标

21、记方法必须对动物的身体不产生伤害。如选用着色标记时，要注意色素无害、溶剂无毒；如果用切趾、剪翅等方法标记动物，不能影响被标记动物正常的活动或者导致其产生疾病等。第56页/共75页标记不能过分醒目，以防可能改变其与捕食者之间的关系。因为过分醒目的个体，在自然界中有可能改变其与捕食者之间的关系,最终有可能改变样本中标记个体的比例而导致结果失真。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。调查期间没有大规模迁出和迁入，没有外界因素的强烈干扰。第57页/共75页实实验验探探究究专专项项突突破破探究培养液中酵母菌种群数量的变化【例题】下列是关于探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验。某生物

22、兴趣小组的同学在三种不同的条件下，观察酵母菌种群的生长情况时，得出下表中的数据(在有氧情况下培养测得的酵母菌数)(106个/mL)。请根据所学的知识，回答下列有关问题：第58页/共75页培培养天数养天数组别组别12345678A0.8 5.2 5.6 4.8 2.0 0.8 0.4 0.08B0.8 1.2 2.0 2.8 3.2 3.6 3.23.0C0.8 0.4 0.100000第59页/共75页实验研究的三种条件如下：条件一：无菌水10 mL，加入干酵母液0.1 mL，环境温度28。条件二：培养液10 mL，加入干酵母液0.1 mL，环境温度28。条件三：培养液10 mL，加入干酵母液

23、0.1 mL，环境温度5。第60页/共75页(1)三种条件对应的组别编号依次是_。(2)请写出主要呼吸作用的反应式_。第61页/共75页(3)上述三种条件的设置，可分别用来探究_对酵母菌种群数量变化的影响。如条件一与条件二组合可以探究_对酵母菌种群数量变化的影响；而条件二与条件三组合则可以用来探究_对酵母菌种群数量变化的影响，其中条件二的设置在该实验中属于_。第62页/共75页(4)培养酵母菌常用的培养液用马铃薯浸汁1000 mL，加葡萄糖20 g配制成。有同学据此认为酵母菌生长只需要碳源和水。你认为对不对？理由是什么？_。第63页/共75页(5)本实验过程中，每隔24小时取一定量的酵母菌培养

24、液，用血球计数板在显微镜下进行细胞计数，并以多次计数的平均值估算试管中酵母菌种群密度，这种方法称为_。每次取样前都应振荡试管，目的是使_，减少实验中计数误差。如果显微镜视野内酵母菌过多，难以计数，应当采取的措施是_。第64页/共75页【解析】实验遵循的原则是对照性原则、单一变量原则。本题实验设置了两组对照，一组是设置温度对照，一组是设置有无培养液。酵母菌生长需要各种营养物质，因此在配制培养基时，酵母菌生长所必需的营养物质要配齐全，培养基中除了要有水外，还要有无机盐、碳源、氮源、生长因子等。只有无菌水的情况下，酵母菌无法生长。第65页/共75页第66页/共75页实验链接(1)设计对照实验试管编号

25、试管编号ABC管管内内液液体体培养液培养液/mL1010无菌水无菌水/mL10酵母菌酵母菌/mL0.10.10.1温度条件温度条件/28528第67页/共75页(2)实验步骤将10 mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。将酵母菌接种入试管中的培养液中混合均匀。将试管在28 条件下连续培养7 d。第68页/共75页每天取样计数酵母菌数量，采用抽样检测法：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，显微观察并计数一个小方格内的菌种数，已知小方格的培养液厚度为0.1 mm，计算出培养液体积，换算出10 mL培养液中酵母菌总数。第69页/共75页分析

26、结果、得出结论：将所得数值用曲线图表示出来，分析实验结果，得出酵母菌种群数量变化规律。第70页/共75页(3)注意事项显微镜计数时，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。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，减少误差。第71页/共75页结果的记录最好用记录表。表格如下：每天计数酵母菌数量的时间要固定。培养和记录过程要尊重事实，不能主观臆造，应真实记录。时间时间/天天123456数量数量/个个第72页/共75页知知能能演演练练轻轻巧巧夺夺冠冠第73页/共75页本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放第74页/共75页