高中生物第五章种群.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 种群与群落,第,1,、,2,节,种群的特征,种群数量的变化,一、种群的概念,在一定自然区域内的,生物的全部个体。,二、种群的数量特征,1,种群的密度,(1),概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数，是种群,最基本,的,特征。,(2),调查方法：,。,同种,数量,样方法、标志重捕法,例子,(2010,年珠海模拟,),下列关于种群密度调查的叙述，合理的是,(,),A,蔓生或丛生的单子叶植物都属于较为理想的抽样调查的对象,B,活动能力强的高等动物的种群密度由于不容易捕获，所以不适宜用标志重捕法,C,取样调查的关键是要做到随机取样,D,种群密度能准确反映种群数量的变化趋势,C,种群密度的调查方法,样方法,标志重捕法,调查对象,植物或活动范围小的动物,活动范围大的动物,用样方法调查植物的种群密度,取样的关键是做到,。常用的取样方法有：,和,。,随机取样,五点取样法,等距取样法,样方法,标志重捕法,调查,程序,样方法,标志重捕法,注意事项,随机取样,样方大小适中,样方数量不易太少,易选双子叶植物,调查时没有迁入和迁出、出生和死亡,标志物不能过于醒目，不能影响标志对象正常的生理活动，不易脱落,(2010,年枣庄模拟,),种群是构成群落的基本单元，种群研究的核心问题是种群数量的变化规律。,(1),研究种群数量变化的规律有着重要意义。试举一例：,_,。,(2),如图表示某小组的同学在进行双子叶草本植物苦荬菜种群密度调查时确定的小样方之一，圆圈表示个体。此小样方调查得苦荬菜为多少株？,害虫防治,(,只要合理均可,),11,株。只要是计数样方内部和相邻两边及顶角个体的均正确,(3),下表是该班级,10,个小组的调查结果。则该块地中苦荬菜的种群密度为,_,。,组别,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,株数,/m,2,0,2,3,3,4,12,4,2,3,3,3,株,/m,2,用样方法调查草地中某种双子叶植物种群密度的关键,(1),调查关键,调查实习成功的关键是植物的识别和,随机取样,。不认识植物，就无法进行取样调查。选取样方时如不随机取样，就会使调查结果大大偏离实际情况，产生较大误差。,(2),样方的选取,样方数目的确定。取样多少随调查地段的总体面积而定。总体面积大，选取的样方数多些：总体面积小，选取的样方数少些；一般地说，选取的样方越多，求得的种群密度越接近实际情况。,样方大小的确定。选取的样方大小随植物类型而定。一般地说，北温带地区每个样方的大小，乔木为,100 m,2,，灌木为,16 m,2,，草本为,1 m,2,。,常用的样方选取方法：五点取样法和等距取样法。,(1),样方法计数时要注意两个方面：一是边界线上的植株要计上不计下，计左不计右；二是所有同种植物无论大小都应计算在内。,(2),标志重捕法的前提是未标记和被标记个体有同样的被捕机会，而在调查期间，没有个体的出生和死亡、迁入和迁出等。,2,出生率与死亡率,(1),概念：,内新产生或死亡的个体数目占该种群个体,的比率。,(2),意义：是决定种群大小和,的重要因素。,3,迁入率与迁出率：,单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体,的比率。,单位时间,总数,种群密度,总数,4,年龄结构,(1),概念：一个种群中各年龄期个体数目的比例。,(2),类型：,。,(3),意义：可,的变化趋势。,增长型、稳定型、衰退型,预测种群数量,例,2,图甲、图乙为某种生物种群的年龄组成曲线，如不考虑其他因素，种群甲和种群乙未来个体数量的发展趋势是,(,),A,衰退型和增长型,B,增长型和衰退型,C,增长型和稳定型,D,稳定型和增长型,B,例,3,(2009,年高考江苏卷,),红豆杉是我国珍贵濒危树种。南京中山植物园于上世纪,50,年代从江西引进一些幼苗种植于园内。经过几十年的生长繁殖，现在已形成了一个种群。请回答下列问题。,(1),在植物园引种栽培红豆杉的措施属于,_,。,迁地保护,(,易地保护,),(2),如果对红豆杉种群密度进行调查，常用的方法是,_,。将统计到的植株按高度,(h),分为,5,级，每一级的植株数量见下表。,等级,a,级,b,级,c,级,d,级,e,级,高度,(cm),h,10,10h,30,30h,l00,100300,数量,(,株,),120,62,32,16,6,根据表中数据，画出该种群各级别的植株数量柱状图。,(3),由表可以看出，此红豆杉种群的年龄结构属于,_,样方法,增长型,(4),研究表明，红豆杉的种子成熟后被某种鸟类吞食，果肉状的假种皮被消化而种子随粪便散播到山坡上再萌发生长。从种间关系看，鸟类与红豆杉之间存在,_,关系。,捕食和互利共生,(,捕食和种间互助,),5,性别比例：,种群中雌雄个体数目的比例。,1,某种群中具有生殖能力的雌性个体多于雄性个体，该种群的变化趋势如何？,该种群数量会越来越大。,归纳：种群密度与年龄组成、性别比例的关系,易错点：,年龄组成为,稳定型,的种群，,种群数量不一定保持稳定。,因为出生率和死亡率不完全取决于年龄组成，还与气候、食物、天敌有关，譬如遇到剧烈的气候变化，可使种群数量急剧减少。此外种群数量还与迁入率、迁出率直接相关。,2.,各特征之间的关系,(1),种群密度是种群,最基本的数量特征,，种群密度与种群数量呈正相关。,(2),出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是,决定,种群大小和种群密度的,直接因素,。出生率高、迁入数量多时，种群数量增加；反之，种群数量减少。,(3),年龄组成和性别比例则是通过影响出生率和死亡率而,间接影响,着种群密度和种群数量的，年龄组成是,预测,种群密度,(,数量,),未来变化趋势的重要依据。,练习,1,(2009,年高考广东卷,),下列叙述中，不属于种群空间特征描述的是,(,),A,斑马在草原上成群活动,B,每毫升河水中有,9,个大肠杆菌,C,稗草在稻田中随机分布,D,木棉树在路旁每隔,5,米种植,B,练习,2,(2008,年江苏卷,),下列选项中，对种群密度影响最严重的是,(,),编号,生态系统,采收对象,现有生物量,年增长率,/%,年采收量,马尾松林,马尾松,200 000 m,3,2,1 000 m,3,淡水湖泊,鲫鱼,10 000 kg,35,3 600 kg,山地,甘草,1 000 kg,20,300 kg,滩涂,沙蚕,10 000 kg,30,500 kg,A.,B,C,D,C,四、种群数量变化的研究方法,1,构建数学模型一般步骤,(1),观察研究对象，,；,(2),提出,；,(3),根据实验数据，用适当的,表达；,(4),通过实验或观察，对模型进行,。,2,优点,坐标图同数学方程式相比，它更直观地反映出种群数量的增长趋势。,提出问题,合理的假设,数学形式,检验或修正,五、种群数量增长的曲线,1,种群数量增长的,“,J,”,型曲线,(1),理想条件：,条件充裕、气候适宜、没有敌害等。,(2),数学公式：,N,t,。,2,种群数量增长的,“,S,”,型曲线,(1),有限条件：自然界的,是有限的。,(2),概念：种群经过一定时间的增长后，数量,的增长曲线。,(3),K,值：又称,量,，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,。,食物和空间,N,0,t,资源和空间,趋于稳定,环境容纳,最大数量,六、种群数量波动和下降的原因,、天敌、传染病等。,气候、食物,2,当一个种群迁入一个新的适宜环境时，种群数量如何变化？,3,种群的,K,值是固定不变的吗？,思考探讨提示：,2,当刚迁入时食物和空间条件充裕，种群增长速率较快，接近“,J”,型曲线，当繁殖到一定程度后，环境中的容纳量接近饱和，种群增长减缓接近“,S”,型曲线，最后种群数量趋于稳定。,3,不是，,K,值与环境条件有关。,二、种群的数量变化,1,种群数量增长曲线比较,项目,“,J,”,型曲线,“,S,”,型曲线,条件,种群增长,速率,理想状态：,食物、空间条件充裕,气候适宜,没有敌害、疾病,现实状态：,食物、空间有限,各种生态因素综合作用,项目,“,J,”,型曲线,“,S,”,型曲线,曲线,特点,种群数量以一定的倍数连续增长,N,t,N,0,t,种群数量达到环境容纳量,K,值后，将在,K,值上下保持相对稳定,例,4,种群在理想环境中呈,“,J,”,型曲线增长,(,如下图甲曲线,),；在有环境阻力条件下，呈,“,S,”,型曲线增长,(,如下图乙曲线,),。下列有关种群增长曲线的叙述，正确的是,(,),A,若该图表示草履虫种群增长曲线，当种群数量达到,e,点后，增长速率为,0,B,种群中出现环境阻力是在,d,点之后,C,若该图表示蝗虫种群增长曲线，则虫害的防治应在,c,点之后,D,K,值是环境的最大容纳量，不随环境的变化而改变,A,K,值与,K,/2,在实践中的应用,应用,有害动物的控制,有益动物的保护与利用,K/2(,有,最大增,长率,),严防有害动物种群数量达,K/2,附近，这样种群数量会迅速增加，无法达到控制效果,使有益动物的种群数量维持在,K/2,，利用后，该种种群数量会迅速回升，从而保持资源更新能力。,K(,环境,最大容,纳量,),降低,K,值，改变环境，使之不适合有害生物生存,保护,K,值，保证种群生存的环境条件，尽量提升环境容纳量，增大,K,值,(1),“,J,”,型、,“,S,”,型曲线是研究种群数量增长而形成的两条曲线，并不是种群数量变化的全部。种群数量变化的内容包括,种群数量的增长、下降、波动,等。,(2),对有害生物的防治，不应在,1/2,K,时才采取措施，应在数量还未明显增多时就采取措施。,(3),封闭环境中,的种群数量变化模型：因在封闭环境中，无外源物质和能量的补充，种群的数量变化曲线与,“,S,”,型曲线相比多一个,衰亡期,。如恒定容积培养液中酵母菌或细菌的增长曲线如图所示：,练习,1,在营养、资源较好的培养基上接种少量细菌，每隔一段时间测量细菌的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。下列图中能正确表示细菌数量增长率随时间变化趋势的曲线是,(,),A,练习,2(2009,年高考安徽卷,),用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：,时间,(,天,),1,5,9,13,17,21,25,29,33,37,成虫数,(,只,),6,10,28,71,131,207,270,302,327,341,根据表中数据分析，下列结果正确的是,(,),A,第,13,25,天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快,B,第,17,29,天，成虫增长率上升，死亡率下降,C,第,21,37,天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关,D,第,1,37,天，成虫数量成,“,J,”,型增长,C,练习,3,(2009,年山东卷,),如下图曲线,a,、,b,表示两,类生物种群密度与存活,率之间的关系。下列分,析错误的是,(,),A,曲线,a,代表的种群个体一般体型较大，营养级较高,B,依据曲线,b,，人工养蜂时种群密度中等最好,C,对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大,D,种群密度为,d,时，曲线,b,代表的种群个体间竞争最剧烈,D,练习,4,(2009,年高考广东理基卷,),太平洋一个小岛上的某野兔种群数量变化如下表：,该种群变化率最大的时期为,(,),A,1925,年,1930,年,B,1930,年,1935,年,C,1940,年,1945,年,D,1945,年,1950,年,年份,(,年,),1920,1925,1930,1935,1940,1945,1950,数量,(,百只,),130,200,398,990,1 350,1 290,1 190,B,练习,5,(2008,年高考海南卷,),下列四图中能正确表示某池塘鱼个体的平均增长与种群密度关系的是,(,),B,5,(2008,年上海卷改编,),如下图表示某物种迁入新环境后，种群的增长速率随时间的变化关系。在第,10,年经调查该种群数量为,200,只，估算该种群在此环境中的环境容纳量约为,A,100,只,B,200,只,C,300,只,D,400,只,D,探究培养液中酵母菌种群数量的变化,1,实验原理：,(1),在含糖的液体培养基,(,培养液,),中酵母菌繁殖很快，迅速形成一个封闭容器内的酵母菌种群，通过细胞计数可以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间而发生的数量变化。,(2),养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增长的限制因素。,2,方法步骤：,(1),提出的问题：在不同温度条件下酵母菌种群数量增长的情况如何？不同培养液中酵母菌种群数量增长的情况如何？,(2),假设：根据上述问题，大胆提出合理的假设。,(3),设计实验,(4),酵母菌计数方法：,抽样检测法,。,3,注意事项,(1),显微镜计数时，对于压在小方格边线上的酵母菌，应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。,(2),从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡数次，目的是使培养液中的酵母菌,均匀分布,，减少误差。,(3),每天计数酵母菌量的,时间要固定,。,(4),溶液要进行定量稀释。,例,5,某生物兴趣小组开展探究实验，课题是：,“,培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系,”,。实验材料、用具：菌种和无菌培养液、试管、血球计数板,(2 mm,2 mm,方格,),、滴管、显微镜等。,酵母菌的显微计数方法：,血球计数板：是带有微小方格刻度的玻璃片，用于在显微镜下对微生物的计数。,将含有酵母菌的培养液滴在计数板上，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。连续观察,7,天，并记录每天的数值。,根据以上叙述回答下列问题：,(1),根据所学知识，该课题的实验假设是：开始一段时间酵母菌呈,“,J,”,型增长，随着时间的推移,_,，酵母菌呈,“,S,”,型增长。,(2),本实验没有另设置对照实验，原因是,_,。,该实验是否需要重复实验？,_,，试解释原因：,_,。,(3),在吸取培养液计数前，要轻轻振荡几次试管，原因是,_,。如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施是,_,。,环境中资源和空间变得有限,该实验在时间上形成前后对照,需要,为了提高实验数据的准确性,使酵母菌分布均匀,增大稀释倍数,(4),请你设计表格处理实验数据。,时间,菌数,次数,1,天,2,天,3,天,4,天,5,天,6,天,7,天,1,2,3,平均,(5),在该实验的基础上，根据你对影响酵母菌种群生长的因素的推测，进一步确定一个探究实验的课题。,探究酵母菌的种群数量与营养物质,(,代谢废物或,pH,或溶氧量等,),的变化关系,例,6,为研究酵母菌种群密度的动态变化，某同学按下表所列条件进行了,A,、,B,、,C,、,D,共,4,组实验，用,1 000,mL,的锥形瓶作为培养器皿，棉塞封口，在,25,下静置培养，其他实验条件均相同，定时用血球计数板计数。根据实验结果绘出的酵母菌种群密度变化曲线图如下，请分析回答以下问题。,实验组,A,B,C,D,培养液中葡萄糖质量分数,/%,4.0,4.0,0.8,0.8,培养液体积,/,mL,200,800,200,800,(1),图中曲线,和,分别是,_,组、,_,组和,_,组的结果。,(2)B,组和,A,组的实验结果不同的原因是,B,组,_,。,实验组,A,B,C,D,培养液中葡萄糖质量分数,/%,4.0,4.0,0.8,0.8,培养液体积,/,mL,200,800,200,800,培养液较多，与空气接触的相对面积较小，故溶氧较少,B,A,D,实验组,A,B,C,D,培养液中葡萄糖质量分数,/%,4.0,4.0,0.8,0.8,培养液体积,/,mL,200,800,200,800,(3)D,组和,B,组的实验结果不同的原因是,D,组,_,。,葡萄糖浓度较低，故营养物质供应较少,(4),在整个实验过程中，直接从静置的培养瓶中取培养原液计数的做法是错误的，正确的方法是,_,和,_,。,(5),实验结束后，用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误的，正确的方法是,_,。,摇匀培养液后再取样,培养后期的样液稀释后再计数,浸泡和冲洗,