种群和生物群落公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

第1页第1页一则笑话一则笑话疯子：疯子：“让所有人都死光，就留我一个！让所有人都死光，就留我一个！”旁人：旁人：“假如你自己种粮食，谁给你织布？假如你自己种粮食，谁给你织布？”疯子：疯子：“那就再留个织布吧。那就再留个织布吧。”旁人：旁人：“你会做木工吗？会打铁吗？你会做木工吗？会打铁吗？”疯子：疯子：“再留一个木工和一个铁匠吧。再留一个木工和一个铁匠吧。”旁人：旁人：“你们会炼铁吗？会开矿吗？尚有，你们会炼铁吗？会开矿吗？尚有，会看病吗？会制药吗？会看病吗？会制药吗？”疯子：疯子：“哎呀，那就全留下罢！哎呀，那就全留下罢！”第2页第2页看来，世界上任何生物个体都是不能单独生活！每个生物个体都必须直接或间接地与其它生物个体打交道包含同种和不同种。一、种群一、种群(一一)概念：概念：在一定空间和时间内同种在一定空间和时间内同种生物个体总和。生物个体总和。(二二)要点：要点：、一定空间：这个空间内同种生物与外界个体隔离。、一定空间：这个空间内同种生物与外界个体隔离。、一个生物所有个体，个体之间互相联系。、一个生物所有个体，个体之间互相联系。注意：注意：1 1、与物种区别：、与物种区别：2 2、泛指名词：鱼、树、松树、鸟、羊等、泛指名词：鱼、树、松树、鸟、羊等第3页第3页(三三)种群特性：种群特性：种群有而个体没有特性。种群有而个体没有特性。、种群密度、种群密度单位空间内某种群个体数单位空间内某种群个体数量。小范围内水生生物可用单位体积内数量表示；量。小范围内水生生物可用单位体积内数量表示；大范围及陆生生物普通用单位面积内数量来表示。大范围及陆生生物普通用单位面积内数量来表示。在种群四个特性中，种群密度为基本特性在种群四个特性中，种群密度为基本特性种群密度种群密度种群个体数量种群个体数量空间大小（面积或体积）空间大小（面积或体积）种群密度很高种群密度很高种群密度普通种群密度普通种群密度较高种群密度较高第4页第4页影响种群密度原因主要有影响种群密度原因主要有物种个体大小物种个体大小个体大物种密度低。个体大物种密度低。生存资源供应能力生存资源供应能力生存资源丰富地方种生存资源丰富地方种群密度高。群密度高。周期性改变周期性改变环境条件周期性改变引起种环境条件周期性改变引起种群密度周期性改变。如候鸟飞来时密度较高，飞群密度周期性改变。如候鸟飞来时密度较高，飞走后密度为零。蚊子密度夏天高，冬天低走后密度为零。蚊子密度夏天高，冬天低外来干扰外来干扰如农田中洒农药后害虫因大量如农田中洒农药后害虫因大量死亡而密度不久下降死亡而密度不久下降天敌数量改变天敌数量改变如猫增多造成鼠密度下降；如猫增多造成鼠密度下降；青蛙增多造成害虫减少青蛙增多造成害虫减少偶然原因偶然原因如流行病、水灾、旱灾如流行病、水灾、旱灾第5页第5页种群密度周期性改变种群密度周期性改变迁徙迁徙迁徙迁徙耕种耕种耕种耕种第6页第6页相关相关生物引起生物引起种群密度种群密度改变改变第7页第7页注意：同一地域不同物种种群密度差异很大；同一物种种群密度在不同环境条件下也有差异种群密度调查办法：标识重捕法种群密度调查办法：标识重捕法办法（公式）：办法（公式）：N N：M=nM=n：m m（N N：总数：总数 M M：第一次捕：第一次捕获并标志获并标志 n n：第二次捕获数目：第二次捕获数目 m m：第二次捕获其中：第二次捕获其中标识数目）标识数目）条件条件:1:1、标识个体在种群中均匀分布，标识个体、标识个体在种群中均匀分布，标识个体与未标识个体有同样被捕机会与未标识个体有同样被捕机会2 2、调查期间，没有迁入、迁出、调查期间，没有迁入、迁出3 3、没有新出生或死亡、没有新出生或死亡注意事项：注意事项：1 1、2 2、3 3原理：总数中标识百分比与重捕取标识百分比相同原理：总数中标识百分比与重捕取标识百分比相同第8页第8页、年龄构成：种群中各年龄期个体所占百、年龄构成：种群中各年龄期个体所占百分比。普通分为幼年分比。普通分为幼年(尚无生殖能力尚无生殖能力)、成年、成年(有有生殖能力生殖能力)和老年和老年(丧失生殖能力丧失生殖能力)三个阶段。三个阶段。预测预测种群数量改变种群数量改变年龄构成普通分三种类型：年龄构成普通分三种类型：增长型年龄构成增长型年龄构成老年老年成年成年幼年幼年增长型：特点是增长型：特点是幼年个体大量成长为成幼年个体大量成长为成年产生后代，老年个体年产生后代，老年个体死亡少，出生比死亡多，死亡少，出生比死亡多，种群个体数越来越多。种群个体数越来越多。(三三)种群特性：种群特性：第9页第9页、年龄构成：种群中各年龄期个体所占百、年龄构成：种群中各年龄期个体所占百分比。普通分为幼年分比。普通分为幼年(尚无生殖能力尚无生殖能力)、成年、成年(有有生殖能力生殖能力)和老年和老年(丧失生殖能力丧失生殖能力)三个阶段。三个阶段。年龄构成普通分三种类型：年龄构成普通分三种类型：稳定型年龄构成稳定型年龄构成老年老年成年成年幼年幼年稳定型：特点是各稳定型：特点是各年龄期个体数百分比适中。年龄期个体数百分比适中。在一定期期内出生新个体在一定期期内出生新个体数靠近衰老死亡个体数。数靠近衰老死亡个体数。种群中个体数目保持相对种群中个体数目保持相对稳定。稳定。(三三)种群特性种群特性第10页第10页、年龄构成：种群中各年龄期个体所占百、年龄构成：种群中各年龄期个体所占百分比。普通分为幼年分比。普通分为幼年(尚无生殖能力尚无生殖能力)、成年、成年(有有生殖能力生殖能力)和老年和老年(丧失生殖能力丧失生殖能力)三个阶段。三个阶段。年龄构成普通分三种类型：年龄构成普通分三种类型：衰退型年龄构成衰退型年龄构成老年老年成年成年幼年幼年衰退型：特点是老衰退型：特点是老年期个体数目较多而幼年年期个体数目较多而幼年期个体数目偏少。新出生期个体数目偏少。新出生个体不能补偿衰老死亡个个体不能补偿衰老死亡个体数。种群密度越来越小。体数。种群密度越来越小。(三三)种群特性种群特性第11页第11页、性别百分比：种群中雄性个体和雌性个、性别百分比：种群中雄性个体和雌性个体所占百分比。体所占百分比。性别百分比也普通分三种类型：性别百分比也普通分三种类型：雌雄相雌雄相称型：特点是称型：特点是雌性和雄性个雌性和雄性个体数目大体相体数目大体相等。等。这种类型这种类型多见于高等动多见于高等动物。物。(三三)种群特性种群特性第12页第12页、性别百分比：种群中雄性个体和雌性个、性别百分比：种群中雄性个体和雌性个体所占百分比。不合理性别百分比会造成出生率体所占百分比。不合理性别百分比会造成出生率下降进而引起种群密度下降。下降进而引起种群密度下降。性别百分比也普通分三种类型：性别百分比也普通分三种类型：(三三)种群特性种群特性(2)(2)雌多雄少型：雌多雄少型：特点是雌性个体明显特点是雌性个体明显多于雄性个体。多于雄性个体。这种类型常见于这种类型常见于人工控制种群及蜜蜂、人工控制种群及蜜蜂、象海豹等群体动物。象海豹等群体动物。蜂群中几百只雄蜂，一蜂群中几百只雄蜂，一只蜂王和几十万只工蜂都是只蜂王和几十万只工蜂都是雌蜂。雌蜂。第13页第13页、性别百分比：种群中雄性个体和雌性个、性别百分比：种群中雄性个体和雌性个体所占百分比。不合理性别百分比会造成出生率体所占百分比。不合理性别百分比会造成出生率下降进而引起种群密度下降。下降进而引起种群密度下降。性别百分比也普通分三种类型：性别百分比也普通分三种类型：(3)(3)雌少雄多型：特点是雄性个体明显多于雌少雄多型：特点是雄性个体明显多于雌性个体。雌性个体。这种类型较为罕见。如家白蚁等营社会性这种类型较为罕见。如家白蚁等营社会性生活动物。生活动物。蜜蜂若只考察有生殖能力个体，也可看做蜜蜂若只考察有生殖能力个体，也可看做雌少雄多型。雌少雄多型。(三三)种群特性种群特性应用：破坏正常性别百分比，会影响种群密度应用：破坏正常性别百分比，会影响种群密度第14页第14页(三三)特性特性种群相对于个体特性。种群相对于个体特性。4 4、出生率和死亡率。通常以、出生率和死亡率。通常以aa表示。表示。出生率：种群中单位数量个体在单位时间出生率：种群中单位数量个体在单位时间内出生新个体数。内出生新个体数。死亡率：种群中单位数量个体在单位时间死亡率：种群中单位数量个体在单位时间内死亡个体数。内死亡个体数。出生率和死亡率是种群数量及密度改变直接出生率和死亡率是种群数量及密度改变直接表现。物种内部和外界原因影响都以改变出生率表现。物种内部和外界原因影响都以改变出生率和死亡率来表达。和死亡率来表达。出生率和死亡率是决定种群密度主出生率和死亡率是决定种群密度主要原因。要原因。第15页第15页种群数量（种群密度）迁入年龄构成性别百分比死亡率死亡率迁出出生率出生率第16页第16页（四）、种群数量改变：增长、波动、稳定、下降比如某种动物种群起始数量为N0，每年增长率保持不变，第二 年种群数量是第一年倍，则一年后该种群数量应为：N1=N0，二年后该种群数量为：N2=N1 =N0 2，t年后则为：Nt=N0 t 种群增长种群增长“J”型曲线型曲线1.“J”型曲线：型曲线：食物，空间条件富余，气候适宜，无敌害。抱负抱负状态下状态下第17页第17页 某海岛上环颈雉种群增长第18页第18页 种群数量改变条件：食物，空间条件富余，气候适宜，无敌害。特点：种群数量连续增长。种群数量时间计算公式：N=N0.tt（N t为t年后数目，No为起始数目，是后一年与前一年数量比）抱负条件下种群数量改变曲线第19页第19页大草履虫种群增长曲线生态学家曾经做过这样一个试验：在0.5ml培养液中放入5个大草履虫，然后每隔二十四小时统计一次大草履虫数量。通过重复试验得出了如图所表示结果。第20页第20页种群增长种群增长“S”型曲线型曲线当种群密度上升时，空间食物相对减少，(1)种内斗争加剧；（2）以该种群为食捕食者数量增长，会使这个种群出生率减少，死亡率增高，从而使种群数量增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许最大值时，种群数量停止增长，将这种增长方式用坐标图表示出来，就会呈现“S”曲线。第21页第21页2.“S”型曲线：代表了自然种群增长规律条件：食物，空间，敌害等制约。特点：种群数量达到环境条件所允许最大值(K值)后将停止增长；有时在K值左右保持相对稳定。1/2K1/2KA AA A（拐点）（拐点）应用：动植物合理应用：动植物合理开发与利用开发与利用第22页第22页3.两种曲线比较：种群数量时间理论数实际数ab两曲线之间阴影表示:通过生存斗争被淘汰个体数，由环境阻力引起。问：(1)在抱负环境，增长曲线是 ,用达尔文观点分析，这是由于生物含有 特点。(2)在有限环境，增长曲线是 ,用达尔文观点分析阴影部分表示过渡繁殖ab,通过生存斗争被淘汰个体数量。第23页第23页相同点：相同点：都表示种群数量随时间改变而改变且都只研究都表示种群数量随时间改变而改变且都只研究增长增长不同点：1、形成条件不同：2、合用范围不同：3、种群增加率改变不同：4、有没有K值：3.两种曲线比较：相同点与不同点1234第24页第24页四.影响种群数量改变原因：1.起始种群个体数量 2.出生率和死亡率 3.迁入和迁出五.研究种群数量改变意义:1.合理利用和保护野生生物资源 2.防治害虫主要原因 蝗虫是世界上记载最主要农业害虫。在历史上，我国也深受蝗灾之苦。据元史记载，元至正十九年(公元1359年):“五月，山东，河北，河南，关中档处，蝗飞蔽天，人马不能行，所落沟堑尽平，”。非生物原因（综合作用和主导非生物原因（综合作用和主导作用）作用）生物原因生物原因：（种内关系和种间：（种内关系和种间关系）关系）反馈调整反馈调整人为原因：人为原因：P76P76第25页第25页 我国是世界上含有最长气象统计国家。我国生态学家马世骏从统计上探讨过大约10相关东亚飞蝗危害和气象方面资料，明确指出东亚飞蝗在我国大发生没有周期性现象(过去曾认为这是周期性)，他指出，在黄河，淮河等大河三角洲湿生草地上，连年干旱使土壤中蝗卵存活率提升，是造成蝗虫大发生主要原因。东亚飞蝗大发生与旱飞蝗同年发生能性最大。在黄河流域，如邢台地域内涝蝗区，前一年大涝，明年飞蝗大发生也许性最大，因此，河北地域常出现“先涝后旱，蚂蚱成片”，“大水之后，必闹蝗灾”情况。第26页第26页复习题复习题、种群是指、种群是指。、下列原因能引起种群密度增大有、下列原因能引起种群密度增大有。AA种群中幼年个体增多种群中幼年个体增多BB种群性别百分比改种群性别百分比改变变CC环境中水热条件适宜环境中水热条件适宜DD种群中幼年个体减种群中幼年个体减少少EE环境中天敌增多环境中天敌增多FF环境中阳光不足环境中阳光不足GG寄生寄生生物生物增多增多HH寄生生物减少寄生生物减少3 3、下列各项属于种群有、下列各项属于种群有。、一片农田中所有水稻、一片森林中、一片农田中所有水稻、一片森林中所有蕨类、一口池塘中所有鲫鱼、一所有蕨类、一口池塘中所有鲫鱼、一个院子里所有葡萄、一片森林中所有蛇个院子里所有葡萄、一片森林中所有蛇、一个农民种所有水稻、一窝蚂蚁、一个农民种所有水稻、一窝蚂蚁、一个狼群、一片草原上所有老鼠、一个狼群、一片草原上所有老鼠在一定空间和时间内同种生物个在一定空间和时间内同种生物个体总和体总和第27页第27页4 4、在什么条件下种群数量才会呈指数增长、在什么条件下种群数量才会呈指数增长 （）A A、当只有食物限制时、当只有食物限制时 B B、在物种适宜环境中食物开始出现不足，但还不、在物种适宜环境中食物开始出现不足，但还不至于影响到该物种在这里生存至于影响到该物种在这里生存 C C、只是没有捕食者、只是没有捕食者 D D、在试验室内试验条件下、在试验室内试验条件下D第28页第28页年5、种群年龄构成大体可分为下图、种群年龄构成大体可分为下图A、B、C三种类型，三种类型，据图回答：据图回答：老年老年中年中年幼年幼年A B C（1）我国在）我国在5060年代出现生育高峰，因此造成年代出现生育高峰，因此造成70年代早期年代早期人口年龄构成为图人口年龄构成为图 所表示类型。所表示类型。（2）在渔业生产中，要严格控制鱼网孔眼大小以保护幼鱼，）在渔业生产中，要严格控制鱼网孔眼大小以保护幼鱼，这将会使被捕捞鱼年龄构成为图这将会使被捕捞鱼年龄构成为图 所表示类型。所表示类型。（3）农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾办法，有也许）农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾办法，有也许使该种害虫年龄构成为图使该种害虫年龄构成为图 所表示类型。所表示类型。ACA第29页第29页生物个体不但离不开自己群体生物个体不但离不开自己群体种群，种群，也同样离不开环境中其它生物。生活在一起许也同样离不开环境中其它生物。生活在一起许各种生物构成生物群落。各种生物构成生物群落。二、生物群落二、生物群落生活在这些地方各种动物、植物和微生物，生活在这些地方各种动物、植物和微生物，构成了它们生物群落。构成了它们生物群落。第30页第30页(一一)概念：生活在一定自然区域内，相概念：生活在一定自然区域内，相互之间含有直接或间接关系各种生互之间含有直接或间接关系各种生物种群总和。物种群总和。要点：要点：、一定自然区域，包括这里各种生物。、一定自然区域，包括这里各种生物。、区内各种生物之间含有直接或间接关系。、区内各种生物之间含有直接或间接关系。如，一座都市，它除了如，一座都市，它除了有大量人和建筑物外，尚有有大量人和建筑物外，尚有各种绿化植物、尚有菜地和各种绿化植物、尚有菜地和果园。有许多植物及老鼠苍果园。有许多植物及老鼠苍蝇蟾蜍等动物。这就构成了蝇蟾蜍等动物。这就构成了一个都市生物群落。一个都市生物群落。英国格拉斯哥市英国格拉斯哥市第31页第31页农田农田生物生物群落群落农田中除农民种植农作农田中除农民种植农作物外，尚有杂草等各种植物物外，尚有杂草等各种植物及昆虫、青蛙、老鼠等各种及昆虫、青蛙、老鼠等各种动物及细菌等微生物。动物及细菌等微生物。海洋海洋生物生物群落群落海洋中除鱼类外，尚有海洋中除鱼类外，尚有珊瑚、贝类、甲壳类等许多珊瑚、贝类、甲壳类等许多动物及海藻等各式各样植物动物及海藻等各式各样植物和微生物。和微生物。森林森林生物生物群落群落森林中有大树、小树、森林中有大树、小树、草本等各种各样植物，尚有草本等各种各样植物，尚有种类繁多鸟兽虫鱼各类动物种类繁多鸟兽虫鱼各类动物及细菌、真菌等。及细菌、真菌等。只要有生物地方就不会只有一个，各种多样生物生只要有生物地方就不会只有一个，各种多样生物生活在一起就构成了生物群落。活在一起就构成了生物群落。第32页第32页(二二)结构：指群落中各种生物在空间上配备结构：指群落中各种生物在空间上配备情况，包括垂直结构和水平结构等。情况，包括垂直结构和水平结构等。、垂直结构：在垂直方向上显著分层现象即不同生物占据不同高度。在森林生物群落中，高大在森林生物群落中，高大乔木总是处于群落最高层，它乔木总是处于群落最高层，它下面有灌木层、草本层、地被下面有灌木层、草本层、地被层，尚有地下生物。动物则鹰、层，尚有地下生物。动物则鹰、松鼠等处于顶层，麻雀、雉等松鼠等处于顶层，麻雀、雉等处于中层，鼠和兔等在地面，处于中层，鼠和兔等在地面，蚯蚓、蝼蛄等在地下。蚯蚓、蝼蛄等在地下。第33页第33页、垂直结构：在垂直方向上显著分层现象即不同生物占据不同高度。池塘生物群落中，荷花、芦苇等将茎叶高高池塘生物群落中，荷花、芦苇等将茎叶高高地挺出水面；睡莲、满江红、浮萍等浮于水面；地挺出水面；睡莲、满江红、浮萍等浮于水面；金鱼藻等则生长于水底。鲢鱼在水体浅层、鲩鱼金鱼藻等则生长于水底。鲢鱼在水体浅层、鲩鱼在中层、青鱼、虾、蚌等在水底，泥鳅、鳝鱼等在中层、青鱼、虾、蚌等在水底，泥鳅、鳝鱼等则在水底淤泥中生活。则在水底淤泥中生活。第34页第34页、水平结构：在水平方向上因为地形起伏、光照明暗、湿度高低等环境原因影响，不同生物分布于不同地段现象。第35页第35页受水制约，芦苇、受水制约，芦苇、泽泻等水生植物只能长泽泻等水生植物只能长在浅水或水边；红树、在浅水或水边；红树、柳树等只能长在水源附柳树等只能长在水源附近；松、杉、柏树等能近；松、杉、柏树等能长在比较干旱处，仙人长在比较干旱处，仙人掌、沙棘等可长在极干掌、沙棘等可长在极干旱沙漠。鸭子、青蛙只旱沙漠。鸭子、青蛙只可在水中或水源附近活可在水中或水源附近活动，而鹰、黄羊、沙鼠动，而鹰、黄羊、沙鼠等可在干旱陆地自由活等可在干旱陆地自由活动。动。第36页第36页根系发达、茎杆粗壮根系发达、茎杆粗壮木本和草本植物在阳光充木本和草本植物在阳光充足区域生长；一些喜阴植足区域生长；一些喜阴植物只能生长于它们阴蔽之物只能生长于它们阴蔽之下；而极喜阴苔藓等则只下；而极喜阴苔藓等则只能生长于小草下形成地被能生长于小草下形成地被层。层。荔枝、木棉、榕树等只荔枝、木棉、榕树等只能生长于温暖湿润南方；马能生长于温暖湿润南方；马尾松等适应性强植物南方北尾松等适应性强植物南方北方都可生长；红松等喜凉怕方都可生长；红松等喜凉怕热植物只能生长于东北较为热植物只能生长于东北较为严寒地方；雪莲等生长于终严寒地方；雪莲等生长于终年积雪雪峰之上。年积雪雪峰之上。第37页第37页垂直结构与水平结构区别垂直结构与水平结构区别垂直结构分层现象是由于生物本身高度或活垂直结构分层现象是由于生物本身高度或活动空间高度造成；水平结构分段是由于环境光、动空间高度造成；水平结构分段是由于环境光、热、水及地形等条件对生物选择造成。热、水及地形等条件对生物选择造成。垂直结构和水平结构都是指不同种生物分布差异。同种生物不同不能组成垂直结构或水平结构。（也不因同种生物一致而影响垂直或水平结构存在。）意义：有助于生物群落整体对自然资源充足利用，意义：有助于生物群落整体对自然资源充足利用，有助于缓和种间竞争有助于缓和种间竞争第38页第38页 例例2 2、八面山、八面山(在湖南桂东在湖南桂东县县)海拔海拔20422042米，米，800800米下列为米下列为常绿阔叶林，常绿阔叶林，800800至至13001300米为米为针阔混交林，针阔混交林，13001300至至16001600米为米为针叶林，针叶林，16001600至至18001800米为灌木米为灌木林，林，18001800米以上为草地。植物米以上为草地。植物这种分带现象属于（水平结构这种分带现象属于（水平结构)。分析，这种分带由海拔分析，这种分带由海拔(地形地形)造成温度和湿度差别引造成温度和湿度差别引起而不是生物本身差别引起。起而不是生物本身差别引起。第39页第39页复习题复习题、下例说法正确是：、下例说法正确是：生长一致稻田不存在垂直结构生长一致稻田不存在垂直结构 高山长草，低处长大树现象是垂直结构高山长草，低处长大树现象是垂直结构 只要有生物群落就有一定程度垂直结构只要有生物群落就有一定程度垂直结构 沙漠上只有很少生物，不构成生物群落沙漠上只有很少生物，不构成生物群落、人类在北半球生产和使用农药、人类在北半球生产和使用农药DDTDDT，却在南，却在南 极磷虾体内发觉了极磷虾体内发觉了DDTDDT。该现象可解释为：。该现象可解释为：全球生物可看作一个大生物群落全球生物可看作一个大生物群落 全球生物可看作一个大种群全球生物可看作一个大种群 人类对南极资源进行了过度开发人类对南极资源进行了过度开发 磷虾尤其容易吸取农药磷虾尤其容易吸取农药DDTDDT第40页第40页种种群群与与生生物物群群落落小小结结种群种群概念：在一定空间和时间内同种生物概念：在一定空间和时间内同种生物 个体总和。个体总和。种群密度、年龄构成种群密度、年龄构成性别百分比、出生率与死亡性别百分比、出生率与死亡率率群落群落概念：生活在一定自然区域内，相概念：生活在一定自然区域内，相 互之间含有直接或间接关系各互之间含有直接或间接关系各 种生物种群总和。种生物种群总和。结构结构垂直结构：不同种群在垂直方 向上分层现象。水平结构：不同种群在水平方 向上分区现象。特性特性第41页第41页第42页第42页