種群和群落(一)

種群和群落（一）一周強(qiáng)化一、 一周知識概述1、 種群的特征；2、 種群數(shù)量的變化。二、 重難點(diǎn)講解（一）種群的含義1、 概念在一定的自然區(qū)域內(nèi)，同種生物的全部個(gè)體形成種群。2、 理解——一個(gè)種群中可能有不同年齡的個(gè)體；——一個(gè)種群中可能有外表不同的個(gè)體；理解種群概念時(shí)，要與認(rèn)同生命系統(tǒng)是一個(gè)統(tǒng)一整體的思想聯(lián)系起來。這可以從以下幾方面去理解：（1） 種群是宏觀、群體水平上研究生物的基本單位，種群不等于個(gè)體簡單累加，種群內(nèi)個(gè)體之間通過特定關(guān)系構(gòu)成一個(gè)整體，表現(xiàn)出個(gè)體不具有的特征；（2） 個(gè)體生命有限，而種群一般不會因?yàn)閭€(gè)體的消失而消失；（3） 同一區(qū)域中往往生活著多個(gè)生物種群，不同的種群之間構(gòu)成一個(gè)相互依賴、相互制約的群體。（二）種群的數(shù)量特征1、種群密度——是種群最基本的數(shù)量特征。（1） 概念：種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)就是種群密度。（2） 調(diào)查方法：①樣方法：估算種群密度最常用的方法之一是樣方法：在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機(jī)選取若干個(gè)樣方，通過計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)，求得每一個(gè)樣方的種群密度，以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估計(jì)值。思考：為什么要強(qiáng)調(diào)隨機(jī)取樣？樣方的多少會影響調(diào)查結(jié)果嗎？②標(biāo)志重捕法許多動物的活動能力強(qiáng)，活動范圍大，不宜用樣方法來調(diào)查它們的種群密度。常用的方法之一是標(biāo)志重捕法。也就是在被調(diào)查種群的活動范圍內(nèi)，捕獲一部分個(gè)體，做上標(biāo)記后再放回原來的環(huán)境。經(jīng)過一段時(shí)間后進(jìn)行重捕，根據(jù)重捕到的動物中標(biāo)記個(gè)數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例，來估計(jì)種群密度。2、 出生率和死亡率3、 遷入率和遷出率4、 年齡組成和性別比例幾種年齡型種群的特點(diǎn)類型種群構(gòu)成特點(diǎn)發(fā)展趨勢增長型幼年個(gè)體很多，老年個(gè)體很少種群密度會越來越大穩(wěn)定型各年齡期的個(gè)體數(shù)目比例適中種群密度在一段時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定衰退型老年個(gè)體很多，幼年個(gè)體很少種群密度會越來越小思考：年齡組成為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量在近期一定能保持穩(wěn)定嗎？年齡組成為衰退型的種群呢？（三）種群的空間特征組成種群的個(gè)體在其生活空間中的位置狀態(tài)或空間布局叫做種群的空間特征或分布型。種群的空間分布一般可概括為三種基本類型：隨機(jī)分布、均勻分布和集群分布。隨機(jī)分布（randomdistribution）指的是每一個(gè)個(gè)體在種群分布領(lǐng)域中各個(gè)點(diǎn)出現(xiàn)的機(jī)會是相等的，并且某一個(gè)體的存在不影響其他個(gè)體的分布。隨機(jī)分布比較少見，只有在環(huán)境資源分布均勻一致、種群內(nèi)個(gè)體間沒有彼此吸引或排斥時(shí)才容易產(chǎn)生。例如，森林地被層中一些蜘蛛的分布與面粉中黃粉蟲的分布，以種子繁殖的植物在自然散布于新的地區(qū)時(shí)也經(jīng)常體現(xiàn)為隨機(jī)分布。均勻分布（uniformdistribution）的特征是，種群的個(gè)體是等距分布，或個(gè)體間保持一定的均勻的距離。均勻分布形成的原因主要是由于種群內(nèi)個(gè)體之間的競爭。例如，森林中植物為競爭陽光（樹冠）和土壤中營養(yǎng)（根際），沙漠中植物為競爭水分都能導(dǎo)致均勻分布。蟲害或種內(nèi)競爭發(fā)生時(shí)也可造成種群個(gè)體的均勻分布。地形或土壤物理性狀呈均勻分布等客觀因素或人為的作用，都能導(dǎo)致種群的均勻分布。均勻分布在自然種群中極其罕見，而人工栽培的種群（如農(nóng)田、人工林），由于人為保持其株距和行距一定則常呈均勻分布。集群分布（chumpeddistribution）的特征是，種群個(gè)體的分布很不均勻，常成群、成簇、成塊或成斑塊地密集分布，各群的大小、群間的距離、群內(nèi)個(gè)體的密度等都不相等，但各群大都是隨機(jī)分布。其形成原因是：①環(huán)境資源分布不均勻，豐富與貧乏鑲嵌；②植物傳播種子的方式使其以母株為擴(kuò)散中心；③動物的社會行為使其結(jié)合成群。集群分布是最廣泛存在的一種分布格局，在大多數(shù)自然情況下，種群個(gè)體常是成群分布，如放牧中的羊群，培養(yǎng)基上微生物菌落的分布，另外，人類的分布也符合這一特性。思考：“整體大于部分之和”。比較種群特征和個(gè)體特征的不同之處，談?wù)勀銓@句話的理解。（四）種群數(shù)量的變化1、建構(gòu)種群增長模型的方法數(shù)學(xué)模型：數(shù)學(xué)模型是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟（以“問題探討”中的素材為例）：2、“J”型曲線思考：種群是“J”型增長的原因有哪些？3、“S”型曲線種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線，稱為5”型曲線。（五）探究指導(dǎo)探究實(shí)驗(yàn)“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”，旨在讓學(xué)生通過對培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量連續(xù)7天的觀察，探究變化規(guī)律，進(jìn)而統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，建構(gòu)數(shù)學(xué)模型，繪制變化曲線。1、 提出問題教材中提出的問題是：培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時(shí)間變化的?教師也可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生，依據(jù)所學(xué)知識，分析酵母菌生長的條件與種群數(shù)量增長之間的關(guān)系，提出探究的問題。例如，在不同溫度（以及通氧、通co2等）條件下酵母菌種群數(shù)量增長的情況如何?不同培養(yǎng)液（如加糖和不加糖）中酵母菌種群數(shù)量增長的情況如何?等等。2、 作出假設(shè)科學(xué)研究始于問題。作出假設(shè)可以使科學(xué)研究更具有針對性，而不是盲目搜集資料進(jìn)行研究。作出假設(shè)需要立足于已有知識，但更需要充分發(fā)揮想像力和創(chuàng)造力。在教學(xué)中要鼓勵(lì)學(xué)生積極大膽地提出假設(shè)，但同時(shí)，教師應(yīng)提出“合理提出假設(shè)”的要求，要圍繞著問題，根據(jù)預(yù)期結(jié)果作出符合邏輯的假設(shè)。3、 討論探究思路這是開展探究活動的重要內(nèi)容之一，通過討論能使學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理，在具體操作時(shí)做到心中有數(shù)。4、 制訂計(jì)劃本實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長（7天），因此事前一定要做好周密的計(jì)劃，定程序、定時(shí)間、定人員。5、 實(shí)施計(jì)劃按計(jì)劃中確定的工作流程認(rèn)真操作，做好實(shí)驗(yàn)記錄。6、 分析結(jié)果，得出結(jié)論將記錄的數(shù)據(jù)用曲線圖表示出來，討論分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與假設(shè)是否一致。高考解析例1、某小組進(jìn)行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化”實(shí)驗(yàn)時(shí)，同樣實(shí)驗(yàn)條件下分別在4個(gè)試管中進(jìn)行培養(yǎng)（見下表），均獲得了悟”型增長曲線。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，下列說法錯(cuò)誤的是（）試管耳IDinIV培葬液105105起始鄙母勤飆I01個(gè)）in55EQ4個(gè)試管內(nèi)的種群初始階段都經(jīng)歷了“廣型增長4個(gè)試管內(nèi)的種群同時(shí)達(dá)到K值試管III內(nèi)種群的K值與試管II不同試管W內(nèi)的種群數(shù)量先于試管II開始下降答案：B 解析：1和I試管中培養(yǎng)液多，營養(yǎng)物質(zhì)多，其內(nèi)種群的K值大于試管I和W的。4個(gè)試管內(nèi)種群的起始階段因空間和食物等比較充裕，屬于“J”型增長。接種量不同，種群的增長速率不同，不能同時(shí)達(dá)到K值，接種量大的先達(dá)到穩(wěn)定期繼而先進(jìn)入衰亡期。例2、用牛奶瓶培養(yǎng)黑腹果蠅，觀察成蟲數(shù)量的變化.結(jié)果如下表。根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，下列結(jié)論正確的是（）時(shí)間（天）【5 9 13 172125293337旌蟲數(shù)（￡U 6 1（） 28 71 131207270302327341第13?25天，成蟲數(shù)量增長快的主要原因是個(gè)體生長加快第17?29天，成蟲增長率上升、死亡率下降第21?37天，成蟲增長率的下降與種群密度的改變有關(guān)第1?37天，成蟲數(shù)量呈“J”型增長答案：C解析：縱坐標(biāo)為存活率，橫坐標(biāo)為種群密度，a種生物種群密度較小時(shí)，存活率最高，說明種內(nèi)互助不很明顯，一般個(gè)體較大，營養(yǎng)級別較高；對于生物b來說，種群密度中等時(shí)，存活率較高，種內(nèi)斗爭也就較弱，對有明顯種內(nèi)互助現(xiàn)象的蜜蜂來說，中等種群密度最好。例4、下列敘述中，不屬于種群空間特征描述的是（）據(jù)圖可知，隨培養(yǎng)時(shí)間的延長，個(gè)體數(shù)量不斷增加，但增加速率先上升后下降。當(dāng)個(gè)體數(shù)量達(dá)到一定程度后，種內(nèi)斗爭加劇，種群密度改變，所以種群增長速率下降。例3、下圖曲線a、b表示兩類生物種群密度與存活率之間的關(guān)系。下列分析錯(cuò)誤的是（）曲線a代表的種群個(gè)體一般體型較大，營養(yǎng)級較高依據(jù)曲線b,人工養(yǎng)蜂時(shí)種群密度中等最好對大型動物遷地保護(hù)，遷移的種群密度不宜過大種群密度為d時(shí)，曲線b代表的種群個(gè)體間競爭最劇烈答案：D解析：A.斑馬在草原上成群活動B.每毫升河水中有9個(gè)大腸桿菌C.稗草在稻田中隨機(jī)分布D.木棉樹在路旁每隔5米種植答案：B解析：種群的空間特征指組成種群的個(gè)體，在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局。例5、有關(guān)“探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量動態(tài)變化”的實(shí)驗(yàn)，正確的敘述是（）改變培養(yǎng)液的pH值不影響K值（環(huán)境容納量）大小用樣方法調(diào)查玻璃容器中酵母菌數(shù)量的變化取適量培養(yǎng)液滴于普通載玻片后對酵母菌準(zhǔn)確計(jì)數(shù)營養(yǎng)條件并非影響酵母菌種群數(shù)量變化的唯一因素答案：D解析：營養(yǎng)條件、pH值和溫度的變化都會影響種群數(shù)量。例6、一塊甘蔗田棄耕幾年后，形成了雜草地，該草地群落中（）A.物種組成比甘蔗田簡單 B.動物沒有分層現(xiàn)