内容正文:
第6讲
种群和群落
(第1课时)
新人教版(2019)
选择性必修二《生物与环境》
三穗民高2026届生物备课组
本章内容结构概念图示
样方法
标记重捕法
迁入率和死亡率
性别比例
“ ”形
波动
物种组成
种间竞争
垂直
水平
初生
次生
初始植被
二、重难点突破
(一)
种群的数量特征
① 样方法:
适用于植物和活动能力差的动物(蚜虫、跳蝻)
③ 黑光灯诱捕法:
适用于有趋光性的昆虫
② 标记重捕法:
适用于活动能力强、活动范围广的动物
④抽样检测法(显微计数法):
适用于微生物,如酵母菌
PS:有时候取样器取样法也可以调查土壤小动物种群密度
样方法也可以调查植物丰富度。
(1) 逐个计数法:
范围小、个体大的统计
(2)调查种群密度常用方法—— 抽样调查法
只计数种群的一小部分个体,用来估计整个种群的密度的方法。
人口普查类似逐个计数
1.方法:调查种群密度的方法
二、重难点突破
(一)
种群的数量特征
第二次捕获中被标记的m值偏小会导致估算值偏大:
1.标记物脱落;
2.被标记个体被捕的机会降低;
3.标记物导致被标记个体易于被天敌发现;
4.在被标记个体稀少处捕获.
第二次捕获中被标记的m值偏大会导致估算值偏小:
1.被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获;
2.在被标记个体密集处捕获.
【归纳总结】标记重捕法误差分析
二、重难点突破
(一)
种群的数量特征
2.模型:种群数量特征间的关系
出生率
迁入率
死亡率
二、重难点突破
(一)
种群的数量特征
(1)__________ 是种群最基本的数量特征。
(2)直接决定种群密度的因素是________________、________________。
(3)年龄结构和性别比例不直接决定种群密度,年龄结构通过影响种群的________________,从而预测种群数量的变化趋势,性别比例能够影响种群的________间接影响种群密度。
种群密度
出生率和死亡率
迁入率和迁出率
出生率和死亡率
出生率
种群密度
死亡率
性别比例
年龄结构
预测变化方向
间接影响
迁入率迁出率
直接决定
直接决定
影响
出生率
3.梳理:种群数量特征间的相互关系
二、重难点突破
(一)
种群的数量特征
右图是有关种群数量特征的概念图:
(1)图中①~⑤分别代表的种群特征是____________________________
___________________。
(2)春运期间,影响北京、广州等大城市人口数量变化的主要因素是_________________。
(3)某生物学家对某地的蝗虫种群进行研究后大胆预测:不久后蝗灾会更加严重。他得出此结论的依据最可能是_________________________。
种群密度、出生率、死亡率、年龄结构、性别比例
迁入率和迁出率
蝗虫的年龄结构为增长型
利用性外激素诱捕雄蛾,影响雌雄蛾正常交尾的目的
是 。
若某动物的婚配制为一雌一雄,生殖期个体的雌雄比越接近1∶1,则出生率越 。
使蛾的性别比例失调,降低出生率
高
二、重难点突破
1.种群数量变化的模型分析
(1)“ ”形
[易错提醒] 对数学公式中“ ”值的解读
(二)
种群的数量变化
二、重难点突破
(二)
种群的数量变化
①模型假设
理想条件
条件:在食物和空间条件充裕,气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下
特点: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建立模型:
Nt=N0 λt
N0 :为起始数量;
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。
适用对象:实验室条件下;刚迁入到一个新的适宜环境时
二、重难点突破
(二)
种群的数量变化
1-4年,种群数量呈 形增长;4-5年,种群数量 ;
5-9年,种群数量 ;9-10年,种群数量 ;
10-11年,种群数量 ;
11-13年,种群数量 ;
前9年,种群数量第 年最高;
9-13年,种群数量第 年最低。
“J”
增长
相对稳定
下降
下降
11-12年下降,12-13年增长
5-9
12
【现学现用】据图说出种群数量如何变化
二、重难点突破
(二)
种群的数量变化
适用对象:自然条件下的增长曲线
①条件:存在环境阻力,包括资源空间有限、有天敌制约、种内斗争等。
②特点:种群经过一定时间的增长后,
数量趋于稳定,种群数量围绕K值上下波动
③K值:在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中能所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。
a.K值不是指环境的最大容纳量,也不是指种群数量的最大值
b.K值不是固定不变的,只受环境影响;一定程度上的影响K值都能回到一定范围内。
增长,稳定,波动、下降等
(2)“ S ”形
二、重难点突破
(二)
种群的数量变化
(2)“ ”形
不超过
大
前
二、重难点突破
(二)
种群的数量变化
④增长率:
⑤增长速率(斜率):
K/2
g
h
f
t0
K
K/2
种
群
增
长
速
率
种群数量
仍在增加
k值:增长率和增长速率都为0
先增大,再减小
【提示】由于资源和空间有限,当种群密度增大时,种内斗争加剧、天敌数量增加等,种群增长速率下降。
gh增长速率下降的原因
逐渐减小
二、重难点突破
(三)
影响种群数量变化的因素
1. 非生物因素
① 阳光的影响 森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度。
② 温度 许多植物的种子在春天才能萌发;
蚊子等昆虫在寒冷季节全部死亡。
③ 水分
缺水会使植物的死亡率升高,但是干旱正是蝗虫爆发式增长的主要原因。
▲ 多种非生物因素对种群数量的影响往往是综合性的。
[2023黔东南3月-T5] 东亚飞蝗是我国历史上发生大蝗灾的主要元凶,在土壤含水率<15%的情况下,85%以上的受精卵可以孵化,一旦食物(植物幼嫩的茎、叶)等条件得到满足,很容易发生大爆发。下列因素中,对东亚飞蝗的繁衍、扩散起阻碍作用的是( )
A. 充沛的降水 B. 肥沃的土壤
C. 连片的麦田 D. 仅取食种子的鸟类
A
二、重难点突破
(三)
影响种群数量变化的因素
2. 生物因素
① 种间竞争:
草原上非洲狮和猎豹竞争猎物。
② 捕食:
猞猁捕食雪兔;
松鼠以红松等植物种子为食,食物丰富时松鼠繁殖能力增强。
③ 寄生:
动物被寄生虫寄生,细菌或病毒引起的传染病都能引起种群数量的变化。如黏液瘤病毒化解了澳洲野兔的爆发。
④ 除此之外种内关系也会影响种群数量
种内互助
种内斗争
——有利于觅食、避敌、繁殖、迁徙等
——争夺生活资源或配偶
种内互助或者种内斗争都有利于种群的生存和发展
二、重难点突破
(四)
实验:酵母菌培养
理想的无限环境中呈“_____”形曲线
有限环境条件下呈“_____”形曲线。
培养液的_____、空间、____ 、温度等因素的影响。
1.实验原理
成分
pH
J
S
抽样检测法
培养基种类:
种群增长影响因素:
增长规律:
检测方法:
液体培养基培养酵母菌
二、重难点突破
(四)
实验:酵母菌培养
培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的?
提出问题:
作出假设:
酵母菌在开始一段时间呈“J”形增长,随着时间的推移,呈“S”形增长。
自变量:_________因变量:______________无关变量:__________________
时间
酵母菌数量
培养液的体积等
制定计划:
1.怎么对酵母菌进行计数?
2.本探究实验需要设置对照组吗?
3.要做重复实验吗?为什么?
4.怎样记录结果?记录表怎样设计?
全班同学分成7组,每组7人,并明确分工。每组都做相同的环境下做相同的实验;培养、观察、计数;每天下午3点取样计数酵母菌数量,并做好实验记录;
二、重难点突破
(四)
实验:酵母菌培养
(1)酵母菌培养:
(2)振荡培养液:
(3)取样观察并计算:
重复(2)(3)步骤:
液体培养基,无菌条件
①将含有酵母菌的培养液滴在血细胞计数板上盖玻片边缘,让培养液自行渗入,用滤纸吸去多余的培养液
②静置数分钟,待细胞全部沉降到计数室底部,将计数板放在在载物台中央,计数一个小方格内酵母菌数量
③估算10mL培养液中酵母菌总数
连续测定7天,统计数目
实施计划:
二、重难点突破
(四)
实验:酵母菌培养
2.血细胞计数板及相关计算
计数公式:
=
80
×400×104×稀释倍数
A1+A2+A3+A4+A5
1mL样品中酵母菌数=
A1+A2+A3+A4+A5
80个小格
×400÷0.1mm3×稀释倍数
A1、A2、A3、A4、A5分别为五个中方格中的酵母菌数。
1mm3=10-3mL
若16×25型,则为100
16×25型
三、专项演练——易错辨析
1.理想条件下,影响种群数量增长的主要因素是环境容纳量。( )
×
2.在“ ”形增长曲线中,当种群数量超过 后,种群增长速率减慢,其对应的年龄结构为衰退型。( )
×
×
4.寒温带多数植物种子在春季萌发、蚊类等昆虫在冬季到来时一般会全部死亡、东亚飞蝗的爆发等都主要体现了温度对种群数量的影响。( )
×
5.只有影响种群重要特征的非生物因素才能影响种群数量。( )
×
√
三、专项演练——热点考向
√
【典例1】下图表示的是种群数量增长的两个经典曲线模型,相关叙述<zzd>不正确</zzd>的是
( )。
A.图甲中曲线 <m></m> 的形成过程中始终存在环境阻力,曲线 <m></m> 更符合自然界的种群数量
变化实况
B.调查某地乌鸦连续20年的种群数量变化,如图乙所示,图中 <m></m> 表示该种群数量是
前一年种群数量的倍数,前4年种群数量基本不变
C.图乙中第4年和第10年的乌鸦种群数量相同,图乙中显示第8年种群数量最少
D.第16~20年乌鸦种群数量将呈“ <m></m> ”形增长
C
三、专项演练——热点考向
1.(选择性必修2 P10思考·讨论2)对家鼠等有害动物的控制,可以采取________、________等措施。从环境容纳量的角度思考,可以采取措施降低________________________。
器械捕杀
药物捕杀
有害动物种群的环境容纳量
2.(选择性必修2 P16小字)食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的_______是相关的,称为______________,而___________等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度________,称为非密度制约因素。
密度
密度制约因素
气温和干旱
无关
3.(2022·全国甲T31(1))调查发现,某种哺乳动物种群的年龄结构属
于增长型,得出这一结论的主要依据是发现该种群中__________________
_______________________________。
幼年个体数较多,中年个体数适中,老年个体数较少
三、专项演练——长句应答
1.下图为某牧场的长爪沙鼠数量调查
结果,其种群数量变化趋势是_____
_____,理由是__________________
_______________________________
______________。
逐渐增加
幼年个体数量较多,老年个体数量较少(种群的年龄结构为增长型)
2.为使鲢鱼种群快速增长,人们向长江水域中投放鲢鱼幼苗,与未投放鱼
苗相比,该举措不会使 值改变,原因是
_ ________________________________________________________。
环境容纳量( 值)由环境资源量决定,与鱼苗的投放量无关
原因分析类
$$