1、2021届高三-一轮复习种群和群落课件下列叙述中属于种群的是：1.一片草地上的全部蛇。2.一个池塘里的全部鲤鱼。3.某村子中全部青年男女。4.某集市上卖的全部的同种白菜。思考题思考题种群是一个有机单元，不等于个体的简单累加 在一块草原上有在一块草原上有8户牧民，每户牧民各养了一群羊，户牧民，每户牧民各养了一群羊，其中有其中有6户养的是绵羊，有户养的是绵羊，有2户养的是山羊，这块草原户养的是山羊，这块草原上的上的8群羊是（群羊是（）A.六个种群六个种群 B.一个种群一个种群 C.两个种群两个种群 D.八个种群八个种群 C要点：、一定的空间：这个空间内的同种生物与外界的个体隔离。、一种生物的全部个
2、体，个体之间相互联系。一、种群的数量特征一、种群的数量特征 种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体下列有关个体、种群、物种的叙述错误的是（)A.同一种群内的个体一定属于同一物种B.不同种群的个体可能属于同一物种C.个体与种群之间既有区别又有联系D.物种是所有种群的集合D物种：能够在自然条件下相互交配并产生可育后代的一物种：能够在自然条件下相互交配并产生可育后代的一群生物群生物种群数量种群数量出生率和死亡率出生率和死亡率性别比例性别比例年龄组成年龄组成迁入率和迁出率迁入率和迁出率 亳州市所有人口可以看做一个种群吗？亳州市所有人口可以看做一个种群吗？如
3、果你是亳州市计划生育部门的分管领如果你是亳州市计划生育部门的分管领导，你会关注该种群的哪些方面呢？导，你会关注该种群的哪些方面呢？种群密度种群密度种群特征种群特征 种群有的，但个体没有的特种群有的，但个体没有的特征。征。1.种群密度：种群密度：（2）表示方法：）表示方法：小范围的水生生物小范围的水生生物单位体积单位体积 大范围及陆生生物大范围及陆生生物单位面积单位面积（1）含义：）含义：种群在单位面积或单位体积中种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度；是种群最基本的数的个体数就是种群密度；是种群最基本的数量特征量特征.同一环境中，不同物种的种群密度有无差异？同一环境中，不同物种的种群密
4、度有无差异？同一环境中，同一物种的种群密度是固定不变的同一环境中，同一物种的种群密度是固定不变的吗？吗？想一想想一想种群密度种群密度=种群的个体数量种群的个体数量空间大小（面积或体积）空间大小（面积或体积）q分布范围小，个体较大的种群：q分布范围大，个体较小的种群：步骤：随机取样步骤：随机取样 计数计数 求平均值求平均值样方样方1样方样方2样方样方3样方样方4样方样方nN1N2N3N4Nn取样的方法：五点取样法、等距取样法取样的方法：五点取样法、等距取样法取样的关键取样的关键随机取样，样本数量足够大，不能掺入主观因素。随机取样，样本数量足够大，不能掺入主观因素。草本：草本：1m1m1m1m样方
5、大小样方大小灌木：灌木：4m4m4m4m乔木：乔木：10m10m10m10m记数方法：记数方法：蒲公英其他植物其他植物注意：方框内相邻两边注意：方框内相邻两边(左、上左、上)及其夹角上的个体及其夹角上的个体标志重捕法标志重捕法设某种群的总数为设某种群的总数为N，第一次捕获标记的个体为，第一次捕获标记的个体为M，第二次重捕的个体数为第二次重捕的个体数为n，其中已标记的为，其中已标记的为m，则，则:N:M=n:m,在被调查种群的活动范围内，捕获一部份个体在被调查种群的活动范围内，捕获一部份个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间后做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到
6、的动物中标记个体数占总进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总数的比例，来估计种群密度。数的比例，来估计种群密度。活动能力强的动物活动能力强的动物不会对动物产生伤害不会对动物产生伤害不能过分醒目不能过分醒目要能维持一定时间要能维持一定时间标记标记第第1次捕捉次捕捉12只，标志只，标志第第2次捕捉次捕捉10只，只，有标志有标志4只只放回原种群放回原种群？只？只3030只只土壤中的小动物调查的方法：土壤中的小动物调查的方法：取样器取样的方法进行采集调查。取样器取样的方法进行采集调查。原因：土壤小动物有较强的活动能力原因：土壤小动物有较强的活动能力且身体微小，不适于用样方法或标志且身体微小，不适于
7、用样方法或标志重捕法。重捕法。微生物的调查方法血球计数板计数法，如培养液中酵母菌的种群数量调查。镜检计数方法：方格内细胞的计数方法同样方法。计算方法：血球计数板盖玻片下的培养液厚度0.1mm，每方格面积为2mm2mm。注意：吸取营养液时应将试管轻轻振荡几次。方方法法名名称称标志重捕标志重捕法法样方法样方法显微计数法显微计数法（计数板计（计数板计数）数）取样器取样器取样法取样法黑光灯黑光灯诱捕计诱捕计数法数法对对象象 活动范围活动范围大的动物大的动物个体，如个体，如 鼠、鸟、鼠、鸟、鱼等鱼等 植物或活植物或活动范围小动范围小的动物的动物(如蚯蚓、如蚯蚓、蚜虫、跳蚜虫、跳蝻和虫卵）蝻和虫卵）肉眼看
8、不见肉眼看不见的细菌、酵的细菌、酵母菌等微生母菌等微生物物(或血细或血细胞）胞）活动能力强活动能力强（不适合样方（不适合样方法）、身体微法）、身体微小（不适合标小（不适合标志重捕法）的志重捕法）的土壤小动物土壤小动物 对紫外对紫外线敏感线敏感的夜间的夜间活动的活动的昆虫昆虫种群密度的取样调查（随机取样）种群密度的取样调查（随机取样）1)定义：在单位时间内新产生（或死亡）的个体数目占该种群个体总数的比率。举例：1983年我国平均每10万人口出生1862个孩子，该年度人口出生率为1.8622、出生率和死亡率、出生率和死亡率a.a.出生率出生率 死亡率死亡率 b.b.出生率出生率=死亡率死亡率 c.
9、c.出生率出生率 迁出率迁出率 种群密度增大种群密度增大迁入率迁入率迁出率迁出率 种群密度减小种群密度减小4.4.年龄组成年龄组成（1 1）概念：种群中各年龄期个体所占比例。一般分为）概念：种群中各年龄期个体所占比例。一般分为幼年幼年(尚无生殖能力尚无生殖能力)、成年、成年(有生殖能力有生殖能力)和老年和老年(丧失丧失生殖能力生殖能力)三个阶段。三个阶段。（2 2）类型：（一般分三种类型）类型：（一般分三种类型）增长型：特点是幼年个体多，老年个体少，增长型：特点是幼年个体多，老年个体少，出生的比死亡的多，种群数量发展趋势增大。出生的比死亡的多，种群数量发展趋势增大。增长型老年成年幼年稳定型老年
10、成年幼年 稳定型：特点是各年龄期的个体数目比例适中。稳定型：特点是各年龄期的个体数目比例适中。出生的个体数接近衰老死亡的个体数。种群数量出生的个体数接近衰老死亡的个体数。种群数量发展趋势基本不变。发展趋势基本不变。衰退型老年成年幼年 衰退型：特点是幼年个体比例小，老年个体比例大。新出生的个体不能补偿衰老死亡的个体数。种群数量发展趋势减小。意义：预测种群数量的变化趋势意义：预测种群数量的变化趋势5、性别比例：一个种群中雌雄个体数目的比例 不合理的性别比例会导致出生率下降进而引起种群密度下降。性引诱剂诱杀某性引诱剂诱杀某害虫雄性个体害虫雄性个体破坏性别比例破坏性别比例害虫的种群害虫的种群密度下降密
11、度下降意义：影响种群密度的变动。意义：影响种群密度的变动。雌雄相当型：多见于高等动物(黑猩猩)雌多雄少型：人工控制的种群（鸡）。雌少雄多型：社会性活动的群体(蜜蜂)。(只考虑具有繁殖能力的个体)种群密度种群密度种群数量种群数量出生率和死亡率出生率和死亡率性别比例性别比例年龄组成年龄组成预测变预测变化趋势化趋势直接影响直接影响间接影响间接影响数量变动数量变动迁入率和迁出率迁入率和迁出率直接决定种群的直接决定种群的大小和密度大小和密度二、种群的空间特征：二、种群的空间特征：均匀、随机、集群均匀、随机、集群存活曲线存活曲线存活曲线是表示一个种群在一定时期内存活的指标，也是衡量种群增长的基本参数。一般
12、分为三种类型I型 曲线呈凸型，表示在接近生理寿命前只有少数个体死亡。如大型兽类和人的存活曲线。II型 曲线呈对角线，各年龄死亡率相等。许多种类的生物存活曲线接近于II型。如许多鸟类以及小型哺乳动物 III型 曲线呈凹型，幼年期死亡率较高。如藤壶的存活曲线。如海产鱼类、海产无脊椎动物 例：下列关于人口数量动态的描述中错误的是例：下列关于人口数量动态的描述中错误的是()A A决定人口数量变化的因素有出生率、死亡率决定人口数量变化的因素有出生率、死亡率 和迁移率和迁移率B B年龄组成是预测未来人口动态的主要依据年龄组成是预测未来人口动态的主要依据C C人口数量问题既有其自然生理基础，又人口数量问题既
13、有其自然生理基础，又 有其社会制约因素有其社会制约因素D D影响不同人口种群出生率的原因是生殖年龄影响不同人口种群出生率的原因是生殖年龄 和个体数和个体数D（人与一般动物不同，影响其出生率的因素（人与一般动物不同，影响其出生率的因素除了自身的生理基础、生殖年龄等，社会因素除了自身的生理基础、生殖年龄等，社会因素也是重要的影响因素，如人的生育观念和计划也是重要的影响因素，如人的生育观念和计划生育制度等。）生育制度等。）在营养和生存空间没有限制的在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每情况下，某种细菌每2020分钟就通过分钟就通过分裂繁殖一代。分裂繁殖一代。1 1n n代细菌数量的计算公式是：
14、代细菌数量的计算公式是：2 27272小时后，由一个细菌分裂产生小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？的细菌数量是多少？解：解：n 60 min 72 h20 min216Nn2n 2 216三、种群数量变化三、种群数量变化在理想状态下，细菌每在理想状态下，细菌每20分钟分裂一次。请填分钟分裂一次。请填下表，并根据表中数据，绘出细菌种群的增长下表，并根据表中数据，绘出细菌种群的增长曲线。曲线。时时 间间20406080100 120 140 160 180细菌数量细菌数量248163264128 256 512 描述、解释和预测种群数量的变化，常常描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要
15、建立数学模型。在上面的问题探讨活动中，需要建立数学模型。在上面的问题探讨活动中，你已经在尝试对某种细菌种群的数量变化建立你已经在尝试对某种细菌种群的数量变化建立数学模型。数学模型。建构种群增长模型的方法建构种群增长模型的方法数学模型：数学模型：1.概念：运用数学的方法，把生物的数量等用图、概念：运用数学的方法，把生物的数量等用图、表、曲线、公式等形式来进行表达表、曲线、公式等形式来进行表达观察研究对象，提出观察研究对象，提出问题问题提出合理的假设提出合理的假设通过进一步的实验或观通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验察等，对模型进行检验或修正或修正根据实验数据，用适根据实验数据，用适当的数学
16、形式对事物当的数学形式对事物的性质进行表达的性质进行表达种群数量以什么样的规律在增长种群数量以什么样的规律在增长?如如:细胞每细胞每20min20min分裂一次分裂一次在食物和空间条件充裕、气候适宜、在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，细菌种群的增长没有敌害等条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响。不会受种群密度增加的影响。观察、统计细菌的数量，对自己所建观察、统计细菌的数量，对自己所建立的模型进行检验或修正立的模型进行检验或修正列出表格，根据表格画曲线，推导公列出表格，根据表格画曲线，推导公式。式。Nn Nnn n N N代表细菌数量，代表细菌数量，n n表示第几代表示
17、第几代数学模型建构的一般过程数学模型建构的一般过程 提出问题提出问题 作出假设作出假设 建立模型建立模型 模型的检验与修正模型的检验与修正3.类型：类型：曲线图曲线图数据分析表格式数据分析表格式数学方程式数学方程式 Nn=2n时时 间间20406080100120140160180细菌数量细菌数量方程式方程式精确精确曲线图曲线图直观直观产生条件：产生条件：理想状态理想状态食物充足，空间不限，食物充足，空间不限，环境适宜，没有天敌等；环境适宜，没有天敌等；增长特点：增长特点：种群数量每年以一定的倍数增长，种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的第二年是第一年的倍。倍。量的计算：量的计算：t
18、 t年后种群的数量为年后种群的数量为 Nt=N0t Nt=N0t（N0N0为起始数量，为起始数量，t t为时间，为时间，NtNt表示表示t t年后该种群的数年后该种群的数 量，量，-1-1为年均增长率）为年均增长率）适用情形：适用情形：实验室条件下、当一个种群刚迁入实验室条件下、当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时的最初一段时间到一个新的适宜环境时的最初一段时间“J”型增长的数学模型型增长的数学模型 二、种群增长的二、种群增长的“J”型曲线型曲线:1 曲线图曲线图:种群数量种群数量时间时间增长速率是指种群在单位时间内净增加的个体数。增长速率是指种群在单位时间内净增加的个体数。（就是（就是J、S
19、型曲线的斜率）型曲线的斜率）增长速率（现有个体数原有个体数）增长时间增长速率（现有个体数原有个体数）增长时间增长率是指种群在单位时间内净增加的个体数增长率是指种群在单位时间内净增加的个体数占个体总数的比率。（不是占个体总数的比率。（不是J、S型曲线斜率）型曲线斜率）增长率（现有个体数原有个体数）原有增长率（现有个体数原有个体数）原有个体数。个体数。4 4、增长特点：、增长特点：种群的增长率是一定的；种群的增长率是一定的；种群数量没有上限；种群数量没有上限；时间时间种群数量种群数量增长率增长率时间时间思考：理想化的情况在自然界中并不存在。思考：理想化的情况在自然界中并不存在。那么，到底有哪些因素
20、会影响到种群数量那么，到底有哪些因素会影响到种群数量的变化呢？的变化呢？环境阻力环境阻力在在大大自自然然中中食物有限食物有限空间有限空间有限种内斗争种内斗争种间竞争种间竞争天敌捕食天敌捕食种群密度越大环境阻力越大种群密度越大环境阻力越大大草履虫数量增长过程如何？大草履虫数量增长过程如何？高斯（高斯（Gause，1934）把）把5个大草履虫置于个大草履虫置于0.5mL的的培养液中，每隔培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下：验，结果如下：高斯对大草履虫种群研究的实验高斯对大草履虫种群研究的实验种群增长的种群增长的“S”型曲线型曲线K=375种群经过
21、一定时间的增长后，数量趋于稳定的种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线称为增长曲线称为“S”型曲线。型曲线。“S”型增长曲线型增长曲线（2 2）适用范围）适用范围（1 1）数量变化特点）数量变化特点种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定（稳定于（稳定于“K“K值值”）资源和空间有限的种群（自然种群）资源和空间有限的种群（自然种群）（3 3）形成原因）形成原因 种群密度增加种群密度增加种内斗争加剧种内斗争加剧死亡率升高死亡率升高 出生率降低出生率降低增长率降低增长率降低（环境阻力）（环境阻力）（4 4）“K”“K”值值思考：思考：K K值是否固定不
22、变呢？值是否固定不变呢？K值变动的示意图值变动的示意图(1)同一种生物的同一种生物的K值不是固定不变的，会受值不是固定不变的，会受到环境的影响。在环境不遭受破坏的情况到环境的影响。在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在平均值附近上下波动；下，种群数量会在平均值附近上下波动；当种群偏离平均值的时候，会通过负反馈当种群偏离平均值的时候，会通过负反馈调节机制使种群密度回到一定范围内。调节机制使种群密度回到一定范围内。(2)环境遭受破坏，环境遭受破坏，K值会下降；当生物生存值会下降；当生物生存的环境改善时，的环境改善时，K值会上升。值会上升。种群增长速率不断低种群增长速率不断低种群数量种群数量K/2
23、KK/2 K值时，值时，3.3.对种群增长的对种群增长的“S”“S”型曲线的分型曲线的分析析种群数量达到种群数量达到K K值时，值时，种群增长速率为零种群增长速率为零,但种群数但种群数量达到最大，且种内斗争最剧量达到最大，且种内斗争最剧烈。烈。种群数量在种群数量在 K/2 K/2值时，值时，种群增长速率最大种群增长速率最大种群数量由种群数量由0K/20K/2值时，值时，种群增长速率增大种群增长速率增大K/2K K值：环境容纳量值：环境容纳量加速期，个体数量增加，增长加速加速期，个体数量增加，增长加速潜伏期，个体数量较少增长缓慢潜伏期，个体数量较少增长缓慢减速期，增长缓慢减速期，增长缓慢4 4、
24、种群增长的、种群增长的“J”“J”型曲线和型曲线和“S”“S”型曲线的比较型曲线的比较“J”型曲线“S”型曲线条件（假设）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：食物空间有限适应范围一般只适用于实验条件下一般自然种群的增长环境容纳量 无K值 有K值增长速率（斜率）一直增大先增大后减小增长率 不变 下降特别提醒：特别提醒：种群数量变化包括增长、波动、稳定、下降等，种群数量变化包括增长、波动、稳定、下降等，而而“J”型曲线和型曲线和“S”型曲线只研究了种群数型曲线只研究了种群数量增长的规律。量增长的规律。“J”型曲线反映的种群增长率是一定的；而型曲线反映的种群增长率是一定的；而
25、“S”型曲线所反映的种群增长率是随种群密型曲线所反映的种群增长率是随种群密度逐渐减小的。度逐渐减小的。不能认为不能认为“S”型曲线的开始部分就是型曲线的开始部分就是“J”型型曲线，只能表述为曲线，只能表述为“近似近似”或或“相当于相当于”研究种群数量变化规律的意义研究种群数量变化规律的意义 研究种群的变化规律以及影响种群数研究种群的变化规律以及影响种群数量变化的因素，对于有害动物的防治、量变化的因素，对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用，以及濒野生生物资源的保护和利用，以及濒危动物种群的拯救和恢复，都有重要危动物种群的拯救和恢复，都有重要意义。意义。2）K值与值与K/2在实践中的应用在
26、实践中的应用灭鼠灭鼠捕鱼捕鱼K/2(最大最大增长速率增长速率)灭鼠后，防止鼠的灭鼠后，防止鼠的种群数量在种群数量在K/2附附近，否则鼠的种群近，否则鼠的种群数量会迅速增加，数量会迅速增加，无法达到灭鼠效果无法达到灭鼠效果使鱼的种群数量维持使鱼的种群数量维持在在K/2，捕捞后，鱼的，捕捞后，鱼的种群数量会迅速回升种群数量会迅速回升K K值值改变环境，降低改变环境，降低K值，使之不适合鼠值，使之不适合鼠生存生存保证鱼生存的环境条保证鱼生存的环境条件，尽量提升件，尽量提升K值值四、探究酵母菌种群大小的动态变化四、探究酵母菌种群大小的动态变化液体培养基来培养液体培养基来培养酵母菌数量和时间为坐标作曲线
27、酵母菌数量和时间为坐标作曲线探究步骤：探究步骤：将将0.1g活性干酵母接种于活性干酵母接种于无菌马铃薯或肉汤培养液无菌马铃薯或肉汤培养液,放放置于适宜的条件下培养置于适宜的条件下培养 定时取样，在血球计数板定时取样，在血球计数板上用显微镜观察并计数上用显微镜观察并计数 估算出估算出1ml溶液中酵母菌溶液中酵母菌的数量，并绘制出坐标曲线的数量，并绘制出坐标曲线图。图。振荡振荡时间要固定时间要固定小方格界线上只计数小方格界线上只计数相邻两边及其顶角的相邻两边及其顶角的酵母菌酵母菌 问题：1、计数时对于压在小方格界线上的酵母菌应如何处理？2、计数时若每个小格中酵母菌数太多，应如何处理？3、该实验是否
28、需要对照实验？4、该实验是否需要重复实验？一定体积培养液中微生物种群数量变化规律不同于一定体积培养液中微生物种群数量变化规律不同于开放环境中的两曲线模型，它属于封闭环境中种群开放环境中的两曲线模型，它属于封闭环境中种群的数量变化，因后期无外源物质和能源的补充，其的数量变化，因后期无外源物质和能源的补充，其数量变化比数量变化比“S”型曲线多了一个衰亡期。如下图：型曲线多了一个衰亡期。如下图：特别提醒：特别提醒：1.1.用血细胞计数板测得的酵母菌数量，既包括活细胞，也用血细胞计数板测得的酵母菌数量，既包括活细胞，也包括死细胞。包括死细胞。2.2.显微镜计数时，对于压在小方格边线上的酵母菌，应只显微
29、镜计数时，对于压在小方格边线上的酵母菌，应只计固定的相邻线及其顶点的酵母菌。计固定的相邻线及其顶点的酵母菌。迁移拓展迁移拓展某同学根据下表，调查草原中某双子叶草本某同学根据下表，调查草原中某双子叶草本植物种群密度时，设计如下调查步骤：植物种群密度时，设计如下调查步骤：调查调查面积面积101020 2040 4080 8090 90100 100110 110120 120130 130140 140物种物种数量数量3569111313131313选取选取40cm 40cm为最佳样方面积。为最佳样方面积。在该物种分布较密集的地方取在该物种分布较密集的地方取5个样方。个样方。计算每个样方内该植物的
30、个体数。若计数结果由多到少依次计算每个样方内该植物的个体数。若计数结果由多到少依次为为N1、N2、N3、N4、N5，则将，则将N3作为种群密度的估计值。作为种群密度的估计值。请指出以上设计步骤中的错误并加以改正。请指出以上设计步骤中的错误并加以改正。随机随机平均平均中间值中间值选取的样方面积不对，应取物种数量达到稳定的选取的样方面积不对，应取物种数量达到稳定的最小面积最小面积100cm 100cm.取样方法不对，应取样方法不对，应 在草原中随机取样。在草原中随机取样。对种群密度值的估算方法不对，应以调查样方的对种群密度值的估算方法不对，应以调查样方的单位面积中种群个体数量的平均数作为种群密度的单位面积中种群个体数量的平均数作为种群密度的估算值。估算值。
