生物群落的演替

1第三章生物群落的演替课时1生物群落的基本单位----种群（一）★飞天杖人类目前面临的生存危机，其根源就在于人口种群的急速增长与有限的环境资源之间的矛盾。世界人口长期以来迅速增长，主要是由于人类能够不断地开发新能源，并提高工业革命、农业革命等手段，适当的提高了自然界对人类的最大负荷量。但环境资源毕竟是有限的，假如人口数量增加到一定的值，将会引起生物圈的崩溃，后果不堪设想。那么如何科学地控制人口增长率，从根本上解决环境问题呢？★精华地⊙基本知识一、种群的概念：生态学上把在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。种群虽然是由个体组成的，但是种群的特征和个体的特征并不完全相同。二、种群特征：种群的特征包括数量特征、空间布局和遗传特征等。种群的数量特征主要有种群的密度、出生率和死亡率、年龄结构和性别比例。1、种群密度：是指单位面积或体积内某一种群全部个体的数量，它是种群最基本的参数。不同物种的种群密度，在同样的环境条件下差异很大；同一物种的种群密度是可变的，在不同环境条件下也有差异。调查种群密度常用的方法是样方法和标志重捕法。（1）样方法：是指在被调查种群的生存环境内随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度。这种方法常适用于对植物种群密度的取样调查。（2）标志重捕法：是指在被调查种群的生存环境中，捕获一部分个体，将这些个体进行标志后再放回原来的环境，经过一定期限后进行重捕，根据重捕中标志个体占总捕获数的比例，来估计该种群的数量。这种方法适用于不断移动位置的动物种群的调查。假设该种群的总数为N，则N=重捕总个体数×当初标记的动物数目重捕动物中有标记的个体数2、年龄组成：是指一个种群中各年龄段的个体数目的比例。种群的年龄组成主要有三种类型：（1）增长型：种群中幼体个体很多，老年个体很少。这样的种群正处于发展时期，种群的密度会越来越大。（2）稳定型：种群中各年龄期的个体数目比例适中，这样的种群正处于稳定时期，种群密度在一段时间内会保持稳定。（3）衰退型：种群中幼年个体较少，而老年个体较多，这样的种群正处于衰退时期，种群密度会越来越小。种群的年龄组成提供了种群沉思阁:种群特征和个体特征有什么不同?沉思阁:研究种群的年龄组成有什么作用？2未来动态的信息。3、性别比例：指种群中具有生殖能力的雌雄个体数目的比例。在不同的物种中，性别比例有3种类型：雌雄相当，如高等动物中的黑猩猩、猩猩等；(2)雌多于雄，如人工养殖的鸡、鸭等；(3)雄多于雌，如蚂蚁、蜜蜂等。在蜜蜂家族中，只有雄峰是雄性，而雌蜂和工蜂都是雌性，而工蜂却是没有生殖能力的。性别比例在一定程度上影响着种群密度。4、出生率和死亡率：出生率是指种群在单位时间内新产生的个体数量。它反映了生物产生新个体的能力。而死亡率是指种群在单位时间内死亡的个体数目。出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的最直接因素。三、知识梳理特点：不同物种的种群密度差异很大种群密度同一物种的得群密度是可变的测定种群密度的方法：样方法和标志重捕法概念出生率和死亡率特征对种群的影响：决定种群大小和种群密度概念年龄组成类型研究意义：预测种群数量的变化趋势概念性别比例对种群的影响：一定程度上影响种群的密度实践应用⊙要点解析1、生态学工作者往往根据研究的需要，划定一定的空间范围，研究某时期种群的状况，所以，每一个种群都有特定的空间和时间限制。种群是一定时间和空间内的同种生物个体的总和，但并不是简单的相加，而是一个有机单元，它具有种群的密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率等特征，这些特征是任何一个单独的个体所不具备的。2、种群四大特征之间的关系提示：蜜蜂是社会性昆虫，工蜂和蜂王为雌性，在数量上远远超过雄蜂，但由于工蜂无生殖能力，所以蜜蜂种群仍然是雄多于雌。3/4站台：（2001年广东高考题）（链接魔法石）年龄组成增长型稳定型衰退型出生率种群密度死亡率同时间空间性别比例预测预测–+3种群的密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率等特征之间有密切的关系,年龄组成和性别比例都在影响出生率和死亡率。直接影响种群大小和密度的因素，都会影响种群度的大小。★破斧吧例1：下列环境中的生物，属于种群的是：A．一个公园中的草木花卉B。一个牧场里所有产奶的奶牛C．一条河里所有的鱼D。一个蜂巢里所有的蜂析与解种群是指在一定的时间和空间内，同种生物个体的总和。一个公园中的花卉草木和一条河里所有的鱼，都是由不同种生物组成的。一个牧场里所有的产奶的奶牛，虽然属于同一种，但它不是同种生物的个体的总和，因为它没有包含奶牛的全部。而一个蜂巢里所有的蜂虽然有蜂王、雄峰和工蜂之分，但它们属于同种生物，是同种生物个体的总和。答案：D。例2下图为A、B两个地区的人口年龄组成示意图。设A地区的人口增长率为a，B地区的人口增长率为b,那么，a与b的数量关系是（）A、a＞bB、a＜bC、a＝bD、a≈b析与解：种群的年龄组成是指一个种群中各年龄段个体数目的比例。种群的年龄组成大致可以分为增长型、稳定型和衰退型三种类型。一个国家或一个地区的人口可以看做是一个种群。将两个地区的人口年龄组成示意图进行比较，分析各年龄段人口年占比例，就可以对这两个地区的人口增长率的高低进行判断。图A所示人口中，各年龄段人口比例适中，人口增长正处于稳定时期；图B所示人口中，年幼者和青壮年人数都大大超过中老年人数，其年龄组成属于增长型，人口密度会越来越大，人口增长率会高于图A所示的人口增长率。答案：B★魔法石1．下列各项中，属于种群的一组是（）①一株大树上的全部蝉②一块朽木上的全部真菌③海洋中的全部藻类植物④一片稻田中全部的植物⑤一个池塘中的全部鲫鱼A．①④B。②③C。①⑤D。④⑤2．a具有出生、性别、年龄、死亡等特征，b具有出生率、性别比例、年龄组成等特征，那么a、b的特征分别属于：4Ａ．生物的个体，一头水牛Ｂ．生物的个体，一群水牛Ｃ．种群，一头水牛Ｄ．种群，一个水牛种群3．下列可以称为种群密度的是A．全世界的人口B．一个池塘中各种鱼的总和C．一片池塘中所有的生物D．一片森林中所有的生物4．在调查动物的种群密度时，一般采用标志重捕法。其中需注意的一点是标志不能过分醒目，因为该法的前提是()A．标志个体与未标志个体在重捕时被捕的概率相等B．要注意色素无害而溶剂可能有毒C．在调查研究期间标志不能消失D．不能导致动物的疾病、感染等5．动物学家考察某牧区后,认为当地鹿群处于增长高峰期,今后还能增长几十年才会停止．预测种群未来动态的信息主要来自：A．种群数量和密度B．鹿群的年龄结构C．种群的性别比例D．出生率和死亡率6．（2001年广东高考题）利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了种群正常的性别比例，该害虫种群密度将（）A．明显增大B。明显减小C。先减后增D。相对稳定7．调查某草原田鼠数量时，在设置1公顷的调查区内，放置100个捕鼠笼，一夜间捕获鼠32头，将捕获的鼠经标记后在原地释放。数日后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼，这次共捕获30头，其中有上次标记过的个体10头。请回答下列问题：（1）若该地区田鼠种群个体总数为N，则N＝头。A30B32C64D96（2）要使上面所计算的种群个体总数和实际相符，理论上在调查期必须满足的2条件是A有较多个体迁出调查区B调查区内没有较多个体死亡C调查区内没有较多个体出生D有较多个体迁入调查区（3）调查甲、乙两草原所捕获鼠的月龄，它们的月龄构成如下图。据图分析：草原的田鼠种群属于型；草原的田鼠种群属于型，可以预测，该草原鼠害将会严重，必须作好防治准备工作。提示：寿命、性别和年龄、是个体的特征，而出生率、性别比例和年龄组成等特征是个体无法体现的，只能体现于种群中提示:用人工合成的性引诱剂诱杀雄性害虫，可破坏种群的性别比例，使雌性个体不能完成交配，从而使害虫的种群密度明显降低。5课时2生物群落的基本单位----种群（二）★飞天杖达尔文曾计算了一对繁殖速度极慢的大象，在生活条件充足，没有其他生物危害的情况下，仅在750年后，就可以繁殖成1.9X107头大象的巨大种群。细菌以二分裂方式繁殖,如果在适宜的条件下,20分钟就可以繁殖一代,如果这样计算,一昼夜可以产生272(约4.7X1021)个个体,重达4722吨。但实际却很难发生这样爆发性增长的情况，你知道这是什么原因吗？★精华地⊙基本知识一、种群增长的“J”型曲线：在食物(养料)和生存空间充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量往往会连续增长。假设该种群的增长率不变，将该种群的连续增长情况在坐标系中表示出来，就会呈现“J”型曲线，称为种群增长的“J型曲线。假设该种群的起始数量为No，每代的增长率均相同，即第二代的种群数量是第一代的λ倍，那么，该种群的t代以后的数量可用Nt表示为：Nt=N0λt上述公式就是种群J型增长方式的数学模型。二、种群增长的“S”型曲线：在自然界中，环境条件是有限的，种群不可能无限增长。当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间对有限的空间、食物和其他生活条件的种内竞争必将加剧，以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低，死亡率增高，从而使种群数量的增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许的最大值（即K值）时，种群个体数量将停止增加。种群的这种增长方式在坐标图上呈现“S”型，称为种群增长的“S”型曲线。三、知识梳理类型：增长、波动、稳定和下降条件：理想条件下“J”型曲线数量计算公式：Nt=N0λt增长曲线常见种群：刚迁入新环境的种群条件：自然或通常条件下“S”型曲线K值、增长度及实践应用常见种群：在有限的环境条件条件下影响种群自然因素：如气候、食物、被捕食、传染病数量变化种植业和养殖业发展，使人工控制的种群数的因素人工因素量不断增长砍代森林、猎捕动物和环境污染，使野生动植物种群数量急剧减少研究种群数量变化的意义沉思阁:在自然条件下种群会出现“J”型数量增长吗?3/4站台(2004年上海高考题)某海滩黄泥螺种群现存量约3000吨。正常状况下，每年该种群最多可增加300吨，为充分利用黄泥螺资源，又不影响可持续发展，理论上每年最多捕捞黄泥螺的量为（D）A．3000吨B。1650吨C。1500吨D。不超过300吨种群数量的变化6⊙要点解析1．“J”型曲线是在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害、没有疾病的理想条件下形成的，种群增长率保持稳定不变，种群数量连续增长(无K值)。“J”型数量增长的两种情形:a．实验室条件下；b．当一个种群刚迁入一个新的适宜环境书时。2．种群增长的“S”型曲线：虽然物种具有巨大的增长潜力，但在自然界中，种群却不能无限制地增长。因为随着种群数量的增长，环境的制约因素的作用也在增大，环境中制约种群增长的因素称为环境阻力(见下图)。它包括同种个体之间对食物和空间的竞争加剧、疾病蔓延、捕食者因捕食对象的增多而增多等，从而导致死亡率增长、出生率降低，最终趋向平衡。因此，在自然环境中，种群的增长曲线是一个“S”形曲线。种群达到环境所能负担的最大值，称为环境的满载量或负载能力，用K表示。3．两种增长曲线比较如下表：“s”型曲线“J”型曲线前提条件环境资源有限环境资源无限种群增长率随种群密度上升而下降保持稳定有无K值有K值无K值，持续增加4.种群数量变化规律的意义在于为人类合理开发利用生物资源提供理论依据。其应用:a．种群数量变化的规律在鱼类的捕捞、放养中的应用。如在湖泊中放养鱼虾，如果一次性放养的幼苗过多或延迟捕捞，由于环境的负载能力限制，都不能达到增产的目的；相反，如果大肆捕捞，使鱼虾数量大大减少，降到K／2值以下时，其种群往往要经过相当长的延滞期才能进人指数增长期，对生产极为不利。b．在害虫、害兽防治方面的应用。★破斧吧例1自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群“S”型增长的正确说法是A、“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系B、种群增长率在各个阶段是不同的C、“S”型增长曲线种群数量与时间无关D、种群增长不受