高中生物课件 必修三 第四章 种群和群落

1.种群的特征（Ⅰ2.种群数量的变化（Ⅱ3.群落的结构特征（Ⅰ4.群落的演替（Ⅰ）5.土壤中动物类群丰富度的研究(实验)【考纲展示】1.种群特征之间的关系2.种群密度的调查方法3.“J”型曲线和“S”型曲线的区别及应用4.群落中种间关系的曲线分析及实例5.群落演替的类型及过程【热点考向】一、种群的特征1.种群密度(1)概念：单位面积或单位体积中的，是种群的数量特征。(2)调查方法①样方法②标志重捕法：适用于活动范围大的动物。适用于和活动范围小的动物取样方法有和两种个体数最基本植物五点取样法等距取样法4.年龄组成(1)概念：种群中各的个体数目的比例。3.迁入率和迁出率单位时间内的个体占该种群个数总数的比率。2.出生率和死亡率单位时间内新产生或死亡个体数目占的比率。该种群个体总数迁入或迁出年龄期(2)类型①增长型：种群中个体很多，个体很少，种群密度会。②稳定型：各年龄期的个体数目比例，种群正处于时期。③衰退型：个体较少，而个体较多，种群密度会。增大稳定适中幼年老年幼年中老年减小二、种群数量的变化1.种群数量增长的“J”型曲线(1)条件：条件充裕、气候适宜、等。(2)数学公式：。食物和空间没有敌害Nt＝N0λt2.种群数量增长的“S”型曲线(1)条件：自然界的是有限的。(2)概念：种群经过一定时间的增长后，数量的增长曲线。(3)K值：又称，在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群。资源和空间趋于稳定环境容纳量最大数量3.种间关系(1)捕食：一种生物以作为食物。(2)竞争：两种或两种以上生物相互争夺和等。(3)寄生：一种生物寄居于另一种生物或，摄取的养分以维持生活。(4)互利共生：两种生物，相互依存，彼此。如根瘤菌与豆科植物。三、群落的结构1.群落：同一时间内聚集在一定区域中的集合。各种生物种群物种数目另一种生物资源空间体内体表寄主共同生活有利2.丰富度：群落中的多少。4.群落的结构(1)垂直结构：在垂直方向上，大多数群落具有明显的现象。影响植物垂直结构的主要因素是，影响动物的主要因素是。(2)水平结构：受各种因素影响，不同地段分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，常呈分布。分层阳光食物镶嵌2.类型(1)初生演替①概念：一个从来没有被的地面，或者原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方发生的演替。如在、火山岩、上进行的演替。四、群落的演替1.概念：随着时间的推移，代替的过程。一个群落被另一个群落植物覆盖沙丘冰川泥②过程裸岩阶段→→苔藓阶段→→灌木阶段→森林阶段(2)次生演替：在原有植被虽已不存在，但原有基本保留，甚至还保留了植物的或其他的地方发生的演替，如弃耕农田、火灾后的草原、过量砍伐的森林。地衣阶段草本植物阶段土壤条件种子繁殖体3.人类活动对群落演替的影响人类活动使群落演替按照不同于自然演替的和进行。方向速度1.种群的特征特征项目含义特点或作用种群密度单位空间内某种群的个体数量①不同物种，种群密度不同；②同一物种，种群密度可变；③调查方法：标志重捕法、样方法等出生率、死亡率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决定种群大小和种群密度特征项目含义特点或作用迁入率、迁出率在单位时间内迁入或迁出的个体数目占该种群个体总数的比率影响种群大小和种群密度的重要因素年龄组成一个种群中各年龄期的个体数目的比例①三种类型：增长型、稳定型、衰退型；②可预测种群数量的变化趋势特征项目含义特点或作用性别比例种群中雌雄个体数目的比例在一定程度上影响种群密度联系2.种群数量增长的“J”型与“S”型曲线比较(1)两种增长曲线的比较“J”型曲线“S”型曲线产生条件理想状态：①食物空间条件充裕②气候适宜③没有敌害疾病现实状态：①食物空间有限②各种生态因素综合作用形成原因无种内斗争和天敌等种内斗争加剧，天敌增多“J”型曲线“S”型曲线增长率K值无K值有K值适用范围实验条件下或种群迁入适宜的新环境最初一段时间自然种群都表示种群数量随时间变化而变化，且都只研究种群数量变化中的“增长”问题，即：“J”型曲线“S”型曲线共同点(2)K值与K/2在实践中的应用应用有害动物的控制有益动物的保护与利用K/2(有最大增长率)严防有害动物种群数量达K/2附近，这样种群数量会迅速增加，无法达到控制效果使有益动物的种群数量维持在K/2，利用后，该种种群数量会迅速回升，从而保持资源更新能力。K(环境最大容纳量)降低K值，改变环境，使之不适合有害生物生存保护K值，保证种群生存的环境条件，尽量提升环境容纳量，增大K值3.种群密度的调查方法样方法标志重捕法调查对象植物或活动范围小的动物活动范围大的动物调查程序样方法标志重捕法注意事项①随机取样②样方大小适中③样方数量不易太少④易选双子叶植物①调查时没有迁入和迁出、出生和死亡②标志物不能过于醒目，不能影响标志对象正常的生理活动，不易脱落对种群概念的理解(1)范围：“一定自然区域”(无地理隔离)。(2)种类：“同种生物”(无生殖隔离)。(3)数量：“全部”个体(不是其中的“某些”个体)。[例1](2009·江苏高考)红豆杉是我国珍贵濒危树种。南京中山植物园于上世纪50年代从江西引进一些幼苗种植于园内。经过几十年的生长繁殖，现在已形成了一个种群。请回答下列问题。(1)在植物园引种栽培红豆杉的措施属于。(2)如果对红豆杉种群密度进行调查，常用的方法是。将统计到的植株按高度(h)分为5级，每一级的植株数量见下表。等级a级b级c级d级e级高度(cm)h≤1010h≤3030h≤100100h≤300h＞300数量(株)1206232166根据表中数据，在坐标图中画出该种群各级别的植株数量柱状图。(3)由表中可以看出，此红豆杉种群的年龄结构属于。(4)研究表明，红豆杉的种子成熟后被某种鸟类吞食，果肉状的假种皮被消化而种子随粪便散播到山坡上再萌发生长。从种间关系看，鸟类与红豆杉之间存在关系。[课堂笔记](1)该题涉及濒危树种保护的措施，主要涉及就地保护(自然保护区)、迁地保护，由题意可知红豆杉是从江西引进的，应属于迁地保护。(2)该题涉及种群密度调查的方法，主要涉及动物标志(记)重捕法，而植物用样方法。(3)该题涉及种群的年龄组成，从表中数据可知h≤10cm占了120株，从而分析得出属于增长型。(4)该题涉及群落中的种间关系，主要涉及捕食、竞争、互利共生、寄生等，而通过分析题意可知鸟类与红豆杉之间为捕食与互利共生。[答案](1)迁地保护(易地保护)(2)样方法柱形图见下图(3)增长型(4)捕食和互利共生(捕食和种间互助)理论上认为，种群大小取决于三个因素：①起始种群个体数量；②出生率和迁入率；③死亡率和迁出率。种群的数量变动首先要取决于②和③的对比关系，在单位时间内，前者与后者的差就是种群数量的增长率。1.如图所示为种群在理想环境中呈“J”型增长，在有环境阻力条件下，呈“S”型增长，下列关于种群在某环境中数量增长曲线的叙述，正确的是()A.当种群数量达到e点后，种群数量增长率为0B.种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后C.图中阴影部分表示克服环境阻力生存下来的个体数量D.若该种群在c点时数量为100，则该种群的K值为400解析：当种群数量到达e点后，种群数量不再增加，因此增长率为0；出现环境阻力是在c点之后；阴影部分表示被淘汰的个体数量；该种群的K值为200。答案：A1.群落中几种典型种间关系比较关系名称数量坐标图能量关系图特点举例互利共生数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化大豆与根瘤菌寄生A为寄主，B为寄生物对寄主有害，对寄生生物有利。如果分开，则寄生生物难以单独生存蛔虫与人；菟丝子与大豆关系名称数量坐标图能量关系图特点举例竞争数量上呈现出“你死我活”的“同步性变化”，一般生态需求越接近的不同物种间竞争越激烈牛与羊；农作物与杂草关系名称数量坐标图能量关系图特点举例捕食数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化羊和草；狼与兔2.群落的结构(1)群落的垂直结构：生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象。植物的分层分布与光照强度有关。但在高山植物群落中，不同海拔地带的植物呈垂直分布主要是受温度制约。动物的分层与其食物及栖息场所等有关。可以说，群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象。(2)群落的水平结构：在水平方向上，由于光照强度、地形、湿度等因素的影响，不同地段分布着不同的生物种群。3.群落的演替(1)群落演替的特点①演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间而②演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的③顶级群落是演替达到的最终稳定状态。(2)群落演替类型的比较类型内容初生演替次生演替起点在从来没有过植物，或者原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方在原有植被虽已不存在，但是保留了土壤条件，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方时间经历的时间长经历的时间短速度缓慢较快影响因素自然因素人类活动较为关键类型内容初生演替次生演替举例裸岩上的演替弃耕农田上的演替(3)人类活动对群落演替的影响人类的生产、生活活动对群落演替的影响是十分巨大的，它可使群落按“不同于自然演替的方向和速度进行”，人类活动对群落演替的影响既有积极的一面，也有消极的一面。[例2](2009·海南高考)在自然状态下，某一桦树林中出现了云杉树苗，云杉长大后，高度超过桦树林。桦树不如云杉耐阴而逐渐减少，最终形成以云杉为主的树林，这种现象是()A.初生演替B.生物入侵C.生物进化D.种间竞争[课堂笔记]选由题意可知，云杉和桦树因争夺阳光而发生竞争，桦树因得不到阳光而被淘汰。D对群落垂直结构及水平结构的分析可得出以下结论：①垂直结构和水平结构的具体表现都是在长期自然选择的基础上形成的对环境的适应。②生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。③群落中植物的垂直结构直接影响群落中动物的垂直结构，动物种类的多少是随植物层次的多少而变化的。2.某山区的坡地被滥垦，当狂风暴雨侵袭时，局部山坡发生山崩。在较短的一段时间后，该处出现了新的生物群落，下列相关叙述，正确的是()A.该群落的丰富度比较低B.该群落演替的速度和方向与自然演替不同C.该群落中的生物多为草本植物，无垂直结构D.该群落形成过程为初生演替，先出现的生物多为地衣解析：在演替初期，生物种类比较少，群落丰富度较低；山崩后所发生的演替本身就是一种自然演替，属于次生演替；山坡植被具有一定的垂直结构。答案：A回顾考情本部分内容相对较单纯，仅从课标和考试大纲的要求来看，本部分内容高考中的要求并不太高，只有种群的数量变化是Ⅱ级要求，主要内容有种群的基本特征(数量特征)、种群数量的增长规律(“J”型增长和“S”型增长)、种间关系、群落演替等，课标中的新增内容“群落的演替”及“土壤中动物类群丰富度探究”在近年高考中考查频率相对较高。2009山东理综6题和2009宁夏理综32题都通过种群的增长曲线物理模型考查了种群数量的变化。瞻望考向本部分命题多以种群的增长曲线物理模型图和新情景文字信息、表格信息实现对本部分内容综合考查。主要考查获取信息的能力和通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理、作出合理的判断。在某一片小麦田中，长有许多杂草，还有食草昆虫、青蛙、蛇等动物活动。某研究小组对该农田生态系统进行研究，根据所学知识回答相关问题：(1)研究小组要估算该农田中荠菜的种群密度，应采用法；在取样时，关键要做到。(2)此农田中新迁入了一种食草昆虫，下图甲是与这种昆虫种群数量相关的出生率和死亡率的变化曲线。请说出种群在B点后死亡率明显增加的原因：(答两点)。命题设计(3)请根据图甲，在图乙坐标系中画出种群数量的变化曲线(将A、D标在纵坐标的合适位置上)。(4)农田如果弃耕，农作物会被杂草取代，这一过程叫做。【解题指导】画曲线时要特别注意横坐标、纵坐标的含义，从图甲可以看出A是起点，但不是0；D点出生率和死亡率相等，对应的是K值。【答案】(1)样方随机取样(2)生活资源和空间有限、天敌增多(其他合理答案亦可)(3)要求：