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1、第第 4 章章种群和群落种群和群落考纲内容能力要求命题展望 1种群的特征 2种群的数量变化 3群落的结构特征 4群落的演替 5探究培养液中酵母菌数量的动 态变化 6土壤中动物类群丰富度的研究 7探究水族箱(或鱼缸)中群落的 演替 结合生态系统、 代谢、遗传变异 等，考查本章基 础内容种群密度一、种群的概念和特征1概念：在一定自然区域内的 生物的全部个体。2种群的特征(1)种群在单位面积或单位体积中的个体数，是种群最基本的 特征(2)调查方法：样方法( 法和 法)和标志重捕法第 1、2 节 种群的特征、种群数量的变化同种数量五点取样等距取样出生率、死亡率单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个
2、体 的比率；是决定种群大小和 的重要因素迁入率、迁出率单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比率；决定种群大小和种群密度的因素年龄组成一个种群中各年龄期的个体数目的比例。有三种类型： 、稳定型和 ；可预测种群数量的 。性别比例种群中雌雄个体数目的比例总数种群密度增长型衰退型变化趋势二、种群数量的变化1建构种群增长模型步骤：观察研究对象提出问题 根据实验数据用数学形式表达 。2曲线图(1)“J”型曲线1)条件：理想环境。2)公式： 。(2)“S”型曲线1)条件：有限环境。作出假设检验或修正NtN0t2)定义种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线。3)K 值：又称 ，在环境条件不受
3、破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群 。种群特征之间的关系1各种群特征的相互关系(如图 411 所示)环境容纳量最大数量图 411(1)从年龄组成上看，幼年个体较多时，预示着将来种群密度要增大；而老年个体较多时，种群密度将会减小。(2)从性别比例上看，因各种原因造成性别比例失调，必然导致生殖上的混乱，引起种群个体数量的变动。如利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，就会使许多的雌性个体不能完成交配，从而使害虫的种群密度明显降低。(3)出生率、死亡率则是决定种群大小的最直接原因。(4)在种群的四个基本特征中，种群密度是最基本的特征。种群密度越高，一定范围内种群个体数量越多，即种群密度与种群数
4、量呈正相关。2影响种群数量变化的因素(1)决定(直接)因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率出生率高、迁入数量多时，种群数量增加；反之，种群数量减少。(2)间接因素：年龄组成和性别比例则是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度和种群数量的，是预测种群密度(数量)未来变化趋势的重要依据。如下：年龄组成图 412增长型：出生率死亡率种群密度增大稳定型：出生率死亡率种群密度基本不变衰退型：出生率死亡率种群密度减小性别比例：增长快；相对稳定；增长慢。【易错易混】年龄组成只是预测种群密度的变化趋势，但该趋势不一定能实现，因为影响种群数量变化的还有气候、食物、天敌等。长期自然选择使不同生物种群都有一定的性别
5、比例，假若因各种因素改变了种群的性别比例，会引起种群数目改变。【突破题 1】下列关于人口数量动态的描述中，错误的是()A决定人口数量变化的因素是出生率、死亡率和迁移率B年龄组成是预测未来人口动态的主要依据C人口数量问题既有其自然生理基础，又有其社会制约因素D影响不同人口种群出生率差异的因素主要是生育年龄和个体数【解题指导】一个国家或地区的全部人口可以看作是一个种群，它同样具有种群的特征，这些特征都会影响种群的大小、发生、发展等变化。对数量的动态变化起决定性作用的因素是当时的出生率、死亡率和迁移率。【答案】D“J”型曲线和“S”型曲线的差异及在生产中的应用1曲线的比较2种群数量变化规律在生产中的
6、应用(1)一定面积的草原所能承载的放牧量是一定的，过度放牧就会使环境的稳定性受到破坏，使环境容纳量进一步下降，于是形成了另一种种群数量变化曲线突跃下降曲线(如图 413 所示)。该曲线对于控制人口增长、害虫防治、环境的治理保护等方面具有指导作用。图 413注意事项灭鼠捕鱼K/2(最大增长率) 不可盲目减数，以至 于获得 K/2 最大限度利用，维持 K/2K(环境最大容纳量) 降低 K 值，改变环境， 使之不适合鼠生存 保护 K 值，保证鱼生 存的环境条件，尽量 提升 K 值性别比例 使某一性别不育 不能单一捕捉某一性别(2)保护珍稀动物必须从根本上保护其生存环境不受破坏和改变，使其更好地生长，
7、提高动物的环境容纳量。(3)灭鼠和捕鱼的具体应用年龄组成 尽量减少幼年个体 尽量保护幼体【易错易混】K值是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间内所能维持的种群的最大数量。“S”型增长曲线渐近于K值，但不会超过K值，即环境容纳量，因此，当种群数量达到K值时，不一定能够维持稳定不变，它可以随环境（特别是资源量）的改变而改变。环境容纳量不是绝对不变的，它可以因“超载”而下降，也可以因整体的改善而有所增大。【突破题 2】(经典题)图 414 表示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( 图 414A当种群数量到达 e
8、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 值是 400 【答案】A 【解题指导】在种群数量变化曲线中，a、e 点的增长率为0，c 点的增长率最高；从 c 点后就出现了环境阻力，随着数量的增长，环境阻力越大；图中阴影部分表示环境阻力下被淘汰的个体数量；若该种群在 c 点时数量为 100，则该种群的 K 值是200。探究培养液中酵母菌数量的动态变化1实验目的(1)通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。(2)用数学模型解释种群数量的变化。(3)
9、学会使用血球计数板进行计数。2实验原理(1)在含糖的液体培养基(培养液)中酵母菌繁殖很快，迅速形成一个封闭容器内的酵母菌种群，通过细胞计数可以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间而发生的数量变化。(2)养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增长的限制因素。细菌在一定体积培养液中的增长如图 415所示：图 4153方法步骤(1)提出的问题：在不同温度条件下酵母菌种群数量增长的情况如何？不同培养液中酵母菌种群数量增长的情况如何？试管编号ABC培养液/mL1010无菌水/mL10酵母液/mL0.10.10.1温度条件28528(2)假设：根据上述问题，大胆提出合理的假设。(3)设计实验(4)酵
10、母菌计数方法：抽样检测法。4注意事项(1)显微镜计数时，对于压线的酵母菌，应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。(2)从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡数次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。(3)每天计算酵母菌数量的时间要固定。(4)溶液要进行定量稀释。【易错易混】本实验不需要设置对照和重复，因为该实验在时间上形成前后对照，只要分组重复实验，获得平均值即可。【突破题 3】(2011 届皖南八校联考)为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某同学进行了如下操作：将适量干酵母菌放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜的条件下培养静置一段时间后，用吸管从锥形瓶中吸取培养
11、液在血球计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片用滤纸吸除血球计数板边缘多余培养液将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部，在显微镜下观察、计数其中操作正确的是()ABCD【解题指导】项中的静置是错误的，在计数时必须搅拌均匀才能计数；项中，应先盖上盖玻片再滴培养液。【答案】D调查种群密度的常用方法1样方法调查植物种群密度的常用方法(1)原则随机取样。计算样方内种群密度的平均值，即为该种群密度的估计值。(2)适用范围：植物和活动范围小的动物如蚯蚓，同时调查某种昆虫卵、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等也可用样方法。(3)常用的取样方法点状取样法：如五点取样法，这种方法适用于调查植物个体分布比较
12、均匀的情况。等距取样法：当调查对象的总体分布为长条形时，可采用等距取样法。(4)用样方法调查草地中植物种群密度的关键调查关键：植物的识别和随机取样。样方的选取a样方数目、大小的确定。b选取样方的个数要依总面积的大小而定，总面积大的选取的样方应多些。计数时，处理样方边缘上的个体的方法：一般而言，样方顶边、左边及左角处的个体统计在内，其他边缘不作统计。2标志重捕法调查动物种群密度的常用方法(1)适用范围：活动能力强、活动范围大的动物。(2)标志重捕法中的标志技术标志物和标志方法必须对动物的身体不会产生伤害。标志不能过分醒目原因：过分醒目的个体，在自然界中有可能改变与捕食者之间的关系，最终有可能改变
13、样本中标志个体的比例而导致结果失真。标志符号必须能够维持一定的时间，在调查研究期间不能消失。根据重捕样本中标志者的比例，估计该区域的种群总数，可计算出某种动物的种群密度：种群密度标志个体数重捕个体数/重捕中的标志个体数。 标志重捕法样方法对象 活动范围大的动物个 体。如鼠、鸟等 植物或活动范围小的 动物注意问题 调查时没有迁入和 迁出、出生和死亡 标志物不能过分醒 目，不能影响标志对 象正常生理活动，不 易脱落 随机取样 样方大小适中 样方数量不宜太少3标志重捕法和样方法的比较4.植物、动物、微生物取样调查方法简单比较【演绎题】种群是构成群落的基本单元。种群研究的核心问题是种群数量的变化规律。
14、(1)研究种群数量变化的规律有着重要意义。试举一例：害虫防治(合理即可)(2)如图 416 表示某小组的同学在进行双子叶草本植物苦荬菜种群密度调查时确定的小样方之一，圆圈表示个体。请将应该计数的圆圈涂黑。图 416。组别12345678910株数/m202334124233(3)下表是该班级 10 个小组的调查结果，则该地中苦荬菜的种群密度为 。 只要是计数样方内部和相邻两边及顶角个体的均正确(提示：统计边角的原则一般是计上不计下，计左不计右) 3 株/m2【解题指导】(1)研究种群数量的变化规律，对于指导生产、合理利用资源、保护生态平衡及社会可持续性发展等具有重要意义，如害虫防治。(2)计数
15、样方内部和相邻两边及顶角的所有个体。(3)要大胆舍弃特别悬殊的数值，取多组邻近数据的平均值。该地中苦荬菜的种群密度为：(23344233)83。备选题备选题(双选)利用标志重捕法调查某丘陵地区 4km2 区域中刺猬的种群密度，第一次捕获并标记 50 只刺猬，第二次捕获40 只刺猬，其中有标记的 5 只。下列说法中，正确的是()A标记个体与未标记个体被捕获的概率有较大差异B迁入率和迁出率影响该种群数量变化C标记符号过分醒目可能增大刺猬被捕食的概率D该种群的密度大约是 400 只/km2【解析】标记个体与未标记个体被捕获的概率有较大差异会影响统计的准确性；该种群的密度大约是50405400只/km
16、2100 只/km2。【答案】BC1(2010 年茂名一模)在不同温度和湿度条件下，蝗虫种群)数量的变化如图 417 所示，正确的叙述是( 图 417A温度为 32.5时，蝗虫对湿度的适应范围最窄B温度为 35时，相对湿度 90%更有利蝗虫的生存C在一定范围内，蝗虫生活的最适湿度随温度升高而升高D温度与湿度对蝗虫种群数量的影响效果相同 法正确的是()【答案】C 2(2010 年湛江二模)据报道，2007 年栖息在洞庭湖区的约 20 亿只东方田鼠，随着水位上涨部分内迁。它们四处打洞，啃食庄稼，严重威胁防洪大堤和近 800 万亩稻田。下列有关说A应利用样方法调查东方田鼠种群密度B农民捕杀东方田鼠，目的是降低其物种丰富度C为控制鼠患，可以从异地向湖区大量引进猫头鹰、蛇、黄鼠狼等鼠的天敌D在食物链中，东方田鼠处于第二营养级【解析】可用标志重捕法调查东方田鼠种群密度；农民捕杀田鼠是为了降低其种群密度。【答案】D
