2020高中生物 第四章 种群和群落（一）学案（无答案）新人教版必修3

2020高中生物 第四章 种群和群落（一）学案（无答案）新人教版必修3

1 种群和群落（一） 学习目标 1.区分说出种群的数量特征和空间特征有哪些 2.了解构建种群增长模型的方法，能解释种群的数量变化特点 3.说出群落的特征及演替的方式，会判断生物的种间关系。 预习探究 一、种群概念：指在一定的自然区域内 的全部个体。 种群是生物 的基本单位，种群是生物 的基 本单位。 如：一块棉田中的所有棉蚜。掌握种群 的概念要注意三同：“同一时间、同一地点、同种 生物”。和物种相比，谁的范围大？ 二、种群数量特征 （1）种群密度①概念：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。 不同生物的种群密度不同；同一种生物在不同季节种群密度不同。 ②估算种群密度的方法： 适用范围:双子叶植物及活动范围小的动物，如昆虫卵、蚜虫和跳蝻 a.样方法：取样方法： 法和 法 取样的关键是 ，另外，样方大小适中、样方数量不易太少 适用范围:活动能力强，活动范围大的动物 b.标志重捕法：计算方法：种群密度=标记个体数×重捕个体数／重捕中的标记个体 数。 注意事项：调查时没有迁入和迁出、出生和死亡，标志物不能过于醒目，不 能影响标志对象正常的生命活动 （2）出生率、死亡率：① 概念：单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体 的比率； ②意义：是决定种群大小和 的重要因素。 （3）迁入率、迁出率：①概念：单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比率； ②意义：是决定种群大小和种群密度的因素。 （4）年龄组成和性别比例 ①年龄组成：一个种群中各年龄期的个体数目的比例，大致可以分为三种类 型： 、 、 ；意义：可预测种群数量的未来的变 化趋势 ②性别比例：种群中雌雄个体数目的比例。 三、种群空间特征：组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局 包括三种方式，即 、 、 。 四、种群数量的变化 1、建构种群增长模型的方法—— 的建构 2 （1）研究方法：观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数 学形式对事物的性质进行表达→通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。 （2）意义：更能直观地反映出种群数量的增长趋势。 2、“J 型曲线： （1）产生原因：食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害（理想环境或实验条件）。 （2）公式： ，N0 为该种群的起始数量，t 为时间，Nt 表示 t 年 后该种群的数量，λ表示该种群的数量是一年前种群数量的倍数。 （3）特点：种群数量 持续增长 ，呈“J 型增长 3、“S 型曲线： （1）产生原因：资源和空间有限，当种群密度增大时， 加剧，出生率降低，死 亡率增高。当 ，种群的增长停止，有时会稳定在一定 的水平。 （2）特点：种群经过一定时间的增长后，数量趋于 。 （3）环境容纳量：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最大数量， 又称 值。 思考：同一种群的 K 值是固定不变的吗？ 4、种群数量波动和下降 （1）原因：气候、食物、天敌、传染病等。 （2）形式：大多数种群的数量总是在 中，在不利的条件下，种群数量还会急剧 下降，甚至 消亡。 五、探究培养液中酵母菌种群数量 实验用具：菌种和无菌培养液、试管、血球计数板(2 mm×2 mm 方格）、滴管、显微镜等。 六、群落的结构和演替 1．生物群落概念： 同一时间内聚集在一定区域中各种生物 的集合。 2．生物群落物种组成： （1）丰富度：群落中 数目的多少； （2）特点：不同群落 不同； （3）探究实验：土壤中小动物类群丰富度的研究，常用 进行采集调查。 3．种间关系 （1）捕食：一种生物以另一种生物作为食物； （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（寄生者）寄居于另一种生物（寄主）的体内或 ，摄取寄主的养 分以维持生活。 （4）互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存 。 4．群落的空间结构 3 （1）垂直结构：在垂直方向上，大多数群落具有明显的 现象； （2）水平结构：受各种因素的影响，不同地段分布着不同的种群，同一地段上种群密度也 有差别，常呈 分布。 5．群落演替 （1）概念：随着时间的推移，一个群落被 代替的过程； （2）类型 ① ：在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但被彻底消 灭了的地方发生的演替。例如：发生在裸岩上的演替。 ② ：在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的 种子或其他 的地方发生的演替。例如：火灾过后的草原。 课堂探究 【探究点一】 对种群数量特征的理解 【典例 1】下列对种群特征的概念图(如图)分析正确的是(　　) A.种群最基本的数量特征是出生率、死亡率 B.“J”型增长的种群中没有死亡率和 迁出 C.预测种群数量未来变化的主要依据是 b D.种群数量达到 K 值时，c 也达到最大并保持不变 【拓展提升】如图是有关种群特征的概念图，请据图 思考下列问题： (1)图中①～⑤分别代表种群的什么特征？ (2)预测种群数量变化发展趋势的主要依据是图中的哪 个特征？ (3)春运期间，影响北京、广州等大城市人口数量的主要因素是什么？ 【探究点二】调查种群密度的方法 【典例 2】某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查，所调查样方的总面积为 2 hm2(1 hm2 ＝10 000 m2)，统计所捕获的鼠数量、性别等，进行标记后放归，3 日后进行重捕与调查。 所得到的调查数据如下表： 捕获数(只) 标记数(只) 雌性个体数(只) 雄性个体数(只) 初捕 50 50 28 22 重捕 50 10 32 18 以下是某同学对数据的分析结果，你认为正确的是(　　) A.此调查方法可以用来调查土壤中小动物物种的丰富度 B.若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，统计的种群密度比实际低 C.综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(♀/♂)约为 7∶2 D.该地区田鼠的平均种群密度约为 125 只/hm2 【典例 3】用样方法调查蒲公英种群密度的过程是(　　) ①随机选取一个该种群的长方形地块，将该地按照长度分成 10 等份，在每份的中央划一个 4 大小为 1 m2 的样方　②选取一个该种群分布比较密集的长方形地块，将该地 按照长度分成 10 等份，在每份的中央划一个大小不同的样方　③计数每个样方内该种群数 量，取其最大值作为该种群密度的估计值　④计数每个样方内该种群数量，取其平均值作为 该种群密度的估计值 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 【探究点三】种群数量变化规律的分析和应用 【典例 4】关 于图中种群数量变化的说法，错误的是(　　) A.种群“J”型曲线只有在理想条件下才能出现 B.种群呈“S”型增长过程中，在达到 K 值之前就是“J”型增长 C.自然状态下种群数量达到 600 时，种群的增长率为 0 D.环境条件变化时，种群的 K 值也会发生相应变化 归纳整合：K 值与 K/2 在实践中的应用 项目 灭鼠、灭蝗等 捕鱼、森林砍伐等 K/2(最大增长速率) 灭鼠后，鼠的种群数量在 K/2 附近，这时 鼠的种群数量会迅速增加，无法达到灭鼠 效果 使鱼、树木的种群数量维持在 K/2，捕 捞或砍伐后，鱼、树木 的种群数量会迅 速回升 K 值(环境最大容纳 量) 改变环境，降低 K 值，使之不适合鼠、蝗 的生存 保证鱼、树木生存的环境条件，尽量提 升 K 值 当堂检测 1.图 1 和图 2 表示出生率、死亡率、净补充量(为出生率、死亡率之差)和种群密度的关系。 下列有关叙述正确的是(　　 ) A.图 1 中曲线 a 代表死亡率，曲线 b 代表出生率 B.海洋鱼类捕捞应使鱼类的数量保持在图 1 的 E 点 C.图 2 中在 F 点控制有害动物最有效 D.图 2 中 G 点代表种群的环境容纳量 2.在农田生态系统害虫防治中，害虫种群密度变化情况示意图(经济阈值是指害虫种群密度 影响农田经济效益的最低值)如下。在 A、B、C、D、E 点进行了农药防治或引入了天敌进行 生物防治。下列有关叙述正确的是(　　) 5 A.在农药的作用下，害虫的抗药性基因突变率在 D 点显著高于 B 点 B.E 点是生物防治，A、B、C、D 点是药物防治 C.害虫种群的年龄组成为衰退型 D.食物的短缺降低了害虫的存活率 3.资源的合理使用是使产量最大化，又不影响资源的持久利用。自然种群增长呈“S”型曲 线，假设种群的 K 值为 200，N 表示种群数量，据表分析正确的是(　　) A.环境阻力对种群增长的影响出现在 S4 点之后 B.防治蝗虫应在蝗虫数量达到 S3 点时进行 C.渔业捕捞后需控制剩余量在 S3 点 D.(K－N)/K 值为 0.9 时，种群增长速率最大