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种群和群落


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种群概念
在一定时间和区域内,同种生物的全部个体

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种群的要点: 1、一定的空间:这个空间内的同种生物与外 界 的个体隔离。 2、一种生物的全部个体,个体之间相互联系。

举例:一块油菜园的油菜,一个草原上
所有的黄牛

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>1、下列各项属于种群的有 ( B ) A、一片森林中的全部生物

B、一口池塘中全部鲤鱼
C、一片森林中的全部蛇

D、一个农民种的全部水稻
2、校园里长势相同的垂柳属于一个种群 (× ) 3、所有鲤鱼属于一个种群(×

)。

种群特征
(种群有而个体没有的特征) 1.种群密度

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(1)含义: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 本的数量特征。
种群密度 种群的个体数量

空间大小(面积或体积)

种群特征 D 属于种群密度的是( ) ? A某地灰仓鼠每年新增的个体数。 ? B一亩水稻的产量。 ? C每平方米草地杂草的数量。 ? D某湖泊每平方米水面鲫鱼的数量。

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调查种群密度的方法

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(1)样方法:多用于植物、某些昆虫卵、作物植株上的蚜虫、跳蝻等种群。
在被调查种群的分布范围内,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估计值。 A.样方的多少、样方的大小: 一般草本植物以1m2的正方形为宜,灌木以16m2,乔 木以100m2 B.取样的方法:五点取样法、等距取样法 C.取样的关键(选取代表性样本的一般原则): 随机取样,样本数量足够大,不能掺入主观因素。 边缘效应:样方边缘上的个体,一般而言,样方的顶边、 左边及左角处的个体统计在内,其他边缘不做统计。

(2)标志重捕法(活动范围大、活动能力比较强的动物)

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8

标志重捕法
设某种群的总数为N ,第一次捕获标记的个体 为M,第二次重捕的个体数为n,其中已标记的为m, 则:

N:M=n:m,

?调查某草原田鼠数量时,在设置1公顷的调查区域, 放置100个捕鼠笼。一夜间捕获鼠32只,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只,其中有上次标记 过的个体10只,那么该地区田鼠种群的个体总数是多 少?

可得,N= m(重捕中标志数)

n(重捕个体数)

M(总标志数)

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注意事项
? 标记个体在种群要均匀分布 ? 没有较多的个体出生或死亡以及迁入和迁出 ? 标记物和标记方法必须对动物的身体不会产 生寿命和行为的伤害 ? 标志不能过于醒目 ? 标记符号必须能够维持一定时间,在调研期 间不能消失

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例1、用“样方法”调查蒲公英种群密度的过程是( B

)

①选取一个该种群分布比较均匀的长方形地块,将该地按照 长度画成10等份,在每份的中央划一个大小为1m2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 长度画成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

例2、某同学在牛首山调查珍稀蝶类——中华 虎凤蝶幼虫的种群密度,得出5个样方(样方面积 为1hm2)的种群数量分别为4、6、8、8、9只。 那么,该同学给怎样计算该种蝶幼虫的种群密度 (单位:只/hm2)?

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N=(4+6+8+8+9)/5=7只/hm2
例3、在调查一块方圆2hm2的农田中田鼠的数量 时,放置100个捕鼠笼,一夜间捕获了42只,将捕获 的田鼠经标记后在原地释放。数日后,在同一地点再 放置同样数量的捕鼠笼,捕获了38只,其中有上次 标记的个体12只。则该农田中田鼠的种群数量大概 有多少只?

N=(42×38)/12=133只

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关于种群密度
1、是种群最基本的数量特征。 2、种群密度直接反映了种群

在一定时期的数量。

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2、出生率和死亡率(通常以a‰表示)
出生率:种群中单位数量个体在单位时间内出生的
新个体数。 死亡率:种群中单位数量个体在单位时间内死亡 的个体数。 出生率和死亡率是种群数量及密度改变的直接表现。 a.出生率>死亡率 种群密度 增加 b.出生率<死亡率 种群密度 降低 c.出生率=死亡率 种群密度 趋于稳定

要控制人口过度增长,必须降低出生率

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3、迁入率和迁出率
某种群单位时间内迁入或迁出的个体占该种 群个体总数的比率,分别称为迁入或迁出率: 对城市的考察要重视迁入和迁出

4、年龄组成和性别比例
年龄组成 种群中各年龄期个体所占比例。

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年龄的三个阶段:
幼年(尚无生殖能力) 成年(有生殖能力) 老年(丧失生殖能力)

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年龄组成的类型:预测种群的变化趋势
老年 成年 幼年 增长型

稳定型

衰退型

性别比例

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间接影响种群密度的变化

(1)雌雄相当型:
类型多见于高等动物。

(2)雌多雄少型:
常见于人工控制的种群及蜜蜂、象海豹等

(3)雌少雄多型:特点是雄性个体明显多于雌性
个体。这种类型较为罕见。如家白蚁等营社会性生活 的动物。 性别比例的应用: 利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害 虫的雄性个体,破坏害虫种群正常的性别比例,从而 达到杀虫效果。

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影响种群数目变动的关系图
性别比例
影响密度大小

年龄组成 预测变化趋势 种群密度 直接影响 种群数量
决定密度大小

迁入率、迁出率 出生率、死亡率

外界环境

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? 如果一个种群的密度越来越小,下列 选项中肯定与之无关的是( D ) A、种群属于衰退型 B、种群内雄性大多不育 C、迁入率小于迁出率 D、个体寿命短

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小结:
?种群密度是种群的最基本的数量特征。

?出生率和死亡率、年龄组成,性别比例以及
迁人和迁出等都可以影响种群的数量变化。

?出生率和死亡率、迁入和迁出是决定种群数
量变化的主要因素 ?年龄组成是预测种群数量变化的主要依据。

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种群研究的核心问题是种群数量的变化
牧民在承包的 草场上该放养多少 头羊,既能保护草 原,又能取得最好 经济效益? 怎样控制害虫 数量,以防止虫灾 发生?

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一、种群增长的“J”型曲线
自然界确有类 似的细菌在理想条 件下种群数量增长 的形式,如果以时 间为横坐标,种群 数量为纵坐标画出 曲线来表示,曲线 大致呈“J”型.

“J”型增长的数学模型
1、产生条件:

23

理想状态——食物充足,空间不限,气候适宜, 没有敌害等; 种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年是 第一年的λ倍。 2、种群 “J”型增长的数学模型公式:

Nt=N0 λ

t

(N0为起始数量, t为时间,Nt表示t年后该种群的 数量,λ为年均增长率.)

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调查发现某种一年生的植物(当年播种当年开花结果)的 种群在存在下列情形: (1)因某种原因导致该植物中大约只有80%的种子 能够发育成成熟植株。 (2)该植物平均每株可产生400粒种子。 (3)该植物为自花传粉植物。目前种子数量为a, 则t年后该植物的种子数量N可以表示为( C )

A. 320at C. aX320t

B. 400aX0.8t D. 0.8aX400t

二、“S”型曲线:种群经过一定时间的

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增长后,数量趋于稳定的增长曲线
在食物(养料)和 空间等有限的条件 下,种群数量呈现S 型增长趋势 自然界的资源和空 间是有限的

种群的出生率和死亡率、 迁入和迁出率相等

种群增长的“S”型曲线
种群数量达到环境所允许的最大值(K值)后, 将停止增长并在K值左右保持相对稳定。

26

A

K值:在环境条件不 受破坏的情况下,一 定空间中所能维持的 种群最大数量称为环 境容纳量。

27

项目

“J”型曲线

“S”型曲线

前提条 没有环境阻力 件 种群增 保持稳定 长率 K值的有 无

有环境阻力
先升后降 有K值

无K值

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种群数量变化的应用:1 如果长期过度捕捞
种群数量的恢复需较长时间。

如果外界的环境发生剧烈变化,种群还
有可能绝灭.

2.捕捞量的确定:
捕捞量≤K/2值(资源 再生能力最强) 有利于种群的可持续发
K/ 2

展,又获得较大收益。

29 如图表示有限环境中某一种群增长的曲线。下列有关叙述 正确的是 ( ) ①K值是环境条件所允许达到的种群数量最大值 ②在K值时,种群的增长率最大 ③如果不考虑迁入迁出等其它因素,在K值时出生率等于 死亡率 ④假设这是鱼的种群,当种群达到K值时开始捕捞,可持 续获得最高产量 A.①② B.①③ C.②④ D.③④

K

种群大小

时间

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右图表示某种在不同生
态环境内的增长曲线模

式图,请据图回答:
1、若在不受环境限制 的条件下增长,该种群 X 数量呈____曲线增长。 但由于受环境阻力的制 Y 约,结果种群数量呈___ 曲线增长。

31

图中阴影部分代表: 环境阻力、在生存斗争中被淘汰的个体数 ______________________________。 K 2、当种群数量增长接近环境负载___值时, 零 种群的增长率为___,此时种群数量变化特 不再增长 点是_________,出现这种现象的主要原因 种内斗争加剧 天敌数量增多 是_____________和______________。在 A ____点种群增长率最大,此时的年龄组成 增长 可能为_____型。在渔业生产中,一般在 ___以上捕捞,且使捕捞后剩余量控制在 K/2 A ___点。

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既可以获得较大的捕获量,又不 ? 原因是__________________________ 影响资源再生 _______________。而防治蝗灾应在害 未达到A点 虫数量________时进行。 ? 3、在自然状态下,直接影响种群兴衰 出生率和死亡率 的两对变量是该种群的_____________ 迁入率和迁出率 和____________,间接影响种群数量的 性别比例 年龄组成 种群特征是_________和__________。

四、种群数量的波动和下降
大多数种群的数量总是在波动之中的,在不利条 件之下,还会急剧下降,甚至灭亡

33

影响种群数量变化的因素:
气候、食物、被捕食、传染病、人类活动等

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群落的概念
同一时间内聚集在一定区域中各 种生物种群的集合,叫做群落。

包括这个区域内所有有生命的物质

必需包括生产者、分解者和消费者

35

一、群落的物种组成

热带雨林

常绿阔叶林

落叶阔叶林
苔 原 针叶林

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物种的组成是区别不同群落的重要 特征。 群落中物种数目的多少称为丰富度。 不同群落其优势种不同。 探究:土壤中小动物类群丰富度P
采集方法: 取样器取样 1.记名计算法 丰富度统计方法: 2.目测估计法
75页

37

二、种内与种间关系
种内关系 1.种内互助: 指同种生物的不同个体之间的分
工合作、互相帮助的现象。 例如:蚂蚁、蜜蜂等营群体生活的昆虫。

2.种内斗争: 指同种生物个体之间,由于争夺食
物、空间或配偶等发生的斗争。

A1

C
A2

竞争:两种或者两种以上生物相互争夺 资源和空间
生 物 数 量

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生物B 生物A
时间

A C B
生 物 数 量

生物A 生物B
时间





39

一种生物以另一种生物作为食物数量

上“先增加者先减少,后增加者后减少”
生 物 数 量

生物A 生物B
时间

A

B

生物A为被捕食者,生物B为捕食者

寄生:对寄主有害,对寄生生物有利
生 物 数 量 B寄生虫

40

A

B

A宿主(寄主) 时间

体表寄生

B

A
体内寄生

生 物 数 量

B寄生虫

A宿主(寄主) 时间

互利共生
相互依存,彼此有利, “同生丝,共患难”
生 物 数 量

切叶蚁与真菌

41

生物A

A

B

生物B
时间

种间关系
物种 关系类型 关系一般特征 实例 A B 彼此有利 地衣、根瘤 互利共生 ++ 相互依存 一方有利 +- 蛔虫和人 寄生 一方受害 -- 水稻和稗草 竞争 彼此抑制 种群A得利 羊与草 +- 捕食 种群B有害 狼与羊 (“+”表示有利,“-”表示有害)

42

1.下图为生活在同一培养缸中的两个群体M和N的种群 密度变化曲线。对曲线的下列解释,正确的是: B A.M以N为食 B.N以M为食 C.M与N无捕食关系 D.M和N的数量改变相同

43

2.弗莱明发现,在细菌培养基中偶然出现的青霉菌周围,没有 细菌生长,经持续的研究,他分离出了青霉素.右图中能正确表示 青霉菌与其他细菌(以金色葡萄球菌为例)之间关系的是( C ) A、①图,b表示青霉菌 B、②图,a表示青霉菌 C、③图,a表示青霉菌 D、④图,b表示青霉菌

三、群落的空间结构
(一)群落的空间结构——垂直结构
垂直结构的概念:是指群落在空间上的

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垂直分层现象。
(1)引植物分层的主要原因是:光照强度 (2)引起动物分层的主要原因是:食物、栖息 场所等 (3)引起水域分层的主要原因是:阳光、温度、 食物和含氧量

水平结构
不同种群在水平方向上的分区现象
1.水平结构的特点:植物群落水平 结构的主要特征就是它的镶嵌性。 2.导致镶嵌性出现的原因:植物个 体在水平方向上的分布不均匀造成的, 从而形成了许多小群落。 3.分布不均匀的原因:地形、土壤 湿度和盐碱度、光照强度、生物自身生 长特点、人和动物的影响等。

45

46

群落演替的概念
随着时间的推移,一个群落被另

一个群落代替的过程,就叫做演替。

生物演替发展的趋势:物种多样

化,结构复杂化,功能完善化

47

群落的演替类型
1.初生演替(primary succession)
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。如:沙
丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。

群落演替的类型
裸岩阶段

裸岩上的演替

48

地衣阶段
苔藓阶段 草本植物阶段 灌木阶段

森林阶段(乔木阶段)

49

2. 次生演替(secondary succession)
原有的植被虽已不存在,但原有土 壤条件基本保留,甚至还保留了植物的 种子或其他的繁殖体(如能发芽的地下 茎)的地方发生的演替。如火灾过后的 草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上 进行的演替。

比较弃耕农田上的演替与裸岩上的演替过程

50

一年生杂草
多年生杂草 小灌木 灌木林

弃耕农田上的演替

乔木(树林)
所有弃耕的农田都 能演替成树林吗?

人类活动的影响

51

污水排放, 过度放牧、 过度砍伐、 人类活动的影响:使群落演替按照不同于 导致草原退化 导致森林破坏 破坏水域生 自然演替的速度和方向进行。 物群落

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下面是反映人与环境关系的三种模式图,请分析回答:
BC (1)下列对“环境容量”的理解错误的是(多选) A.环境容量是指生态系统对人口的承载能力 B.随着生产的发展,环境容量在不断加大
C.人类可以局部地改造环境,从而使人口数量超越环境容量 D.生态环境的平衡是人类生存的前提和人类改造自然的基础

53

(2)按照人与环境关系的理想程度排列,三种模式的顺序依次为( A.I、Ⅱ、Ⅲ B.Ⅱ、I、Ⅲ C.Ⅲ、Ⅱ、I D.I、Ⅲ、Ⅱ

A



(3)环境对人类社会的发展有很大的制约作用,保护环境十分 重要下列解决环境问题的四条思路中你最赞成的是( C ) A.发展经济和保护环境二者并不矛盾,应该走边发展边治理之路 B.发展中国家经济相对落后,走先发展后治理的路子势在必行 C.环境效益比经济效益更为重要,必须把保护环境放在优先 发展经济的地位上 D.地球自身有充分自我调节的能力,听其发展,顺乎自然 (4)如果按照人们对保护环境的重视程度排列,(3)的顺序是 __ CABD

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? 下列关于群落的叙述中,不正确的是( C ) A、群落由不同的种群形成 B、群落具有垂直结构和水平结构 C、群落中的生物都是同种个体 D 、群落是生活在一定自然区域内,相互 之间具有直接或间接关系的各种生物的总 和

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? 同一草原上的羊与牛、狼与羊,人体中的 蛔虫与人、大肠杆菌与人。这四种种间关 系分别是( A ) A、竞争、捕食、寄生、共生 B、竞争、寄生、捕食、共生 C、寄生、共生、竞争、捕食 D、共生、寄生、竞争、捕食

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? 有两种植物共同生活在一个盆中,当两种 植物被分开种植时,一种死掉,另一种生 长的更好,它们之间的关系是( C ) A、竞争 B、共生 C、寄生 D、种内互助 ? 说明生物群落在垂直方向具有分层现象的 是( A ) A、森林中有乔木层、灌木层、草本层和地 被植物 B、森林中的树木的间隙有较多的灌木和草 本 C、一片竹林中的竹子有高有矮 D、鹿群中有的鹿高,有的鹿矮

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? 有关初生演替和次生演替的叙述,正确的 是( C ) A、沙丘、火山岩上进行的演替是初生演替, 冰川泥、弃耕农田上进行的演替是次生演 替 B、初生演替形成的群落内无竞争现象,次 生演替形成的群落内演替明显 C、初生演替所需时间长,次生演替所需时 间短 D、初生演替能形成森林,次生演替很难形 成森林


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