第四章种群和群落1.docx
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第四章种群和群落1
第四章种群和群落
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1.能说出种群的概念;列举种群的特征,了解四种特征之间的关系;探究用样方法调查种群密度。
2.说明建构种群增长模型的方法;通过探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化,尝试建构种群增长的数学模型;用数学模型解释种群数量的变化;关注人类活动对种群数量变化的影响。
3.识别群落,说明群落水平上研究的问题;描述群落的结构特征尝试土壤中小动物类群丰富度的研究。
4.阐明群落的演替;说明人类活动对群落演替的影响;关注我国实行退耕还林.还草.还湖,退牧还草的政策。
学习重点、难点:
种群的特征;群落的结构特征;从结构与功能上相统一的角度描述群落的结构特征;尝试建构种群增长的数学模型,并据此解释种群数量的变化;样方的选择和确定建构种群增长的数学模型群落的演替过程。
学海导航:
知识点
观察与思考
归纳与结论
调查种群密度的方法
样
方
法
问题探讨:
观察课本P60中的模拟草地,思
考如何估算这块草地上蒲公英的密度?
调查植物种群密度的最常用的方法为_________,___________是种群最基本的数量特征。
探究:
阅读课本61页,回答:
1、在实施计划的过程中取样的关键是什么?
2、有哪些方法是常用的取样方法?
3、计算种群密度时是随便取一个样方的数目还是各样方的平均值?
结论:
1、取样的关键是要做到______;
2、和__________都是常用的取样方法。
3、计算种群密度应取。
标
志
重
捕
法
阅读课本62页1-2自然段,回答:
1、对于植物我们用样方法来调查种群密度,哪些动物我们也可采取样方法?
2、许多动物的活动能力强,活动范围大,不宜用样方法,那我们应该采取何种方法来调查动物的种群密度?
结论:
1、对于、等,也可以采用样方法,对于有趋光性的昆虫,还可以用_________的方法调查它们的种群密度;
2、对于活动能力强的动物,常用的方法之一是。
出生率和死亡率
阅读课本62页3-4自然段,回答:
1、为什么东北虎和大熊猫被列为我国的一级保护动物后数量仍然不能迅速增长?
2、为什么有些动物如蝗虫等尽管人们采取各种防除措施,却仍然数量繁多?
3、我国为什么把计划生育列为一项基本国策?
结论:
出生率是___________________;
死亡率是____________________。
迁入率和迁出率
阅读课本62页最后一自然段,回答:
为什么每年冬季都有一部分乌鸦飞入这个城市生活,又有一些乌鸦离开这个城市?
对于一个种群来说
,占该种群个体总数的_______,分别称为迁入率或迁出率。
年龄组成和性别比例
观察课本63页图4-3,思考:
1、哪种种群的数量会越来越大,属于何种类型?
2、哪种类型的种群数量越来越小,属于何种类型?
3、哪种类型的种群数量会在一段时间内保持稳定,属于何种类型?
结论:
1、__________________________;
2、__________________________;
3、__________________________;
何为性别比例,在生产实践中的应用如何?
性别比例是指
例题精析:
〖例1〗右图为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 解析: 本题在知识方面主要考查种群年龄组成与种群增长率的关系,在能力方面主要考查学生处理信息和判断推理的能力。 首先应清楚种群的年龄组成与种群增长率之间的关系;其次应当知道,图A和图B中人口大致都分为幼者.青壮年和中老年三部分,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 学海导航 知识点 观察与思考 归纳与总结 一、建构种群增长模型的方法 阅读课本65-66页,思考: 根据细菌繁殖产生的后代数量,如何建构种群增长模型? 结论: 以为横坐标,以____________为纵坐标,即可画出种群增长曲线。 二、种群增长的“J”型曲线 (一)阅读课本66页第3-5段,思考: 1、在理想条件下,种群的增长曲线会呈现何种增长方式? 2、自然条件下,在何种情况下种群易出现这种增长方式? 结论: 自然界中,理想条件下,如果以_______为横坐标,_________为纵坐标来表示,曲线大致呈型增长。 (二)“J”型增长的数学模型: 回答: 在何种情况下会出现“J”型增长? 其数学计算公式如何? 模型假设: 在____________、____________、 ______________等条件下,种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍。 t年后种群数量为________________。 三、种群增长的“S”型曲线 观察课本67页图4-6,思考: 1、大草履虫种群的增长是否符合“J”型曲线,为什么? 2、什么是环境容纳量? 结论: 1、___________________________; 2、___________________________ ____________________________; 四、种群数量的波动和下降 观察课本68页图4-7,思考: 种群的数量是否是一成不变的,影响种群数量变动的因素有哪些? 结论: 在自然界,影响种群数量的因素很多,如、、_______、等,因此种群的数量总是在;在不利的条件下,种群数量还会_________ 甚至。 例题精析: 〖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、种群增长率在各阶段是不相同的 C、“S”型增长曲线表示种群数量与时间无关D、种群增长不受种群密度制约 解析: 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斗争加剧,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时,种群数量将停止增长而保持相对稳定。 可见种群增长在各阶段是不相同的。 答案B 〖例2〗右图中表示在良好的生长环境下,“小球藻分裂繁殖的细胞数量”,“鸡产蛋数量(每天产一枚)”和“竹子自然生长的高度”这三个现象与时间的关系依次是() A.乙.甲.丁B.甲.丙.乙C.丙.甲.乙D.丁.乙.丙 解析: 在自然环境良好的情况下,对于小球藻来讲是可以无限制的增长,并且其增长速率是逐渐增加的,其增长曲线属于“J”型曲线,所以符合丙图的曲线;鸡每天只能产一枚鸡蛋,在数量上增长的速率是不变的,所以应该属于甲图所示的曲线;竹子虽然是在良好的生长环境中生长,也不可能是无限制的,这涉及到植物水分运输问题,其增长率是先增后减,为“S”型曲线,应该与乙图相似。 答案C 学海导航 知识点 观察与思考 归纳与总结 一、群落水平上研究的问题 阅读课本71页内容,思考: 1、什么是群落? 2、在群落水平上研究的问题与在种群水平上研究的问题有什么不同? 3、研究群落有什么意义? 结论: 1、群落是__________________ ___________________________; 2、________________________; 3、________________________; 二、群落的物种结构 1、群落的物种组成 观察课本72页图4-8和图4-9,思考: 这两个森林群落的主要差别? 由此可得出何种结论? 结论: 不同群落的物种数目有____; 称为丰富度。 1、种间 关系 阅读课本72-73页剩余内容,回答: 1、一个群落的物种是否是随机聚集在一起的? 2、种间关系包括哪几种类型? 各举例说明。 结论: 1、_________________________。 2、种间关系包括_________、_________、_______、________。 三、群落的空间 结构 观察课本中的图4-11图4-12图4-13,思考: 1、什么是群落的空间结构? 2、群落的空间结构包括哪几个方面? 结论: 1、群落的空间结构是指_________ ____________________________; 包括________和_______等方面。 例题精析: 〖例1〗大.小鲈鱼高度混养.蚜虫与草.蝗虫与草,这些生物之间的关系依次为() A.种内斗争.捕食.捕食B.捕食.捕食.捕食 C.种内斗争.寄生.捕食D.捕食.寄生.捕食 解析: 大.小鲈鱼高密度混养后,大鲈鱼将以小鲈鱼为食,这应属于种内斗争关系,而不应是种间捕食。 蚜虫具有刺吸式口器,靠吸食汁液为主,应属于寄生关系,如跳蚤与人.雄蚊与植物等。 蝗虫具有咀嚼式口器,碎食植物属于捕食关系,象牛与草等。 答案: C 〖例2〗生物群落的结构在垂直方向上() A.具有明显的分层现象 B.有的有分层现象,有的没有分层现象 C.森林中的生物有分层现象,草原上的没有分层现象 D.植物有分层现象,动物没有分层现象 解析: 在垂直方向上,生物群落具有明显的分层现象,这就是群落的垂直结构。 如森林植物明显地分成乔木层.灌木层.草本植物层和地被层;池塘中植物明显地分成挺水植物.浮游植物和沉水植物。 其实,草原上的植物.动物在垂直方向上同样也有明显地分层现象,如地上.地表.地下都有动.植物分布。 因此,分层现象是普遍的。 答案: A 学海导航 知识点 观察与思考 归纳与总结 一、演替的概念 观察课本78页问题探讨图片, 思考: 1、群落组成是一成不变的吗? 2、什么是演替? 结论: 1、______________________; 2、演替是指_________________________ 二、演替的类型 阅读并观察课本79页图4-14及80页图4-15,思考: 演替的类型有几种? 各有什么特点? 结论: 演替的类型包括和___________;前者是指 进行的演替;后者是指 发生的演替。 三、人类活动对演替的影响 观察课本81页图4-17、4-18、4-19,思考: 人类的活动对群落演替有什么影响? 结论: 人类活动往往会使群落演替按照__________自然演替的速度和方向进行。 例题精析: 〖例1〗在群落演替中,下列情况中的哪一种情况是最不可能发生的() A、在群落演替过程中群落的物种构成不断变化B、物种总数起始增多,然后趋于稳定 C、在初始阶段之后,生态系统中的生物量总量下降D、生态系统中的非生物有机质总量增加 解析: 因为在群落演替过程中随着物种数目和营养级数目的增加,生物总量只会逐渐增加而不会下降,因此生物总量下降是生态演替过程中最不可能发生的情况。 答案C 〖例2〗关于生物演替的顶级阶段,下列说法正确的是() A.这个阶段在环境变化以前一直持续B.这个阶段不依赖天气 C.这个阶段不断变化D.这个阶段只有结构 解析: 在一定环境条件下,群落经过一系列演替后,最终会达到一个与环境稳定平衡的状态,这时的群落为顶极群落,理论上这个阶段在环境(包括天气.土壤等因素)变化之前是稳定的。 答案A 高考链接: 一、选择题: 1.利用人工合成的性引诱剂杀灭害虫的雄性个体,破坏了害虫种群正常的性别比例,这将使害虫的种群密度( ) A.明显增加 B.明显降低 C.相对稳定 D.先减后增 2.改革开放近20年来,我国南方沿海如深圳、广州、珠海等城市人口急剧增长,造成这一现象的主要原因是( ) A.年龄组成呈增长型 B.性别比例发生变化 C.迁入率大于迁出率 D.出生率大于死亡率 3.右图中A表示的是一种鹰在一个群落中的情况,那么B可能代表的是() A.是该种鹰的天敌种群 B.是与鹰有互利关系的一个种群 C.群落中生产者数量变化的情况 D.是被鹰捕食的一个种群 4.下列实例中属于竞争的是() A在蝌蚪密度大的池塘里,蝌蚪肠道内分泌出毒物,使幼小蝌蚪的死亡率增加 B极度饥渴情况下,分娩母猪吞噬刚出生的仔猪 C噬菌体侵入细菌体内进行繁殖 D培养在一起的大、小两种草履虫经过一段时间后,一种死亡而另一种正常生长 5.为了保护鱼类资源不被破坏,并能持续地获得最大捕鱼量,根据种群增长的S型曲线,应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。 这是因为在这个水平上() A.种群数量相对稳定B.种群增长量最大 C.种群数量最大D.环境条件所允许的种群数量最大 6.右图为三种蜂的生存曲线。 叶蜂产卵于叶上;泥蜂贮存其他昆虫的幼虫为子代的食物;蜜蜂的幼虫由工蜂直接喂养。 这三种蜂的生存曲线依次是() A.甲、乙、丙B.乙、丙、甲C.乙、甲、丙D.甲、丙、乙 7.如下图所示,在下面四个年龄分布类型中,哪一类型种群灭绝的可能性最大() 老年组 生殖年龄组 幼年组 D C B A 8.用“样方法”调查蒲公英种群密度的过程是() 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.①③B.①④C.②③D.②④ 9.在一定条件下培养细菌时,培养基上的营养物质会随时间的延续逐渐耗完,此时如果因突变出现了能利用原有菌种产生的废弃物的新的菌株。 则图4-7的各图(纵坐标N表示菌种的个体数量;横坐标表示时间)最能反映上述变化的是 图4-7 10.一个新的物种进入某地后,其种群数量变化,下列哪一项是不正确的 A.先呈“S”型增长,后呈“J”型增长B.先呈“J”型增长,后呈“S”型增长 C.种群数量达到K值以后会保持稳定D.K值是环境条件允许的种群增长的最大值 11.图4-8所示为在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线。 下列对阴影部分的解释正确的是 ①环境中影响种群增长的阻力 ②环境中允许种群增长的最大值 ③其数量表示种群内迁出的个体数 ④其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数 A.①③B.②③ C.①④D.②④ 图4-8 12.下图表示在某生态系统中,a、b、c三个种群数量变化相互关系,下列描述正确的是() c数量增加 b数量增加 a数量增加 c数量减少 b数量减少 a数量减少 A.a肯定是生产者,b肯定是初级消费者B.a→b→c构成一条食物链 C.a与b、b与c为捕食关系D.a与c为竞争关系 13.据农业部最新统计,目前入侵我国的外来物种已达400多种,全球100种最有威胁的外来生物中,我国已有50余种,成为遭受外来入侵生物危害最严重的国家之一。 下列关于入侵的叙述中,不正确的是() ①生物入侵使我国生物多样性受到严重威胁②生物入侵使生态系统成分和营养结构复杂,抵抗力稳定性增强③生物入侵会打破生态系统生物间的制约关系,破坏生态系统的稳态④生物入侵加剧了生存斗争,有利于生物进化 A、①③B、②④C、①④D、②③ 14.下图表示3个共存物种的资源利用曲线,图a和图b中3个物种的资源利用状况不同,下面是对图a中3个物种与图b中3个物种相比较的几种说法,正确的是() A.a中3个物种的种内斗争激烈,图b中3个物种的种间竞争激烈 B.图a中3个物种的种间竞争激烈,图b中3个物种的种内斗争激烈 C.如果资源有限,图a中物种2有被排除的危险,图b中物种3有被排除的危险 D.两图中的物种间的种间斗争激烈程度相等 15.12.潮间带满潮池中常见的滨螺是捕食者,吃很多藻类,尤其喜食小型绿藻(浒苔)。 下图为藻类种数与滨螺密度的关系,据图判断下列说法错误的是() A.各种藻类存在竞争关系 B.滨螺密度越大,藻类种类数越多 C.若没有滨螺,藻类多样性会降低 D.滨螺在中等密度时,藻类多样性程度最高 16.一个处于稳定状态的生态系统内有四种生物,并构成一条食物链。 某一时间分别测得这四种生物(甲、乙、丙、丁)有机物的总量如图所示。 如果乙的种群数量突然大幅增加则在短期内,其它种群数量将会发生什么变化? () A.甲下降,丙、丁增加B.甲、丁下降,丙增加 C.甲、丁增加,丙下降D.甲、丙、丁均增加 17.在决定鲸的捕捞量时.需研究下图。 该图表示了生殖数量、死亡数量与种群大小的关系。 图中哪条线表示生殖的数量,P点代表什么() A.曲线1表示生殖数量,P代表各种群的最大数量 B.曲线2表示生殖数量,P代表各种群的最大数量 C.曲线1表示生殖数量,P代表环境的负载能力 D.曲线2表示生殖数量,P代表环境的负载能力: 18.下图表示某种鱼迁入一生态系统后,种群数量增长率随时间变化的曲线,下列叙述正确的是() A.在t0~t2时间内,种群数量呈“J”型增长 B.若在t2时种群的数量为N,则在t1时种群的数量为N/2 C.捕获该鱼的最佳时期为t2时 D.在t1~t2时,该鱼的种群数量呈下降趋势 19.“加拿大一枝黄花”原产北美,最早于1935年作为观赏植物引进,上世纪80年代扩散蔓延到河滩、路边。 它的根系极为发达易连接成片,一棵“一枝黄花”能结两万多粒种子,极易和其他作物争光、争肥,形成强大的生长优势,对绿化灌木,乃至棉花、玉米、大豆等农作物产生严重影响,并改变道路、宅旁、荒地的景观。 下列有关“一枝黄花”的叙述中正确的是 A.“一枝黄花”属于外来物种,进入我国后可以增加我国生物多样性 B.“一枝黄花”的成灾最可能的原因是本地缺乏其天敌 C.为控制“一枝黄花”可以再从原产地引进其天敌 D.观赏植物“一枝黄花”进入我国后的种群增长曲线为S型曲线。 20.下图代表生活在同一生态系统中两种群在夏季和秋季的食区范围。 两种群均以橡树为食,图中X所指部分最可能表明() A.这两种群在秋季竞争食物,但在夏季不发生竞争 B.两种群在秋季产生地理隔离 C.夏季氧气供应充分,但在秋季供应不充分 D.两种群在夏季发生随机交配 二、非选择题: 1.下面为4组生物: A(地衣中的藻类和真菌)、B(大小两种草履虫)、C(狐与兔)、D(细菌与噬菌体)的种间关系示意图(纵轴表示个体数,横轴表示时间)。 请据图回答: (1)判断A~D四组生物分别对应①~④曲线图: A______B______C______D______。 (2)造成②现象是由于______。 (3)④与②相比,结果不同是因为______。 (4)若4个图所示种间关系中的b均死亡,对a不利的是______。 (5)若狐死亡,则兔的发展趋势是______。 2.如图为一定时间内森林生态系统中几个种群数量变化曲线。 请分析回答: (1)请分析图中甲、乙、丙的关系,在图中合适的位置画出植物的数量变化曲线。 (2)根据曲线写出各种群构成的食物链________________。 (3)如果该生态系统中有两种昆虫,则植食性昆虫可能是____,肉食性昆虫可能是_______,食虫鸟类可能是_________。 (4)种群丙繁殖速度最快是图中哪一点? ___。 繁殖速度在AB段受限的原因是: ___________。 (5)种群丙在A、B、C、D四个时期中种内斗争最激烈的是_______期。 (6)在时间T点时,人为将甲全部迁出该生态系统,并对该森林施放了一种邻近林区曾多次使用的化学杀虫剂,结果乙种群数量增多,丙种群的数量减少。 乙种群密度增加的可能原因是___________,丙种群密度减小的可能原因是______________________________。 3.在南海某岛上迁入一些农户,那里土地肥沃,气候宜人,若干年后,岛上人口增长如右图曲线所示,请回答: (1)该岛在m年内,人口增长呈型曲线。 当人口数量接近n线时,环境阻力越来越大,n线是该岛环境的。 (2)当人口数量强行增长到O点时,就会很快下降至P点,原因是人口剧增后,岛上生活资源发生短缺,各种人为因素使该岛的遭到破坏,加上人们为争夺生活资源而发生 (如人口被迫离岛)等。 (3)若干年后岛上人口数又从P点上升到Q点并稳定在n线上,以上说明该岛上生态环境的能力是有限的,人类发展必须遵循生态系统的,实现生态系统的良性循环。 (4)根据生态学原理,在该岛上合适的人口数量是。 4.根据某细菌种群的生长曲线图,分析并回答下列问题 (1)细菌种群繁殖速度最快的是曲线中的_______段. (2)曲线CDE段不再按BC趋势生长的生态学原因是_____ (3)t1-t2时间内,细菌种群的繁殖代数(n)的公式为____.(设a,b两点相对应的细胞数分别为x1和x2); (4)若以每小时分裂代数表示生长速率常数(R),则t1-t2时间段的R值为_____;t1-t2时间段细菌繁殖一代经历的时间T=_____. (5)若要收获菌体或其代谢产物,则最佳收获期为图中______段;在此段时期,该种群的出生率_______于死亡率(填“大于.等于.小于”) 第4章种群和群落 一、选择题: 1.B2.C3.D4.A5.B6.A7.D8.B9.B10.A 11.C12.C13.B14.A15.B16.A17.C18.B19.B20.A 二、非选择题: 1. (1)③②①④ (2)种间斗争(3)寄生生物和寄主之间在开始的一段时间里,寄生生物依赖于寄主而生活(4)③(5)先增加后减少 2. (1) (2)植物→乙→丙→甲(3)乙丙甲(4)D丙捕食的乙的数量下降,食物不足;丙的天敌甲的数量上升,被捕食量增加。 (5)A(6)对该杀虫剂的抗性强丙的抗性弱且丙的营养级较乙高,由于食物链的富集作用,化学杀虫剂在丙的体内含量高,毒性大。 3. (1)“J”型(1分)允许的最大值(k值)(1分) (2)生态系统的稳定性(1分)种内斗争(1分) (3)自动调节(1分)自身发展规律(1分) (4)n/2(1分) 4.答案: (1)BC (2)受食物和空间的限制(3)n=(lgX2-lgX1)/lg2(根据题意可列方程: X2/X1=2n;所以n=(lgX2-lgX1)/lg2)(4)R=n/(t2-t1)T=(t2-t1)/n(5)DE等于
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