種群和群落(一輪復習)

1、第四章第四章 種群和群落種群和群落1. 種群的特征（種群的特征（）2.種群數量的變化（種群數量的變化（）3.群落的結構特征（群落的結構特征（）4.群落的演替（群落的演替（）5.土壤中動物類群豐富度的研究土壤中動物類群豐富度的研究(實驗實驗)【考綱要求】【考綱要求】( (一一) )概念：在一定的空間和時間內的同種概念：在一定的空間和時間內的同種生物個體的總和生物個體的總和種種 群群( (二二) )要點：要點：、一定的空間：這個空間內的同種生物與外界、一定的空間：這個空間內的同種生物與外界的個體隔離。的個體隔離。 、一種生物的全部個體，個體之間相互聯系。、一種生物的全部個體，個體之間相互聯系。 理

2、解種群概念要抓住四點：理解種群概念要抓住四點： 1.1.一定區(qū)域一定區(qū)域( (空間限定空間限定) ) 2. 2.一定時間一定時間( (時間限定時間限定) ) 3. 3.同種生物同種生物( (物種限定物種限定) ) 4. 4.全部個體全部個體( (個體范圍個體范圍) )生殖隔離生殖隔離地球上全部的人是同一物種，地球上全部的人是同一物種，所有的水稻是同一物種。所有的水稻是同一物種。( (多選多選) )下列敘述中屬于一個種群的是：下列敘述中屬于一個種群的是：A.A.一個池塘中所有的魚一個池塘中所有的魚B.B.一片草地上全部的東亞飛蝗一片草地上全部的東亞飛蝗C.C.世界上的全部的鳥世界上的全部的鳥D.

3、D.一個池塘中全部的大蟾蜍一個池塘中全部的大蟾蜍思考題思考題B D 判斷：下列各項是不是一個種群？判斷：下列各項是不是一個種群？. .一個池塘中全部的魚。一個池塘中全部的魚。. .一個池塘中的全部鯽魚。一個池塘中的全部鯽魚。 . .一個城鎮(zhèn)的全部居民。一個城鎮(zhèn)的全部居民。 4 4、一畝農田中的全部水稻。、一畝農田中的全部水稻。 5 5、一個草原上全部的老綿羊。、一個草原上全部的老綿羊。 牧民在承包的牧民在承包的草場上該放養(yǎng)多少草場上該放養(yǎng)多少頭羊，既能保護草頭羊，既能保護草原，又能取得最好原，又能取得最好經濟效益？經濟效益？ 怎樣控制害蟲怎樣控制害蟲數量，以防止蟲災數量，以防止蟲災發(fā)生發(fā)生?

4、?種群研究的核心問題？種群研究的核心問題？種群數量變化規(guī)律種群數量變化規(guī)律。 一、種群的數量特征一、種群的數量特征種群特征種群特征種群有的但個體沒有的特征。種群有的但個體沒有的特征。種群密度種群密度出生率和死亡率出生率和死亡率遷入率和遷出率遷入率和遷出率年齡組成和性別比例年齡組成和性別比例1 1、種群密度：、種群密度：（1 1）概念：）概念：是指單位空間（單位面積、體積）內某是指單位空間（單位面積、體積）內某種群的個體數量。種群密度是種群種群的個體數量。種群密度是種群最基本最基本的數量特征。的數量特征。（2 2）特點：隨種群的不同、環(huán)境的改變有差異。）特點：隨種群的不同、環(huán)境的改變有差異。 相

5、同的環(huán)境條件下，不同物種的種群密度不相同的環(huán)境條件下，不同物種的種群密度不同。同。 不同的環(huán)境條件下，同一物種的種群密度不不同的環(huán)境條件下，同一物種的種群密度不同。同。樣方法、標志重捕法樣方法、標志重捕法 （3 3）調查方法：）調查方法：2 2出生率和死亡率出生率和死亡率 意義：意義：3 3遷入率和遷出率遷入率和遷出率 意義：意義：意義：年齡組成是意義：年齡組成是預測預測種群密度未來變化趨勢的重要依據。種群密度未來變化趨勢的重要依據。4 4年齡組成年齡組成決定決定種群大小和密度。對一個自然種群來說，影響種群種群大小和密度。對一個自然種群來說，影響種群數量變動的主要因素是出生率和死亡率。數量變動

6、的主要因素是出生率和死亡率。決定決定種群大小和密度種群大小和密度 ，如城市人口的變化。，如城市人口的變化。5 5性別比例性別比例意義：意義： 直接影響直接影響出生率，間接影響種群密度。出生率，間接影響種群密度。雌雄相當型：雌雄相當型：雌性和雄性個體數目大體相等。雌性和雄性個體數目大體相等。這種類型多見于這種類型多見于高等動物高等動物。雌多雄少型雌多雄少型：雌性個體顯著多于雄性個體。常見于：雌性個體顯著多于雄性個體。常見于人工控制的種群及蜜蜂、象海豹等群體動物人工控制的種群及蜜蜂、象海豹等群體動物。蜂群中幾百只雄蜂，一只蜂王蜂群中幾百只雄蜂，一只蜂王和幾十萬只工蜂都是雌蜂。和幾十萬只工蜂都是雌蜂

7、。雌少雄多型雌少雄多型：雄性個體明顯多于雌性個體。這種類：雄性個體明顯多于雌性個體。這種類型較為罕見。如白蟻等營社會性生活的動物。型較為罕見。如白蟻等營社會性生活的動物。蜜蜂若蜜蜂若考慮有生殖能力的個體，也為雌少雄多型考慮有生殖能力的個體，也為雌少雄多型v性別比例的應用：性別比例的應用：利用人工合成的利用人工合成的性引誘劑性引誘劑誘殺某誘殺某種害蟲的種害蟲的雄性個雄性個體，體，破壞害蟲種群正常的性別比例，破壞害蟲種群正常的性別比例，從而達到殺蟲效果。從而達到殺蟲效果。種群密度種群密度出生率、死亡率出生率、死亡率遷出率、遷入率遷出率、遷入率決定密度大小決定密度大小種群數量種群數量直接影響直接影響

8、年齡組成年齡組成預測變化趨勢預測變化趨勢性別比例性別比例影響密度大小影響密度大小外界環(huán)境外界環(huán)境決定種群個體數目變動的關系圖決定種群個體數目變動的關系圖外界環(huán)境外界環(huán)境性別比例性別比例出生率、死亡率出生率、死亡率遷入率、遷出率遷入率、遷出率年齡組成年齡組成決定密度大小決定密度大小種群密度種群密度預測變化方向預測變化方向影響數量變動影響數量變動6 6種群特征間的相互關系種群特征間的相互關系 調查種群密度的方法：估算法調查種群密度的方法：估算法 對象：對象：原則：原則：注意：注意：方法：方法：植物，昆蟲的卵，活動能力弱的動物植物，昆蟲的卵，活動能力弱的動物隨機取樣隨機取樣樣方的大小和樣方的多少樣方

9、的大小和樣方的多少五點取樣法和等距取樣法五點取樣法和等距取樣法對象：對象：活動能力強，活動范圍大的動物活動能力強，活動范圍大的動物一、樣方法一、樣方法二、標志重捕法二、標志重捕法二、調查種群密度的常用方法常用取樣常用取樣方法：方法：記數方法：記數方法：蒲公英其他植物其他植物注意：注意：方框內相鄰兩邊方框內相鄰兩邊(左、上左、上)及其夾角上及其夾角上的個體的個體用樣方法調查種群密度時用樣方法調查種群密度時1 1、取樣中應注意哪些問題？、取樣中應注意哪些問題？2 2、樣方的多少會影響調查結果嗎？、樣方的多少會影響調查結果嗎？ 注意：注意：隨機性隨機性樣方的大小樣方的大小樣方數越多結果越接近真實值樣

10、方數越多結果越接近真實值樣方樣方的數量的數量遷移拓展遷移拓展 某同學根據下表，調查草原中某雙子葉草某同學根據下表，調查草原中某雙子葉草本植物種群密度時，設計如下調查步驟：本植物種群密度時，設計如下調查步驟：選取選取40cm 40cm 40cm 40cm為最佳樣方面積。為最佳樣方面積。在該物種分布較密集的地方取在該物種分布較密集的地方取5 5個樣方。個樣方。計算每個樣方內該植物的個體數。若計數結果由多到少依次計算每個樣方內該植物的個體數。若計數結果由多到少依次為為N N1 1、N N2 2、N N3 3、N N4 4、N N5 5，則將，則將N N3 3作為種群密度的估計值。作為種群密度的估計值

11、。請指出以上設計步驟中的錯誤并加以改正。請指出以上設計步驟中的錯誤并加以改正。隨機隨機平均平均中間值中間值標志重捕法標志重捕法 （1 1）前提條件：）前提條件：標志個體與未標志個體在重捕時被標志個體與未標志個體在重捕時被捕的概率相等。在調查期內沒有新的出生和死亡，沒捕的概率相等。在調查期內沒有新的出生和死亡，沒有遷入和遷出。有遷入和遷出。（2 2）適用范圍：）適用范圍：（3 3）注意事項：）注意事項：標志不能過分醒目。標志不能過分醒目。標志物和標志方法必須對動物的身體不會產生傷害。標志物和標志方法必須對動物的身體不會產生傷害。標志符號必須能夠維持一定的時間，在調查研究期標志符號必須能夠維持一定

12、的時間，在調查研究期間不能消失。間不能消失。（4 4）計算公式）計算公式mnMN重捕的標志個體數再次捕獲個體數初次捕獲標志數個體總數活動能力強和范圍大的動物?；顒幽芰姾头秶蟮膭游?。第第1次捕捉次捕捉12只，標志只，標志第第2次捕捉次捕捉10只，只，有標志有標志4只只放回原種群放回原種群？只？只3030只只兩種調查方法比較兩種調查方法比較 【例【例2】調查某草原田鼠數量時，在設置】調查某草原田鼠數量時，在設置1公頃的調公頃的調查區(qū)內，放置查區(qū)內，放置100個捕鼠籠，一夜間捕獲鼠個捕鼠籠，一夜間捕獲鼠32頭。將捕獲頭。將捕獲的鼠經標記后在原地釋放，數日后，在同一地方再放置的鼠經標記后在原地釋放

13、，數日后，在同一地方再放置同樣數量的捕鼠籠。這次共捕獲鼠同樣數量的捕鼠籠。這次共捕獲鼠30頭，其中有上次標頭，其中有上次標記過的個體記過的個體10頭。則該草原田鼠的種群密度約為頭。則該草原田鼠的種群密度約為 頭頭/公頃。若部分個體遷出則調查結果公頃。若部分個體遷出則調查結果_(偏低，偏高偏低，偏高)。96偏高偏高種群的空間特征 組成種群的個體在其生活空間中的位置狀態(tài)組成種群的個體在其生活空間中的位置狀態(tài)或空間布局叫做種群的空間特征或分布型。種群的或空間布局叫做種群的空間特征或分布型。種群的空間分布一般可概括為三種基本類型：隨機分布、空間分布一般可概括為三種基本類型：隨機分布、均勻分布和集群分布

14、。均勻分布和集群分布。均勻型均勻型隨機型隨機型集群型集群型一、構建種群增長數學模型的方法：一、構建種群增長數學模型的方法：模型假設：模型假設：理想條件下理想條件下建立模型：建立模型：Nt=N0 Nt=N0 t t或或“J”J”形曲形曲線線實驗或觀察：實驗或觀察：現實條件下：高斯實驗現實條件下：高斯實驗檢查修正：檢查修正：“S”“S”形曲線形曲線第二節(jié)第二節(jié) 種群數量的變化種群數量的變化理想條件：理想條件：食物（養(yǎng)料）食物（養(yǎng)料）空間條件充?？臻g條件充裕氣候適宜氣候適宜沒有敵害沒有敵害N Nt t=N=N0 0 t t增長率增長率= = -1 -1保持不變保持不變 = =第二年的數量第二年的數量

15、第一年的數量第一年的數量（1 1）“J”J”型增長曲型增長曲線線環(huán)境條件有限種群密度種內斗爭捕食者出生率死亡率增長率增長率隨著種群密增長率隨著種群密度的增加而按一定度的增加而按一定的比例下降的比例下降增長率=0（2）“S”型增長曲線型增長曲線思考：種群數量達到種群數量達到“K”值時，都值時，都能在能在“K”維持穩(wěn)定嗎？維持穩(wěn)定嗎？ 在自然界中，影響種群數量的因素很多，在自然界中，影響種群數量的因素很多，如如氣候、食物、天敵、傳染病氣候、食物、天敵、傳染病等。因此，等。因此，大多數種群的數量總是在大多數種群的數量總是在波動著波動著，在不利，在不利的條件下，種群數量還會的條件下，種群數量還會急劇下

16、降急劇下降，甚至，甚至消亡消亡。兩種模型的增長率和增長速率曲線增長率增長率增長速率增長速率二、種群數量的波動和下降二、種群數量的波動和下降種群的數量是種群的數量是經常變化的。經常變化的。種群數量的變種群數量的變化包括增長、化包括增長、波動、穩(wěn)定和波動、穩(wěn)定和下降、消亡等下降、消亡等影響種群數量變化的因素有哪些呢？影響種群數量變化的因素有哪些呢？直接因素：出生率、死亡率、遷入率、直接因素：出生率、死亡率、遷入率、遷出率遷出率間接因素：食物、氣候、傳染病、天敵間接因素：食物、氣候、傳染病、天敵重要因素：人類的活動重要因素：人類的活動人為控制（家禽，畜牧）人為控制（家禽，畜牧）捕殺野生動物捕殺野生動

17、物濫砍亂閥濫砍亂閥環(huán)境破壞影響生物生存環(huán)境破壞影響生物生存三、三、“J”型曲線和型曲線和“S”型曲線的比較型曲線的比較K K值和值和K/2K/2值的應用值的應用K/2K/2K/2K/2K K值值K K值值 如圖為理想狀態(tài)下和自然環(huán)境中某生物的種群數量如圖為理想狀態(tài)下和自然環(huán)境中某生物的種群數量變化曲線變化曲線, ,下列說法正確的是下列說法正確的是( )( )陰影部分表示環(huán)境中影響種群增長的阻力淘汰個陰影部分表示環(huán)境中影響種群增長的阻力淘汰個體數體數a a為為JJ型曲線型曲線,b,b為為SS型曲線型曲線陰影部分的個體數量表示通過生存斗爭被淘汰的陰影部分的個體數量表示通過生存斗爭被淘汰的個體數個體

18、數K K值為環(huán)境容納量值為環(huán)境容納量A.A. B. B. C. C. D. D.a ab bD D5、不同類型生物的存活率、不同類型生物的存活率 實驗原理：實驗原理：酵母菌是兼性厭氧型微生物酵母菌是兼性厭氧型微生物 養(yǎng)分、空間、溫度和有毒代謝物養(yǎng)分、空間、溫度和有毒代謝物等是影響等是影響種群數量增長的限制因素種群數量增長的限制因素 在理想的環(huán)境下，酵母種群呈在理想的環(huán)境下，酵母種群呈J J型曲線；型曲線；在有限的環(huán)境下，酵母種群呈在有限的環(huán)境下，酵母種群呈S S型曲線。型曲線。實驗材料：實驗材料：血球計數板，血球計數板， 肉湯培養(yǎng)基肉湯培養(yǎng)基實驗步驟：實驗步驟：配制培養(yǎng)基配制培養(yǎng)基 滅菌滅菌

19、接種接種 培養(yǎng)培養(yǎng) 計數計數實驗實驗 探究培養(yǎng)液中酵母菌數量的動態(tài)變化探究培養(yǎng)液中酵母菌數量的動態(tài)變化backback二二 . . 酵母菌計數方法：血球計數板計數酵母菌計數方法：血球計數板計數法法/ /顯微鏡計數法顯微鏡計數法 抽樣檢測抽樣檢測 先將蓋玻片放在計數室上，用吸管吸取先將蓋玻片放在計數室上，用吸管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入。多余培養(yǎng)液用濾紙吸去。稍待片刻，滲入。多余培養(yǎng)液用濾紙吸去。稍待片刻，待細菌細胞全部沉降到計數室底部，將計待細菌細胞全部沉降到計數室底部，將計數板放在載物臺的中央，數板放在載物臺的中央，計數一個小方格計數一個

20、小方格內的酵母菌數量，再以此為根據，估算試內的酵母菌數量，再以此為根據，估算試管中的酵母菌總數。管中的酵母菌總數。三、注意事項：三、注意事項：1 1 酵母計數方法：抽樣檢測法：酵母計數方法：抽樣檢測法：邊緣效應邊緣效應（計數（計數上邊線和左邊線上上邊線和左邊線上的細胞數）的細胞數）2 2從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數之前，要從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數之前，要將試管輕輕震蕩幾次，將試管輕輕震蕩幾次，原因原因使酵母菌分布均使酵母菌分布均勻，減少誤差。勻，減少誤差。3 3本實驗沒有另設置對照實驗，原因是本實驗沒有另設置對照實驗，原因是該該實驗時間上形成前后自身對照實驗時間上形成前后自身對照。為提高實驗為

21、提高實驗數據的準確性，實驗時應進行數據的準確性，實驗時應進行重復實驗（多重復實驗（多次計數）。次計數）。增長曲線的總趨勢：增長曲線的總趨勢：四實驗結果與分析：四實驗結果與分析： 開始時培養(yǎng)液的營養(yǎng)充足，空間充裕，條件適開始時培養(yǎng)液的營養(yǎng)充足，空間充裕，條件適宜，因此酵母菌大量繁殖，種群數量劇增，隨著酵母宜，因此酵母菌大量繁殖，種群數量劇增，隨著酵母菌數量的不斷增多，營養(yǎng)消耗，菌數量的不斷增多，營養(yǎng)消耗，pHpH變化等，使生存條變化等，使生存條件惡化，酵母菌死亡率高于出生率，種群數量下降。件惡化，酵母菌死亡率高于出生率，種群數量下降。影響酵母菌種群數量的因素：影響酵母菌種群數量的因素：先增加再降

22、低。先增加再降低。原因：原因：可能有可能有養(yǎng)料養(yǎng)料、溫度溫度、pHpH空間空間及及有害代謝廢物有害代謝廢物等。等。 同一時間內聚集在一定區(qū)域中同一時間內聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合，叫做群落。各種生物種群的集合，叫做群落。 例：一個池塘中的魚類是一個種群，還是例：一個池塘中的魚類是一個種群，還是一個群落，或都不是？一個群落，或都不是？包括這個區(qū)域內包括這個區(qū)域內所有有生命的物質所有有生命的物質群落群落的的概念概念研究池研究池塘群落塘群落種群種類種群種類優(yōu)勢種群優(yōu)勢種群種間關系種間關系種群位置種群位置群落的群落的空間結構空間結構群落演替群落演替池塘的范池塘的范圍和邊界圍和邊界一、群落水平上

23、研究的問題一、群落水平上研究的問題群落特征：物種的多樣性、群落結構、種間關系等。群落特征：物種的多樣性、群落結構、種間關系等。 一般來說，環(huán)境條件愈優(yōu)越，群落發(fā)育的一般來說，環(huán)境條件愈優(yōu)越，群落發(fā)育的時間愈長，生物種的數目愈多，群落的結構也時間愈長，生物種的數目愈多，群落的結構也愈復雜。愈復雜。如從熱帶到極地生物種數變化？如從熱帶到極地生物種數變化？ 武夷山武夷山 西伯利亞西伯利亞低等植物低等植物 840 840種種 低等植物低等植物 670 670種種高等植物高等植物 2888 2888種種 高等植物高等植物 139 139種種 動物動物 5000 5000余種余種 動物動物 約約10001

24、000種種 脊椎動物脊椎動物 475 475種種 群落群落中物種的中物種的數目的多數目的多少稱為少稱為豐豐富度富度CAB麻雀總是成群地在森林的麻雀總是成群地在森林的上層的活動，吃高大喬木上層的活動，吃高大喬木的種子。的種子。煤山雀、黃腰柳鶯、和橙煤山雀、黃腰柳鶯、和橙紅翁等鳥類總是森林的中紅翁等鳥類總是森林的中層營巢。層營巢。血雉和棕尾虹則是典型的血雉和棕尾虹則是典型的森林底層鳥類，吃地面上森林底層鳥類，吃地面上的苔鮮和昆蟲。的苔鮮和昆蟲。垂直結構垂直結構水平結構水平結構 植物：植物： 動物動物 光照強度光照強度 棲息空間棲息空間 食物條件食物條件 地形的變化地形的變化 土壤濕度土壤濕度 鹽堿

25、度的差異鹽堿度的差異意義：使生物群落在單位面積意義：使生物群落在單位面積上能容納更多的生物種類和數上能容納更多的生物種類和數量，提高了群落利用環(huán)境資源量，提高了群落利用環(huán)境資源（如陽光、空間、營養(yǎng)物質等）（如陽光、空間、營養(yǎng)物質等）的能力。的能力。一一. .群落演替的概念群落演替的概念 隨著時間的推移，一個群落被另一隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程，就叫做個群落代替的過程，就叫做演替。演替。在一個從來沒有被植物覆蓋的地在一個從來沒有被植物覆蓋的地面面, ,或者是原來存在過植被、但被或者是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替。徹底消滅了的地方發(fā)生的演替。二二. .群落演替

26、的類型群落演替的類型火山巖、冰川泥、裸巖上進行的火山巖、冰川泥、裸巖上進行的演替。演替。. .初生演替初生演替1.1.定義：定義：2.2.實例實例: :在以上演替的各階在以上演替的各階段中，所需時間最長段中，所需時間最長的是地衣到苔蘚階段的是地衣到苔蘚階段, ,所需時間最短的是草所需時間最短的是草本植物到灌木階段。本植物到灌木階段。裸巖階段裸巖階段地衣階段地衣階段苔蘚階段苔蘚階段草本植物階段草本植物階段灌木階段灌木階段森林階段森林階段（喬木階段）（喬木階段）一年生雜草一年生雜草多年生雜草多年生雜草小灌木小灌木灌木叢灌木叢喬木（森林）喬木（森林）在干旱的荒漠上很難形成在干旱的荒漠上很難形成1.1.定義：定義：原有的植被雖已不存在，但原有土壤原有的植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他的繁殖體（如能發(fā)芽的地下莖）的