新教材人教版高中生物选择性必修2生物与环境2022新高考生物一轮复习学案.docx
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1、选择性必修2生物与环境学案第1课 种群及其动态-1-第2课 群落及其演替-18-第3课生态系统的结构与能量流动-31-第4课生态系统的物质循环-45-第5课 生态系统的信息传递和稳定性-56-第6课人与环境-67-第1课种群及其动态概念梳理、种群的数量特征及种群密度的调查方法1.种群的数量特征数量特征概念意义种群密度种群在单位面积或单位体积中的个体数种群最基本的数量特征出生率、死 亡率单位时间内新产生的或死亡的个体 数目占该种群个体总数的比值直接影响种群密度迁入率、迁 出率单位时间内迁入或迁出的个体占该 种群个体总数的比值直接影响种群密度年龄结构种群中各年龄期的个体数目的比例可预测种群密度的变
2、化趋势性别比例种群中雌雄个体数目的比例在一定程度上影响种群密度2.种群密度的调查方法项目样方法标记重捕法调查 对象植物或活动范围小、活动能力弱 的动物活动范围大、活动能力强的动物调查程序确定调査对象捕获并标记(数就为施政)X MJ +和J捕获数Wm故)重捕、外数;标记数他2)计算种群密度注意事项随机取样:样方大小适中;样方数量不宜太少调查期间无迁入和迁出、出生 和死亡;标记物对所调查动物生命活动无影响二、 种群的数量变化1 .种群数量变化的研究方法(。研究方法:建立数学模型。(2)一般步骤;观察研究对象,提出问题提出合理的假送一根据实验数据, 用适当的数学形式对事物的性质进行表达检验或修正。2
3、 .种群数量的“J”形增长(1)形成原因;食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。(2)数学模型:N尸NZ其中,No:该种群的起始数量;时间;M: t年后该种群的数量;X:该种 群数量是前一年种群数量的值数。(3)曲线特点:种群的数量以一定的倍数连续增长。3 .种群数量的“S”形增长(1)形成原因:资源、空间有限。(2)曲线特点种群数量达到K/2时,增长速率最大;种群数量达到环境容纳量即K值后,将停止增长。4,探究培养液中酵母菌种群数量的变化(实验)(1)实验原理在理想的环境条件下,酵母菌种群数量的增长呈空彩增长;在有环境阻 的条件下,酵母菌种群数量的增长呈“S”形增长。计算酵
4、母菌数量可用抽样检测的方法,用显微计数法计数。(2)实验流程提出 问题培养液中酔母菌种群的数号是怎样随时间变化的?作出假设开始时酵母菌种群数收呈“J”形增长;随着时 间推移,资源和空间有限,酔母菌种群数量整“s”形增长方案步骤分析结果.得出结论三、种群数量的波动1 .自然界中有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定,特定条件下可 能出现种群爆发。2 .种群长久处于不利条件下,种群数量会出现持续性的或急剧的隆。3 .种群的延续需要有一定的个体数量为基础。四、影响种群数量变化的因素1 .非生物因素:包括阳光、温度、水等。非生物因素对种群数量变化的影响 往往是综合性的。(1)森林中林下植物的种群密
5、度主要取决于其受到的比照强度。(2)种子春季萌发、昆虫冬季死亡主要受温度影响。(3)干旱缺水常会导致动植物死亡,但会使东亚飞蝗燼发式增长。2 .生物因素(1)种群内部生物因素:种群的增长会使种群增长受到限制。(2)种群外部生物因素:主要包括种群间的捕食、竞争和寄生关系。3 .种群研究的应用(1)濒危动物保护:了解其生存状态,预测其种群数量变化趋势,采取合理的 保护对策。(2)渔业:中等强度捕捞(捕捞量在迎左右)有利于持续获得较大的鱼产量。(3)有害生物的防治:通过减少其获得食物的机会或引入其天敌降低其处境容 纳量。概念辨析1 .种群密度是种群最基本的数量特征(1)调查草地某种蜘蛛种群密度时,要
6、选择草多的地方,否则结果偏低。(X)(2)一片草地上的所有灰喜鹊是个灰喜鹊种群。(J)(3)统计种群密度时,应去掉采集数据中最大、最小值后取平均值。(X)(4)年龄结构为增长型的种群数量一定能增加。(义)2 .种群数量的增长模型有“J”形增长曲线和“S”形增长曲线(1)在理想条件下,影响种群数量增长的主要因素是环境容纳量。(X)(2)不同种生物种群的K值各不相同,但同种生物种群的K值固定不变。(X)(3)在“S”形增长曲线中,当种群数量超过K/2后,种群增长速率减慢,其对应 的年龄结构为衰退型。(X)(4)探究培养液中酵母菌种群数量的变化,在计数板上先滴加培养液,在盖上 盖玻片。(X)3 .影
7、响种群数量变化的因素包括非生物因素和生物因素(1)干旱一定对种群的增长不利。(X)(2)种群数量的变化受外部因素的影响,也受自身内部因素的影响。(丿)(3)为有效防治蝗灾,应在种群数量为K/2时及时控制种群密度。(X)概念枸建形增长-!“s”形增长-种群数量波动、 爆发、下降探究培养液中 酔母菌种群数 量的变化非生物因素 生物因素,种群数最 的变化种群密度出生率、死亡率 迁入率、迁出率一年龄结构-性別比例种变素 响最因 影数的种群密度 调杳方法,样方法 t标记重捕法考点1种群的数量特征及其相互关系!情境探究每年夏季,蚊蝇的活动都会对人们的生活造成很大的影响。虽然人们用各种 杀虫剂药杀蚊蝇,但都
8、不能有效地控制蚊蝇的数量。(1)由于人类的干预,蚊蝇的死亡率很高,为什么不能有效控制蚊蝇的数量?答案:蚊蝇的出生率非常高。(2)与蚊蝇的出生率、死亡率相比,人类的出生率与死亡率有何特点?答案:出生率低,死亡率也低。(3)生物学家培育了一种雄性不育的蝇,释放到环境中后,大大降低了该种蝇 的种群密度,其原理是什么?答案:降低了该种蝇的出生率。核心归纳J1 .运用概念图理解种群数量特征之间的关系出4率迁入率种群数量F-死亡率(种群密度). 迁出率你龄结断 预;测_影:响性别比例I注:“-”分别表示增加、减少;“ 一”表示直接因素:“一”表示间接因素。2 .明辨种群数量特征的四个易误点种群数量不等于种
9、群密度:种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个 体数,强调“单位面积或单位体积”,即种群数量多,种群密度不一定大。(2)决定种群密度变化的直接因素:出生率和死亡率、迁入率和迁出率。在具 体环境中的种群要根据实际情况分析。(3)决定种群密度的间接因素:年龄结构和性别比例。其中年龄结构既能影响 出生率,又能影响死亡率,而性别比例只能影响出生率。(4)预测种群数量变化趋势的依据:年龄结构。但这种趋势不一定能实现,还 要看影响种群密度变化的其他因素,如气候、食物、天敌等环境因素的变化。案例导引3 向1|种群的数量特征1.随着“二孩”政策的放开,有专家预测,我国人口数量在以后几年将出现 明显增长。下列
10、有关(人口)种群特征的叙述,正确的是()A.该政策的实施有利于改变性别比例B.自然增长率主要由出生率决定C. 个城市的人口数量可以反映其人口密度D.年龄结构稳定的人群保持零增长C 解析:“二孩”政策的实施有利于调整年龄结构,A项错误;自然增长率 取决于出生率和死亡率,B项错误;对个城市而言,面积是一定的,人口数量的 多少可以反映出人口密度的大小,C项正确;年龄结构稳定的人群,还受迁入、迁 出人口的影响,所以,无法知晓人群是否为零增长,D项错误考向2|种群数量特征的相互关系2.下列为种群数量特征的两个概念图,有关分析错误的是()迁入率、迁出率出生率1a 死亡率b图2A.图1中预测种群数量未来变化
11、趋势的主要依据是bB.图1中的c为种群最基本的数量特征C.图2中丁与图1中的a表示的含义相同D.图2中丙为性别比例,主要通过影响出生率来间接影响种群密度C 解析:图1中a只影响出生率,b既影响出生率也影响死亡率,从而判断 出a为性别比例,b为年龄结构,进而可知c为种群密度。图2为图1的变式,图2中甲使种群密度增大,应为出生率;乙使种群密度减小,应为死亡率;丙只影响 出生率,为性别比例;丁为年龄结构。图1中b是预测种群数量未来变化趋势的 主要依据;c是种群最基本的数量特征:图2中丁与图1中a表示的含义不同;丙 主要通过影响出生率来间接影响种群密度。考点2种群密度的调查核心归纳1 .样方法调查种群
12、密度应注意的问题(1)调査对象要选熟悉的又容易计数的植物。如一般不选丛生或蔓生的单子叶 草本植物,而选择个体数目容易辨别的双子叶草本植物。(2)样方法并非只适用于植物。对于活动能力弱、活动范围小的动物如昆虫卵、 蛤虫、跳蛹等也可用样方法调査。(3)植物的大小不同,样方面积也应不同。如乔本的样方面积为!00 n?,灌本 为16 m2,草本植物为1 n?。(4)选取样方时,要注意随机取样。对于方形地块常用五点取样法(如图1所示), 狭长地块常用等距取样法(如图2所示)。(5)样方法中的计数要准确:同种生物个体无论大小都要计数,若有正好在边 界线上的,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则。2 .标
13、记重捕法调查种群密度应注意的问题(1)标记重捕法中标记物要合适,不能过于醒目;不能影响被标记对象的正常 生理活动;标记物不易脱落,能维持一定时间。(2)标记重捕法中两次捕捉期间种群数量要稳定:被调查个体在调查期间没有 大量迁入和迁出、出生和死亡的现象。3 .利用标记重捕法估算种群密度的误差分析设种群数量为NN,第一次捕获M只并标记,第二次捕获了只,其中有2 只被标记,根据公式%=,得N=誓。由上式分析可知:(1)若由于某种原因(如标记物易脱落、被标记个体被捕获概率降低、被标记个 体易于被捕食、被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记 个体稀少处捕获等)造成m偏小,则N偏大。(2
14、)若由于某种原因(如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获 且在被标记个体密集处捕获等)造成加偏大,则N偏小。(3)若在调查期间,调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出,也会造成 估算中出现较大误差。案例导引某研究机构对我国北方草原一种主要害鼠布氏田鼠进行了调查。调查样 方总面积为2hm2(l hm2=10 000m2)。在调查区内,放置100个捕鼠笼,在一夜间 对布氏田鼠进行初捕,将捕获的鼠经标记后在原地释放。3日后,在同一地方再放 置同样数量的捕鼠笼进行重捕,结果如下表所示。下列有关叙述正确的是()项目捕获数/只标记数/只雌性个体数/只雄性个体数/只初捕32321418重捕364
15、1818A.此调查方法可以用来调查草地中跳蛹的种群密度B.综合两次捕获情况,该田鼠种群的性别比例(早/为7/9C.该草地布氏田鼠的平均种群密度约为144只Zhn?D.事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,上述计算所得的平均种群密度与 实际种群密度相比可能会偏低C 解析:跳蛹活动范围小,一般采用样方法调查其种群密度:根据两次捕获 的田鼠中雌雄个体数可得种群中性别比例(早/3)为8/9!根据标记重捕法理论计算 公式该草地中布氏田鼠的平均密度为32X36+4+2=144(只/hr*:田鼠 在被捕捉过一次后更难捕捉,导致6减小,则N会偏大。考点3种群数量的变化核心归纳1. “J”形增长中入和增长率的关系
16、种群旺形增长的数学模型:Nt=N就,入为某时段结束时种群数量为前一年种群数量的倍数,而非增长率,增长率=(- 1)X100%。如图:10时间/年(1认1时,种群数量增加,如图中AB段(不包括B点)。(2)入=1时,种群数量保持稳定,如图中B点、D点及以后。(3认VI时,种群数量减少,如图中BD段(不包括B、D点)种群数址原来的环境种群数駅新的环境 容纳坦欠/2值时种群增 长速率最大2. “S”形曲线中K值与K/2值的分析与应用(1)K值不是一成不变的:K值会随着环境的改变而发生变化,当环境遭到破 坏时,K值可能会下降;当环境条件状况改善时,K值可能会上升。(2)在环境条件稳定,K值一定的情况下
17、,种群数量也不是一成不变的:会在K 值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候,会通过负反馈调节使种群数量回 到K值。(3)K值并不是种群数量的最大值:K值是环境容纳量,即一定环境条件所能 维持的种群最大数量;种群所达到的最大值会超过K值,但这个值存在的时间很 短,因为环境条件已遭到破坏。案例导引考向!|种群增长的“形和S”形曲线1 . (2021.广东珠海模拟)下图是某种群数量增长曲线,下列有关叙述正确的是种群数址A.自然界中不会存在类似曲线I的种群增长形式B.在曲线II中的点,种群的年龄结构为增长型C.蝗虫防治时,最好将种群数量控制在K/2D.改善栖息环境,提高K值,是保护大熊猫的根本措施D
18、 解析:曲线1是在理想条件下的“J”形增长曲线,将某一物种迁入个新 的环境中,开始的一段时间会表现出类似曲线I的种群增长形式,A错误;在曲 线n中的d点时,种群的数量处于下降状态,年龄结构为衰退型,b错误;蝗虫防 治时,最好应将种群数量控制在K/2之前,严防蝗虫数量达到K/2, C错误;大熊 猫数量下降的根本原因是生存环境被破坏,因此改善栖息环境,提高K值,是保 护大熊猫的根本措施,D正确。考向2I种群数量增长曲线的分析2 .在一段时间内,某生态系统中甲种群的增长速率变化、乙种群的数量变化 如图所示。下列分析正确的是()香招之去壮一面A.,甲种群的增长速率大于乙种群8 .时,甲种群的环境容纳量
19、最大C. t2t3,甲种群的年龄结构为增长型D.之后,乙种群的数量将无限增长C 解析:题图为甲种群的增长速率和乙种群的数量变化曲线,且无具体数值, 无法比较二者增长速率的大小;时,甲种群的增长速率最大,种群数量为环境容 纳量的一半,且环境容纳量一般不随种群数量的增加而增大,与环境因素有关; 力,甲种群的数量仍在增多,其年龄结构为增长型;由于自然界的资源和空间是有 限的,当种群数量增长时,种内斗争加剧,以该种群为食的动物的数量也增加, 使种群的出生率降低,死亡率增高,当死亡率增加到与出生率相等时,种群数量 将不再增长。考点4探究培养液中酵母菌种群数量的变化1 .实验注意事项(1)本实验不需要设置
20、对照实验,因为不同时间取样已形成对照。(2)从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减小误差。(3)制片时,先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘, 让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。(4)制好装片后,应稍待片刻,待酵母菌全部沉降到计数室底部,再用显微镜 进行观察、计数。(5)显微镜计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应遵循“数上线不数下 线,数左线不数右线”的计数原则。(6)如果个小方格内酵母菌数目过多,难以数清,应当稀释培养液重新计数, 以每个小方格内含有45个酵母菌细胞为宜。稀释培养液时要进行定量稀释,便 于计算。(
21、7)每天计数酵母菌数量的时间要固定。结果的记录最好用记录表,如:时间/d 123456数量/个2 .血细胞计数板及相关计算(1)血细胞计数板(25X16型,如下图所示)说明:血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成,其中央有两个计数室。每个 计数室划分为9个大方格(如上图A所示),每个大方格的面积为1 mn?,加盖玻片 后的深度为0.1 mm。因此,每个大方格的容积为0.1 mm3。另外,中央大方格以 细线等分为25个中方格(如上图B所示)。每个中方格又等分为16个小方格,供细 胞计数用。(2)计算公式在计数时,先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数,求得每个中方格的平 均值再乘以25,就得出个大方
22、格的总菌数,然后再换算成1 mL菌液中的总菌数。设5个中方格中的总菌数为m菌液稀释倍数为 则0.1 mn?菌液中的总 菌数为a + 5X25Xb。已知1 mL= 1 cm3= 1 000 mn?, 1 mL菌液的总菌数=a + 5 X 25 X 10 000X=50 000a 案例导引在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,观察到血细胞计数板(图 1,规格为1 mmX 1 mmXO.l mm)计数室的某个方格中酵母菌如图2分布。下列 有关叙述正确的是()0.1 mm ,、XB-K-25 .-t忐 ! * * I图1图2A.该方格中酵母菌的数量应计为9个B.实验中被甲紫溶液染成紫色的酵母菌
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