（新课标）高考生物一轮复习 专题22 种群和群落课件-人教版高三全册生物课件.ppt

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1、第八单元生物与环境专题22种群和群落高考生物高考生物考点一考点一种群的特征及数量变化种群的特征及数量变化知识清单知识清单 一一种群的特征种群的特征2.种群密度的调查种群密度的调查(1)调查方法(2)实例:对某池塘内鲫鱼种群数量调查时,第一次捕获250尾,全部进行标记后放生,第二次捕获150尾,其中带标记的鲫鱼有20尾,则该池塘内鲫鱼的总数约为1875尾;若第一次标记的个体有个别标记脱落,则计算出的数值比实际值偏高(多)。3.年龄组成年龄组成(1)甲、乙、丙分别属于增长型、稳定型和衰退型。(2)甲种群的年龄组成特点是幼年个体多、老年个体少,其出生率死亡率,所以该种群数量会增加。4.种群的空间特征

2、种群的空间特征(1)含义:种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局。(2)类型:均匀分布、随机分布、集群分布。二二种群数量的变化种群数量的变化1.曲线曲线A:“J”型曲线(1)形成原因:食物和空间充裕、气候适宜、无敌害。(2)数学模型(3)曲线特点:种群数量以一定的倍数连续增长。2.曲线曲线B:“S”型曲线(1)形成原因:食物、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。(3)应用3.图中阴影部分为环境阻力,按自然选择学说,就是生存斗争中被淘汰的个体数。一、种群的数量特征一、种群的数量特征1.种群数量特征之间的关系种群数量特征之

3、间的关系 2.种群年龄组成的类型与判断种群年龄组成的类型与判断(1)种群年龄组成类型的判断技巧(2)种群年龄组成类型的表示方法知能拓展知能拓展年龄组成、性别比例是通过影响出生率和死亡率而影响种群密度的。3.种群数量变化特殊实例的分析种群数量变化特殊实例的分析(1)城市人口的剧增迁入率迁出率造成的。(2)中国人口的增长出生率死亡率造成的,不能单纯说是出生率高造成的。(3)计划生育政策控制出生率,使增长率下降。(4)利用性外激素诱捕雄蛾改变性别比例来降低出生率。(5)将性外激素释放到大田里,干扰雌雄蛾正常交尾降低出生率。例例1(2017山东济宁上学期期末,27)下列关于种群特征的说法中正确的 是(

4、)A.出生率越高,种群数量增长越快B.调查跳蝻的种群密度可用标志重捕法C.年龄组成能够用来预测种群密度的变化趋势D.利用性引诱剂来诱杀害虫的雄性个体,对种群的密度影响不大解析解析种群数量是由出生率、死亡率、迁入率、迁出率等决定的,A错误;应用样方法调查跳蝻的种群密度,B错误;利用性引诱剂来诱杀害虫的雄性个体,可影响雌性个体的繁殖从而降低出生率,故可影响种群的密度,D错误。答案答案C二、种群密度的取样调查二、种群密度的取样调查知能拓展知能拓展样方法的计数原则同种植物无论大小都应计数,若有正好在边界线上的个体,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则,即只计数样方相邻两条边及其顶点上的个体。(如图实

5、心圆表示需统计的个体)例例2(2016课标全国,5,6分)如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英 的 种 群 密 度,下 列 做 法 中 正 确 的 是()A.计数甲地内蒲公英的总数,再除以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度B.计数所有样方内蒲公英总数,除以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度C.计算出每个样方中蒲公英的密度,求出所有样方蒲公英密度的平均值,作为甲地蒲公英的种群密度D.求出所有样方蒲公英的总数,除以所有样方的面积之和,再乘以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度解析解析A项表述的是逐个计数法,不是样方法,A错误;计数所有样方内蒲公英总数,再除以甲地面积,求得的甲地蒲公英的种群密度较正

6、常数值偏低,B错误;随机取样后,应先计算出每个样方中蒲公英的密度,再求出所有样方蒲公英密度的平均值,C正确;D选项得出的是甲地蒲公英的总数,不是种群密度,D错误。答案答案C三、种群数量变化曲线及在生产中的应用三、种群数量变化曲线及在生产中的应用1.种群数量增长的种群数量增长的“J”型曲线和型曲线和“S”型曲线型曲线思维点拨思维点拨“”值典型曲线解读(1)a段:1且恒定,种群数量呈“J”型增长;(2)ab段:尽管值减小,但仍大于1,种群数量一直增加;(3)c段:=1,种群数量维持相对稳定;(4)d段:1,种群数量逐年减少;(5)e段:尽管呈上升趋势,但仍未达到1,故种群数量逐年减少,至f点时种群

7、数量达最少。2.“S”型曲线中型曲线中K/2值与值与K值在实践中的应用值在实践中的应用K/2值K值原理K/2值时,种群增长速率最大,资源再生能力最强即环境容纳量,K值是可变的,与生存环境有关应用举例灭鼠灭鼠后,防止鼠的种群数量在K/2值左右,若在K/2值左右,鼠的种群数量会迅速增加,无法达到灭鼠效果降低K值,改变环境条件,使之不适合鼠生存捕鱼捕捞后,使鱼的种群数量维持在K/2值左右,这样鱼的种群数量会迅速回升保证鱼生存的环境条件,尽量提升K值知能拓展知能拓展有关K值的2个可变性(1)K值是可变的。K值会随着环境的改变而发生变化,当环境遭到破坏时,K值会下降,达到一个新的K值,如图甲所示。(2)

8、达到K值后种群数量是可变的,会在K值附近波动。(3)图乙模型中:猎物种群数量超过N2,则引起捕食者种群数量增加;捕食者种群数量超过P2,则引起猎物数量减少,两者相互作用,使猎物和捕食者的数量分别在N2和P2水平上保持动态平衡。从而判断猎物和捕食者的K值分别为N2和P2。例例3(2018湖南三湘名校教育联盟第一次大联考,15)科研小组对某地两 个 种 群 的 数 量 进 行 了 多 年 的 跟 踪 调 查,并 研 究随时间的变化趋势,结果如下图所示(图中Nt表示第t年的种群数量,Nt+1表示t+1年的种群数量)。下 列 分 析 正 确 的 是()A.甲种群在0t3段的年龄结构为增长型B.乙种群在

9、0t1段的种群数量呈“J”型增长C.乙种群在t2时数量最少D.甲种群在t3后数量相对稳定可能是生存条件比较理想解析解析Nt+1/Nt=1时,种群数量趋于稳定;当Nt+1/Nt1时,种群数量在增加。甲种群在0t3段,种群数量先减少再增加,A错误;乙种群在0t1段,Nt+1/Nt1且不变,种群数量呈“J”型增长,B正确;乙种群在t2之后的一段时间内,种群数量仍在减少,因此乙种群在t2时种群数量不是最少的,C错误;甲种群在t3后Nt+1/Nt1,且不变,种群数量呈“J”型增长,D错误。答案答案B四、探究四、探究“培养液中酵母菌种群数量的变化培养液中酵母菌种群数量的变化”实验实验1.实验原理实验原理(

10、1)用液体培养酵母菌,种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。(2)在理想的环境中,酵母菌种群呈“J”型增长;自然界中资源和空间总是有限的,一定时期内,酵母菌种群呈“S”型增长。(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法显微计数法。2.探究步骤探究步骤(1)将10mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。(2)将酵母菌接种到试管中的培养液中。(3)将试管放在25条件下培养。(4)每天取样计数酵母菌数量。(5)分析数据,画出曲线。3.实验结果实验结果4.注意事项注意事项(1)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。(2)显微计

11、数时,对于压在小方格边线上的酵母菌,应只计相邻两个边及其顶点的酵母菌。(3)每天计数酵母菌数量的时间要固定。知能拓展知能拓展血细胞计数板的计数(1)血细胞计数板(如图所示):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(如图A所示),每个大方格的面积为1mm2,加盖玻片后的深度为0.1mm。因此,每个大方格的容积为0.1mm3。另外,中央大方格以双线等分为25个中方格(如图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5个中方格(图B中深色区域所示)中的总菌数,求得每个中方格的平均值再乘以25,就得出一个大方格中的

12、总菌数,然后再换算成1mL菌液中的总菌数。设5个中方格中总菌数为A,菌液稀释倍数为B,则0.1mm3菌液中的总菌数为(A/5)25B。已知1mL=1cm3=1000mm3,1mL菌液的总菌数=(A/5)2510000B=50000AB。例例4(2017江苏单科,5,2分)某小组开展酵母菌培养实验,如图是摇瓶培养 中 酵 母 种 群 变 化 曲 线。下 列 相 关 叙 述 正 确 的 是()A.培养初期,酵母因种内竞争强而生长缓慢B.转速150r/min时,预测种群增长曲线呈“S”型C.该实验中酵母计数应采用稀释涂布平板法D.培养后期,酵母的呼吸场所由胞外转为胞内解析解析本题考查酵母菌培养过程中

13、其数量及代谢等相关知识。在培养初期,酵母种群密度较小,其种内竞争较弱,生长缓慢是其为适应环境而调整的结果,A错误;由于是在摇瓶中培养,其环境资源条件有限,转速150r/min时,种群增长曲线应呈“S”型,B正确;酵母计数应采用显微计数法,C错误;酵母的呼吸场所只在胞内,D错误。答案答案B方法方法“变式法变式法”解读解读“S S”型曲线型曲线三图对比分析解读:(1)t1之前,种群数量小于K/2值,由于资源和空间相对充裕,种群数量增长较快,当种群数量为K/2值时,此时出生率远大于死亡率,种群增长速率达到最大值。方法技巧方法技巧(2)t1t2,由于资源和空间有限,当种群密度增大时,种内斗争加剧,天敌

14、数量增加,种群增长速率下降。(3)t2时,种群数量达到K值,此时出生率等于死亡率,种群增长速率为0。知能拓展知能拓展K值的不同表示方法图中A、B、C、D时间所对应的种群数量为K值,A、C、D时间所对应的种群数量为K/2值。例例5(2017辽宁葫芦岛六校期初联考,34)图甲为某种鼠的种群数量随时间的变化曲线图,图乙为该种群增长速率随时间的变化曲线图。下列说法正确的是()A.图甲中ae段鼠群的年龄结构为稳定型B.图甲中的c点是防治鼠害的最佳时刻C.改变空间和资源条件会使图甲中K值改变D.图甲中e点对应图乙中t1,此时鼠群增长速率最大解析解析由图甲可知,该鼠的种群数量呈现“S”型增长,因此,ae段种

15、群的出生率大于死亡率,年龄结构是增长型,A错误;防治鼠害的最佳时刻在c点之前,B错误;K值受到空间和资源条件的影响,改变空间和资源条件会使图甲中K值改变,C正确;图乙的t2表示K值时,对应图甲的e点,t1表示K/2值时,对应图甲的c点,c点时鼠群增长速率最大,D错误。答案答案C考点二考点二群落的结构和演替群落的结构和演替 一一群落的结构群落的结构1.群落的概念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。2.生物群落物种组成生物群落物种组成(1)丰富度:群落中物种数目的多少。(2)探究实验:土壤中小动物类群丰富度的研究,常用取样器取样法进行采集、调查。3.群落的种间关系群落的种间关系

16、(连线连线)4.群落的空间结构群落的空间结构二二群落演替群落演替1.概念概念:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。2.类型类型3.人类活动对群落演替的影响人类活动对群落演替的影响:会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。1.生物的种间关系及判断生物的种间关系及判断说明:在竞争力不同的两种生物中,一方可能会因竞争力弱而灭绝,而寄生关系中,一般不会有物种淘汰。例例6(2014课标全国,6,6分)某种植物病毒是通过稻飞虱吸食水稻汁液在水稻间传播的。稻田中青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播。下列叙述正确的是()A.青蛙与稻飞虱是捕食关系B.水稻与青蛙是竞争关系C.病毒与青蛙是

17、寄生关系D.水稻和病毒是互利共生关系解析解析分析题意可知:青蛙以稻飞虱为食,二者属于捕食关系,A正确;水稻和青蛙不是竞争关系,B错误;植物病毒V与水稻是寄生关系,C、D错误。答案答案A2.与群落的结构和演替有关的与群落的结构和演替有关的4个易错点个易错点(1)垂直分布与垂直结构高山植被的垂直分布:随海拔升高,温度下降明显,从而导致不同海拔植被(群落)分布不同。如:高山从低到高植被分布为阔叶林针叶林高原草甸苔原,这属于四个不同的群落垂直分布。群落的垂直结构的分层现象:是指同一个群落内不同物种的配置情况,包括植物的分层现象。(2)演替的结果:并不是所有的群落都能演替成森林。(3)演替并不是“取而代

18、之”:演替过程中一些种群取代另一些种群,是一种“优势取代”而非“取而代之”。(4)演替是“不可逆”的:演替是生物和环境反复相互作用,发生在时间和空间上的不可逆变化,但人类活动可使其按照不同于自然演替的速度和方向进行。3.群落演替的趋势分析群落演替的趋势分析属性趋势分析演替方向演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间而变化的有序过程,因而它往往是能预见的或可预测的能量总生产量增加,群落的有机物总量增加结构生物种类越来越多,群落的结构越来越复杂稳定性自然演替是生物和环境反复相互作用的结果,发生在时间和空间上的自然演替是不可逆的,稳定性越来越高思维点拨思维点拨“两看法”判断初生演替和次生演替

19、例例7(广西南宁二中联考,6)下列关于群落结构和演替的叙述,正确的是()A.乔木层的疏密程度会影响草本层中动物类群的分布B.在无人为破坏的情况下,群落能演替到森林阶段C.弃耕后的稻田先发生初生演替,后发生次生演替D.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竞争明显解析解析动物的分层主要取决于植物为其提供的食物和栖息场所,所以乔木层的疏密程度会影响草本层中动物类群的分布,A正确;在气候适宜、雨水充沛的环境中初生演替能形成森林,若气候干旱缺水,则只能形成草本或灌木,B错误;弃耕后的稻田发生的是次生演替,C错误;初生演替和次生演替形成的群落内都存在竞争现象,D错误。答案答案A4.土壤中小

20、动物类群丰富度研究的方法总结土壤中小动物类群丰富度研究的方法总结(1)取样方法:许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力,可用取样器取样的方法进行采集、调查。(2)采集土壤小动物的方法简易采集法:用解剖针拨找同时用放大镜观察,发现小动物后进行采集。诱虫器采集:诱虫器中的电灯是发挥作用的主要装置,诱虫器利用土壤小动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性,使土壤小动物远离光源、热源。吸虫器采集:吸虫器中的纱布作用是防止将土壤小动物吸走,将其收集在试管中。说明:采集到的小动物可放入酒精中,也可将活着的小动物放入试管中。(3)丰富度的两种统计方法:记名计算法和目测估计法。例例8(2017广西桂林中学段考,36)

21、如列关于“土壤中小动物类群丰富度 的 研 究”实 验 的 说 法 中,不 正 确 的 是()A.为调查不同时间土壤中小动物丰富度,可分别在白天和晚上取同一地块的土样B.许多土壤小动物有较强的活动能力,可采用标志重捕法调查土壤小动物类群丰富度C.利用小动物的避光避热性,收集土样中的小动物可采用带灯罩的热光源D.对于无法知道名称的小动物,不可忽略,应记录下它们的特征解析解析为调查不同时间土壤中小动物类群的丰富度,可分别在白天和晚上取同一地块的土样作为对照实验,A正确;土壤小动物身体微小,活动能力强,不能用样方法和标志重捕法调查其丰富度,可采用取样器取样的方法进行调查,B错误;利用小动物的避光、避热

22、性,收集土样中的小动物时可采用带灯罩的热光源,C正确;对于无法知道名称的小动物,不可忽略,应记录下它们的特征,保证实验结果的可靠性,D正确。答案答案B方法方法“对比法对比法”判断捕食关系和竞争关系的曲线判断捕食关系和竞争关系的曲线(1)捕食坐标曲线的判断(如图A):从最高点判断:一般情况下,被捕食者(甲)数量多,捕食者(乙)数量少。从变化趋势看:被捕食者变化在先,捕食者变化在后。方法技巧方法技巧(2)竞争坐标曲线的判断(如图B):看最终结果:一种生物数量(甲)增加,另一种生物数量(乙)下降,甚至降为0的曲线为竞争曲线。看影响因素:一般情况下,曲线中提示两种生物有共同的空间和食物,则为竞争关系。

23、知能拓展(1)被捕食者不会被捕食者灭绝,两者通过捕食关系相互制约着双方的数量。(2)竞争的激烈程度不取决于竞争双方的个体大小,而是取决于空间和食物的重叠范围。例例9(2018河南林州一中调研,29)如图表示某生物群落中甲、乙两个种 群 增 长 速 率 随 时 间 变 化 的 曲 线,下 列 叙 述 中 正 确 的 是()A.如乙为农作物害虫,t4时间点防治最好B.t3t4时间内甲、乙两种群的年龄组成不同C.t1t2时间内甲种群出生率下降,死亡率上升,死亡率大于出生率D.甲、乙两种群肯定为竞争关系,甲的竞争力小于乙,竞争程度由强弱解析解析如图为种群增长速率曲线,甲种群达到K/2和K值时的时间点分别为t2和t3,乙种群达到K/2和K值时的时间点分别为t4和t5。乙种群在t4时间点种群增长速率最大,所以防治害虫必须在t4之前进行,A错误;t3t4时间内甲、乙两种群的种群数量分别为减少和增加,所以两种群的年龄组成分别为衰退型和增长型,B正确;t1t2时间内甲种群数量处于增长时期,此时出生率大于死亡率,C错误;甲、乙两种群在初期数量均增多,当两种群数量均较多时,甲种群数量才开始减少,所以两种群的关系是竞争关系,且竞争程度由弱强弱,D错误。答案答案B