高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題12 種群和群落課件.ppt

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考點41 種群的特征和數(shù)量變化,考點42 群落的結(jié)構(gòu)特征和演替,專題12 種群和群落,高考考法突破,考法1 種群密度調(diào)查方法的分析與判斷,考法3 種群數(shù)量變化的曲線分析及應(yīng)用,應(yīng)試基礎(chǔ)必備,考點41 群落的特征和數(shù)量變化,考點41 群落的特征和數(shù)量變化,考法2 有關(guān)種群特征的比較與分析,考法4 （實驗）探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的變化,應(yīng)試基礎(chǔ)必備,1．種群的特征 (1)種群的概念：在一定的自然區(qū)域內(nèi)，同種生物的全部個體形成的集合。 (2)種群的數(shù)量特征,考點41 群落的特征和數(shù)量變化,應(yīng)試基礎(chǔ)必備,2．種群密度的調(diào)查方法 種群密度的調(diào)查方法包括：逐個計數(shù)法(適用于分布范圍較小、個體較大的種群)和估算法(常用方法是樣方法和標(biāo)志重捕法)。 (1)樣方法 在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機(jī)選取若干個樣方，通過計數(shù)每個樣方內(nèi)的個體數(shù)，求得每個樣方的種群密度，以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估計值。 (2)標(biāo)志重捕法 在被調(diào)查種群的活動范圍內(nèi)，捕獲一部分個體，將這些個體做上標(biāo)記后再放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一段時間后進(jìn)行重捕，根據(jù)重捕到的動物中標(biāo)記個體數(shù)占總個體數(shù)的比例，來估計種群密度。,考點41 群落的特征和數(shù)量變化,3．種群數(shù)量增長曲線 (1)模型構(gòu)建 ①表現(xiàn)形式及意義：通過曲線圖和數(shù)學(xué)方程式表現(xiàn)種群數(shù)量變化，屬于數(shù)學(xué)模型，可以用來描述、解釋和預(yù)測種群數(shù)量變化。 ②步驟：觀察研究對象，提出問題→提出合理的假設(shè)→根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)→進(jìn)一步實驗或觀察，對模型進(jìn)行檢驗或修正。,應(yīng)試基礎(chǔ)必備,(2)“J”型和“S”型增長曲線 ①種群增長的“J”型曲線 a．模型假設(shè)：在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等理想條件下，種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，第二年的數(shù)量是第一年的λ倍。 b．建立模型：t年后種群數(shù)量為Nt＝N0λt(N0為該種群的起始數(shù)量，t為時間，λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。若λ1，種群密度增大，為增長型種群；λ1，種群密度減小，為衰退型種群；λ＝1，種群密度不變，為穩(wěn)定型種群)。 c．區(qū)別種群增長率與λ，種群增長率＝λ－1。 d．曲線：呈“J”型，種群數(shù)量沒有上限。,考點41 群落的特征和數(shù)量變化,返回考點目錄,②種群增長的“S”型曲線 a．成因：自然界的資源和空間總是有限的，當(dāng)種群密度增大時，種內(nèi)競爭加劇，以該種群為食的動物的數(shù)量也會增加。使該種群的出生率下降，死亡率升高。當(dāng)死亡率增加到與出生率相等時，種群的增長就會停止。 b．含義：種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線。 c．K值：又稱環(huán)境容納量，在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量。種群數(shù)量達(dá)到最大值(K值)以后保持穩(wěn)定，此時出生率＝死亡率。 d．如圖所示，為種群增長的“S”型曲線。,③實踐應(yīng)用：砍伐森林、養(yǎng)殖捕撈的適宜時間為對應(yīng)的時間。 (3)研究意義：對有害動物的防治、野生生物資源的保護(hù)和利用以及對瀕危動物種群的拯救和恢復(fù)都有重要意義。,高考考法突破,考法1 種群密度調(diào)查方法的分析與判斷,考點41 群落的特征和數(shù)量變化,(1)采用抽樣調(diào)查法調(diào)查種群密度的方法歸納,高考考法突破,(2)計數(shù)原則：同種生物個體無論大小都要計數(shù)，若有正好在邊界線上的，應(yīng)遵循“計上不計下，計左不計右”的原則。即：只記數(shù)相鄰兩邊及頂角。 (3)各種調(diào)查方法的注意事項 ①標(biāo)志重捕法：再次捕獲要隨機(jī)，且不能受主觀因素影響。 ②樣方法：a．要隨機(jī)取樣；b.樣方大小適中且數(shù)量不宜太少，常采用五點取樣法和等距取樣法；c.一般選易辨別的雙子葉植物。 ③顯微計數(shù)法：a．該實驗需要重復(fù)但不需另設(shè)對照組，而是自身前后形成對照；b.最后計算時需考慮稀釋倍數(shù)；c.吸取前需振蕩搖勻。 ④取樣器取樣法：誘蟲器上方用熱光燈，因昆蟲有趨濕、趨暗、避高溫特性。 ⑤黑光燈誘捕計數(shù)法：夜晚進(jìn)行，利用昆蟲的趨光性。,考點41 群落的特征和數(shù)量變化,,考點41 群落的特征和數(shù)量變化,高考考法突破,考法2 有關(guān)種群特征的比較和分析,考點41 群落的特征和數(shù)量變化,角度1 對種群的認(rèn)識 (1)對種群概念的理解：主要是抓住概念中的關(guān)鍵詞。 ①兩個要素：“同種”和“全部”。 ②兩個條件：“時間”和“空間”，也就是在一定區(qū)域，具有一定的時間限制，離開一定的空間和時間的種群是不存在的。 (2)從生態(tài)學(xué)和進(jìn)化學(xué)的的角度看種群 ①從生態(tài)學(xué)的角度來看，種群是繁殖的基本單位，是生物群落的基本組成單位。 ②從進(jìn)化學(xué)的角度來看，種群是生物進(jìn)化的基本單位，也是基因庫的最小單位。,角度2 種群各數(shù)量特征的分析與應(yīng)用 (1)種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。,高考考法突破,(4)關(guān)于人口變化的原因及計劃生育政策：城市人口劇增的原因是遷入率大于遷出率；中國人口增長的原因是出生率大于死亡率，不能單純地說是出生率高造成的；我國的計劃生育政策是控制出生率，使增長率下降。 (5)性外激素的應(yīng)用：利用性外激素誘捕雄蛾，通過改變性別比例來降低出生率；將性外激素釋放到大田里，干擾雌雄蛾正常交尾以降低出生率。 (6)性別比例不平衡的生物舉例：雄多于雌的如螞蟻(工蟻是發(fā)育不完全的雌蟻，不能繁殖后代)等；雌多于雄的如人工控制的種群牛、雞等。,考點41 群落的特征和數(shù)量變化,(2)出生率和死亡率以及遷入率和遷出率是決定種群大小和種群密度的直接因素。 (3)年齡組成和性別比例間接影響種群數(shù)量變化，其中年齡組成是通過影響出生率和死亡率而間接影響種群數(shù)量，性別比例只是通過影響出生率間接影響種群數(shù)量。,,考點41 群落的特征和數(shù)量變化,高考考法突破,考法3 種群數(shù)量變化的曲線分析及應(yīng)用,考點41 群落的特征和數(shù)量變化,角度1 對種群數(shù)量增長曲線的分析 “J”型和“S”型曲線的比較，如圖所示。 (1)“J”型曲線代表理想狀況下種群數(shù)量的增長情況。 判斷依據(jù)：理想條件下；實驗室條件下；食物和空間條件充裕、氣候適宜和沒有敵害等幾個條件同時滿足；外來物種入侵早期階段；無環(huán)境阻力狀況。 (2)“S”型曲線代表自然狀態(tài)下種群數(shù)量的增長情況。 (3)圖中陰影部分代表環(huán)境阻力，也可表示達(dá)爾文自然選擇學(xué)說中被淘汰的部分。,角度2 “S”型曲線中關(guān)于K值的分析及應(yīng)用 (1)K值出現(xiàn)的原因：資源和空間有限，當(dāng)種群密度增大時，種內(nèi)斗爭加劇，天敵數(shù)量增加，導(dǎo)致出生率下降，死亡率上升，最終達(dá)到平衡。 (2)K值的變動：K值不是固定不變的，而是會受到環(huán)境的影響。在環(huán)境不遭受破壞的情況下，K值會在平均值附近上下波動；當(dāng)種群偏離平均值時，會通過負(fù)反饋機(jī)制使種群密度回到一定范圍內(nèi)。環(huán)境遭受破壞，K值會下降；當(dāng)生物生存的環(huán)境改善，K值會上升。如圖所示。,(3)K值與值在實踐中的應(yīng)用,高考考法突破,考點41 群落的特征和數(shù)量變化,角度3 有關(guān)“J”型和“S”型曲線增長率與增長速率的辨析 (1)增長率：單位數(shù)量的個體在單位時間內(nèi)新增加的個體數(shù)。 即：增長率＝(本次總數(shù)－上次總數(shù))/上次總數(shù)100% (2)增長速率：單位時間內(nèi)增長的數(shù)量。即：增長速率＝(本次總數(shù)－上次總數(shù))/時間 (3)如圖分析 ①“J”型曲線的增長率是不變的，而增長速率是改變的,②“S”型曲線的增長率是逐漸下降的，增長速率是先上升，后下降。,高考考法突破,考點41 群落的特征和數(shù)量變化,,考點41 群落的特征和數(shù)量變化,考法4 （實驗）探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的變化,(1)實驗原理 ①用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，種群的增長受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。 ②在理想的無限環(huán)境中，酵母菌種群的增長呈“J”型曲線；在有限的環(huán)境下，酵母菌種群的增長呈“S”型曲線。 (2)實驗流程,高考考法突破,考點41 群落的特征和數(shù)量變化,(3)注意事項 ①每天計數(shù)酵母菌數(shù)量的時間要固定。 ②從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減小誤差。 ③溶液要進(jìn)行定量稀釋。 ④顯微鏡計數(shù)時，對于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)遵循“計上不計下，計左不計右”的原則。 ⑤影響酵母菌種群數(shù)量變化的因素有：營養(yǎng)物質(zhì)、溫度、pH、有害代謝廢物等。 ⑥培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化曲線,⑦增長曲線的種群數(shù)量是先增加后減少。原因是開始時培養(yǎng)液營養(yǎng)物質(zhì)充足、空間充裕、條件適宜，酵母菌大量繁殖，種群數(shù)量劇增；隨著酵母菌種群數(shù)量的不斷增加，營養(yǎng)物質(zhì)大量消耗、pH急劇變化、有害代謝廢物不斷地積累，生存條件惡化，酵母菌死亡率開始大于出生率，種群數(shù)量下降。,高考考法突破,考點41 群落的特征和數(shù)量變化,,本考點結(jié)束,考點41 群落的特征和數(shù)量變化,考點42 群落的結(jié)構(gòu)特征和演替,高考考法突破,考法5 種群與群落的分析和比較,考法6 種內(nèi)關(guān)系與種間關(guān)系的辨析,考法7 群落演替,應(yīng)試基礎(chǔ)必備,考點42 群落的結(jié)構(gòu)特征和演替,考法8 （實驗）土壤中小動物類群豐富度的研究,應(yīng)試基礎(chǔ)必備,1．群落的物種組成 群落的概念：同一時間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合。 【注意】群落的概念強(qiáng)調(diào)該區(qū)域中全部生物，包括全部植物、動物和微生物。 群落的特征：群落的物種組成、種間關(guān)系、空間結(jié)構(gòu)、群落的演替等。 (1)群落的物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征。 (2)豐富度：群落中物種數(shù)目的多少。 ①調(diào)查土壤小動物豐富度的方法：取樣器取樣法。②常用統(tǒng)計方法：記名計算法和目測估計法。,2．種間關(guān)系 (1)可分為兩大類：種間互助，如：互利共生；種間斗爭，如：競爭、捕食、寄生。 (2)群落中幾種常見種間關(guān)系的比較,考點42 群落的結(jié)構(gòu)特征和演替,應(yīng)試基礎(chǔ)必備,考點42 群落的結(jié)構(gòu)特征和演替,3．群落的空間結(jié)構(gòu) (1)概念：指群落中各個生物種群分別占據(jù)不同的空間。 (2)兩種類型①垂直結(jié)構(gòu)：群落垂直方向上的分層。 a．影響因素：影響植物垂直分層分布的主要因素是陽光。影響森林中動物垂直分層的主要因素是食物和棲息空間。 。,應(yīng)試基礎(chǔ)必備,考點42 群落的結(jié)構(gòu)特征和演替,b．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(shù)量，提高了群落利用環(huán)境資源(如陽光、空間、營養(yǎng)物質(zhì)等)的能力。 ②水平結(jié)構(gòu)：在水平方向上由于光照強(qiáng)度、地形、明暗和濕度等因素的影響，不同地段上分布著不同生物種群。植物群落水平結(jié)構(gòu)的主要特征是它的鑲嵌性。 【注意】高山上不同海拔的生物分層屬于群落的水平結(jié)構(gòu)。,4．群落演替 (1)概念：隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程。 (2)類型 ①初生演替 a．概念：在一個從來沒有被植物覆蓋的地面，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。 b．過程：裸巖階段→地衣階段→苔蘚階段→草本植物階段→灌木階段→森林階段。 【注意】在裸巖的演替過程中，首先進(jìn)入群落的生物是地衣。 ②次生演替：在原有植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方發(fā)生的演替。 (3)人類活動使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度進(jìn)行。,返回考點目錄,高考考法突破,考法5 種群和群落的分布和分析,角度1 種群與群落的區(qū)別與聯(lián)系,考點42 群落的結(jié)構(gòu)特征和演替,高考考法突破,考點42 群落的結(jié)構(gòu)特征和演替,(2)群落的空間結(jié)構(gòu)：指群落中各個生物種群分別占據(jù)不同的空間。包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)。,角度2 種群空間特征與群落空間結(jié)構(gòu)的實例分析 (1)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)或空間布局叫作種群的空間特征或分布型。包括三種基本類型：隨機(jī)分布、均勻分布和集群分布。 ①森林地被層中一些蜘蛛的分布與面粉中黃粉蟲的分布為隨機(jī)分布，以種子繁殖的植物在自然散布于新的地區(qū)時也經(jīng)常體現(xiàn)為隨機(jī)分布。 ②蟲害或種內(nèi)競爭發(fā)生時可造成種群個體的均勻分布。均勻分布在自然種群中極其罕見，而人工栽培的種群(如農(nóng)田、人工林)，由于人為保持其株距和行距，常呈均勻分布。 ③集群分布是最廣泛存在的一種分布格局，在大多數(shù)自然情況下，種群個體常是成群分布，如放牧中的羊群，培養(yǎng)基上微生物菌落的分布，另外，人類的分布也符合這一特征。,①群落的垂直結(jié)構(gòu) 森林的層次比草原的層次多，表現(xiàn)也最清晰。各種動物也因生態(tài)位不同而占據(jù)著不同的層。例如，鳥類經(jīng)常只在一定高度的林層做巢和取食。 在水域生態(tài)系統(tǒng)中，垂直分布也是很明顯的。藻類總是分布在陽光能夠照射或透過的水體上層；而動物的垂直分布都與水體的物理條件(溫度、鹽度和氧氣含量等)和生物條件(食物、天敵等)有密切關(guān)系。,意義及應(yīng)用：群落垂直分層現(xiàn)象的出現(xiàn)使生物群落在單位面積上能容納更多的生物種類和數(shù)量，能最充分地利用空間和營養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)生更多的生物物質(zhì)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的間作、套種和“多層樓”等，就是人們模擬天然植物群落的成層性，在生產(chǎn)實踐中的一種創(chuàng)造性的應(yīng)用。,,考點42 群落的結(jié)構(gòu)特征和演替,高考考法突破,( 3)種內(nèi)斗爭、競爭與生存斗爭的關(guān)系 ①種內(nèi)斗爭為種內(nèi)關(guān)系，如公羚羊爭奪配偶。 ②競爭(不同種生物爭奪同種食物或生活空間的現(xiàn)象)為種間關(guān)系，如水稻和稗草爭奪陽光。種間斗爭包括競爭、寄生、捕食等。,考點42 群落的結(jié)構(gòu)特征和演替,③生存斗爭包括生物與生物之間的關(guān)系，也包括生物與無機(jī)環(huán)境之間的關(guān)系，圖示如下：A代表生存斗爭、B代表種內(nèi)斗爭、C代表種間斗爭、D代表競爭。 大魚吃小魚的關(guān)系辨析：如果是同種魚，屬于種內(nèi)斗爭；如果是不同種魚，屬于捕食，均有利于種群的生存和繁衍。,考法6 種類關(guān)系與種間關(guān)系的判斷,(1)兩種生物之間可能有多種種間關(guān)系。種間關(guān)系都有利于種群的進(jìn)化。 (2)關(guān)于捕食坐標(biāo)曲線中捕食者與被捕食者的判定：a.從變化趨勢看，先到波峰的為被捕食者，后達(dá)到波峰的為捕食者，即被捕食者變化在先，捕食者變化在后。b.從最高點判斷，一般來說，捕食者數(shù)量少，被捕食者數(shù)量多。,高考考法突破,考點42 群落的結(jié)構(gòu)特征和演替,(6)寄生與捕食關(guān)系的辨析：寄生者在寄主那里吸取的營養(yǎng)物質(zhì)一般是寄主體內(nèi)的汁液、血液或寄主從外界環(huán)境中攝取的營養(yǎng)物質(zhì)，如果是吃掉整個“寄主”或“寄主”的某一部分，則是捕食關(guān)系。如：蚊子與人為寄生關(guān)系，蝗蟲與青草為捕食關(guān)系。 捕食關(guān)系中，捕食者一般不會導(dǎo)致被捕食者滅絕；寄生關(guān)系中，寄生生物一般不會導(dǎo)致寄主死亡。這都與長期的自然選擇有關(guān)，在相互選擇的作用下，捕食者與被捕食者、寄生者與寄主長期共存。,(4)共生與寄生的關(guān)系：共生與寄生都是種間關(guān)系，且共同生活在一起，但共生是雙方互利共生，寄生是對一方有利，而對另一方有害。 (5)競爭與捕食的曲線判斷：下圖中表示競爭關(guān)系的有圖a、b。其中，圖a的競爭關(guān)系可致使劣勢物種滅絕，以利于優(yōu)勢種得到更多的資源與空間。,,考點42 群落的結(jié)構(gòu)特征和演替,高考考法突破,考點42 群落的結(jié)構(gòu)特征和演替,角度2 群落演替的發(fā)展特點 群落是一個不斷發(fā)展變化的動態(tài)系統(tǒng)，任何環(huán)境下的演替都是最終達(dá)到一個成熟階段，這時群落和周圍環(huán)境處于相對平衡的穩(wěn)定狀態(tài)。,考法7 種群演替,角度1 初生演替和次生演替的判斷,考點42 群落的結(jié)構(gòu)特征和演替,高考考法突破,,考點42 群落的結(jié)構(gòu)特征和演替,考點42 群落的結(jié)構(gòu)特征和演替,角度1 群落豐富度的調(diào)查方法 (1)種群密度與群落豐富度的比較：種群密度是指單位面積的環(huán)境中某種生物個數(shù)的多少，研究對象是個體。豐富度是指物種數(shù)目的多少，研究對象是物種。 【注意】群落的豐富度的大小只與物種數(shù)目多少有關(guān)。 (2)土壤小動物豐富度調(diào)查方法：取樣器取樣法。由于大多數(shù)土壤小動物身體微小、活動能力強(qiáng)，標(biāo)記個體難以與無標(biāo)記個體充分混勻，因此，土壤小動物調(diào)查一般不能采用標(biāo)志重捕法，而是采用取樣器取樣進(jìn)行采集、調(diào)查的方法。 (3)利用誘蟲器采集土壤小動物的原理：誘蟲器利用土壤小動物趨暗、趨濕、避高溫的特性，使土壤小動物從土樣進(jìn)入誘蟲器下部的試管中，達(dá)到采集目的。 (4)植物豐富度的調(diào)查方法：樣方法。 樣方法是取樣研究的一種方法，無論是研究種群密度，還是研究種群關(guān)系(種內(nèi)關(guān)系、種間關(guān)系)等，只要這些生物相對不活動或活動范圍很小，就可以采用取樣方的方法調(diào)查。 (5)豐富度的統(tǒng)計方法 ①記名計算法：指在一定面積的樣地中，直接數(shù)出各種群的個體數(shù)目，這一般用于個體較大、種群數(shù)量有限的群落。②目測估計法：指按預(yù)先確定的多度等級來估計單位面積上個體數(shù)量的多少，等級的劃分和表示方法有非常多、多、較多、較少、很少等。,考法8 （實驗）土壤中小動物類群豐富度的研究,高考考法突破,高考考法突破,考點42 群落的結(jié)構(gòu)特征和演替,角度2 實驗原理及實驗過程 1．實驗原理 (1)土壤不僅為植物提供水分和礦質(zhì)元素，也是一些小動物的良好棲息場所。 (2)許多土壤動物身體微小且有較強(qiáng)的活動能力，可用取樣器取樣的方法進(jìn)行采集、調(diào)查。 (3)豐富度的統(tǒng)計方法通常有兩種：記名計算法和目測估計法。 2．實驗過程,考點42 群落的結(jié)構(gòu)特征和演替,角度3 實驗注意事項 (1)從不同營養(yǎng)環(huán)境中采集的土壤樣本要分別統(tǒng)計。 (2)盡可能多地收集小動物。收集小動物時，根據(jù)土壤中生物的避光性和趨濕性來收集。 (3)從相同土壤中采集的樣本，多組同學(xué)進(jìn)行統(tǒng)計比較。 (4)識別命名要準(zhǔn)確，并進(jìn)行分類。 (5)遠(yuǎn)離危險地帶，不要破壞當(dāng)?shù)丨h(huán)境。,高考考法突破,,本考點結(jié)束,考點42 群落的結(jié)構(gòu)特征和演替,