2013生物一轮复习种群特征和种群数量的变化.ppt
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1、第1课时种群的特征和数量变化,必修3 第三单元种群和群落,一、种群的概念,(1)两个方面:从生态学的观点来看,种群是生物繁殖的基本单位,又是生物群落的基本组成单位。从进化的观点来看,种群是生物进化的基本单位,也是基因库的最小单位。,(2)种群与物种,1.种群的概念及其理解:种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。,几个不同生命层次的比较,下列事件中,符合种群概念的是()A某水库中所有的鱼类B蛇岛上所有的蝮蛇C鸟岛上所有的鸟类D一块水田中所有的动物答案:B,下列有关个体、种群、物种的叙述错误的是()A.同一种群内的个体一定属于同一物种B.不同种群的个体可能属于同一物种C.个体与种群之间既有区
2、别又有联系D.物种是所有种群的集合,D,数量特征,种群最基本的数量特征,空间特征,均匀分布 随机分布课本集群分布,种群的特征,种群密度,年龄组成,二、种群的特征,出生率和死亡率,迁入率和迁出率,性别比例,遗传特征,(一)种群的数量特征种群具有个体所不具有的种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率等,单位面积或体积中某种群的个体数量,种群单位时间内新产生(或死亡)的个体数目占该种群个体总数的比率,种群中雌雄个体数目的比例,单位时间内迁入或迁出个体数占该种群个体总数的比例,一种群中各年龄期的个体数目的比例,直接决定,直接决定,影响,预测、,三种类型,样方法标志重捕法,种群密度,迁入率、迁出率出
3、生率、死亡率,决定密度大小,种群数量,直接体现,联系,根据年龄组成来预测种群密度的变化趋势,对于增长型种群,一般有如下关系:性别比例:增长快;相对稳定;增长慢。,研究意义:通过影响出生率来影响种群密度。在一定程度上影响种群密度。(如人工释放性外激素,吸引雄虫),利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体,该害虫的种群密度将明显减少,该种群密度下降是因为()A雄性个体数量的减少使雌虫生殖能力下降B成年个体大量迁出使幼年个体数量比例减小C受人工合成的性引诱剂影响雌性个体也减少D种群的性别比例失调使种群的出生率下降,答案:D,4下列结合种群特征概念图所作的分析,不正确的是()A种群密度是最基本的数量特
4、征B预测种群数量变化的主要依据是C性引诱剂诱杀害虫会影响D我国近年来沿海人口数量变化主要取决于图中的【答案】D,下列关于人口数量动态的描述中,错误的是()A决定人口数量变化的因素有出生率、死亡率和迁移率B年龄组成是预测未来人口动态的主要依据C人口数量问题既有其自然生理基础,又有其社会制约因素D影响不同人口种群出生率的原因主要是生殖年龄和个体数答案D,【典例】下列关于种群的正确叙述是()内蒙古草原上全部的牛是一个种群种群内的雌雄个体间可以相互交配完成生殖过程在种群内常因争夺食物而发生竞争年龄组成是预测种群密度的重要因素性别比例也可影响种群密度出生率和死亡率是决定种群密度的重要因素迁出率和迁入率是
5、决定种群密度的重要因素A BC D,D,农业上为了有效地降低有害昆虫的种群密度,常采用在田间施放人工合成的性干扰剂的方法。采取这种办法引起种群密度下降的直接原因是()A改变昆虫的性别比例B增加昆虫的死亡率C降低昆虫的出生率D抑制昆虫的性成熟答案:C,三、种群密度的调查一般情况下,要逐一计算某个种群的个体总数是比较困难的,因此,研究者通常只计数种群的一小部分,用来估算整个种群的种群密度。注意随机取样,样方法:,在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方通过计数每个样方内的个体数,再求其平均值,即为该种群的种群密度估计值。,10m,10m,边缘效应:即如何处理样方边缘上的个体。一般而言,样方顶边
6、、左边及左角处的个体统计在内,其他边缘不作统计。,样方法常用的取样方法,五点取样法,等距取样法,当调查的总体为长条形时,可用等距取样法。先将调查总体分成若干等份,由抽样比率决定距离或间隔,然后按这一相等的距离或间隔抽取样方的方法,叫做等距取样法。例如,长条形的总体为400m长,如果要等距抽取40个样方,那么,抽样的比率为1/10,抽样距离为10m。然后可再按需要在每10m的前1m内进行取样,样方大小要求一致。,提醒:1、对象:双子叶植物(原因?如何判断?)2、计数:边界上的如何计数?3、计算密度:平均值、单位,以下是关于种群密度调查的有关叙述,请回答:(1)如果是植物种群密度的调查,通常可以采
7、用 调查(2)首先确定调查的。(3)若选择的是一个长方形地块,将该地块按(填“长度”或“宽度”)划分成10等份,每等份的 划一个 的正方形。(4)计数正方形内该种群的数量,做好记录。(5)计算各个样方内该种群数量的。(6)该地区的该种群的密度值是。如果是动物,则通常可以用 法进行调查。,样方法,对象,长度,中央,长宽各为1 m,平均值,各样方内该种群数量的平均值,标志重捕,(二)动物种群密度调查方法标志重捕法标志总数/N重捕个体中被标志的个体数/重捕数(注:N代表种群内个体总数),注意事项1、标志重捕法的前提是 标志个体与未标志个体在重捕时被捕的概率相等。2、标志物和标志方法必须对动物的身体不
8、产生伤害 3、标志不能过分醒目,以防止增加被捕食的概率 4、调查期间没有大规模迁出和迁入,没有外界因素的强烈干扰。,样方法一般适用于植物,标志重捕法一般适用于动物。但蚯蚓、蚜虫这些活动能力弱的动物也可以用样方法。而标志重捕法不能用于植物。,下列关于种群密度调查的叙述中,合理的是()A宜选蔓生或丛生的单子叶植物作为抽样调查的对象B宜采用样方法调查活动能力强的高等动物的种群密度C取样的关键是要做到随机取样D种群密度能准确反映种群数量的变化趋势,C,农业科技人员在对草原鼠害进行调查时,随机选定某区域,第一次放置了100只鼠笼,捕获68只鼠,标记后原地放回,一段时间后在相同位置放置了100只鼠笼,捕获
9、54只鼠,其中标记的鼠有12只,下列有关说法中错误的是()A.该区域中鼠的种群密度较大,约为306只,必须积极防治B.这种调查方法称为样方法C.草原上鼠与牛、羊等是竞争关系,鼠害会严重影响畜牧业发展D.如果在再次捕鼠期间发生草原大火,统计结果是不准确的,B,种群是构成群落的基本单位。种群研究的核心问题是种群数量的变化规律。(1)研究种群数量变化的规律有着重要意义。试举一例:_。(2)如图表示某小组的同学在进行双子叶草本植物苦荬菜种群密度调查时确定的小样方之一,圆圈表示个体。请将应该计数的圆圈涂黑。,答案:(1)害虫防治(只要合理均可)(2)只要是计数样方内部和相邻两边及顶角的个体均涂黑(提示:
10、统计边角的原则是计上不计下,计左不计右),(1)在种群的四个特征中,种群密度是基本特征。单位面积内,种群密度越高,种群数量越大。,(2)出生率和死亡率是直接决定种群密度变化的因素。,(3)预测种群密度的变化趋势,首先依据的是年龄 组成,其次是性别比例。由此预测出生率与死 亡率的关系,从而确定种群密度的变化情况。,种群的数量是指在一定面积或容积中某个种群的个体总数。一个种群的个体数目多少,也叫做种群大小。理论上认为,种群大小决定于三个因素:(1)起始种群个体数量;(2)出生率和迁入率;(3)死亡率和迁出率。种群的数量变动首先主要决定于(2)和(3)的对比关系,在单位时间内,前者与后者的差就是种群
11、数量的增长率。,小结,建构种群增长模型的方法-数学模型,DNA双螺旋结构模型 真核生物三维结构模型等,孟德尔遗传定律 种群增长模型等,人体细胞与外界环境的物质交换模型血糖调节的模型等,种群数量的变化,在营养和生存空间没有限制的情况下,某种细菌没20min就通过分裂繁殖一代讨论:1、n代细菌数量的计算公式是什么?2、72h后,有一个细菌分裂产生的细菌数量是多少?描述、解释和预测种群数量的变化,常常需要建立数学模型。在上面的问题探讨中我们已经尝试对某种细菌种群的数量变化建立数学模型。,数学模型:用来描述一个系统或它的性质的数学形式 建立数学模型一般包括以下步骤:,观察研究对象,提出问题,细胞每20
12、min分裂一次,资源空间无限多,细菌种群的增长不受种群密度增加的影响,Nnn,观察、统计细菌数量,对自己所建立的模型进行检验或修正,将数学公式(Nn2n)变为曲线图,曲线图与数学方程式比较,优缺点?,直观,但不够精确。,2 4 8 16 32 64 128 256 512,细菌在理想条件下种群增长的形式,如果以时间为横坐标,种群数量为纵坐标画出曲线来表示,曲线大致呈J型。,种群增长的“J”型曲线,种群增长的“J”型曲线:,产生条件:,理想状态:食物充足,空间不限,气候适宜,没有敌害等;,增长特点:,种群数量每年以一定的倍数增长,第二年是第一年的倍,量的计算:t年后种群的数量为,Nt=N0 t,
13、(N0为起始数量,t为时间(年),Nt表示t年后该种群的数量,为年均增长率),实例:,1.1859年,一位英国人来到澳大利亚定居,他带来了24只野兔。让他没有想到的是,一个世纪之后,这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。漫山遍野的野兔与牛羊争食牧草,啃啮树皮,造成植被破坏,导致水土流失。,在一个培养基中,细菌的数量会一直按照这个公式增长吗?为什么?,问题探讨 3:,在大自然中,食物有限,空间有限,种内斗争,种间竞争,天敌捕食,环境阻力,种群密度越大环境阻力越大,生存斗争,高斯把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中,每隔24小时统计一次数据,经过反复实验,结果如下:,高斯对大草履虫种群研究的实验,
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