資源簡介 第一節(jié) 種群的特征第1課時 種群特征課標內(nèi)容要求 核心素養(yǎng)對接列舉種群具有種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結(jié)構(gòu)、性別比例等特征。 1.生命觀念——通過相關生物學概念的學習形成穩(wěn)態(tài)與平衡觀。2.科學思維——通過樣方法和標志重捕法的比較,培養(yǎng)歸納、比較等分析問題的能力。3.科學探究——通過種群密度調(diào)查方法的實驗設計和分析,培養(yǎng)科學探究能力。一、種群密度及其調(diào)查方法1.概念:指單位面積或空間內(nèi)某種群的個體數(shù)量。它是種群最基本的數(shù)量特征。2.調(diào)查方法(1)直接計數(shù)法適用條件:調(diào)查分布范圍較小、個體較大的種群。(2)估算法①樣方法a.方法步驟:在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi),隨機選取若干個樣方,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算值。b.適用生物:調(diào)查個體分布比較均勻的植物或移動能力較弱的動物。c.取樣的關鍵:隨機取樣,不能摻入主觀因素。d.取樣的方法:五點取樣法和等距取樣法。②標志重捕法a.適用范圍:適用于活動能力強、活動范圍大的動物。b.步驟:確定調(diào)查對象↓捕獲并標志部分個體:在被調(diào)查種群的活動范圍內(nèi),捕獲一部分個體,做上標志后再放回原來的環(huán)境,并記錄個體數(shù)。↓重捕,計數(shù):一段時間后進行重捕,根據(jù)重捕到的動物中標志個體數(shù)占總個體數(shù)的比例,來估算種群密度。c.注意事項:標志物和標志方法不能影響被標志動物的正常活動,也不能導致它們產(chǎn)生疾病或被感染等;標志符號必須能夠維持一定的時間,至少在調(diào)查期間不能消失;標志符號也不能過分醒目,否則被標志動物可能容易受到捕食者的攻擊。二、種群的其他數(shù)量特征1.出生率和死亡率(1)出生率是指某一個種群在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的新個體數(shù)占個體總數(shù)的比率。(2)死亡率是指某一個種群在單位時間內(nèi)死亡的個體數(shù)占個體總數(shù)的比率。2.遷入率和遷出率:對一個種群來說,單位時間內(nèi)遷入或遷出的個體占該種群個體總數(shù)的比值。3.年齡結(jié)構(gòu)(1)概念種群的年齡結(jié)構(gòu)是指一個種群中各年齡段的個體數(shù)占整個種群個體總數(shù)的百分比。(2)類型類型 出生率與死亡率 種群密度變化趨勢增長型 出生率大于死亡率 增大穩(wěn)定型 出生率等于死亡率 基本不變衰退型 出生率小于死亡率 減小4.性別比例(1)概念:種群中雌雄個體數(shù)量的比例。(2)意義:對種群密度有一定的影響。判斷對錯(正確的打“√”,錯誤的打“×”)1.高三某班教室中全部師生可看成一個種群。 ( )2.可用每平方米草坪上雜草的數(shù)量來表示種群密度。 ( )3.五點取樣法適合調(diào)查灌木類行道樹上蜘蛛的種群密度。 ( )4.若某動物的婚配制為一雌一雄,生殖期個體的雌雄比越接近1∶1,則出生率越高。 ( )5.某小組用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度時,應選擇植物生長茂盛處取樣。 ( )提示:1.× 年級不是自然區(qū)域,同時它不具有年齡結(jié)構(gòu)、出生率、死亡率等種群的數(shù)量特征。2.× 草坪上的雜草有很多物種,而種群密度強調(diào)的是同一種生物。3.× 行道樹灌木叢為長方形,調(diào)查其中蜘蛛的種群密度應采取等距取樣法。4.√5.× 調(diào)查該種群密度時,應隨機取樣。 種群數(shù)量特征分析1.圖解2.圖解分析(1)種群密度是種群最基本的數(shù)量特征,可反映種群在一定時期的數(shù)量,種群密度與種群數(shù)量呈正相關。(2)決定種群大小和種群密度的直接因素:出生率和死亡率、遷入率和遷出率。(3)年齡結(jié)構(gòu)出生率和死亡率種群密度變化趨勢。(4)性別比例出生率種群密度。3.應用(1)利用性引誘劑誘捕雄蛾——通過改變性別比例來降低出生率。(2)將性引誘劑釋放到田地里,干擾雌雄蛾正常交尾——降低出生率。如圖表示種群數(shù)量特征間的關系,據(jù)圖回答有關問題。(1)圖中a~f分別表示種群的什么特征?提示:a~f分別表示性別比例、年齡結(jié)構(gòu)、種群密度、遷入率和遷出率、出生率、死亡率。(2)預測種群數(shù)量變化趨勢主要依據(jù)圖中的哪個特征?并說明理由。提示:圖中的b,即年齡結(jié)構(gòu)。因為不同年齡結(jié)構(gòu)的種群中,老年、成年、幼年的個體數(shù)不同,因此可預測其未來的出生率與死亡率,進而可預測種群未來的發(fā)展趨勢。(3)利用性引誘劑可有效降低害蟲的種群密度,其原理是什么?提示:破壞了害蟲的性別比例,從而降低了害蟲的出生率。1.下圖為某同學構(gòu)建的種群各數(shù)量特征之間關系的模型,下列有關敘述正確的是( )A.①②③④分別指的是遷出率、遷入率、死亡率和出生率B.春節(jié)前后,某沿海城市的人口數(shù)量變化主要取決于圖中的③和④C.利用性引誘劑誘殺某昆蟲的雄蟲主要是通過控制⑤,進而影響種群的數(shù)量D.在某市街道旁邊每隔5米種植一棵懸鈴木,這是對種群數(shù)量特征的描述B [據(jù)圖分析,①是死亡率,②是出生率,③是遷出率,④是遷入率,A項錯誤;春節(jié)前后,某沿海城市的人口數(shù)量變化主要取決于③遷出率和④遷入率,B項正確;利用性引誘劑誘殺某種昆蟲的雄蟲主要是通過控制⑥性別比例,進而影響種群的數(shù)量,C項錯誤;在某市街道旁邊每隔5米種植一棵懸鈴木,這是對種群空間特征的描述,D項錯誤。]2.種群的年齡結(jié)構(gòu)大致可分為圖示①②③三種類型,下列相關說法錯誤的是( )A.在我國近年的人口調(diào)查中,獲知人口出生率每年在下降,說明我國人口年齡結(jié)構(gòu)一定為圖③表述類型B.在漁業(yè)生產(chǎn)中,要嚴格控制漁網(wǎng)孔眼大小以保護幼魚,捕撈后,該水域魚種群的年齡結(jié)構(gòu)可能為圖①表述類型C.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應用性引誘劑來干擾害蟲交尾的措施,有可能使該種害蟲的年齡結(jié)構(gòu)為圖③表述類型D.在某一處于穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)中,各種生物種群的年齡結(jié)構(gòu)可能為圖②表述類型A [我國人口數(shù)量的增長主要取決于出生率和死亡率。我國人口從現(xiàn)狀看,仍為出生率大于死亡率,即人口數(shù)量仍在上升,應用圖①(增長型)表示,由此判定A項錯誤。](1)年齡結(jié)構(gòu)能預測但不能決定種群密度的變化。(2)出生率和死亡率、遷入率和遷出率不完全取決于年齡結(jié)構(gòu),還與氣候、食物、天敵等因素有關,例如遇到劇烈的氣候變化,可使種群數(shù)量急劇減少。 種群密度的調(diào)查方法1.調(diào)查方法與適用對象調(diào)查方法 適用對象直接計數(shù)法 分布范圍較小、個體較大的種群估算法 樣方法 植物,昆蟲卵,活動能力弱、活動范圍小的動物,如蚜蟲、跳蝻等標志重捕法 活動能力強、活動范圍大的動物2.樣方法與標志重捕法(1)兩者的比較項目 樣方法 標志重捕法調(diào)查程序 確定調(diào)查對象↓捕獲并標志(數(shù)量為M)↓↓計算種群數(shù)量(N)(種群密度=)注意事項 ①樣方數(shù)目隨調(diào)查地段的大小而定②選取的樣方大小隨植物類型而定,如喬木100 m2、灌木16 m2、草本植物1 m2③樣方法中的五點取樣法適用于正方形或不規(guī)則形地塊,等距取樣法適用于長方形或長條形地塊④一般不選不容易計數(shù)的叢生或蔓生的單子葉植物,而選個體數(shù)目容易辨別的雙子葉植物⑤取樣的關鍵是做到隨機取樣 ①調(diào)查期間沒有大量個體的遷入和遷出、出生和死亡②標志物不能過于明顯,不能對所調(diào)查動物的生命活動有影響③標志個體在整個調(diào)查種群中均勻分布,標志物在調(diào)查期間不會消失(2)誤差分析①樣方法的誤差分析a.對調(diào)查對象認識不準,導致統(tǒng)計時有偏差。b.選取樣方時,樣方的數(shù)目、大小不統(tǒng)一。c.在計數(shù)時,對各生長期的個體統(tǒng)計不全。d.種群密度因時間、場所等因素的不同差異較大。②標志重捕法的誤差分析主要取決于重捕中標志個體數(shù)(m)偏大或偏小。設種群數(shù)量為A只,第一次捕獲B只并標志,第二次捕獲了a只,其中有b只被標志,根據(jù)公式=,得A=。由上式分析可知:a.若由于某種原因(如標志物易脫落、被標志個體的被捕機會降低、標志物導致被標志個體易于被捕食、在被標志個體稀少處捕獲等)造成b偏小,則A偏大。b.若由于某種原因(如被標志個體放回后還未充分融入該種群中就再次捕獲且在被標志個體密集處捕獲等)造成b偏大,則A偏小。c.若在調(diào)查期間,調(diào)查區(qū)域有較多個體出生和死亡或遷入和遷出,也會造成估算中出現(xiàn)較大誤差。3.樣方法的計數(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,應遵循“計上不計下,計左不計右”的原則,即只計數(shù)相鄰兩邊及頂角上的個體。(如下圖所示,圖中實心圓就是要計數(shù)的個體。)(1)正方形樣方應計數(shù)相鄰兩邊及其夾角上的個體。(2)圓形樣方(虛線表示圓形樣方的直徑)1.下表是某興趣小組調(diào)查某植物的種群密度的結(jié)果:樣方 N1 N2 N3 N4 N5種群密度/(株·m-2) 8 7 18 x 9其中第四個樣方中該植物的分布情況如圖:(1)如何計數(shù)第四個樣方的植株數(shù)量?該樣方的種群密度是多少?提示:需要計數(shù)樣方以內(nèi)的個體數(shù)量,以及上邊和左邊及其夾角上的個體數(shù)量。個體數(shù)量=5+2+1=8,種群密度為8株·m-2。(2)該植物種群密度是多少?N3的數(shù)量明顯高于其他樣方,應如何處理?提示:8株·m-2。應舍棄。2.用標志重捕法調(diào)查某動物的種群密度時,若標志個體更易于被捕食,則調(diào)查結(jié)果是偏高、偏低,還是不變?為什么?提示:偏高。若標志個體更易于被天敵捕食,則重捕中被標志的個體數(shù)減小,故種群密度調(diào)查的結(jié)果會偏高。1.2020年巴基斯坦遭受了27年來最嚴重的蝗災,對巴基斯坦生物多樣性造成一定程度的影響,若某陸生植物種群的個體因受蝗災影響而使其數(shù)量較少,用樣方法調(diào)查其密度時下列做法合理的是( )A.將樣方內(nèi)的個體進行標志后再計數(shù)B.進行隨機取樣,適當擴大樣方的面積C.采用等距取樣法,適當減少樣方數(shù)量D.采用五點取樣法,適當縮小樣方面積B [采用樣方法調(diào)查種群密度時,樣方內(nèi)部的個體要全部統(tǒng)計,位于樣方邊緣的個體計數(shù)時遵循“計上不計下,計左不計右”的原則,不用進行標志。取樣時要注意隨機取樣,可采用等距取樣法或五點取樣法,但由于該種群的個體數(shù)量較少,取樣時應適當擴大樣方面積,增加樣方數(shù)量。]2.(多選)下列有關生物種群數(shù)量調(diào)查的方法中,正確的是( )A.調(diào)查蝗蟲幼蟲跳蝻,用樣方法B.調(diào)查馬尾松,小樣方劃分為1 m2左右C.調(diào)查蒲公英,只計數(shù)小樣方內(nèi)的個體數(shù)D.調(diào)查趨光性農(nóng)業(yè)害蟲,可用定位設置燈光誘捕,定時計數(shù)法AD [調(diào)查蝗蟲幼蟲跳蝻的種群密度,用樣方法,A項正確。一般而言,北溫帶地區(qū)每個樣方的大小,喬木為100 m2,灌木為16 m2,草本為1 m2,所以調(diào)查馬尾松,小樣方劃分為100 m2左右,B項錯誤。調(diào)查蒲公英,除計數(shù)小樣方內(nèi)的個體數(shù)外,還要把樣方兩個相鄰的邊及頂角處的個體統(tǒng)計在內(nèi),其他邊緣不做統(tǒng)計,C項錯誤。]“兩看法”選擇合適的種群密度調(diào)查方法近日,一篇名為《細數(shù)2020年成本:氣候崩盤的一年》的報告羅列了發(fā)生在2020年的15個極端氣候引發(fā)的災害性事件,其中包含2020年2月爆發(fā)的東非蝗災。研究發(fā)現(xiàn),蝗蟲成蟲產(chǎn)卵于土壤中,蟲卵在氣溫超過20攝氏度后快速孵化,從孵化成幼蝗到發(fā)育為成蟲大約需要35天,幼蝗的翅不發(fā)達,在地表或矮草間躑躍,活動范圍小;成蟲的翅發(fā)達,善于飛翔。幼蝗和成蟲大量取食植物的葉片,對農(nóng)作物造成很大的危害。由材料分析知,蝗災形成時對農(nóng)作物造成很大的危害,由此要形成生命觀念和社會責任的學科素養(yǎng)。1.幼蝗和成蟲構(gòu)成種群了嗎?決定種群密度的直接因素是什么?(生命觀念)提示:幼蝗和成蟲不能構(gòu)成種群。出生率、死亡率、遷入率和遷出率決定種群密度。2.在幼蟲時期調(diào)查蝗蟲種群密度一般采用什么方法?用性外激素防治害蟲的原理是什么?(社會責任)提示:樣方法。性外激素可以干擾性別比例從而減少種群的出生率。[課堂小結(jié)]知 識 網(wǎng) 絡 構(gòu) 建 核 心 語 句 背 誦1.種群的數(shù)量特征有種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結(jié)構(gòu)和性別比例等,其中種群密度是最基本的數(shù)量特征。2.調(diào)查種群密度常用的方法有樣方法和標志重捕法。3.年齡結(jié)構(gòu)有增長型、穩(wěn)定型和衰退型三種類型,年齡結(jié)構(gòu)可以預測種群數(shù)量的變化趨勢。4.出生率和死亡率、遷入率和遷出率直接影響種群數(shù)量變化。1.下列種群的數(shù)量特征中,最基本的是( )A.種群密度 B.出生率和死亡率C.性別比例 D.年齡結(jié)構(gòu)A [種群密度能直接反映種群數(shù)量的大小,所以是最基本的數(shù)量特征。]2.動物學家考察某個牧區(qū)后,認為當?shù)氐穆谷禾幱谠鲩L高峰期,今后還能增長十幾年才會停止。預測種群數(shù)量變化趨勢的是( )A.種群的數(shù)量和密度 B.種群的年齡結(jié)構(gòu)C.種群的性別比例 D.出生率和死亡率B [年齡結(jié)構(gòu)不直接決定種群密度,但是能夠用來預測種群密度的變化趨勢。增長型:種群中幼年個體很多,老年個體很少,這樣的種群正處于發(fā)展時期,種群密度會越來越大;穩(wěn)定型:種群中各年齡期的個體數(shù)目比例適中,數(shù)目接近,這樣的種群正處于穩(wěn)定時期,種群密度在一段時間內(nèi)會保持穩(wěn)定;衰退型:種群中幼年個體較少,而老年個體較多,這樣的種群正處于衰退時期,種群密度會越來越小,B正確。]3.據(jù)統(tǒng)計某城市人口自然增長率為-0.19%,然而人口數(shù)量仍增加了127萬,導致這種結(jié)果的主要原因是( )A.嚴格的人口政策 B.性別比例失調(diào)C.出生率大于死亡率 D.遷入率大于遷出率D [據(jù)題意可知,某城市人口自然增長率為-0.19%,說明出生率小于死亡率,本地人口應當減少,然而人口數(shù)量仍增加了127萬,說明該地區(qū)人口數(shù)量的增加是由于其他地區(qū)人口的遷入,故遷入率大于遷出率。綜上所述,D正確,A、B、C錯誤。]4.(多選)某小組用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度。下列做法正確的是( )A.隨機取樣B.選擇植物生長茂盛處取樣C.根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)估算該種群密度D.根據(jù)地段的形狀確定取樣方法ACD [用樣方法調(diào)查種群密度的關鍵是要做到隨機取樣,不能摻入主觀因素,A正確、B錯誤;根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)取平均值可估算該種群的種群密度,C正確;根據(jù)地段的不同可因地制宜地采用不同的取樣方法,如五點取樣法和等距取樣法等,D正確。]5.現(xiàn)有一未受人類干擾的自然湖泊,某研究小組考察了該湖泊中處于食物鏈最高營養(yǎng)級的某魚種群的年齡結(jié)構(gòu),結(jié)果如下表:年齡 0+ 1+ 2+ 3+ 4+ 5+ 6+ 7+ 8+ 9+ 10+ 11+ ≥12個體數(shù) 92 187 121 70 69 62 63 72 64 55 42 39 264注:表中“1+”表示魚的年齡大于等于1、小于2,其他以此類推。回答下列問題:(1)通常,種群的年齡結(jié)構(gòu)大致可以分為三種類型,分別是____________________________。研究表明:該魚在3+時達到性成熟(進入成年),9+時喪失繁殖能力(進入老年)。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知幼年、成年和老年3個年齡組個體數(shù)的比例為________,由此可推測該魚種群數(shù)量的變化趨勢是________。(2)如果要調(diào)查這一湖泊中該魚的種群密度,常用的調(diào)查方法是標志重捕法。標志重捕法常用于調(diào)查________強、活動范圍大的動物的種群密度。[解析] (1)種群的年齡結(jié)構(gòu)包括增長型、衰退型和穩(wěn)定型三種類型。從表格中的數(shù)據(jù)可知,幼年個體數(shù)為92+187+121=400,成年個體數(shù)為70+69+62+63+72+64=400,老年個體數(shù)為55+42+39+264=400,所以三個年齡段的個體數(shù)比例為1∶1∶1,則該種群的年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型,該魚種群數(shù)量將保持相對穩(wěn)定。(2)標志重捕法常用于調(diào)查活動能力強、活動范圍大的動物的種群密度。[答案] (1)增長型、衰退型、穩(wěn)定型 1∶1∶1 保持相對穩(wěn)定 (2)活動能力第2課時 種群數(shù)量變化的數(shù)學模型課標內(nèi)容要求 核心素養(yǎng)對接嘗試建立數(shù)學模型解釋種群的數(shù)量變動。 1.科學思維——通過嘗試建立數(shù)學模型表征種群數(shù)量變化的規(guī)律;通過分類與比較,明確種群的“J”型增長和“S”型增長的條件和特點。2.科學探究——設計實驗方案,探究培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量變化。一、數(shù)學模型建立數(shù)學模型主要包括表達與驗證兩個過程。表達是根據(jù)建模的目的和掌握的信息(如數(shù)據(jù)、現(xiàn)象),將實際問題轉(zhuǎn)換成數(shù)學問題,用數(shù)學語言準確地表述出來;驗證是用現(xiàn)實對象的信息檢驗得到的解答,以確認結(jié)果的正確性。這兩個過程循環(huán)作用,使得數(shù)學模型不斷完善。二、種群的“J”型增長1.含義在理想條件下種群增長的形式,以時間為橫坐標,種群數(shù)量為縱坐標畫出曲線來表示,曲線則大致呈“J”型。這種類型的種群增長稱為“J”型增長。2.數(shù)學模型(1)模型假設①條件:食物充裕,空間充足,氣候適宜且沒有天敵等。②數(shù)量變化: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。(2)建立模型:t年后種群數(shù)量為Nt=N0λt。(3)模型中各參數(shù)的意義:N0為某種群的起始數(shù)量,t為時間,Nt表示t年后該種群的數(shù)量,λ表示該種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的倍數(shù)。(4)曲線圖三、種群的“S”型增長1.條件:自然界中的受環(huán)境條件和生物自身因素的限制。2.原因:隨種群數(shù)量的增多,生物對食物和空間的競爭趨于激烈,導致出生率降低,死亡率升高。當出生率等于死亡率時,種群的增長會停止,種群數(shù)量達到最大值。3.曲線:如下圖所示,表現(xiàn)為“S”型增長,種群數(shù)量達到環(huán)境容納量后停止增長。4.環(huán)境容納量:又稱K值,指一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量。四、種群數(shù)量的波動1.氣候、食物、天敵、疾病等多種因素都會使種群數(shù)量發(fā)生波動。2.在某些不利因素的影響下,有些種群會急劇衰退,甚至滅絕。3.人為干擾也會使種群數(shù)量發(fā)生一定的變化。判斷對錯(正確的打“√”,錯誤的打“×”)1.曲線圖同數(shù)學公式相比更能直觀地反映出種群的增長趨勢。 ( )2.就食性而言,雜食性鳥類的數(shù)量波動小于其他食性的鳥類。 ( )3.外來入侵物種進入一個新環(huán)境中必定表現(xiàn)為“J”型增長。 ( )4.種群數(shù)量變化的全部內(nèi)容就是“J”型和“S”型增長。 ( )5.不同種生物的K值各不相同,但每種生物的K值不變。 ( )6.當一個種群的數(shù)量過少,種群可能會由于近親繁殖等原因而衰退、消亡。 ( )提示:1.√ 2.√3.× 外來物種進入新環(huán)境中,該種群也可能因不適應新環(huán)境被淘汰。4.× 種群數(shù)量的變化包括增長、波動、下降,甚至消亡。5.× 環(huán)境改變,K值也會改變。6.√ 種群的“J”型和“S”型增長1.種群的“J”型和“S”型曲線的比較項目 “J”型增長 “S”型增長前提條件 理想狀態(tài):食物充裕,空間充足,氣候適宜且沒有天敵和其他競爭物種 現(xiàn)實狀態(tài):食物和空間有限、氣候多變、存在敵害種群數(shù)量增長模型有無K值 無K值 有K值聯(lián)系2.種群“J”型增長的數(shù)學模型中λ的分析Nt=N0λt,λ代表種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的倍數(shù),不是增長率。(1)λ>1時,種群密度增大,如圖中AB段。(2)λ=1時,種群密度保持穩(wěn)定,如圖中B、D點。(3)λ<1時,種群密度減小,如圖中BD段。3.“S”型曲線中K值與K/2值的分析1.據(jù)圖回答種群數(shù)量變化的相關問題:甲 乙(1)嘗試分析曲線a、b之間的陰影部分表示的含義。提示:陰影部分表示由于環(huán)境阻力的存在,在生存斗爭中被淘汰的個體數(shù)目。(2)下列因素中可使圖乙中曲線c變?yōu)榍€d的有哪些?(填序號)①過度放牧對某種牧草種群的影響 ②硬化地面、管理好糧食對鼠種群的影響 ③增加水中的溶氧量對魚種群的影響 ④大量引進外來物種對本地物種的影響 ⑤引進某種害蟲的天敵對害蟲種群的影響提示:①②④⑤。2.從環(huán)境容納量的角度思考,對家鼠等有害動物的控制,應采取什么措施?提示:降低有害動物種群的環(huán)境容納量,如將食物儲藏在安全處,斷絕或減少它們的食物來源;室內(nèi)采取硬化地面等措施,減少它們挖造巢穴的場所;養(yǎng)殖或釋放它們的天敵等。1.(多選)在調(diào)查某林場松鼠的種群數(shù)量時,計算當年種群數(shù)量與一年前種群數(shù)量的比值(λ),并得到如圖所示的曲線。據(jù)此圖分析得到的下列結(jié)論中正確的是( )A.前4年該種群數(shù)量基本不變,第5年調(diào)查的年齡結(jié)構(gòu)可能為衰退型B.第4年到第8年間種群數(shù)量在下降,原因可能是食物的短缺和天敵增多C.第8年時種群數(shù)量最少,第8年到第16年間種群數(shù)量增加,且呈“S”型曲線增長D.如果持續(xù)第16年到第20年間趨勢,后期種群數(shù)量將呈“J”型曲線增長ABD [前4年,λ值為定值,λ-1=0,說明種群增長率為0,種群數(shù)量保持不變,第5年λ-1<0,說明種群增長率為負值,種群數(shù)量下降,年齡結(jié)構(gòu)可能為衰退型,A正確;影響種群數(shù)量的因素有氣候、食物、天敵、傳染病等,B正確;第10年時種群數(shù)量最少,C錯誤;由圖示曲線可知,如果持續(xù)第16年到第20年間趨勢,后期種群數(shù)量將呈“J”型曲線增長,D正確。]2.假設某草原上散養(yǎng)的某種家畜種群呈“S”型增長,該種群的增長速率隨種群數(shù)量的變化趨勢如圖所示。若要持續(xù)盡可能多地收獲該種家畜,則應在種群數(shù)量合適時開始捕獲,下列四個種群數(shù)量中合適的是( )A.甲點對應的種群數(shù)量 B.乙點對應的種群數(shù)量C.丙點對應的種群數(shù)量D.丁點對應的種群數(shù)量D [該種群數(shù)量變化曲線的縱坐標為種群增長速率,橫坐標為種群數(shù)量,曲線最高點時種群增長速率最大,對應種群數(shù)量的K/2。為持續(xù)盡可能多地收獲該種家畜,應在種群數(shù)量超過K/2時捕獲,剩余量保持在K/2,此時種群數(shù)量增長速率最大,可使種群數(shù)量迅速得以恢復。]“S”型增長曲線的解讀圖甲 圖乙 圖丙三圖對比分析解讀:(1)t1之前,種群數(shù)量小于K/2,由于資源和空間條件相對充裕,種群數(shù)量增長較快,當種群數(shù)量為K/2時,出生率遠大于死亡率,種群增長速率達到最大值。(2)t1~t2,由于資源和空間有限,當種群密度增大時,種內(nèi)斗爭加劇,天敵數(shù)量增加,種群增長速率下降。(3)t2時,種群數(shù)量達到K值,此時出生率等于死亡率,種群增長速率為0。第二節(jié) 影響種群特征的生態(tài)因子課標內(nèi)容要求 核心素養(yǎng)對接舉例說明陽光、溫度和水等非生物因素會影響生物的種群特征。 科學思維——通過比較、歸納各非生物因素是如何影響種群數(shù)量變化的,總結(jié)出這些因素與種群特征之間的關系。一、生態(tài)因子1.概念:環(huán)境中對生物的生長、發(fā)育、生殖、行為和分布等有直接或間接影響的因素,稱為生態(tài)因子。2.分類:生態(tài)因子二、非生物因素1.水對種群特征的影響(1)水是生物不可缺少的重要組成成分,生物的生命活動離不開水。(2)植物的種群密度受水的影響很大。(3)水對動物的生長發(fā)育、空間分布及種群數(shù)量也有影響。2.陽光對種群特征的影響(1)光的波長、光照強度和日照長度等都是重要的生態(tài)因子。(2)不同波長的光對生物有不同的影響,如昆蟲對紫外光的趨光性。(3)光照強度對植物生長及形態(tài)結(jié)構(gòu)的構(gòu)成有重要作用,光照強度也影響很多動物的行為。(4)日照長短可影響植物的開花。如長日照植物和短日照植物。日照長短會影響動物的繁殖、遷徙。3.溫度對種群特征的影響(1)任何生物都生活在具有一定溫度的環(huán)境中,并受溫度變化的影響。(2)長期生活在高溫環(huán)境中的生物與長期生活在低溫環(huán)境中的生物表現(xiàn)出不同的適應環(huán)境的方式。4.土壤對種群特征的影響(1)土壤是陸生生物生活的基質(zhì),它提供生物生活所必需的無機鹽和水分。(2)植物對于長期生活的土壤會產(chǎn)生一定的適應性,并因此形成各種以土壤為主導因素的植物生態(tài)類型。5.生物與環(huán)境是相互依存的統(tǒng)一體,對某一特定生物種群,在特定時期,某種生態(tài)因子會成為影響該種群的關鍵性因子。判斷對錯(正確的打“√”,錯誤的打“×”)1.任何生物的種群數(shù)量都會隨著關鍵性因子的變化而發(fā)生有規(guī)律的變化。 ( )2.陽光對生物和環(huán)境的影響十分復雜,其中光的波長、光照強度和日照長度等都是重要的生態(tài)因子。 ( )3.在同樣的非生物因素的影響下,不同生物的種群數(shù)量變化也是有差異的。 ( )4.在山坡的向陽面和背陰面生長、分布著不同的植物類型,影響其不同的關鍵性因子是溫度。 ( )提示:1.√ 2.√ 3.√ 4.× 影響種群數(shù)量特征的因素種群數(shù)量的變化受多種生態(tài)因素的影響。生態(tài)因素包括生物因素與非生物因素。生物因素包括種內(nèi)關系(如種內(nèi)互助和種內(nèi)競爭)與種間關系(如競爭、捕食、寄生、共棲和互利共生等)。非生物因素包括水、光照、溫度和土壤的理化性質(zhì)等。環(huán)境中的各種生態(tài)因素,對生物體是同時共同起作用,而不是單獨地、孤立地起作用。即生物的生存和繁衍,是受各種生態(tài)因素的綜合影響。強調(diào)生態(tài)因素的綜合影響,并不是把各種生態(tài)因素的作用等量齊觀。在任何具體的生態(tài)關系中,在某種情況下某個生態(tài)因素可能起的作用最大,這時,生物體的生存和發(fā)展主要受這一關鍵因素的限制。例如,在干旱地區(qū),水是關鍵因素;在寒冷地區(qū),溫度是關鍵因素;在海洋的深處,光是關鍵因素,但在光能到達的海洋部分,礦質(zhì)養(yǎng)分是關鍵因素等。1.非生物因素的種類因素 作用方式 舉例光照強度 光照強度會影響植物的正常生長,進而對出生率和死亡率產(chǎn)生影響 森林中林下植物的種群密度主要取決于林冠層的郁閉度溫度 溫度會影響酶的活性,進而影響生物的生存 較寒冷地區(qū),種子在冬季不能萌發(fā);蚊類等昆蟲在冬季一般全部死亡水 水參與細胞代謝,生命活動離不開水 干旱會使動植物缺水而死亡;干旱會使東亞飛蝗爆發(fā)式增長氧氣 氧氣是需氧生物進行有氧呼吸的反應物;氧氣是厭氧生物代謝的抑制條件 酸菜壇中必須無氧才能使乳酸菌大量繁殖;水體中必須有足夠的溶解氧才能保證魚、蝦不會死亡2.非生物因素的影響非生物因素對種群數(shù)量變化的影響往往是綜合性的。如春夏時節(jié)動植物種群數(shù)量普遍迅速增長,這是氣溫升高、日照時間延長、降水增多等眾多因素綜合作用的結(jié)果。生物種類是多樣的,其賴以生存的環(huán)境條件也是多樣的,我們在分析影響種群數(shù)量變化的非生物因素時,可以分兩種情況:(1)非生物因素主要通過影響生物的細胞代謝而影響其生長發(fā)育,進而影響其死亡率。(2)非生物因素通過影響其生殖(如長日照植物,干旱條件下蝗蟲受精卵容易孵化等)進而影響其出生率。1.長白山植物的垂直分布與海洋藻類的垂直分布分別是受什么因素的影響所致( )A.海拔高度與海水深度 B.均受CO2的濃度影響C.溫度與光照 D.均受光照的影響C [長白山植物在山頂為針葉林,山腰為混交林,山腳為闊葉林,這是由于不同海拔處溫度不同;海洋中淺層有綠藻分布,隨水深增加,藻類種類依次變?yōu)楹衷搴图t藻,這是由于不同頻率的光在水體中的穿透能力不同,選C。]2.下列關于生態(tài)因素對生物影響的說法錯誤的是( )A.趨光性是農(nóng)業(yè)害蟲的共性B.溫暖地區(qū)的闊葉林多,而寒冷地區(qū)的針葉林多C.水分過多或過少都會影響陸生生物的生長和發(fā)育D.各種生態(tài)因素對生物的影響具有綜合性A [蛾類通常具有趨光性,但并非所有的農(nóng)業(yè)害蟲都具有趨光性,如蝗蟲則沒有趨光性,A錯誤;溫度影響植物的分布,B正確;干旱會使植物的葉萎蔫、生長受阻;土壤里水分過多,會導致土壤里空氣減少,從而影響植物根系的呼吸作用,嚴重時會使植物窒息而死,C正確;生物的生存和繁衍受各種生態(tài)因素的綜合影響,但對某個或某種生物來說,各種生態(tài)因素所起的作用并不是同等重要的,D正確。故選A。]樹線是指天然森林垂直分布的上限,樹線以上、雪線以下(圖1乙區(qū)域)主要分布的是高山灌叢和草甸,雪線以上(圖1甲區(qū)域)是常年積雪。近年全球氣候變暖造成樹線以上植被厚度增加(植被厚度越大,郁閉度指數(shù)越高),圖2是圖1中乙區(qū)域郁閉度指數(shù)與樹線上升幅度之間的關系曲線。 圖1 圖2將材料中有效信息提取出來并進行適當?shù)霓D(zhuǎn)化,如可將“雪線以上是常年積雪”轉(zhuǎn)化為“雪線以上溫度較低”;將“植被厚度越大,郁閉度指數(shù)越高”轉(zhuǎn)化為“植被下植物受到的光照強度降低”等,由此形成科學思維的學科素養(yǎng)。1.乙區(qū)域生長的小灌木(M)在甲區(qū)域沒有分布,限制其生長的非生物因素是什么?(生命觀念)提示:溫度。2.乙區(qū)域郁閉度指數(shù)升高,對喬木幼苗的繁殖和生長有何影響?(科學思維)提示:乙區(qū)域的郁閉度指數(shù)越高,說明灌木和草本植物長得越茂密,越不利于剛出土的喬木幼苗進行光合作用,因此不利于其繁殖和生長。[課堂小結(jié)]知 識 網(wǎng) 絡 構(gòu) 建 核 心 語 句 背 誦1.凡是影響種群重要特征的因素都會影響種群的數(shù)量變化。2.種群特征的變化受到溫度、陽光、水、土壤等非生物因素的影響。3.陽光對種群特征的影響,包括光的波長、光照強度、日照長短等生態(tài)因子。4.生物與環(huán)境是相互依存的統(tǒng)一體。1.“離離原上草,一歲一枯榮”描述了草本植物在冬季枯死、在春季復蘇、在夏季生長繁茂的景象。影響上述草本植物種群數(shù)量發(fā)生明顯變化的因素不包括( )A.氣溫升高 B.降雨增多C.日照延長 D.動物采食D [題目中所描述的草本植物種群數(shù)量是隨季節(jié)變化而變化的,因此與氣溫、光照、降雨有關,與動物采食無關。]2.同一株水毛茛,裸露在空氣中的葉和浸在水中的葉,表現(xiàn)出兩種不同的形態(tài)。原因是( )A.基因決定性狀,兩種葉的基因不同B.性狀主要是由蛋白質(zhì)來體現(xiàn)的,兩種葉中的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能不同C.基因表達的過程中,兩種葉中tRNA種類和數(shù)量不同D.葉的形態(tài)不完全由基因決定,還有陽光和水等生態(tài)因子的影響D [同一株水毛茛,浸在水中的葉與裸露在空氣中的葉形態(tài)不同,該株水毛茛的基因型沒有發(fā)生改變,是環(huán)境影響了基因的表達,從而影響了性狀表現(xiàn)。故選D。]3.下列關于生態(tài)因子的敘述中,不正確的是( )A.各種生態(tài)因子是獨立地對生物起作用的B.各種生態(tài)因子是綜合在一起對生物起作用的C.單獨一種生態(tài)因子不論多么重要,也只有在其他因子的適當配合下,才能表現(xiàn)出來D.干旱地區(qū)影響植物分布,起主要限制作用的生態(tài)因子是水A [環(huán)境中對生物生長、發(fā)育、繁殖、行為和分布等有直接和間接的影響的因子叫生態(tài)因子。生態(tài)因子包括生物因素和非生物因素,其中種類很多,但都不是獨自發(fā)揮作用,而是綜合發(fā)揮作用,只是有的是主導因素,有的是次要因素。]4.(多選)如圖表示種群數(shù)量增長曲線,下列敘述正確的是( )A.魚類種群數(shù)量的增長受自身種群密度的制約B.氣候條件的改變不會影響種群的環(huán)境容納量C.防治蝗災應在害蟲數(shù)量達到c點時進行D.漁業(yè)捕撈后剩余量需控制在c點以保持最高的增長速率AD [由于環(huán)境資源有限,種群密度越大,種內(nèi)競爭會越劇烈,從而會影響種群數(shù)量的增長;種群的環(huán)境容納量受環(huán)境(包括氣候條件)的影響;c點時種群的增長最快,不利于防治蝗災;c點時種群的增長速率最大,漁業(yè)捕撈后剩余量需控制在c點,有利于種群數(shù)量得到快速恢復。]5.種群數(shù)量變化受許多因素的影響。某種昆蟲在不同溫度和濕度條件下種群數(shù)量的變化如圖。據(jù)圖回答:(1)在溫度偏離最適溫度或濕度偏離最適濕度條件下,昆蟲種群數(shù)量會________。在昆蟲生活的耐受溫度范圍內(nèi),環(huán)境溫度升高,昆蟲生活的最適濕度________(填“增大”“不變”或“減小”),可見,一個生態(tài)因子的變化會影響另一個生態(tài)因子的作用。昆蟲種群數(shù)量變化是溫度和濕度________的結(jié)果。(2)昆蟲種群的大小由種群的__________________決定。(3)經(jīng)調(diào)查,第一年某昆蟲種群數(shù)量為N0,如果每年增長率保持不變,且λ=1.6,第三年該種群數(shù)量為________。[解析] (1)由題圖可知,在溫度為32.5 ℃,相對濕度為90%時,種群數(shù)量最大,所以在溫度偏離最適溫度或濕度偏離最適濕度條件下,種群數(shù)量都會減少;由此可以得出,昆蟲種群數(shù)量變化是溫度和濕度綜合作用的結(jié)果。一個生態(tài)因子的變化會影響另一個生態(tài)因子的作用。(2)種群的出生率和死亡率、遷入率和遷出率直接決定種群數(shù)量的大小。(3)第一年此種昆蟲數(shù)量為N0,如果在理想條件下,每年增長率保持不變,則第三年后該種群數(shù)量為Nt=N0×1.6×1.6=2.56 N0。[答案] (1)減少 增大 綜合作用(綜合影響)(2)出生率和死亡率、遷入率和遷出率 (3)2.56 N0第三節(jié) 種間關系課標內(nèi)容要求 核心素養(yǎng)對接舉例說明不同物種之間的相互作用會影響生物的種群特征。 科學思維——通過建構(gòu)不同物種之間的關系模型,培養(yǎng)運用模型分析問題的能力。社會責任——將影響種群數(shù)量變化的因素應用于實踐活動中,養(yǎng)成關注生產(chǎn)實踐的態(tài)度。一、種間關系1.概念:不同物種的生物種群之間的關系稱為種間關系。2.分類:種間關系二、種間的負相互作用1.競爭(1)概念:指生活在同一區(qū)域的兩種或兩種以上的生物爭奪同一資源而產(chǎn)生的直接或間接抑制對方的關系。競爭的資源可能是食物、水分、無機鹽,也可能是陽光、空間等。(2)意義:競爭對種群的生存有重要影響。2.捕食(1)概念:指一種生物取食另一種生物的種間關系。(2)意義:捕食者種群和被捕食者種群之間相互制約,調(diào)節(jié)著捕食者和被捕食者的種群數(shù)量。3.寄生(1)概念:一種生物(寄生物)寄居于另一種生物(宿主)的體內(nèi)或體表,從而攝取宿主養(yǎng)分以維持生活的現(xiàn)象。(2)寄生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能等方面都會有適應宿主環(huán)境的特征。三、種間的正相互作用1.互利共生:兩個生物種群生活在一起,相互依賴、相互得益的關系。2.偏利共生:共生的兩種生物的相互作用對其中一方有利,并對另一方無害的關系。判斷對錯(正確的打“√”,錯誤的打“×”)1.“苗多欺草,草多欺苗”反映的種間關系是競爭。 ( )2.某培養(yǎng)瓶中生活的兩種綠藻,一種數(shù)量增加,另一種數(shù)量減少,此屬于種間競爭的實例。 ( )3.捕食關系會導致一個物種的消失。 ( )4.種間的正相互作用關系包括競爭、捕食和寄生。 ( )提示:1.√ 2.√ 3.× 4.× 種間關系的比較關系名稱 數(shù)量坐標圖 能量關系圖 特點 舉例捕食 圖甲 數(shù)量上呈現(xiàn)出“先增加者先減少,后增加者后減少”的不同步性變化 羊與草;狼與兔;青蛙與昆蟲種間競爭 數(shù)量上呈現(xiàn)出“你死我活”的同步性變化。兩種生物生存能力不同,如圖乙;生存能力相同,如圖丙 牛與羊;農(nóng)作物與雜草;大草履蟲與小草履蟲寄生 圖丁 A寄生生物B宿主 如果分開,則寄生生物難以單獨生存,而寄主會生活得更好 蛔蟲與人;菟絲子與大豆;噬菌體與被侵染的細菌互利共生 圖戊 數(shù)量上兩種生物同時增加,同時減少,呈現(xiàn)出“同生共死”的同步性變化 大豆與根瘤菌偏利共生 圖己 兩者生活在一起,對一方有利,對另一方無害。二者分開,都能獨立生存 攀緣植物與高大樹木與種間關系有關的幾組概念辨析原始合作與互利共生 共同點:共同在一起時對雙方都有利區(qū)別:原始合作的雙方分開后均能獨立生活,而互利共生的雙方分開后出現(xiàn)兩方或其中一方不能正常生活的現(xiàn)象種內(nèi)競爭與種間競爭 種內(nèi)競爭:同種生物之間存在的對于空間和資源的競爭。如綿羊和綿羊、棉花與棉花種間競爭:不同種生物之間的競爭,如棉花與雜草捕食與競爭 捕食是一種生物以另一種生物為食,目的是獲得食物與能量,用以維持自身的生存競爭是生物為了爭奪食物、空間等資源而發(fā)生的相互排斥的現(xiàn)象寄生與捕食 寄生是寄生者從宿主身上獲取養(yǎng)分,宿主的結(jié)構(gòu)仍然是完整的,如蚜蟲從植物的葉片上吸取汁液捕食是一種生物以另一種生物為食,發(fā)生捕食關系后,被捕食者的結(jié)構(gòu)已經(jīng)不完整,如羊吃草后,草已不完整寄生與腐生 寄生是從活的生物體獲得營養(yǎng)物質(zhì)腐生是從死的生物體獲得營養(yǎng)物質(zhì)寄生與互利共生 寄生:對寄生者有利,對宿主有害互利共生:兩者相互依存、彼此有利(1)上述種間關系都有利于種群的進化。(2)競爭關系可使處于劣勢的種群趨于滅亡,以利于優(yōu)勢種得到更多的資源和空間。(3)捕食者與被捕食者通過捕食關系在數(shù)量上相互制約。(4)一般情況下,捕食者不會將被捕食者全部捕獲;寄生生物一般會給宿主造成一定傷害,但不立即導致宿主死亡。1.某種植物病毒V是通過稻飛虱吸食水稻汁液在水稻間傳播的。稻田中青蛙數(shù)量的增加可減少該病毒在水稻間的傳播。(1)青蛙與稻飛虱、水稻與病毒、水稻與稻飛虱分別為何種種間關系?提示:捕食、寄生、寄生。(2)稻飛虱和植物病毒V是不是寄生關系?說明理由。提示:不是。稻飛虱是植物病毒V的傳播媒介,植物病毒V對稻飛虱沒有危害。2.如圖中的①~④為四組生物的種間關系圖(縱軸為個體數(shù),橫軸為時間)。A是地衣中的藻類和真菌;B是大、小草履蟲;C是兔與狐;D是細菌和噬菌體。① ② ③ ④(1)判斷四組生物關系對應曲線:A.__________;B.__________;C.__________;D.__________。(2)圖中④與②相比,結(jié)果__________(填“相同”或“不同”)。理由:_________________________________________________________________________________________________________________________________。提示:(1)③ ② ① ④ (2)不同 ④(寄生關系)不像②(競爭關系)那樣,不可能使宿主全部死亡,寄生生物依賴于宿主生活1.瘧原蟲在人體內(nèi)只能進行無性生殖,在按蚊體內(nèi)才進行有性生殖。人被感染瘧原蟲的按蚊叮咬后可患瘧疾。在水中,按蚊幼蟲以藻類和細菌為食,同時又被魚類捕食。下列敘述錯誤的是( )A.瘧原蟲與人是寄生關系B.瘧原蟲與按蚊是互利共生關系C.按蚊幼蟲與藻類是捕食關系D.魚類與按蚊幼蟲是捕食關系B [根據(jù)題中信息可知,人可以被瘧原蟲感染而患瘧疾,故瘧原蟲與人是寄生關系,A正確;瘧原蟲也可以感染按蚊,則瘧原蟲與被其感染的按蚊是寄生關系,B錯誤;按蚊幼蟲以藻類為食,二者是捕食關系,C正確;魚類以按蚊幼蟲為食,二者是捕食關系,D正確。]2.(多選)如圖甲、乙、丙分別表示在有限空間內(nèi)培養(yǎng)(或飼養(yǎng))兩種生物的實驗結(jié)果,下列相關的敘述正確的是( )甲 乙 丙A.它們分別呈互利共生(甲)、捕食(乙)、競爭(丙)關系B.豆科植物和根瘤菌種群數(shù)量的消長關系如圖甲所示C.噬菌體與細菌的種群數(shù)量變化關系如圖乙所示D.丙實驗過程中,兩種生物之間的競爭強度由弱到強再到弱ABD [據(jù)題圖可知,甲、乙、丙分別表示的種間關系為互利共生、捕食、競爭,A正確;豆科植物和根瘤菌的種間關系是互利共生,與圖甲相符,B正確;噬菌體與細菌的種間關系為寄生,不是捕食關系,C錯誤;丙實驗初期,兩物種都能存在,說明存在種間互助與競爭,但競爭強度較弱,后來X種群密度增大,在競爭中占優(yōu)勢,另一種生物逐漸被淘汰,則競爭強度又變?nèi)酰珼正確。]巧辨三種種間關系曲線(1)互利共生曲線:數(shù)量上兩種生物同時增加,同時減少,呈現(xiàn)出“同生共死”的同步性變化。(2)捕食關系曲線:數(shù)量上呈現(xiàn)出“先增加者先減少,后增加者后減少”的不同步性變化(不會導致某種生物滅絕)。坐標曲線中捕食者與被捕食者的判定:①從最高點判斷,捕食者數(shù)量少,被捕食者數(shù)量多;②從變化趨勢看,先達到波峰的為被捕食者,后達到波峰的為捕食者,即被捕食者變化在先,捕食者變化在后。(3)競爭關系曲線:數(shù)量上呈現(xiàn)出“你死我活”的同步性變化,一種生物數(shù)量增加,另一種生物數(shù)量下降,甚至降為零。資料1 紅尾鴝(qú)和鹟(wēnɡ)都捕食飛蟲,也常常從樹葉及樹冠末梢上啄食昆蟲。在兩種鳥共同生活的地區(qū),紅尾鴝喜歡在疏林和緩坡處活動,而鹟更喜歡選擇密林和陡坡。如果只有一種鳥存在,那么無論紅尾鴝還是鹟,它們覓食生境的范圍都比共存時的更大。資料2 某地海邊潮間帶分布著海星、藤壺、貽貝、帽貝、石鱉等動物,海星可以捕食該群落中的其他四種動物,其他四種動物之間無捕食關系。在一個16 m2的實驗樣地中,人為去除該樣地中的所有海星,幾個月后,藤壺在該實驗樣地中占據(jù)優(yōu)勢,數(shù)量最多;再過一段時間,貽貝成為最終占優(yōu)勢的物種。由資料分析可知,種間關系可以影響種群的特征,由此形成科學思維的學科素養(yǎng)。1.紅尾鴝和鹟的種間競爭對兩個種群的分布有什么影響?(科學思維)提示:紅尾鴝和鹟的食性比較相似,種間競爭導致兩個種群的分布范圍縮小,甚至錯開。2.資料2說明捕食、種間競爭在群落中是怎樣相互聯(lián)系的?(科學思維)提示:海星與藤壺、貽貝、帽貝和石鱉四種動物存在捕食關系,后四種動物以水中的浮游生物、腐殖質(zhì)等為食,彼此存在種間競爭關系;自然狀態(tài)下,這五種生物可以共存,但在人為去除捕食者——海星之后, 藤壺、貽貝、帽貝和石鱉之間主要是種間競爭,且占優(yōu)勢的物種隨時間推移而發(fā)生變化。由此可見,捕食會影響自然群落中不同物種之間種間競爭的強弱,進而調(diào)節(jié)物種的種群密度。3.除了種間關系,還有哪些影響種群的因素呢?(生命觀念)提示:影響種群的因素有自然因素和人為因素,自然因素有生物因素和非生物因素。除種間關系外,生物因素還有種內(nèi)競爭等;非生物因素主要有光照、溫度、水、無機鹽等。[課堂小結(jié)]知 識 網(wǎng) 絡 構(gòu) 建 核 心 語 句 背 誦1.不同物種的生物種群之間的關系稱為種間關系。種間關系分為種間的正相互作用與負相互作用。2.種間的負相互作用包括競爭、捕食、寄生等,種間的正相互作用包括互利共生、偏利共生等。3.競爭可能使兩個不同種群達到協(xié)調(diào)的平衡狀態(tài),而激烈的種間競爭也有可能使競爭中處于劣勢的一方消失。4.捕食者種群和被捕食者種群相互制約,調(diào)節(jié)著捕食者和被捕食者的種群數(shù)量。5.生物種間關系的多樣化是生物進化的結(jié)果,也是生物與環(huán)境相互作用的結(jié)果。1.有一種蜱生活在牛的體表,當它用螯肢刺破牛皮膚吸食甲牛的血液(其中含血孢子蟲)以后,又去吸食乙牛的血液,使乙牛也得了血孢子蟲病。蜱與牛的關系和血孢子蟲與牛的關系分別是( )A.互利共生和寄生 B.寄生和寄生C.捕食和寄生 D.捕食和互利共生B [由題干可知,蜱生活在牛的體表,以牛的血液為食,蜱與牛的關系為寄生;血孢子蟲生活在牛的血液中,也以牛的血液為食,血孢子蟲與牛的關系也為寄生。故選B。]2.以下各情況中,群落中不同物種種群之間的競爭最激烈的是( )A.一個種群的數(shù)量大大多于另一個種群B.兩個物種的親緣關系最近C.兩個物種的生活環(huán)境和食物都相同D.兩個物種的生殖方式相同C [一個種群的數(shù)量大大多于另一個種群,不代表它們對資源需求重疊的多,A錯誤;兩個物種的親緣關系最近的不同種群,對生活環(huán)境及食物需求可能也不同,B錯誤;不同物種對食物和空間需求相同的越多,即重疊越多競爭越激烈,如果兩個物種的生活環(huán)境和食物都相同且在一個群落里,競爭非常激烈,C正確;兩個物種的生殖方式相同,不符合競爭激烈的條件,D錯誤。故選C。]3.下圖甲、圖乙分別表示在有限空間內(nèi)培養(yǎng)(或飼養(yǎng))兩種生物的實驗結(jié)果,下列相關敘述錯誤的是( )甲 乙A.豆科植物與根瘤菌的種群數(shù)量變化關系不能用圖甲表示B.噬菌體與細菌的種群數(shù)量變化關系如圖乙所示C.圖甲、圖乙分別表示的是捕食、種間競爭D.圖乙中實驗后期,曲線X代表的生物的種內(nèi)競爭加劇B [豆科植物與根瘤菌之間是互利共生的關系,圖甲表示捕食關系,不能表示豆科植物和根瘤菌之間的關系,A正確;圖乙表示“你死我活”的種間競爭關系,噬菌體與細菌之間是寄生關系,B錯誤;圖甲、圖乙分別表示的是捕食、種間競爭,C正確;圖乙后期因曲線Y代表的生物消失,曲線X代表的生物的種內(nèi)競爭會加劇,D正確;故選B。]4.(2020·江西贛州高二下月考改編)鱷魚常爬上岸來躺著不動,并張口讓一種小鳥吃口腔內(nèi)的小蟲,當敵害來臨時,鳥驚飛,鱷魚逃走。下列有關上述生物之間的關系的敘述中,不正確的是( )A.敵害與鱷魚之間可能屬于捕食關系B.鱷魚與小蟲之間可能屬于寄生關系C.鱷魚與小鳥之間可能屬于原始合作關系D.小鳥與小蟲屬于種間競爭關系D [當敵害來臨時,鱷魚逃走,敵害與鱷魚之間可能屬于捕食關系,A正確;根據(jù)題干信息“鱷魚常爬上岸來躺著不動,并張口讓一種小鳥吃口腔內(nèi)的小蟲”可知,鱷魚與小蟲之間可能屬于寄生關系,鱷魚與小鳥之間可能屬于原始合作(互惠)關系,B、C正確;小鳥吃口腔內(nèi)的小蟲,則小鳥與小蟲屬于捕食關系,D錯誤。]5.下列有關種間關系的敘述,正確的是( )A.蝗蟲啃食植物葉片屬于寄生關系B.兩種生物種群之間的捕食關系是在群落水平上進行研究獲得的C.同一區(qū)域的兩種動物之間沒有共同的食物,則二者不存在種間競爭關系D.互利共生的關系體現(xiàn)在某個種群內(nèi)的不同個體之間B [蝗蟲啃食植物葉片屬于捕食關系,A錯誤;兩種生物種群之間的捕食關系是指群落的物種之間的關系,屬于群落水平上研究的問題,B正確;同一區(qū)域的兩種動物之間沒有共同的食物,但二者在生存空間上可能存在種間競爭關系,如競爭空間、氧氣等,C錯誤;互利共生屬于種間關系,發(fā)生在不同物種生物之間,不能發(fā)生在某個種群內(nèi)的不同個體之間,D錯誤。故選B。][實驗基礎·自主學習]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)在理想的環(huán)境中,酵母菌種群的增長呈“J”型增長;在有限的環(huán)境中,酵母菌種群的增長呈“S”型增長。2.實驗步驟3.計數(shù)方法:抽樣檢測法。4.具體計數(shù)過程:先將蓋玻片蓋在計數(shù)板上,用滴管將培養(yǎng)液滴在蓋玻片的邊緣,讓培養(yǎng)液自行滲入計數(shù)室,多余的培養(yǎng)液用濾紙吸去,片刻后,待酵母菌沉降到計數(shù)室底部,將計數(shù)板放在載物臺的中央,運用樣方法計數(shù)小方格內(nèi)的酵母菌數(shù)量,再以此為根據(jù),估算試管中的酵母菌總數(shù)。[實驗關鍵·探究學習]1.實驗設計2.實驗結(jié)果與分析(1)酵母菌增長曲線圖:(2)趨勢:先增加再減少。(3)分析①增長:在開始時培養(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,出生率高于死亡率,種群數(shù)量劇增。②穩(wěn)定和波動:隨著酵母菌數(shù)量的不斷增多,營養(yǎng)消耗、pH變化、有害產(chǎn)物積累等,酵母菌死亡率逐漸升高,當死亡率等于出生率時,種群數(shù)量不再增長。③衰退:隨生存條件進一步惡化,酵母菌死亡率高于出生率,種群數(shù)量下降。3.實驗關鍵(1)操作提示①溶液要進行定量稀釋,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制片時,先將蓋玻片放在計數(shù)室上,用滴管將培養(yǎng)液滴在蓋玻片的邊緣,讓培養(yǎng)液自行滲入計數(shù)室,多余的培養(yǎng)液用濾紙吸去。④制好裝片后,應稍待片刻,待酵母菌沉降到計數(shù)室底部,再用顯微鏡進行觀察、計數(shù)。⑤結(jié)果最好用記錄表記錄,如下表所示:時間(天) 1 2 3 4 5 6 ……數(shù)量(個) ……(2)計數(shù)提示①計數(shù)原則:顯微鏡計數(shù)時,對于壓在小方格界線上的酵母菌,應遵循“計相鄰兩邊及其夾角”的原則計數(shù)。②結(jié)果異常的原因:a.統(tǒng)計結(jié)果偏小的原因:取液時未搖勻,吸取的培養(yǎng)液中酵母菌偏少;在計數(shù)時,未計邊緣的酵母菌等。b.統(tǒng)計結(jié)果偏大的原因:取液時未搖勻,吸取了表層的培養(yǎng)液;在計數(shù)時統(tǒng)計了四周邊緣的酵母菌等。(3)注意事項①測定的酵母菌種群數(shù)量是在恒定容積的培養(yǎng)基中測定的,與自然界中的種群數(shù)量變化有差異。②在進行酵母菌計數(shù)時,由于酵母菌是單細胞生物,因此必須在顯微鏡下計數(shù),且不能準確計數(shù),只能估算。③血細胞計數(shù)板必須保持干燥,否則培養(yǎng)液將不能滲入計數(shù)室。④清洗血細胞計數(shù)板的正確方法是浸泡和沖洗,不能用試管刷或抹布擦洗。沖洗干凈后不能用紗布或吸水紙擦干,應自然晾干或烘干或用吹風機吹干。[實驗應用·對點練習]1.(2020·江蘇高考)下列關于“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化”實驗的敘述,錯誤的是( )A.將酵母菌接種到培養(yǎng)液中,并進行第一次計數(shù)B.從靜置的培養(yǎng)液中取適量上清液,用血細胞計數(shù)板計數(shù)C.每天定時取樣,測定酵母菌細胞數(shù)量,繪制種群數(shù)量動態(tài)變化曲線D.營養(yǎng)條件是影響酵母菌種群數(shù)量動態(tài)變化的因素之一B [該實驗在時間上形成前后對照,因此將酵母菌接種到培養(yǎng)液中時要進行第一次計數(shù),A正確;抽樣檢測時,需將培養(yǎng)液振蕩、搖勻后取樣,B錯誤;每隔一定時間測定酵母菌細胞數(shù)量,繪制種群數(shù)量動態(tài)變化曲線,C正確;營養(yǎng)、溫度、pH、有害物質(zhì)的積累等都是影響酵母菌種群數(shù)量變化的因素,D正確。]2.(2019·全國卷Ⅰ)某實驗小組用細菌甲(異養(yǎng)生物)作為材料來探究不同條件下種群增長的特點,設計了三個實驗組,每組接種相同數(shù)量的細菌甲后進行培養(yǎng),培養(yǎng)過程中定時更新培養(yǎng)基,三組的更新時間間隔分別為3 h、10 h、23 h,得到a、b、c三條種群增長曲線,如圖所示。下列敘述錯誤的是( )A.細菌甲能夠?qū)⑴囵B(yǎng)基中的有機物分解成無機物B.培養(yǎng)基更換頻率的不同,可用來表示環(huán)境資源量的不同C.在培養(yǎng)到23 h之前,a組培養(yǎng)基中的營養(yǎng)和空間條件都是充裕的D.培養(yǎng)基更新時間間隔為23 h時,種群增長不會出現(xiàn)J型增長階段D [異養(yǎng)生物可以把有機物轉(zhuǎn)化成無機物,A正確;隨著微生物的生長繁殖,培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)不斷減少,代謝廢物不斷增加,故更換培養(yǎng)基的頻率不同可以表示環(huán)境資源量的不同,B正確;由曲線可知,a組中細菌甲在23 h前,數(shù)量增長一直很快,說明該組培養(yǎng)基中的營養(yǎng)和空間條件一直是充裕的,C正確;培養(yǎng)基更新時間間隔為23 h時,在培養(yǎng)的早期,培養(yǎng)基中的營養(yǎng)和空間資源是充足的,細菌甲種群的增長會出現(xiàn)J型增長階段,且圖中a、c曲線在早期重合,也可說明早期可出現(xiàn)J型增長階段,D錯誤。]3.溫度在15~35 ℃時,酵母菌種群數(shù)量增長較快。下表是同學們進行相關探究實驗得到的結(jié)果(單位:×106個/mL):溫度(℃) 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 第6次 第7次 第8次0 h 24 h 48 h 72 h 96 h 120 h 144 h 168 h15 1.2 3.0 3.8 4.6 4.0 3.2 2.8 2.520 1.2 5.0 5.3 4.2 2.1 1.2 0.8 0.625 1.2 5.2 5.6 4.6 2.9 1.0 0.6 0.230 1.2 4.9 5.5 4.8 2.2 1.3 0.7 0.535 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 1.3 0.8 0.6以下分析錯誤的是( )A.可以用血細胞計數(shù)板在顯微鏡下對酵母菌進行計數(shù)B.據(jù)表分析,酵母菌種群數(shù)量增長的最適溫度約為25 ℃C.不同溫度條件下酵母菌種群數(shù)量達到K值的時間不同D.每天取樣檢測一次即可,不需要固定取樣的時間D [每天取樣檢測一次即可,但需要固定取樣的時間,否則無法進行比較酵母菌在每天某一特定時間的數(shù)量的變化。]4.(多選)在一定量的酵母菌培養(yǎng)液中放入活酵母菌若干,抽樣鏡檢,如圖甲所示(圖中小點代表酵母菌)。將容器放在適宜溫度下恒溫培養(yǎng)5小時后,稀釋100倍,再抽樣鏡檢,如圖乙所示。根據(jù)實驗結(jié)果判斷,以下敘述正確的是( )甲 乙A.培養(yǎng)5小時后,酵母菌種群密度增加200倍左右B.探究酵母菌的種群數(shù)量變化可以用標志重捕法C.用血細胞計數(shù)板計數(shù)酵母菌數(shù)量時只統(tǒng)計方格內(nèi)菌體D.培養(yǎng)5小時后,酵母菌種群數(shù)量不一定達到K值AD [用血細胞計數(shù)板計數(shù)時,除統(tǒng)計方格內(nèi)菌體外還要統(tǒng)計相鄰兩邊及其頂角上的菌體,5小時前每個小格內(nèi)約有5個菌體,而5小時后每個小格內(nèi)約有10個菌體,但這是稀釋100倍后的值,所以5小時后種群密度增加200倍,此時酵母菌種群數(shù)量是否達到K值無法判斷。](1)計數(shù)方法:血細胞計數(shù)板有兩種方格網(wǎng),對于16×25的方格網(wǎng),計四角的4個中方格共計100個小方格中的個體數(shù)量;而對于25×16的方格網(wǎng),計四角和正中間的(共5個)中方格共計80個小方格中的個體數(shù)量。如圖所示。(2)計算方法:大方格長度為1 mm,高度為0.1 mm(即規(guī)格為1 mm×1 mm×0.1 mm),則每個大方格的體積為0.1 mm3(10-4 mL),故1 mL培養(yǎng)液中細胞個數(shù)=(中方格中的細胞總數(shù)/中方格中小方格個數(shù))×400×104×稀釋倍數(shù)。如圖所示是草原上某兩類生物種群數(shù)量變化的動態(tài)曲線,其中r對策生物通常個體小,壽命短,生殖力強但存活率低,親代對后代缺乏保護。K對策生物通常個體大,壽命長,生殖力弱但存活率高,親代對后代有很好的保護。由材料分析知,維持生物種群數(shù)量變化通過K對策和r對策兩種情況維持,由此形成科學思維的學科素養(yǎng)。1.一般情況下,田鼠的壽命只有兩年,幾乎全年均可繁殖,屬于r對策生物,這類生物很難消滅,在“化學防治”“生物防治”或“機械防治”三種方法中,哪種方法控制此類動物危害的技術(shù)比較科學?(科學思維)提示:生物防治。2.野馬等珍稀瀕危動物,其數(shù)量一旦低于X點就會逐漸走向滅絕,請?zhí)岢鲋辽賰煞N保護措施。(科學思維)提示:(1)改善其棲息環(huán)境,包括提供充足的食物和空間資源,控制其天敵的數(shù)量等。(2)建立動物園或人工繁育中心,為該瀕危動物提供最后的生存機會。(3)消除兩個種群之間的空間屏障,便于兩地種群之間進行基因交流,以保護該瀕危動物種群的基因庫。[課堂小結(jié)]知 識 網(wǎng) 絡 構(gòu) 建 核 心 語 句 背 誦1.在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競爭物種等條件下,種群數(shù)量呈“J”型增長,數(shù)學模型為Nt=N0λt。2.正常情況下,自然界的資源和空間是有限的,種群數(shù)量會呈“S”型增長。3.一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量,又稱K值。4.種群的延續(xù)需要有一定的個體數(shù)量為基礎。1.下列與種群數(shù)量模型有關的敘述,錯誤的是( )A.數(shù)量增長曲線比數(shù)學公式更能直觀地反映種群數(shù)量的增長趨勢B.構(gòu)建相應的模型后需通過實驗或觀察等進行檢驗或修正C.“J”型曲線的條件是食物和空間充裕、氣候適宜、沒有敵害等D.Nt=N0λt中λ的含義是種群增長率D [數(shù)學公式能準確反映種群數(shù)量的變化但不夠直觀,而數(shù)量增長曲線更能直觀地反映種群數(shù)量的變化趨勢,A項正確;構(gòu)建相應的模型后需通過實驗或觀察等進行檢驗或修正,如當數(shù)學公式這個模型構(gòu)建出來后,可以進一步算出相關的具體數(shù)值,再繪制出坐標曲線圖,曲線圖可以更直觀地反映出種群數(shù)量的變化趨勢,B項正確;“J”型曲線是在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等理想條件下的數(shù)量增長,C項正確;Nt=N0λt中λ的含義是該種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的倍數(shù),D項錯誤。]2.(多選)關于圖中種群數(shù)量變化的說法,錯誤的是( )A.種群數(shù)量“J”型增長曲線只有在理想條件下才能出現(xiàn)B.種群數(shù)量呈“S”型增長過程中,種群數(shù)量達到K值之前是“J”型增長C.自然狀態(tài)下種群數(shù)量達到600時,種群的增長率為0D.環(huán)境條件變化時,種群的K值不發(fā)生相應變化BD [種群呈“S”型增長過程中,在達到K值之前由于環(huán)境阻力的存在,種群增長曲線不是標準的“J”型;K值時出生率等于死亡率,種群數(shù)量不變,此時種群增長率為0;環(huán)境條件變化時,種群的K值也會發(fā)生相應變化。]3.某同學在進行探究“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗中,根據(jù)實驗的結(jié)果繪制出了如圖所示的酵母菌種群數(shù)量變化曲線圖,下列有關實驗分析錯誤的是( )A.在酵母菌種群數(shù)量增長的不同階段,可能具有相同的增長速率B.當種群數(shù)量達到K值時,其年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型C.de段種群的增長速率為負值,其主要原因是營養(yǎng)物質(zhì)的缺乏D.本實驗中不存在對照,統(tǒng)計酵母菌個體數(shù)常用抽樣檢測法D [在酵母菌種群數(shù)量增長的cd段,增長速率接近0,A正確;當種群數(shù)量達到K值時,其年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型,出生率等于死亡率,B正確;de段種群的增長速率為負值,其主要原因是營養(yǎng)物質(zhì)的缺乏,C正確;本實驗屬于時間上的自身相互對照,酵母菌個體數(shù)常用抽樣檢測法獲得,D錯誤。]4.向某天然牧場引入良種肉牛100頭,任其自然放養(yǎng),自然繁殖。如圖表示種群數(shù)量增長速率隨時間變化的曲線,下列敘述正確的是( )A.在t0~t2時間內(nèi),種群數(shù)量呈“J”型增長B.若在t2時種群的數(shù)量為N,則在t1時種群的數(shù)量約為N/2C.捕殺肉牛的最佳時期為t1時D.在t1~t2時,該肉牛的種群數(shù)量呈下降趨勢B [在t0~t2時間內(nèi),種群數(shù)量呈“S”型增長;t2時種群數(shù)量達到環(huán)境最大容納量,即K值,所以t1時種群的數(shù)量約為N/2;捕殺肉牛的最佳時期為t1之后;在t1~t2時,種群增長速率下降,但種群數(shù)量仍然上升。]5.用一定量的培養(yǎng)液在適宜條件下培養(yǎng)酵母菌,其數(shù)量隨時間變化情況繪制如圖甲,a表示每3 h換一次培養(yǎng)液的培養(yǎng)曲線,d表示不更換培養(yǎng)液的培養(yǎng)曲線。甲乙(1)曲線a表示種群呈“________”型增長。理論上講,呈現(xiàn)這種增長模型的條件是________________、____________、________等。(2)曲線d表示的增長為“________”型增長。屬于這種增長模型的種群隨種群密度(個體數(shù)量)的增加,種群的增長速率的變化是______________________。當種群個體數(shù)量達到最大值的一半時,種群的增長速率達到________。(3)在實際情況下,塔斯馬尼亞綿羊種群增長情況如圖乙所示,說明在自然界中,種群數(shù)量變化會出現(xiàn)________現(xiàn)象。[解析] (1)曲線a對應的酵母菌種群,在每3 h更換一次培養(yǎng)液的情況下,處于理想狀態(tài),呈“J”型增長。呈現(xiàn)“J”型增長的種群必須處在食物和空間條件充裕、氣候適宜和沒有敵害等條件下。(2)曲線d對應的種群,由于不更換培養(yǎng)液,生活條件受到限制,呈“S”型增長。呈“S”型曲線增長的種群的增長速率先增后減,最后為零,其在種群個體數(shù)量達到環(huán)境容納量的一半時達到最大。(3)題圖乙顯示種群數(shù)量達到K值時并非固定不變,而是在K值附近波動。[答案] (1)J 食物和空間條件充裕 氣候適宜 沒有敵害 (2)S 先增大,再減小,最后為零 最大 (3)波動 展開更多...... 收起↑ 資源列表 蘇教版高中生物選擇性必修2第1章探究實踐探究培養(yǎng)液中某種酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化學案.doc 蘇教版高中生物選擇性必修2第1章第1節(jié)第1課時種群特征學案.doc 蘇教版高中生物選擇性必修2第1章第1節(jié)第2課時種群數(shù)量變化的數(shù)學模型學案.doc 蘇教版高中生物選擇性必修2第1章第2節(jié)影響種群特征的生態(tài)因子學案.doc 蘇教版高中生物選擇性必修2第1章第3節(jié)種間關系學案.doc 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫