2019高中生物 第4章 种群和群落能力导学案（打包4套）新人教版必修3.zip

1第 1 节 种群的特征目标导航学习要求1．列举种群的特征，并运用样方法调查种群密度。2．解释种群的数量变化，并尝试建立数学模型。3．描述群落的结构特征。4．阐明群落的演替。知识网络课前导读学习准备一、种群的概念在一定自然区域内的 生物的全部个体。二、种群的特征1．种群密度⑴概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数，是种群最基本的 特征。⑵调查方法： 、 。2．出生率和死亡率⑴概念： 新产生或死亡的个体数目占种群个体 比率。2⑵意义：是决定种群大小和 的重要因素。3．迁入率和迁出率：单位时间内迁入和迁出的个体占该种群个体 的比率。4．年龄结构⑴概念：一个种群中 个体数目的比例。⑵类型： 、 、 。⑶意义：可预测 的变化趋势。5。性别比例：种群中 的比例。三、用样方法调查植物的种群密度取样的关键是做到 。常用的方法有： 和 。破疑解难一、 种群概念及其实质1．种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。一个种群中有不同年龄的个体；一个种群中可能有外表不同的个体；种群是宏观、群体水平上研究生物的基本单位，种群不等于个体简单累加，种群内个体之间通过特定关系构成一个整体，表现出个体不具备的特征；个体生命有限，而种群一般不会因为个体的消失而消失；同一区域中往往生活着多个生物种群，不同的种群之间构成一个相互依赖，相互制约的群体；种群是物种存在的具体形式；种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位。二、 种群密度的取样调查方法1．实习原理：种群密度是指单位空间内某种群的个体数量。在一般情况下，逐一计数某个种群的个体总数是困难的。常常用取样调查法来估计整个种群的种群密度。也就是在被调查种群的生存环境内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度2．常用方法植物多采用“样方法” ；动物一般采用“标志重捕法”三、 “用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度”的有关问题这种方法是在原形示范和具体指导下，让学生完成尝试、模仿性的操作。应尽可能创造条件，让学生在真实的环境中，按照教材探究活动指导的要求动手操作。31、提出问题在着手调查之前，要明确调查的目的，确定探究的问题，带着问题进行调查。这就需要事先对调查区域有所了解。例如，调查区域的环境情况如何？有哪些生物种类？哪些因素影响区域内植物的生长和分布？等等。不做到这一点，就难以理解调查结果，也难以与其他的观察结果进行比较。一般需要了解的因素有：地理位置、环境类型、生物种类和分布情况、气候因素及其他与研究相关的细节，如人为因素、污染程度等。只有通过认真的观察，才能真正发现有意义的问题，进而提出有研究价值的问题。2、制订计划本课题的计划主要是围绕着如何确定“样方”来制订，也即为了获取真正具有代表性样本的信息。有代表性样本的一般原则应该是：随机取样、样本数量足够大、取样过程没有主观偏见等。在自然环境下，生物的生长与分布往往是多种多样的，这就决定了取样的方式不能单一。一般而言，取样需要考虑的是：样方的定位、样方的大小、样方的数量等问题。就均匀分布的情况而言，只要采取简单的随机取样方法即可，因为种群中每个个体都有相等的被选择机会；而对于其他的分布情况（如系统分布、分层分布、梯度分布等） ，采取简单的随机取样方法未必能获得有代表性的样本。为了避免简单随机取样方法的不足，可以采用分层随机取样法，即将区域分为若干亚区域，然后在亚区域上进行随机取样。样方大小应视调查对象的大小和分布情况而定。显然，在森林中对某种树的调查与在草地上对某种草的调查的样方大小是不同的。一般而言，对于分布不规则的种群，多个小样方取样比少数大样方取样效果更好。样方的数量越多，整体取样花费的时间、精力就越大。为了提高取样的效率，人们总结了一些系统取样的经验，如五点取样法和等距取样法，等等。此外，制订计划还应当包括团队如何合作以提高工作效率。团队合作是开展本项活动的重要目的之一，在活动之前教师要强调团队合作的重要性；在活动过程中教师要留意各组团队合作的情况，对其计划性、协调性、有效性等作出评判。3、实施计划在实施调查的过程中，根据植物的分布和地形情况，做到简便、合理地选择样方并统计样方中的个体数量是本项活动的重点。为了便于学生在实地选择样方，教师可以事先将研究的调查区域绘制成平面图提供给学生，让他们先在平面图上定好样方，再根据既定的方案在实地确定样方。4在统计样方中个体数量时，遇到的问题之一是边缘效应，即如何处理样方边缘上的个体。一般而言，样方顶边、左边及左角处的个体统计在内，其他边缘不作统计。4、结论统计好样方中个体数量后，求得样方种群密度的平均值，该平均值即为调查区域该种群密度的估计值。应结合调查区域的相关情况，对该估算值作出生物学的解释。总结四、种群四大特征及内在联系1．概念：在一定空间和时间内的同种生物个体的总和2．举例：一个池塘里的全部鲫鱼；一块棉田重的所有棉蚜；一片森林中的全部杨树。3．特征⑴ 种群密度 概念：单位空间内某种群的个体数量。例如养鱼池中每立方米的水体内非洲鲫鱼的数量特点：不同物种的种群密度往往差异很大。同一物种种群密度在不同环境下也有差异⑵ 年龄组成 概念：指一个种群中各年龄期的个体数目 类型类型 种群构成特点 发展趋势增长型 幼年个体很多，老年个体很少 种群密度会越来越大稳定型 各年龄期的个体数目比例适中 种群密度在一段时间内保持稳定衰退型 老年个体很多，幼年个体很少 种群密度会越来越小5如图增长型 稳定型 衰退型⑶ 性别比例 概念：指雌雄个体数目在种群中所占的比例 类型：雌雄相当：多见于高等动物，如黑猩猩雌多于雄：多见于人工控制的种群，如鸡雄多于雌：多见于营社会性生活的昆虫，如白蚁⑷ 出生率和死亡率 出生率：指种群中单位数量的个体在单位时间内新产生的个体数目死亡率：指种群中单位数量的个体在单位时间内死亡的个体数目 综上所述，影响种群数量变化的因素如下经典例题例 1．下列环境中的生物，属于种群的是 A．一个公园中的花卉 B．一个牧场里的家畜 C．一条河里的鱼 D．一个蜂巢里的蜂 解析：考查种群的概念和种群与群落的区别。解答此题，要求全面理解种群、群落的概念及区别。种群是一定区域内同种生物中许多个体的总和，群落则是各个生物种群的集合体，范围比前者大，属较高的结构层次。选项 A、B、C 所指均是群落的一部分，而不是全部。 答案：D 6评注：种群概念把握两个要点：一是同种个体，二是同一区域。例，一菜地中的全部白萝卜，就是一个种群；而一菜地中的全部蔬菜，既不是种群，又不是群落。解答此类题目，一定要紧扣两个知识要点。 例 2．按一对夫妇两个孩子计算，人口学家统计和预测，墨西哥等发展中国家的人口翻一番大约需 20～40 年、美国需 40～80 年、瑞典人口将会相对稳定、德国人口将减少。预测人口的这种增减动态主要决定于 A．种群数量和密度 B．种群年龄结构 C．种群性别比例 D．出生率和死亡率 解析：人口出生率和死亡率是影响人口增减的主要因素。如果出生率大于死亡率，人口呈现增长趋势，因此出生率和死亡率是影响人口动态的直接因素，但不是决定因素。对一个种群数量动态的预测，决定于该种群的年龄结构构，一个年轻个体占优势的种群，它预示着种群将有很大发展，因为这样的种群，进入生殖年龄的个体会越来越多，是一个急剧增长的年龄结构。如果各年龄组成比例个体相等，老年组个体略小，则属稳定型。目前大多数发展中国家，人口的年龄结构属于急剧增长型；美国反缓慢增长型；德国属衰退型。因此本题涉及的人口增长动态是由年龄结构的特点所决定的。 答案：B 实践探究一、选择题1．下列不属于种群的是A．一个池塘中的全部鲤鱼 B．一片森林中的全部山毛榉C．一块棉田中的全部蚜虫 D．一片草原上的全部生物2．下面关于种群的叙述不正确的是A．种群中的个体之间可相互交配繁殖 B．一个种群由许多同种个体组成C．种群的个体数量是经常变动的 D．种群内的个体间常因空间和食物发生竞争3．决定种群个体数量变动的因素，主要是①种群密度和出生数量、死亡数量 ②年龄组成和性别比例 ③出生率和死亡率④迁出和迁入数量A．①② B．②③ C．③④ D．④① 4．某种群中年轻的个体非常多，年老的个体很少，这样的种群密度会A．越来越大 B．相对稳定 C．越来越小 D．绝对不变75．我国的计划生育政策为“提倡一个夫妇只生一个孩子” ，从种群特征看，这种措施直接调节A．种群密度 B．年龄组成 C．性别比例 D．出生率二、简答题1．下图为种群的年龄结构图，请据图回答：（1）图中 B 表示稳定型，A 表示_________型，C 表示________型。（2）B 型的年龄结构特征是______________。（3）A 型的种群密度的发展趋势是_________________.（4）C 型种群密度的发展趋势是________________. 2．在对某地麻雀的种群密度的调查中，第一次捕获了 50 只麻雀，将这些麻雀腿上套上标志环并放掉，数日后，又捕获麻雀 40 只，其中有标志环的为 10 只。该地区约有多少只麻雀__________。达标测评一、选择题1．有一位学者正在研究某种鸟的季节性迁徙行为，他研究的对象从生态学水平看属于A．生态系统 B．群落 C．个体 D．种群2．下图是一个种群的年龄分布图。哪个种群绝灭的机会最大A B C D3．有一块草原上，有 8 户牧民，每户牧民各养了一群羊，其中，有 6 户养的绵羊，有两户养的山羊，这 8 群羊是 A．一个群落 B．一个种群C．两个种群 D．八个种群4．有一个自然村落南北各有一口池塘，这两口池塘中生活着8A．一个鲫鱼种群 B．两个鲫鱼种群C．一个家鱼群落 D．两个家鱼群落5．利用人工合成的性引诱剂诱杀棉铃虫中的雄性个体，则该种群的密度会A．明显增大 B．明显减小C．相对稳定 D．先增后减二、简答题蜜蜂是一种社会性昆虫，一个蜂群中生活着一只蜂王、少数雄蜂和众多工蜂。蜂王的主要职责是产卵，雄蜂同蜂王交尾，工蜂负责采集花粉、酿造花蜜、建造蜂房、饲养幼蜂、防御敌人等。蜂王和工蜂都是由受精卵发育而成，受精卵是发育为蜂王还是发育为工蜂，主要决定于幼虫食用蜂王浆时间的长短；未受精的卵细胞发育成雄蜂。请回答：（1）一个蜂群内的蜂王、雄蜂和全部工蜂在生物学上称为 。（2）同样是受精卵，有的发育为蜂王，有的发育为工蜂，这一事实说明：生物的性别除受遗传物质控制外，同时还受 的影响。（3）蜂王、雄蜂和工蜂的作用虽然各不相同，但共同生活在一起，这种现象在生物学上称为 。（4）许多将要孵出的幼蜂中，通常有多只将发育成蜂王（即“王储” ） ，但是最先孵化出来的那只蜂王出来后的第一件事，就是将那些即将孵出的“王储”杀死在“襁褓”之中，这种现象在生物学上称为 。拓展延伸[提出问题] 用模拟捉放法调查动物种群密度。材料用具：绿豆一包，红豆 100 粒，大小烧杯各一个。[探究过程]轻松阅读旅鼠的集体自杀据记载，在 1868 年春的一天，晴空万里，阳光灿烂，一艘满载旅客的航船行驶在碧波荡漾的海面上，突然，人们发现在远离挪威海岸线的海中，有一大片东西在蠕动。原来是一大批旅鼠在海中游泳，一群接着一群，从海岸边向海中游来。当游在前面的旅鼠体力用尽后便溺死海中，紧随其后的旅鼠仍奋不顾身继续前进，直到溺死为止。事后，海面上漂9浮着数以万计的旅鼠尸体。时至今日，这种现象仍屡有发生。有人认为，旅鼠的集体自杀，可能与种群密度太高有关。旅鼠有独居的习性，当其种群密度太高时，它们便会变得异常兴奋和烦躁不安，再加上得不到充足的食物和生存空间，只好奔走他乡，但也有很多实事并不支持这一观点。旅鼠究竟为什么自杀？科学家们虽然进行了大量的观察和研究，却仍然众说纷纭，莫衷一是，提不出一个令众人信服的解释来。10第 4 章 种群和群落第 1 节 种群的特征1第 2 节 种群的数量变化学习导读学习准备一、 种群数量变化的研究方法1． 构建数学模型的一般步骤（1）观察研究对象， ；（2）提出 ； （3）根据实验数据，用适当的 表达；（4）通过实验或观察，对模型进行 。2．优点与数学方程式相比，它更直观的反映出种群数量的增长趋势。三、种群数量增长的曲线1．种群数量增长的“J”型曲线（1）理想条件： 条件充足、气候适宜、没有敌害等。（2）数学公式： 。（3）曲线变化：2．种群数量增长的“S”型曲线（1）有限条件：自然界的 是有限的。（2）概念：种群经过一定时间的增长后，数量 的增长曲线。（3）K 值：又称 ，在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群。（4）曲线变化：三、种群数量波动和下降的原因是 、 、天敌、传染病等。2破疑解难一、 建构种群增长模型的方法1．意义：数学模型是联系实际问题与数学规律的桥梁，具有解释、判断和预测等重要功能。在科学研究中，数学模型是发现问题、解决问题和探索新规律的有效途径之一。2．步骤：⑴ 观察研究对象是为了发现问题、探索规律。“细菌每 20 分钟分裂一次”便是通过大量观察和实验得出的结论；⑵ 合理提出假设是数学模型成立的前提条件，假设不同，所建立的数学模型不同，“细菌义指数函数增长”便是合理的假设；⑶ 运用数学语言进行表达。即数学模型的表达形式“N t=N0. λ t” （N 为种群的大小，t 为时间，λ 为种群的周限增长率）,也可以用更直观的曲线“J”型曲线表示⑷ 对模型进行检验和修正。二、种群的数量变化1．类型：种群的数量变化包括种群的“J”型增长、“S”型增长、波动和下降。应当注意的是，这四种情况之间的内在联系：在理想的无限环境中，即资源和空间十分充足，没有天敌和其他灾害等，种群数量会呈“J”型增长；而在自然界，资源和空间总是有限的，因此，即使出现“J”型增长，也不可能持续很久，经过一定时间的增长后，数量会在“K”值左右趋于稳定，这种增长模型为“S”型增长；在有限环境中，种群数量是否都能在“K”值维持稳定呢？不是的，由于气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，大多数种群的数量总是在波动的，在不利条件下，甚至会出现持续的下降乃至消亡。“种群数量的波动和下降”，注意影响种群数量的主要因素：内部因素（出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄结构和性比等特征，是种群统计学的重要特征，它们影响着种群的动态。）；外部因素（食物、天敌、气候）。地球的容纳量是有限的，食物、水和空间是影响人口多少和增长率的限制因素。自然界中多数生物种群都已达到稳定期，总体上看，许多种群的种群数量一般不再增长，而是波动或变动。2．意义：研究种群的数量变化规律，不仅能够有一定的理论意义，而且具有重大的实际意义。例如，在对待鱼类的捕捞问题上，人们总是希望每年既能捕到较多的鱼，又不危及鱼类种群以后的持续生存，也就是希望长期获得较高的鱼产量。这就需要研究捕捞量和种群数量变化之间的关系，调查种群的现有数量，对种群的数量变化作出预测等。因此，中秋的数量变化规律是种群研究的核心问题。三、存活曲线31．含义：存活曲线是表示一个种群在一定时期内存活量的指标，也是衡量种群增长的基本参数。2．类型：⑴ Ⅰ型：曲线呈凹型，幼年期 死亡率很高，一旦活到某一年龄后，死亡率低且稳定。藤壶的存活曲线接近Ⅰ。⑵ Ⅱ型；曲线呈对角线，各年龄段死亡率相等。例如，水螅、一些鸟类和小型哺乳动物。⑶ Ⅲ型：曲线呈凸型，表示接近生理寿命前只有少数个体死亡，达到生理年龄后，短期内几乎全部死亡。例如，大型兽类和人类的存活曲线。3．意义：存活曲线以环境条件和对有限资源的竞争为转移。例如，人类的存活曲线因营养、医药卫生条件不同有很大的变化。如果环境变得适合，死亡率变得很低，种群就会突然爆发。不少农业害虫就是这种情况。研究存活曲线可以判断各种动物种群最易受伤害的年龄，而加以人为的有效控制这一种群的数量，以达到造福人类的目的。如可以选择最有利时间打猎或进行害虫防治。四、探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”提出问题：作出假设：实验原理：1．酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下能产生较多的 CO2，在无氧条件下产生酒精和少量 CO2。2．在理想的无限环境中，没有天敌和其他灾害，酵母菌种群呈“J”型增长，自然界中资源和空间总是有限的，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。进行实验：1．将 10mL 无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。2．将酵母菌接种入试管中的培养液。3．将试管放在 25℃条件下培养。4．每天取样计数酵母菌数量。45．分析数据，画出曲线。表达和交流探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”，是一项有着多方面意义和价值的探究活动：（1）通过亲自研究一个真实的种群，加深对种群数量变化知识的理解；（2）尝试用数学模型解释种群数量的变化；（3）运用抽样检测的方法；（4）运用显微观察和微生物培养的方法；（5）培养收集、整理、分析数据的能力；等等。这项探究在写法上给学生留出了较大的自主探究的空间，包括作出假设、讨论探究思路、制定计划、实施计划等。经典例题例 1．科研人员对海洋某种食用鱼进行研究，得出了种群数量的变化曲线，如图所示。分析图示，回答问题： ⑴ 在 点时，种群补充量最大，点表示种群的环境容纳量（K 值） 。⑵ 该图所示的原理在海洋生物捕捞中的指导意义是 。分析：本题考查种群增长“S”型曲线在实践中的应用。⑴根据图示可知该海洋鱼类的增长近似“S”型。在曲线 b 处，个体增长最快，对种群的补充里最大；在 d 点处种群增长速率几乎为 0，个体数量接近 K 值，这时的种群数量最大。⑵从曲线的变化规律可确定捕捞量，实现可持续发展。答案：⑴ b d⑵可以根据中取得变化规律以及环境容纳量，确定最适捕捞量，实现每年既能捕到比较多的鱼类，有补危机海洋鱼类种群以后的持续生存，实现可持续生产。例 2．自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。在下列有过种群“S”型增长的正确说法是 A． “S”型增长曲线表示种群数量和食物的关系B．中期增长率在各阶段是不同的C． “S”型增长曲线表示种群数量鱼时间无关D．种群增长不受种群密度制约分析：此题主要考查对种群增长的“S”型曲线及种群增长率的理解。解题时应注意：5（1）种群增长曲线是种群数量对于时间的函数关系曲线；（2）种群增长率是在单位时间内的种群数量变化，这在“S”型曲线上表现出各阶段的不同；（3）自然条件下，会由于种群密度的增加导致生活资源的个体占有量减少，使种群出生率下降、死亡率增加，这是“S”型曲线形成的重要原因，说明种群增长受种群密度的制约。答案：B实践探究一、选择题1．右图表示接种到一定溶积培养液中的酵母菌的生长曲线图，曲线中表示由于有限空间资源的限制使种内斗争最为剧烈的是 A．CD 段 B．DE 段C．EF 段 D．FG 段2．在下列哪种条件下，种群可能呈“J”型增长 A．当食物受到限制时B．在物种适宜的环境中，食物开始出现不足，但远不至于影响到该物种在这里生存C．在一个没有捕食者的生态系统中D．在实验室内的实验条件下3．池塘养鱼时，为保护池塘生态系统和长期保持较高的产鱼量，应采取的最佳方案是A．大量增加饵料的投入量 B．大量增加鱼苗的投入量C．及时、适量的捕捞成鱼 D．限制捕鱼4．下列影响种群数量变化的决定因素是A．迁入率和迁出率 B．种群大小C．年龄组成 D．性别比例5．下列不能直接影响种群数量变化的是A．年龄组成和性别比例 B．人类活动C．生物的生长和发育 D．营养和空间条件二、 简答题下图是某一动物物种迁入一个适宜环境后的增长曲线图，请回答：⑴ 图中的增长曲线是___________形，表示 K 值的一点是_________。⑵ 图中表示种群增长速度最快的阶段是___________。6⑶ 迁入种群第 2 年后，增长明显加快的原因主要是_______________。⑷ 第 8 年后，种群数量趋于稳定，阻碍种群继续增长环境因素主要有哪些：_____________。达标测评一、选择题1．一个新的物种进入某地后，其种群数量变化，哪一项是不正确的A．先呈“S”形增长，后呈“J”形增长B．先呈“J”形增长，后呈“S”形增长C．种群数量达到 K 值以后会保持稳定D．K 值是环境条件允许的种群增长的最大值2．如果一个种群的密度愈来愈小，下列选项中与之无关的是A．种群处于衰退期B．种群内雄性趋于不育C．种群死亡率超过出生率D．群落结构太复杂3．下列关于种群的叙述不正确的是A．种群的个体之间可以相互交配繁殖B．一个种群由许多个同种个体组成C．种群的个体数量是通常保持相对稳定D．种群内的个体间常因空间和食物发生竞争4．脊椎动物在自然界长期存在的基本单位是A．个体 B．成对（♀♂） C．种群 D．群落5．某鼠种群被高速公路分隔成 A、B 两个种群，A 区因建化工厂而环境剧变，污水横流，B区地势较高无变化，经数十年后，种群 A 的进化速率很可能A．比 B 慢 B．比 B 快C．与 B 相同 D．开始比 B 慢，后来比 B 快76．下列对种群概念的正确叙述是A．不同地域中同种生物个体的总称B．同一地域中同种生物个体的总称C．一个湖泊中各种鱼类的总称 D．一个生态环境中有相互关系的动植物7．下列关于生物种群出生率和人口出生率的叙述，不正确的是A．生物种群的出生率是指单位数量的个体在单位时间内新产生的个体数目B．人口出生率是指单位数量的人口在单位时间内新出生的人口数目C．影响人口出生率和生物种群出生率的因素完全相同D．影响人口生率和生物种群出生率的因素有很大区别二、简答题1．某市（包括郊区）每年都定期进行一次全市性的投放毒饵的灭鼠活动，试分析填表：城区老鼠种群 效区老鼠种群种群密度 灭鼠 3 周后死亡率 年龄组成 出生率 灭鼠 9 个月后迁入率 “打洞”的本领 躲避敌害的能力 2．20 世纪 30 年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。环颈雉引入该岛的增长曲线于下图：环颈雉引入该岛的增长曲线为______________，环须雉的种群数量的 K 值是__________，在 1937～1942 年，环须雉的增长曲线相当于______________。拓展延伸8调查某草原田鼠数量时，在设置 1 公顷的调查区内放置 100 个捕鼠笼，一夜间捕获鼠32 只，将捕获的鼠标记后在原地释放，数日后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼，这次共捕获 30 只，其中有上次标记的个体 10 只，请回答下列问题：（1）若该地区田鼠种群个体总数为 N，则 N= 只A．30 B．32 C．64 D．96（2）要使上面所计算的种群个体总数和实际相符，则在调查期必须满足的两个条件是A．有较多个体迁出调查区B．调查区内没有较多的个体死亡C．调查区内没有较多的个体出生D．有较多的个体迁入调查区（3）若某种群有成鼠 a 只（计算时作为亲代） ，每只雌鼠一生产仔 16 只，各代性别比例均为 1:1，子代幼鼠均发育为成鼠，所有个体的繁殖力均相等，则从理论上计算，第 n 代产生的子代数为 A．a×8 n－1 B．a×8 n+1 C．a×8 n D．a×8 n－2 （4）若将雌雄成鼠各若干只，放在大小一定的笼内饲养，让它们交配繁殖，且供给充足的饵料和水，则笼内鼠数量变化和饲养时间之间的关系应是右图曲线 。轻松阅读老鼠的毁灭研究人员把 8 只老鼠放进一个大铁盒中，4 雄 4 雌配成对。每个老鼠家庭都有宽松独立的房间。研究人员允许这些老鼠无节制的进行繁殖。假如是在自然界中，老鼠会自动将鼠数控制在一个范围之内。然而，铁盒子里的条件太好了，没有严寒酷暑，食物应用尽油，所以，繁殖的成活率差不多是百分之百。很快，铁盒子里就有了 660 只老鼠。越来越多的老鼠组成一个个单独的社会集团，俨然一个个小国家。当小老鼠试图加入这些集团时，就遭到大老鼠的拒绝。这些小老鼠就处于社会集团的外部，它们变得极其残暴，相互攻击，相互残杀，弄得个个伤痕累累。同时，加入了社会集团的老鼠继续繁殖，在这本来已经很拥挤，而且充满敌意的环境中，又有了 1600 只老鼠出生了。于是，当这些老鼠长大后，它们大都不会繁殖了。因为，当它们想要交配时，这一行为很快被其他老鼠阻止了。9这样毫无控制地繁殖，两年后，老鼠已不再是老鼠了，研究人员称之为非老鼠。这些非老鼠表现很异常，因为没有足够的地方居住，它们的社会组织被破坏了，它们不再彼此交配，它们所能做的就是吃食、喝水。它们无法学会为征服雌老鼠而进行竞争，甚至连交配也忘记了，它们变得非常沉默、懒惰，对周围的环境几乎没有一点兴趣。它们已没有了一点活力，已经丧失了活下去的欲望。到最后，老鼠已经老的不能再繁殖小老鼠了，便开始一只一只死去，直到全部毁灭。科学家们做了若干次这样的实验，每次都会得出相同的结果，无一例外。10第 2 节 种群的数量变化1第 3 节 群落的结构课前导读学习准备一、群落的概念及物种组成1．概念：同一 聚集在一定区域中各种生物 的集合。2．物种组成：群落 是区别不同群落的重要特征。⑴ 丰富度：群落中 树木的多少。⑵ 特点：不同群落 不同。二、群落的种间关系及结构1．种间关系⑴ 捕食：一种生物以另一种生物为 ，如下图 （填序号） 。⑵ 竞争:① 两种或两种以上生物相互争夺 和 等，如下图 。② 结果：相互抑制或一方占优势，另一方处于劣势甚至 。⑶ 寄生：一种生物（寄生者）寄居于另一种生物（寄主）的体内或 ，摄取 的养分以维持生活，如下图 。⑷ 互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存， ，如下图 。 2．群落的结构⑴ 垂直结构：在垂直方向上，大多数群落具有明显的 现象。⑵ 水平结构：受各种因素影响，不同地段分布着 的种群，同一地段上种群密度也有，常呈 分布。破疑解难2一、种群和群落的比较种群和群落都强调一定自然区域中的生物成分。1．种群专指这个区域内的同种生物个体之和，而群落则泛指生活在此区域内的所有动物、植物及微生物，因此群落囊括了该区域的所有种群。2．种群内的不同个体通过种内关系组成一个有机整体，群落的研究范围则是种间关系。3．种群具有种群密度、出生率和死亡率、年龄组成、性别比例等特征；群力是生物种群组合成的更高层次的群体，具有物种多样性、种间关系、优势种、群落结构等基本特征。二、群落结构的分析1．群落结构是指群落中各个生物种群分别占据不同的空间，包括垂直结构和水平结构。2．群落的垂直结构生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象。植物的分层分布与光照强度、温度有关。森林群落中的光照强度总是随着高度的下降we 逐渐减弱。乔木层…………接受全光照灌木层…………接受全光照的 10﹪草本层…………仅利用 1﹪——5%的光照3．群落的水平结构在水平方向上，由于光照强度、地形、温度等因素的影响，不同地段分步着不同的生物种群，有镶嵌分布的现象。4．由“1”和“2”对群落垂直结构及水平结构的分析可得出以下结论：⑴ 生物的垂直结构和水平结构都与环境中光照强度、温度等因素有关，垂直结构和水平结构的具体表现都是长期自然选择基础上形成的对环境的适应。⑵ 生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源的充分理由。5．生物群落的其他特点⑴ 生物群落具有物种的多样性；⑵ 具有一定的优势物种；3⑶ 群落内不同种群之间具有典型的食物关系。三、种间关系1． 捕食：一种生物以另一种生物为食物，如下图①。如羊和狼；狼与兔；青蛙与昆虫等。⑵ 竞争:① 两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等，如下图③。如牛玉羊；农作物和杂草；大草履虫和双小核草履虫等。② 结果：相互抑制或一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡。⑶ 寄生：一种生物（寄生者）寄居于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活，如下图④。如蛔虫与人；菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌等。⑷ 互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利，如下图②。如地衣；大豆于根瘤菌等。 四、探究“土壤中小动物类群丰富度的研究”1．通过本探究活动，能够从种群的组成上描述群落的恶结构特征。2．注意事项⑴ 从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。⑵ 尽可能多的收集小动物。⑶ 同样营养土壤多组同学进行统计比较。⑷ 识别命名要准确。3．得出结论：组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度也是不同的。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构越复杂。经典例题例 1．下面的实例中，能构成群落的是A．亚马逊河谷的热带雨林4B．大兴安岭的红松林C．无菌培养基污染后长出的共生菌D．无菌培养基上接种后长出的大肠杆菌菌落分析：群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。群落是生物种群的集合体，强调异种生物相互之间有规律的联系，属于种间关系，范畴要比种群大。热带雨林和红松林包括多种生物，同时又无机自然环境，超出了生物群落的范畴。而无菌培养基上接种后长出的大肠杆菌菌落，由于物种单一，则只能称为种群。污染后的共生菌落是由不同种的细菌构成的，可视为一个小的群落。划定群落必须满足以下两个条件：（1）划定地域范围，可大可小；（2）本区域内的全部生物。答案：C例 2．自然界中，生物种内及种间是相互作用、相互影响的，下列观点不正确的是A．鸽群较大时被苍鹰捕食的概率降低B．鲈鱼有时捕食鲈鱼的幼鱼，这有利于鲈鱼种的维持C．自然界中的猴群经过斗争建立了优劣等级制度，并依次占据资源，这对种的保持时有利的D．自然界的物种间捕食对一个物种有利，但会使另一个物种消失分析：鸽群较大时，由于种内互助，被苍鹰捕食率会降低。当鲈鱼出生率高时，鲈鱼会捕食鲈鱼的幼鱼，从而使鲈鱼的种群密度相对稳定，有利于鲈鱼种的维持。猴群通过种内斗争建立了等级制度，获胜的能拥有充足的资源，从而有利于生存和繁衍。物种间的捕食对捕食者有利，但对被捕食者来说也是有利的，因为被吃掉的往往是一些弱病群体，从而使生存者能够获得更队的生活资源。答案：D实践探究一、选择题1．下列生物之间竞争最激烈的是A.蛙与昆虫 B.狼与兔 C.狮子与斑马 D.野兔与鼠2．右图表示鹞鹰攻击不同鸽群时取得成功的概率，也能表示鸽群防御能力的大)①单独的鸽子比在鸽群中的鸽子被鹞鹰抓住的频率更小②鹞鹰攻击较大的鸽群时，不太容易成功③鹞鹰只攻击单独的鸽子5④攻击成功的几率与鸽群的数量成反比以上说法正确的是A．①③ B．①④ C．②④ D．②③3．下图为植物群落生长的分层现象，对此现象解释，不正确的是 A．分层现象是植物群落与环境条件相互联系的一种形式B．决定这种现象的环境因素除光照外，还有温度和湿度等 C．种植玉米时，因植物群落分层现象的存在，所以要合理密植D．在农业生产上，可以充分利用这一现象，合理搭配种植的品种 4．下列生物群体属于生物群落的是A．一片森林中的各种乔木、灌木和草本植物B．一个池塘中各种水生植物和水生动物C．一片草地上的各种杂草等植物和兔、鼠、昆虫等动物以及各种蘑菇等大型真菌D．一座山上的各种植物、动物、菌类等全部生物5．在森林群落中，乔木、灌木、草本植物三类绿色植物在空间位置配备上形成了有序的组合，从而使它们能A．有效地避免竞争 B．合理地充分利用环境资源C．提高群落的光合作用产量 D．以上选项都正确二、简答题下图表示从南极(90 oS)经过赤道(0 o)到北极(90 oN)，纬度梯度上群落中物种多样性的变化趋向。试分析说明：⑴ 从极地向热带推移，群落中物种变化是________。这表明某个地区群落中物种的多少主要取决于________。6⑵ 试推断随着海拔高度增加，群落中物种数量会________。达标测评一、选择题1．生物群落的结构在垂直方向上A．具有明显的分层现象B．有的有分层现象，有的没有分层现象C．森林中有分层现象，草原上没有分层现象D．植物有分层现象，动物没有分层现象2．在一个池塘中，各种生物的总和叫做 ；其中的全部鲫鱼叫做A．生态系统 B．种群 C．种群密度 D．群落 3．在一个发育良好的森林里，从树冠到地面划分为乔木层、灌木层、草本层和地被层，同时，林下透光度不同的地方，植物种类也有所区别，这表明群落有一定的A．垂直结构和水平结构B．物种组成和数量比例C．对群落产生重大影响的优势种D．彼此间有直接或间接的营养关系4．下列关于生物群落结构的叙述不正确的是A．在垂直方向上，群落具有分层现象B．动物在群落中的垂直分布依赖于植物C．在水平方向上，生物种类分布也有差异D．在生物群落中没有水平结构5．下面实例中属于生物群落的是A．一片草地上的跳蛹和蝗虫 B．一棵枯树和其上的苔藓、真菌、昆虫、蜗牛等C．一个湖里的全部鱼 D．一个池塘里的藻类、鱼类、细菌、蚌、水生昆虫等6．下面关于生物群落结构的叙述不正确的是A．在垂直方向上，群落具有明显的分层现象B．在水平方向上，不同地段的生物种类分布也有差异C．动物在群落中垂直分布依赖于植物D．在动物群落中没有水平结构二、简答题7在我国珠穆朗玛峰的河谷森林中,有一种雀鸟总是成群地在森林上层活动,吃高大乔木的种子,煤山雀、黄腰柳莺和橙红鹤等鸟类总是在森林中层营巢、血雉和棕尾雉则是典型的森林底栖鸟类吃地面的苔藓和昆虫。(1)上述森林中的各种生物都有密切关系,如血雉和昆虫之间的关系是________ , 煤山雀和橙红鹤的生活环境相同是________关系。 (2)在这个森林中,除了上面提到的各种动物和植物外,还生活着______、______等微生物，微生物主要生活在_______里。(3)下列哪项是一个种群 A. 森林中的所有昆虫 B. 森林中的所有血雉C. 森林中的所有苔藓 D. 森林中的所有树木(4)上述森林中的各种生物在垂直方向上的分层现象,称为 A. 群落的垂直结构 B. 种群的垂直结构C. 群落的海拔结构 D. 种群的海拔结构拓展延伸[提出问题] 土壤中动物类群的调查[探究过程] 1.器材用具：不同地点、不同深度采取的土壤若干份、标本固定液、标本收集瓶、镊子、标签、细孔尼龙纱、培养皿、双筒解剖镜等。2.活动过程：（1）土壤中少大型的动物用 捉出，微小动物用 筛出，装入有固定液的瓶中，贴上标签。（2）将固定后的标本倒入培养皿中。（3）在双筒解剖镜下观察，进行分类，将数据和种类记录在表中。3.土壤中的生物是否能全部找出来？为什么？轻松阅读种群“爆炸”威力无穷地球上的生物几乎都具有很大的生殖潜力，如果这种升值潜力不受食物、空间、天敌和气候条件等的限制而任其发展的话，生物种群会在短期内达到惊人的数量。据记载，在1936 年的一次蝗虫大发生中，天空出现过一个宽 5km 的蝗虫群，这个蝗虫群以 15km/h 的飞行速度，整整飞了 3d 才飞过一个观测点。蝗虫群所到之处遮天蔽日，天昏地暗。当落到8森林中的时候，树枝因受到蝗虫群的重压而发出断裂声。类似事件虽然不经常发生，但也绝非罕见。北极旅鼠每 3—4 年就要大发生一次，那时它们会把所有可吃的植物吃光，然后数以百万计的旅鼠开始成群结队地外迁。它们铺天盖地而行，前面的旅鼠会填平小河、池塘，后面的旅鼠就会越过同伴的身体继续前进。旅鼠“大军”所到之处，绿色的草地会被践踏成荒原。它们一直奔向大海，最后全部葬身在大海的波涛之中。少数没有外迁的旅鼠则以一年产仔 7—8 次，幼鼠已 6 周即可性成熟的惊人速度，迅速恢复自己的种群，只需经过 3—4 年的时间，种群的个体数量就又开始急剧增加起来。生态学家常常把种群的这种超常繁殖叫做种群“爆炸” 。而害虫防治专家则把这种现象叫做“害虫大发生” 。9第 3 节 群落的结构