种群和群落 目 录 种群的特征与种群的数量变化 种群和群落.

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第五节 函数的微分 一、微分的定义 二、微分的几何意义 三、基本初等函数的微分公式与微分运算 法则 四、微分形式不变性 五、微分在近似计算中的应用 六、小结.
2.8 函数的微分 1 微分的定义 2 微分的几何意义 3 微分公式与微分运算法则 4 微分在近似计算中的应用.
2.5 函数的微分 一、问题的提出 二、微分的定义 三、可微的条件 四、微分的几何意义 五、微分的求法 六、小结.
第三节 微分 3.1 、微分的概念 3.2 、微分的计算 3.3 、微分的应用. 一、问题的提出 实例 : 正方形金属薄片受热后面积的改变量.
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 种群和群落 目 录 种群的特征与种群的数量变化 种群和群落

第十一单元 │ 考纲展示 考纲展示 知识内容 要求 (1)种群的特征 Ⅰ (2)种群的数量变化 Ⅱ (3)群落的结构特征 (4)群落的演替 实验 掌握程度参考本考试大纲生物科目中的:一、考试能力与要求2. 实验与探究能力 (1)用样方法调查草地某种双子叶植物的种群密度 (2)培养液中酵母菌种群数量的变化探究 (3)土壤中小动物类群丰富度的研究

第十一单元 │ 知识框架 知识框架

第十一单元 │ 知识框架

第十一单元 │ 复习策略 复习策略 分析近几年高考试题情况可知,本单元在高考中占有比较重要的地位。针对各知识点的命题呈现形式如下: 1.知识归纳总结。多以选择题形式考查为主,高频考点有:(1)种群基本特征;(2)种群数量变化及实践应用;(3)种间关系;(4)群落演替。 2.理论联系实际:题型多为非选择题,复习种群的特征时,要注意理论联系实际,结合农、林、牧、渔及人口实际问题(如野生生物资源的利用和保护、害虫的防治、人口与计划生育

第十一单元 │ 复习策略 政策等),分析种群特征及其之间的关系,种群数量变化规律,形成科学完整的知识结构。特别要注意区分种群和群落的含义,种群增长的“J”型和“S”型曲线的形成原因及实际意义。注意运用比较法,如比较种群和群落的概念、特点及关系等,要理解两种增长方式的差异主要在于环境阻力对种群数量增长的影响。 3.实验与探究:本单元三个实验与探究问题也是高考的常考点,多以非选择题或实验题形式出现。如用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度;用标志重捕法调查种群密度;培养液中酵母菌种群数量的变化;土壤中小动物类群丰富度的研究等。 针对本单元在高考中的地位及知识结构的特点,复习时注意抓住重点,掌握方法:

第十一单元 │ 复习策略 1.复习线索 (1)以“个体—种群—群落”知识为主线,理解种群的概念、数量变化、种间及种内关系。 (2)以种群特征为核心,综合复习年龄组成、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率等。 2.特别关注 (1)“J”型和“S”型种群增长曲线的理解与应用。 (2) 探究性实验,真正理解探究的目的、原理,解决一些探究性实验的问题。 3.复习方法 (1)比较法并结合曲线复习“J”型和“S”型种群数量变化。 (2)关注社会热点问题,并运用本单元所学知识进行分析。

第十一单元 │ 使用建议 使用建议 1.本单元基础知识的考查主要包括种群、群落的概念以及种群特征及特征之间的关系。复习建议是: (1)突出知识重点:本单元内容不多,相对比较简单,教师要对核心概念进行综合整理。如:影响种群数量变动的综合因素;结合现实问题进行分析回答问题,如人口控制预测等热点问题,实际种群的调查分析及预测等。

第十一单元 │ 使用建议 (2)关注热点问题:本单元中种群数量的变化是热点内容,近几年来高考对本单元的考查以选择题、数学曲线题的形式,考查学生对种群、群落等概念、特征的识记,对种群数量变化规律的理解能力以及综合分析问题与解决问题的能力。 (3)加强图解题训练:近几年高考中,结合能力型识图是本单元常出现的题型,教师在复习时要加强这方面的训练。 2.课时安排 本单元分为2讲,建议共4课时完成,每讲1课时,单元测试和讲评各1课时。

第34讲 │种群的特征与种群的数量变化 第34讲 种群的特征与种群的数量变化

第34讲 │ 考点整合 考点整合 单位面积 样方法 标志重捕 

第34讲 │ 考点整合 大小和密度 迁入率和迁出率 各年龄期 稳定型 雌雄个体

第34讲 │ 考点整合

第34讲 │ 考点整合 Nt=N0λt 环境条件所允许

第34讲 │ 要点探究 ► 探究点一 有关种群各数量特征的比较 1.数量特征的比较 定义 特点或作用 种群密度 ► 探究点一 有关种群各数量特征的比较 1.数量特征的比较 定义 特点或作用 种群密度  单位面积或单位体积内某种群的个体数量  ①不同物种,种群密度不同②同一物种,种群密度可变 ③调查方法:样方法、标志重捕法 出生率和 死亡率  种群单位时间内新产生(死亡)的个体数目占该种群个体总数的比率  决定种群大小和种群密度的直接因素

第34讲 │ 要点探究 年龄组成 一个种群中各年龄期的个体数目的比例 ①三种类型:增长型、稳定型、衰退型②可预测种群数量的变化趋势 性别  一个种群中各年龄期的个体数目的比例  ①三种类型:增长型、稳定型、衰退型②可预测种群数量的变化趋势 性别 比例  种群内具有生殖能力的雌雄个体数目的比例  在一定程度上影响种群密度 迁入率和 迁出率  单位时间内迁入或迁出的个体数占该种群个体总数的比率  直接影响种群大小和种群密度的因素

第34讲 │ 要点探究 2.各数量特征之间的关系 (1)种群密度是种群最基本的数量特征。 (2)出生率和死亡率以及迁入率和迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。 (3)年龄组成和性别比例不直接决定种群密度,但是能够用来预测和影响种群密度的变化趋势。 (4)气候、天敌、传染病等对种群密度的改变有影响。各数量特征之间的关系图解如下:

第34讲 │ 要点探究

第34讲 │ 要点探究 3.种群年龄组成的类型及其特点 类型 含义 成因 种群密度的变化趋势 种群的状态 增长型 幼年个体很多,老年个体很少 出生率大于死亡率 逐渐变大 发展时期 稳定型 各年龄期的个体比例适中 出生率等于死亡率 在一段时间内保稳定时期 稳定时期 衰退型 幼年个体较少,老年个体较多 出生率小于死亡率 逐渐变小 衰退时期

年龄锥体图示 图示特点 呈典型金字塔形,基部宽阔,顶端狭窄 锥体从基部到顶端的宽度是基本相当的 锥体的基部较狭窄而顶端较宽

第34讲 │ 要点探究 [说明]种群年龄组成图示除表中“锥体图示”外,还有以下三种: (1)曲线图:图甲中幼年个体多,老年个体少,出生率>死亡率,种群数量增加,属于增长型;乙图中相反,应为衰退型。

第34讲 │ 要点探究  (2)统计图:图中A、B为两个国家人口的年龄组成图,纵轴示年龄,横轴示各年龄段人口占总人口的百分比。分析图解可知:

第34讲 │ 要点探究 ①男女比例在各个年龄段接近1∶1。 ②A国家各个年龄段比例适中,应为稳定型。 ③B国家幼年个体特别多,老年个体少,应为增长型。 ④B国家若需要控制人口,则最有效的措施是计划生育,而且几十年后可能面临老龄化问题。 (3)柱形图:图A中幼年个体少,老年个体多,为衰退型;图B中幼年个体多,老年个体少,为增长型;图C中各年龄段比例适中,应为稳定型。

第34讲 │ 要点探究 [说明] (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。

第34讲 │ 要点探究 C 例 1 【 2010· 山东卷 】 图 34 - 5 表示出生率、死亡率和种群密度 的关系,据此分析得出的正确表述是 ( ) 图 34 - 5 A .在 K/2 时控制有害动物最有效 B .图示规律可作为控制人口增长的依据 C .该图可用于实践中估算种群最大净补充 D .在 K/2 时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量

第34讲 │ 要点探究 [解析] 本题考查种群数量增长规律及其实际应用,较难题。据图可知,K/2时,净补充量最大,即种群增长速率最大,此时控制有害动物效果最差,控制有害动物应将种群密度控制在K/2以下,A错;控制人口增长主要从降低出生率入手,B错;K/2时,净补充量最大,可用于实践中估算种群最大净补充量,C正确;K/2时种群增长速率最大,此时捕捞鱼类可持续获得更多的捕获量,但不能得到最大日捕获量,D错。

第34讲 │ 要点探究 [点评] 本例涉及种群数量特征。种群特征包括数量特征、空间特征和遗传特征,其中数量特征主要有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率等。注意出生率和死亡率不完全取决于年龄组成,还与气候、食物、天敌及人类活动等有关,譬如人类对鱼类的捕捞、传染性疾病的流行、人类对森林的砍伐及遇到剧烈的气候变化,可使种群数量急剧减少。相反,人类对动植物的保护、通过人工繁殖增加幼体数量等能使种群数量增加。下列变式题是有关种群年龄组成的问题,是柱形图题。

第34讲 │ 要点探究 B

第34讲 │ 要点探究 [解析] 关键信息“年龄组成”;知识依据是年龄组成与种群数量的关系、J型曲线。根据年龄组成的分析,该种群属于衰退型,老年个体多于幼年个体,该种群密度会越来越小,从长远的角度看,该种群密度将要下降。

第34讲 │ 要点探究 ► 探究点二 有关种群密度的调查方法 1.逐个计数法:适用于分布范围较小、个体较大的种群。 ► 探究点二 有关种群密度的调查方法 1.逐个计数法:适用于分布范围较小、个体较大的种群。 2.估算法:分为样方法和标志重捕法。 (1)含义:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,并以所有样方种群密度的平均值作为该种群密度的估计值。 (2)适用范围:多用于植物,活动范围小的动物(如蚯蚓)和虫卵等。

第34讲 │ 要点探究 (3)注意问题:①随机取样;②样方大小适中,③样方形状可多样,如:正方形、长方形、圆形等;④样方数量不易太少。 (4)常用的取样方法 ①点状取样法 点状取样法中常用的为五点取样法,如图34-7A,当调查的总体为非长条形时,可用此法取样。在总体中按梅花形取5个样方,每个样方的长和宽要求一致。这种方法适用于调查植物个体分布比较均匀的情况。

第34讲 │ 要点探究

第34讲 │ 要点探究 ②等距取样法 当调查的总体为长条形时,可用等距取样法,如图34-7B,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,长条形的总长为100 m,如果要等距抽取10样方,那么抽样的比率为1/10,抽样距离为10 m,然后可再按需要在每10 m 的前1 m内进行取样,样方大小要求一致。 等距取样法计数有一定的原则。若有正好长在边界线上的个体,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上的个体。同种植物无论大小都应计数。如图34-8所示:

第34讲 │ 要点探究 [说明] 图甲是方形样方,图乙是圆形样方,实心圆表示统计或测量的个体,虚线表示圆形样方的直径。

第34讲 │ 要点探究

第34讲 │ 要点探究 (1)含义:是指在被调查种群的生存环境中,捕获一部分个体,将这些个体进行标志后再放回原来的环境,经过一定期限后进行重捕,根据重捕中标志个体占总捕获数的比例,来估计该种群的数量。 (2)适用范围及条件 适用范围:这种方法一般适用于具有活动能力强、活动范围大等特点的动物。 适用条件:①标志个体在整个调查种群中均匀的分布,标志个体和未标志个体都有同样被捕获的机会;②调查期间,没有较多的个体出生或死亡;③调查期间,没有较多的个体迁入或迁出;④所作标志不能过于醒目,不能对标志个体造成伤害;⑤标志物不易脱落。

第34讲 │ 要点探究 (3)原理:设该地段全部个体数为N,其中标记数为M,再捕个体数为n,再捕中标记数为m。根据总数中标记的比例与重捕样中标记的比例相同的假定,就可以估计出N,即根据N∶M=n∶m得出N =(M×n)/m。 [说明] (1)适合用样方法进行种群密度调查的并不是只有植物,动物的虫卵、活动能力弱的蚯蚓、蝗虫的幼虫跳蝻及蚜虫等都可采用样方法。 (2)种群密度调查的意义包括农业害虫的监测和预防、渔业上捕捞强度的确定等。

第34讲 │ 要点探究 例2 下列调查活动或实验中,计算所得数值与实际数值相比,可能偏小的是( ) 例2 下列调查活动或实验中,计算所得数值与实际数值相比,可能偏小的是(  ) A.标志重捕法调查褐家鼠种群密度时标志物脱落 B.调查某遗传病的发病率时以患者家系为调查对象 C.样方法调查蒲公英种群密度时在分布较稀疏的地区取样 D.用血球计数板计数酵母菌数量时统计方格内和在相邻两边上的菌体 C

第34讲 │ 要点探究 [解析] 本题主要考查几种与数据处理相关的实验方法。在标志重捕法中,若标志物脱落,则计算出的种群密度比实际的值要偏大;若调查某种遗传病时,只以患者家系为调查对象,则发病率要高,这正是考生要特别区分的,调查患病率,应该进行社会调查,如果调查遗传病的遗传方式时,一般才进行家系调查;用血球计数板计数酵母菌数量时,就是要统计方格内和在相邻两边上的菌体,这种处理接近理论值,不好判断是比实际值大或小;样方法调查蒲公英种群密度时,应该随机取样,如果在分布较稀疏的地区取样,则计算所得数值与实际数值相比可能会偏小。

第34讲 │ 要点探究 [点评] 样方法和标志重捕法都是对种群密度的估算方法。在取样时要随机进行,不能掺入个人因素,但要注意样方法也可用于某些动物(如蚯蚓等)种群密度的调查,由于动物生活习性的差异,对调查结果会造成一定影响,应尽量使结果更准确。下列变式题是有关种群密度调查中标志重捕法和样方法的计算问题。

第34讲 │ 要点探究 变式题 【2011·龙泉调研】种群是构成群落的基本单位,种群数量特征的核心是种群密度,不同生物种群密度调查法不一样。 变式题 【2011·龙泉调研】种群是构成群落的基本单位,种群数量特征的核心是种群密度,不同生物种群密度调查法不一样。 Ⅰ.某研究机构对我国北方草原一种主要害鼠——布氏田鼠进行了调查。调查样方总面积为2 hm2(1 hm2=10000 m2),随机布设100个鼠笼,放置1夜后,统计所捕获的鼠数量,进行标记后放归;3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表。 初次捕获并 标记只数(M) 重捕只数(n) 重捕个体中被 32 36 4

第34讲 │ 要点探究 (1)假定重捕取样中标记比例与样方总数中标记比例相等,写出样方中种群总数(N)的计算公式______________。 (2)该草地布氏田鼠的平均种群密度为__________只/hm2。事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏__________。 Ⅱ.(1)如图34-9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。 N=M·n/m 144 高 计数样方内部和相邻两边及顶点的所有个体(提示:统计边角的原则一般是计上不计下,计左不计右)。

第34讲 │ 要点探究 (2)下表是该班级10个小组的调查结果。则该块地中苦荬菜的种群密度为________。 组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 株数/m2 12

第34讲 │ 要点探究 组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 株数/m2 12

第34讲 │ 要点探究 ► 探究点三 分析种群数量的变化及应用 1.种群增长的“J”型曲线——指数式增长 ► 探究点三 分析种群数量的变化及应用 1.种群增长的“J”型曲线——指数式增长 (1)环境条件:没有任何限制因素,如食物充裕、空间足够大、气候适宜、没有天敌、无疾病等,这种条件下,影响种群数目变动的因素只有自然出生率和死亡率。由于环境能提供足够充裕的生活条件,种群内不同个体的生理寿命长,因而出生率远大于死亡率。这种条件的环境在自然界中几乎不存在,所以我们称之为理想条件或理想环境,这种环境中的种群数量连续增长而没有下降(即无K值)。 (2)种群数量增长公式 设N0为种群起始数量,每年增长率不变,且第二年种群数量是第一年的λ倍,则t年后种群数量Nt=N0λt。

第34讲 │ 要点探究 这一增长方式在数学上称为指数式增长,它的数学曲线呈“J”型,如图34-10所示:

第34讲 │ 要点探究 “J”型增长曲线第t年的种群数量取决于两个因素:①N0(即起始数量);②λ(λ值取决于每年的自然出生率与死亡率)。 ①实验室条件下(理想条件)。 ②当一个种群刚迁入一个新的适宜环境时。 2.种群增长的“S”型曲线 (1)产生原因:环境条件如空间、食物、天敌等制约。在自然界中,环境条件是有限的,因此,种群不可能按照“J”型曲线无限增长。当种群在一个有限的环境中增长时,随着种群密

第34讲 │ 要点探究 度的上升,种内个体间对有限的空间、食物和其他生活条件的斗争必将加剧,以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加,这就会使这个种群的出生率降低,死亡率增高,从而使种群数量的增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许的最大值(用K表示)时,种群数量将停止增长,有时会在K值左右保持相对稳定,那么将种群的这种增长方式用坐标图表示出来,就会呈“S”型曲线。例如,生态学家高斯的大草履虫实验,如图34-11所示。

第34讲 │ 要点探究

第34讲 │ 要点探究 (2)环境容纳量(K值) ①“S”型曲线说明种群实际增长受到环境阻力的限制,因此环境所能容纳的最大种群数量不是无限的,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最大数量称为环境容纳量,又称K值。 ②当N=K/2时,种群增长速率最高;当N=K时,种群增长率为零。 ③同一种群的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。例如,当旅鼠数量达到高峰时,植被因遭到过度啃食而被破坏,引起食物短缺和隐蔽条件恶化,此时K值变小,因此会有更多的旅鼠饿死、外迁或被捕食。当旅鼠数量因死亡率的增加而下降到低谷时,植被又逐渐恢复,食物和隐蔽条件又得到改善,K值增大,于是旅鼠数量又开始上升。

第34讲 │ 要点探究 ④在有害动物的控制上,除采取器械捕杀、药物捕杀等措施外,还可以采取断绝或减少它们的食物来源的措施,从而降低有害动物种群的环境容纳量;在濒危动物的保护上,注重改善它们的栖息环境,从而提高它们的环境容纳量,有利于种群的复苏。 3.种群两种增长曲线的比较 “J”型曲线 “S”型曲线 环境条件 环境资源无限 环境资源有限 环境阻力 无 有 有无K值 无K值 有K值 种群增长 增长率 保持稳定不变  增长速率 随种群密度先上升而逐渐下降,到K值时为0

第34讲 │ 要点探究

第34讲 │ 要点探究 环境容纳量不是绝对不变的,它可以因“超载”而下降,也可以因整体的改善而有所增大。 4.种群数量的波动与下降 (1)波动的原因:气候因子、竞争、捕食、寄生、营养、疾病等。 (2)周期性波动:原因较复杂,捕食和食物是影响因素之一。一般捕食种群数量达到高峰和低峰的时间总比资源种群(被捕食者)晚,这种差异是由资源种群对捕食者影响的时滞效应所致。 5.K值与K/2在实践上的应用(表)

第34讲 │ 要点探究 灭鼠 捕鱼 K/2(最大增长速率) 灭鼠后,鼠的种群数量在K/2附近,这时鼠的种群数量会迅速增加,无法达到灭鼠效果

第34讲 │ 要点探究 例3 【2011·清远调研】种群在理想环境中,呈“J”型曲线增长;在有环境阻力条件下,呈“S”型曲线增长。结合图34-13分析,下列有关种群增长曲线的叙述,正确的是(  ) A A.若图示草履虫种群增长曲线,则e点后增长速率为0 B.种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后 C.若图示蝗虫种群增长曲线,则虫害防治应在c点之后 D.K值是环境容纳量,一般不随环境的变化而改变

第34讲 │ 要点探究 [点评] 本例是有关种群数量的变化问题。(1)理想条件和自然条件下,种群数量增长的数学模型。①理想条件下,数学模型之一为Nt=N0λt(其中Nt为t年后的种群数量,N0为种群的起始数量,λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数,t为种群变化延续时间)。②曲线模型(“J”型曲线为理想条件下种群数量的增长,“S”型曲线为自然条件下种群数量的增长模型)。(2)在理想条件下种群数量增长倍数、增长率、增长速率的变化曲线和自然条件下的种群数量增长速率和增长率的变化曲线。①种群增长率是指单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数,计算公式:种群增长率=(Nt-Nt-1)/Nt-1。②种群增长速率是指单位时间内新增加的个体数,计算公式:种群增长速

第34讲 │ 要点探究 率=(Nt-Nt-1)/t-(t-1)。③种群增长率=出生率-死亡率。在有限的环境中,随着种群数量的增加,导致环境阻力增加,出生率会逐渐减小,而死亡率逐渐增加,可见种群增长率一直减小。④种群增长速率即过S型曲线某点所作切线的斜率,很明显它是先增大后减小。另外根据“S”曲线可得出,种群的增长速率曲线为开口向下的钟形曲线,对称轴为N=K/2,分析曲线走向同样可得出种群增长速率先增大后减小的结论。

第34讲 │ 要点探究

第34讲 │ 要点探究 从上图中可见,种群增长速率与种群增长率一“字”之差,意义相差很大。下列变式题是从另一侧面检测学生分析种群数量的变化及应用的相关问题。

第34讲 │ 要点探究 A

第34讲 │ 要点探究 [解析] K值表示特定环境条件下的最大容纳量。同一种群的K值不是固定不变的,若改变条件,会使K值变化。如大熊猫栖息地遭到破坏后,由于食物的减少和活动范围的缩小,其K值就会变小。这是大熊猫种群数量锐减的重要原因。建立自然保护区,改善空间和资源条件从而提高环境容纳量。增长速率是指单位时间内增长的数量。其计算公式为:(本次总数-上次总数)/ 时间=增长速率;BC段种群增长速率虽然下降,但个体数量却在增加,说明出生率大于死亡率。C点时,种群数量达到K值,种群的数量总是在K值左右波动,种群增长速率为零,出生率等于死亡率。曲线X为J型增长,曲线Y为S型增长,比较曲线Y与曲线X,表明自然状态下种群无法超出理想状态下的最大增长速率。

第34讲 │ 要点探究 ► 探究点四 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 1.血球计数板计数法 (1)血球计数板 ► 探究点四 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 1.血球计数板计数法 (1)血球计数板 血球计数板是由一块厚玻片特制而成,其中央有两个计数室。每个计数室划分出9个大方格(见图34-16中C),每格面积1mm2,加盖玻片后的深度为0.1mm。因此,每大方格容积为0.1mm3。另外,中央大方格以双线等分为25个中方格(见图D)。每个中方格又分16个小方格,供细胞计数用。

第34讲 │ 要点探究

第34讲 │ 要点探究 (2)计数公式 在计数时,通常数五个中方格的总菌数,然后求得每个中方格的平均值乘以25,就得出一个大方格中的总菌数,然后再换算成1 mL菌液中的总菌数。设五个中 方格中总菌数为A,菌液稀释倍数为B,则0.1 mm3中的总菌数为(A/5)×25×B。 已知:1 mL=1cm3 =1 000 mm3 1 mL菌液的总菌数=(A/5)×25×10000×B=50000A·B (3)器材 酿酒酵母菌悬液、血球计数板、显微镜、盖玻片、无菌毛细管 (4)方法

第34讲 │ 要点探究 a.视待测菌悬液浓度,加无菌水适当稀释,以每小格的菌数可数为度。 b.取洁净的血球计数板一块,在计数区上盖上一块盖玻片。 c.将酵母菌悬液摇匀,用滴管吸取少许,从计数板中间平台两侧的沟槽内沿盖玻片的下边缘滴入一小滴(不宜过多),让菌悬液利用液体的表面张力充满计数区,勿使气泡产生,并用吸水纸吸去沟槽中流出的多余菌悬液。也可以将菌悬液直接滴加在计数区上,不要使计数区两边平台沾上菌悬液,以免加盖盖玻片后,造成计数区深度的升高。然后加盖盖玻片(勿使产生气泡)。 d.静置片刻,将血球计数板置载物台上夹稳,先在低倍镜下找到计数区后,再转换高倍镜观察并计数。由于生活细胞的折光率和水的折光率相近,观察时应减弱光照的强度。

第34讲 │ 要点探究 e.一般选取计数室内四个角及中央五个中方格计数,若细胞位于小方格的线上,应遵循“数上线不数下线,数左线不数右线”的原则,以减少误差。 f.对于出芽的酵母菌,芽体达到母细胞大小一半时,即可作为两个菌体计算。每个样品计数应重复3次(每次数值不应相差过大,否则应重新操作),取其平均值,求出每一个小格中细胞平均数(N),按公式计算出每1 mL菌悬液所含酵母菌细胞数量。 g.测数完毕,取下盖玻片,用水将血球计数板冲洗干净,切勿用硬物洗刷或抹擦,以免损坏网格刻度。洗净后自行晾干或用吹风机吹干,放入盒内保存。 2.实验结果记录表

第34讲 │ 要点探究

第34讲 │ 要点探究 3.探究过程 (1)提出问题:培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的? (2)作出假设:接种到培养液中的酵母菌,适应新环境,开始数量增长缓慢,一段时间后种群数量呈对数上升,随着种群密度增大,营养物的耗尽、有害代谢产物的积累、pH变化、种内斗争加剧,种群数量达环境容纳量,活菌数最大,出生率远远小于死亡率,种群密度显著下降。 (3)探究思路:如何计数取样液→是否设置对照和重复实验→记录表设计→菌液是否稀释→计数规则

第34讲 │ 要点探究 (4)制定计划:写探究方案,确定方法步骤,小组分工,汇报方案。 (5)实施计划:用显微镜计数,估算10 mL酵母菌的初始种群数N0,然后连续观察七天,记录每天的数值。 (6)分析结果:进行数形转换,以时间为横坐标,酵母菌数量为纵坐标,画出坐标曲线图,分析曲线走向,揭示酵母菌种群数量变化规律。 (7)得出结论:酵母种群数量呈“S”型增长。 4.影响酵母菌增长的因素 pH、溶氧、温度。

第34讲 │ 要点探究 例4 【2010·南通二模】酵母菌是探究细胞呼吸方式、种群数量变化的理想实验材料。血球计数板是酵母菌计数的常用工具。结合所学知识,回答下列问题: (1)酵母菌与大肠杆菌相比,在结构上的主要区别是酵母菌具有______________________________。 (2)酵母菌常被用来探究细胞呼吸的方式,是因为它__________________________________________。 (3)血球计数板的计数室长和宽各为1 mm,深度为0.1 mm,其中25×16型的血球计数板计数室以双线等分成25个中方格,每个中方格又分成16个小方格。一般计数时选取的中方格位于 以核膜为界限的细胞核 在有氧和无氧条件下都能生存(属于兼性厌氧菌)

第34讲 │ 要点探究 计数室的________________________。图34-15中图1表示的是其中一个中方格的情况,对该中方格中的酵母菌进行计数的结果是________个。如果计数的几个中方格中的细胞平均数为20个,则1 mL培养液中酵母菌的总数为________个。 四个角和中央的五个中方格 24

第34讲 │ 要点探究 (4)某同学为探究温度对酵母菌种群数量变化的影响,得到上图2所示结果,由此并不能得出酵母菌的最适培养温度为25 ℃。为了确定培养酵母菌的最适温度,需要进一步实验,简要写出实验设计思路: 在25℃左右再设计一定的温度梯度,进行相同的实验

第34讲 │ 要点探究

第34讲 │ 要点探究 [点评] 本例涉及酵母菌与细菌比较、酵母菌呼吸类型及酵母菌计数方法等问题。其中有关酵母菌计数的问题,如果使用计数板进行实验的学生,教师应帮助其形成一定的空间结构,最后换算成1 mL培养液中酵母菌的总数。下列变式题是有关酵母菌数量动态变化的探究实验。

第34讲 │ 要点探究 变式题 【2010·广雅模拟】酿酒和做面包都需要酵母菌。这些酵母菌可以用液体培养基(培养液)来培养。了解培养液中酵母菌种群的增长情况,与发酵食品的制作有密切关系。下列有关“探究培养液中酵母菌数量动态变化”的实验,正确的叙述是(  ) A.用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化 B.改变培养液的pH值不影响K值(环境容纳量)大小 C.取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数 D.营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素 D

第34讲 │ 要点探究 [解析] 考查培养液中酵母菌数量动态变化的探究实验。培养液的pH值影响K值(环境容纳量)大小;样方法适合于植物种群密度的调查;取适量培养液滴于血球计数板后对酵母菌进行计数。故A、B、C三项错误。

第34讲 │ 备用习题 1.【2011·惠州调研】(双选)某课外小组对某地区的部分植物的种群密度连续进行了五年的调查,部分结果如下表所示(单位:株/m2)。下列叙述中正确的是(  ) AC 年份 2001 2002 2003 2004 2005 豚草 0.3 0.6 1.1 1.5 2.3 狗尾草 10.0 9.2 8 6.8 5.5 龙葵 3.0 2.0 0.4 A.调查豚草的种群密度应该采取样方法 B.可以推测该区域植物的丰富度在增大 C.豚草入侵,改变了该区域群落演替的速度与方向 D.该区域豚草的种群数量将保持J型增长

第34讲 │ 要点探究 [解析] AC 豚草是双子叶草本植物,容易从地上部分辨别个体数目,用样方法进行调查。从表中数据分析,该区域植物的丰富度在减少。豚草入侵,与狗尾草、龙葵等争夺资源、空间等,改变了该区域群落演替的速度与方向。豚草入侵的开始阶段,该区域豚草的种群数量呈J型增长,但随着种群数量的增加,生物与生物之间、生物与环境之间的斗争将加剧,最后将呈S型增长。

第34讲 │ 备用习题 2.[2011·武汉联考]下列有关调查研究的叙述中,正确的是( ) 2.[2011·武汉联考]下列有关调查研究的叙述中,正确的是(  ) A.研究者常要计数种群的一大部分,用来估计整个种群的种群密度,这时常用标志重捕法 B.研究“色盲”的遗传方式,在市中心抽样调查 C.研究白化病的发病率,在人群中随机抽样调查 D.在植物的取样调查中,一般选取植物生长密集的地方随意取样 C

第34讲 │ 要点探究 [解析] C 解答本题的关键是熟知种群密度及遗传病的调查方法。研究者常要计数种群的一大部分,用来估计整个种群的种群密度,这时常用样方法;研究“色盲”的遗传方式,在某一家族抽样调查;研究白化病的发病率,在人群中随机抽样调查;在植物的取样调查中,一般应随机取样。

第34讲 │ 备用习题 A 3 . [ 2011· 武汉联考 ] 下列有关 “S” 型曲线 K 值的变化与事实相符合 的叙述是 ( ) A X 轴为外界蔗糖液浓度 , Y 轴为叶肉细胞渗透失水量 , 在 c 点时 , 去除细胞壁 , K 值将不改变 B . 在海洋捕鱼中 , 既要使种群持续发展 , 又要获得较大的捕获量 , 一 般在 K 值时捕鱼 C . X 轴为氧分压 , Y 轴为水稻根细胞对硅的吸收速率 , 在 c 点时中耕 松土 , K 值将降低 D . X 轴为时间 , Y 轴为黄色短杆菌产生的谷氨酸量 , 在 c 点时 , 改变 细胞膜的透性 , K 值不会改变

第34讲 │ 要点探究 [解析] A 此题考查的是“S”型增长曲线的图形判断,属于考纲分析推理、获取信息等能力层次。在海洋捕鱼中,既要使种群持续发展,又要获得较大的捕获量,一般在K值时捕鱼;X轴为氧气分压,Y轴为水稻根细胞对硅的吸收速率,在c点时中耕松土,呼吸作用增强,K值将升高;X轴为时间,Y轴为黄色短杆菌产生的谷氨酸量,在c点时,改变细胞膜的透性,K值升高。

第34讲 │ 备用习题 4.[2011·惠州调研](双选)下列关于生物实验的说法,正确的是( ) 4.[2011·惠州调研](双选)下列关于生物实验的说法,正确的是(  ) A.在探究影响酶活性的因素时,温度、酸碱度、使用试剂的量等都是自变量 B.探究酵母菌种群数量变化时,不需再设置对照组 C.用斐林试剂模拟尿糖检测时,应该设计正常人尿液的对照实验 D.换高倍镜后因视野较暗,应调节粗准焦螺旋 BC

第34讲 │ 要点探究 [解析] BC 在探究影响酶活性的因素时,应该注意单一变量原则。探究酵母菌种群数量变化时,各阶段种群数量的变化可相互对照,不需再设置对照组。糖尿病患者尿液中含葡萄糖,正常人尿液中不含葡萄糖,用斐林试剂模拟尿糖检测时,应该设计正常人尿液的对照实验。换高倍镜后因视野较暗,应调节光圈或反光镜。

第35讲 │种群和群落 第35讲 种群和群落

第35讲 │ 考点整合 考点整合 物种数目 相互依赖 相互争夺资源和空间 一种生物以另一种生物为食

第35讲 │ 考点整合 地段性

第35讲 │ 考点整合 被彻底消灭了的地方 地衣阶段 草本植物阶段 森林阶段

第35讲 │ 考点整合 退耕还林、还草、还湖

第35讲 │ 要点探究 要点探究 ► 探究点一 种群、物种、群落的概念分析 种群 物种 群落 概念 ► 探究点一 种群、物种、群落的概念分析 种群 物种 群落 概念  种群是在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代。种群是生物进化的基本单位,同一种群的所有生物共用一个基因库  物种是生物分类学研究的基本单元与核心。它是一群可以交配并繁衍后代的个体, 但与其他生物却不能交配或交配后产生的杂种不能再繁衍  生物群落是指具有直接或间接关系的多种生物种群的有规律的组合,具有复杂的种间关系。组成群落的各种生物种群不是任意地拼凑在一起的,而是有规律组合在一起形成一个稳定的群落

第35讲 │ 要点探究 三者的基本构成单位不同;种群由同一物种的许多生物个体组成,群落则由彼此间相互依存、相互制约的各种种群构成 区别  三者的基本构成单位不同;种群由同一物种的许多生物个体组成,群落则由彼此间相互依存、相互制约的各种种群构成 联系  在自然界中,种群一般不能单独存在,只有相互间具有直接或间接关系共同形成一个完整的群落,才能得以生存。物种是生物世界发展的连续性与间断性的统一的形式

第35讲 │ 要点探究 [说明] (1)同一物种因分布区域不同可形成多个种群,但一个种群内的所有个体一定属于同一物种。 (2)只有满足3个条件——自然区域、同一物种、全部个体才构成种群。例如,一个池塘中全部的鱼不符合“同一物种”这个条件,一个池塘中全部的成年鲤鱼不符合“全部个体”这一条件,因此,都不是种群。 (3)群落的空间结构分为垂直结构和水平结构。大多数生物群落在空间上有垂直分层现象,称为群落的垂直结构。引起森林群落中植物和动物垂直分层现象的主要因素分别是光照、食物。

第35讲 │ 要点探究 例1 【2010·西城二模】下列有关种群和群落的叙述中,正确的是( ) 例1 【2010·西城二模】下列有关种群和群落的叙述中,正确的是(  ) A.用样方法调查种群密度时,应先选取样方再确定调查对象 B.用标志重捕法调查种群密度时,应用鲜艳的颜色标记被捕获的动物 C.群落的水平结构常表现为群落中的生物呈集群分布或斑块状镶嵌分布 D.火灾过后的草原上发生的群落演替属于初生演替 C

第35讲 │ 要点探究 [解析] 种群密度的调查方法常用的是样方法,用样方法时应先选择调查对象,再选择样方,A错误;用标志重捕法调查种群密度时,为减少误差,不宜选择过于鲜艳的颜色标记动物,否则,会容易被发现,B错误;火灾过后的草原发生的演替是原来存在生命的群落发生的演替,为次生演替,D错误;群落的水平结构常表现为群落的生物呈集群分布或斑块状镶嵌分布,C正确。本题难度较小。

第35讲 │ 要点探究 [点评] 本例是有关种群和群落的概念、特征比较的问题。种群是由同种生物的个体在一定自然区域内组成的群体,并出现个体层次上所没有的一系列特征。其中,种群密度是种群最基本的数量特征。调查种群密度的方法有样方法和标志重捕法等。群落是同一时期内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,强调该区域中全部生物,包括全部植物、动物、微生物。其特征是:物种的丰富度、种间关系、空间结构、群落的演替等。下列变式题是涉及种群和群落特征的另一侧面的问题。

第35讲 │ 要点探究 变式题 【2010·南京三模】关于种群和群落的叙述,错误的是( ) A.种群密度是种群最基本的数量特征 D 变式题 【2010·南京三模】关于种群和群落的叙述,错误的是(  ) A.种群密度是种群最基本的数量特征 B.“S”型增长曲线表示种群数量与时间的关系 C.群落结构的形成是自然选择的结果 D.火山喷发和火灾后的演替都属于初生演替 D

第35讲 │ 要点探究 [解析] 解题关键是分清初生演替和次生演替。种群特征有数量特征、空间特征和遗传特征等,种群密度是种群最基本的数量特征;“S”型增长曲线表示有环境阻力存在下,种群数量与时间的关系;群落结构的形成是自然选择的结果;火山喷发和火灾后的演替都属于次生演替。

第35讲 │ 要点探究 ► 探究点二 有关种间关系及群落的空间结构 1.种间关系 四种关系如下所示: 类型 数量坐标图(曲线图例) ► 探究点二 有关种间关系及群落的空间结构 1.种间关系 四种关系如下所示: 类型 数量坐标图(曲线图例) 能量或物质关系图(箭头图例) 种间关系 互利共生  两种生物生活在一起,彼此有利,相互依存,如地衣、豆科植物和根瘤菌、白蚁与鞭毛虫、人和肠道细菌等。数量上两种生物同时增加,同时减少,呈现出“同生共死”的同步性变化

第35讲 │ 要点探究 捕食  一种生物以另一种生物为食。捕食者种群的数量和猎物种群的数量上呈现出“先增加者先减少,后增加者后减少”的不同步周期性变化,且捕食者数量高峰变动滞后于被捕食者,也就是先增先减的是被捕食者、后增后减的是捕食者。如:羊吃草,狼吃鹿。A、B起点不相同,两种生物数量(能量)存在差异,一般捕食者数量较少

第35讲 │ 要点探究 竞争 两种不同生物为争夺资源和空间而斗争,数量上多呈现出“你死我活”的同步性变化,结局有三:一是两种群个体间形成平衡;二是A取代B;三是二者在空间、食性、活动时间上发生变化,出现差异。如:牛和羊、田里的水稻和杂草等

第35讲 │ 要点探究 寄生  一种生物生活在另一生物体表或体内,对一方有利而对另一方有害,寄生物种群A得利,就会对宿主种群B有害;寄生物一般比宿主小,如果分开,则寄生物难以单独生存,而宿主会生活得更好;寄生物种群的数量往往多于宿主种群。如蛔虫与人、菟丝子和植物、噬菌体和细菌、绦虫和猪等

第35讲 │ 要点探究 [说明] (1)互利共生、捕食、竞争和寄生等种间关系都有利于种群的进化。捕食对捕食者和被捕食者从种群进化的角度都是有利的。 (2)共生与寄生都是种间关系,且共同生活在一起,但共生对双方都是有利的,寄生是对一方有利而对另一方有害。 (3)关于捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定:a.从最高点判断,捕食者数量少,被捕食者数量多;b.从变化趋势看,先到波峰的为被捕食者,后达到波峰的为捕食者,即被捕食者变化在先,捕食者变化在后。

第35讲 │ 要点探究 (4)捕食是一种弱肉强食现象,广义捕食主要指大型肉食动物捕食小型动物的食肉行为以及草食动物的食草行为。而寄生是弱者依附于强者的现象,寄生生物(寄生者)主要从宿主(被寄生者)的体表或体内吸取体液营养,寄生生物一般能给宿主造成慢性伤害,但不能立即杀死宿主。 (5)种内斗争为种内关系;竞争(不同种生物争夺同种食物或生活空间的现象)为种间关系,种间斗争包含竞争;而生存斗争是达尔文自然选择学说的中心论点之一。很明显,生存斗争内容更丰富,既包括生物与生物之间的关系,又包括生物与无机环境之间的关系,图示如图35-1所示:A代表生存斗争、B代表种内斗争、C代表种间斗争、D代表竞争。

第35讲 │ 要点探究 2.群落的空间结构 在群落中,构成群落的每个生物种群都需要一个较为特定的生态条件,在不同的结构层次上,有不同的生态条件,如光照强度、温度、湿度、食物的种类等。所以群落中的每个种群都选择生活在群落中的具有适宜生态条件的结构层次上,这就构成了群落的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。

第35讲 │ 要点探究 (1)垂直结构 在垂直方向上,大多数生物群落都具有明显的分层现象。群落中植物的垂直结构直接影响群落中动物的垂直结构,动物种类的多少是随植物层次的多少而变化的,因此,由于森林的植物层次比草原植物层次多,所以森林群落一般比草原群落的动物种类多。水生群落也有分层,例如一个池塘,挺水植物、浮水植物、沉水植物就是植物分层;青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼、鲤鱼的分布就是动物分层的实例。阳光、温度、水分等生态因素对动植物的分层也有直接影响。

第35讲 │ 要点探究

第35讲 │ 要点探究 群落的层次性越明显,分层越多,群落中的动物种类也越多。草原的层次比较少,动物的种类也比较少;森林的层次比较多,动物的种类也比较多。在水生群落中,生物的分布和活动性在很大程度上是由光、温度和含氧量的垂直分布所决定的。 (2)水平结构 群落的水平结构往往是由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等因素造成种群密度上的差别。此外,群落中生物之间的相互关系也是群落表现水平结构的原因之一。例如,林冠下光照的不均匀性,对林下植物的分布就有密切影响。光

第35讲 │ 要点探究 照强的地方,生长着较多阳生植物,而光照强度弱的地方只生长着耐阴植物。 (3)生物的垂直结构与水平结构的具体表现都是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应,有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。群落的结构越复杂,对生态系统中的资源的利用就越充分,如森林生态系统对光能的利用率就比农田生态系统和草原生态系统高得多。群落的结构越复杂,群落内部提供的生态环境就越复杂,群落内部各种生物之间的竞争就相对不那么激烈,群落的结构也就相对稳定一些。

第35讲 │ 要点探究 B

D

A

第35讲 │ 要点探究 [解析] 分析生态系统中两物种的关系。从曲线可以看出,两曲线发生周期性变化。分析曲线的每一个周期,发现总是N1种群数量增长以后,N2种群数量随之增长,说明N2以N1为食。两个种群若存在竞争关系,一个种群的增长可导致另一个种群的减少。两种群若存在互利共生关系,则两曲线呈平行关系。

第35讲 │ 要点探究 [点评] 本例涉及种间关系中的捕食关系。注意在捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定:a.从最高点判断,捕食者数量少,被捕食者数量多;b.从变化趋势看,先到波峰的为被捕食者,后达到波峰的为捕食者,即被捕食者变化在先,捕食者变化在后。下列变式题是有关群落空间结构的问题。

第35讲 │ 要点探究 变式题 下列有关水稻农田生态系统的叙述,不正确的是( ) A.水稻长势整齐,因此群落在垂直方向上没有分层现象 A 变式题 下列有关水稻农田生态系统的叙述,不正确的是(  ) A.水稻长势整齐,因此群落在垂直方向上没有分层现象 B.在群落水平上研究,要研究水稻田的范围和边界 C.除草等人为活动能影响群落的自然演替 D.水稻田内不规则分布的杂草,属于群落水平结构上的差异 A  [解析] 群落在垂直方向的分层现象是指不同种群占据不同空间,水稻只是一个种群,不是群落,无垂直分层现象。

第35讲 │ 要点探究 ► 探究点三 理解群落演替的类型及探究水族箱中群落的演替 1.群落演替的类型 (1)初生演替与次生演替的比较 ► 探究点三 理解群落演替的类型及探究水族箱中群落的演替 1.群落演替的类型 (1)初生演替与次生演替的比较 初生演替 次生演替 起点  在一个从来没有过植被,或者原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方  原有植被虽已不存在,但是保留原有土壤条件,甚至种子或其他繁殖体的地方 时间  经历时间漫长  经历时间较短 影响因素  自然因素  人类活动较为关键 实例  裸岩上的演替  森林砍伐地、弃耕地上的演替

第35讲 │ 要点探究 (2)群落演替特点 ①演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间变化的有序过程,因而它往往是可预测的。②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,但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。 (3)群落演替的原因 ①决定群落演替的根本原因存在于群落内部,即内因是群落演替的决定因素。 ②群落之外的环境条件诸如气候、地貌、土壤和火等常可成为引起演替的重要条件。

第35讲 │ 要点探究 [说明] (1)群落是一个动态系统,它是不断发展变化的。任何环境下的演替都是最终达到一个成熟阶段,这时候群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态。此时物种与环境之间高度协调,能量和物质的利用率很高,生态系统抵抗力稳定性高。 (2)群落演替过程中物种取代是一种优势取代,而不是完全取代。 (3)人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。例如治理沙漠、建立人工群落等。 (4)群落演替的总趋势:物种多样性的增加和群落稳定性的提高。

第35讲 │ 要点探究 2.探究水族箱中群落的演替 要求: (1)水族箱必须是密封的,且是透明的,放置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射。 (2)组成成分:非生物成分、生产者、消费者和分解者。 (3)各生物成分的数量不宜过多,以免破坏食物链。 实验目的:设计一个生态缸,观察这一人工生态系统中群落的演替情况。 实验原理:在有限的空间内,依据生态系统的原理,将生态系统具有的成分进行组织,构建一个人工微型生态系统是可能的。但同时,这个人工生态系统的稳定性是有条件的,也可能是短暂的,它会发生群落的演替。

第35讲 │ 要点探究 方法步骤: (1)按100 cm×70 cm×50 cm的标准制作生态缸框架。 (3)将采集或购买的动物和植物放在生态缸中。(注意:动物的个体不要太大,数量不要太多) (4) 封上生态箱盖。将生态缸放置在室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射。 (5)每一天观察一次生态缸内的生物种类与数量变化,并且进行记录,连续观察一星期。将观察到的结果记录到表中。

第35讲 │ 要点探究 例3 【2010·南通二模】图35-4表示某地云杉林的形成过程。下列相关叙述,正确的是(  ) C

第35讲 │ 要点探究 A.该群落的演替属于初生演替,群落结构越来越复杂 B.在人为干扰下,可能发生⑤→①的动态变化,但不属于群落演替 C.该群落演替是群落内部因素和外界环境因素综合作用的结果 D.在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构,没有水平结构

第35讲 │ 要点探究 [解析] 解题关键是正确理解群落演替的概念。 A项应是次生演替;B项⑤→①的动态变化也属于群落的演替,只是人为活动改变了演替的方向和速度。D项⑤云杉林群落中有明显的垂直结构,同时也有水平结构。 [点评] 本例涉及群落演替的相关知识。群落演替的实质并非完全“取而代之”而是“优势种的取代”。譬如说在草本植物阶段,仍然存在“苔藓”,只是在草本植物阶段中优势种为“草本植物”。

第35讲 │ 要点探究 变式题 下列选项中不能演替为森(树)林的是( ) A A.西北干旱地区的典型草原 B.甘肃舟曲发生地质性泥石流地区 变式题 下列选项中不能演替为森(树)林的是(  ) A.西北干旱地区的典型草原 B.甘肃舟曲发生地质性泥石流地区 C.沂蒙山区的裸露岩地 D.黄河三角洲的弃耕地 A

第35讲 │ 要点探究 [解析] 根据发生环境的差异,群落演替可分为初生演替和次生演替。初生演替是从岩石裸地开始的,地表的植被变化首先是地衣,其次是苔藓,再次是一年生草本植物,接着是小型灌木,之后是小型乔木,最后才是高大乔木,发展到高大乔木为优势种的时候,说明演替已进入了顶级阶段——森林阶段,如沂蒙山区的裸露岩地发生的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替,如甘肃舟曲发生地质性泥石流地区可经过次生演替重新成为森林。黄河三角洲地处温带,水源充足,弃耕地经过次生演替可成为森林。在中国西北干旱地区,森林退缩到相当高度的山地上,适应环境的禾本科、藜科、蓼科、豆科、菊科、百合科和莎草科等植物则开始大量出现,占领了广阔的地盘,形成草原。

第35讲 │ 要点探究 ► 探究点四 对于土壤中动物类群丰富度的研究 1.对于土壤中动物类群丰富度的研究 ► 探究点四 对于土壤中动物类群丰富度的研究 1.对于土壤中动物类群丰富度的研究 (1)原理:土壤不仅为植物提供水分和矿质元素,也是一些动物的良好栖息场所。研究土壤中动物类群丰富度(群落中物种数目的多少),操作简便,有助于理解群落的基本特征与结构。 (2)调查步骤:准备——取样——采集小动物——观察分类——统计分析

第35讲 │ 要点探究 项目 内容 取样方法 取样器取样法 采集小动物方法 诱虫器、吸虫器、镊子等 观察和 分类  诱虫器、吸虫器、镊子等 观察和 分类  将采集的土壤放在瓷盆内,用放大镜观察,同时用解剖针寻找。发现体形较大的动物可用包着纱布的镊子取出;发现体形较小的动物可以用吸虫管来采集 统计方法  记名计算法:指在一定面积的样地中,直接数出各种群的个体数目,这一般用于个体较大,种群数量有限的群落。  目测估计法:按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。等级的划分和表示方法有:“非常多、多、较多、较少、少、很少”等

第35讲 │ 要点探究 [说明] (1)许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查。 (2)土壤中小动物具有“两趋(趋湿、趋暗)”“两避(避光、避高温)”的习性。 2.关于种群密度的五种取样调查方法的比较

第35讲 │ 要点探究 方法名称 标志重捕法 样方法 显微计数法(计数板计数) 取样器取样法 黑光灯诱 对象  活动范围大的动物个体,如 鼠、鸟、鱼等  植物或活动范围小的动物(如蚯蚓、 蚜虫、跳蝻)和虫卵  肉眼看不见的细菌、酵母菌等微生物(或血细胞)  活动能力强(不适合样方法)、身体微小(不适合标志重捕法)的土壤小动物  对紫外线敏感的夜间活动的昆虫 过程  捕获部分个体→做上标记→放回环境→重捕→计算→估计种群密度  确定调查对象→选择调查地段→确定样方→设计计数记录表→计数统计→计算种群密度  培养→抽样到计数板→显微计数→计算  准备取样器→确定取样地点→取样→采集小动物→观察分类→统计和分析  制作黑光灯→确定诱捕地点→诱捕→统计和分析计算

第35讲 │ 要点探究 ①记名计算法——直接数个体数;②目测估计法——分等级估测,如非常多、多、较多、较少、少、很少等  标记总数/N=重捕中被标记的个体数/重捕总数(N代表种群内个体总数)  ①记名计算法——直接数个体数;②目测估计法——分等级估测,如非常多、多、较多、较少、少、很少等  直接计数,比较不同地块中害虫的爆发情况

第35讲 │ 要点探究 注意问题(考点)  ①调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象;②标志物不能过于醒目;③不能影响被标志对象的正常生理活动;④标志物不易脱落,能维持一定时间 ①随机取样;②样方的大小适中:乔木100 m2、灌木16 m2、草本1 m2;③样方数量不易太少;④一般选易辨别的双子叶植物(叶脉一般网状);⑤常用五点取样法和等距取样法 ①该实验需要重复但不需对照——自身前后已形成;②浓度过大需做稀释处理,但最后计算时需考虑稀释倍数;③吸取前需振荡摇匀;④计数板使用:先盖盖玻片→吸培养液→滴盖玻片边缘→自行渗入→吸去多余培养液→片刻后待沉降到室的底部→观察计数;⑤压线计数规则:计数左、上两线及夹角处,同样方法

第35讲 │ 要点探究 注意问题(考点)  ①取样器质地、大小视具体土壤而定;②诱虫器上方用热光灯,因昆虫有趋湿、趋暗、避高温特性;③70%酒精杀死并防止小动物腐烂,起保存作用;④吸虫器中的纱布防止将小虫吸走;⑤取样时标记好取样时间和地点,不知道小动物名称应记为“待鉴定×××”,并记录其特征 ①夜晚进行;②固定牢固;③毒瓶杀死诱捕害虫

第35讲 │ 要点探究 例4 【2010·安徽卷】生物兴趣小组为了调查两个河口水域的水母类动物类群(甲、乙)的种类组成及其数量特征,使用浮游生物捕捞网(网口内径50 cm,网身长145 cm,网目孔径0.169 mm)各随机取样3次,调查结果如表(单位:个)。 物种 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甲类群 样本1 55 15 12 42 21 样本2 52 30 23 13 41 22 样本3 48 20 39 11 乙类群 33 40 25 35 60 14 17 34 50 18 26 16 19

第35讲 │ 要点探究 下列关于甲、乙两个类群之间物种丰富度和种群密度的比较,正确的是( ) A.甲类群的丰富度大,物种2的种群密度小 C 下列关于甲、乙两个类群之间物种丰富度和种群密度的比较,正确的是(  ) A.甲类群的丰富度大,物种2的种群密度小 B.甲类群的丰富度小,物种4的种群密度大 C.乙类群的丰富度大,物种7的种群密度小 D.乙类群的丰富度小,物种10的种群密度大 C

第35讲 │ 要点探究  [解析] 本题通过表格考查物种丰富度和种群密度的有关知识,属于容易题。群落中物种数目的多少称为丰富度。种群密度是指单位空间内某种群的个体数量。甲类群中有7个物种,乙类群中有9个物种,可见乙类群的丰富度大,A、D不正确。又因为甲类群的物种7有122个,乙类群的物种7只有81个,故乙类群的物种7的种群密度小,C正确。甲类群的物种2有60个,乙类群的物种2有150个,甲类群物种2的种群密度小。甲类群的物种4有58个,乙类群的物种4有116个,甲类群物种4的种群密度小,B错误。

第35讲 │ 要点探究 [点评] 本例涉及物种丰富度和种群密度的比较。甲类群没有物种3、6、8,调查的物种数目为7;乙类群没有物种5,物种数目为9;甲类群物种丰富度小,乙类群物种丰富度大。甲类群中物种2的种群密度比乙类群小,甲类群中物种4 的种群密度比乙类群小,乙类群中物种7的种群密度比甲类群小,乙类群中物种10的种群密度比甲类群大。下列变式题是有关物种丰富度调查的探究活动的问题。

第35讲 │ 要点探究 变式题 【2010·太原模拟】某生物兴趣小组准备对所处地区的花园和菜地土壤中小动物类群的丰富度进行研究。假定你是其中的一员,请回答: (1)提出你们小组要探究的问题:______________________________________________________。 (2)进行这类调查常采用______________法,而不适用____________和____________法,原因是______________________________________________________。 (3)丰富度的统计方法通常有记名计算法和____________,前者一般适用于________________________的群落。 ××地区花园和菜地土壤中小动物类群的丰富度调查研究 取样器取样 样方法 标志重捕 许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小 目测估计法 个体较大,种群数量有限

第35讲 │ 要点探究 (4)对土样中的小动物进行采集时,在诱虫器上方通常要放置并打开40~60 W的电灯,这样做的目的是____________________________________________________________________________________________________, 采集到的小动物可以放入__________溶液中保存,也可以放入____________中。 (5)在观察和分类的基础上,若要用记名计算法对两类土壤中的动物进行统计和分析,请你设计一个数据统计表: 利用了土壤动物趋暗、趋湿、避高温的特性,使土壤动物从土 样进入诱虫器下部的试管中,达到采集目的 酒精 试管

第35讲 │ 要点探究 ××地区花园和菜地土壤中小动物类群的丰富度统计表

第35讲 │ 要点探究 [解析] 考查土壤中小动物类群丰富度的研究。许多土壤小动物有较强的活动能力,而且身体微小,因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查。在进行这类研究时,常采用取样器取样的方法进行采集、调查。丰富度的统计方法通常有两种:一是记名计算法,二是目测估计法。利用了土壤动物趋暗、趋湿、避高温的特性,使土壤动物从土样进入诱虫器下部的试管中,达到采集目的。使用诱虫器取样,比较方便,且效果较好,但时间可能要长一些。也可采用简易采集法:将采集到的土壤放在瓷盆内,用放大镜观察,同时用解剖针寻找。发现体形较大的动物,可用包着纱布的镊子取出;体形较小的动物可用吸虫管采集。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。

第35讲 │ 备用习题 备用习题 1.【2011·佛山一检】(双选)关于生物实验或研究方法的描述正确的是( ) 1.【2011·佛山一检】(双选)关于生物实验或研究方法的描述正确的是(  ) A.用光学显微镜可以观察叶绿体的基粒 B.制作DNA结构模型属于建构物理模型 C.在患者家系中调查某种人类遗传病的患病率 D.用取样器取样调查土壤小动物类群的丰富度 BD

第35讲 │ 要点探究 [解析] BD 叶肉细胞中的叶绿体,散布于细胞质中,呈绿色、扁平的椭球形或球形。可以在高倍显微镜下观察其形态和分布,但叶绿体的基粒必须在电子显微镜下才能看清楚。模型构建包括概念模型、物理模型和数学模型,制作DNA结构模型属于建构物理模型。调查某种遗传病的患病率在人群随机取样进行调查,调查某种遗传病的遗传方式则在患者家系中进行调查。调查土壤小动物类群的丰富度采用取样器取样调查法。

第35讲 │ 备用习题 2.[2011·安徽三校联考]下面关于群落的叙述中,不正确的是 ( ) A.植物群落的分层现象与光照有关 D 2.[2011·安徽三校联考]下面关于群落的叙述中,不正确的是 (  ) A.植物群落的分层现象与光照有关 B.动物群落垂直分层现象与植物有关 C.植物群落水平分布现象与地形有关 D.动物群落的水平分布一般是均匀的 D

第35讲 │ 要点探究 [解析] D 大多数群落具有明显的分层现象。影响植物分层的主要原因是阳光,山上山下和南北地区植被不同的主要影响因素是温度,植被东西分布不同的主要影响因素是水;森林中动物分层的主要因素是食物和栖息空间。在水平方向上,由于光照强度、地形、土壤湿度和盐碱度、生物自身生长特点不同以及人与动物的影响等,不同地段分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,常呈镶嵌分布。

第35讲 │ 备用习题 B

第35讲 │ 要点探究 [解析] B 捕食关系的曲线表现为一种生物以另一种生物为食,数量上呈现出“先增加者先减少,后增加者后减少”的不同步性变化;竞争表现出数量上呈现出“你死我活”的同步性变化,B符合题意;S型增长曲线,其增长受资源和空间的限制,同时受到种内斗争及天敌数量的影响;J型增长曲线,是在理想条件下,其中包括没有天敌等情况。