1、第四章 種群和群落種群和群落 ?趣 味 導 學 ?鹽城野生麋鹿被困農田 民警出手營救 ? 麋鹿是世界珍稀動物，屬于鹿科。因為它頭臉像馬、角像鹿、頸像駱駝、尾像驢，因此得名四不像。2016年12月28日下午4點多，江蘇鹽城大豐區(qū)公安局川東港邊防派 出所接到村民報警稱：在川東港閘東側的農田里，有一頭野生的麋鹿被繩網(wǎng)纏住，無法脫身，請求民警前來營救。 ?而麋鹿放養(yǎng)區(qū)就在該派出所的管轄范圍內，這頭成年麋鹿可能是在尋覓食物時，誤闖進農田里，結果被繩網(wǎng)給纏住，好在村民發(fā)現(xiàn)后及時報警，否則就有生命危 險。 ?鹽城的麋鹿放養(yǎng)區(qū)中所有麋鹿構成的群體稱為什么？一片農田中全部生物構成的群體呢？這些將是我們在第4章種

2、群和群落中要學習的內容。 ?本 章 概 述 ? 本章在群體水平上探討生命系統(tǒng)的組成、結構和發(fā)展變化規(guī)律。本章內容包括種群的特征、種群數(shù)量的變化、群落的結構和群落的演替四節(jié)。種群的特征包括調查種群密度的方法和種群的數(shù)量特征兩部分內容，調查種群密度的方法講述了樣方法和標志重捕法。 1種群的特征。 本章重點 2嘗試建構種群增長的數(shù)學模型，并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化。 3群落的結構特征。 4群落的演替過程。 本章難點 1.樣方的選擇和確定。 2構建種群增長的數(shù)學模型。 3從結構與功能相統(tǒng)一的角度描述群落的結構特征。 ?學 法 指 導 1種群概念的理解要把握“同種”和“全部”、“一定時間”和“一定空間”等

3、關鍵詞；要注意樣方法和標志重捕法的適用范圍。 2運用比較的方法來學習種群增長的模型，并能分析與應用“S” 型曲線中的K值與K/2。 3結合實例辨別比較4種不同的種間關系；比較樣方法、標志重捕法和取樣器取樣法的適用對象。 4理解演替是“優(yōu)勢取代”，列表比較初生演替和次生演替的不同。 第第1 節(jié)節(jié) 種群的特征種群的特征 學 習 目 標 1.列舉種群的特征。(重點) 課 程 標 準 列舉種群的特征 2嘗試用樣方法調查種群密度。(難點) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 自自主主學學習習 新新知知解解讀讀 知知識識構構建建 問問題題釋釋疑疑 指指點點迷迷津津 訓訓練練鞏鞏

4、固固 直直擊擊高高考考 課課 時時 作作 業(yè)業(yè) 自自 主主 學學 習習 ?一、種群及種群的數(shù)量特征 同種同種 _生物的? 1種群的概念：在一定的自然區(qū)域內，全部個體。 單位面積單位面積 或單位體積中的個體數(shù)，或單位體積中的個體數(shù)，? ?概念：指種群在概念：指種群在_? 2種群的數(shù)量特征 ? ? ? 是種群最基本的數(shù)量特征是種群最基本的數(shù)量特征種種? ?隨機取樣隨機取樣 ? ?取樣的關鍵是做到取樣的關鍵是做到_? ? ? ? ?群群五點五點 取樣法和取樣法和? ?植物：植物：_樣方樣方 法：法：? ?取樣方法：取樣方法：_(1) ? ? ? ?密密? ? ?等距等距 取樣法取樣法? ? _調查方

5、法調查方法? ?度度? ? ? ?標志數(shù)標志數(shù)重捕個數(shù)中被標志數(shù)重捕個數(shù)中被標志數(shù)? ?標志重捕標志重捕 法：法：? ?動物：動物：_? ?種群總數(shù)種群總數(shù)重捕數(shù)重捕數(shù)? ? ? ? ?概念：指在單位時間內新產(chǎn)生或死亡的個體數(shù)目占該種群概念：指在單位時間內新產(chǎn)生或死亡的個體數(shù)目占該種群出生率出生率? ?個體總數(shù)個體總數(shù) 的比率的比率? ? _(2) 和死亡率和死亡率? ?出生率出生率 高，種群增長高，種群增長_快快 ? ?特點：繁殖能力強的種群特點：繁殖能力強的種群_遷入遷入 或或 _遷出遷出 的個體，的個體， (3)遷入率和遷出率：遷入率和遷出率：單位時間內單位時間內_占該種群個體占該種群個

6、體總數(shù)的比率。總數(shù)的比率。 年齡期年齡期 的個體數(shù)目的比例的個體數(shù)目的比例 ? ?概念：一個種群中各概念：一個種群中各_? ?老年老年 幼年幼年 增長型：種群中增長型：種群中_個體很多，個體很多，_個體很少，個體很少，? ? ?年年? ? ?增大增大 種群正處于增長期，種群密度會種群正處于增長期，種群密度會_? ? ?齡齡(4) ? ?類類? ?穩(wěn)定型：各年齡期的個體數(shù)目比例適中，種群正處于穩(wěn)定型：各年齡期的個體數(shù)目比例適中，種群正處于 組組? ? ?穩(wěn)定穩(wěn)定 時期時期型型? ? _成成? ?老年老年 個體較多，個體較多， 幼年幼年 個體較少，而個體較少，而 _? ? ?衰退型：衰退型：_?

7、? ? 種群正處于衰退時期，種群密度會種群正處于衰退時期，種群密度會_減少減少 ? ? ? 雌雄雌雄 (5)性別比例：種群中性別比例：種群中_個體數(shù)目的比例。個體數(shù)目的比例。 ?二、種群空間特征 位置狀態(tài)位置狀態(tài) 布局布局 ? 1概念：組成種群的個體，在其生活空間中的集群集群 均勻均勻 _或_。 ? 2類型及實例：水稻的_分布；雜草的隨機分布；瓢蟲的_分布。 ? ？思考 1農貿市場上待售的一群蘆花雞是一個種群嗎？為什么？ 提示：不是，種群是生活在一定自然區(qū)域內的同種生物的全部個體。農貿市場不是蘆花雞生活的自然區(qū)域，只是其被買賣的一個場所。 2年齡組成為增長型的種群，其種群數(shù)量一定會增加嗎？為什

8、么？ 提示：不一定，還應該考慮其生存環(huán)境，若生存環(huán)境惡劣，死亡率可能很高，種群數(shù)量不一定增加。 新新 知知 解解 讀讀 ?知識點1 種群的概念及特征 Y ? 1種群 兩個“要素” “同種”和“全部”，即種群是物種存在的形式 “時間”和“空間”，即種群具有一定的時間和兩個“條件” 空間限制，離開一定的時間和空間的種群是不存在的 兩個“方面” 種群是生物繁殖的基本單位，也是生物進化的基本單位 同一物種在不同區(qū)域可以有多個種群，但一個種群內的個同一物種在不同區(qū)域可以有多個種群，但一個種群內的個體都為同一物種體都為同一物種(如下圖所示如下圖所示)。 種群和物種群和物 種的關系種的關系 個體通過有機結合

9、組成的整體為種群。個體通過有機結合組成的整體為種群。 物種因地理隔離形成不同種群。物種因地理隔離形成不同種群。 種群是物種存在的基本單位。種群是物種存在的基本單位。 ? 2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)或布局。常見類型有： ? 3種群的數(shù)量特征： ? (1)種群各數(shù)量特征之間的邏輯關系圖。 (2)圖形解讀。圖形解讀。 種群密度是種群最基本的數(shù)量特征，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，可反映種群在一定時期的數(shù)量，種群種群密度與種群數(shù)量呈正相關。密度與種群數(shù)量呈正相關。 決定種群大小和種群密度的直接因素：決定種群大小和種群密度的直接因素：

10、出生率和死亡率、出生率和死亡率、 遷入率和遷出率。遷入率和遷出率。 改變改變決定決定預測預測年齡組成年齡組成 出生率和死亡率出生率和死亡率 種群密度種群密度 變化趨勢變化趨勢 改變改變決定決定性別比例性別比例 出生率出生率 種群密度種群密度 ? (3)影響因素：除圖中影響因素外，氣候、天敵、傳染病等都影響種群密度的改變。 (4)應用。 利用性外激素誘捕雄蛾通過改變性別比例來降低出生率。 將性外激素釋放到田地里，干擾雌雄蛾正常交尾降低出生率。 ?知識貼士 ? (1)種群由一定自然區(qū)域內相同物種的全部個體組成，但不是個體的機械疊加，個體之間能進行相互交配、基因的交流，形成了一些個體沒有而種群特有的

11、特征。 ? (2)性別比例不是11的種群并不一定是一個衰退型的種群，如蜜蜂和螞蟻等種群。 X ? ? 下列生物屬于種群的是 ( ) D 典例 A一塊玉米田里的全部玉米、雜草、昆蟲及其他生物 1 B一個池塘中的全部魚 C一塊朽木上的全部真菌 D一塊棉田中的全部幼蚜、有翅和無翅的成熟蚜 解析 解答此題時，要求全面理解種 群的概念。種群強調的是一個區(qū)域、一個物種、一個 群體，是指“同種”生物的總和，是同種生物中許多個體的 集合體。A項明顯不符，它包括了多種生物；B項中一個池塘里的全部魚，一般不會由一種 魚組成；C項中一塊朽木上的全部真菌也不會是單一的真菌。D項中指的是全部的棉蚜。故答案選D。 ?遷移

12、應用1 下列結合種群特征的概念圖所作的分析，錯誤的是( D ) ?A利用性引誘劑誘殺害蟲會影響 B種群密度是種群最基本的數(shù)量特征 C預測種群數(shù)量變化的主要依據(jù)是 D韓國仁川人口在亞運期間數(shù)量變化主要取決于圖中 ? 解析 本題考查種群的特征及相互之間的內在聯(lián)系。因種群密度取決于，故應是出生率和死亡率，但結合圖解中影響的只是，故為性別比例，為出生率；則為死亡率，是年齡組成。D項中韓國仁川人口在亞運期間數(shù)量變化主要取決于圖中的遷入率和遷出率。 ?知識點2 種群密度的調查方法 Y ? 1樣方法 ? (1)適用范圍：植物和活動能力弱、活動范圍小的動物。 ? (2)方法：在被調查種群的生存環(huán)境內隨機選取若

13、干個樣方，通過計數(shù)每個樣方內的個體數(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。 ? (3)取樣原則：隨機取樣，確保樣方具有代表性，不受主觀因素影響。 ? (4)常用的取樣方法 方法方法 五點取五點取 樣法樣法 應用前提應用前提 過程過程 圖示圖示 調查的總體為調查的總體為 在總體中按梅花形取在總體中按梅花形取5個樣方，個樣方，非長條形非長條形 每個樣方的長和寬要求一致每個樣方的長和寬要求一致 先將調查的總體分成若干等先將調查的總體分成若干等 等距取等距取 樣法樣法 調查的總體為調查的總體為 份，由抽樣比率決定距離或間份，由抽樣比率決定距離或間長條形長條形 隔，然

14、后按這一相等的距離或隔，然后按這一相等的距離或間隔抽取樣方間隔抽取樣方 ? (5)樣方的計數(shù)原則 ? 計數(shù)樣方內所有個體。 ? 遇到邊界時，一般遵循“計上不計下，計左不計右”的原則，右圖所示黑點為計數(shù)的個體。 ? 頂角上的個體，一般只計上邊和左邊形成的夾角上的個體。 ? 2標志重捕法 ? (1)適用范圍：活動能力強和活動范圍大的動物，如哺乳類、鳥類、爬行類、兩棲類、魚類和昆蟲類等。 ? (2)方法：在被調查動物種群的活動范圍內捕獲一部分個體，做上標記后再放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一段時間(標記個體與未標記個體充分混合)后進行重捕，根據(jù)重捕到的動物中標記個體數(shù)占總個體數(shù)的比例，來估計種群密度。 ? (

15、3)前提條件：標記個體與未標記個體在重捕時被捕的概率相等；在調查期內沒有新的出生和死亡，沒有遷入和遷出。 (4)注意事項：注意事項：標記不能過分醒目；標記不能過分醒目；標記物和標記方法必須對動物的身體不會標記物和標記方法必須對動物的身體不會產(chǎn)生壽命和行為上的傷害；產(chǎn)生壽命和行為上的傷害；標記符號必須能夠維持一定的時間，標記符號必須能夠維持一定的時間， 在調查研究期間在調查研究期間不能消失。不能消失。 (5)計算公式計算公式 個體總數(shù)個體總數(shù)N再次捕獲個體數(shù)再次捕獲個體數(shù)n 初次捕獲標記個體數(shù)初次捕獲標記個體數(shù)M重捕的標記個體數(shù)重捕的標記個體數(shù)m ?知識貼士 ? (1)標志重捕法的計算中兩個“偏

16、大” ?在實際情況下，動物在被捕獲一次后被重捕的機會會降低，因此通過標志重捕法估算的種群密度會偏大。 ?由于動物具有很強的活動性，有時會引起標志物的脫落，這樣計算出來的種群密度會偏大。 ?上述情況都是由于重捕時標記個體的減少，從而導致調查結果偏大的。 ? (2)調查種群密度的方法 調查方法 生物類別 逐個計數(shù)法 范圍小、個體大 植物、活動范圍小的動物，如昆蟲卵、樣方法 蚜蟲、跳蝻等 估 標志重捕法 活動能力強、活動范圍大的動物 算法 黑光燈誘捕趨光性昆蟲 法 X ? ?典例 科技人員在對草原鼠害進行調查時，隨機選定1公頃的區(qū)域，第一次放置了100只鼠籠，捕獲68只鼠，標2 記后原地放回，一段時

17、間后在相同位置放置了100只鼠籠，捕獲54只鼠，其中標記的鼠有12只，下列有關說法中錯誤B 的是 ( ) ? A該區(qū)域中鼠的種群密度較大，約為306只/公頃，必須積極防治 ? B這種調查方法稱為樣方法 ? C草原上鼠與牛、羊等是競爭關系，鼠害會嚴重影響畜牧業(yè)發(fā)展 ?遷移應用2 (2017荊州中學)下列關于樣方法調查結論的處理措施，正確的是 ( ) D ? A得出的結論與其他同學的不一致則舍棄 ? B即使樣方數(shù)據(jù)大小不同，只要取其平均值就可接近真實密度 ? C取樣方計算時，選生物密度大的區(qū)域更科學 ? D多次取樣，舍棄數(shù)據(jù)懸殊的個別樣方，再取其平均值 ? 解析 樣方法調查種群密度時應隨機取樣，C

18、錯誤；多次取樣，應舍棄數(shù)據(jù)懸殊的個別樣方，取其平均值，這樣就更加接近真實值，A、B錯誤，D正確。 知知 識識 構構 建建 ? ?概念：生活在同一地點的同種生物的一群個體概念：生活在同一地點的同種生物的一群個體? ? ?舉例：一個池塘中的全部鯉魚；一片棉田中所有棉蚜舉例：一個池塘中的全部鯉魚；一片棉田中所有棉蚜? ? ?概念：單位空間內某種群的個體數(shù)量概念：單位空間內某種群的個體數(shù)量? ? ? ? ? ? ?特點：同一環(huán)境條件下，不同物種不一樣；特點：同一環(huán)境條件下，不同物種不一樣；? ? ? ?種群密度種群密度? ? ? ? 同一物種，不同環(huán)境條件下不一樣同一物種，不同環(huán)境條件下不一樣? ?

19、? ?調查方法：標志重捕法，樣方法調查方法：標志重捕法，樣方法? ?種種? ?種種? ? ?群群 ? ?概念：單位時間內新出生或死亡的個體數(shù)目概念：單位時間內新出生或死亡的個體數(shù)目? ?群群? ? ? ? ?特特? ? 占該種群個體總數(shù)的比率占該種群個體總數(shù)的比率? ?出生出生? ?征征? ? ?意義：決定種群大小和種群密度的重要因素意義：決定種群大小和種群密度的重要因素率和率和? ? ? ? ? ? ?死亡死亡? ?出生率死亡率，種群密度加大出生率死亡率，種群密度加大? ? ? ? ?率率 ? ?類型類型? ?出生率死亡率，種群穩(wěn)定出生率死亡率，種群穩(wěn)定? ? ? ? ?出生率死亡率，種群密

20、度變小出生率死亡率，種群密度變小? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?概念：一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例概念：一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例? ? ? ? ? ?年年? ?增長型：幼年個體多，老年個體少，密度將增大，種群將發(fā)展增長型：幼年個體多，老年個體少，密度將增大，種群將發(fā)展? ? ? ? ?齡齡 ? ?類型類型? ?穩(wěn)定型：各年齡期比例適中，密度基本不變，種群處于穩(wěn)定時期穩(wěn)定型：各年齡期比例適中，密度基本不變，種群處于穩(wěn)定時期? ? ?組組? ? ? ?衰退期：老年個體多，幼年個體少，密度將減小，種群處于衰退時期衰退期：老年個體多，幼年個體少，密度將減小，種群處于衰退時期?

21、 ? ?成成 ? ?種種? ? ? ?意義：對預測種群數(shù)量變化趨勢具有重要意義意義：對預測種群數(shù)量變化趨勢具有重要意義種種? ?群群? ? ? ? ?概念：雌雄個體數(shù)在種群中所占的比例概念：雌雄個體數(shù)在種群中所占的比例群群 特特? ? ?性性? ?雌雄相當：多見于高等動物，如人雌雄相當：多見于高等動物，如人? ? ?征征? ?別別? ? ? ? ? ? ?類型類型? ?雌多于雄：多見于人工飼養(yǎng)的種群，如雞雌多于雄：多見于人工飼養(yǎng)的種群，如雞比比? ? ? ? ?雄多于雌：多見于營社會性生活的昆蟲，如白蟻雄多于雌：多見于營社會性生活的昆蟲，如白蟻? ?例例 ? ? ? ? ? ? ?意義：在一定

22、程度上影響著種群密度意義：在一定程度上影響著種群密度? ? ? ? ?遷入率和遷出率遷入率和遷出率 ? ? ? ? ?概念：組成種群的個體，在其生活空間中概念：組成種群的個體，在其生活空間中? ? ? 的位置狀態(tài)或布局的位置狀態(tài)或布局? ?種種? ? ?均勻分布均勻分布? ?種群空間特征種群空間特征? ? ? ?群群 ? ? ?隨機分布隨機分布? ?類型類型? ? ? ? ? ? ?集群分布集群分布? ? ?問問 題題 釋釋 疑疑 ? (一)問題探討 ? 1提示：可采用課本介紹的兩種取樣方法取樣，用樣方法進行估算。也可以將模擬草地平均分成若干等份，求得其中一份的數(shù)量后，再估算整體的數(shù)量。 ?

23、2提示：根據(jù)實際作答。 ? (二)探究 ? 1提示：“問題探討”中調查對象是完全隨機分布的，且調查區(qū)域是規(guī)則的，調查對象與其他物體的區(qū)分是顯而易見的，因此，采用樣方法得到的估算值與真實情況比較容易接近(誤差小)。而在實地調查中，調查對象的分布往往不是隨機的，調查區(qū)域也往往是規(guī)則的，還有許多其他因素會干擾和影響調查的準確性，因此，采用同樣的方法其結果誤差會比較大一些。但是，只要掌握了科學的調查統(tǒng)計方法，其誤差會控制在允許的范圍之內。 ? 2提示：為了確保所選擇的樣方具有代表性，不受主觀因素的影響，使通過樣方統(tǒng)計的結果(估算值)能更接近真? 3提示：樣方的數(shù)量太少，其統(tǒng)計結果的誤差就可能較大；一般

24、而言，樣方越多，其統(tǒng)計結果越接近真實情況。但是，樣方數(shù)量太多，整體取樣花費的時間、精力就越多。從統(tǒng)計學上看，一定數(shù)量的樣方即可以保證統(tǒng)計結果的真實性。 ? 4提示：不同小組對同一種群的種群密度調查結果可能是不一樣的。種群密度的調查結果應當允許在一定范圍內波動，例如5%以內。如果超出了此范圍，在其他條件相同的情況下，造成不一樣的原因應當首先歸結為是由于采取不同的樣方法所致。所以，要針對實際情況，討論取樣方法是否存在問題。 ? (三)思考討論 ? 1提示：圖中A種群屬于增長型，C種群屬于衰退型，B種群屬于穩(wěn)定型。這是由于種群中年輕個體越多，一般來說出生率會越高，死亡率會越低。 ? 2提示：年齡組成

25、為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量也不一定總是保持穩(wěn)定。這是因為出生率和死亡率不完全決定于年齡組成，還會受到食物、天敵、氣候等多種因素的影響。此外，種群數(shù)量還受遷入率和遷出率的影響。年齡組成為衰退型的種群，種群數(shù)量一般來說會越來越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敵、遷入率提高等原因而使種群數(shù)量增長的情況。 指指 點點 迷迷 津津 ?種群年齡組成圖解讀 ? (1)模式圖 ? 圖解 ? 析圖 種群 出生率和 種群數(shù)量 所屬類年齡組成情況 型 死亡率情況 變化趨勢 A 幼年多，老年少 增加 增長型 各年齡個體比例B 穩(wěn)定 穩(wěn)定型 適中 C 幼年少，老年多 死亡率，種群數(shù)量增加，屬增長型；而圖乙相反，應為衰退型。 ? (3)統(tǒng)計圖 ? 圖解 ?下圖A、B為兩個國家人口的年齡組成圖，縱軸表示年齡，橫軸表示各年齡段人口占總人口的百分比。 ? 析圖 a男女比例在各個年齡段接近11。 bA國家各個年齡段比例適中，應為穩(wěn)定型。 cB國家幼年個體特別多，老年個體少，應為增長型。 dB國家若需要控制人口，則最有效的措施是計劃生育，而且?guī)资旰罂赡苊媾R老齡化問題。 ? (4)柱形圖 ? 圖解 ? 析圖 ? 圖A中幼年個體少，老年個體多，為衰退型。 ?圖B中幼年個體多，老年個體少，為增