蘇教生物群落基本單位——種群張?zhí)K教實(shí)用教案

1、Page 1草地中所有的植物構(gòu)成(guchng)一個(gè)種群?jiǎn)幔康?頁(yè)/共35頁(yè)第一頁(yè)，共35頁(yè)。Page 2種群種群(zhn (zhn qn)qn)概念：概念：生態(tài)學(xué)上把在一定時(shí)間內(nèi)占據(jù)一定空生態(tài)學(xué)上把在一定時(shí)間內(nèi)占據(jù)一定空間的同種生物間的同種生物(shngw)的所有個(gè)體的所有個(gè)體稱為種群。稱為種群。特征：特征： 遺傳特征遺傳特征 空間特征空間特征 數(shù)量特征數(shù)量特征種群密度種群密度同種同種(tn zhn)出生率和死亡率出生率和死亡率遷入和遷出遷入和遷出年齡結(jié)構(gòu)年齡結(jié)構(gòu)性別比例性別比例所有所有種群數(shù)量變化是種群研究的核心問(wèn)題種群數(shù)量變化是種群研究的核心問(wèn)題第2頁(yè)/共35頁(yè)第二頁(yè)，共35頁(yè)。Page

2、 3種群種群(zhn (zhn qn)qn)遺傳特征：遺傳特征：u種群是生態(tài)學(xué)上研究的重要種群是生態(tài)學(xué)上研究的重要(zhngyo)的基本單位，它是的基本單位，它是_和和_的基的基本單位。本單位。u基因庫(kù)基因庫(kù)u進(jìn)化的標(biāo)志進(jìn)化的標(biāo)志繁殖(fnzh)生物進(jìn)化第3頁(yè)/共35頁(yè)第三頁(yè)，共35頁(yè)。Page 4種群種群(zhn (zhn qn)qn)空間特征：空間特征：均勻均勻(jnyn)型型隨機(jī)隨機(jī)(su j)型型集群型集群型第4頁(yè)/共35頁(yè)第四頁(yè)，共35頁(yè)。Page 5種群種群(zhn (zhn qn)qn)密度密度概念：概念：?jiǎn)挝幻娣e單位面積(min j)(min j)或體積內(nèi)某一種群或體積內(nèi)某一種

3、群全部個(gè)體的數(shù)量全部個(gè)體的數(shù)量種群結(jié)構(gòu)最基本種群結(jié)構(gòu)最基本參數(shù)。參數(shù)。種群密度測(cè)定方法：種群密度測(cè)定方法：樣方法樣方法計(jì)算若干樣方中某種計(jì)算若干樣方中某種生物生物(shngw)的全的全部個(gè)體數(shù)，然后以其部個(gè)體數(shù)，然后以其平均密度估算種群總平均密度估算種群總體平均密度的方法。體平均密度的方法。第5頁(yè)/共35頁(yè)第五頁(yè)，共35頁(yè)。Page 6第6頁(yè)/共35頁(yè)第六頁(yè)，共35頁(yè)。Page 7例例1、生態(tài)工作者對(duì)我國(guó)北方某草原進(jìn)行調(diào)查，下表是不同、生態(tài)工作者對(duì)我國(guó)北方某草原進(jìn)行調(diào)查，下表是不同調(diào)查面積的物種數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果：調(diào)查面積的物種數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果：調(diào)查該草原某種雙子葉草本植物種群調(diào)查該草原某種雙子葉草本植

4、物種群(zhn qn)密度時(shí)，密度時(shí)，設(shè)計(jì)如下調(diào)查步驟：設(shè)計(jì)如下調(diào)查步驟：選取選取40cm40cm為最佳樣方面積。為最佳樣方面積。 在該物種分布較在該物種分布較密集的地方取密集的地方取5個(gè)樣方。數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)該植物的個(gè)體數(shù)。個(gè)樣方。數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)該植物的個(gè)體數(shù)。若計(jì)數(shù)結(jié)果由多到少依次為若計(jì)數(shù)結(jié)果由多到少依次為N1、N2、N3、N4、N5，則將，則將N3作為種群作為種群(zhn qn)密度的估計(jì)值。密度的估計(jì)值。 以上步驟中錯(cuò)誤的是以上步驟中錯(cuò)誤的是 ，并加以改正：，并加以改正：調(diào)查面調(diào)查面積（積（cmcmcmcm）101010102020202040404040808080809090909010

5、0100100100110110110110120120120120130130130130140140140140某草原某草原3 35 56 69 911111313131313131313第7頁(yè)/共35頁(yè)第七頁(yè)，共35頁(yè)。Page 8樣方法樣方法(fngf) 方法步驟：方法步驟： 隨機(jī)取樣隨機(jī)取樣 計(jì)算每個(gè)樣方內(nèi)個(gè)體數(shù)計(jì)算每個(gè)樣方內(nèi)個(gè)體數(shù)樣方種群密度樣方種群密度(md) 計(jì)算所有樣方的平均值計(jì)算所有樣方的平均值 估算種群的種群密度估算種群的種群密度(md) 適用范圍：植物種群密度適用范圍：植物種群密度(md)的取樣調(diào)查的取樣調(diào)查第8頁(yè)/共35頁(yè)第八頁(yè)，共35頁(yè)。Page 9第9頁(yè)/共35頁(yè)

6、第九頁(yè)，共35頁(yè)。Page 10樣方邊緣樣方邊緣(binyun)上的個(gè)體的處理：計(jì)上不計(jì)下，上的個(gè)體的處理：計(jì)上不計(jì)下，記左不計(jì)右記左不計(jì)右第10頁(yè)/共35頁(yè)第十頁(yè)，共35頁(yè)。Page 11第11頁(yè)/共35頁(yè)第十一頁(yè)，共35頁(yè)。Page 12標(biāo)記標(biāo)記(bioj)重捕法重捕法第12頁(yè)/共35頁(yè)第十二頁(yè)，共35頁(yè)。Page 13 黃豆、紅豆質(zhì)地黃豆、紅豆質(zhì)地(zhd)形狀不同是否會(huì)干擾試驗(yàn)結(jié)果？形狀不同是否會(huì)干擾試驗(yàn)結(jié)果？ 應(yīng)如何改進(jìn)試驗(yàn)？應(yīng)如何改進(jìn)試驗(yàn)？第13頁(yè)/共35頁(yè)第十三頁(yè)，共35頁(yè)。Page 14標(biāo)記標(biāo)記(bioj)重捕法重捕法例：設(shè)某種群的總數(shù)為例：設(shè)某種群的總數(shù)為N ，第一次捕獲標(biāo)記

7、第一次捕獲標(biāo)記(bioj)的個(gè)體為的個(gè)體為M，第二次重捕的個(gè)體數(shù)為第二次重捕的個(gè)體數(shù)為n，其中已標(biāo)記其中已標(biāo)記(bioj)的為的為m，則則:NM=nm前提：標(biāo)志重捕使標(biāo)記個(gè)體前提：標(biāo)志重捕使標(biāo)記個(gè)體(gt)與未標(biāo)記個(gè)體與未標(biāo)記個(gè)體(gt)在重捕時(shí)被捕獲的概率相等！在重捕時(shí)被捕獲的概率相等！第14頁(yè)/共35頁(yè)第十四頁(yè)，共35頁(yè)。Page 15標(biāo)記物不能影響動(dòng)物的正常活動(dòng)，不能導(dǎo)致其標(biāo)記物不能影響動(dòng)物的正常活動(dòng)，不能導(dǎo)致其發(fā)生疾病、感染發(fā)生疾病、感染標(biāo)記符號(hào)必須能維持標(biāo)記符號(hào)必須能維持(wich)一定時(shí)間又不過(guò)一定時(shí)間又不過(guò)分醒目分醒目在調(diào)查期間沒有較多個(gè)體遷入、遷出、死亡在調(diào)查期間沒有較多個(gè)體遷

8、入、遷出、死亡適用范圍：哺乳類、鳥類、爬行類、兩棲類、適用范圍：哺乳類、鳥類、爬行類、兩棲類、魚類和昆蟲等動(dòng)物。魚類和昆蟲等動(dòng)物。標(biāo)記標(biāo)記(bioj)重捕法注重捕法注意事項(xiàng)意事項(xiàng)第15頁(yè)/共35頁(yè)第十五頁(yè)，共35頁(yè)。Page 16例、某研究機(jī)構(gòu)對(duì)我國(guó)北方草原一種主要害鼠例、某研究機(jī)構(gòu)對(duì)我國(guó)北方草原一種主要害鼠布氏田鼠進(jìn)行布氏田鼠進(jìn)行了調(diào)查。調(diào)查樣方總面積為了調(diào)查。調(diào)查樣方總面積為2hm2（1 hm210000 m2），隨），隨機(jī)機(jī)(su j)布設(shè)布設(shè)100個(gè)鼠籠，放置個(gè)鼠籠，放置1夜后夜后, 統(tǒng)計(jì)所捕獲的鼠數(shù)量、統(tǒng)計(jì)所捕獲的鼠數(shù)量、性別等，進(jìn)行標(biāo)記后放歸；性別等，進(jìn)行標(biāo)記后放歸；3日后進(jìn)行重捕

9、與調(diào)查。所得到的日后進(jìn)行重捕與調(diào)查。所得到的調(diào)查數(shù)據(jù)如下表。調(diào)查數(shù)據(jù)如下表。該草地布氏田鼠的平均種群密度為只該草地布氏田鼠的平均種群密度為只/ hm2。事實(shí)上。事實(shí)上田鼠在被捕捉過(guò)一次后更難捕捉田鼠在被捕捉過(guò)一次后更難捕捉, 上述計(jì)算所得的平均種群密上述計(jì)算所得的平均種群密度與實(shí)際種群密度相比可能會(huì)偏。度與實(shí)際種群密度相比可能會(huì)偏。捕獲數(shù)捕獲數(shù)/只只標(biāo)記數(shù)標(biāo)記數(shù)/只只雌性個(gè)體數(shù)雌性個(gè)體數(shù)雄性個(gè)體數(shù)雄性個(gè)體數(shù)初捕初捕32321418重捕重捕3641818144 大大 第16頁(yè)/共35頁(yè)第十六頁(yè)，共35頁(yè)。Page 17 思考：熊貓和老鼠都屬于哺乳動(dòng)物(brdngw)，為什么種群密度相差如此之大？

10、出生率和死亡率是決定種群密度的直接出生率和死亡率是決定種群密度的直接(zhji)因素因素第17頁(yè)/共35頁(yè)第十七頁(yè)，共35頁(yè)。Page 18年齡結(jié)構(gòu)：年齡結(jié)構(gòu)：增長(zhǎng)增長(zhǎng)(zngzhng)型型穩(wěn)定型穩(wěn)定型衰退衰退(shuitu)型型你能理解你能理解(lji)“計(jì)劃生育計(jì)劃生育”基本基本國(guó)策嗎？國(guó)策嗎？第18頁(yè)/共35頁(yè)第十八頁(yè)，共35頁(yè)。Page 19下圖是依據(jù)我國(guó)三次人口普查數(shù)據(jù)繪制的人口年齡組成下圖是依據(jù)我國(guó)三次人口普查數(shù)據(jù)繪制的人口年齡組成(z chn)圖。下面對(duì)上述三圖的描述，其中完全正確的是圖。下面對(duì)上述三圖的描述，其中完全正確的是 （ ）A圖（圖（1）是增長(zhǎng)）是增長(zhǎng)(zngzhng)

11、型，從圖（型，從圖（3）可以看出計(jì)劃生育政）可以看出計(jì)劃生育政策初見成效策初見成效B圖（圖（1）、圖（）、圖（2）、圖（）、圖（3）都是衰退型）都是衰退型C圖（圖（2）是典型的穩(wěn)定型，可年看出計(jì)劃生育政策初見成效）是典型的穩(wěn)定型，可年看出計(jì)劃生育政策初見成效D圖（圖（1）、圖（）、圖（2）、圖（）、圖（3）都是穩(wěn)定型）都是穩(wěn)定型第19頁(yè)/共35頁(yè)第十九頁(yè)，共35頁(yè)。Page 20 圖為種群的三種(sn zhn)存活曲線，請(qǐng)據(jù)圖回答：（1）曲線圖中ab段表示甲動(dòng)物_; ( 2 ) c 、d 段可表示乙動(dòng)物_;( 3 ）丙曲線表示_。如果丙為野生動(dòng)物，據(jù)此我們應(yīng)做好_的保護(hù)(boh)工作。在中年(

12、zhngnin)以前死亡率很低在幼年期死亡率可達(dá) 50 %該動(dòng)物幼年時(shí)死亡率極高幼年個(gè)體第20頁(yè)/共35頁(yè)第二十頁(yè)，共35頁(yè)。Page 21影響種群密度影響種群密度(md)的因素的因素種群種群(zhn qn)密度密度年齡結(jié)構(gòu)年齡結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)變化方向變化方向性別比例性別比例影響影響數(shù)量變動(dòng)數(shù)量變動(dòng)出生率、死亡率出生率、死亡率遷入、遷出遷入、遷出決定決定種群數(shù)量種群數(shù)量直接直接影響影響第21頁(yè)/共35頁(yè)第二十一頁(yè)，共35頁(yè)。Page 22小小 結(jié)結(jié)1、種群、種群(zhn qn)的空間分布有的空間分布有 _、 _、 _2、研究種群、研究種群(zhn qn)的核心問(wèn)題是的核心問(wèn)題是_3、種群、種群(z

13、hn qn)的數(shù)量特征有的數(shù)量特征有 _、 _、 _、 _4、種群的最基本特征是、種群的最基本特征是_5、決定種群數(shù)量變化的主要因素是、決定種群數(shù)量變化的主要因素是 _、 _6、預(yù)測(cè)種群數(shù)量變化的方式是、預(yù)測(cè)種群數(shù)量變化的方式是 _均勻型均勻型隨機(jī)型隨機(jī)型集群型集群型種群數(shù)量變化種群數(shù)量變化種群密度種群密度出生率和死亡率出生率和死亡率年齡結(jié)構(gòu)年齡結(jié)構(gòu)性別比例性別比例種群密度種群密度出生率和死亡率出生率和死亡率遷入和遷出遷入和遷出年齡結(jié)構(gòu)年齡結(jié)構(gòu)第22頁(yè)/共35頁(yè)第二十二頁(yè)，共35頁(yè)。Page 23二、種群(zhn qn)數(shù)量的增長(zhǎng)規(guī)律 例：大腸桿菌有很強(qiáng)繁殖能力，大約例：大腸桿菌有很強(qiáng)繁殖能力

14、，大約20min繁殖一代，先將繁殖一代，先將100個(gè)大腸桿菌放入發(fā)酵罐個(gè)大腸桿菌放入發(fā)酵罐內(nèi)培養(yǎng)，求內(nèi)培養(yǎng)，求2h后大腸桿菌的數(shù)量后大腸桿菌的數(shù)量(shling)是多是多少？少？20min40min60min80min100min1、模型、模型(mxng)：Ntt說(shuō)明：各個(gè)部分的含義是什么？說(shuō)明：各個(gè)部分的含義是什么？舉例：澳洲野兔舉例：澳洲野兔 24只只 6億億/一個(gè)世紀(jì)一個(gè)世紀(jì)第23頁(yè)/共35頁(yè)第二十三頁(yè)，共35頁(yè)。Page 24我國(guó)人口大約在我國(guó)人口大約在1740年達(dá)到年達(dá)到1億人億人 56年后的年后的1760年達(dá)到年達(dá)到2億；億；40年后的年后的1800年達(dá)到年達(dá)到3億人；億人；34年

15、后的年后的1834年達(dá)到年達(dá)到4億人；億人；101年后的年后的1934年達(dá)到年達(dá)到5億人；億人；19年后的年后的1954年達(dá)到年達(dá)到6億人；億人；又經(jīng)過(guò)又經(jīng)過(guò)(jnggu)了了10年，年，1964年全國(guó)人口達(dá)到年全國(guó)人口達(dá)到7億人；億人；5年后的年后的1969年，全國(guó)人口達(dá)到年，全國(guó)人口達(dá)到8億人；億人；又經(jīng)過(guò)又經(jīng)過(guò)(jnggu)了了5年，年，1974年全國(guó)人口達(dá)到年全國(guó)人口達(dá)到9億人；億人；7年后的年后的1981年，全國(guó)人口達(dá)到年，全國(guó)人口達(dá)到10億人；億人；1989年年4月月14日，我國(guó)大陸人口達(dá)到日，我國(guó)大陸人口達(dá)到11億，億，期間僅相隔期間僅相隔8年時(shí)間；到年時(shí)間；到1995年年2月月

16、14日，日，6年間年間又增加了又增加了1個(gè)億，達(dá)到個(gè)億，達(dá)到12億人。億人。第24頁(yè)/共35頁(yè)第二十四頁(yè)，共35頁(yè)。Page 2511月29日，成群的蝗蟲在西班牙加那利群島(qndo)的富埃特文圖拉島上飛舞 第25頁(yè)/共35頁(yè)第二十五頁(yè)，共35頁(yè)。Page 26野葛獲得了兩個(gè)新外號(hào)，第一個(gè)外號(hào)是“吃掉南方的攀援植物(zhw)”，第二個(gè)外號(hào)是“綠色危險(xiǎn)物”。 野葛在美國(guó)南方各州瘋狂蔓延，泛濫成災(zāi)，甚至(shnzh)大有繼續(xù)北上之勢(shì)，觸角最北端已伸到新澤西州 第26頁(yè)/共35頁(yè)第二十六頁(yè)，共35頁(yè)。Page 27種群增長(zhǎng)種群增長(zhǎng)(zngzhng)的的J型曲線型曲線 前提：前提： 食物、空間條件充食

17、物、空間條件充裕裕(chngy)、氣、氣候適宜、沒有敵害候適宜、沒有敵害Nt= N0 t第27頁(yè)/共35頁(yè)第二十七頁(yè)，共35頁(yè)。Page 28例：在例：在0.5ml培養(yǎng)液中放入培養(yǎng)液中放入5個(gè)大草履蟲，然后個(gè)大草履蟲，然后每隔每隔24h統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲的數(shù)量，則大草履蟲統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲的數(shù)量，則大草履蟲的數(shù)量變化有何特點(diǎn)？的數(shù)量變化有何特點(diǎn)？問(wèn)題：種群?jiǎn)栴}：種群(zhn qn)能否無(wú)限增長(zhǎng)？為什么？能否無(wú)限增長(zhǎng)？為什么？問(wèn)題：隨種群?jiǎn)栴}：隨種群(zhn qn)密度增大種群密度增大種群(zhn qn)的增長(zhǎng)率如何？的增長(zhǎng)率如何？問(wèn)題：自然界中隨種群?jiǎn)栴}：自然界中隨種群(zhn qn)密度的增大，

18、種群密度的增大，種群(zhn qn)增長(zhǎng)增長(zhǎng)率還受到哪些因素影響？率還受到哪些因素影響？ 結(jié)論(jiln)：種內(nèi)個(gè)體間的種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇，以該種群生物為食的捕食者數(shù)量增加。第28頁(yè)/共35頁(yè)第二十八頁(yè)，共35頁(yè)。Page 29 實(shí)際：實(shí)際： 有限環(huán)境（食物、空有限環(huán)境（食物、空間），天敵間），天敵(tind) 起始數(shù)量：起始數(shù)量：N0(親代親代) 每代增長(zhǎng)率每代增長(zhǎng)率 ：種群增長(zhǎng)(zngzhng)的S型曲線t1/2K時(shí)間時(shí)間種種群群增增長(zhǎng)長(zhǎng)率率t環(huán)境(hunjng)最大容量第29頁(yè)/共35頁(yè)第二十九頁(yè)，共35頁(yè)。30例：在一個(gè)玻璃例：在一個(gè)玻璃(b l)容器內(nèi)，裝入一定量的符合小球藻生容器內(nèi)，裝入

19、一定量的符合小球藻生活的營(yíng)養(yǎng)液，接種少量的小球藻，每隔一段時(shí)間測(cè)定小球活的營(yíng)養(yǎng)液，接種少量的小球藻，每隔一段時(shí)間測(cè)定小球藻的個(gè)體數(shù)量，繪制成曲線，如下圖左所示。藻的個(gè)體數(shù)量，繪制成曲線，如下圖左所示。 下圖中能正下圖中能正確表示小球藻種群數(shù)量增長(zhǎng)率隨時(shí)間變化趨勢(shì)的曲線是確表示小球藻種群數(shù)量增長(zhǎng)率隨時(shí)間變化趨勢(shì)的曲線是 （ ）第30頁(yè)/共35頁(yè)第三十頁(yè)，共35頁(yè)。31“J”型曲線型曲線(qxin)與與“S”型曲線型曲線(qxin)比較（圖）比較（圖） 兩種曲線兩種曲線(qxin)增長(zhǎng)方式的差異主要在于環(huán)境阻增長(zhǎng)方式的差異主要在于環(huán)境阻力對(duì)種群數(shù)量增長(zhǎng)的影響使力對(duì)種群數(shù)量增長(zhǎng)的影響使J型增長(zhǎng)曲線型

20、增長(zhǎng)曲線(qxin)S型增長(zhǎng)曲線型增長(zhǎng)曲線(qxin)時(shí)間時(shí)間(shjin)種群數(shù)量種群數(shù)量S型曲線型曲線J型曲型曲線線第31頁(yè)/共35頁(yè)第三十一頁(yè)，共35頁(yè)。32例、在理想狀態(tài)下和自然環(huán)境中某生物種群數(shù)量變化例、在理想狀態(tài)下和自然環(huán)境中某生物種群數(shù)量變化曲線，下列對(duì)陰影部分的解釋正確的是曲線，下列對(duì)陰影部分的解釋正確的是 環(huán)境中影響生物增長(zhǎng)的阻力環(huán)境中影響生物增長(zhǎng)的阻力環(huán)境中允許種群增長(zhǎng)的最大值環(huán)境中允許種群增長(zhǎng)的最大值其數(shù)量表示其數(shù)量表示(biosh)種群內(nèi)遷出的個(gè)體數(shù)量種群內(nèi)遷出的個(gè)體數(shù)量其數(shù)量表示其數(shù)量表示(biosh)通過(guò)生存斗爭(zhēng)被淘汰的個(gè)體通過(guò)生存斗爭(zhēng)被淘汰的個(gè)體數(shù)數(shù)A、 B、 C、 D、C時(shí)間時(shí)間(shjin)種群種群(zhn qn)數(shù)量數(shù)量S型曲線型曲線J型曲型曲線線第32頁(yè)/共35頁(yè)第三十二頁(yè)，共35頁(yè)。33例下圖表示某處于平衡狀態(tài)的生物種群因某種變例下圖表示某處于平衡狀態(tài)的生物種群因某種變化導(dǎo)致種群中生物個(gè)體數(shù)量改變時(shí)的四種情形，下化導(dǎo)致種群中生物個(gè)體數(shù)量改變時(shí)的四種情形，下列有關(guān)產(chǎn)生列有關(guān)產(chǎn)生(c