湖南省寧鄉(xiāng)縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)高中生物《生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)》學(xué)案 必修3

1、穩(wěn)態(tài)與環(huán)境 專題三、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)（五）【課標(biāo)掃描】探究用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化、探究土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】一、探究用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度1、使用范圍：大多數(shù)植物，某些身體微小，不易標(biāo)記，活動(dòng)范圍小的動(dòng)物，例如蚯蚓等土壤動(dòng)物。2、原理：在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機(jī)選取若干個(gè)樣方，通過(guò)計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)，求得每個(gè)樣方的種群密度，以所有樣方種群密度平均值作為該種群的種群密度估計(jì)值。3、取樣方法：五點(diǎn)取樣法：當(dāng)調(diào)查的總體為非長(zhǎng)條形時(shí)，在總體中按梅花形取5個(gè)樣方，每個(gè)樣方的長(zhǎng)和寬要求一致。這種方法適用

2、于調(diào)查植物個(gè)體分布比較均勻的情況。（如圖1） 圖1 圖2等距取樣法：當(dāng)調(diào)查的總體為長(zhǎng)條形時(shí)，先將調(diào)查總體分成若干等份，由抽樣比率決定距離或間隔，然后按這一相等的距離或間隔抽取樣方的方法。 （如圖2）4、注意事項(xiàng)：不能隨意更換位置和面積。選取總面積大的相應(yīng)樣方也應(yīng)多取些。計(jì)數(shù)時(shí)若有正好長(zhǎng)在邊界上的，只計(jì)樣方相鄰兩條邊及頂角上的個(gè)體。植物的大小不同，樣方的面積也應(yīng)不同。要大膽舍棄特別懸殊的數(shù)值，取多組鄰近的平均值?！究键c(diǎn)過(guò)關(guān)】例1、某班同學(xué)對(duì)公園附近的一塊林地進(jìn)行雙子葉草本植物苦荬菜種群密度調(diào)查，該地面積為長(zhǎng)500m，寬30m，計(jì)15000m2，隨機(jī)選取10個(gè)樣方，由每一小組計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)

3、，下表是該班級(jí)10個(gè)小組的調(diào)查結(jié)果。則該樣方取樣方法為，該塊地中苦荬菜的種群密度為。組別12345678910株數(shù)/ m202334124233解析：(1) 研究種群數(shù)量的變化規(guī)律，對(duì)于指導(dǎo)生產(chǎn)、合理利用資源、保護(hù)生態(tài)平衡及社會(huì)可持續(xù)發(fā)展等具有重要意義。例如：害蟲(chóng)防治；(2)由題中數(shù)據(jù)得該調(diào)查的總體為長(zhǎng)條形，分成了10個(gè)等分，因此取樣方法為等距取樣法；計(jì)數(shù)時(shí)要大膽舍棄特別懸殊的數(shù)值（0和12），取多組鄰近數(shù)據(jù)的平均值，(2+3+3+4+4+2+3+3)/83株m2，估算塊地中苦荬菜的種群密度為3株m2。例2、下面是對(duì)某中雙子葉草本植物種群密度的取樣調(diào)查，操作步驟正確的一項(xiàng)是 （ A ）確定調(diào)查

4、對(duì)象 選取樣方 計(jì)數(shù) 計(jì)算種群密度 丈量A B C D過(guò)關(guān)訓(xùn)練1、種群是指在一定區(qū)域內(nèi) （ A ）A同種生物的幼體和成體個(gè)數(shù)的總和 B所有生物個(gè)體的總和 C同種生物成體個(gè)數(shù)的總和 D同種生物未成熟個(gè)體的總和2、下列哪些因素對(duì)種群的大小有影響 （ D ）捕食 資源 競(jìng)爭(zhēng) 污染A B C D3、進(jìn)行雙子葉草本植物種群密度調(diào)查時(shí)，我們選取樣方的大小是 （ C ）A長(zhǎng)寬各10m B長(zhǎng)寬各5m C長(zhǎng)寬各1m D長(zhǎng)寬各0.1m4、下列生物屬于種群的是 （ D）A一塊水田里的全部水稻、水草、魚(yú)以及其他生物 B一個(gè)池塘中的全部魚(yú)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(wú)翅的成熟蚜5、從理論上分析

5、，海洋捕撈的最佳時(shí)期應(yīng)在“S”型增長(zhǎng)曲線的 （ B ）As型曲線即將增長(zhǎng)的水平 B1/2K的水平CK值水平 D1/4的水平6、種群密度是指單位空間內(nèi)某種群的個(gè)體數(shù)量。在一般情況下，調(diào)查種群密度常采用 取樣調(diào)查法，對(duì)植物種群密度的取樣調(diào)查中，常采用 樣方 法。 7、生態(tài)工作者從東到西對(duì)我國(guó)北方A、B、C三種類型的草原進(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（cm×cm）草原類型10×1020×2040×4080×8090×90100×100110×110120×120130×130

6、140×140A358141617152020B35691213131313C235888888調(diào)查B草原某種雙子葉草本植物種群密度時(shí)，設(shè)計(jì)如下調(diào)查步驟：選取40cm×40cm為最佳樣方面積。在該物種分布較密集的地方取5個(gè)樣方。計(jì)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N1、N2、N3、N4、N5，則將N3作為種群密度的估計(jì)值。請(qǐng)指出以上設(shè)計(jì)步驟中的錯(cuò)誤并加以改正。答案：選取的樣方面積不對(duì)，應(yīng)取物種數(shù)量達(dá)到穩(wěn)定的最小面積（100cm×100cm。取樣方法不對(duì)。應(yīng)在B草原中隨機(jī)取樣。對(duì)種群密度值的估計(jì)方法不對(duì)。應(yīng)以調(diào)查樣方的單位面積中種群個(gè)體數(shù)量的均數(shù)作

7、為種群密度的估計(jì)值。二、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化1、取相同試管若干支，分別加入5ml肉湯培養(yǎng)液，塞上棉塞。2、用高壓鍋進(jìn)行高壓蒸汽   滅菌后冷卻至室溫，標(biāo)記甲、乙、丙等。3、將酵母菌母液分別加入試管各5ml，搖勻后用_血球計(jì)數(shù)板 計(jì)數(shù)起始酵母液個(gè)數(shù)，做好記錄。4、將各試管送進(jìn)恒溫箱， 25 下培養(yǎng)7天。5、現(xiàn)象觀察每天同一時(shí)間，各組取出本組的試管，用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)酵母菌個(gè)數(shù)，并作記錄，連續(xù)觀察7天。菌數(shù)時(shí)間（2.5×104個(gè)） （天）組別起始1234567甲乙丙平均 6、實(shí)驗(yàn)結(jié)論（1）、根據(jù)表格平均值作出培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量7天中的變化曲線。

8、 菌數(shù)（2.5×104）8 642 時(shí)間（天） 1 2 3 4 5 6 7(2)、培養(yǎng)液酵母菌種群數(shù)量隨時(shí)間呈_ s_型增長(zhǎng)變化。 7、注意事項(xiàng)   （1）、操作過(guò)程中要建立“有菌”的觀念，不能隨意談笑。（2）、以防培養(yǎng)液帶上雜菌與酵母菌形成_競(jìng)爭(zhēng)_關(guān)系，抑制酵母菌培養(yǎng)。從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)，應(yīng)將試管_振蕩_幾次，以便使酵母菌均勻分布，提高計(jì)數(shù)的代表性和準(zhǔn)確性。（3）、對(duì)于壓在小方格界線上的酵母菌應(yīng)計(jì)數(shù)_同側(cè)相鄰_兩邊上的菌體數(shù)，另兩邊不計(jì)數(shù)。8、問(wèn)題探究（1）、如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過(guò)多，難以數(shù)清，應(yīng)當(dāng)采取怎樣的措施？ 搖勻試管取1m

9、l酵母菌培養(yǎng)液稀釋幾倍后，再用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)，所得數(shù)值乘以“n×2.5×104”，即為1ml酵母菌原液中酵母菌個(gè)數(shù)。（2）、本探究需要設(shè)置對(duì)照嗎？如果需要，請(qǐng)討論說(shuō)明怎樣設(shè)計(jì)；如不需要，請(qǐng)說(shuō)明理由。  不需要。本實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹荚谔骄颗囵B(yǎng)液中酵母菌在一定條件下的種群數(shù)量變化，只要分組重復(fù)實(shí)驗(yàn)，獲得平均數(shù)值，求得準(zhǔn)確即可?！究键c(diǎn)過(guò)關(guān)】例1、高壓蒸汽滅菌的原理是（    B  ）A. 高壓使細(xì)菌dna變性          &

10、#160;  B. 高壓使細(xì)菌蛋白質(zhì)凝固變性C. 高溫湯死細(xì)菌                    D. 高溫使細(xì)菌dna變性例2、利用酵母菌釀酒時(shí)，從開(kāi)始便向發(fā)酵罐內(nèi)通氧氣，其結(jié)果是（  D    ）A. 酵母菌大量死亡，酒精減產(chǎn)        B. 酵母菌數(shù)量不變，酒精產(chǎn)量

11、不變C. 酵母菌數(shù)量增多，不產(chǎn)生酒精      D. 酵母菌數(shù)量增多，不產(chǎn)生酒精過(guò)關(guān)訓(xùn)練1、一種新的物種進(jìn)入菜地后，其種群數(shù)量變化，哪一項(xiàng)是不正確的（    A  ）A. 先呈“s”型增長(zhǎng)，后呈“j”型增長(zhǎng)B. 先呈“j”型增長(zhǎng)，后呈“s”型增長(zhǎng)C. 種群數(shù)量達(dá)到k值以后會(huì)保持穩(wěn)定D. k值是環(huán)境條件允許的種群增長(zhǎng)的最大值2、自然界中生物種群增長(zhǎng)常表現(xiàn)為“s”型增長(zhǎng)曲線，下列有關(guān)種群“s”型增長(zhǎng)的正確說(shuō)法是（   B   ）A. “s”型增長(zhǎng)曲線

12、表示個(gè)種群數(shù)量的食物的關(guān)系 B. 種群增長(zhǎng)率在各階段是不相同的C. “s”型增長(zhǎng)曲線表示了種群數(shù)量與時(shí)間無(wú)關(guān)D. 種群增長(zhǎng)不受種群密度制約3在探究“培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量變化”的實(shí)驗(yàn)中，某學(xué)生的部分實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程是這樣的：從靜置試管中吸取酵母菌培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)，記錄數(shù)據(jù)；把酵母菌培養(yǎng)液放置在冰箱中；第七天再取樣計(jì)數(shù)，記錄數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析繪成曲線。請(qǐng)糾正該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中的錯(cuò)誤： 答案：應(yīng)將試管輕輕震蕩幾次再吸取酵母菌培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù) 應(yīng)將酵母菌培養(yǎng)液放置在適宜溫度下培養(yǎng) 應(yīng)連續(xù)七天，每天觀察、取樣計(jì)數(shù)并記錄數(shù)據(jù)4為探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化，某研究性學(xué)習(xí)小組按表一完成了有關(guān)實(shí)驗(yàn)，并定期對(duì)培養(yǎng)

13、液中的酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)，繪制出酵母菌細(xì)胞數(shù)目變化曲線圖。請(qǐng)回答：表一：為了探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化，某同學(xué)按下表完成了有關(guān)實(shí)驗(yàn)。試管編號(hào)培養(yǎng)液/mL無(wú)菌水/mL酵母菌母液/mL溫度/A100.128 B100.15C100.128（1）請(qǐng)寫(xiě)出該同學(xué)研究的課題名稱： 。（2）此實(shí)驗(yàn)組設(shè)計(jì)的變量是： （3）為什么在接種、培養(yǎng)和計(jì)數(shù)的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要遵守?zé)o菌操作規(guī)范？ （4）A組培養(yǎng)液中酵母菌第_天的增長(zhǎng)率最大；第3天后A組培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)目減緩甚至不增長(zhǎng)的原因是_。（5）A組與B組酵母菌中數(shù)量達(dá)到的最大值在生態(tài)學(xué)上稱為_(kāi)，A組中該數(shù)值比B組大的原因是_。（6）圖中缺少C組酵母菌的數(shù)目變

14、化曲線，請(qǐng)你根據(jù)自己的推測(cè)在答題紙相應(yīng)的圖中補(bǔ)充畫(huà)出該曲線。（7）在該實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)你對(duì)影響酵母菌種群生長(zhǎng)的因素的推測(cè)，進(jìn)一步確定一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)的課題： 。答案：（1）溫度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)酵母菌生長(zhǎng)的影響； （2）溫度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)； （3）排除雜菌對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾；（4）2 培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的大量消耗，代謝廢物的積累，pH值的改變，使環(huán)境阻力增大。 （5）環(huán)境容納量 A組的培養(yǎng)溫度更適合酵母菌的繁殖，環(huán)境阻力小。（6）如下圖：（7）酵母種群數(shù)量與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(或廢物、pH、溶氧等)的變化關(guān)系三、探究土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究1、實(shí)驗(yàn)原理：（物種豐富度：群落中物種數(shù)目的多少。）2、豐富度調(diào)查方法：取樣器采

15、集調(diào)查； 豐富度的統(tǒng)計(jì)方法：記名計(jì)算法和目測(cè)估計(jì)法。記名計(jì)算法：指在一定面積的樣地中，直接數(shù)出各種群的個(gè)體數(shù)目，這一般用于個(gè)體較大，種群數(shù)量有限的群落。目測(cè)估計(jì)法：按預(yù)先確定的多度等級(jí)來(lái)估計(jì)單位面積上個(gè)體數(shù)量的多少。等級(jí)的劃分和表示方法有：“非常多、多、較多、較少、少、很少”等等。3、方法步驟：（1）提出問(wèn)題：土壤中有哪些小動(dòng)物？它們的種群密度是多少？（2）制定計(jì)劃：（3）實(shí)施計(jì)劃：本研究包括五個(gè)操作環(huán)節(jié)：準(zhǔn)備取樣采集小動(dòng)物觀察和分類統(tǒng)計(jì)和分析撰寫(xiě)研究報(bào)告。4、注意事項(xiàng)：土壤動(dòng)物調(diào)查一般不能采用標(biāo)志重捕法，理由是：大多數(shù)土壤動(dòng)物身體微小，活動(dòng)范圍小，標(biāo)記個(gè)體難與無(wú)標(biāo)記個(gè)體充分混勻。許多土壤動(dòng)物

16、（如蜘蛛、鼠婦、蜈蚣、馬陸、蚯蚓，以及多種多樣的昆蟲(chóng)）有較強(qiáng)的活動(dòng)能力，而且身體微小，因此不適于用樣方法或標(biāo)志重捕法進(jìn)行調(diào)查。在進(jìn)行此類研究時(shí)，常用取樣器取樣進(jìn)行采集、調(diào)查的方法。【考點(diǎn)過(guò)關(guān)】例1 某生物興趣小組準(zhǔn)備對(duì)所處地區(qū)的花園和菜地土壤中小動(dòng)物類群的豐富度進(jìn)行研究。假定你是其中的一員，請(qǐng)回答：（1）提出你們小組要探究的問(wèn)題：_；（2）進(jìn)行這類調(diào)查常采用_法，而不適用_法，原因是_；（3）豐富度的統(tǒng)計(jì)方法通常有記名計(jì)算法和_，前者一般適用于_的群落；（4）對(duì)土樣中的小動(dòng)物進(jìn)行采集時(shí)，在誘蟲(chóng)器上方通常要放置并打開(kāi)4060W的電燈，這樣做的目的是_，采集到的小動(dòng)物可以放入 _溶液中保

17、存，也可以放入_中。（5）除了進(jìn)行上述問(wèn)題的探究外，你還可以從另外的角度進(jìn)行土壤中小動(dòng)物豐富度的調(diào)查，請(qǐng)你再提出一個(gè)要探究的問(wèn)題：_。  答案：（1）××地區(qū)花園和菜地土壤中小動(dòng)物類群的豐富度調(diào)查研究（2）取樣器取樣   樣方法和標(biāo)志重捕   許多土壤動(dòng)物有較強(qiáng)的活動(dòng)能力，而且身體微小    （3）目測(cè)估計(jì)法       個(gè)體較大，種群數(shù)量有限       （4）利用了土壤動(dòng)物

18、趨暗、趨濕、避高溫的特性，使土壤動(dòng)物從土樣進(jìn)入誘蟲(chóng)器下部的試管中，達(dá)到采集目的       酒精       試管（5）××地區(qū)不同深度花園土壤中小動(dòng)物類群的豐富度調(diào)查（或不同時(shí)間：白天或夜晚等合理答案均可）過(guò)關(guān)訓(xùn)練1、一個(gè)陰濕性山洼草叢中，有一堆長(zhǎng)滿苔蘚的腐木，聚集著螞蟻、蚯蚓、蜘蛛、老鼠等動(dòng)物，這些生物共同構(gòu)成了一個(gè) （ A ）A.生物群落 B.種群 C.生態(tài)系統(tǒng) D.生物群體2、貿(mào)市場(chǎng)上有新鮮的白菜、大蒜、活的雞、魚(yú)，以及附著在上面的細(xì)菌、真菌等生物

19、，它們共同組成了一個(gè) （ D ）A.種群 B.群落 C.生態(tài)系統(tǒng) D.以上都不是3、下列關(guān)于種群的敘述不正確的是 （ D ）A種群的個(gè)體之間可相互交配繁殖 B一個(gè)種群有許多同種個(gè)體組成C種群的個(gè)體數(shù)量是經(jīng)常變動(dòng)的 D種群內(nèi)的個(gè)體間常因空間和食物發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)4、列生物種群能組成生物群落的是 （ D ）A一片森林中的所有喬木、灌木、草本植物 B一個(gè)池塘中的各種水生植物和動(dòng)物 C一片草地上的各種雜草和兔、鼠、昆蟲(chóng)等動(dòng)物以及蘑菇等各種真菌 D 一座山上的各種植物、動(dòng)物和細(xì)菌、真菌等全部生物5、下列各項(xiàng)中屬于一個(gè)種群的是 （ D ）A一座山上的樹(shù) B校園操場(chǎng)邊一排長(zhǎng)勢(shì)整齊的柳樹(shù) C一塊草地上的草 D一片森林中所有的馬尾松6、學(xué)者正在研究某種鳥(niǎo)的季節(jié)性遷徙行為，他的研究屬于哪一水平 （ B ）A個(gè)體 B種群 C生物群落 D生態(tài)系統(tǒng)7、一個(gè)池塘中的魚(yú)類是一個(gè)種群，還是一個(gè)群落？答案 池塘中的“魚(yú)類”包括所有魚(yú)種，如：青魚(yú)、鯉魚(yú)、草魚(yú)、鰱魚(yú)等