高中生物第4章种群和群落能力专题41种群的特征导名师制作优质学案新人教版必修3.docx
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高中生物第4章种群和群落能力专题41种群的特征导名师制作优质学案新人教版必修3
第1节种群的特征
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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。
⑵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。
1、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。
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
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
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
5．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 D
3．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
A．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。
第4章种群和群落
第1节种群的特征
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