1、普通高中生物新课程普通高中生物新课程 高中生物教材高中生物教材 必修必修3 3 生物必修生物必修3 学.科.网 第一节第一节 生物群落的基本单位生物群落的基本单位种群种群 一、种群的一、种群的特征特征 二、种群数量的二、种群数量的增长规律增长规律 三、影响种群数量的因素三、影响种群数量的因素 第三章第三章 生物群落的演替生物群落的演替 生物必修生物必修3 一、种群的特征一、种群的特征 （一）种群的概念：（一）种群的概念： 在在一定时间一定时间内占据内占据一定空间一定空间的的同种同种 生物的生物的所有所有个体称为种群。个体称为种群。 例例 ( (多选多选) )：下列各项属于种群的有下列各项属于种
2、群的有_。 、一片农田中的全部水稻、一片农田中的全部水稻 、一片森林中的全部蕨类、一片森林中的全部蕨类 、一口池塘中全部鲫鱼、一口池塘中全部鲫鱼 D D、一片森林中的全部蛇、一片森林中的全部蛇 生物必修生物必修3 （二）种群特征（二）种群特征 个体特征：个体特征： 寿命寿命、性别性别和和年龄年龄等。等。 种群密度种群密度 出生率和死亡率出生率和死亡率 迁入率和迁出率迁入率和迁出率 年龄结构年龄结构 性别比例性别比例 数量特征数量特征、空间特征、遗传特征等。空间特征、遗传特征等。 种群特征：种群特征： 生物必修生物必修3 1 1、种群密度：、种群密度： 单位单位面积或体积内某一种群面积或体积内某
3、一种群 全部全部个体的数量。个体的数量。 （2 2）测定方法：）测定方法： （1 1）概念：）概念： 样方法样方法 通过计算若干样方中某种生物的通过计算若干样方中某种生物的 全部个体数，然后以其全部个体数，然后以其平均密度平均密度估算估算 种群总体平均密度的方法。种群总体平均密度的方法。 （植物）（植物） （种群（种群最基本最基本的数量特征）的数量特征） 生物必修生物必修3 例：在调查某种植物的密度时，共选取例：在调查某种植物的密度时，共选取 了了k k个样方，每个样方的个体数分别为个样方，每个样方的个体数分别为 n n1 1,n,n2 2,n,n3 3nnk k株，每个样方的面积均为株，每个
4、样方的面积均为s s 平方米，则该种群的密度为多少？平方米，则该种群的密度为多少？ (n(n1 1+n+n2 2+n+n3 3+ + n+ nk k) )/ /（ksks） 生物必修生物必修3 标记标记( (志志) )重捕法重捕法 例：要调查某地某种群数量（例：要调查某地某种群数量（N），）， 捕获一部分个体（捕获一部分个体（M） （标记个体数）（标记个体数） 重捕个体数（重捕个体数（n） 重捕中标记个体数（重捕中标记个体数（m） 假设假设重捕取样中标记比例重捕取样中标记比例与与样地总数中的样地总数中的 标记比例标记比例相等，求相等，求N N = n（重捕个体数）（重捕个体数） m（重捕中标记
5、个体数）（重捕中标记个体数） M（标记个体数）（标记个体数） （动物）（动物） 生物必修生物必修3 例：调查某草原田鼠数量时，在设置例：调查某草原田鼠数量时，在设置1公顷的公顷的 调查区内，放置调查区内，放置100个捕鼠笼，一夜间捕获鼠个捕鼠笼，一夜间捕获鼠 32头，将捕获的鼠经标记后在原地释放。数日头，将捕获的鼠经标记后在原地释放。数日 后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼，这后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼，这 次共捕获次共捕获30头，其中有上次标记过的个体头，其中有上次标记过的个体10 头。头。 请回答下列问题：请回答下列问题： （1）该地区田鼠种群个体总数为）该地区田鼠种群个体总数
6、为_ （2）事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，）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 相比可能会偏相比可能会偏_。 96 高高 生物必修生物必修3 前提：前提： 标记标记个体与个体与未标记未标记个体在重捕个体在重捕 时被捕获的时被捕获的概率相等概率相等。 标记技术：标记技术： 标记物和标记方法不能影响被标记动物标记物和标记方法不能影响被标记动物 的正常活动；的正常活动； 也不能导致其发生疾病、感染等；也不能导致其发生疾病、感染等； 标记符号必须能维持一段时间，但又不标记符号必须能维持一段时间，但又不 能过分醒目
7、。能过分醒目。 注意：注意： 生物必修生物必修3 2 2、出生率和死亡率出生率和死亡率 指种群在指种群在单位单位时间内时间内新产生新产生的的 个体数量个体数量占该种群个体总数的占该种群个体总数的 比率比率。 指种群在指种群在单位单位时间内时间内死亡死亡的个体的个体 数量数量占该种群个体总数的比率占该种群个体总数的比率。 出生率：出生率： 死亡率：死亡率： （1 1）概念：）概念： （2 2）与种群密度的关系）与种群密度的关系 决定决定种群密度的种群密度的最直接最直接因素因素 生物必修生物必修3 3 3、迁入率和迁出率迁入率和迁出率 迁入率：迁入率： （1 1）概念：）概念： （2 2）与种群密
8、度的关系）与种群密度的关系 迁出率：迁出率： 单位单位时间时间迁入迁入某种群的个体数某种群的个体数 占该种群个体总数的比率。占该种群个体总数的比率。 单位单位时间时间迁出迁出某种群的个体数某种群的个体数 占该种群个体总数的比率。占该种群个体总数的比率。 决定决定种群密度的种群密度的直接直接因素因素 生物必修生物必修3 zxxkw 4 4、年龄结构：、年龄结构： （1 1）概念：）概念： 指一个种群中指一个种群中各年龄段各年龄段的个的个 体数量的体数量的比例比例。 （2 2）类型：）类型： 增长型增长型 稳定型稳定型 衰退型衰退型 生物必修生物必修3 增长型增长型 幼年个体幼年个体_，老年个体，
9、老年个体_； 较多较多 较少较少 在一段时间内越来越大在一段时间内越来越大 大于大于 出生率出生率_死亡率；死亡率； 种群的密度会种群的密度会_。 生物必修生物必修3 稳定型稳定型 各年龄段的个体数目各年龄段的个体数目_； 比例相当比例相当 大致相等大致相等 一段时间内保持相对的稳定一段时间内保持相对的稳定 出生率和死亡率出生率和死亡率_； 种群的密度会在种群的密度会在_ 生物必修生物必修3 衰退型衰退型 幼年个体幼年个体_，中老年个体，中老年个体_； 死亡率死亡率_出生率；出生率； 种群的密度会种群的密度会_。 较多较多 较少较少 越来越小越来越小 大于大于 生物必修生物必修3 5 5、性别
10、比例：、性别比例： （1 1）概念：）概念： 种群中种群中雌雄雌雄个体数量的个体数量的比例比例。 （2 2）与种群密度的关系）与种群密度的关系 一定程度一定程度上影响种群密度的变化。上影响种群密度的变化。 （3 3）与种群密度的关系）与种群密度的关系 对种群数量有对种群数量有很大很大影响。影响。 生物必修生物必修3 （三）种群数量特征之间的关系（三）种群数量特征之间的关系 种群种群 密度密度 出生率、死亡率出生率、死亡率 迁入率、迁出率迁入率、迁出率 种群数量种群数量 年龄组成年龄组成 性别比例性别比例 决定决定 影响影响 直接影响直接影响 预测预测 生物必修生物必修3 二、种群数量的增长规律
11、二、种群数量的增长规律 方法：方法： 建立建立数学模型数学模型 理 想 理 想 情 况 情 况 实 际 实 际 情 况 情 况 生物必修生物必修3 1 1、理想情况：、理想情况： 食物食物（养料）和（养料）和空间空间条件充裕、条件充裕、 气候适宜气候适宜和和没有敌害没有敌害等。等。 假定种群的起始数量为假定种群的起始数量为N0（亲（亲 代），而且每代的代），而且每代的增长率增长率（）都保）都保 持不变，且持不变，且世代间不重叠世代间不重叠，那么该种，那么该种 群后代中第群后代中第t代的数量代的数量Nt为多少？为多少？ Nt= N0t 条件：条件： 建立数学模型：建立数学模型： 生物必修生物必修
12、3 1 1、理想情况、理想情况 Nt= N0t 种 群 数 量 种 群 数 量 时间时间 O “J”型曲线型曲线 种群数量种群数量连续增长连续增长； 增长率（增长率（）不变不变。 生物必修生物必修3 例例1 1：实验室培养一种细菌，给予充足的营：实验室培养一种细菌，给予充足的营 养物质等条件，该细菌每养物质等条件，该细菌每2020分钟繁殖一代，分钟繁殖一代， 则一昼夜后一个该细菌将发展成个体数为则一昼夜后一个该细菌将发展成个体数为 _个的细菌种群。个的细菌种群。 272 生物必修生物必修3 2 2、实际情况：、实际情况： K 种 群 数 量 种 群 数 量 时间时间 O K/2 种群数量有种群
13、数量有最大值最大值（K值）；值）； “S”型曲线型曲线 增长率在增长率在K/2时增速最快时增速最快 生物必修生物必修3 zxxkw 例例2：某湖泊最多容纳鲫鱼种群量约：某湖泊最多容纳鲫鱼种群量约3000 吨，经取样调查，该湖泊中现有鲫鱼吨，经取样调查，该湖泊中现有鲫鱼2000 吨，为使该湖泊中鲫鱼有最大增长速度，吨，为使该湖泊中鲫鱼有最大增长速度， 现在应捕捞多少吨鲫鱼为宜（现在应捕捞多少吨鲫鱼为宜（ ） A. 500吨吨 B. 1000吨吨 C. 1500吨吨 D.不能捕捞不能捕捞 A 例例1：右图表示某种群数：右图表示某种群数 量随时间变化的曲线，从量随时间变化的曲线，从 图中可以看出该种
14、群的图中可以看出该种群的K 值为值为_，该种群在，该种群在 _点处增长速度最快。点处增长速度最快。 种 群 的 个 体 数 量 种 群 的 个 体 数 量 时间时间 100 50 25 0 75 d a b c c 100 生物必修生物必修3 三、影响种群数量的因素三、影响种群数量的因素 气候气候、食物食物、天敌天敌、传染病传染病等。等。 动物栖息地环境的破坏；动物栖息地环境的破坏； 生物资源的过度开发和利用；生物资源的过度开发和利用； 环境污染。环境污染。 2、人为因素、人为因素 1、自然因素、自然因素: 生物必修生物必修3 探究酵母菌种群大小的动态变化探究酵母菌种群大小的动态变化 课题研究
15、课题研究 研究目的研究目的 推荐器材推荐器材 通过建立反映种群动态变化的通过建立反映种群动态变化的数学模型数学模型， 分别说明种群个体数量的分别说明种群个体数量的增长规律增长规律以及种群以及种群 外部环境外部环境因素和种群因素和种群内部因素内部因素对种群对种群对种群对种群 个体数量的制约。个体数量的制约。 生物必修生物必修3 研究过程研究过程 提出问题：提出问题： 作出假设：作出假设： 设计实验：设计实验： 酵母菌种群大小怎么变化？酵母菌种群大小怎么变化？ 酵母菌种群大小按酵母菌种群大小按“S”型曲线型曲线变化变化 500mL 质量分数质量分数5葡萄糖葡萄糖 0.1g活性干酵母活性干酵母 实施
16、实验：实施实验： 生物必修生物必修3 得出结论：得出结论： 分析结果：分析结果： 酵母菌种群大小按酵母菌种群大小按“S”型曲线型曲线变化。变化。 时间（时间（h） 2 4 6 8 10 12 14 16 18 酵母菌数量酵母菌数量 （个（个 mL-1） 110 180 280 520 620 580 620 625 625 时间时间h O 酵母菌的数量酵母菌的数量/个个 mL-1 100 200 300 400 500 600 700 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 生物必修生物必修3 四、种内关系四、种内关系 1、种内互助、种内互助 同种生物生活在一起，通力合作，同种生物
17、生活在一起，通力合作， 共同维护群体的生存。共同维护群体的生存。 生物必修生物必修3 2、种内斗争、种内斗争 同种生物个体之间由于争夺同种生物个体之间由于争夺食物食物、 栖所栖所、配偶配偶等而发生斗争。等而发生斗争。 生物必修生物必修3 练习练习 1、预测某地区人口动态的主要依据（、预测某地区人口动态的主要依据（ ） A.现有人口数量现有人口数量 B.现在的性别比例现在的性别比例 C.出生率、死亡率及迁入和迁出率出生率、死亡率及迁入和迁出率 D.目前的年龄组成目前的年龄组成 D 2、某生态学家考察某草原后，认为未来几年，、某生态学家考察某草原后，认为未来几年， 该草原鼠害将非常严重，该生态学家
18、作出这样预该草原鼠害将非常严重，该生态学家作出这样预 测的依据是（测的依据是（ ） A.鼠群的数量和密度鼠群的数量和密度 B.鼠群的年龄结构鼠群的年龄结构 C.鼠群的性别比例鼠群的性别比例 D.出生率、死亡率及迁入和迁出率出生率、死亡率及迁入和迁出率 B 返回返回 生物必修生物必修3 3.3.在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一 小群绵羊，小群绵羊，8 8年后发展到年后发展到500500只左右，这个只左右，这个 羊群数量会（羊群数量会（ ） A A、维持在一个水平上、维持在一个水平上 B B、不断下降、不断下降 C C、缓慢上升、缓慢上升 D D、迅速上升、迅速上升 A zxxkw
