生态学-专题复习课件.ppt

1、“生态学生态学”专题复习专题复习应注重模型方法应注重模型方法 一、高考如何考一、高考如何考“生态学生态学”的的一）考试说明的要求一）考试说明的要求知识内容知识内容要求要求3-43-4种群种群（1 1）种群特征）种群特征I I（2 2）种群的增长方式）种群的增长方式IIII（3 3）种群的数量波动及调节）种群的数量波动及调节I I3-53-5群落群落（1 1）群落的结构）群落的结构I I（2 2）群落的演替）群落的演替I I3-63-6生态生态系统系统（1 1）生态系统的结构）生态系统的结构I I（2 2）生态系统中的生产量和生物量）生态系统中的生产量和生物量I I（3 3）生态系统中能量流动和

2、物质循）生态系统中能量流动和物质循环的基本规律及应用环的基本规律及应用IIII（4 4）生态系统的稳态及其调节）生态系统的稳态及其调节IIII 一、高考如何考一、高考如何考“生态学生态学”的的表表1 20092011年浙江省高考理综试题生态学考查情况统计表年浙江省高考理综试题生态学考查情况统计表 年份年份题号题号分值分值内容内容要求要求备注备注20092009663-6 生态系统生态系统（3）生态系统中能量流动和物质循）生态系统中能量流动和物质循环的基本规律及应用环的基本规律及应用（4）生态系统的稳态及其调节）生态系统的稳态及其调节IIII矩形图矩形图20102010363-4 种群种群（2）

3、种群的增长方式）种群的增长方式 （3）种群的数量波动及调节）种群的数量波动及调节III曲线图曲线图20112011563-4 种群种群（1）种群的特征）种群的特征I调查记录表调查记录表 2、考查特点：、考查特点：题型和分值：相对稳定（都为题型和分值：相对稳定（都为1道选择题，道选择题，6分）；分）；题干都借助题干都借助“数学模型数学模型”呈现，并涉及模型的模型的解读、呈现，并涉及模型的模型的解读、模型的构建、模型的转换等。（考法稳定：考查生物学模型）模型的构建、模型的转换等。（考法稳定：考查生物学模型）二）近三年浙江高考考查情况分析二）近三年浙江高考考查情况分析 1、考查情况统计、考查情况统计

4、 二、学生对于二、学生对于“生态学生态学”内容可能存在哪些疑难点内容可能存在哪些疑难点 1、对某些概念的理解存在偏差，如增长率、增长速率、对某些概念的理解存在偏差，如增长率、增长速率、生物量、初级生产量、次级生产量、未利用的能量等。生物量、初级生产量、次级生产量、未利用的能量等。2、缺乏对教材经典生物学模型的准确解读能力。、缺乏对教材经典生物学模型的准确解读能力。3、忽视经典生物学模型的应用条件，导致对模型的死记，、忽视经典生物学模型的应用条件，导致对模型的死记，而不能形成模型的变式。而不能形成模型的变式。4、缺乏利用生物学建模的思维方式解答试题。、缺乏利用生物学建模的思维方式解答试题。生殖后

5、期生殖后期生殖期生殖期生殖前期生殖前期增长型增长型稳定型稳定型衰退型衰退型英吉利海峡英吉利海峡三、如何利用模型方法，帮助学生突破三、如何利用模型方法，帮助学生突破“生态学生态学”疑难点疑难点 1、增长率和增长速率、增长率和增长速率教材语句教材语句“自然增长率自然增长率”教材模型教材模型“种群增长曲线种群增长曲线”增长率概念增长率概念增长速率概念增长速率概念数学模型数学模型增长率增长率(Nt+1 Nt)/Ntt数学模型数学模型增长速率增长速率(Nt+1 Nt)/t关系关系数学模型数学模型增长速率增长率增长速率增长率Nt一）通过指导学生构建生物学模型及分析模型，帮助学生理解疑难概念一）通过指导学生

6、构建生物学模型及分析模型，帮助学生理解疑难概念模型转换（曲线图）模型转换（曲线图）指数增长指数增长逻辑斯谛增长逻辑斯谛增长增增长长率率增增长长速速率率X轴的平行线轴的平行线“J”形曲线形曲线反反“S”曲线曲线“正态分布正态分布”曲线。曲线。例题：如图为两种生物种群的生长曲线，以下说法错误的是例题：如图为两种生物种群的生长曲线，以下说法错误的是A按甲曲线增长的种群无按甲曲线增长的种群无K值，无种内斗争，增长率始终不变值，无种内斗争，增长率始终不变B按乙曲线增长的种群，到按乙曲线增长的种群，到a点后种内斗争最为激烈，且增长率为零点后种内斗争最为激烈，且增长率为零C按乙曲线类型增长的不同种群，在同一

7、环境下，按乙曲线类型增长的不同种群，在同一环境下，b点时的增长速率点时的增长速率 不同，但均为最大值不同，但均为最大值D甲曲线的数学模型为甲曲线的数学模型为Nt=N0t，其中代表增长率，其中代表增长率 解析：指数增长无环境阻力；逻辑斯谛增长种群到达解析：指数增长无环境阻力；逻辑斯谛增长种群到达K值时，种群数量值时，种群数量处于最大值，增长率和增长速率均为处于最大值，增长率和增长速率均为0；K/2时的种群增长速率最大；用时的种群增长速率最大；用数学模型数学模型Nt=N0t 代表逻辑斯蒂增长种群，则增长率为代表逻辑斯蒂增长种群，则增长率为-1。2、初级生产量、生物量、未利用的能量、初级生产量、生物

8、量、未利用的能量 思考思考1 1：生态系统某营养级（或种群）生物生产的有机物，除了生态系统某营养级（或种群）生物生产的有机物，除了“呼吸消耗呼吸消耗”、“流入下一营养级流入下一营养级”、“分解者分解分解者分解”之外，还之外，还可能以哪些形式存在？可能以哪些形式存在？生物量；生物量；土壤腐殖质；土壤腐殖质；化石燃料化石燃料同化量同化量 呼吸消耗呼吸消耗 +分解者分解分解者分解 +流入下一营养级流入下一营养级 +未利用未利用未利用未利用 生物量生物量 +土壤腐殖质土壤腐殖质+化石燃料化石燃料除未分解的动、植物组织和土壤生命体等以外的土壤中有机化合物的总称除未分解的动、植物组织和土壤生命体等以外的土

9、壤中有机化合物的总称 2、初级生产量、生物量、未利用的能量、初级生产量、生物量、未利用的能量 思考思考2 2：群落演替过程第一营养级以及整个群落的群落演替过程第一营养级以及整个群落的“未利用未利用”能量能量变化情况变化情况 逐渐增加逐渐增加 2、初级生产量、生物量、未利用的能量、初级生产量、生物量、未利用的能量 思考思考3 3：在在t1、t2两个时间点调查同一顶级群落某一营养级的两个时间点调查同一顶级群落某一营养级的“未未利用利用”能量，两次获得的数据的大小关系能量，两次获得的数据的大小关系 基本相等基本相等顶极群落（顶极群落（climax community）是生态演替的最终阶段，是最稳定的

10、群落阶段，）是生态演替的最终阶段，是最稳定的群落阶段，其中各主要种群的出生率和死亡率达到平衡，能量的输入与输出以及产生量和消耗量其中各主要种群的出生率和死亡率达到平衡，能量的输入与输出以及产生量和消耗量（如呼吸）也都达到平衡。（如呼吸）也都达到平衡。2、初级生产量、生物量、未利用的能量、初级生产量、生物量、未利用的能量 说明说明1 1：若为生产者，同化的能量就为总初级生产量，净初级生产若为生产者，同化的能量就为总初级生产量，净初级生产量量=总初级生产量总初级生产量-呼吸消耗呼吸消耗总初级生产量呼吸消耗总初级生产量呼吸消耗+分解者分解分解者分解+流入下一营养级流入下一营养级+未利未利用（生物量用

11、（生物量+土壤腐殖质土壤腐殖质+化石燃料）化石燃料）净初级生产量净初级生产量=分解者分解分解者分解+流入下一营养级流入下一营养级+生物量生物量+土壤腐土壤腐殖质殖质+化石燃料化石燃料说明说明2 2：“未利用未利用”的能量除了部分最终形成化石燃料之外，其余的能量除了部分最终形成化石燃料之外，其余部分仅仅是部分仅仅是暂时未利用暂时未利用，最终也将以呼吸消耗或者流入下一营养，最终也将以呼吸消耗或者流入下一营养级又或者被分解者分解。级又或者被分解者分解。二）指导学生准确解读教材中的经典模型，帮助学生提高模型解读能力二）指导学生准确解读教材中的经典模型，帮助学生提高模型解读能力实例实例：“赛达伯格湖能量

12、的定量分析赛达伯格湖能量的定量分析”模型模型 1、“”的含义：植食动物通过取食的方式能够获得总的含义：植食动物通过取食的方式能够获得总初级生产量中的初级生产量中的15.0，其中，其中“取食取食”表示能量流动的方式，表示能量流动的方式，“15.0”表表示能量值。示能量值。实例实例：“赛达伯格湖能量的定量分析赛达伯格湖能量的定量分析”模型模型 2、图中两个、图中两个15.0的含义不同，其一表示生产者流入植食动物的能量值的含义不同，其一表示生产者流入植食动物的能量值 为为15.0，其二表示植食动物固定的能量值为，其二表示植食动物固定的能量值为15.0。3、传递效率应理解为某一营养级固定的能量中，流入

13、下一营养级的比例。、传递效率应理解为某一营养级固定的能量中，流入下一营养级的比例。并不是相邻两个营养级固定的能量的比值，如第一营养级到第二营养并不是相邻两个营养级固定的能量的比值，如第一营养级到第二营养 级的传递效率为级的传递效率为15.0/111.0=13.5%。二）指导学生准确解读教材中的经典模型，帮助学生提高模型解读能力二）指导学生准确解读教材中的经典模型，帮助学生提高模型解读能力输入有机物输入有机物25.015.010.012.0变式变式1：能量来源的增加：能量来源的增加4、模型的变式、模型的变式4、模型的变式、模型的变式 7.01.2 生产者生产者70.0变式变式2：“”内数据为未利

14、用的能量内数据为未利用的能量例题例题：（：（2011年绍兴市一模）发生汶川大地震的龙门山地震带是我国生物年绍兴市一模）发生汶川大地震的龙门山地震带是我国生物多样性保护的关键区域，多样性保护的关键区域，80%的大熊猫种群、我国近的大熊猫种群、我国近1/5的特有种子植物均的特有种子植物均分布于此。据不完全统计，地震后植被毁损达到分布于此。据不完全统计，地震后植被毁损达到30%以上，还出现了以上，还出现了200米米宽、宽、1公里长、公里长、30米厚的大型泥石流带。下图为地震毁损的某自然保护区人米厚的大型泥石流带。下图为地震毁损的某自然保护区人为干预下恢复过程的能量流动图单位为为干预下恢复过程的能量流

15、动图单位为103 kJ/（m2a）。）。下列说法错误的是下列说法错误的是A计算可知，肉食动物需补偿输入的能量值为计算可知，肉食动物需补偿输入的能量值为5103 kJ/（m2a）B由图可知营养级较高的生物，在这场地震中受到的影响较大。由图可知营养级较高的生物，在这场地震中受到的影响较大。C在人为干预下，能量在第二营养级到第三营养级之间传递效率为在人为干预下，能量在第二营养级到第三营养级之间传递效率为15.6%D流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能三）明确生物学模型的应用条件，探讨条件改变对生物学模型的影响三）明确生物学模型的应用条件，探讨条件改变对

16、生物学模型的影响 讨论讨论1 1：符合逻辑斯蒂增长的种群数量变化曲线是否一定符合逻辑斯蒂增长的种群数量变化曲线是否一定 为为“S”型？型？实例实例：“种群的逻辑斯谛增长种群的逻辑斯谛增长”模型模型 当种群的初始密度增加时，曲线将会变得不像当种群的初始密度增加时，曲线将会变得不像“S”S”形形总结：总结：种群的逻辑斯谛增长和指数增长的重要区别是种群的种群的逻辑斯谛增长和指数增长的重要区别是种群的增长是否受到环境容纳量（增长是否受到环境容纳量（K）的限制，因此只要存在一个）的限制，因此只要存在一个种群增长的最大值（种群增长的最大值（K）就符合逻辑斯谛增长。）就符合逻辑斯谛增长。讨论讨论2 2：若环

17、境条件发生改变，逻辑斯谛增长曲线将如何变化？若环境条件发生改变，逻辑斯谛增长曲线将如何变化？例题例题：（：（2010年浙江卷第年浙江卷第3题）某生态系统中生活着多种植食性动题）某生态系统中生活着多种植食性动 物，其中某一植食性动物种群个体数量的变化如图所示。物，其中某一植食性动物种群个体数量的变化如图所示。若不考虑该系统内生物个体的迁入与迁出，下列关于该种若不考虑该系统内生物个体的迁入与迁出，下列关于该种 群个体数量变化的叙述，错误的是群个体数量变化的叙述，错误的是 A若若a点时环境因素发生变化，但食物量不变，则点时环境因素发生变化，但食物量不变，则a点以后个点以后个 体数量变化不符合逻辑斯谛

18、增长体数量变化不符合逻辑斯谛增长 B若该种群出生率提高，个体数量的增加也不会大幅超过若该种群出生率提高，个体数量的增加也不会大幅超过b点点 C天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降，下降趋势与天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降，下降趋势与 bc段相似段相似 D年龄结构变动会导致该种群个体数量发生波动，波动趋势与年龄结构变动会导致该种群个体数量发生波动，波动趋势与 cd段相似段相似 四）运用模型方法，分析生态学问题四）运用模型方法，分析生态学问题实例实例1：探讨各因素对标志重捕法结果的影响情况：探讨各因素对标志重捕法结果的影响情况 计算公式：计算公式：（教材）（教材）或或 mMnNMNmnN

19、：种群总个体数；M：标记个体数；n：重捕个体数；m：重捕中标记个体数运用物理模型直观表现原理运用物理模型直观表现原理运用数学模型探讨影响情况运用数学模型探讨影响情况 标记个体的死亡：标记个体的死亡：统计情况：统计情况：实际情况：实际情况：标记数统计值MNmn标记数统计值MmnN实际值实际值MNmn实际数实际值MmnN标记数实际数MM统计值实际值NN说明标记个体死亡将导致调查数据偏大。说明标记个体死亡将导致调查数据偏大。实例实例2：探讨生态系统的稳态调节：探讨生态系统的稳态调节 教材插图教材插图P116 图图6-14兔兔草草草草狼狼狼狼兔兔模型模型简化简化模型深化模型深化第一营第一营养级养级第一

20、营第一营养级养级第三营第三营养级养级第三营第三营养级养级第二营第二营养级养级第二营第二营养级养级说明：说明：某一营养级的某一种群的数量变动，并不一定会引起其它某一营养级的某一种群的数量变动，并不一定会引起其它 营养级的种群数量变化。营养级的种群数量变化。某一营养级生物个体总数的变动，相邻营养级生物个体将某一营养级生物个体总数的变动，相邻营养级生物个体将 会发生相应的变化，但其中某一种群的数量变化趋势并不会发生相应的变化，但其中某一种群的数量变化趋势并不 一定与整个营养级的变化趋势相同。一定与整个营养级的变化趋势相同。所有的反馈调节都存在一定的滞后性。所有的反馈调节都存在一定的滞后性。例题：例题

21、：(2009年浙江高考）经调查，某生态系统中年浙江高考）经调查，某生态系统中Y、X、Z分别为第一、分别为第一、第二和第三营养级，每个营养级不同物种的个体数量如图甲所示第二和第三营养级，每个营养级不同物种的个体数量如图甲所示 (图中每一柱条代表一个物种图中每一柱条代表一个物种)。一段时间后个体数量发生变化，。一段时间后个体数量发生变化，结果如图乙所示。结果如图乙所示。AX营养级的生物被捕食的压力明显增加营养级的生物被捕食的压力明显增加BZ营养级生物个体数量的增加是由捕食对象专一引起的营养级生物个体数量的增加是由捕食对象专一引起的CY营养级生物个体数量的变化是由于捕食者对捕食对象有选营养级生物个体

22、数量的变化是由于捕食者对捕食对象有选 择的结果择的结果DX营养级的生物之间存在明显的竞争关系，且其中某种生物营养级的生物之间存在明显的竞争关系，且其中某种生物 处于竞争劣势处于竞争劣势解题方法：解题方法：构建概念模型构建概念模型Y1Y2Y3Y4Y5X1X2X3Z1Z2生物总个体数量变化情况基本不变明显减少明显增加第一营养级第二营养级第三营养级例题：例题：(2009年浙江高考）经调查，某生态系统中年浙江高考）经调查，某生态系统中Y、X、Z分别为第一、分别为第一、第二和第三营养级，每个营养级不同物种的个体数量如图甲所示第二和第三营养级，每个营养级不同物种的个体数量如图甲所示 (图中每一柱条代表一个

23、物种图中每一柱条代表一个物种)。一段时间后个体数量发生变化，。一段时间后个体数量发生变化，结果如图乙所示。结果如图乙所示。AX营养级的生物被捕食的压力明显增加营养级的生物被捕食的压力明显增加BZ营养级生物个体数量的增加是由捕食对象专一引起的营养级生物个体数量的增加是由捕食对象专一引起的CY营养级生物个体数量的变化是由于捕食者对捕食对象有选营养级生物个体数量的变化是由于捕食者对捕食对象有选 择的结果择的结果DX营养级的生物之间存在明显的竞争关系，且其中某种生物营养级的生物之间存在明显的竞争关系，且其中某种生物 处于竞争劣势处于竞争劣势四、总结四、总结1、一般而言，拟题主要是拟题者根据自己头脑中选

24、择的一、一般而言，拟题主要是拟题者根据自己头脑中选择的一 个理想化的生物学模型，再结合某些生物学事实，给出个理想化的生物学模型，再结合某些生物学事实，给出 已知条件，提出需要得出的结论。解题的过程就是还原已知条件，提出需要得出的结论。解题的过程就是还原 生物学模型的过程，学生若能正确建立生物学模型，就生物学模型的过程，学生若能正确建立生物学模型，就 能极大地提高解题效率。既然如此就要求我们在课堂教能极大地提高解题效率。既然如此就要求我们在课堂教 学中不断渗透模型方法。学中不断渗透模型方法。2、生物学模型的本质是生物学规律，甚至包括解题规律、生物学模型的本质是生物学规律，甚至包括解题规律、分析方法和语言表述形式等。分析方法和语言表述形式等。