高二生物必修3,種群數(shù)量變化知識考點總結(jié)
2019-01-02 10:44:08三好網(wǎng)
本節(jié)屬于生態(tài)學(xué)部分的基礎(chǔ),是生態(tài)學(xué)研究的最小單位,內(nèi)容主要包括種群的特征、種群的數(shù)量變化和探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化三個方面的內(nèi)容,其中種群的數(shù)量變化是本節(jié)的重中之重。種群是指在一定自然區(qū)域內(nèi)的同種生物的全部個體。我們研究種群主要研究其數(shù)量特征,種群密度是種群最基本的數(shù)量特征;出生率和死亡率,遷入率和遷出率是決定種群大小和種群密度的直接因素;年齡組成和性別比例不直接決定種群密度,但是能夠用來預(yù)測種群密度的變化趨勢。種群個體在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局稱種群的空間特征,通常有均勻分布、隨機(jī)分布、集群分布三種類型。
種群數(shù)量的變化我們主要研究種群的數(shù)量增長曲線,有“J”型曲線和“S”型曲線兩種類型。“J”型曲線是在理想狀態(tài)(食物空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等)下種群數(shù)量增長的形式,以時間為橫坐標(biāo)、種群數(shù)量為縱坐標(biāo)來表示,曲線大致呈“J”型;可用公式Nt=N0λt表示,(λ表示第二年是第一年的倍數(shù))由圖形和公式都可看出,沒有K值。
“S”型曲線是自然條件(資源和空間是有限的)下,種群經(jīng)過一定時間的增長后,數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線。環(huán)境容納量(即K值)是指在環(huán)境條件不受破壞的情況下,一定空間中所維持的種群最大數(shù)量。種群數(shù)量達(dá)到K值后保持穩(wěn)定,一般情況下,種群數(shù)量為K/2時增長速率達(dá)最大值。此問題的研究可用于生產(chǎn)實踐中的漁業(yè)捕撈、控制有害動物等方面。
種群數(shù)量的變化考點分析:
本節(jié)內(nèi)容在高考中通常以選擇題的形式出現(xiàn),考查對種群特征的理解掌握情況,其中種群密度和種群的數(shù)量變化曲線是以往的常考知識部分。在平時測試時,簡答題部分通?疾榉N群密度的調(diào)查的實驗和探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化實驗。
種群數(shù)量的變化知識點誤區(qū):
年齡組成只是預(yù)測種群密度的變化趨勢,但該趨勢不一定能實現(xiàn),因為影響種群數(shù)量變化的還有氣候、食物、天敵等。對于人口數(shù)量的變化一般不同于自然種群。自然條件下,種群數(shù)量變化都是“S”型,包括外來物種入侵,除非題目中告知了理想條件下或?qū)嶒炇覘l件下或外來物種入侵的早期階段或無環(huán)境阻力的條件下,才可以考慮“J”型變化。對有害動物的控制我們要想法降低環(huán)境容納量來解決,如引入天敵、斷絕食物來源等措施,而不能是控制在K/2左右。
。ㄒ唬┓N群數(shù)量的“J”型曲線
1、條件:食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等理想條件下。
2、特點:種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增大。3、數(shù)學(xué)模型:指數(shù)函數(shù)型。
。ǘ┓N群增長的“S”型曲線
1、原因:自然環(huán)境條件是有限的,如資源、空間、天敵等的制約。
2、特點:種群達(dá)到環(huán)境條件所能允許的最大值——環(huán)境容納量(即K值)后有時停止增長,有時在K值上下波動。
二、影響種群數(shù)量變化的因素:(一)內(nèi)因
1、起始種群個體數(shù)量。
2、導(dǎo)致種群數(shù)量增加的因素:出生率和遷入率。
3、導(dǎo)致種群數(shù)量減少的因素:死亡率和遷出率。
(二)外因
1、自然因素:氣候、食物、天敵、傳染病等。
2、人為因素:種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展,砍伐森林,獵捕動物、環(huán)境污染等。
三、“J”型曲線和“S”型曲線的比較
。ㄒ唬┣比較(如下圖)。
(二)列表比較
項目“J”型曲線“S”型曲線
。ㄈ┞(lián)系:兩種增長曲線的差異主要是因環(huán)境阻力大小不同,對種群增長的影響不同。因而有:“J”型曲線因環(huán)境阻力增大而成“S”型曲線。
四、種群數(shù)量變化規(guī)律在生產(chǎn)中的應(yīng)用
(一)對于瀕危動植物而言,由于環(huán)境污染、人類破壞等,造成環(huán)境對于此種生物的K值變小,通過建立自然保護(hù)區(qū)等措施提高環(huán)境容納量,是保護(hù)這些生物的根本措施。
(二)在“S”型曲線中,種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境容納量的一半(K/2)時,種群增長速率最大,資源再生能力最強(qiáng)。因此,在野生生物資源合理開發(fā)利用方面,要保證捕撈或利用后,生物種群數(shù)量不得低于K/2,這樣既可獲得最大利用量,又可保持種群的高速增長。
五、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化
(一)問題:培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化是怎樣隨時間變化的?或不同溫度(或O2、CO2等)條件下酵母菌種群數(shù)量變化情況?或不同培養(yǎng)液(加糖和不加糖)中酵母菌種群數(shù)量變化情況如何?
。ǘ┘僭O(shè):根據(jù)上述問題,大膽提出合理的假設(shè)。
試管編號ABC
管內(nèi)
液體培養(yǎng)液/mL1010
無菌水/mL10
酵母液/mL0.10.10.1
溫度條件28℃5℃28℃
。ㄈ┰O(shè)計實驗(如右表)。
。ㄋ模┎捎贸闃訖z測方法——顯微計數(shù)。
。ㄎ澹┳⒁馐马
1、顯微鏡計數(shù)時,對于壓在小方格邊線上的酵母菌,應(yīng)只計固定的相鄰兩個邊及其頂角的酵母菌。
時間/天123456…
數(shù)量/個
2、從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)前,需將試管輕輕振蕩幾次,目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布,減少誤差。
3、結(jié)果記錄最好用記錄表,如下(請設(shè)計):
4、每天計數(shù)酵母菌量的時間要固定。
5、培養(yǎng)和記錄過程要尊重事實,不能主觀臆造。