高考专题复习――生态学ppt课件

生态学专题\n生物学谱生物学谱图解基因系统细胞系统个体系统种群系统生态系统基因细胞个体种群群落生物学谱的启示生命多层次等级系统概念认清对于尺度不同的系统应采取不同方法进行研究生态学——个体层面分析\n新的生物学谱根据最新知识绘制的新生物学谱生物大分子大分子种群细胞器细胞组织器官多细胞有机体种群生态系统全球生命系统\n生物体的信息流接收信息植物感应动物感觉体内传递激素神经发出信息\n个体内部状态自我调节——有阈限\n生物体与环境污染的关系污染的危害浓度阈值生物积累——富集食物链富集长期摄入富集生物的净化微生物高等植物\n种群概念种群是结构单位，也是功能单位种群还是遗传单位和进化单位——是物种在自然界中的基本存在单位，繁殖单位，是动态基因库生态学——种群层面分析在一定时间和空间内的同种生物个体的集合体，叫种群。\n种群数量特征种群密度出生率和死亡率迁入率和迁出率年龄组成和性别比例种群的特征种群的数量特征（主要）种群的空间特征种群并不是许多同种个体的简单相加，而是一个有机单元，种群具有单独生物个体没有的特征\n§定义：在单位面积或单位体积中的个体数。种群密度是种群最基本的数量特征。直接反映种群大小。§表示方法:①小范围的水生生物——单位体积②大范围及陆生生物——单位面积种群密度1种群密度种群的个体数量空间大小（面积或体积）\n研究种群密度的意义合理放牧防治害虫适时捕捞\n种群密度的调查方法：分布范围小，个体较大的种群：分布范围大，个体较小的种群：估算(取样调查)估算方法：不运动或活动范围小的生物：活动能力强，活动范围大的动物：样方法标志重捕法逐个计数\n使用范围：常用于植物和活动范围小的动物种群密度的抽样调查（如昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等）步骤：随机取样　　　计数　　　求平均值样方法：在被调查的种群分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的密度，以所有样方种群密度的平均值，作为该种群的种群密度估计值。\n标志重捕法：在种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原处，一段时间后再重捕，根据重捕的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估计种群密度。※使用范围：活动能力强、活动范围大的动物※使用方法：不会对动物产生伤害不能过分醒目要能维持一定时间捕捉标记重捕放回计算充分混合\n探究酵母菌种群数量的变化P68研究方法：模型建构法注意事项：统计方法：抽样检测法、显微计数法（1）显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计数_______________及其顶角的酵母菌。（2）从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻_____几次，目的是使培养液中的酵母菌____________减少误差。（3）每天计数酵母菌数量的时间要_______。（4）使用的仪器工具主要是__________和______________。相邻两边振荡均匀分布固定显微镜血球计数板\n种群数量的变化•种群数量的变化包括增长、波动、稳定、下降等•“S”型曲线有一个K值，即环境容纳量。•种群数量的增长也受到许多环境因素（如温度、培养液的pH、培养液的养分种类和浓度、代谢产物等）的影响。\n培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系（1）实验原理：种群的数量变化有一定的规律。在理想条件下，种群呈“J”型增长，在有限的环境下，种群呈“S”型增长。酵母菌生长周期短，增殖速度快，在实验室条件下，用液体培养基培养酵母菌，可以观察酵母菌种群数量随时间变化的情况。对于压在小方格界线上的酵母菌应取相邻两边及顶角计数。\n（2）引出培养液配制、灭菌、接种和培养等步骤培养液配制：配制质量分数为5％的葡萄糖溶液（葡萄糖20g，1000mL水），分装到5个烧杯中（200mL/烧杯）灭菌：用高压蒸汽灭菌锅将培养液和取样、计数时所用的滴管分别灭菌。贴标签。接种：接种时要在酒精灯附近，用灭菌干净的1mL刻度吸管每次吸取0.1mL酵母菌母液，往每个烧杯中加入。（注意滴加量不要太多，避免初始菌数过多。）培养：将烧杯置于28℃的恒温箱中培养\n（3）设计实验：A组为实验组，装培养液10mL，酵母菌母液0.1mL,环境温度28℃。B组装培养液10mL，酵母菌母液0.1mL,环境温度5℃，与A组形成温度条件对照。C组不装培养液，只装无菌水10mL,酵母菌母液0.1mL,环境温度28℃，与A组形成营养条件对照。\n（4）计数计数：首先取样，每天取样时间大体一致，并要遵守无菌操作规范。每次取样前要试管振荡摇匀，正确地使用1mL刻度吸管将lmL酵母菌培养液移入1支干净的试管里，然后用滴管吸取1滴培养液滴在已盖在血球计数板网格上的盖玻片的边缘，待培养液自行渗入并充满网格后，再放在显微镜下进行细胞计数，后立即将数据填到记录表格中。如记数时发现，细胞数较多，不易分辨，吸取的样液应当稀释。\n\n一次实验数据记录表及A、B、C各个处理的曲线图\n1、物种的个体大小——个体大的物种密度低。2、生存资源的供给能力——生存资源丰富的地方种群密度高。3、周期性变化——环境条件的周期性变化引起种群密度周期性变化。如候鸟飞来时密度较高，飞走后密度为零。蚊子密度夏天高，冬天低……4、外来干扰——如农田中洒农药后害虫因大量死亡而密度很快下降……5、天敌数量的变化——如猫增多导致鼠密度下降；青蛙增多导致害虫减少……6、偶然因素——如流行病、水灾、旱灾……影响种群密度的主要因素\n4、意义：出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的根本原因。出生率和死亡率是种群数量及密度改变的直接表现。物种的内部和外界因素影响都以改变出生率和死亡率来体现。出生率和死亡率1.概念：在单位时间内新产生（或死亡）的个体数目占该种群个体总数的比率。2.表达方式：通常以a％表示3.举例说明：例如2007年我国平均每10万人口出生1862个孩子，该年度人口出生率为1.862％2\n我国人口数量变化分析增长率=出生率—死亡率\n概念：对于一个种群来说，单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比率迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小。直接影响种群大小和种群密度迁入率和迁出率3冬季某城市的乌鸦种群城市人口变化\n种群中各年龄期个体所占比例。幼年(尚无生殖能力)成年(有生殖能力)老年(丧失生殖能力)年龄组成和性别比例年龄组成年龄的三个阶段：4\n年龄组成1.概念：各年龄组个体数量在种群中所占比例。2.类型：（一般分三种类型）\n性别比率种群内两性个体数量的比例（多数为1：1）目前我国新生婴儿男女比例达到120：100，对种群密度将产生什么影响？\n年龄结构越来越大保持稳定越来越小♀♂♀♂生殖后期生殖期生殖前期增长型稳定型衰退型出生率>死亡率出生率=死亡率出生率<死亡率预测种群密度变化趋势印度人口美国人口日本人口♀♂\n性别比例种群中雄性个体和雌性个体所占的比例不合理的性别比例会导致出生率下降进而引起种群密度下降。\n外界环境性别比例出生率、死亡率迁入率、迁出率年龄组成决定密度大小种群密度预测变化方向影响数量变动直接影响种群数量\n种群的空间特征组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局。均匀分布随机分布集群分布（最常见）人类、社会性动物农田等人工种群草地中的蒲公英\n种群的存活曲线年龄0最大寿命存活数量的对数ⅠⅡⅢ类型Ⅰ（凸型）人类、一些哺乳动物类型Ⅱ（对角线型）类型Ⅲ（凹型）接近生理寿命前死亡率低，达到后死亡率高。各年龄段死亡率相同低龄死亡率高，度过危险期后死亡率低且稳定人水螅鱼类表示种群中全部个体死亡过程和死亡情况的曲线\n与密度无关——J型增长环境容量无限、没有迁入迁出Nt+1=λNt→Nt=N0λt,λ：增长率dN/dt=rN→Nt=N0ert,r：瞬时增长率种群增长模型\n与密度有关——S型增长环境容量有限、没有迁入迁出环境容量K种群增长率与密度的线性函数关系Nt＋1＝λNt＝〔1.0-B（Nt-K）〕Nt种群增长模型\n\n\n自然界中的种群增长一般增长爆发生态入侵\n种群内个体数量的变动周期性波动季节年际不规则波动种群的衰落与灭亡与增长一样，灭亡是必然趋势\n种群系统的自我调节自我调节——系统的共同特征种群的动态平衡数量调节为主种群密度平衡点环境容纳量（范围,时间）\n种群系统的自我调节信息联系是调节的基础动物明显（化学、物理、符号、文字）味觉、嗅觉、触觉、听觉种群结构紧密则信息联系密切植物也有（化学信息为主）也有物理信息—含羞草、捕蝇草\n生物间相互关系的类型类型AB特点竞争--彼此互相抑制捕食--A种杀死或吃掉B种共生++彼此有利，分开后不能生活合作++彼此有利，分开能独立生活附生+OA种有益，B种无影响寄生+-对A有利，对B有害种间关系\n种间竞争生态位分离和竞争排斥原理其共存的相似性极限多大?d/w＝1\n捕食自然界中的捕食者-猎物种群动态相互动态——斗争与协同上一营养级调控下一营养级下一营养级调控上一营养级协同进化生物防治的有效手段\n寄生寄生物和宿主种群密度动态的相互作用\n共生与合作普遍存在，意义重大，紧密程度不同动物间共生（包括饲养共生）植物和动物共生植物和真菌共生动物和菌类真核生物内共生学说\n自然选择（长期影响的结果）自然选择及其类型稳定选择定向选择分裂选择\n种群的适应物种形成—渐进式和爆发式物种绝灭\n生物群落生物群落——在一定时间和空间内所有种群组成的具有内在联系和共同规律的生物系统。植物动物微生物生态学——群落层面分析\n概念：群落的分层现象群落的分层与资源(光、矿质营养、食物等)利用有关植物群落的成层现象地上成层现象、地下成层现象、层间植物群落中动物的分层现象主要与食物、微气候有关水生群落的分层主要与光照、温度、食物和溶氧量有关群落的垂直结构群落的结构\n水生植物的成层性\n概念：群落的配置状况或水平格局镶嵌性(mosaic)和小群落(microcoense)环境异质性影响群落水平结构的因素群落的水平结构\n陆地生物群落中水平格局的主要决定因素)\n群落交错区(生态交错区、生态过渡带)：两个或多个群落之间(或生态地带之间)的过渡区域边缘效应：群落交错区种的数目及一些种的密度有增大的趋势群落交错区的特点：多种要素联合作用强烈，生物多样性较高生态环境恢复原状的可能性较小生态环境变化快，恢复困难群落交错区与边缘效应\n生物群落的内部动态生物群落的演替演替的概念演替的类型群落的动态\n季节变化：季相年间变化：波动波动的性质是群落内部的短期可逆的变化，不产生群落的更替现象其逐年的变化，方向常常不同，但一般不发生新种的定向代替群落的动态——生物群落的内部动态\n关于演替的一些概念：-演替：某一地段上一种生物群落被另一种生物群落所依次取代的过程——原生演替和次生演替群落的动态——生物群落的演替原生演替开始于原生裸地或原生芜原(完全没有植被并且也没有任何植物繁殖体存在的裸地)从岩石开始的旱生演替从湖底开始的水生演替次生演替开始于次生裸地或次生芜原(不存在植被，但在土壤或基质中保留有植物繁殖体的裸地)\n一年生杂草多年生杂草灌木早期演替树木晚期演替树木发生在弃耕地上的群落演替：群落的动态——生物群落的演替\n进展演替：群落的演替显示着群落是从先锋群落经过一系列的阶段，到达中生性顶极群落。这种沿着顺序阶段向着顶极群落的演替过程称之为进展演替逆行演替：发生在人为破坏或自然灾害干扰因素之后，原来稳定性较大，结构较复杂的群落消失，代以结构简单、稳定性小的群落，利用环境和改造环境能力相对减弱，甚至倒退到裸地演替方向\n环境的不断变化植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性种内、种间关系的改变人类活动控制演替的主要因素\n土壤动物丰富度的研究P75丰富度的调查方法：丰富度的统计方法：取样器采集调查（抽样调查法）（1）记名计算法（2）目测估计法研究步骤：取样---采集小动物---观察和分类---统计和分析\n生态系统Ecosystem——以生物群落为主体，在一定时间和空间内，生物和非生物成分之间，通过不断的能量流动和物质循环而形成的相互作用、相互依存的整体。是生态学的一个结构、功能和进化单位。生态学——生态系统结构分析\n生态系统的成分非生物成分——太阳辐射能，无机物质(大气、水、土壤等)，有机物质生物成分结构性组分——建群种、优势种……功能性组分——生产者、消费者、分解者\n食物链捕食食物链寄生食物链食物链的长度食物链的连结——食物网食物网复杂，难以定量研究生态系统的营养结构\n营养级和生态金字塔营养级生态金字塔个体数量金字塔生物量金字塔能量金字塔\n生态系统中生产的概念生物生产——一个过程初级生产次级生产生产力——能力、速率衡量总生产力净生产力生物量——一种存在现存量——考虑时间因素的现实存在\n生态系统的初级生产初级生产力的主导因子和限制因子陆地生态系统水，营养，LAI（叶面积指数），其它生物因素淡水生态系统营养，入射光，生物因素生产力的质量——富营养化海洋生态系统光，营养，生物因素富营养化\n生态系统中的次级生产\n生态系统中的次级生产\n生态系统中的次级生产\n生态系统中的能流能流途径——食物链和食物网能流特点越流越细，最后全部消失单方向、不可逆（onewayflowofenergy）\n72HeatHeatProducerPrimaryConsumerSecondaryConsumerDetritusFeedersHeatChemicalenergyEnergyTransferandLoss\n\n\n生态系统中的物质循环生态系统中水的流动和循环有双重意义水自身的流动循环以及作为介质的流动循环。营养物质的流动和循环N、P较典型有毒有害物质的流动和循环生物富集是与营养物质的不同点\n生物地球化学循环在全球性地质大循环和地球化学背景上，由生物活动驱动的物质循环称为生物地球化学循环。生物地球化学循环＝生物循环＋地球化学循环＋生物搬运物质循环可分三类水循环气体型循环沉积型循环\n全球营养物质的气体型循环储存库是大气和海洋，它把大气和海洋紧密相联，具有明显的全球性，流动速度快,完全碳循环N循环气体型循环容易在大范围内受到人类干扰\n\n\n生态系统的信息传递种类物理信息化学信息行为信息动物间的信息传递捕食居住防卫性行为群集\n生态系统中信息的分类个体从获取环境信息以保证自己的生存活动的需要（定位、方向、感光、感温、化学感受、磁场感应等）。种群内不同个体之间进行合作或竞争所进行的信息传递。（求偶、繁殖、觅食、抵抗侵略、社会行为等）。不同种群个体之间竞争或捕捉与反侵害所进行的信息传递。（警戒、驱逐、识别等）。生态系统的信息传递\n信息的分类物理信息生态系统中的光、声、温度、温度、磁力等通过物理过程传递的信息。化学信息生物产生一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸、性外激素等。行为信息动物的特殊行为，向同种或异种生物传递特定的信息。物理信息化学信息行为信息\n生态系统的平衡生态平衡一个生态系统在特定时间内的相对稳定状态，是一种动态平衡。特征结构、过程和功能不发生大变化输入和输出接近相等（但不是完全相等）动态平衡\n生态平衡及调控解决生态平衡失调的对策正确处理保持生态平衡与开发资源的关系正确安排环境供需相对平衡维持生物间的制约关系妥善处理部分与全局的关系，使生态系统处于优化状态\n生态健康结构良好、过程畅通、与环境充分融合保持弹性恢复能力强人为帮助恢复——生态工程\n五年高考\n\n竞争捕食寄生\n\n\n本节课内容结束