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1. 定义

生态系统的物质循环与信息传递 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 种群是同一时间内聚集在一定区域中同种生物个体的总和,是生物繁殖和进化的基本单位。

从哪来 本知识点建立在“4. 食物链/网中的生物角色”之上。在理解生态系统中不同物种(如捕食者与猎物)的独立角色后,需进一步聚焦到单一物种内部,理解个体如何聚集成具有整体功能的群体,从而引出种群概念。

为什么 生物个体是孤立的,但生存和繁衍必须依赖群体。 1. 繁殖需求:大多数生物无法单独完成繁殖(如需要配偶、社会性昆虫需分工),只有聚集在一起才能维持基因传递。 2. 进化基础:自然选择作用于个体,但遗传变异在群体中积累和传递。没有“同种”和“一定区域”的限定,基因库就无法形成,进化也就失去了载体。 3. 生态功能:种群是连接个体与群落的桥梁,只有明确了种群,才能研究其在食物网中的能量流动和物质循环角色。

适合:逻辑严密、喜欢抽象概念的学生** 采用“集合论”视角。将种群定义为集合 $S = \{x | x \in \text{Species}, x \in \text{Region}, x \in \text{Time}\}$。 强调三个约束条件缺一不可: 1. **同种
排除异种竞争者(如狼群中不能混入狐狸)。 2. 一定区域:排除空间隔离(如长江上游和下游的鱼若无法交流基因,则是两个种群)。 3. 同一时间:排除时间维度(去年的鱼和今年的鱼若无法交配,视为不同世代,但在种群统计中通常指当前存活的个体集合)。 通过逻辑排除法,让学生明白为什么“所有狮子”不是种群,而“某草原上的狮子”才是。
适合:形象思维强、喜欢故事化的学生** 采用“班级/社团”类比。 把“种群”比作一个“高中班级”。 - **同种
必须是同校学生(不能把隔壁学校的学生算进来)。 - 一定区域:必须在同一个教室(不能把全校学生都算作一个班级)。 - 同一时间:必须是当前在读的学生(不能把已毕业的学生算进现在的班级人数)。 - 核心功能:班级是管理、交流、共同活动的最小单位。同样,种群是生物进行基因交流、共同适应环境的最小单位。 问学生:如果两个班的学生经常互换座位、一起上课,他们算一个班还是两个班?(引导理解基因交流的重要性)。
适合:动手能力强、喜欢实验观察的学生** 采用“标记重捕法”模拟实验。 1. 准备一个透明箱子(代表“一定区域”),放入100个红色小球(代表“同种生物”)。 2. 混入10个蓝色小球(代表“异种生物”或“天敌”)。 3. 让学生随机抓取10个,记录颜色,放回。 4. 再次抓取,计算红色小球的比例。 **关键点
如果箱子里混入了蓝色小球,且蓝色小球会影响红色小球的抓取概率(如捕食),那么红色小球的“种群密度”估算就会出错。 结论:种群研究的前提是界定清楚“谁是同种”,以及“在哪里”。如果边界不清(区域)或成员混杂(同种),数据就无效。
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练一道
基础题
下列选项中,属于一个种群的是( ) A. 某池塘中所有的鲤鱼 B. 某森林中所有的鸟 C. 某公园中所有的植物 D. 某湖泊中所有的鱼
变式
某地有一片森林,其中生活着甲、乙两种松鼠。甲松鼠主要吃松子,乙松鼠主要吃橡子。若将甲松鼠的一部分迁移到乙松鼠的领地,且两者能正常交配并产生可育后代,请问: 1. 迁移前,甲、乙松鼠是否属于同一个种群? 2. 迁移后,若它们能自由交配,是否可能形成一个新的种群?为什么?
试试手自己判
检测题
某科学家在研究某湖泊中的鲫鱼时,发现该湖泊被一道水坝分为东西两部分。东部分布着体型较大的鲫鱼,西部分布着体型较小的鲫鱼。经检测,两部分鲫鱼的基因频率存在显著差异,且由于水坝阻隔,它们之间几乎不发生基因交流。 请问: 1. 东、西两部分鲫鱼是否属于同一个种群? 2. 如果拆除水坝,允许两部分鲫鱼自由游动和交配,经过几代后,它们最可能形成什么?
看答案和判分标准
答案:1. 不属于同一个种群。 2. 形成一个统一的种群。
判对标准:
- 第1问:必须指出“不属于”,并提到“地理隔离”或“基因交流受阻”或“基因频率差异”任一理由。
- 第2问:必须指出“形成一个统一的种群”或“合并为一个种群”,并隐含“基因交流恢复”的意思。
- 若只答“是/否”而无理由,判半对;若理由错误(如说“因为体型不同所以不是同种”),判错。
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