2018届高三生物一轮复习第9单元第1讲种群的特征和数量的变化讲义.doc

第九单元 生物与环境 全国卷5年考情导向考 点考 题考 频1.种群的特征（）2012课标卷T6，2013全国卷T5，2013全国卷T312015全国卷T31，2016全国卷T55年5考2.种群的数量变化（）2012课标卷T6，2015全国卷T315年2考3.群落的结构特征（）2013全国卷T32，2013全国卷T31，2014全国卷T312014全国卷T6，2015全国卷T4，2016全国卷T315年6考4.群落的演替（）2013全国卷T32，2014全国卷T305年2考5.生态系统的结构（）2013全国卷T31，2013全国卷T5，2014全国卷T312016全国卷T55年4考6.生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及应用（）2014全国卷T31，2015全国卷T31，2015全国卷T312016全国卷T5，2016全国卷T5，2016全国卷T315年6考7.生态系统的信息传递（）2014全国卷T315年1考8.生态系统的稳定性（）2013全国卷T325年1考9.人口增长对生态环境的影响（）无考题5年0考10.全球生态环境问题（）无考题5年0考11.生物多样性保护的意义和措施（）无考题5年0考12.实验：（1）探究培养液中酵母菌数量的动态变化（2）土壤中动物类群丰富度的研究（3）探究水族箱（或鱼缸）中群落的演替无考题5年0考第1讲 种群的特征和数量的变化考点一| 种群的特征和种群密度的调查1.种群的数量特征（1）种群密度概念种群在单位面积或单位体积中的个体数，是种群最基本的数量特征。调查方法a.样方法：.适用对象：植物或活动范围小的动物。.调查程序确定调查对象 选取样方 计数 计算种群密度：所有样方种群密度的平均值b.标志重捕法：.适用对象：活动能力强、活动范围大的动物.调查程序确定调查对象 捕获并标记个体，计数为M 重捕，计数为n，其中被标记个体为m 密度估算公式如下：N（种群数量）M（标记数） (2)出生率和死亡率、迁入率和迁出率出生率和死亡率：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。迁入率和迁出率：单位时间内迁入或迁出的个体数目占该种群个体总数的比率。(3)年龄组成概念：种群中各年龄期的个体数目的比例。类型(如图)a b c.写出上图中各年龄组成的类型：a增长型，b.稳定型，c.衰退型。.各年龄组成类型的特点及种群密度的变化趋势：类型年龄组成的特点种群密度的变化趋势a幼年个体多，老年个体少增大b各年龄段个体比例适中基本不变c幼年个体少，老年个体多减小(4)性别比例种群中雌雄个体数目的比例。2种群的空间特征1判断有关种群特征叙述的正误。(1)每毫升河水中有9个大肠杆菌，不属于种群的空间特征。()(2)若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比越接近11，则出生率越高。()(3)田鼠的种群密度是由出生率和死亡率、迁入和迁出决定的。()(4)五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。()【提示】 行道树灌木丛为长方形，调查其中蜘蛛的种群密度应采取等距取样法。(5)某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度时，应选择植物生长茂盛处取样。()【提示】 调查该种群密度时，应随机取样。(6)可以用标志重捕法调查老房屋中壁虎的种群密度。()2种群数量特征间的关系(如图)。(1)其中a、b、c、d分别是性别比例、年龄组成、种群密度、迁入率与迁出率。(2)调查种群最基本数量特征常用的方法：样方法和标志重捕法。(3)预测种群数量变化发展趋势的主要依据是图中的哪个特征？图中的b年龄组成。(4)春运期间，影响北京、广州等大城市人口数量的主要因素是什么？(用字母及名称表述)图中的d迁入率和迁出率。 1各数量特征间的关系(如图)(1)最基本的数量特征种群密度。(2)决定种群密度的直接因素出生率和死亡率、迁入率和迁出率。(3)决定种群密度的间接因素年龄组成和性别比例。(4)主要预测种群数量的变化趋势年龄组成。种群密度(5)有关种群特征的实际应用归纳。城市人口的剧增迁入率迁出率造成的。中国人口的增长出生率死亡率造成的，不能单纯说是出生率高造成的。计划生育政策控制出生率，使增长率下降。利用性外激素诱捕雄蛾改变性别比例来降低出生率。将性外激素释放到大田里，干扰雌雄蛾正常交尾降低出生率。2种群密度调查成功的关键点(1)样方法的关键点计数原则：同种生物个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，即只计数相邻两边及顶角上的个体。图1 图2(2)标志重捕法的关键点被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象。标记物不能过于醒目。不能影响被标记对象的正常生理活动。标记物不易脱落，能维持一定时间。视角_1 考查种群的特征及其内在关系1(2017德州市模考)下列关于种群特征的描述，正确的是( )A种群数量的增长主要取决于出生率B斑马在草原上成群活动属于种群空间特征C出生率和死亡率是种群最基本的数量特征D年龄组成为稳定型的种群，种群数量不再发生波动B 种群数量的变化主要取决于迁入率、迁出率、出生率和死亡率，A错误；斑马在草原上成群活动，即种群在空间上呈集群分布，B正确；种群密度是种群最基本的数量特征，C错误；年龄组成为稳定型的种群，若受到气候、传染病等因素的影响，种群数量会发生波动，D错误。2(2017河南郑州二模)下图是种群数量特征的概念模型，以下分析正确的是( )A种群密度能够反映种群的数量变化趋势B春节前后，我国南部沿海城市人口数量变化主要取决于、C预测未来种群数量变化的主要依据是D利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体来控制特征，进而影响种群数量C 分别表示死亡率、出生率、性别比例和年龄组成，能够预测种群数量变化趋势的是种群的年龄组成，A错误、C正确；春节前后，我国南部沿海城市人口数量变化主要取决于迁入率和迁出率，B错误；人工合成的性引诱剂诱杀害虫雄性个体是控制性别比例，D错误。与种群特征有关的3个易错点1年龄组成并不决定种群密度的变化。2种群数量不等于种群密度。种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数，强调“单位面积或单位体积”，即种群数量增加，种群密度不一定增加。3出生率和死亡率不完全取决于年龄组成，还与气候、食物、天敌等因素有关，譬如遇到剧烈的气候变化，可使种群数量急剧减少。视角_2 考查种群密度的调查3(2017江西吉安一中期中)下列有关调查种群密度的说法错误的是( )A五点取样和等距取样是样方法取样的常用方式B调查古树木、蝗虫的幼虫、某种蛇的种群密度，通常采用样方法C标志重捕法调查得到的种群密度一般不是最精确的现实反映D将M只鹿标记后释放，在重捕获的n只鹿中有m只被标记，则该鹿群约有(Mn)m只B 样方法应做到随机取样，常采用五点取样法和等距取样法，A正确；种群密度的调查对于植物和活动范围较小、活动能力弱的动物如蚜虫、跳蝻等采用样方法，对于活动能力强和活动范围大的动物则采用标志重捕法，故对于蛇应采用标志重捕法，B错误；标志重捕法是一种对种群密度的估算方法，结果与现实有一定的偏差，C正确；根据，可计算出该鹿群的总数，D正确。4(2016全国甲卷)如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度，下列做法中正确的是( )A计数甲地内蒲公英的总数，再除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度B计数所有样方内蒲公英总数，除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度C计算出每个样方中蒲公英的密度，求出所有样方蒲公英密度的平均值，作为甲地蒲公英的种群密度D求出所有样方蒲公英的总数，除以所有样方的面积之和，再乘以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度C 利用样方法调查甲地蒲公英的种群密度时，应是计数每个样方内蒲公英总数，再除以每个样方的面积，获得每个样方的种群密度，再以所有样方种群密度的平均值作为甲地蒲公英种群密度的估计值。计数甲地内蒲公英的总数实际操作不可行，通常采用样方法，A项错误。由于所有样方面积之和只是甲地面积的一部分，若用所有样方内蒲公英总数除以甲地面积，则所得结果会低于实际种群密度，B项错误。对照上面的总体分析，C项正确。求出所有样方蒲公英的总数，除以所有样方的面积之和后，即为甲地蒲公英的种群密度的估计值，不应再乘以甲地面积，D项错误。考点二| 种群数量的变化1种群数量增长的两种类型A B(1)种群增长的“J”型曲线，如图A。形成原因：食物和空间充裕、气候适宜、无敌害。数学模型NtN0t曲线特点：种群数量是以一定的倍数连续增长。(2)种群增长的“S”型曲线，如图B。形成原因：食物、空间有限曲线特点应用建立卧龙自然保护区改善大熊猫栖息环境 保护大熊猫提高环境容纳量2影响种群数量的变化因素种群的数量变化包括增长、波动、稳定、下降等。其影响因素主要有：(1)内因起始种群个体数量。导致种群数量增加的因素：出生率和迁入率。导致种群数量减少的因素：死亡率和迁出率。(2)外因自然因素：气候、食物、天敌、传染病等。人为因素：种植业、养殖业发展，砍伐森林，猎捕动物，环境污染等。1判断下列有关种群数量变化叙述的正误。(1)在理想条件下，影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量。()【提示】 理想条件下为“J”型增长，无环境容纳量。(2)种群数量变化不仅受外部因素的影响也受自身内部因素的影响。()(3)种群数量变化的全部内容就是“J”型和“S”型增长。()【提示】 种群数量的变化包括增长、波动、稳定、下降等。(4)外来入侵物种进入一个新环境中必定表现为“J”型增长。()【提示】 只有环境条件适宜时才表现为“J”型增长。2审读种群数量变化的曲线图，回答以下有关问题：(1)甲图中b线的形成过程中何时出现了环境阻力？曲线a、b哪条更符合自然界的种群数量变化实况？_。(2)调查某地乌鸦连续20年的种群数量变化，如乙图所示，图中表示该种群数量是一年前种群数量的倍数，请思考：前4年种群数量应为增大、减小还是基本不变？_。第9年调查乌鸦的年龄组成，最可能表现为何种类型？为什么？_。图中第4年和第10年的乌鸦种群数量是否相同？图中显示第8年种群数量最少，对吗？_。第1620年乌鸦种群数量将如何增长？为什么？_。【答案】 (1)b曲线自始至终存在环境阻力，此类曲线更符合自然界的种群数量变化实况(2)基本不变(因1)稳定型。第10年时，种群的等于1，说明第10年种群数量与第9年相同，因此第9年年龄组成为稳定型不相同。在第4年到第10年间，1且恒定1辨析种群增长的2类曲线项目“J”型曲线“S”型曲线前提条件理想状态：资源无限、空间无限、不受其他生物制约现实状态：资源有限、空间有限、受其他生物制约增长模型增长率和增长速率曲线形成原因无种内斗争，缺少天敌种内斗争加剧，天敌数量增多K值无K值有K值2.解读两类经典模型(1)种群增长的两种曲线比较阴影部分也可表示达尔文自然选择学说中被淘汰的个体数。(2)K值变动的示意图同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。在环境不遭受破坏的情况下，K值在平均值附近上下波动；当种群偏离平均值的时候，通过负反馈调节机制使种群密度回到一定范围内。环境遭受破坏，K值会下降；当生物生存的环境改善，K值上升。3在实践中合理利用K值和K/2值(1)K值含义：即环境容纳量，是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。种群数量达到最大值(K值)以后保持相对稳定。(2)应用K值：a对野生生物资源的保护措施：如对于大熊猫，要保护其生活环境，应尽量减少环境阻力，增大K值。b对有害生物的防治措施：如对于家鼠，要封存粮食、清理垃圾等，增大环境阻力，降低K值。K/2值：a对资源开发与利用的措施：如捕鱼后使鱼种群数量保留在K/2值处，种群增长速率最大，可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”，符合可持续发展的原则。b对有害生物防治的措施：如灭鼠时及时控制种群数量，严防达到K/2值，若达到该值，会导致该有害生物成灾。视角_1 种群数量变化曲线分析1(2017山西师大附中检测)下图是某种鱼迁入一生态系统后，种群增长速率随时间的变化曲线，下列叙述正确的是( )At2时种群年龄组成为稳定型Bt4时是捕获该鱼的最佳时间Ct0t4时间段内种群数量先增大后减小D影响t1和t3增长速率变化的因素不同D t2时种群的数量还在增加，种群年龄组成为增长型，A错误；捕获该鱼的最佳时间是：超过K/2即可，捕获该鱼后，使其种群数量降至K/2，以保持最大的增长速率，B错误；t0t4时间段内，种群的增长率先增大后减小，种群数量一直在增大，C错误；影响t1时刻增长速率变化的因素是种群密度太小，影响t3增长速率变化的因素是种群密度的加大，生存空间有限，食物有限等，故影响t1和t3增长速率变化的因素不同，D正确。2(2017九江市一中高三统考)科研小组对某地两个种群的数量进行了多年的跟踪调查，并研究Nt1/Nt随时间的变化趋势，结果如图所示(图中Nt表示第t年的种群数量，Nt1表示第t1年的种群数量)。下列分析正确的是( )A甲种群在0t3段的年龄结构为增长型B乙种群在0t1段的种群数量呈“J”型增长C乙种群在t2时数量最少D甲种群在t3后数量相对稳定可能是生存条件得到了改善B 甲种群在Nt1/Nt1时，年龄结构为增长型，A错误；乙种群在0t1段的Nt1/Nt1，且保持不变，种群数量呈“J”型增长，B正确；乙种群在t3时数量最少，C错误；t3后甲种群的Nt1/Nt1，则种群的数量会增加，D错误。“S”型曲线的分析解读 图甲 图乙 图丙三图对比分析解读：(1)t1之前，种群数量小于K/2，由于资源和空间相对充裕，种群数量增长较快，当种群数量为K/2时，出生率远大于死亡率，种群增长速率达到最大值。(2)t1t2，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降。(3)t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0。视角_2 种群数量变化规律的应用分析3下图甲和乙两条曲线代表两种生物数量Nt和一年后的种群数量Nt1之间的关系，直线p表示NtNt1，下列有关说法不正确的是( )A对于甲种群而言，B点时其种群数量表现为增长B东北虎等珍稀濒危动物，容易灭绝，其变化曲线比较类似于甲曲线C乙曲线可表示家鼠等繁殖力强的动物，在种群密度低时也能迅速回升D对于乙种群而言，F点表示种群增长速率最快时其种群的数量D 分析曲线图可知，甲曲线上的A、B、C三点分别表示Nt1Nt、Nt1Nt、Nt1Nt，所以在A、B、C三点中，表示种群数量增长的是B点，A项正确；甲曲线Nt小于a时，Nt1Nt，种群数量容易回升，因此乙曲线可表示家鼠等繁殖力强的动物，在种群密度低时也能迅速回升，C项正确；对于乙种群而言，F点时Nt1Nt，表示种群增长速率为零，D项错误。考点三(实验)| 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化1原理(1)用液体培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。(2)在理想的无限环境中，酵母菌种群呈“J”型增长；自然界中资源和空间总是有限的，酵母菌种群呈“S”型增长。(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法显微计数法。2步骤(1) (2) (3) (4) (5)3计数方法血细胞计数板有两种方格网，对于1625的方格网而言，计四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量；而对于2516的方格网而言，计四角和正中间的(共5个)中方格共计80个小方格中的个体数量，如图所示。酵母菌数量测定的两点提醒(1)操作提醒。溶液要进行定量稀释，每天计数酵母菌数量的时间要固定。结果最好用记录表记录，如下表所示：时间(天)123456数量(个)(2)计数提醒。计数原则：显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“计相邻两边及其夹角”的原则计数。结果异常的原因：a统计结果偏小的原因：取液时未摇匀，吸取的培养液中酵母菌偏少；在计数时，未计边缘的酵母菌等。b统计结果偏大的原因：取液时未摇匀，吸取了表层的培养液；在计数时统计了四周边缘的酵母菌等。1判断下列叙述的正误。(1)培养液中酵母菌数量的增长只受一些环境因素(如培养液成分、温度等)的影响。()【提示】 也受自身因素的影响。(2)一定容积的培养液中酵母菌的数量增长呈“S”型。( )(3)在取样液前要将培养基振荡，目的是使酵母菌均匀分布。()(4)酵母菌的数量随时间的变化情况只能用“S”型曲线的形式表示。()【提示】 用表格、柱形图等表示也可以。(5)重复实验次数可以减少实验的误差。()2从试管中吸出培养液进行计数之前，为什么要轻轻振荡几次？_。3该探究需要设置对照及重复实验吗？_。4若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，采取的措施是什么？_。【答案】 2.使酵母菌均匀分布，计数准确3酵母菌种群数量的变化在时间上形成前后自身对照，所以无需设置对照实验。但要获得准确的实验数据，必须进行重复实验，求得平均值4可增大稀释倍数后再计数视角_1 考查实验的操作方法及结果分析1某同学对培养液中酵母菌种群数量的变化实验进行了相关的操作，得到了如图所示的结果。在该实验中下列操作或结果分析科学的是( )A培养酵母菌前，加热去除培养液中的溶解氧B用吸管从静置的锥形瓶中吸取一定量的培养液滴在血细胞计数板的中央进行计数C图中c点和d点相比，d点的生存环境更恶劣De点和f点种群数量相同，两点对应的出生率和死亡率均相同C 培养酵母菌时，不能去除培养液中的溶解氧，酵母菌初期进行有氧呼吸，繁殖速度快，A错误；吸取培养液前应先振荡，使培养液中的酵母菌分布均匀，B错误；随培养的进行，酵母菌产生的代谢废物增多，使酵母菌的生存环境恶化，不利于酵母菌的生长，C正确；f点与e点时对应的种群数量相同，但前者种群数量处于增长时期，即出生率大于死亡率，而后者则处于种群衰退时期，即出生率小于死亡率，D错误。2将10 mL酵母菌培养液放在适宜的温度下培养，并于不同时间内等量均匀取样4次，分别测定样品中酵母菌的数量和pH，结果如下表所示。据表分析不正确的是( )样 品酵母菌数量(个/mm3)pH11 2104.828205.431 2103.741 0005.0A.培养过程中酵母菌始终出生率死亡率B样品的取样先后次序为2、4、1、3C对酵母菌而言，10 mL该培养液的环境负荷量可能为1.21107个D若进行第5次均匀取样，10 mL样品中的酵母菌数量有可能低于1.21107个A 将10 mL酵母菌培养液放在适宜温度下培养，可根据培养液pH的变化来确定取样顺序，因为酵母菌的代谢活动消耗营养物质，不断产生CO2等代谢产物使培养液pH不断下降，因此正确的取样顺序为2、4、1、3。从表中数据分析可见，达到稳定时期时，酵母菌数量达到最大值，说明10 mL该培养液的环境负荷量为1.21107个。继续培养，随着环境条件的极度恶化，种群生长进入衰退期，出生率会小于死亡率，种群数量将不断下降，所以继续取样，酵母菌的种群数量有可能低于1.21107个。真题验收| 感悟高考 淬炼考能1(2013全国卷)某农场面积约140 hm2，农场丰富的植物资源为黑线姬鼠提供了良好的生存条件，鼠大量繁殖吸引鹰前来捕食。某研究小组采用标志重捕法调查该农场黑线姬鼠的种群密度，第一次捕获了100只，标记后全部放掉，第二次捕获了280只，发现其中有2只带有标记。下列叙述错误的是( )A鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度B该农场黑线姬鼠的种群密度约为100只/hm2C黑线姬鼠种群数量下降说明该农场群落的丰富度下降D植物鼠鹰这条食物链中，第三营养级含能量最少C 根据题干提供的信息，联系种群密度的计算方法及能量流动的特点，逐项进行解答。鹰是黑线姬鼠的天敌，鹰的迁入率增加，会引起黑线姬鼠种群密度下降，A项正确。该农场黑线姬鼠的种群密度为2801002140100只/hm2，B项正确。物种丰富度是指群落中物种数目的多少，与种群中个体的数量无关，C项错误。能量在传递过程中逐级递减，营养级越高的生物，含有的能量越少，D项正确。2(2012课标卷)某岛屿上生活着一种动物，其种群数量多年维持相对稳定。该动物个体从出生到性成熟需要6个月。下图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄组的个体数)。关于该种群的叙述，错误的是( )A该种群10月份的出生率可能为零B天敌的迁入可影响该种群的年龄结构C该种群的年龄结构随着季节更替而变化D大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度D 解答本题的关键是理解各种因素对种群数量的影响。据图可知，不同月份种群的年龄结构不同，其中4至10月份，个体逐渐发育到性成熟，12月份没有未成熟个体，表明在10月份种群的出生率可能为零，A、C两项正确。天敌迁入后，会捕食该种群中年幼或弱小的个体，影响种群的年龄结构，B项正确。大量诱杀雄性个体会降低种群的出生率，从而对种群的密度产生影响，D项错误。3(2015全国卷)现有一未受人类干扰的自然湖泊，某研究小组考察了该湖泊中处于食物链最高营养级的某鱼种群的年龄组成，结果如下表：年龄0123456789101112个体数92187121706962637264554239264注：表中“1”表示鱼的年龄大于等于1、小于2，其他以此类推。回答下列问题：(1)通常，种群的年龄结构大致可以分为三种类型，分别是_。研究表明：该鱼在3时达到性成熟(进入成年)，9时丧失繁殖能力(进入老年)。根据表中数据可知幼年、成年和老年3个年龄组个体数的比例为_，由此可推测该鱼种群数量的变化趋势是_。(2)如果要调查这一湖泊中该鱼的种群密度，常用的调查方法是标志重捕法。标志重捕法常用于调查_强、活动范围广的动物的种群密度。(3)在该湖泊中，能量沿食物链流动时，所具有的