高考生物一轮总复习 第4章 第1-2节 种群的特征、种群数量的变化课件（必修3）.ppt

第4章 种群和群落,第1、2节 种群的特征、种群数量的变化,一、种群的特征 1.种群的概念：在一定自然区域内的_生物的全部,个体。,同种,数量,五点取样法,等距取样法,2.种群的数量特征：,(续表),总数,种群密度,(续表),增长型,衰退型,变化趋势,二、种群数量的变化,敌害,一定的倍数,1.研究方法：构建数学模型的步骤：观察研究对象提出 问题_根据实验数据用适当的数学,N0t,J,形式表达_。 2.“J”型和“S”型增长曲线：,提出合理的假设,检验或修正,食物和空间,有限的,种内竞争,降,增高,相等,低,稳定,环境容纳量,种群最大数量,3.种群数量的波动和下降：,(1)自然因素：_、食物、_、传染病等。 (2)人为因素：人类活动的影响。,判断正误,气候,天敌,1.可用样方法调查某块草地蒲公英的数量和某玻璃容器中,酵母菌的数量变化。(,),2.年龄组成可以预测种群的发展趋势，性别比例可直接影,响种群的出生率和死亡率。(,),3. 种群的“S” 型增长和“J” 型增长主要由环境条件决定。,(,) 答案：1. 2. 3.,考点一 种群特征之间的关系 1.各种群特征的相互关系：,(1)种群密度是种群最基本的特征。种群密度越高，一定范 围内种群的个体数量越多，即种群密度与种群数量呈正相关。 (2)出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群密度变化,的直接因素。,(3)年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成在 一定程度上能预测种群数量变化趋势，性别比例能够间接影响 种群个体数量变动。,2.影响种群数量变化的因素：,(1)决定(直接)因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率。 出生率高、迁入数量多时，种群数量增加；反之，种群数量减 少。,(2)间接因素：年龄组成和性别比例是通过影响出生率和死 亡率间接影响种群密度和种群数量的；年龄组成是预测种群密 度(数量)未来变化趋势的重要依据。,年龄组成：,增长型：出生率死亡率种群密度增大 稳定型：出生率死亡率种群密度基本不变 衰退型：出生率死亡率种群密度减小,性别比例：增长快；相对稳定；,增长慢。, 高考探究 考向 1 种群特征之间的关系 例 1(2013 年浙江卷)下列关于出生率的叙述，正确的是,(,),A.若某种群年初时的个体数为 100，年末时为 110，其中新 生个体数为 20，死亡个体数为 10，则该种群的年出生率为 10% B.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 C.若通过调控环境条件，使某动物的性成熟推迟，则出生 率会更高 D.若比较三种年龄结构类型的种群，则稳定型的出生率最高,解析种群年初个体数为100，一年新生个体数量为 20， 出生率为 20%，死亡个体数为10，死亡率为10%，则该种群的 年增长率为10%，A 错误；婚配制为一雌一雄的动物，当雌雄 比例为11 时，每个个体都能产生后代，此时的出生率最高， 越接近该比例，出生率越高，B 正确；调控环境条件，使动物 性成熟推迟，动物的繁殖时期推迟，会导致年平均出生率更低， C 错误；三种年龄结构类型的种群，增长型的出生率最高，D 错误。 答案B,考向 2 种群年龄组成的类型及判断,例 2(2015 年新课标卷)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，结果如下表所示。,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，所具有的两个特点,是_。,解析题干中提到，该鱼在 3时达到性成熟，9时丧失 繁殖能力；再结合表格所给的数据可知，幼年、成年和老年这 3 个年龄组的个体数比例为(92187121)(70696263 7264)(554239264)111，由此可推测出该种 群的数量变化趋势是保持稳定。,答案(1)增长型、衰退性、稳定型 111 保持稳定 (2)活动能力,(3)单向流动、逐级递减,【考点练透】,),1.下图是有关种群特征的概念图，有关分析错误的是( A.表示种群密度，是制约种群增长的因素之一 B.春运期间，北京的人口数量变化主要取决于 C.预测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害虫，破坏了,解析：种群最基本的数量特征是种群密度，它是影响种群 数量变化的重要因素之一，图中为种群密度，A 正确。种群 密度的大小直接取决于出生率和死亡率、迁入率和迁出率，年 龄组成既能影响出生率，也能影响死亡率，性别比例则影响出 生率，所以与分别为出生率和死亡率，是年龄组成， 是性别比例。春运期间北京人口数量的变化主要是流动人口的 变化，主要取决于迁入率和迁出率，而不是出生率和死亡率， B 错误。预测种群数量变化的主要依据是年龄组成，C 正确。 利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫，破坏了害虫种群正常的性 别比例，D 正确。,答案：B,2.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,解析：由图示知，12 月份未成熟个体数目为0，又知该动 物个体从出生到性成熟需要 6 个月，故该种群可能从6 月份开 始，出生率就为 0，A 正确；天敌倾向于捕食年老体弱的动物， 故天敌的迁入可能会导致衰老个体减少，使种群年龄结构发生 改变，B 正确；图示各月份中，不同年龄阶段的个体百分比不 同，C 正确；大量诱杀雄性个体，会使该种群的正常性别比例 发生改变，导致种群密度改变，D 错误。,答案：D,3.在分析种群年龄特点时，也可将种群的年龄结构分为生 殖前期(甲)、生殖期(乙)及生殖后期(丙)三个层级。比较这三个 年龄层级的成员数量在种群中所占的比例，可推测该种群未来,的发展情形。下列各项中，最可能成为濒危物种种群的是(,),A.甲乙丙 C.甲乙丙,B.甲乙丙 D.甲乙丙,解析：当年幼个体少，年老个体多时则为衰退型，由题意 可知，最可能成为濒危物种种群的是选项 D 所述种群。 答案：D,考点二 调查种群密度的常用方法 1.种群密度的调查方法：,(续表),使用样方法调查种群密度时的三点提醒,(1)适用范围：样方法并非只适用于植物。对于活动能力弱、 活动范围小的动物或某些昆虫卵也可用样方法调查。 (2)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。 (3)样方面积：与调查的植物有关，如乔木的样方面积为 100 m2，,灌木为 16 m2。,2.植物、动物、微生物取样调查方法的比较：,(续表), 高考探究 考向 1 种群密度的计算 例 1(2013 年新课标卷)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.该农场黑线姬鼠种群密度约为 100 只/hm2,C.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 解析鹰捕食黑线姬鼠，鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠 的种群密度；该农场黑线姬鼠的种群密度(280100)/(2140) 100(只/hm2)；群落的丰富度是指群落中物种的数量，而非某 种群数量；根据能量流动逐级递减的特点可知，在植物鼠 鹰这条食物链中，第三营养级含能量最少。,答案C,考向 2 考查种群密度调查方法的比较和选择 例 2(2011 年北京卷)在生态学研究中，下列方法与研究目,的不相符的是(,),A.给海龟安装示踪器调查其洄游路线 B.给大雁配戴标志环调查其迁徙路线 C.用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系 D.用标志重捕法调查达乌尔黄鼠的丰富度,解析示踪器可检测海龟经过的路线，故可调查其洄游路 线；给大雁配戴标志环，可依据发现配戴标志环大雁的到达地 区来调查其迁徙路线；固着在岩礁上的贝类运动能力弱、活动 范围小，可用样方法进行研究；用标志重捕法可调查达乌尔黄 鼠种群密度，而丰富度是指群落中生物的种类。,答案D,【考点练透】 4.(2016 年吉林长春调研)标志重捕法和样方法是调查种群,密度的两种常用方法。下列有关说法不正确的是(,),A. 随机取样方 n 个，每个样方的生物个体数量为 X1 、 X2、Xn，则样方内生物个体数量的平均值为(X1X2 Xn)/n B.调查动物的种群密度时一般采用标志重捕法 C.计数时同种生物个体无论大小都要计数 D.标志重捕法中种群数量的估算公式是：标志个体数重 捕标志个体数/重捕个体数 答案：D,5.(2013 年新课标卷)回答与草原生态系统相关的问题： (1)草原上鼠的天敌从鼠获得的能量最终来自于_,固定的能量。,(2)草原上，某种鼠的种群密度除了受迁入率和迁出率的影 响外，还受该鼠种群的_、_、年龄组 成和性别比例等因素的影响。,(3)用样方法调查某种双子叶植物种群密度时，为避免调查,者主观因素的影响，要做到_。,(4)草原生物群落的空间结构包括 _ 和,_。,解析：(1)流经生态系统的能量最终来源都是生产者所固定 的太阳能。(2)种群密度受到出生率和死亡率，迁入率和迁出率 直接影响，受到年龄组成和性别比例的间接影响。(3)用样方法 做调查时，要做到随机取样，以减少误差和主观因素影响。 (4)群落的空间结构包括水平结构和垂直结构。,答案：(1)生产者,(2)出生率 死亡率 (3)随机取样,(4)垂直结构 水平结构,考点三 “J”型曲线和“S”型曲线的比较及在生产中的应用 1.“J”型曲线与“S”型曲线的比较：,(续表),(续表),2.K 值的不同表示方法：,图中 A、B、C、D 所对应的种群数量为 K 值，A、C、,D所对应的种群数量为 K/2。,3.种群数量变化规律在生产中的应用：,(1)一定面积的草原所能承载的放牧量是一定的，过度放牧 就会使环境的稳定性受到破坏，使环境容纳量进一步下降，于 是形成了另一种种群数量变化曲线突跃下降曲线(如下图 所示)。该曲线对于控制人口增长、害虫防治、环境的治理保护 等方面具有指导作用。,(2)保护珍稀动物必须从根本上保护其生存环境不受破坏 和改变，使其更好地生长，提高动物的环境容纳量。,(3)灭鼠和捕鱼的具体应用：, 高考探究 考向 1 “J”型曲线和“S”型曲线的理解和应用 例 1(2015 年广东卷)下图表示在一个 10 mL 封闭培养体系 中酵母细胞数量的动态变化。关于酵母细胞数量的叙述，正确,的是(,),A.种内竞争导致初始阶段增长缓慢 B.可用数学模型NtN0t表示 C.可用取样器取样法计数 D.K 值约为 120 000 个,解析初始阶段增长缓慢是由于种群数量太少，A 错误；“S” 增长曲线的种群增长速率先增大后减小，不能用数学模型 Nt N0t表示，B 错误；取样器取样法计数用于物种丰富度的调查， C 错误；K 值为 12 000 个/mL10 mL120 000 个，D 正确。,答案D,考向 2 种群数量变化规律在生产中的应用 例 2下图所示为自然环境中生物种群数量变化曲线，下列,有关叙述错误的是(,),A.cd 段波动主要是出生率和死亡率变动所致 B.“竭泽而渔”会使鱼虾数量下降至 b 以下，使生态系统 发展停滞甚至崩溃,C.灭鼠时如果仅杀死一半老鼠，可能效果适得其反,D.自然界中生物的环境容纳量只能在一定范围内波动，不,会被突破,解析自然界中生物的环境容纳量(K 值)不是固定不变的， 而是会受到环境的影响，在环境没有遭到破坏的情况下，K 值 在平均值附近上下波动；当环境遭到破坏时，K 值变小；环境 得到改善时，K 值变大。,答案D,【考点练透】 6.(2016 年河南洛阳二模)某中学迁入新建校园 14 年，校园 中白头鹎(鸟纲鹎科动物)在 14 年间的种群增长速率如下表所,示。据表分析可知(,),A.这 14 年中，白头鹎的种群数量呈“J”型增长 B.第 12 年时，白头鹎种群的年龄结构为衰退型 C.该学校中，白头鹎的 K 值约为第 8 年时其种群数量的两倍 D.用样方法调查白头鹎的种群密度并计算出增长速率,解析：分析表中数据可知，白头鹎种群的增长速率先增加 后减小，说明该种群的数量呈“S”型增长，A 项错误；第12年 时增长速率为1.2，说明种群数量仍然增长，年龄结构为增长型， B 项错误；第8 年白头鹎种群的增长速率最大，此时的种群数 量大约是 1/2K，即白头鹎的K 值约为第8 年时其种群数量的两 倍，C 项正确；调查白头鹎的种群密度应采用标志重捕法，D 项错误。 答案：C,7.下图甲表示某一经济鱼类的种群特征，图乙是某时期该,鱼类种群的年龄组成曲线。下列分析正确的是(,),A.图乙为 C 点后该经济鱼类年龄组成曲线 B.在 B 点时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量 C.估算一个种群的出生率和死亡率，即可确定种群密度的 大小 D.D 点时种群数量达到最大值,解析：由图甲可以看出：B 点时，出生率大于死亡率，且 出生率与死亡率的差值最大，此时种群的增加量最大；D 点时， 出生率与死亡率相等，种群数量达到最大。图乙代表衰退型年 龄组成，而 C 点时，出生率大于死亡率，此时种群仍表现为数 量增加。在 B 点有利于该种群的持续增长，在D 点时捕捞鱼类 得到的日捕获量最大。出生率和死亡率是决定种群密度和种群 数量的直接因素，此外性别比例、迁入率和迁出率等也影响着 种群密度和种群数量，因此，仅估算一个种群的出生率和死亡 率，并不能确定种群密度的大小。,答案：D,探究培养液中酵母菌数量的动态变化,1.实验目的：,(1)通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种,群增长的数学模型。,(2)用数学模型解释种群数量的变化。 (3)学会使用血球计数板进行计数。,2.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。,3.方法步骤：,4.酵母菌计数方法：血球计数板的抽样检测法。,(1)血球计数板：通常有两种规格，一种是一个大方格分成 16 个中方格，每个中方格又分成 25 个小方格；另一种是一个 大方格分成 25 个中方格，每个中方格又分成 16 个小方格。但 无论哪种规格的计数板，每个大方格都有 1625400 个小方 格。,(2)计数方法：对于 1625 的计数板而言，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 的计数 板而言，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。如下图所示。,(3)计算方法：,1625 型的计数板：酵母细胞个数/mL100 个小方格,细胞总数/10040010 000稀释倍数。,2516 型的计数板：酵母细胞个数/mL80 个小方格细,胞总数/8040010 000稀释倍数。,5.注意事项：,(1)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。,(2)从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几 次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。,(3)结果记录最好用记录表，如下表所示：,(4)每天计数酵母菌数量的时间要固定。,(5)培养和记录过程要尊重事实，不能主观臆造。,典例某生物兴趣小组为了“探究培养液中酵母菌种群数 量的变化”，按如左下图装置进行了实验，并使用如右下图所 示的血球计数板对培养液中的酵母菌进行计数。请分析回答相 关问题。,(1)排气口的胶管设计成长而弯曲的目的是_。 (2)实验的最初阶段，由于_、_、 _，酵母菌的种群数量呈“J”型增长。 (3)在上图所示的计数室中，如果一个小方格内酵母菌过 多，难以数清，应当采取的措施是_。 (4)本实验没有另设置对照实验，原因是_ _ 。为提高实验的准确性，实验时应进行 _。 (5)请你设计表格记录实验数据。,解析酵母菌的种群数量在开始阶段呈“J”型增长，但由于 代谢废物的积累、营养物质的消耗等，酵母菌的种群数量呈“S” 型增长；本实验为自身对照，在时间上可形成前后的自身对照。,答案(1)防止空气中的杂菌污染,(2)温度等条件适宜 营养物质充足 没有敌害和竞争 (3)增加稀释倍数,(4)该实验时间上形成前后自身对照 重复实验(取样) (5)见下表,举一反三为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，,某同学进行了如下操作。其中错误的是(,),A. 将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶 中，在适宜条件下培养 B.将培养液振荡摇匀后，用吸管从锥形瓶中吸取一定量的 培养液 C.在血球计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片，若边缘 有多余培养液，用滤纸吸去 D.将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部， 在显微镜下观察、计数,解析：探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时，先将 盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘， 让培养液自行渗入，多余培养液用滤纸吸去。,答案：C,1.下图中的实线表示某岛屿上鹿的种群数量随时间的变化,情况。下列有关分析错误的是(,),A.该岛上鹿群的 K 值始终恒定不变 B.c 点时鹿群的出生率约等于死亡率 C.a 点时的增长率小于 d 点时的增长率 D.cd 段时间内可能有较多的捕食者,解析：该岛上若鹿的食物减少，则鹿群的 K 值就会变小； c 点后鹿的数量将由之前的增长逆转为减少，此时出生率与死 亡率相等；a 点时的种群数量下降，表现为负增长，而 d 点时 的增长率为0；cd 段时间内鹿群数量持续下降，可能有较多的 捕食者。 答案：A,2. 某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化” 实验时，同样实验条件下分别在 4 支试管中进行培养(如下图)， 均获得了“S”型增长曲线。下列有关该实验的说法错误的是,(,),A.4 支试管内的种群同时达到 K 值,B.4 支试管内种群的增长速率都是先增大后减小到零 C.试管内种群的 K 值与试管不同,D.试管内的种群数量先于试管内的开始下降,解析：在该实验中，4 支试管均获得了“S”型增长曲线，表 明它们的种群数量增长速率均是先增大后减小到零；由于试管 和试管内的培养液体积不同，其内的种群的 K 值也不同； 试管内起始酵母菌数比试管的多一倍，而培养液体积相等， 故试管内的种群数量先于试管的开始下降；这也说明4 支 试管内的种群不会同时达到 K 值。,答案：A,3.珍稀物种保护的最大问题是栖息地的破碎。人类已经把 大部分陆地表面积用于从事农业，而很多野生动物是无法在农 业景观中生存的。其余的陆地表面积很多都在经历破碎过程或 已经破碎成许多很小的板块。下图可以体现出栖息地破