高考生物一轮总复习 第4章 种群和群落 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 考纲导读 第1 2节 种群的特征 种群数量的变化 一 种群的特征1 调查种群密度的方法 1 样方法 植物 活动范围小的动物 随机取样 适用范围 取样关键 常用取样方法 五点取样法和等距取样法 个体总数n 2 标志重捕法 活动能力强 活动范围大 适用范围 的动物 密度估算公式 初次捕获标志数m 再次捕获的个体数n重捕中的标志个体数m 2 出生率和死亡率 该种群个体总数 单位时间内新产生或死亡个体数目占 的比率 3 迁入率和迁出率 迁入或迁出 单位时间内 的个体占该种群个体总数的比率 4 年龄组成 1 类型 大于 等于 减小 种群数量 2 意义 可推测 的变化趋势 雌 雄 5 性别比例 指种群中 个体数目的比例 二 种群数量的变化1 种群数量的增长曲线 1 j 型曲线 敌害 资源和空间 产生原因 食物和空间条件充裕 气候适宜 没有 数学公式 nt n0 t 特点 增长率保持不变 增长速率不断加快 2 s 型曲线 产生原因 自然界的 是有限的 气候多变 有敌害等 特点 种群增长速率先增大后减小 种群增长率不断减 小 环境容纳量 k值 又称 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 2 决定因素 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 出生率和死亡率 迁入率和迁出率 气候 天敌 判断正误 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 4 统计种群密度时 应去掉采集数据中最大 最小值后取 平均值 5 可以用标志重捕法调查老房屋中壁虎的种群密度 答案 1 2 3 4 5 考点一 种群特征之间的关系 考点梳理 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 增长快 相对稳定 性别比例 增长慢 高考探究 考向1 种群特征之间的关系 典例1 2016年浙江卷 下列是表示蝉在夏季的年龄结构示意图 甲 乙 丙分别代表生殖前期 生殖期和生殖后期 其 中正确的是 a b c d 解析 蝉基本上无生殖后期 c d错误 在地下生存多年的蝉在夏季羽化后 生殖期 只能生存一个夏季 所以在夏季时 蝉种群中生殖前期所占的比例大 a正确 b错误 答案 a 考向2 种群年龄组成的类型及判断 典例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 92 187 121 70 69 62 63 72 64 55 42 39 264 1 1 1 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 衰退型 稳定型1 1 1 保持稳定 2 活动能力 3 单向流动 逐级递减 考向预测 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 2016年湖南株洲一模 科学家对某岛屿的社鼠种群数量和一年中不同季节的性别比例进行统计 结果如下图 曲线表示 种群数量 下列分析不合理的是 a 性别比例通过影响出生率间接影响种群大小b 性别比例维持较高水平时不利于社鼠种群数量的增加c 当社鼠种群数量处于高峰期时雌性明显多于雄性d 该岛屿春季和春夏之交更有利于社鼠种群的繁殖 解析 种群的性别比例变化会影响种群的出生率 从而影响种群的大小 冬季和秋季时性别比例水平较高 但种群数量较小 这说明性别比例较高时不利于社鼠种群数量的增加 在春季和春夏之交 社鼠的种群数量较大 说明此时有利于社鼠种群的繁殖 且此时雌性数目接近于雄性 答案 c 3 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 下列关于该种群的叙述 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 4 2017年北京卷 酸雨指ph小于5 6的大气降水 在实验室中模拟酸雨喷淋樟树和楝树的树苗 结果发现 楝树的高度比对照组低约40 而樟树的高度没有明显差异 结合生态 学知识所做的合理推测是 a 酸雨对楝树种群中个体的株高影响较明显b 酸雨对樟树种群密度的影响比对楝树的大c 森林生态系统物种丰 富 度不受酸雨影响d 楝树生长的群落中 其他树种都不耐酸雨 解析 根据题目信息 在实验室中模拟酸雨喷淋樟树和楝树的树苗 结果发现 楝树的高度比对照组低约40 而樟树的高度没有明显差异 可直接推出酸雨对楝树生长的影响明显大于樟树 a符合题意 b不符合题意 楝树的生长受酸雨的影响 则一些其他生物的生长也会受酸雨的影响 故酸雨能影响森林生态系统的物种丰富度 c不符合题意 楝树的生长受酸雨的影响 不能说明群落中其他树种都受酸雨的影响 d不符合题意 答案 a 5 2017年新课标 卷 林场中的林木常遭到某种山鼠的危害 通常 对于鼠害较为严重的林场 仅在林场的局部区域 苗圃 进行药物灭鼠 对鼠害的控制很难持久有效 回答下列问题 1 在资源不受限制的理想条件下 山鼠种群的增长曲线呈 型 2 在苗圃进行了药物灭鼠后 如果出现种群数量下降 除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外 还应考虑的因素是 3 理论上 除药物灭鼠外还可以采用生物防治的方法控制鼠害 如引入天敌 天敌和山鼠之间的种间关系是 4 通常 种群具有个体所没有的特征 如种群密度 年龄结构等 那么种群的年龄结构是指 解析 1 理想环境条件下 种群呈 j 型增长 2 药物通过影响出生率 死亡率 迁入率 迁出率而影响种群数量变化 在苗圃进行了药物灭鼠后 如果出现种群数量下降 除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外 还应考虑的因素是苗圃中山鼠种群中个体的迁出 3 天敌和山鼠之间的种间关系是捕食 4 种群的年龄结构是指种群中各年龄期个体数在种群中所占的比例 答案 1 j 2 苗圃中山鼠种群中个体的迁出 3 捕食 4 种群中各年龄期个体数在种群中所占的比例 考点二 调查种群密度的常用方法 考点梳理 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16m2 2 植物 动物 微生物取样调查方法的比较 高考探究 考向1 种群密度的计算 典例3 2017年山东兖州模拟 某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查 所调查样方的总面积为2hm2 1hm2 10000m2 统计所捕获的鼠数量 性别等 进行标记后放归 3日后进行重捕与调查 所得到的调查数据如下表 以下是某同学对数据的分析结果 你认为正确的是 a 此调查方法可以用来调查土壤中小动物物种的丰富度b 田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉 统计的种群密度比实际低c 综合两次捕获情况 该田鼠种群的性别比例 约为5 3d 该地区田鼠的平均种群密度约为125只 hm2 解析 因土壤中小动物具有较强的活动能力 且身体微小 因而对其丰富度的调查一般采用取样器取样法 标志重捕法理论计算公式 n m n m 田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉 即m值减小 n值会增大 通过两次捕获情况 性别比例约为 32 18 18 22 3 2 通过表中数据可知该地区田鼠的平均种群密度约为125只 hm2 答案 d 考向2 种群密度调查方法的比较和选择 典例4 2016年新课标 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 解析 估算种群密度最常用的方法之一是样方法 在被调查种群分布的范围内 随机选取若干个样方 通过计数每个样方内的个体数 求得每个样方内的种群密度 以所有样方内种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值 综上所述 c项正确 答案 c 考向预测 6 2017年新课标 卷 某陆生植物种群的个体数量较少 若用样方法调查其密度 下列做法合理的是 a 将样方内的个体进行标记后再计数b 进行随机取样 适当扩大样方的面积c 采用等距取样法 适当减少样方数量d 采用五点取样法 适当缩小样方的面积 解析 使用样方法时不需要对样方内的个体进行标记 a错误 样方法都要做到随机取样 由于个体数量少 应适当扩大样方面积 b正确 在用样方法调查时 样方面积过小或数量过少 可能导致搜集到的数据较少 偶然性增大 因此需要适当扩大样方的面积或者增加样方的数量 c d错误 答案 b 7 2017年安徽合肥质检 样方法是生态学研究中经常使用 的调查方法 以下关于样方法的叙述正确的是 a 用样方法调查森林乔木丰富度时应对各样方数据求平均值b 蚜虫呈集群分布 不宜采用样方法调查蚜虫的种群密度c 调查某双子叶植物的种群密度应在植物生长密集处取样d 调查蝗虫幼虫种群密度应根据地段形状确定取样方法 解析 用样方法调查植物的丰富度时 应该调查植物的种类总数 不能取平均值 a错误 蚜虫活动能力弱 活动范围小 宜采用样方法调查其种群密度 b错误 样方法调查种群密度的关键是随机取样 c错误 取样方法可根据地段形状来确定 d正确 答案 d 考点三 j 型曲线和 s 型曲线的比较及在生产中的应用 考点梳理 1 j 型曲线与 s 型曲线的比较 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 典例5 2015年广东卷 下图表示在一个10ml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nt n0 t表示c 可用取样器取样法计数d k值约为120000个 解析 初始阶段增长缓慢是由于种群数量太少 a错误 s 型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 n0 t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12000个 ml 10ml 120000个 d正确 答案 d k值含义 1 k值不是一成不变的 k值会随着环境的改变而发生变化 当环境遭到破坏时 k值会下降 当环境条件状况改善时 k值会上升 2 k值并不是种群数量的最大值 k值是环境容纳量 即在保证环境不被破坏前提下所能容 纳的最大值 如图所示 3 在环境不遭受破坏的情况下 k值会在平均值附近上下波动 当种群偏离平均值时 会通过负反馈机制使种群数量回到一定范围内 考向2 种群数量变化规律在生产中的应用 典例6 2016年四川卷 豌豆蚜和鳞翅目幼虫是利马豆的主要害虫 蝉大眼蝽可取食利马豆及两类害虫 研究人员用疏果剂处理去除部分豆荚后 测试以上动物密度的变化 结果见下表 单位 个 株 疏果剂对以上动物无害 1 调查豌豆蚜的种群密度应采用 法 施用疏果剂 后 预测豌豆蚜的种群数量将呈 型增长 2 在该生态系统中蝉大眼蝽属于第 营养级 蝉大眼蝽摄入有机物所含的能量 一部分流向 另一部分被蝉大眼蝽同化用于自身呼吸和生长 发育 繁殖 3 利马豆根部的根瘤菌可以将空气中的氮转变为 供利马豆利用 利马豆与根瘤菌的种间关系为 4 分析表中数据可知 蝉大眼蝽主要取食 请说明你判定的依据 解析 1 豌豆蚜个体小 运动能力弱 故调查其种群密度的方法是样方法 施用疏果剂后 豌豆蚜的处理组的种群数量上升 但受其他生物和环境制约 故呈 s 型增长 2 蝉大眼蝽可取食利马豆及两类害虫 故其属于第二 三营养级 蝉大眼蝽摄入有机物所含的能量 一部分流向分解者 另一部分被蝉大眼蝽同化用于自身呼吸和生长 发育 繁殖 3 根瘤菌能够将空气中的氮转化为氨 供利马豆利用 利马豆与根瘤菌的种间关系为互利共生 4 利马豆豆荚减少后 豌豆蚜和鳞翅目幼虫的密度增加 而蝉大眼蝽密度减少 故蝉大眼蝽主要取食利马豆 答案 1 样方 s 2 二 三 分解者 3 含氮的养料 互利共生 利马豆豆荚减少后 豌豆蚜和鳞翅目幼虫的密 4 利马豆度增加 考向预测 8 2017年江苏卷 某小组开展酵母菌培养实验 下图是摇 瓶培养中酵母种群变化曲线 下列相关叙述正确的是 a 培养初期 酵母因种内竞争强而生长缓慢b 转速150r min时 预测种群增长曲线呈 s 型 c 该实验中酵母计数应采用稀释涂布平板法d 培养后期 酵母的呼吸场所由胞外转为胞内 解析 培养初期 酵母菌数量少 种内竞争弱 由于起始数量少 则生长缓慢 a错误 由于培养液中营养物质有限 转速150r min时 可预测种群数量增大到一定程度后保持相对稳定 呈 s 型增长 b正确 培养液中酵母菌的计数应采取血细胞计数法 c错误 酵母菌的呼吸场所是细胞质基质和线粒体 d错误 答案 b 9 2017年新课标 卷 假设某草原上散养的某种家畜种群呈 s 型增长 该种群的增长速率随种群数量的变化趋势如图所示 若要持续尽可能多地收获该种家禽 则应在种群数量合适 时开始捕获 下列四个种群数量中合适的是 a 甲点对应的种群数量c 丙点对应的种群数量 b 乙点对应的种群数量d 丁点对应的种群数量 解析 通常对于有利的种群 应在其种群数量为k 2 k时加以利用 使其种群数量降低到k 2 这时种群增长速率最快 而从图可知 在丙和丁之间种群增长速率最大 为k 2 甲 乙 丙数量没有达到k 2 丁超过k 2 所以应在丁点对应的种群数量进行捕获 a b c错误 d正确 答案 d 10 下图为某种群数量增长曲线 下列表述错误的是 a 第1阶段种群数量缓慢增长b 第2阶段种群增长速率先增大后减小c 该种群k值为k1d 第4阶段后 种群数量也可能迅速减少 解析 由曲线斜率和基数可知 第1阶段种群数量缓慢增长 由曲线斜率可知 第2阶段种群增长速率先增大后减小 该种群k值为k2 第4阶段后 由于种内斗争加剧 天敌增多 环境可能发生剧变等因素 种群数量可能迅速减少 答案 c 11 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 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16 25 400个小方格 2 计数方法 对于16 25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25 16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