高三生物一轮复习 第四章 种群的特征和种群数量的变化（第1课时）精品课件（必修3）.ppt

一 种群的特征1 种群密度 1 定义 种群在 或单位体积中的个体数 种群密度是种群最基本的 特征 2 出生率和死亡率 1 定义 出生率指在单位时间内 的个体数目占该种群个体总数的比例 死亡率指在单位时间内死亡的个体数目占该种群 的比例 2 研究意义 是决定种群大小和种群密度的重要因素 3 迁入率和迁出率 1 概念 单位时间内 或 个体 占该 个体总数的比例 2 研究意义 影响种群大小和种群密度变化的重要因素 4 年龄组成 1 概念 一个种群中各 的个体数目的比例 2 类型 5 性别比例 1 定义 指种群中 个体数目的比例 2 研究意义 通过影响 和死亡率来影响种群密度 二 种群数量的变化1 种群增长的 j 型曲线 1 条件 食物和 条件充裕 适宜 无天敌等的 条件 2 数量增长 持续 3 数学模型 nt n0 t 其中n0为该种群的 数量 t为时间 nt表示 后该种群的数量 表示该种群数量是一年前种群数量的 2 种群增长的 s 型曲线 1 原因 自然环境条件是 如资源 空间 天敌等的制约 2 特点 种群达到环境条件所能允许的最大值 即k值 后有时停止增长 有时在k值上下波动 3 研究种群数量变化的意义对有害动物的 野生生物资源的 以及濒危动物种群的拯救和 都有重要意义 答案 一 1 1 单位面积数量 2 样方法标志重捕法2 1 新产生个体总数3 迁入迁出种群4 1 年龄期 2 幼年成年 老年增长增大适中稳定幼年成年 老年衰退减小5 1 雌雄 2 出生率二 1 1 空间气候理想 2 增长 3 起始t年倍数2 1 有限的 2 环境容纳量3 防治保护和利用恢复 1 种群概念的理解 1 两个要素 同种 和 全部 同种 指同一物种 即种群是物种存在的具体形式 全部 指一个群体 包括该物种的幼体和成体等 2 两个条件 时间 和 空间 即种群必须具有一定时空的限制 离开一定的空间和时间的种群是不存在的 3 两个基本单位 种群是生物繁殖的基本单位 种群是生物进化的基本单位 4 两个方面 内涵 它具有种群密度 年龄组成 性别比例 出生率和死亡率等一系列特征 外延 有复杂的种内关系 2 种群的特点 一个种群不是简单个体的累加 而是有发展 自我调节 动态稳定以及种群密度等一系列特征的有机整体 特别提醒 种群的特征是个体所不具有的 个体只能具有性别 年龄 出生 死亡等特征 同一物种在不同区域可以有多个种群 但一个种群内的个体一定属于同一物种 相互关系可图示如下 1 在种群的四个基本特征中 种群密度是最基本的特征 种群密度越高 一定范围内种群个体数量越多 即种群密度与种群数量呈正相关 2 出生率 死亡率以及迁入率 迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素 出生率高 迁入数量多时 种群数量增加 反之 种群数量减少 3 年龄组成和性别比例则是通过影响出生率和死亡率而间接影响着种群密度和种群数量的 是预测种群密度 数量 未来变化趋势的重要依据 如下 1 样方法 调查植物种群密度的常用方法 1 两个概念 样方 样方也叫做样本 从研究对象的总体中 抽取出来的部分个体的集合 随机取样 在抽样时 如果总体中每一个个体被抽选的机会均等 且每一个个体被选与其他个体间无任何牵连 既满足随机性 又满足独立性的抽样 2 常用的取样方法 点状取样法 点状取样法中常用的为五点取样法 这种方法适用于调查植物个体分布比较均匀的情况 等距取样法 当调查对象的总体分布为长条形时 可采用等距取样法 2 标志重捕法 调查动物种群密度的常用方法 1 方法步骤对于动物的种群密度的调查一般采用标志重捕法 具体过程如下 计算种群密度 利用公式计算出n 即为该种群的个体总数 再根据环境面积 可以计算出种群密度的估计值 2 注意事项在标志重捕法中 为保证标志个体与非标志个体在重捕时的概率相等 标志技术及其操作应注意 标志物和标志方法必须对动物的身体不会产生对于寿命和行为的影响 标志不能过分醒目 因为过分醒目的个体 在自然界中有可能改变被捕食的概率 最终有可能改变样本中标志个体的比例而导致结果失真 标志符号必须能够维持一定的时间 在调查研究期间不会消失 1 种群数量变化的原因种群数量的变化是由种群的出生率和死亡率 迁入率和迁出率的变化直接造成的 1 出生率 死亡率 种群增大 2 出生率 死亡率 种群减少 3 出生率 死亡率 种群基本不变 迁入率和迁出率对种群数量的影响与出生率和死亡率对种群数量的影响相同 2 影响种群数量变化的因素凡是影响出生率和死亡率 迁入率和迁出率的因素都会影响种群数量的变化 1 种群的年龄组成和性别比例年龄组成和性别比例通过影响出生率或死亡率间接影响种群数量 2 生物因素 种内关系 种群通过种内斗争调节种群密度 种群密度增大时 种内斗争加剧 死亡率和迁出率增加 种群数量减少 反之 种群数量增加 种间关系 种群的数量变动还受一系列种间关系的变化影响 如天敌数量的增加使种群数量减少 作为食物来源的捕食对象数量减少 也会使种群数量减少 3 非生物因素阳光 温度 风 雨 雪等气候因素通过影响种群的出生率 死亡率而间接影响种群的数量 如温度适宜 阳光充足 雨水充沛则草木繁茂 草食动物食物充足 种群数量就增大 反之 种群数量就会减少 4 人为因素人类活动对自然界中种群数量变化的影响越来越大 一方面 随着种植业和养殖业的发展 受人工控制的种群数量在不断增加 另一方面 砍伐森林 围湖造田 过度放牧 猎捕动物及环境污染等人为因素 使许多野生动植物种群数量锐减 甚至灭绝 3 j 型曲线和 s 型曲线的比较 1 曲线比较 2 列表比较 3 联系 两种增长曲线的差异主要是由环境阻力大小不同 对种群增长的影响不同 因而有 j 型曲线 s 型曲线 特别提醒 种群数量变化包括增长 波动 稳定 下降等 而 j 型曲线和 s 型曲线只研究了种群数量增长的规律 j 型曲线反映的种群增长率是一定的 而 s 型曲线所反映的种群增长率是先逐渐增大后又逐渐减小的 不能认为 s 型曲线的开始部分就是 j 型曲线 1 对于濒危动植物而言 由于环境污染 人类破坏等 造成环境对于此种生物的k值变小 通过建立自然保护区等措施提高环境容纳量 是保护这些生物的根本措施 2 在 s 型曲线中 种群数量达到环境容纳量的一半 k 2 时 种群增长速率最大 资源再生能力最强 因此 在野生生物资源合理开发利用方面 要保证捕捞或利用后 生物种群数量不得低于k 2 这样既可获得最大利用量 又可保持种群的高速增长 特别提醒 一定体积培养液中微生物种群数量变化规律不同于开放环境中的两种曲线模型 它属于封闭环境中种群的数量变化 因后期无外源物质和能源的补充 其数量变化比 s 型曲线多了一个衰亡期 如图 下面关于种群的叙述正确的是 内蒙古草原上全部的牛是一个种群 池塘中所有的鱼是一个种群 稻田中所有的三化螟是一个种群 种群密度的决定因素是年龄组成 性别比例 种群密度的大小决定于出生率和死亡率 迁入率及迁出率a b c d 解析 中全部 牛 及 中全部 鱼 包含有许多种牛或鱼 超出 同种生物个体总和 的范畴 因而不属于一个种群 为单位空间中的 同种个体总和 应属一个种群 中决定种群密度的应为出生率 死亡率 迁入率及迁出率 答案 d 下列关于人口数量动态的描述中 错误的是 a 决定人口数量变化的因素有出生率 死亡率和迁出率 迁入率b 年龄组成是预测未来人口动态的主要依据c 人口数量问题既有其自然生理基础 又有其社会制约因素d 影响不同人口种群出生率的原因主要是生殖年龄和个体数答案 d 解析 人与一般动物不同 影响其出生率的因素除了自身的生理基础 生殖年龄等 社会因素也是重要的影响因素 如人的生育观念和计划生育制度等 下列关于种群密度调查的叙述中 合理的是 a 宜选蔓生或丛生的单子叶植物作为抽样调查的对象b 宜采用样方法调查活动能力强的高等动物的种群密度c 取样的关键是要做到随机取样d 种群密度能准确反映种群数量的变化趋势 解析 蔓生或丛生植物不宜作为抽样调查的对象 高等动物常用标志重捕法调查 随机取样是种群密度调查的关键 种群密度只能大体反映种群数量变化 d项的说法不准确 答案 c 2010 济南模拟 根据表中甲 乙两个国家 各年龄段的人口数量统计数据 判断下列叙述正确的是 a 甲属于人口稳定型国家 乙属于人口衰退型国家b 甲属于人口增长型国家 乙属于人口稳定型国家c 甲属于人口增长型国家 乙属于人口衰退型国家d 甲属于人口衰退型国家 乙属于人口稳定型国家答案 b解析 甲国家幼年个体所占比例很大 老年个体所占比例非常低 从年龄组成上来看属于增长型 乙国家幼年和成年个体数量相当 因而属于稳定型的年龄组成 2010 浙江理综 某生态系统中生活着多种植食性动物 其中某一植食性动物种群个体数量的变化如图所示 若不考虑该系统内生物个体的迁入与迁出 下列关于该种群个体数量变化的叙述 错误的是 a 若a点时环境因素发生变化 但食物量不变 则a点以后个体数量变化不符合逻辑斯谛增长b 若该种群出生率提高 个体数量的增加也不会大幅超过b点c 天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降 下降趋势与b c段相似d 年龄结构变动会导致该种群个体数量发生波动 波动趋势与c d段相似 解析 若a点环境因素变化 增长的过程可能会有所变化 但由于食物量不变 a点以后个体数量变化最终还是符合逻辑斯谛增长 a项错误 从图中个体数量在k值附近波动可以看出 该生态系统是一个相对成熟稳定的生态系统 若出生率提高 种群密度增大 环境阻力增加 种群数量会随之下降 仍在k值附近波动 不会大幅超过b点 b项正确 种群数量波动的主要原因是食物和天敌 当种群被大量捕食时 下降趋势与b c段相似 c项正确 年龄结构变动会导致该种群数量波动 但环境容纳量基本不变 所以 种群数量也是围绕k值波动 趋势与c d段相似 答案 a 2010 淄博模拟 下图表示某种鱼迁入一生态系统后 种群数量增长率随时间变化的曲线 下列叙述正确的是 a 在t0 t2时间内 种群数量呈 j 型增长b 若在t2时种群的数量为k 则在t1时种群的数量为k 2c 捕获该鱼的最佳时期为t2d 在t1 t2时 该鱼的种群数量呈下降趋势答案 b解析 本题考查种群数量变化 坐标曲线图是高考中出现频率比较高的一种图 它可以反映自变量和因变量之间的关系 解题时注意起点 转折点和终点等含义 由图形可以看出t0 t2时该种鱼的种群增长为 s 型曲线 t1时种群数量为k 2 此时为捕捞的最佳时期 且t2时种群数量为k 2009 江苏生物 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个试管中进行培养 见下表 均获得了 s 型增长曲线 根据实验结果判断 下列说法错误的是 a 4个试管内的种群初始阶段都经历了 j 型增长b 4个试管内的种群同时达到k值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 开始下降解析 a项中 4个试管中最初环境适宜 所以都经历了 j 型增长 b项中 最初的条件不同 达到k值不会同时 如 与 相比 起始酵母菌数多 先于 达到k值 c项中 培养液体积 和 不同 试管 内种群的k值应大于试管 d项中 中起始酵母菌数大于 所以先于试管 开始下降 答案 b 如图为w x y z四种条件下细菌种群的生长曲线 这四种条件是 w 不断提供食物 水 氧气 除去废物x 随时间延续食物耗尽 有害废物积累y 随时间延续食物耗尽 无有害物质积累z 随时间延续食物耗尽 由于突变的原因 出现了新的菌株 它们能代谢原有菌种产生的有害废物 以上四种生长条件w x y z和四种生长曲线1 2 3 4的对应关系是下列的 a w 1x 2y 3z 4b x 1y 2z 3w 4c y 1z 2w 3x 4d x 1y 2w 3z 4答案 c解析 由于w中为理想环境生物数量 应呈现 j 型增长 x中有害废物积累对细菌产生危害而导致种群数量下降 z中又出现了新的菌株能利用原有菌种产生的有害物质 故种群数量又开始增加 1 对种群概念的叙述 正确的是 a 不同地域中同种生物个体的总称b 同一地域中同种生物个体的总称c 一个湖泊中各种鱼类的总称d 一个生态环境中具有相互关系的动植物的总称答案 b 解析 种群是指在一定空间和时间内的同种生物个体的总和 或者说 种群就是某段时间内 某一地区的某个物种的一群个体 剖析这个概念 它包括三个要点 具有一定的空间和时间范围 某个物种 一群个体 如果缺少或不符合其中任何一点 概念的叙述就不完整或不准确 简单地说 种群是同种个体的集合体 而生物群落则是种群的集合体 2 2010 临沂模拟 近几十年来 我国东部沿海城市人口密度急剧增长 造成这一现象的主要原因是 a 年龄组成呈增长型b 性别比例适当c 迁入率大于迁出率d 出生率大于死亡率答案 c 解析 人口密度的大小与年龄组成 性别比例 迁入率与迁出率 出生率与死亡率等密切相关 由于我国制订了计划生育这一基本国策 独生子女 政策在东部沿海城市严格执行 故出生率不是造成城市人口在短期内急剧增加的主要原因 改革开放以来 东部沿海城市经济发展迅速 吸引了大批农民工涌入沿海大 中城市打工 这是造成这些城市人口密度在短期内急剧增长的主要原因 3 如图是按我国某一地区3次人口普查数据绘制的幼年 成年 老年人口比例示意图 以下对该图的分析中 正确的是 a 1982年该地区人口密度最大b 3次普查的人口年龄组成都属于增长型c 该地区男女性别比例为106 100d 2000年后该地区人口数量呈下降趋势答案 b解析 由于三次普查都呈现出幼年个体多 老年个体很少 即均属增长型 所以2000年时人口密度应该最大 就本题图示看不出性别比例为多少 4 下图中曲线 表示的是牛被引入某孤岛后的种群数量变化 如果当初被引入的是羊 则羊的种群数量变化曲线为 a b c d 答案 a解析 如果曲线 是牛的种群数量变化 则羊的种群数量变化应是曲线 因为牛个体大 消耗生产者多 相对密度会比羊小一些 5 调查木本植物种群密度时 不一定具有代表性的是 a 随机取样b 样方面积为1m2c 样本数量足够大d 调查期无重大不良因素破坏答案 b 解析 样方大小是由被调查对象决定的 一般乔木为100m2 灌木为16m2 草本植物为1m2 所有植物种群密度调查都必须具有以下几条特征 保证随机取样 排除主观因素 样本数量足够大 通过求平均值来减少误差 调查期无重大不良因素破坏 保证调查有效进行 6 下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线 请仔细分析图中曲线后回答下列问题 1 如果种群处在一个理想的环境中 没有资源和空间的限制 种群内个体的增长曲线是 用达尔文进化的观点分析 这是由于生物具有 特性 2 如果将该种群置于有限制的自然环境中 种群内个体数量的增长曲线是 用达尔文的进化观点分析图中的阴影部分表示 3 影响种群密度的主要因素是种群的 答案 1 a过度繁殖 2 b通过生存斗争被淘汰的个体数量 3 年龄组成性别比例出生率和死亡率解析 种群增长曲线分 j 型曲线和 s 型曲线 理想状况即没有资源和空间限制的 j 型曲线 而实际情况为 s 型曲线 造成这一结果是因为过度繁殖和生存斗争引起的 图中阴影部分即被淘汰的个体 而影响种群密度的主要因素是种群的年龄组成 性别比例 出生率和死亡率 7 下列关于种群的叙述中 正确的是 a 不同种群的年龄组成大致相同b 估算一个种群的出生率和死亡率 即可确定种群密度和大小c 一个种群是由一定自然区域内的全部成年个体组成d 在自然开放的生态系统中 种群密度会受生物因素和非生物因素影响而波动答案 d 解析 种群是一定自然区域内全部同种生物个体的总和 因而一定自然区域内的全部成年个体不能构成一个种群 不同种群的年龄组成一般不相同 出生率 死亡率是决定种群密度和种群大小的直接因素 性别比例能在一定程度上影响着种群密度 迁入率和迁出率也直接影响着种群密度和种群大小 因而仅估算一种群的出生率和死亡率 并不能确定种群的密度和大小 在自然开放的生态系统中 由于受生物和非生物因素的影响 种群密度常发生变动 8 如图是一个鼠群迁入一个新的生态系统后的生长曲线图 试分析在曲线中哪段表示食物最可能成为鼠群繁殖速度的限制因素 a de段b cd段c bc段d ab段答案 a解析 鼠群迁入新的生态系统后 由于空间 食物充裕 天敌少而快速增长 随个体数量的增加 因食物等而引发的生存斗争加剧 种群增长减缓甚至停止增长 曲线斜率减小处 即表示食物已成为限制因素 9 下列选项中 对种群密度影响最严重的是 a b c d 答案 c解析 本题考查种群密度的相关知识 种群密度的变化取决于年增长率和年采收率 年采收量 现有生物量 各组计算结果为 增加1 5 减少1 减少10 增加25 10 下图表示某处于平衡状态的生物种群因某些外界环境变化导致种群中生物个体数量改变时的四种情形 下列有关产生这些变化的原因的分析中 正确的是 1 若图 所示为草原生态系统中某种群 则a点后的变化可能原因是过度放牧 2 若图 所示为某发酵罐中菌种数量 则b点后的变化原因可能是增加营养供应 3 若图 中c点后发生的变化表明生态系统的抵抗力稳定性有一定限度 4 图 曲线可用于指导海洋捕捞 a 只有一种说法正确b 有两种说法正确c 有三种说法正确d 四种说法都正确答案 d解析 曲线 表明该种群个体数量突然过度增加 导致环境中生物容纳量 k值 下降 曲线 表明该种群数量增加并且达到新的平衡 且k值增加 可能是由于外界变化 如增加营养 增大空间等 环境条件更加优良 曲线 表明因为外界破坏超过生态系统的自我调节能力 生态系统崩溃 曲线 表明 生态系统在受到较小干扰 种群数量大于k 2 时 由于生态系统具有自动维持平衡的能力 种群数量迅速恢复原有状态 11 2010 镇江模拟 1 研究人员将s1与s2两个种群放在一起培养 在环境温度为t1与t2条件下 测得种群数量变化如a图与b图所示 s1种群与s2种群的关系为 如果环境温度是不稳定的 在一定频率下发生t1 t2的交替变化 s1种群数量随时间的变化如c图 s2种群数量变化将会怎样 试在c图的坐标中表示出来 2 科研人员对海洋某种食用生物进行研究 得出了与种群密度相关的出生率和死亡率的变化 如d图所示 分析下图回答问题 在 点时 种群补充量最大 在 点时 表示种群的环境所允许的最大值 k值 该图所示原理在海洋生物捕捞中的指导意义是 答案 1 竞争 如下图 2 bd 可以根据种群的变化规律以及环境中最大的负荷量 确定最适捕捞量 实现每年既能捕到比较多的海洋生物 又不危及海洋生物种群以后的持续生存 实现可持续生产 或从具体每年的最大捕捞量 具体达到多少开始捕捞角