高考生物一轮复习 第九单元 生物与环境 专题28 种群的特征和数量的变化课件（必修3）.ppt

2017高三一轮总复习 生物 必修3稳态与环境 第九单元生物与环境 专题28种群的特征和数量的变化 栏目导航 基础自主复习 考点分类透析 易错易混警示 课时强化作业 实验专题探究 热点题型讲练 基础自主复习 一 种群的概念及其数量特征1 种群的概念在一定自然区域内的 生物的全部个体 2 种群的数量特征 1 种群密度a 概念 种群在 的个体数 是种群最基本的 特征 b 意义 反映了种群在一定时期内的数量 同种 单位面积或单位体积中 数量 2 出生率和死亡率概念 单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体的比率 意义 是决定种群大小和 的主要因素 3 迁入率和迁出率概念 单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比率 意义 是决定种群大小和种群密度的重要因素 4 年龄组成概念 一个种群中 的个体数目的比例 类型 稳定型和 意义 可预测种群数量的 5 性别比例 种群中 数目的比例 总数 种群密度 各年龄期 增长型 衰退型 变化趋势 雌雄个体 3 种群空间特征组成种群的个体 在其生活空间中的位置状态或布局 二 种群数量的变化1 种群数量的变化内容 波动 下降 2 两种增长曲线 增长 稳定 出生率 人工控制 考点分类透析 1 各数量特征之间的关系 1 种群密度是种群最基本的数量特征 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 但在一定程度上能预测种群数量变化趋势 如下图 名师提醒 1 年龄组成并不决定种群密度的变化 只是预测种群密度的变化趋势 但该趋势不一定能够实现 还要看影响种群密度变化的其他因素 如气候 食物 天敌等 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 预测种群密度的变化趋势 首先依据的应该是年龄组成情况 其次是性别比例 由此推测出生率与死亡率的关系 从而确定种群密度的变化情况 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其出生率 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 年龄组成为稳定型的种群 种群数量不一定保持稳定 2 种群密度的调查方法 名师提醒种群除数量特征外还有空间特征 1 含义 种群中的个体在生活空间中的位置状态或布局 2 类型 均匀分布 随机分布 集群分布 1 种群数量变化的内容及影响因素 1 种群数量变化内容 包括增长 波动 稳定和下降等 2 种群数量变动的影响因素 影响种群密度的因素有很多 主要有气候 食物 天敌 传染病等 2 种群增长的 j 型曲线和 s 型曲线比较 3 种群增长的 s 型曲线分析 1 k值及其变化示意图 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值会在平均值附近上下波动 当种群数量偏离平均值的时候 会通过负反馈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 生物生存的环境改善 k值会上升 2 封闭环境中的种群数量变化模型在封闭环境中 无外源物质和能量的补充 种群数量达到最大值后随资源的消耗和有害物质的积累 最终k值不断降低 种群数量减少甚至消亡 如恒定容积培养液中酵母菌的增长曲线 如图所示 实验专题探究 种群数量变化的实验探究 以培养液中酵母菌种群变动为例 1 实验原理 1 用液体培养基培养酵母菌 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 酵母菌种群的增长呈 j 型曲线 在有限的环境下 酵母菌种群的增长呈 s 型曲线 2 实验流程 3 基本技术要求 1 显微镜计数时 对于压在小方格界线上的酵母菌 应遵循 数上线不数下线 数左线不数右线 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 结果的记录最好用记录表 4 每天计数酵母菌数量的时间要固定 5 溶液要进行定量稀释 6 计算1ml菌液的数量 热点题型讲练 2014年浙江卷 下列关于环境容纳量的叙述 正确的是 a 环境容纳量是指种群的最大数量b 种群的内源性调节因素不会改变环境容纳量的大小c 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d 植食动物在自然环境条件下 一年四季的环境容纳量以冬季最大 例1 解析 本题考查与种群环境容纳量相关的知识 意在考查考生的理解和应用能力 难度适中 环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下 一定空间所能维持的种群最大数量 它只代表种群数量的一个平均值 实际的种群数量在这个平均值的上下波动 a选项错误 能够调节种群数量的因素有外源性因素和内源性因素两大类 环境容纳量的大小取决于种群的外源性调节因素 与种群的内源性调节因素无关 b选项正确 在理想条件下种群数量呈 j 型增长 无环境容纳量 c选项错误 一年四季中植食动物的食物最多 栖息环境最适宜的季节是夏季和秋季 这两个季节对植食动物来说环境容纳量最大 自然环境条件下冬季植食动物的食物减少 其环境容纳量会变小 d选项错误 答案 b 2015年广东卷 如图表示在一个10ml封闭培养体系中酵母细胞的数量的动态变化 关于酵母细胞数量的叙述 正确的是 例2 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 本题考查种群数量变化及影响种群数量变化因素的相关知识 意在考查考生的综合运用能力 种群数量在初始阶段增长缓慢的原因是种群刚迁入新环境中需要适应一段时间 a选项错误 由题图可知酵母菌种群数量呈 s 型曲线增长 数学模式nt n0 t表示 j 型增长曲线 b选项错误 应采用血球计数板法对酵母菌进行计数 c选项错误 在10ml培养体系中培养到50h左右时 种群数量维持相对稳定 k 120000个 d选项正确 答案 d 2015年北京卷 大蚂蚁和小蚂蚁生活在某地相邻的两个区域 研究者在这两个蚂蚁种群生活区域的接触地带设4种处理区 各处理区均设7个10m 10m的观测点 每个观测点中设有均匀分布的25处小蚂蚁诱饵投放点 在开始实验后的第1天和第85天时分别统计诱饵上小蚂蚁的出现率并进行比较 结果见表 例3 对本研究的实验方法和结果分析 表述错误的是 a 小蚂蚁抑制大蚂蚁的数量增长b 采集实验数据的方法是样方法c 大蚂蚁影响小蚂蚁的活动范围d 土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围 解析 本题考查种群密度的测量方法 种间关系等知识 并以此为知识背景考查考生对实验变量和实验结果的分析 意在考查考生的实验探究能力和获取新信息的能力 难度较大 该实验的自变量有两个 即是否灌溉和是否驱走大蚂蚁 定时灌溉的情况下 驱走大蚂蚁比不驱走大蚂蚁时 小蚂蚁出现率增加的幅度大 不灌溉的情况下 驱走大蚂蚁比不驱走大蚂蚁时 小蚂蚁出现率减少的幅度小 可见大蚂蚁抑制小蚂蚁数量的增长 且影响其活动范围 a选项错误 c选项正确 该实验在4个处理区各选取7个点观测不同处理对小蚂蚁活动的影响 采集实验数据的方法是样方法 b选项正确 定时灌溉 小蚂蚁出现率增加 不灌溉小蚂蚁出现率减少 因此得出土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围 d选项正确 答案 a 2015年四川卷 某放牧草地有一些占地约1m2的石头 有人于石头不同距离处 调查了蜥蜴个体数 蝗虫种群密度和植物生物量 干重 结果见下图 下列叙述错误的是 a 随着蝗虫种群密度的增大 植物之间的竞争将会加剧b 蜥蜴活动地点离石头越远 被天敌捕食的风险就越大c 距石头的远近是引起该群落水平结构变化的重要因素d 草地上放置适量石头 有利于能量流向对人类有益的部分 例4 解析 本题以科学研究为背景 考查种群密度 群落结构和生态系统的能量流动等相关知识 意在考查考生的信息获取能力和综合运用能力 难度较大 分析题意和图示可知 随蝗虫种群密度的增大 两种植物的生物量均有所降低 因此植物之间的竞争会减弱 a选项错误 由柱形图可知 蜥蜴活动地点离石头越远 个体平均数就越小 被天敌捕食的风险就越大 b选项正确 由曲线图可知 草地上放置适量石头 可使蝗虫种群密度减少 减少流向蝗虫的能量 有利于能量流向对人类有益的部分 石头导致了地形 光照等变化 故距石头的远近是引起该群落水平结构变化的重要因素 c d选项正确 答案 a 2015年全国新课标 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 注 表中 1 表示鱼的年龄大于等于1 小于2 其他以此类推 例5 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 本题考查种群的数量特征及生态系统的能量流动 难度中等 1 根据各年龄期的个体数目的比例 种群的年龄组成包括增长型 稳定型和衰退型三种类型 幼年 0 1 2 的个体总数为400 成年 3 8 的个体总数及老年 9 及大于9 的个体总数均为400 幼年 成年和老年三个年龄组成的个体数的比例为1 1 1 推知该鱼种群的年龄组成为稳定型 种群数量将保持相对稳定 2 标志重捕法常用于调查活动能力强 活动范围广的动物的种群密度 3 能量沿食物链流动的特点是单向流动 逐级递减 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 1 种群概念的理解 1 两个要素 同种 和 全部 2 两个条件 时间 和 空间 即种群具有一定的时空限制 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 种群特点 一个种群不是简单个体的累加 而是具有发展 自我调节 动态稳定以及种群密度 出生率和死亡率 迁入率和迁出率 年龄组成和性别比例等一系列特征的有机整体 1 2016届山东省临沂市高三模拟 下列关于种群的叙述不正确的是 a 种群一般都具有年龄组成和性别比例等数量特征b 种群密度总是随着种群出生率的增大而增大c 种群是物种繁殖和生物进化的单位d 建立自然保护区可以提高一些濒危动物的k值解析 本题考查种群的相关知识 意在考查考生的识记理解能力 种群密度直接影响种群的数量 性别比例影响种群密度数量的变动 出生率和死亡率决定种群密度的大小 年龄组成可预测种群密度变化的方向 综上分析可知b选项错误 答案 b 2 2016届保定一中高三模拟 统计某农田中玉米种植后植株平均高度 结果如图 下列有关叙述正确的是 a 50天左右玉米植株生长速率达到最大值b 90天左右玉米种群数量达到最大值c 该农田中玉米长势整齐 因此该农田没有群落的垂直结构d 由于种内斗争的加剧 玉米平均株高达到160cm后不再增长解析 根据图示分析 该图为种群增长的 s 型曲线模型 在k 2时增长速率最大 50天左右玉米植株生长速率达到最大值 农田中的玉米长势整齐 但农田中还有其他生物的存在 由此构成的群落具有垂直结构 答案 a 3 2016届黄冈中学高三模拟 如图是种群增长的坐标曲线图 下列关于曲线含义的叙述中 错误的是 a 曲线 表示种群的指数增长模型b 池塘养鱼过程中为保持鲫鱼种群增长需持续投放饲料等c 曲线 可以表示 温带落叶植物叶片内叶绿素的含量随叶季节性生长的变化 d 曲线 若表示一个国家或地区人口数量随时间的变化 其中在a b段老年人的数量比例较小 我国人口不断地老龄化 目前我国人口变化处于c d段 解析 曲线 种群数量连续增长 第二年是第一年的 倍 无k值 持续增长 因此曲线 表示种群的指数增长模型 a正确 因人工鱼塘中生产者固定的能量不足以满足鱼类的需求 故需投放饲料保证鱼正常的能量需求 b正确 温带落叶植物在个别器官或整株植物的整个生长过程中 会随着春夏秋冬节气的变化 生长速度也表现出 慢 快 慢 的基本规律 即开始时生长缓慢 以后逐渐加快 达到最高点 然后生长速度又减慢以至停止 植物衰老时的主要表现之一就是光合色素减少甚至丧失 因此可用曲线 表示 温带落叶植物叶片内叶绿素的含量随叶季节性生长的变化 c正确 曲线 若表示一个国家或地区人口数量随时间的变化 虽然我国人口不断地老龄化 但目前我国人口仍在增长 d错误 答案 d 4 2016届苏北四市高三模拟 种群密度是种群最基本的数量特征 下列有关调查研究的叙述正确的是 a 年龄组成和性别比例均是通过影响出生率和死亡率来间接影响种群密度b 研究种群 s 型增长曲线在渔牧养殖生产上的应用时 人们发现种群数量保持在k 2左右可获得最大的增长速率c 标志重捕法可用于调查蚜虫 跳蝻的种群密度d 样方法调查草地中蒲公英时 不统计样方线上的个体 解析 年龄组成通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度 性别比例通过影响出生率间接影响种群密度 a选项错误 在 s 型增长曲线中 种群数量保持在k 2时种群的增长速率最大 b选项正确 标志重捕法适用于活动范围比较大的动物 而蚜虫和跳蝻的活动范围比较小 适于用样方法进行调查 c选项错误 样方法调查草地中蒲公英时 对于样方线上的个体计数方法是 计上不计下 计左不计右 d选项错误 答案 b 5 2016届徐州高三模拟 下列调查活动或实验中 所得数据与实际数值相比 可能偏大的是 a 标志重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时 部分鲤鱼身上的标志物脱落b 调查土壤小动物丰富度时 用诱虫器采集小动物没有打开电灯c 样方法调查草地中的蒲公英时 不统计正好在样方线上的个体d 探究培养液中酵母菌种群数量时 从试管上层吸出培养液计数前没有振荡试管 解析 标志物脱落将导致第二次捕获的鲤鱼中 标志个体比例比实际比例偏低 使实验数据比实际数据偏高 诱虫器中没有打开电灯 会导致土壤中小动物部分残留于土壤中 导致实验数据比实际数据偏低 样方线上的个体 统计时应遵循 计上不计下 计左不计右 的原则 若不统计线上的个体将导致实验数据比实际数据偏低 没有振荡试管 酵母菌分布不均匀 下层较多 此时只吸出上层培养液计数将导致实验数据比实际数据偏低 答案 a 6 把添加少量饲料的一定量的自来水 均分到两个大小相同的水槽甲和乙中 再分别投放少量并且相等的同种草履虫 以后只对乙水槽给予一次适量的饲料补充 在其他培养条件相同且适宜的情况下 分别对甲 乙水槽中草履虫进行培养 以下哪项预期结果合理 解析 依据题意 在一定量的自来水中添加少量饲料 此时培养液中营养物质较少 在补充饲料之前 甲 乙水槽中的草履虫数量变化相同 乙水槽补充饲料后 草履虫种群数量增加较甲水槽中快 由于空间和营养物质是有限的 补充饲料后草履虫的数量仍呈现 s 型增长 答案 b 7 2016届合肥四校联考 某研究所调查发现某种鱼迁入一生态系统后 其种群数量增长曲线和对应的种群增长速率随时间变化曲线分别如图甲乙所示 请分析回答 1 甲图中c点种群增长速率对应乙图中的 点 ac段是否可看作 j 型增长 原因是 2 渔业捕捞时 应使捕捞后的剩余量维持在甲图 点 原因是 3 该鱼在乙图f g时期 种群数量变化是 主要原因是 此时该种群的年龄组成可能为 型 f g点时 该种群数量分别是 解析 分析两图曲线可知 该种群数量呈 s 型增长 图乙的o f段相当于图甲的a c段 图乙的f点相当于图甲的c点 图乙的f g段相当于图甲的c d段 图乙的g点相当于图甲的d点 种群数量增长速率最大且不影响该鱼类资源的再生 应使捕捞后的剩余量维持在c处 在f g段种群数量增长速率逐渐下降 但种群数量继续增长 种群年龄组成为增长型 答案 1 f否ac段有环境阻力 2 c在c点时种群增长速率最大不影响该鱼类资源的再生 3 增加变缓种内斗争加剧 捕食者数量增加增长k 2 k 易错易混警示 易错点1误认为 动物种群密度调查 都不能用样方法 只有植物才用此方法 点拨 适合用样方法进行种群密度调查的并不是只有植物 动物的虫卵 活动能力弱的蚯蚓 蝗虫的幼虫 跳蝻及蚜虫等都可采用该方法 易错点2误认为人口 城市人口 的数量变化规律与 自然界其他种群 一样 点拨 人是社会成员 必然受到道德法律的约束 与迁入 迁出多方面的社会因素相关 1 城市人口的剧增 迁入率 迁出率造成的 2 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 3 计划生育政策 控制出生率 使增长率下降 易错点3对 s 型曲线的几个关键点和关键区段认识不到位而犯错 点拨 易错点4 种群增长率 与 增长速率 不是同一概念 曲线也迥异 点拨 增长率 是否就是曲线的斜率 增长率是单位时间内增长的个体数 初始个体数 增长速率是单位时间内增长的个体数 时间 其实 在种群增长曲线中 增长率并不等于曲线的斜率 只有增长速率才等于曲线的斜率 j 型增长曲线的增长率不变 但其增长速率 等于曲线的斜率 却逐渐增大 s 型增长曲线的种群增长率随种群密度上升而逐渐下降 其增长速率 相当于曲线斜率 是先增后减 如下图 温州某地乌鸦连续10年的种群数量变化情况如图所示 表示该种群数量是一年前种群数量的倍数 下列分析正确的是 a 乌鸦的种群密度采用样方法调查b 第3年和第9年的乌鸦种群数量相同c 第6年以前乌鸦种群数量进行 j 型增长d 第9 10年的乌鸦种群数量最小 纠错演练1 答案 d 错因分析 1 因不明确 值表示的意义 误认为只要 值相同 则种群数量相同 从而误选b项 2 因不明确 j 型曲线的种群增长率是不变的 而误选c项 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 纠错演练2 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 s 型增长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 a点时 若环境因素发生变化 可影响种群的个体数量 但种群个体数量的变化仍符合 s 型增长 若该种群出生率提高 则因存在生存斗争 死亡率也将会随之升高 故种群个体数量不会大幅超过b点 天敌的大量捕食会使种群个体数量减少 下降趋势与b c段相似 年龄组成变动会使种群个体数量发生变动 但无论增加还是减少 其种群个体数量始终会在k值上下波动 变化过程与c d段相似 答案 a 错因分析 在分析 j 型 s 型曲线时要考虑环境因素 分析数学方程式模型时要理解每个字母代表的含义 纠错笔记 1 种群数量变化曲线与增长速率曲线不同 把握种群的数量增长方式时 要从增长条件 增长率变化 有无k值等几个方面进行把握 j 型增长是在一种理想条件下形成的 自然界中的 j 型增长往往是短时期的 如一个物种迁入一个新的环境后的短期内的增长 大多数种群的数量增长呈 s 型增长 2 增长率 是否就是曲线的斜率 增长率是单位时间内增长的个体数 初始个体数 增长速率是单位时间内增长的个体数 时间 其实 在种群增长曲线中 增长率并不等于曲线的斜率 只有增长速率才等于曲线的斜率 j 型增长曲线的增长率不变 但其增长速率 等于曲线的斜率 却逐渐增大 s 型增长曲线的种群增长率先不变后下降 其增长速率 相当于曲线斜率 是先增后减 3 s 型增长曲线的开始部分是不是 j 型增长曲线答案是否定的 这个问题可以从两个方面来理解 s 型增长曲线的种群增长率是先不变后下降 而 j 型增长曲线的种群增长率始终保持不变 j 型增长曲线是一种理想条件下的种群数量增长曲线 如有些种群迁入一个食物和空间条件充裕 气候适宜 没有敌害的理想环境 迁入后种群数量马上就会呈指数形式增长 不存在适应过程 而 s 型增长曲线的前段是种群对新环境的一个适应阶段 始终存在环境阻力 判断正误 1 外来入侵物种进入一个新环境中必定表现为 j 型增长 2 种群数量变化的全部内容就是