导学教程高考生物一轮复习 第9单元 生态系统与环境保护 第1讲 种群的特征和数量变化课件.ppt

第九单元生态系统与环境保护 第1讲种群的特征和数量变化 考纲要求 1 种群的特征 2 种群的数量变化 3 实验 探究培养液中酵母菌数量的动态变化 1 种群的特征 考点1种群的数量特征及其关系 单位面积 单位体积 个体数 样方法 标志重捕法 新产生 该种群 个体总数 迁入 该种群个体总数 增长型 稳定型 衰退型 均匀分布 随机分布 解惑 1 一个种群不是个体简单的累加 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 是生物繁殖和进化的基本单位 2 种群密度是种群最基本的数量特征 3 年龄组成通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度和种群数量 4 性别比例只影响出生率 1 正误判断 1 可以用标志重捕法调查老房屋中壁虎的种群密度 2014 江苏卷 2 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 2013 浙江卷 3 若比较三种年龄结构类型的种群 则稳定型的出生率最高 2013 浙江卷 4 用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度时 要选择植物生长茂盛处取样 2012 海南卷 5 大量诱杀雄性个体不会影响种群的密度 6 田鼠的种群密度是由出生率和死亡率 迁入和迁出决定的 2012 四川卷 2 调查种群密度的方法 1 样方法 活动范围小的动物 随机性 等距取样法 2 标志重捕法 适用范围 活动范围大的动物 计算公式 n为种群数量 m为标记个体数 捕捉数量为n 被捕捉个体中被标记个体数为m 活动能力强 n m n m 3 回答年龄组成的相关问题 1 写出图中各年龄组成的类型 a b c 增长型 稳定型 衰退型 2 根据图示分析 将各年龄组成类型 特点及种群密度的变化趋势用线连起来 1 种群数量特征的分析观察下图中种群数量特征之间的关系 回答相关问题 1 是种群最基本的数量特征 2 是决定种群密度变化的直接因素 3 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 4 1000个人的村庄一年出生10个小孩 则出生率是多少 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 5 人们常利用性外激素诱杀雄性害虫 这是通过哪种途径控制害虫密度 提示该措施可改变害虫 性别比例 从而降低 出生率 故而降低种群密度 6 种群各项特征中对种群密度大小具 决定 预测 及 影响 作用的因素分别是什么 春运期间北京市人口数量发生较大幅度变动 其主要影响因素是哪项 提示 出生率与死亡率 迁入率与迁出率 可 决定 种群密度大小 年龄结构可 预测 种群密度变动趋势 性别比例则可 影响 种群密度 春运期间城市人口会因 迁入率与迁出率 变化而发生较大变动 2 探究两种种群密度调查方法的不同点 易错警示 与种群特征有关的4个易错点 1 年龄组成并不决定种群密度的变化 年龄组成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 传染病等 不宜太少 相同 迁入和迁出 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 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种昆虫卵也可用样方法调查 4 样方法计数时应遵循的原则 同种植物无论大小都应计数 若有正好在边界线上的个体 应遵循 计上不计下 计左不计右 的原则 即只计数样方相邻两条边及其夹角上的个体 如图 注 实心圈表示统计的个体 考向一种群的特征及相互关系1 模拟改编 下列为种群数量特征的两个概念图 有关分析错误的是 a 图1中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是bb 图1中的c为种群最基本的数量特征c 图2中丁与图1中的a表示的含义相同d 图2中丙为性别比例 主要通过影响出生率来间接影响种群密度 解析分析题图是解题的关键 图1中a只影响出生率 而b既影响出生率也影响死亡率 从而判断出a为性别比例 b为年龄组成 进而可知c为种群密度 图2为图1的变式 图2中甲使种群密度增加 应为出生率和迁入率 乙使种群密度减少 应为死亡率和迁出率 丙只影响出生率 为性别比例 丁为年龄组成 图1中b为年龄组成 是预测种群数量未来变化趋势的主要依据 a正确 图1中c为种群密度 是种群最基本的数量特征 b正确 图2中丁为年龄组成 而图1中a为性别比例 c错误 图2中丙为性别比例 主要通过影响出生率来间接影响种群密度 d正确 答案c 考向二出生率与死亡率 年龄组成2 如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 种群密度达到最大 图乙代表衰退型年龄组成 而超过d点后出生率小于死亡率 种群的数量会越来越少 年龄组成才属于衰退型 维持在b点有利于该种群的持续增长 维持在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大小的直接因素 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大小 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 技法提炼 种群年龄组成的类型及判断技巧 1 模式图 2 统计图 3 曲线图 4 柱形图 考向三种群密度的调查方法3 某同学为了调查某区域内麻雀和黄鹂的种群密度 在该区域内随机设置了若干捕鸟网 捕获结果统计如下表 下列叙述错误的是 a 为了结果的可靠性 标记物对标记对象的生理习性不能有影响b 该区域麻雀大约有322只 黄鹂大约有172只c 该区域所有的麻雀和黄鹂分别构成一个种群d 由于标记的个体被再次捕获的概率下降 所以计算的结果应偏小 解析标志重捕法中的相关计算 进行调查的某区域内的种群数量 第一次捕获的某种生物的数量 第二次捕获的该种生物的数量 第二次捕获的该种生物的标记个体数量 由于标记的个体被再次捕获的概率下降 分母减小 所以计算的结果应偏大 答案d 4 2016 豫南联考 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 m n m只 答案b 1 研究方法 构建数学模型步骤 观察研究对象 提出问题 根据实验数据 用适当的数学形式对事物的性质进行表达 通过进一步实验或观察等 对模型进行 2 j 型曲线 1 条件 2 公式 3 产生原因 气候适宜 等 考点2种群的数量变化及其应用 提出合理的假设 检验或修正 理想环境 nt n0 t 食物和空间条件充裕 无敌害 3 s 型曲线 1 条件 2 产生原因 受环境条件如 的制约 3 定义 种群经过一定时间的增长后 数量趋于稳定的增长曲线 4 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 4 种群数量波动和下降的原因 食物 天敌 传染病等 5 意义 保护 对有害生物的防治 有限环境 空间 食物 敌害 环境容纳量 最大数量 气候 野生生物资源 思考 当一个种群迁入一个新的环境时 种群数量如何变化 提示若不适应环境 则可能会灭亡 若适应新环境 在开始一段时间种群密度类似于 j 型增长 但最终呈 s 型增长 1 正误判断 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 2014 浙江卷 2 在相对稳定的生态系统中 种群数量在k值上下波动 2012 浙江卷 3 在相对稳定的生态系统中 种群数量主要是由气候 食物 天敌等因素调节的 2012 浙江卷 4 培养液中酵母菌的种群数量在培养早期呈 j 型增长 2 种群数量变化特殊实例及分析 1 城市人口的剧增 是由 造成的 2 我国人口的增长 是由 造成的 不是仅由出生率高造成的 3 计划生育政策 控制 使人口增长率下降 4 利用性外激素诱捕雄蛾 通过改变 来降低出生率 5 将性外激素释放到大田里 干扰雌雄蛾正常交尾 降低 迁入率 迁出率 出生率 死亡率 出生率 性别比例 出生率 1 在下表中比较 j 型和 s 型曲线 资源无限的理想条件 资源有限的自然条件 无k值 持续增加 不变 越来越小 有k值 可在k值附近上下波动 2 种群数量增长曲线的应用 1 k值的应用 对野生生物资源的保护措施 对有害生物的防治措施 保护野生生物生活的环境 减小环境阻力 增大k值 增大环境阻力 如为防鼠害而封锁粮食 清除生活垃圾 保护鼠的天敌等 降低k值 2 k 2值的应用 对资源开发与利用的措施 种群数量达到环境容纳量的一半时种群增长速率最大 再生能力最强 把握k 2值处黄金开发点 维持被开发资源的种群数量在k 2值处 可实现 既有较大收获量又可保持种群高速增长 从而不影响种群再生 符合 的原则 对有害生物防治的措施 务必及时控制种群数量 严防达 值处 若达 值处 会导致该有害生物成灾 可持续发展 k 2 k 2 特别提醒 1 种群增长率与种群增长速率的比较 增长率是指单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数 其计算公式为 这一次总数 上一次总数 上一次总数 100 增长率 即增长率 出生率 死亡率 增长速率是指单位时间内增长的数量 即曲线斜率 其计算公式为 这一次总数 上一次总数 时间 假设某一种群的数量在某一单位时间t 如一年内 由初数量n0增长到末数量nt 则这一单位时间内种群的增长率和增长速率的分别为 增长率 末数 初数 初数 100 nt n0 n0 100 无单位 增长速率 末数 初数 单位时间 nt n0 t 有单位 如个 年 2 对 的理解nt n0 t 代表种群数量增长倍数 不是增长率 1时 种群密度增大 1时 种群密度保持稳定 1时 种群密度减小 考向种群增长曲线及应用1 改编题 图1和图2表示出生率 死亡率 净补充量 为出生率 死亡率之差 和种群密度的关系 下列有关叙述正确的是 a 图1中曲线a代表死亡率 曲线b代表出生率b 海洋鱼类捕捞应使鱼类的数量保持在图1的e点c 图2中在f点控制有害动物最有效d 图2中g点代表种群的环境容纳量 解析分析题图1可知 a是出生率 b是死亡率 a错误 e点净补充量为0 此时种群数量最大 不是海洋鱼类捕捞应保持的最适宜数量 海洋鱼类捕捞应保持的最适宜数量应该是补充量最大的点 b错误 分析图2可知 f点害虫的增长速率最大 应该在小于f点控制有害动物最有效 c错误 分析题图可知 g点净补充量为0 该点是代表环境容纳量 即k值 d正确 答案d 2 2016 湖北模拟 我国是一个蝗灾多发的国家 治蝗问题备受关注 某地区曾做过一项实验 将大量的鸭子引入农田捕食水稻蝗虫 结果仅需2000只鸭就能把4000亩地里的蝗虫进行有效控制 为研究蝗虫种群数量变化规律 该实验还建立了如图所示的两个模型甲 乙 下列有关说法正确的是 a 影响该地区蝗虫种群密度变化的直接因素主要是出生率和死亡率b 模型甲属于物理模型 曲线变化反映了鸭和蝗虫间存在负反馈调节机制c 图乙ab时间段 若蝗虫每天增加3 并呈 j 型增长 最初有n0只 则t天后种群数量为n00 03t只d 若利用昆虫信息素诱捕蝗虫防治蝗灾 属于化学防治方法 解析直接影响种群密度变化的因素有出生率 死亡率 迁入率和迁出率 对于该地区蝗虫种群密度而言 影响的直接因素主要是出生率和死亡率 a正确 物理模型是指以实物或图画形式直观表达认识对象特征的模型 图甲所示模型是用坐标曲线构建的 属于数学模型 从该曲线可看出 蝗虫的种群数量增加 鸭种群数量增加 蝗虫种群数量减少 鸭种群数量减少 蝗虫种群数量增加 依次循环 可见鸭和蝗虫之间存在负反馈调节 b错误 图乙ab时间段 蝗虫每天增加3 并呈 j 型增长 则 1 03 t天后蝗虫种群数量为n01 03t只 c错误 利用昆虫信息素诱捕蝗虫防治蝗灾 属于生物防治 d错误 答案a 易混易错 k值的易误点解读 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 在环境不遭受破坏的情况下 种群数量会在k值附近上下波动 当种群数量偏离k值的时候 会通过负反馈调节使种群数量回到k值 3 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 种群所达到的最大值会超过k值 但这个值存在的时间很短 因为环境已遭到破坏 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 因素的影响 2 在 环境中 酵母菌种群的增长呈 j 型曲线 在 环境下 酵母菌种群的增长呈 s 型曲线 考点3探究培养液中酵母菌种群数量的变化 成分 空间 ph 温度等 理想的无限 有限的 2 实验流程 液体 无菌 均匀 计数板 一个小方格 7 曲线 易错警示 规避与该探究实验有关的5个失分点 1 显微镜计数时 对于压在小方格边线上的酵母菌 应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌 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 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 考向一实验操作及注意事项1 判断正误 1 对培养液中酵母菌数量进行计数通过多次计数取平均值可减少实验误差 2 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 请判断 各项的正误 培养酵母菌时 必须去除培养液中的溶解氧 提示培养酵母菌时 不要去除培养液中的溶解氧 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 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 在血细胞计数板中央滴一滴培养液 盖上盖玻片 并用滤纸吸去边缘多余培养液 提示不是先在血细胞计数板中央滴培养液 再盖上盖玻片 应该是盖上盖玻片之后再滴培养液 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 计数时 压在小方格界线上的酵母菌应计相邻两边及其顶角 早期培养不需取样 培养后期每天取样一次 提示早期培养也要取样观察 2 2015 湖州调研 某学生在 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 实验中 根据实验结果绘制出如图所示的曲线 下列有关分析错误的是 a 实验过程中酵母菌种群的年龄组成先是增长型 后是稳定型 最后变为衰退型b 种群数量在不同时间的增长速率可能相同c 本实验中不存在对照d 每次取样前应将培养瓶振荡摇匀 解析由题意可知 种群数量先增加 然后维持稳定 最后减少 表明种群的年龄组成先是增长型 然后是稳定型 最后变为衰退型 本实验在不同时间的取样起到相互对照的作用 为了实验的准确性 在每次取样前都应将培养瓶振荡摇匀 使酵母菌均匀分布 答案c 考向二实验分析3 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 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个试管内的种群同时达到k值b 4个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个试管均获得了 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个试管内的种群不会同时达到k值 答案a 1 2015 北京高考 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l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 真题集训 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 解析根据表格数据分析 土壤含水量和大蚂蚁的存在都影响了小蚂蚁的活动范围 进而影响了小蚂蚁的数量增长 a错误 c d正确 实验各处理区均设7个10m 10m观测点 这种调查方法是样方法 b正确 答案a 2 2015 广东高考 如图表示在一个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 no t表示c 可用取样器取样法计数d k值约为120000个解析酵母菌种群在培养初期需经过一段的调整适应 故增长缓慢 在接近k值时 种内斗争加剧 增长速率变小 错误 在封闭培养体系中培养的酵母菌数量呈 s 型增长 不适用 j 型增长的数学模型 b错误 酵母菌的计数方法是抽样检测法 c错误 由图知 k值为12 1000 10 120000 个 d正确 答案d 3 2015 江苏高考 血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具 下列叙述正确的是a 每块血细胞计数板的正中央有1个计数室b 计数室的容积为1mm 1mm 0 1mmc 盖盖玻片之前 应用吸管直接向计数室滴加样液d 计数时 不应统计压在小方格角上的细胞 解析本题考查血细胞计数板的相关知识 意在考查考生的实验探究能力 每块血细胞计数板的正中央有2个计数室 每个计数室的边长是1mm 深度是0 1mm 故容积为1mm 1mm 0 1mm 血细胞计数板使用时应先盖盖玻片后滴加培养液 计数时除统计小方格内部的细胞外 还需统计相邻两条边及其顶角的细胞 答案b 4 2014 福建高考 研究人员用样方法调查了某地北点地梅 一年生草本植物 的种群数量变化 结果如图所示 下列叙述正确的是 a 1972年北点地梅个体间生存斗争程度较1975年低b 1971年种子萌发至幼苗阶段的死亡率高于幼苗至成熟植株阶段c 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d 由于环境条件的限制 5年间该种群数量呈 s 型增长 解析由图可知 1972年每样方中种群密度大于1975年的 所以1972年北点地梅个体间的生存斗争程度较1975年高 a错误 5年间该种群数量不断减少 种群数量不呈 s 型增长 d错误 统计种群密度时 不应去掉采集数据中最大 最小值 应取全部数据的平均值 c错误 分析图可知 每年的种子萌发至幼苗阶段的死亡率均高于幼苗至成熟植株阶段的死亡率 b正确 答案b 5 2015 新课标全国卷 某生态系统总面积为250km2 假设该生态系统的食物链为甲种植物 乙种动物 丙种动物 乙种动物种群的k值为1000头 回答下列问题 1 某次调查发现该生态系统中乙种动物种群数量为550头 则该生态系统中乙种动物的种群密度为 当乙种动物的种群密度为 时 其种群增长速度最快 2 若丙种动物的数量增加 则一段时间后 甲种植物数量也增加 其原因是 3 在甲种植物 乙种动物 丙种动物这一食物链中 乙种动物同化的能量 填 大于 等于 或 小于 丙种动物同化的能量 解析 1 550头 250k