高考生物总复习第4章种群和群落第1节种群的特征第2节种群数量的变化课件新人教版必修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 调查种群密度的方法 1 样方法 植物 活动范围小的动物 适用范围 取样关键 随机取样 常用取样方法 五点取样法和等距取样法 2 标志重捕法 活动能力强 活动范围大 适用范围 的动物 2 出生率和死亡率 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 单位时间内 的个体占该种群个体总数的比率 该种群个体总数 迁入或迁出 4 年龄组成 大于 等于 减小 种群数量 1 类型 雌 雄 2 意义 可推测 的变化趋势 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 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 资源和空间 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 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 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 蝉在地下生存多年在夏季羽化后 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 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 保持稳定 答案 1 增长型 衰退性 稳定型1 1 1 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 2016年株洲一模 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 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 100m2 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 例1 2014年福建卷 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 结果如下图所示 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 结合曲线图可知 1972年每样方北点地梅的种子萌发数和幼苗数均比1975年多 说明北点地梅的种群密度在1972年较大 即个体间生存斗争程度较高 1971年种子萌发至幼苗阶段种群数量的下降幅度明显大于幼苗至成熟植株阶段 即前一阶段的死亡率高于后一阶段的死亡率 利用样方法调查种群密度时 采集数据后应取其平均值 不能去除最大值和最小值 由图中曲线趋势可知 5年间该种群数量越来越少 并非呈 S 型增长 答案 B 考向2 种群密度调查方法的比较和选择 例2 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 考点练透 4 2016年山东潍坊期末 下列调查内容与调查方法对应关 系错误的是 A 调查土壤中蚯蚓的种群密度 样方法B 调查土壤中小动物类群丰富度 显微计数法C 调查湖泊中鲫鱼的种群密度 标志重捕法D 探究培养液中大肠杆菌种群数量的变化 抽样检测法解析 调查土壤中小动物类群丰富度应采用取样器取样法 答案 B 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 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 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 考向2 种群数量变化规律在生产中的应用 例2 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 施用蔬果剂后 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 2016年邢台摸底 下图表示某种鱼类在有环境阻力条件 下的种群增长曲线 下列叙述正确的是 导学号 57130080 A 该鱼类种群数量的增长受自身种群密度的制约B 气候条件的改变不会影响该种群的环境容纳量C 当种群数量达到d点时环境阻力开始影响种群增长D 渔业捕捞后剩余量需控制在c点以保持最高的增长速率 解析 由于环境资源有限 鱼类种群密度越大 种内斗争越剧烈 从而影响种群数量的增长 种群的环境容纳量受环境 包括气候条件 的影响 题图为 S 型种群增长曲线 种群的增长开始时就受到环境阻力的影响 b点时种群的增长速率最大 渔业捕捞后剩余量需控制在b点 有利于种群数量快速得到恢复 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 16 25型的计数板 酵母细胞个数 mL 100个小方格 细胞总数 100 400 10000 稀释倍数 25 16型的计数板 酵母细胞个数 mL 80个小方格细 胞总数 80 400 10000 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 重复实验 取样 4 该实验时间上形成前后自身对照 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 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碎对种群动态有影响 下列关于栖息地破碎对种群影响的叙述错误