第6讲种群的特征及数量变化

1、3434种群和群落种群和群落(1)(1)种群的特征种群的特征(2)(2)种群的数量变化种群的数量变化(3) (3) 探究培养液中酵母菌数量的探究培养液中酵母菌数量的动态变化动态变化I I实验实验1 1威海市水产研究所有威海市水产研究所有8 8个池塘，其中个池塘，其中6 6个池个池塘养的是鲫鱼，另外塘养的是鲫鱼，另外2 2个池塘养的是地中海鳎个池塘养的是地中海鳎鱼，那么，这鱼，那么，这8 8个池塘里的鱼是个池塘里的鱼是( () )A A一个生物群落一个生物群落 B B一个物种、两个种群一个物种、两个种群C C两个种群、两个物种两个种群、两个物种 D D八个种群、两个物种八个种群、两个物种D种群的

2、特征种群的特征种群的种群的特征特征三维三维P190P190数量特征数量特征空间特征空间特征种群密度种群密度出生率和死亡率出生率和死亡率迁入率和迁出率迁入率和迁出率随机分布随机分布均匀分布均匀分布集群分布集群分布年龄组成年龄组成性别比例性别比例（最基本的数量特征）（最基本的数量特征）调查种群密度的方法调查种群密度的方法 样方法样方法 标志重捕法标志重捕法（调查植物或活动范围小的动物）（调查植物或活动范围小的动物）蚜虫、跳蝻、昆虫卵等蚜虫、跳蝻、昆虫卵等（适用活动能力强、运动范围大的动物）（适用活动能力强、运动范围大的动物）1. 种群密度种群密度种群在种群在_或或_中的中的个体数量个体数量。单位面

3、积单位面积单位体积单位体积判断：每平方千米森林里有判断：每平方千米森林里有10001000只鸟属于种群密度。只鸟属于种群密度。（一）（一）种群的种群的数量数量特征特征1 1、确定调查对象、确定调查对象2 2、选取样方、选取样方3 3、计数、计数4 4、计算种群密度、计算种群密度（1m1m2 2的正方形）的正方形）等距取样法等距取样法（_子叶植物）子叶植物）双双关键：关键： 随机取样随机取样计上不计下计上不计下, ,计左不计右计左不计右n1五点取样法五点取样法n1n2n3n4n5（取平均值）（取平均值）P P三维三维191191例例某科技小组在调查一块方圆为某科技小组在调查一块方圆为2 hm2

4、hm2 2的草场中灰苍的草场中灰苍鼠的数量时，放置了鼠的数量时，放置了100100个捕鼠笼，一夜间捕获了个捕鼠笼，一夜间捕获了5050只，只，将捕获的灰苍鼠做好标记后在原地放生。将捕获的灰苍鼠做好标记后在原地放生。5 5天后，在同天后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了4 42 2只，其中只，其中有上次标记的个体有上次标记的个体1313只。由于灰苍鼠被捕一次后更难只。由于灰苍鼠被捕一次后更难捕捉，因此推测该草场中灰苍捕捉，因此推测该草场中灰苍鼠的种群数量最可能鼠的种群数量最可能( () )A A小于小于9292只只 B B大于大于9292只只C C小于

5、小于161161只只 D D大于大于161161只只CmnMN重捕的标志个体数再次捕获个体数初次捕获标志数个体总数计算公式计算公式三维三维P191调查种群密度的其他方法调查种群密度的其他方法黑光灯诱捕计数法黑光灯诱捕计数法:抽样检测法抽样检测法:具有具有_性性酵母菌计数酵母菌计数调查土壤动物调查土壤动物 取样器取样法取样器取样法:土壤动物活动能力土壤动物活动能力_,_,身体身体_夜间活动的昆虫夜间活动的昆虫趋光趋光强强微小微小P752 2出生率和死亡率出生率和死亡率3 3迁入率和迁出率迁入率和迁出率4 4年龄组成年龄组成决定种群大小和密度。对一个自然种群来决定种群大小和密度。对一个自然种群来说

6、，影响种群数量变动的主要因素是出生说，影响种群数量变动的主要因素是出生率和死亡率。率和死亡率。直接影响种群的数量变动，如城市人口的变化。直接影响种群的数量变动，如城市人口的变化。种群的其他数量特征种群的其他数量特征老年老年中年中年幼年幼年甲甲 乙乙 丙丙1.下图年龄组成分别对应上图的下图年龄组成分别对应上图的_甲、乙甲、乙 、丙、丙增长型增长型衰退型衰退型稳定型稳定型（预测种群数量的变化趋势）（预测种群数量的变化趋势）图示类型：图示类型：模式图、曲线图、统计图、柱形模式图、曲线图、统计图、柱形图、表格数据图图、表格数据图判断方法：判断方法：各年龄段个体的比例。各年龄段个体的比例。农业生产上应用

7、性引诱剂来干扰害虫交尾的农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施，有可能使该种害虫的种群密度措施，有可能使该种害虫的种群密度_。下降下降原因：原因：破坏了昆虫的破坏了昆虫的_，降低种，降低种群的群的_，从而降低种群密度。，从而降低种群密度。性别比例性别比例出生率出生率5.5.性别比例性别比例（影响种群数量的变动）（影响种群数量的变动）出生率出生率迁入率迁入率死亡率死亡率迁出率迁出率年龄组成年龄组成性别比例性别比例种群数量特征间的相互关系种群数量特征间的相互关系种群数量变化特殊实例及分析种群数量变化特殊实例及分析(1)(1)城市人口的剧增城市人口的剧增是由是由 造成的。造成的。(2)(2)我国

8、人口的增长我国人口的增长是由是由 造成的，造成的，不是仅由出生率高造成的。不是仅由出生率高造成的。(3)(3)计划生育政策计划生育政策控制控制 ，使人口增长率使人口增长率下下降降。(4)(4)利用性外激素诱捕雄蛾利用性外激素诱捕雄蛾通过改变通过改变 来降来降低出生率。低出生率。(5)(5)将性外激素释放到大田里，干扰雌雄蛾正常交尾将性外激素释放到大田里，干扰雌雄蛾正常交尾降低降低 。迁入率迁出率迁入率迁出率出生率死亡率出生率死亡率出生率出生率性别比例性别比例出生率出生率（二）（二）种群的种群的空间空间特征特征 项目项目类型类型原因原因模式图模式图均匀型均匀型种群个体间的激烈竞争种群个体间的激烈

9、竞争引起。引起。随机型随机型环境资源分布均匀一致环境资源分布均匀一致集群型集群型环境资源分布不均匀环境资源分布不均匀 例：例：假定当年种群数量是一年前种群数量的假定当年种群数量是一年前种群数量的倍，倍，右图表示右图表示值随时间的变化曲线。下列相关叙述错误值随时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是（的是（双选）双选）（ ）A A0-a0-a年，种群数量增加，其年龄组成是增长型年，种群数量增加，其年龄组成是增长型 B Ba-ba-b年，种群数量下降，其年龄组成是衰退型年，种群数量下降，其年龄组成是衰退型 C Cb-cb-c年，种群数量增加，种群呈年，种群数量增加，种群呈SS型增长型增长 D Dc-d

10、c-d年，种群数量增加，其年龄组成是增长型年，种群数量增加，其年龄组成是增长型 AC试题分析：试题分析：0-a0-a年，年，值为值为1 1，所以种群数量不变，其年龄，所以种群数量不变，其年龄组成是稳定型，组成是稳定型，A A错误；错误；a-ba-b年，年，值在减小，所以种群数值在减小，所以种群数量下降，其年龄组成是衰退型，量下降，其年龄组成是衰退型，B B正确；正确；b-cb-c年，年，值小于值小于1 1时时, ,种群数量减少种群数量减少,值大于值大于1 1时时, ,种群数量增加，种群数量增加，值只有值只有在先增加后不断减小为在先增加后不断减小为0 0，种群才呈，种群才呈“S”S”型增长，所以

11、种型增长，所以种群数量增加，种群呈群数量增加，种群呈“J”J”型增长，型增长，C C错；同理错；同理D D正确。正确。考点：本题考查种群数量增长规律的相关知识，意在考查考点：本题考查种群数量增长规律的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握数学模型之间的转换的能考生理解所学知识的要点，把握数学模型之间的转换的能力。力。一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法数学模型：数学模型是用来描述一个系统或它的性质数学模型：数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。的数学形式。课本课本P65P65的构建方法的构建方法表现的形式：表现的形式：_、_,前者的优点是前者的优点是_,缺点是

12、缺点是_.数学方程式数学方程式曲线图曲线图精确精确不够直观（不够直观反映出种群数不够直观（不够直观反映出种群数量的增长趋势）量的增长趋势）种群数量变化曲线种群数量变化曲线类型类型型曲线型曲线“S S”型曲线型曲线条件条件曲线曲线种群增种群增长速率长速率食物和空间条件充裕食物和空间条件充裕气候适宜没有敌害等气候适宜没有敌害等 食物和空间有限种内食物和空间有限种内竞争加剧天敌增多竞争加剧天敌增多 Nt=N0t环境容纳量环境容纳量说出图中说出图中A和和A所对应点的含义所对应点的含义KK/2说出图中说出图中B所对应点的含义所对应点的含义K在环境条件不受破坏的情在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能

13、维况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为持的种群最大数量称为环环境容纳量境容纳量，又称，又称K 值值。在在K 值值时，种群的出生时，种群的出生率率=死亡率，增长率为死亡率，增长率为零零。说出图中到达说出图中到达K/2，K值的时间值的时间KK/2说出图中到达说出图中到达K/2，K值的时间值的时间KK/2三维三维P192P1921.1.增长率、增长速率增长率、增长速率环境阻力环境阻力食物有限空间有限种内斗争种间竞争天敌捕食生存斗争中被淘汰的个体数生存斗争中被淘汰的个体数2.2.严密封储粮食；清除生活垃圾；严密封储粮食；清除生活垃圾；生物防治，保护老鼠天敌生物防治，保护老鼠天敌;投放剧毒农药投放

14、剧毒农药 投药灭鼠在短期内能控制鼠害，但很投药灭鼠在短期内能控制鼠害，但很快又会鼠灾泛滥。对此，应采取哪些有效措快又会鼠灾泛滥。对此，应采取哪些有效措施施_，目的是，目的是_降低环境容纳量降低环境容纳量东亚飞蝗种群数量的波动东亚飞蝗种群数量的波动大多数种群的数量总是在波动之中的大多数种群的数量总是在波动之中的 二、种群数量的波动和下降二、种群数量的波动和下降在不利条件之下，还会急剧在不利条件之下，还会急剧下降下降，甚至，甚至消亡消亡决定因素：决定因素：影响因素：影响因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率出生率和死亡率、迁入率和迁出率自然因素（气候、食物、天敌、传染病）自然因素（气候、食物、天敌、

15、传染病）人为因素（砍伐森林、捕猎、环境污染）人为因素（砍伐森林、捕猎、环境污染）1 1温州某地乌鸫连续温州某地乌鸫连续1010年的种群数量变化情况如图所年的种群数量变化情况如图所示示(表示该种群数量是一年前种群数量的倍数表示该种群数量是一年前种群数量的倍数) )，下列，下列分析正确的是分析正确的是 ( () )A A第第6 6年以前乌鸫种群数量呈年以前乌鸫种群数量呈“S”S”型曲线增长型曲线增长B B第第5 5年和第年和第7 7年的乌鸫种群数量相同年的乌鸫种群数量相同C C第第3 3年的乌鸫种群增长速率最大年的乌鸫种群增长速率最大D D第第3 3年的乌鸫种群数量最大年的乌鸫种群数量最大D由曲线

16、可知，前由曲线可知，前3 3年年种群数量不断增加，种群数量不断增加，但增加的速率不断但增加的速率不断下降，到第下降，到第3 3年时种年时种群数量达到最大，群数量达到最大，第第3 3至第至第9 9年种群数年种群数量不断减少，第量不断减少，第9 9至至第第1010年种群数量保年种群数量保持稳定。持稳定。2.2.如图所示为种群数量增长曲线，下列有关叙述不正确如图所示为种群数量增长曲线，下列有关叙述不正确的是的是( () )A A改善空间和资源条件有望使改善空间和资源条件有望使K K值提高值提高B BBCBC段种群增长率逐渐下降，出生率小于死亡率段种群增长率逐渐下降，出生率小于死亡率C C在在B B到

17、到C C的变化过程中，天敌捕食成功率将会增加的变化过程中，天敌捕食成功率将会增加D D曲线曲线Y Y表明自然状态下种群无法实现最大增长率表明自然状态下种群无法实现最大增长率B3 3下面三种曲线是同一生物在同样条件下的培养结果。下面三种曲线是同一生物在同样条件下的培养结果。以下分析以下分析错误错误的是的是( () )。A A图图1 1、2 2、3 3都可以表都可以表示该种群在有限环境条示该种群在有限环境条件下的增长规律件下的增长规律B B图图1 1中中A A点和图点和图3 3中中E E点的增长速率与图点的增长速率与图2 2中中的的C C点对应点对应C C图图1 1中中B B点和图点和图3 3中中

18、F F点的增长速率与图点的增长速率与图2 2中中的的D D点对应点对应D D图图1 1、2 2、3 3中的中的B B、C C、F F点都可以表示种群达点都可以表示种群达到了环境容纳量到了环境容纳量D D三维三维P195 ：种群存活曲线与：种群存活曲线与K值的不同方法值的不同方法 4.4.右右图表示某生物群落图表示某生物群落中中甲、乙甲、乙两个种群的增长两个种群的增长速率速率随时随时间变化间变化的曲线的曲线，下列，下列叙叙述述中正确的是中正确的是( () )A A如乙为农作物害虫，如乙为农作物害虫，t t4 4时间点防治最好时间点防治最好B Bt t3 3t t5 5时间内甲、乙两种群的年龄组成

19、不同时间内甲、乙两种群的年龄组成不同C Ct t1 1t t2 2时间甲种群出生率下降，死亡率上升，死亡时间甲种群出生率下降，死亡率上升，死亡率率大于大于出生率出生率D D甲、乙两种群肯定为竞争关系，甲的竞争力小于甲、乙两种群肯定为竞争关系，甲的竞争力小于乙，乙，竞争竞争强度由强强度由强弱弱B(2012(2012重庆理综，重庆理综，4)4)图为某地东亚飞蝗种群数量变化图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图，下列叙述错误的是示意图，下列叙述错误的是( () )。A A为有效防治蝗灾，应在为有效防治蝗灾，应在A A点点之前及时控制种群密度之前及时控制种群密度B BA AB B段，该种群的增长率段，该种

20、群的增长率与种群密度之间呈正相关与种群密度之间呈正相关C C利用性引诱剂诱杀雄虫改变利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止性别比例可防止C C点出现点出现D D控制种群数量在控制种群数量在D DE E水平，有利于维持该地生态系水平，有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性统的抵抗力稳定性B B【解析解析】从东亚飞蝗的种群数量变化趋势看，从东亚飞蝗的种群数量变化趋势看，O O点到点到b b点所对应的时间段，种群的增长大致呈点所对应的时间段，种群的增长大致呈“S”S”型，型，a a点点的数量大约在环境容纳量的一半，此时蝗虫种群有最的数量大约在环境容纳量的一半，此时蝗虫种群有最快的增长速率，故防治时间应

21、在快的增长速率，故防治时间应在a a点之前，点之前，A A对；对；“S”S”型增长的种群增长率一直是下降的，针对于型增长的种群增长率一直是下降的，针对于abab段，增段，增长率长率= =（a a点种群数量点种群数量-b-b点种群数量）点种群数量）/a/a点种群数量点种群数量100%100%，是一个常数，故与逐渐上升以至稳定的种群，是一个常数，故与逐渐上升以至稳定的种群密度变化不存在正相关关系，密度变化不存在正相关关系，B B错；利用性引诱剂诱杀错；利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例后，蝗虫种群内的雌雄比例失调，雄虫改变性别比例后，蝗虫种群内的雌雄比例失调，导致种群内出生率下降，可防止种群增长至导

22、致种群内出生率下降，可防止种群增长至c c点，点，C C对；对；把东亚飞蝗的种群数量控制在较低水平，能使被啃食把东亚飞蝗的种群数量控制在较低水平，能使被啃食的植物等生产者较少，使生态系统内的物种组成和数的植物等生产者较少，使生态系统内的物种组成和数目受影响较小，有利于维持该地生态系统的抵抗力稳目受影响较小，有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性，定性，D D对。对。 (2009(2009安徽高考安徽高考) )用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫虫数量数量的变化，结果如下表：的变化，结果如下表：时间时间(天天)15913172125293337成虫数成虫数(只只)610287

23、1 131 207 270 302 327 341根据表中数据分析，下列结论正确的是根据表中数据分析，下列结论正确的是 ( () )A A第第13132525天，成虫数量增长快的主要原因是个体天，成虫数量增长快的主要原因是个体生生长加快长加快B B第第17172929天，成虫增长率上升、死亡率下降天，成虫增长率上升、死亡率下降C C第第21213737天，成虫增长率的下降与种群密度的改变天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关有关D D第第1 13737天，成虫数量呈天，成虫数量呈“J”J”型增长型增长c 单细胞单细胞_核生物核生物 呼吸方式呼吸方式:_:_呼吸呼吸 生长周期生长周期_，增殖速

24、度，增殖速度_ 用酵母菌作为实验材料的研究有用酵母菌作为实验材料的研究有: : 真真快快有氧、无氧有氧、无氧探究种群的数量变化探究种群的数量变化酵母菌：酵母菌：短短 探究酵母菌的呼吸方式探究酵母菌的呼吸方式 判断细胞的死活（探究膜的透性）判断细胞的死活（探究膜的透性）实验原理实验原理： 种群的数量变化有一定的规律。在理想条件下，种群的数量变化有一定的规律。在理想条件下，种群呈种群呈_型增长，在有限的环境下，种群呈型增长，在有限的环境下，种群呈_型增长。型增长。 酵母菌生长周期短，增殖速度快且酵母菌生长周期短，增殖速度快且世代间不重世代间不重叠叠，在实验室条件下，用，在实验室条件下，用_培养基培

25、养基培养酵母菌，培养酵母菌，可以观察酵母菌种群数量随时间变化的情况。可以观察酵母菌种群数量随时间变化的情况。“J”“S”探究问题探究问题: :液体液体计数工具、方法计数工具、方法: :血细胞计数法血细胞计数法抽样检测法抽样检测法三维三维P194P194实验步骤：实验步骤：（1）10mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中（2）将酵母菌接种到试管的培养液中混合均匀）将酵母菌接种到试管的培养液中混合均匀（3）将试管在）将试管在28条件下连续培养条件下连续培养7d（4）每天计数：）每天计数：（5）记录结果，根据数据绘制数量变化曲线）记录结果，根据数据绘制数量变

26、化曲线记录表格记录表格1.1.将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖盖玻片玻片边缘边缘3.3.换算出换算出10mL 10mL 培养液中酵母菌的总数培养液中酵母菌的总数N N2.2.在显微镜下计算一个小方格内菌种数在显微镜下计算一个小方格内菌种数n n步骤：步骤：N = n10mL / (0.20.20.01)cm3小方格小方格 2mm2mm2mm 2mm ，深，深0.1mm0.1mm=2500 n第第 1 1 天天第第 4 4 天天第第 6 6 天天第第 7 7 天天 影响酵母菌种群数量的增长的因素可能有：影响酵母菌种群数量的增长的因素可能有：培养液的养分、培养液的养分、pHpH、温度、氧气浓度、温度、氧气浓度、各种代谢废物等各种代谢废物等. .增长期增长期稳定期稳定期衰退期衰退期