高考生物一轮复习：第39讲 种群及其动态VIP

一轮复习第39讲种群及其动态延长符种群的特征及种群密度的调查考点一

考点一

种群的特征及种群密度的调查一、种群的数量特征1.种群密度（1）概念：种群在

或者

中的个体数（2）地位：是种群最基本的数量特征（3）计算公式：种群密度=（4）研究种群密度的意义：单位面积单位体积

濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的检测和预防、渔业上捕捞强度的确定等，都需要对种群密度进行调查研究。

考点一

种群的特征及种群密度的调查2.出生率和死亡率单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体总数的比值自然增长率＝出生率－死亡率增大不变减小出生率＞死亡率时种群密度：出生率=死亡率时种群密度：出生率＜死亡率时种群密度：3.迁入率和迁出率单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比值出生率和死亡率、迁入率和迁出率是直接决定种群密度的因素

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种群的特征及种群密度的调查4.年龄结构（1）概念：一个种群中各年龄期的个体数目比例（2）类型：老年个体数成年个体数幼年个体数增长型稳定型衰退型在一定程度上能预测种群数量的变化趋势，可影响出生率和死亡率特点：①成年、幼年个体多，老年个体少②出生率＞死亡率③种群数量上升特点：①各年龄期的个体数目比例相当②出生率≈死亡率③种群数量保持相对稳定特点：①幼年个体少，成年、老年个体多②出生率＜死亡率③种群数量下降

考点一

种群的特征及种群密度的调查年龄结构其他表现形式类型增长型稳定型衰退型曲线图

柱形图

【提示】年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期不一定能保持稳定，因为出生率和死亡率不完全决定于年龄组成，还受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外种群数量还受迁入率和迁出率的影响。

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种群的特征及种群密度的调查5.性别比例（1）概念：种群中雌雄个体数目的比例（2）类型：雌雄相当多见于高等动物雌多雄少型多见于人工控制的种群雌少雄多型多见于营社会生活的昆虫注意：这里的雌雄个体指的是具有生殖能力的个体，如工蜂就不计算在内。性别比例通过影响出生率间接影响种群密度应用：使用性引诱剂诱杀雄虫【小结】种群数量特征之间的关系种群密度种群的数量特征最基本特征出生率死亡率迁入率迁出率年龄结构影响性别比例影响预测未来动态的变化趋势间接影响决定（直接影响）在研究城市人口变化中具有重要意义

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种群的特征及种群密度的调查A.图中甲、乙分别表示出生率和死亡率B.我国禁止孕妇进行“非医学需要的胎儿性别鉴定”主要是为了控制丙C.丁属于增长型的种群，出生率一定非常高D.自然条件下的植物种群一般不考虑迁入率和迁出率1.研究植物种群一般需要研究种群的数量特征以及各数量特征之间的关系，种群数量特征之间的关系模型图如图所示，有关叙述错误的是()C只能说明出生率大于死亡率

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种群的特征及种群密度的调查二、种群密度的调查方法1.逐个计数法适用范围：分布范围较小、个体较大的种群【注意】数量较少的濒危生物，即使分布范围较大，也可以采用逐个计数法调查其种群密度。如调查某山坡上的珙桐

考点一

种群的特征及种群密度的调查2.估算法——样方法②适用范围:①概念(调查程序):

在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。是人为划定的一个区域植物或活动能力弱和活动范围小的动物蚜虫跳蝻注意：调查对象一般不选丛生或蔓生的单子叶植物，而选个体数目易于辨别的双子叶草本植物

随机取样，不能掺入主观因素；样方大小适中（根据调查对象的大小和分布情况确定）；样方数量依总面积而定

考点一

种群的特征及种群密度的调查2.估算法——样方法③取样关键(原则):种群个体数较少时可适当扩大样方面积④取样方法:五点取样法等距取样法适用于方形地块适用于狭长地块

样方内同种生物的个体无论大小都要计数，图甲中边界线上的个体只计相邻两边及其顶点上的，图乙中边界线上的个体只计虚线一侧压线的个体

考点一

种群的特征及种群密度的调查2.估算法——样方法⑤计数原则:“计上不计下，计左不计右”⑥计算公式:种群密度==所有样方种群密度之和样方数N1+N2+......+Nnn

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种群的特征及种群密度的调查3.估算法——标记重捕法③适用范围:①概念(调查程序):

在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记（N1个）后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物（N2个）中标记个体数（N0个）占总个体数的比例，来估算种群密度（N）。活动能力强和活动范围大的动物②计算公式:种群密度(N)首捕标记数(N1)重捕总数(N2)重捕中标记数(N0)=让标记个体在群体中随机分布，但时间太长，标记个体有可能迁出或死亡

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种群的特征及种群密度的调查3.估算法——标记重捕法④注意事项:

a.调查期间，被调查个体没有迁入和迁出、出生和死亡b.标记物不能过于醒目，不能影响标记对象正常的生命活动c.标记物不易脱落，要能维持一定时间d.重捕的地域和方法与初捕相同e.每次捕获的样本数量不能太少，以减小偶然误差1)种群密度估算值偏大，是重捕标记个体数(N0)偏小导致的，可能情况如下：

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种群的特征及种群密度的调查3.估算法——标记重捕法⑤结果偏差分析:

①标志物脱落④被标记个体死亡或迁出③在被标记个体稀少处捕抓②标志物导致标记个体易于被捕食①被标记个体放回后未融入原种群就再次进行捕获②在被标记个体密集处捕抓③标记的个体因标记过于醒目，易被调查者发现2)种群密度估算值偏小，是重捕标记个体数(N0)偏大导致的，可能情况如下：

考点一

种群的特征及种群密度的调查4.估算法——黑光灯诱捕法适用范围：有趋光性的昆虫5.估算法——抽样检测法适用范围：酵母菌等微生物6.其他方法①用红外触发相机拍摄照片和视频②根据动物的粪便特征计数③通过动物的声音特征进行计数优点：①对动物没有伤害或对动物的生活干扰小

②可持续观察

③数据更加可靠

④能保护研究人员的安全

⑤调查范围更广逐个计数法估算法适用范围分布范围较小、个体较大的种群黑光灯诱捕法样方法标记重捕法适用范围有趋光性的昆虫适用范围植物或昆虫卵及一些活动范围较小的动物（如蚜虫、跳蝻）适用范围活动能力强、活动范围大的动物其他方法航拍法、红外触发相机、分析粪便、标记声音等--最准确【小结】种群密度的调查方法

考点一

种群的特征及种群密度的调查A.具有趋光性的农林害虫的监测，可通过黑光灯诱捕法准确反映它们的种群密度B.采用标记重捕法调查跳蝻的种群密度时，需注意标记物对跳蝻生活的影响C.池塘中草履虫等单细胞生物种群密度的调查可以采用抽样检测法D.某草本植物在野外分布较少，调查时可以适当减小样方的面积1.下列关于种群密度及其调查方法的叙述，正确的是（）C用样方法来调查增大只能估算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.根据统计结果估算该区域灰喜鹊大约有344只，画眉大约有148只C.扩大调查的范围，被标记个体占被诱捕总数的比例上升D.由于标记的个体被再次捕获的概率下降，因此鸟的实际数量可能更少1.某科技小组调查一块方圆16

hm2的森林里灰喜鹊和画眉的种群密度，在该区域内随机设置了若干捕鸟网。一天捕获鸟共306只，将捕获的鸟做好标记后在原地放回。10d后，在同一地点再放置同样数量的捕鸟网，捕获鸟共298只，捕获结果统计如表，下列叙述错误的是()C次序捕获总鸟数灰喜鹊画眉第一次捕获/只30648（标记后放生）37（标记后放生）第二次捕获/只29843（其中6只标记）32（其中8只标记）种群数量的变化考点二

考点二

种群数量的变化一、种群数量变化的研究方法1.研究方法：建立数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式2.建立数学模型的一般步骤：

观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→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，对模型进行检验或修正。优点局限性数学公式曲线图精确不够直观能直观地反映变化趋势不够精确3.数学模型的表达形式：建立数学模型可以描述、解释和预测种群数量的变化

在食物和空间条件充裕，气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍

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种群数量的变化二、种群数量增长曲线时间(t)种群数量Nt1.“J”形增长1)含义：【注意】以下两种情况也适用：①实验室条件下

②当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时2)数学模型：①公式：Nt=N0

λt②曲线式：t——时间Nt——t年后该种群的数量

N0——该种群的起始数量λ——该种群数量是前一年种群数量的倍数

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种群数量的变化1.“J”形增长3)λ值的内涵：

Nt＝N0λt表达式中，λ表示种群数量是前一年种群数量的倍数，不是增长率。项目种群数量变化年龄结构λ>1

λ＝1

λ<1

增加增长型相对稳定稳定型减少λ>1λ<1λ=1种群数量时间0衰退型只有λ＞1且为定值时，种群才为“J”形增长

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种群数量的变化【拓展延伸】准确分析种群数量变化的“λ”值曲线图①a段——λ>1且恒定，种群数量呈“J”形增长②b段——λ下降，但仍大于1，此段种群出生率大于死亡率，则种群数量一直增长③c段——λ＝1，种群数量维持相对稳定④d段——λ<1，种群数量逐年下降⑤e段——λ呈上升趋势，但仍未达到1，故种群数量逐年下降

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种群数量的变化2.“S”形增长

由于资源和空间有限，种群密度增大时种内竞争加剧，导致出生率下降死亡率升高，种群经过一定时间的增长后，数量就会趋于稳定(此时出生率=死亡率)，增长曲线呈“S”形1)含义：K种群数量时间0t1t2

K值，即环境容纳量，是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量

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种群数量的变化2.“S”形增长2)曲线分析K种群数量时间0BCDEt1t2AK/2AB段：种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓出生率约等于死亡率，种群增长速率几乎为0，种群数量达到K值，且维持相对稳定种群数量为K/2，种群增长速率达到最大BC段：C点：DE段：CD段：

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种群数量的变化3.增长率和增长速率增长率增长速率含义计算公式举例

一个种群有1000个个体，一年后增加到1100，则该种群的增长速率为:一个种群有1000个个体，一年后增加到1100，则该种群的增长率为:×100%=10%1100-10001000=100个/年1100-10001年单位时间内净增加的个体数占原来个体数的比例单位时间内增加的个体数量增长率=（现有个体数-原有个体数）/种群原有个体数增长速率=（现有个体数-原有个体数）/增长时间增长率＝λ-1看斜率

考点二

种群数量的变化在“J”形曲线中，种群增长速率逐渐增大，增长率基本不变在“S”形曲线中，种群增长速率先增大后减小，增长率逐渐减小

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种群数量的变化4.K值的表示方法及变化K种群数量时间t0t1t2K/2K/2增长速率时间t0t1t2KK点时：种群停止增长，增长速率=0，出生率=死亡率K/2点时：种群增长速率最大，出生速率与死亡速率的差值最大【特别注意】①K值并不是种群数量的最大值，种群数量所能达到的最大值会超过K值，但这个值存在的时间很短②K值不是一成不变的，它会随着环境的改变而发生改变，当环境遭到破坏时K值会下降，反之则上升③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

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种群数量的变化4.K值的表示方法及变化

考点二

种群数量的变化5.种群“J”形和“S”形增长的关系环境阻力食物不足空间有限种内斗争天敌捕食气候不适传染病等按自然选择学说，它就是在生存斗争中被淘汰的个体数量【易错提醒】“J”形增长无K值，“S”形增长从始至终都有环境阻力，所以绝不能认为S形曲线的开始部分是J形曲线环境阻力减小，K值增大环境阻力增大，K值减小A.图甲为“J”形增长，每年增加的个体数量始终不变B.图乙为“S”形增长，G点时增长速率达到最大值C.防治蝗灾应在害虫数量达到F点时进行D.渔业捕捞后剩余量应该在E点左右1.下图表示种群在理想环境中和有环境阻力情况下的增长曲线，下列有关种群数量增长曲线的叙述中正确的是()DE点E点前不变的是增加的个体数量比例，即增长率A.种群呈现“J”形增长的前提条件是环境、资源非常优越，生存空间无限B.呈现“S”形增长的种群，随着时间的推移，种群增长所受的环境阻力不断加大C.种群增长的“J”形曲线有K值，只是K值较大，图中没有表示出来D.在自然界中，种群的增长曲线一般是“S”形曲线2.观察下图，分析下列相关叙述中，错误的是()C

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种群数量的变化6.K值与K/2值在实践中的应用——资源合理利用方面

为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平？为什么？场景1K种群数量时间0BCDEt1t2AK/2种群数量＞K/2时是最佳捕捞时期，捕捞后被捕鱼群的种群数量应保持在K/2水平“黄金开发点”

考点二

种群数量的变化【易错易混】最大捕捞量≠最大日捕捞量

K/2t0t1t2

时间种群数量Kabcde①要持续获得最大捕捞量:K/2之后捕捞②要获得最大日捕捞量:则在种群密度最大(K值)时捕捞捕捞后数量维持在K/2值处，此时种群增长速率最大，种群数量能迅速恢复，有利于资源的可持续利用草原最大载畜量不超过K值，所以得合理确定载畜量场景2

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种群数量的变化6.K值与K/2值在实践中的应用——有害生物防治方面防治家鼠等有害动物应当采取什么措施最有效？①从环境容纳量考虑：增大环境阻力，降低环境容纳量

例如：将粮食和其他食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施；养殖或释放它们的天敌等在K/2前防治

②从K/2值考虑：根本措施

防治要及时，绝对不能让其种群数量增长到K/2值，若达到该值会导致有害生物成灾

考点二

种群数量的变化6.K值与K/2值在实践中的应用——保护野生生物方面场景3保护野生动物采取什么措施最有效？

野生动物种群数量锐减的原因：栖息地遭到破坏、食物减少和活动范围缩小等。所以建立自然保护区，改善栖息环境，减小环境阻力从而提高环境容纳量（K值），是保护它们的根本措施。

考点二

种群数量的变化K值减小环境阻力→增大K值→保护野生生物资源增大环境阻力→降低K值→防治有害生物草原最大载畜量不超过K值→合理确定载畜量K/2值砍伐树木、渔业捕捞后的种群数量要在K/2值处K/2值前防治有害生物，严防达到K/2值处【总结】K值与K/2值的应用高强度(在K值附近)捕获→有利于获得最大日捕获量中等强度(在大于K/2时)捕获→有利于获得最大捕获量

考点二

种群数量的变化三、种群数量的波动(1)大多数生物的种群数量总是在波动中。处在波动状态的种群，在特定条件下可能出现种群爆发，如蝗灾、赤潮等(2)当种群长久处于不利条件下，种群数量会持续性的或急剧的下降(3)当一个种群数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡(4)种群的延续需要有一定的个体数量为基础，对那些已经低于种群延续所需的最小种群数量的物种，需要采取有效的措施进行保护

考点二

种群数量的变化四、影响种群数量变化的因素1.非生物因素阳光温度水森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度许多植物种子春季萌发受气温升高影响昆虫寒冷季节死亡受气温降低影响干旱缺水使植物种群死亡率升高动物种群在寻找水源的过程会发生个体死亡气候干旱是飞蝗种群爆发式增长的主要原因非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的

考点二

种群数量的变化2.生物因素生物因素外部因素内部因素种间竞争寄生捕食种群增长种群密度增大种内竞争加剧种群增长受限遗传变化生理变化行为变化植物竞争阳光和养分、动物竞争食物既是食物也是天敌引发传染病

考点二

种群数量的变化3.制约因素①密度制约因素:对种群数量的作用强度与该种群的密度有关，如食物、天敌、传染病等因素②非密度制约因素:对种群数量的作用强度与该种群的密度无关，如气温、干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害生物因素一般是密度制约因素，非生物因素多数是非密度制约因素

考点二

种群数量的变化五、种群研究的应用环境容纳量种群密度年龄结构数量变化生存状态数量变化趋势K/2A.沙蝗停止扩散的主要原因是种内竞争加剧B.沙蝗种群的数量波动表现为非周期性变化C.天敌对沙蝗的制约作用改变了沙蝗的生殖方式D.若沙蝗进入我国西北干旱地区将呈现“J”形增长1.(2022·浙江1月选考卷·14，2分)沙蝗的活动、迁徙有“逐水而居”的倾向。某年，沙蝗从非洲经印度和巴基斯坦等国家向中亚迁徙，直到阿富汗以及我国西北边境，扩散和迁徙“戛然而止”。下列叙述正确的是()B实验：培养液中酵母菌种群数量的变化考点三

考点三

实验：培养液中酵母菌种群数量的变化一、实验原理1.用液体培养基培养酵母菌，种群的数量增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。2.在理想环境中，酵母菌种群的增长呈“J”形曲线；在有环境阻力条件下，酵母菌种群的增长呈“S”形曲线。在恒定的培养液中，种群数量达K值后还会转而下降直至酵母菌全部死亡。3.酵母菌计数可用抽样检测法(显微计数法)，所用工具为血细胞计数板营养物质消耗、代谢产物积累及培养液pH变化所致

考点三

实验：培养液中酵母菌种群数量的变化【小贴士】血细胞计数板是血球计数板的一种，可用于对较大的单细胞微生物进行计数，而细菌计数板则可对细菌等较小的细胞进行计数切面图正面图方格网计数室每块计数板由H形凹槽分为2个同样的方格网，每个方格网分为9个大方格。

考点三

实验：培养液中酵母菌种群数量的变化每个计数室共有400小格，总容积为0.1mm3

计数一个小方格内酵母菌数量，再以此为依据估计培养液中酵母菌总数

考点三

实验：培养液中酵母菌种群数量的变化1mL培养液中细胞个数：=小方格中细胞数量的平均值×400×104×稀释倍数1mL=103mm3规格二（25×16）：1mL培养液中细胞个数＝中方格中酵母菌数量的平均值×25×104×稀释倍数规格一（16×25）：1mL培养液中细胞个数＝中方格中酵母菌数量的平均值×16×104×稀释倍数【针对训练】1.用血细胞计数板对培养液中的酵母菌进行计数，若计数室规格为1mm×1mm×0.1mm，由400个小方格组成。若多次重复计数后，算得每个小方格中平均有5个酵母菌，则10mL该培养液中酵母菌总数有多少个？2×108

解析：5×400×104×10＝2×108

2.若使用的血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)每个计数室分为25个中方格，每个中方格又分为16个小方格，将样液稀释100倍后计数，发现计数室四个角及中央共5个中方格内的酵母菌总数为20个，则培养液中酵母菌的密度为

个/mL。1×108解析：(20÷5)×25×104×100＝1×108

考点三

实验：培养液中酵母菌种群数量的变化二、实验过程试管放在28℃的恒温箱中培养7天培养将酵母菌接种到试管中接种连续7天取样计数并记录这7天的数值计数将10ml马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中准备以时间为自变量，以酵母菌种群数量为因变量，对培养液中的酵母菌数量进行定时检测并记录。

考点三

实验：培养液中酵母菌种群数量的变化二、实验过程⑤计数一个小方格内的酵母菌数量①先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上②用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入③多余的培养液用滤纸吸去④待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央

考点三

实验：培养液中酵母菌种群数量的变化三、实验注意事项1.

加样时需要先盖盖玻片再滴加培养液2.

显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则3.

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4.

如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数，以每个小方格内含有5~10个酵母菌为宜5.

本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成对照；需要做重复实验，目的是尽量减少误差，需对每个样品计数三次，取其平均值6.

每天计数酵母菌的时间要固定

考点三

实验：培养液中酵母菌种群数量的变化影响因素误差分析改进办法计数室内有气泡有出芽的酵母菌取样时没有振荡四、实验结果误差分析由于酵母