2027版53B版新高考版生物总复习随堂讲解第十八章 种群及其动态

第四部分生物与环境

第十八章种群及其动态生物学新高考适用目录CONTENTS第1节种群的数量特征第2节种群数量的变化及其影响因素第1节种群的数量特征知识清单一、种群的概念与数量特征1.种群:在一定的空间范围内,同种生物所有个体形成的集合。2.种群的数量特征(1)种群密度是种群最基本的数量特征。(2)直接决定种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。(3)年龄结构和性别比例不直接决定种群密度。年龄结构影响种群的出生率和死亡率,

通过年龄结构可预测种群数量的变化趋势;性别比例通过影响种群的出生率间接影响

种群密度。(4)依据年龄结构可预测种群数量未来变化趋势,但不是必然的变化方向。由于突发因

素影响,增长型种群的种群数量未必一定增长。(5)不是所有种群都具有性别比例特征,如某雌雄同株的植物种群。(6)种群密度大的种群,种群数量不一定多。小表达

(1)[2022全国甲,31(1)]调查发现,某种哺乳动物种群的年龄结构属于增长型,得

出这一结论的主要依据是发现该种群中________________________。(2)(选必2P4改编)农业生产中常利用人工合成的性引诱剂诱杀雄性个体,进而降低害

虫的种群密度,这样处理的原理是_________________________________________。(3)(选必2P4“思考·讨论”)年龄结构为稳定型的种群,种群数量________(“一定”

或“不一定”)总是保持稳定,原因是__________________________________。答案:(1)与成年个体数相比,幼年个体数较多,老年个体数较少

(2)利用性引诱剂诱杀雄虫可改变害虫种群正常的性别比例,使很多雌虫不能完成交配,从而降低害虫种群的出生率,进而使种群密度降低

(3)不一定出生率和死亡率不完全取决于年龄结构,还会受到食物、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二、种群密度的调查方法1.逐个计数法:通常适用于调查分布范围较小、个体较大的种群,如调查某山坡上的珙

桐(乔木)密度。

样方法标记重捕法适用对象植物(如蒲公英)或活动范围小、活动能力弱的动物等(如昆虫卵、蚜虫、跳蝻、藤壶等)活动范围大、活动能力强的动物(如鱼类、鸟类、哺乳类动物等,不适用于土壤小动物)调查程序

2.估算法

样方法标记重捕法相关分析(1)样方形状可以多样(如圆形、正方形),但必须保证随机取样,不能掺入主观因素(2)样方大小一致且适宜,可根据调查对象适当调整,如调查草本植物时样方的大小以1m2为宜(3)样方数量不宜太少(4)调查对象的个体数目易于辨别(如双子叶草本植物适用,单子叶草本植物不适用,因为单子叶草本植物常常是丛生或蔓生,从地上部分难以辨别株数)(1)标记物应不易脱落、对调查动物的正常生命活动无影响(2)调查期间,种群应无迁入和迁出、出生和死亡(3)每次捕获应随机且避免伤害动物(4)标记动物放回后,待其与未标记动物混匀(而非在调查区域均匀分布)后,再进行二次捕获(5)标记重捕法的误差分析①N0偏大(在标记个体密集处重捕,即标记个体未充分融入就被再次捕获;标记个体被重捕机会增大)→N比实际偏小②N0偏小(标记物脱落;标记个体被重捕机会减小;在标记个体稀少处重捕;被标记个体易被天敌发现)→N比实际偏大【链接高考】1.(2024广西,10)为了调查濒危保护动物白头叶猴种群数量,可采用“粪

便DNA分析法”,主要步骤有:采集白头叶猴粪便,分析其中白头叶猴的微卫星DNA(能

根据其差别来识别不同个体)等。调查得到的种群数量,常______(填“大于”“小

于”或“等于”)真实数量。2.[2024甘肃,19(1)]长时间调查生活在隐蔽、复杂环境中的猛兽数量,使用________

____(填工具)对动物干扰少。3.[2022广东,20(1)]除了样方法,研究者还利用一些昆虫有______性,采用了灯光诱捕法进行取样。··········

教考衔接调查种群数量的其他方法

··········【溯源教材】选必2P2、6、111.有趋光性的昆虫可用黑光灯诱捕法调查。2.红外触发相机调查法:在动物的栖息地布设若干台红外触发相机,恒温动物一靠近,就

会触发相机自动拍摄照片或视频。经过一段时间,利用计算机分析处理这些照片或视

频,就能确定所调查动物的种群数量。3.粪便DNA分析法:先区分粪便来自哪种动物,再分析这种动物的粪便来自多少个个体

(可分析其中的微卫星DNA分子标记)。4.基于声音的个体识别技术:动物的声音存在个体差异,成熟个体的声音特征往往可以长期保持稳定。因此,动物的声音可以作为一种非损伤、低干扰的标记,用于对不同个

体进行识别,进而进行种群数量的监测。5.酵母菌等微生物可用抽样检测法调查。【答案】1.小于(解析:部分白头叶猴的粪便未被采集到,或部分粪便放置太久导致DNA

已经降解,无法进行分析等,可致“粪便DNA分析法”调查得到的种群数量小于真实数

量)2.红外触发相机3.趋光

即练即清··········真题选改判··········1.(2025河南,12)跳蝻、蕨类植物、挺水植物适合用样方法调查种群密度。

(

)√2.(2025甘肃,12)种群中不同年龄个体的数量和雌雄比例都能影响种群的出生率和死亡

率。(

)✕解析性别比例主要影响种群的出生率,一般不影响死亡率。3.(2024福建,16)为准确掌握某地珍稀濒危植物留坝槭的种群数量,可采用逐个计数法

调查。(

)解析留坝槭是珍稀濒危植物,种群数量少,可采用逐个计数法调查其种群数量。√4.(2023新课标,4)红外触发相机自动拍摄技术可调查保护区内东北豹种群中成年个体

数量,不能调查幼年个体数量。

(

)✕5.(2022河北,12)稳定的种群具有稳定型年龄结构,性别比例为1∶1,数量达到K值。(

)✕解析蜜蜂种群处于稳定型年龄结构时,雄性个体(雄蜂)远少于雌性个体(蜂王、工

蜂)。6.(2021福建,10)不同树龄植株的数量比例反映该种群的年龄结构。

(

)√··········从真题到教材··········7.估算海参种群密度时常用样方法,原因是_____________________________(2021山

东,24)。调查水鸟甲的种群密度通常使用标记重捕法,原因是______________________

_____________。(选必2P2、P3)(2023全国甲,31)活动范围大

水鸟甲的活动能力强,海参活动能力弱,活动范围小

第2节种群数量的变化及其影响因素知识清单一、种群数量的变化

“J”形增长“S”形增长条件理想状态:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和竞争物种等自然状态:资源、空间等有限,种内竞争随种群密度增加而加剧模型及特点(1)种群数量每年以一定的倍数增长:Nt=N0λt(N0为种群的起始数量,t表示时间,Nt表示t年后该种群的数量,λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数)(2)无K值

“J”形增长“S”形增长两种曲线的联系

图中,A为“J”形增长曲线,B为“S”形增长曲线,阴影部分表示环境阻力,

即在生存斗争中被淘汰的个体。两种曲线的差异在于是否存在环境阻力易混易错

K值的易错点解读(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;当环境条件改善时,K值会上升。(2)在环境条件不变的情况下,种群数量会围绕着K值上下波动。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,即一定的环境条件所能维持的种

群最大数量;种群数量所达到的最大值可能会超过K值,但最大值存在的时间很短,因为

环境会遭到破坏。知识归纳

K值和K/2值的应用二、探究培养液中酵母菌种群数量的变化调查方法抽样检测法血细胞计数板的结构(1)计数室的容积为0.1mm3(1×10-4mL),1个计数室共400个小方格(2)计数室通常有两种规格:25个中方格×16个小方格(如图3)和16个中方格×25个小方格(如图4)计数方法(以25×16型为例)可用五点取样法统计图3中的总菌数,计算公式如下:1mL培养液中的酵母菌数量=中方格中酵母菌数量的平均值×25÷(1×10-4)×稀释倍数注意事项(1)从试管中取样前要轻轻振荡试管,使培养液中的酵母菌均匀分布,减少实验误差(2)浓度过大时需进行稀释处理,但最后计算时要考虑稀释倍数(3)计数时先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上,将培养液滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,多余的培养液用滤纸吸去。稍待片刻,待酵母菌全部沉降到计数室底部再计数(4)计数样方边缘的个体时遵循“计上不计下,计左不计右”的原则曲线分析(1)d点前,酵母菌种群数量呈“S”形增长(2)de段曲线下降的原因可能是营养物质随着消耗逐渐减少,有害产物逐渐积累,培养液的pH等理化性质发生改变等三、影响种群数量变化的因素及种群研究的应用1.影响种群数量变化的因素【链接高考】1.(2024山东,11)棉蚜天敌对棉蚜种群的作用强度与棉蚜种群的密度有关。

(

)2.(2023广东,6)某地区蝗虫在秋季产卵后死亡,以卵越冬。某年秋季降温提前,大量蝗虫

在产卵前死亡,次年该地区蝗虫的种群密度明显下降的原因是密度制约因素导致出生

率下降。

(

)··········

教考衔接密度制约因素与非密度制约因素

··········密度制约因素对种群数量的作用强度与该种群的密度相关的因素,如食物、天敌、传染病等。例如:同样是缺少食物,种群密度越高,种群受食物短缺的影响越大非密度制约因素对种群数量起限制作用,但其对种群的作用强度与该种群的密度无关,如气温和干旱等气候因素及地震、火灾等自然灾害。例如:在遭遇寒流时,有些昆虫种群不论其种群密度高低,所有个体都会死亡【溯源教材】选必2P16【答案】1.√2.✕低温属于非密度制约因素,可导致大量蝗虫在产卵前死亡,进而

使出生率下降。2.种群研究的应用小表达

(1)(选必2P14)与单独培养双小核草履虫相比,双小核草履虫和大草履虫混合

培养中,双小核草履虫的K值下降的原因是_______。(2)(选必2P15)在生物学上,许多生理或生态过程的因果关系是循环性的,即循环因果。

试用循环因果解释猞猁(捕食者)和雪兔(被捕食者)种群数量变化能够维持同步周期性

的原因:_______。(3)(选必2P16)渔网网目不能过小,否则会影响来年鱼产量,其科学依据是_______(请

从种群特征的角度进行作答)。答案:(1)大草履虫生命活动占用部分环境资源,导致双小核草履虫可利用资源减少,K值下降

(2)猞猁种群数量上升会加大对雪兔的捕食压力,导致雪兔死亡率上升而种群数

量下降;雪兔种群数量下降时,导致猞猁食物匮乏,猞猁种群数量也下降;猞猁种群数量

下降会减轻对雪兔的捕食压力,使雪兔种群数量得以恢复;雪兔种群数量上升,猞猁因食

物充足,种群数量上升。这个过程循环往复,二者的种群数量相互影响,维持种群数量变

动的同步周期性

(3)渔网网目过小,会将幼鱼也捕捞上来,从而影响鱼种群的年龄结

构,进而影响鱼种群的出生率,造成来年鱼产量降低即练即清··········真题选改判··········1.(2025重庆,5)大熊猫栖息地的改善,会导致当地大熊猫的种群数量呈“J”形增长。

(

)✕解析由于存在食物、空间等多种限制因素,当地大熊猫的种群数量不会呈“J”形增

长。2.(2025河南,11)影响季节性水涝生境中植物物种数量的关键生态因子是积水,属于密

度制约因素。

(

)✕解析积水对种群的作用强度与该种群的密度无关,属于非密度制约因素。3.(2024福建,4)加强对受伤朱鹮个体的救护,能提高朱鹮的环境容纳量。

(

)✕解析加强对受伤朱鹮个体的救护可以降低死亡率,但对朱鹮环境容纳量没有影响。4.(2023辽宁,10)布氏田鼠种群数量达到K/2时,种内竞争强度最小。

(

)✕解析种群数量越小,种内竞争越小,故种群发展初期种内竞争强度最小。5.(2022辽宁,11)人工草坪物种比较单一,易受外界因素的影响而杂草化。欧亚蔊菜(杂

草)入侵人工草坪初期,种群增长曲线呈“S”形。(

)✕解析由于环境适宜等,欧亚蔊菜入侵人工草坪初期,种群增长曲线类似“J”形。6.(2022江苏,9)探究小球藻种群数量变化规律,可取等量藻液滴加到血细胞计数板上,盖

好盖玻片,稍待片刻后再计数。

(

)✕解析使用血细胞计数板计数时,需先盖好盖玻片,将藻液滴在盖玻片边缘,让其自行渗

入计数室,多余的藻液用滤纸吸去,稍待片刻后,待小球藻全部沉降到计数室底部再计数。7.(2022湖南,20)种群数量达到K/2时,是防治福寿螺的最佳时期。

(

)✕解析

K/2时种群增长速率最大,防治福寿螺应该在种群数量达到K/2前进行。8.(2021湖北,14)增大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量。

(

)√解析增大熊猫自然保护区的面积,熊猫生存空间增大,故可提高环境容纳量。··········从真题到教材··········9.入侵种爆发时,种群增长曲线往往呈“J”形,从环境因素考虑,其原因有____________

_____________________。(选必2P8、P9)(2024江西,18)(2021辽宁,23)通常,种群呈

“S”形增长的主要原因是________________;(2024全国甲,31)“S”形增长时出生率

逐渐_________,死亡率逐渐升高,当二者相等时种群数量达到____________________;

种群数量在________时增长速率最大。(选必2P9)

K/2

K值(或环境容纳量)

降低

环境资源有限

间条件充裕,没有天敌

食物和空10.研究表明,中等强度的捕捞(捕捞后使鱼的种群数量处在________左右)有利于持续获得较大的鱼产量。(选必2P16)(2024黑吉辽,22)

K/2

考法种群增长相关曲线分析考法清单一、解题思路二、辨析增长率与增长速率1.计算公式与曲线辨析项目计算公式曲线增长率增长率=

×100%(无单位)

增长速率增长速率=

(有单位,如个/年)

2.增长率与增长速率的其他表示方法(1)增长率的其他表示方法①增长率=出生率-死亡率。②增长率=λ-1(λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数)。曲线图分析

(1)AB段:λ>1且恒定,种群呈“J”形增长;(2)BC段:λ减小

至1,种群呈“S”形增长;(3)CE段(不含E):λ<1,种群密度

减小;(4)E时种群密度最小知识归纳增长率=[(末数-初数)/初数]×100%=[(N0λt+1-N0λt)/N0λt]×100%=(λ-1)×100%。(2)增长速率为“J”形或“S”形曲线上每个点切线的斜率。典例

(2025云南,11,3分)在国家和地方政府的大力保护下,中国境内亚洲象数量明显

增加。2002—2023年西双版纳野象谷亚洲象种群数量调查结果如图。下列说法错误的是

(

)A.可使用红外触发相机调查亚洲象种群数量B.2016—2017年,该种群新出生3头亚洲象C.2021—2022年,亚洲象种群增