（课标通用）山东省2020版高考生物总复习第27讲种群课件.pptx

1、第27讲 种群,考点一 种群的特征及种群密度的调查方法,考点二 种群数量的变化及应用,总纲目录,考点三 探究培养液中酵母菌种群数量的变化（实验）,真题再现 模拟预测,考点一种群的特征及种群密度的调查方法,1.种群的特征 (1)种群的概念 种群是在一定的 自然区域内 ,同种生物的 全部个体 。,(2)种群的数量特征及相互关系, 种群密度 是种群最基本的数量特征。 直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。 年龄组成和性别比例不直接决定种群密度,年龄组成通过影响种群的出生率和死亡率,从而预测种群数量变化趋势,性别比例能够影响种群的出生率间接影响种群密度。,2.种群密度的估算方法 (1)“

2、两看法”选择合适的种群密度调查方法,(2)种群密度的调查方法,3.种群的空间特征 (1)含义:种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局。 (2)类型,1.一座山上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群( ),2.年龄大小、随机分布、种群密度均属于种群的数量特征( ),3.橡树种子常在母株附近形成集群是空间特征,由于微甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于数量特征( ),4.种群出生率增加,种群密度一定增大( ),5.稳定型的种群数量在任何情况下都能保持稳定( ),6.性别比例是通过影响种群的出生率和死亡率间接影响种群密度的 ( ),7.田鼠的种群密度是由种群的出生率和死亡率、迁入和迁出决定的( ),8.用

3、标志重捕法调查某动物的种群密度时,由于被标记动物经过一次捕捉,被再次重捕的概率减小,由此将会导致被调查的种群的数量较实际值偏小( ),9.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( ),如图是有关种群特征的概念图,据图分析下列问题:,(1)图中分别代表种群密度、出生率、死亡率、年龄组成和性别比例等种群特征。其中,年龄组成既影响出生率又影响死亡率,但性别比例只影响出生率。 (2)春运期间,影响北京、广州等大城市人口数量变化的主要因素是迁入率和迁出率。 (3)利用性引诱剂诱杀害虫会降低害虫的种群密度,原理是性引诱剂诱杀害虫会导致害虫的性别比例失调,从而降低出生率,从而

4、降低种群密度。,(4)某生物学家对某地的蝗虫种群进行研究后大胆预测:不久后蝗灾会 更加严重,他得出此结论的依据最可能是蝗虫的年龄组成为增长型。,1.种群年龄组成的类型及判断技巧 (1)统计图,(2)曲线图和柱形图,(3)各图示共性及判断技巧 无论何种图形,均应注意各年龄段个体的比例。增长型中的幼年个体多、老年个体少;稳定型中的各年龄段个体比例适中;衰退型中的幼年个体少、老年个体多。,2.种群密度调查的注意事项 (1)样方法的注意事项 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。 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

5、遵循“计上不计下,计左不计右”的原则,即只计数相邻两边及顶角上的个体。如图。(图甲为方形样方,图乙为圆形样方,实心圈表示应统计或测量的个体,虚线表示圆形样方的直径),取样原则及方法:随机取样;样方大小适中:乔木100 m2、灌木16 m2、草本1 m2;样方数量不宜太少;一般选易辨别的双子叶植物(叶脉一般呈网状);常用五点取样法(如图1)和等距取样法(如图2)。,(2)标志重捕法的注意事项 被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象;标记物不能过于醒目;不能影响被标记对象的正常生理活动;标记物不易脱落,能维持一定时间。因为动物被捕获并标记一次后难以被再次捕获,所以利用标志重捕法计

6、算出的种群密度会比实际值偏大。,考向一考查种群的特征,1.(2018山东烟台模拟)下列不属于对种群特征描述的是(D) A.某田鼠种群中,雌雄比例约为11 B.某市近三年迁入的人口约为31万人,约占总人口的5% C.橡树种子散布能力差,常在母株附近形成集群 D.某池塘生物种类繁多,据统计含有150多种生物,解析 某池塘生活着150多种生物,属于物种丰富度,为群落特征,不是种群特征。,2.下列为种群数量特征的两个概念图,有关分析错误的是(C) A.图1中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是b B.图1中的c为种群最基本的数量特征 C.图2中的丁与图1中的a表示的含义相同 D.图2中丙为性别比例,主

7、要通过影响出生率来间接影响种群密度,解析 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。,考向二考查种群密度的调查方法 3.某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查,所调查样方的总面积为2 hm2(1 hm2=10 000 m2),统计所捕获的鼠数量、性别等,进行标记后放归,3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如表所示:,以下是某同学对数据的分析结果,你认为正确的是(D) A.此调查方法可

8、以用来调查草地中跳蝻的种群密度 B.若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,统计的种群密度比实际低 C.综合两次捕获情况,该田鼠种群的性别比例(/)约为72 D.该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2,解析 跳蝻活动范围很小,一般采用样方法进行调查;标志重捕法理论计算公式N=M,田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,即m值减小,N值会 增大;通过两次捕获情况,该田鼠种群的性别比例雌雄约为32;该地区田鼠的平均种群密度约为125 只/hm2。,4.(2018山东莱芜联考)样方法是生态学研究中经常使用的调查方法。以下关于样方法的叙述正确的是(D) A.用样方法调查森林乔木丰富度时应对各样方数据求平均值 B.

9、蚜虫呈集群分布,不宜采用样方法调查蚜虫的种群密度 C.调查某双子叶植物的种群密度应在植物生长密集处取样 D.调查蝗虫幼虫种群密度应根据地段形状确定取样方法,解析 用样方法调查植物的丰富度时,应该调查植物的种类总数,不能取平均值;蚜虫活动能力弱,活动范围小,宜采用样方法调查其种群密度;样方法调查种群密度的关键是随机取样;取样方法可根据地段形状来确定。,归纳拓展 (1)利用标志重捕法估算种群密度的误差分析 设种群数量为A只,第一次捕获B只并标记,第二次捕获了a只,其中有b只被标记,根据公式=,得A=。由上式分析可知:若由于某种原因 (如标记物易脱落、被标记个体的被捕机会降低、标记物导致被标记个体易

10、于被捕食、在被标记个体稀少处捕获等)造成b偏小,则A偏大。,若由于某种原因(如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体密集处捕获等)造成b偏大,则A偏小。若在调查期间,调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出,也会造成估算中出现较大误差。 (2)样方法误差归纳 未做到“随机”取样。未找到“分布比较均匀”的地块,导致数量 “过密”或“过稀”。未对“多个”样方取平均值。,考点二种群数量的变化及应用,1.种群数量变化的研究方法 (1)研究方法:建构数学模型。 (2)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检验或修正。,2

11、.种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线,3.种群数量波动和下降 大多数种群数量总是在波动中;在不利的条件下,种群数量还会 急剧下降 ,甚至消亡。,4.影响种群数量变化的因素 (1)生物因素:种内关系(如种内斗争)和种间关系(如种间竞争、捕食等) (2)自然因素:气候、食物、天敌、传染病等 (3)人为因素:种植业、养殖业发展、砍伐森林、猎捕动物、环境污染,5.K值变动的示意图 (1)同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。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,生态系统会通过负反馈调节使种群数量回到一定范围内。,(2)当环境遭受破坏后,K值

12、会下降;当生物生存的环境得到改善时,K值会上升。,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( ),2.在相对稳定的生态系统中,种群数量在K值上下波动,主要是由气候、食物、天敌等因素调节的( ),3.不同种生物的K值各不相同,但同种生物的K值固定不变( ),4.种群数量变化不仅受外部因素的影响也受自身内部因素的影响 ( ),5.研究种群数量的变化有利于对有害动物的防治以及对野生生物资源的保护和利用( ),6.种群数量的变化就是种群数量的增长和波动( ),7.为有效防治蝗灾,应在种群数量为K/2时及时控制种群密度( ),8.一种物种引入新地区后,一定呈“J”型增长( ),9.对于“

13、S”型曲线,同一种群的K值是固定不变的,与环境因素无关 ( ),10.“J”型增长曲线的增长率是一定的,而增长速率逐渐增大( ),下图表示的是种群数量增长中的两个经典曲线,据图分析下列问题:,(1)图甲中b曲线的形成过程中出现环境阻力的时间为始终存在, 曲线a、b中更符合自然界的种群数量变化实际情况的是 b曲线。 (2)调查某地乌鸦连续20年的种群数量变化,如图乙所示,图中表示该种群数量是一年前种群数量的倍数,请思考: 前4年种群数量应为基本不变(增大/减小/基本不变),因为= 1 。,第9年调查乌鸦的年龄组成,最可能表现为稳定型,因为第10年时,种群的等于1,说明第10年种群数量与第9年相同

14、,因此第9年的年龄组成为稳定型。 图中第4年和第10年的乌鸦种群数量不相同(相同/不相同),图中显示第 10 年种群数量最小,因为在第4年到第10年间,1且恒定。,1.“J”型增长中和增长率的关系 种群“J”型增长的数学方程式模型:Nt=N0t,代表种群数量增长倍数,即某时段结束时种群数量为初始数量的倍数,而非增长率。 增长率=(末数-初数)/初数100%=(N0t+1-N0t)/N0t100%=(-1)100%。,如上图所示: (1)1时,增长率0,种群数量增加,如图中AB段(不包括B点)。 (2)=1时,增长率=0,种群数量稳定,如图中B、D点。 (3)1时,增长率0,种群数量下降。如图中

15、BD段(不包括B、D点)。 (4)种群的最大数量在B点,种群的最小数量在D点。,2.种群增长率和增长速率 (1)含义 增长率:单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数,即增长率=100%。 增长速率:单位时间内新增加的个体数(即种群数量增长曲线的斜率),即增长速率=一定时间内增长的数量/时间。 假设某一种群的数量在某一单位时间t(如一年)内,由初始数量N0增长到数量Nt,则该种群的增长率和增长速率的计算公式分别为:,增长率=(末数-初数)/初数100%=(Nt-N0)/N0100%(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)两种曲线的增长率

16、和增长速率,3.“S”型曲线中K值与K/2值的分析与应用 (1)K值与K/2值的分析 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;反之,K值会上升。,(2)K值与K/2值的应用,考向一考查种群数量变化的规律,1.如图表示种群在理想环境中和有环境阻力条件下的增长曲线,下列有关种群数量增长曲线的叙述,正确的是(D),A.图甲为“J”型增长,每年增加的个体数量始终不变 B.图乙为“S”型增长,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,解析 图甲曲线的斜率代表种群的增长速率(即单位时间内种群个体的增加数量),由题图曲线特征可

17、以看出,在不同的时间点,曲线的斜率不同,即种群的增长速率不同,故A项错误。图乙中G点时种群的数量不再变化,增长速率为0,故B项错误。防治蝗灾应该在D点之前进行,超过D点,蝗虫增长速率加快,灭虫效果差,故C项错误。渔业捕捞应该在超过K/2时进行,且每次捕捞后的剩余量应保持在E点左右,此时种群的增长速率最大,故D项正确。,2.图甲是某种初级消费者被引入某岛屿后的种群数量变化趋势;图乙是该种生物在某调查阶段种群数量变化的值随时间的变化曲线。据图判断下列说法,错误的是(D),A.分析图甲可知,该岛屿上该种生物的环境容纳量(K值)约为2 000只 B.种内斗争加剧和天敌的增多可能是18501865年间该

18、种生物的种群数量急剧减少的原因 C.分析图乙可知,该调查阶段中种群数量最多的年份是第10年时 D.图乙第15年时种群数量最少,可相当于图甲1880年的种群数量情况,解析 图乙第20年时种群数量最少,D错误。,类题通法 种群“S”型增长曲线的分析方法 (1)t1之前:种群数量小于K/2,由于资源和空间条件相对充裕,种群数量增,长较快,当种群数量为K/2时,出生率远大于死亡率,种群增长速率达到最大值。 (2)t1t2:由于资源和空间有限,当种群密度增大时,种内斗争加剧,种群增长速率下降。 (3)t2时:种群数量为K,达到最大,出生率等于死亡率。,考向二考查种群数量变化规律的应用 3.图1和图2表示

19、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(D) 图1图2,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,

20、D正确。,4.(2018山东临沂联考)图示种群在理想环境中呈“J”型增长,在有环境阻力条件下,呈“S”型增长,下列关于种群在某环境中数量增长曲线的叙述,正确的是(A),A.当种群数量达到e点对应的值后,种群数量增长率为0 B.种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后 C.图中阴影部分表示克服环境阻力生存下来的个体数量 D.cd段种群增长速率逐渐下降,出生率小于死亡率,解析 当种群数量达到e点对应的值后,即K值时种群数量基本不变,种群数量增长率为0;对于“S”型曲线而言,自始至终都有环境阻力存在,而不是在d点之后才出现;图中阴影部分表示环境阻力淘汰的个体;cd段种群增长速率逐渐下降,但数量仍在增多

21、,所以出生率大于死亡率。,归纳拓展,考点三探究培养液中酵母菌种群数量的变化(实验),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。,2.实验流程,3.实验注意事项及分析 (1)显微镜计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应遵偱“数上线不数下线,数左线不数右线”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)本实

22、验不需要设置对照实验,因不同时间取样已形成自身前后对照;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。,(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。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数,以每个小方格内含有45个酵母细胞为宜。 (5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。结果记录最好用记录表,如下:,血细胞计数板及相关计算 (1)血细胞计数板(如图所示),血细胞计数板有两种方格网,对于1625的方格网而言,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2516的方格网而言,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,如图所示。 (

23、2)计算方法 大方格长、宽均为1 mm,高度为0.1 mm(即规格为1 mm1 mm0.1 mm),则每个大方格的体积为0.1 mm3(10-4 mL)。1 mL培养液中细胞个数=400104稀释倍数。,1.某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验时,同样实验条件下分别在4支试管中进行培养(见表),均获得了“S”型增长曲线。根据实验结果判断,下列说法错误的是(B),A.4支试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长 B.4支试管内的种群同时达到K值 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开始下降,解析 在培养初期,酵母菌之间不因数量较多而存在生存斗争,酵母菌呈“J

24、”型增长,故A项正确;培养液的体积不同时,K值也不同,由于培养液体积不同,接种的微生物数不同,所以不能同时达到K值,故B项错误;试管与试管相比,试管中培养液体积少,酵母菌数量先达到K值,故C项正确;试管与试管中培养液体积相同,但试管内起始酵母菌数多,所以营养物质消耗快,其种群数量先下降,故D项正确。,2.某同学对培养液中酵母菌种群数量的变化实验进行了相关的操作,得到了如图所示的结果。在该实验中下列操作或结果分析科学的是 (C),A.培养酵母菌前,加热去除培养液中的溶解氧 B.用吸管从静置的锥形瓶中吸取一定量的培养液滴在血细胞计数板的中央进行计数 C.图中c点和d点相比,d点的生存环境更恶劣 D

25、.e点和f点种群数量相同,两点对应的出生率和死亡率均相同,解析 培养酵母菌时,不能去除培养液中的溶解氧,酵母菌初期进行有氧呼吸,繁殖速度快,A错误;吸取培养液前应先振荡,使培养液中的酵母菌分布均匀,B错误;随培养的进行,酵母菌产生的代谢废物增多,使酵母菌的生存环境恶化,不利于酵母菌的生长,C正确;f点与e点时对应的种群数量相同,但前者种群数量处于增长时期,即出生率大于死亡率,而后者则处于种群衰退时期,即出生率小于死亡率,D错误。,1.(2018课标,5,6分)种群密度是种群的数量特征之一。下列叙述错误的是(D) A.种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果 B.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量

26、的增长会受密度制约 C.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单位水体该鱼的产量有可能相同 D.培养瓶中细菌种群数量达到K值前,密度对其增长的制约逐渐减弱,真题再现 模拟预测,解析 自然界的资源和空间总是有限的,当种群密度增大时,种内斗争就会加剧,种群密度就会制约种群数量增长,A、B正确;当鱼塘中某种鱼的密度高于或低于最适密度时,单位水体该鱼的产量均会下降,即鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单位水体该鱼的产量有可能相同,C正确;培养瓶中细菌种群数量达到K值前,随种群密度的增加,密度对种群增长的制约作用逐渐增强,D错误。,2.(2017课标,5,6分)假设某草原上散养的某种家畜种群呈S型增长,该种群的增长率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种家畜,则应在种群