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种群的特征和数量变化
种群和群落
第1讲__种群的特征和数量变化
[考纲导学] 1.种群的特征(Ⅰ) 2.种群的数量变化(Ⅱ)
3.实验:
探究培养液中酵母菌数量的动态变化
知识梳理|夯实高考双基
回扣教材
一、种群的特征
1.调查种群密度的方法
(1)样方法
(2)标志重捕法
①适用范围:
活动能力强、活动范围大的动物。
②计算公式:
N=M×n/m(N为种群数量,M为标记个体数,n为第一次捕捉并标记数量,m为重捕个体中被标记个体数)。
2.出生率和死亡率、迁入率和迁出率
3.年龄组成和性别比例
种群中雌雄个体数目的比例
4.种群的空间特征
二、种群的数量变化
1.研究方法:
构建数学模型。
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。
2.种群数量增长的两种类型
(1)A图为“J”型曲线。
①产生原因:
食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。
②曲线特点:
种群的数量每年以一定的倍数增长。
③数学模型:
Nt=N0λt(N0为该种群的起始数量,t为时间,Nt为t年后该种群的数量,λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数)。
(2)B图为“S”型曲线。
①产生原因:
受环境条件,如空间、食物、天敌等的制约。
②曲线特点:
种群数量达到环境容纳量(即K值)后,将停止增长。
③决定因素:
出生率和死亡率、迁出率和迁入率。
④影响因素
基础自测
1.判断
(1)一片草地上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群。
(√)
(2)可以用标志重捕法调查老房屋中壁虎的种群密度。
(√)
(3)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昆虫也适用。
(√)
(4)种群数量增加,种群密度一定增加。
(×)
(5)种群数量的变化也就是指种群数量的增长和波动。
(×)
(6)对于“S”型曲线,同一种群的K值是固定不变的,与环境因素无关。
(×)
(7)研究种群数量的变化有利于对有害动物进行防治以及对野生生物资源加以保护和利用。
(√)
(8)在K/2时控制有害动物最有效。
(×)
2.填写种群年龄组成的类型示意图
(1)写出图中各年龄组成的类型。
A:
________,B:
________,C:
________。
(2)根据图示,将各年龄组成类型、特点及种群密度的变化趋势用线连起来。
【答案】
(1)增长型 稳定型 衰退型
(2)A—③—a B—②—c C—①—b
网络记忆
重点突破|领悟高考方向
重点1 种群的特征及种群密度的调查方法
[典例导悟1]
(优质试题·全国卷Ⅰ节选)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。
年龄
0+
1+
2+
3+
4+
5+
6+
7+
8+
9+
10+
11+
≥12
个体数
92
187
121
70
69
62
63
72
64
55
42
39
264
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。
【解析】
(1)种群的年龄结构包括增长型、衰退型和稳定型三种类型。
从表格中的数据可知,幼年个体数为92+187+121=400,成年个体数为70+69+62+63+72+64=400,老年个体数为55+42+39+264=400,所以三个年龄段的个体数比例为1∶1∶1,则该种群的年龄结构为稳定型,该鱼种群数量将保持相对稳定。
(2)标志重捕法常用于调查活动能力强、活动范围广的动物的种群密度。
【答案】
(1)增长型、衰退型、稳定型 1∶1∶1 保持稳定
(2)活动能力
[考点精讲]
1.种群各数量特征之间的关系
(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(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.有关种群特征的实际应用归纳
(1)城市人口的剧增——迁入率>迁出率造成的。
(2)中国人口的增长——出生率>死亡率造成的,不能单纯说是出生率高造成的。
(3)计划生育政策——控制出生率,使增长率下降。
(4)利用性外激素诱捕雄蛾——通过改变性别比例来降低出生率。
(5)将性外激素释放到大田里,通过干扰雌雄蛾正常交尾——降低出生率。
3.种群密度的调查方法
样方法
标志重捕法
适用对象
植物或活动范围小的动物,如蚯蚓、蚜虫、虫卵等
活动能力强、活动范围大的动物
调查程序
确定调查对象
↓
选取样方
↓
计数
↓
计算种群密度(取平均值)
确定调查对象
↓
捕获并标记(数量为N1)
↓
重捕、计数
↓
计算种群密度(
=
)
注意事项
①随机取样
②样方大小适中
③样方数量不宜太少
④宜选取双子叶植物
①调查时没有迁入和迁出、出生和死亡
②标志物不能过于醒目,不能影响标志对象正常的生命活动,且不易脱落
[命题视角]
视角1 种群的特征及相互的关系
1.如图是有关种群特征的概念图,有关分析错误的是( )
A.①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②③
C.预测种群数量变化的主要依据是④
D.利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫,破坏了⑤
【答案】 B
[心有灵犀]走出2个误区
误区1:
误认为增长率下降,种群的年龄组成即为衰退型,点拨:
增长率=出生率-死亡率,增长率大于0,种群的数量就增长,因此增长率下降但不到零时,种群的数量是增长的。
误区2:
误认为种群数量=种群密度
点拨:
种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数,强调“单位面积或单位体积”。
视角2 种群密度的调查
2.(优质试题·新课标全国卷Ⅰ)某农场面积约140hm2,农场丰富的植物资源为黑线姬鼠提供了良好的生存条件,鼠大量繁殖吸引鹰前来捕食。
某研究小组采用标志重捕法调查该农场黑线姬鼠的种群密度,第一次捕获了100只,标记后全部放掉,第二次捕获了280只,发现其中有2只带有标记。
下列叙述错误的是
( )
A.鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度
B.该农场黑线姬鼠的种群密度约为100只/hm2
C.黑线姬鼠种群数量下降说明该农场群落的丰富度下降
D.植物→鼠→鹰这条食物链中,第三营养级含能量最少
【解析】 根据题干提供的信息,联系种群密度的计算方法及能量流动的特点,逐项进行解答。
鹰是黑线姬鼠的天敌,鹰的迁入率增加,会引起黑线姬鼠种群密度下降,A项正确。
该农场黑线姬鼠的种群密度为280×100÷2÷140=100只/hm2,B项正确。
物种丰富度是指群落中物种数目的多少,与种群中个体的数量无关,C项错误。
能量在传递过程中逐级递减,营养级越高的生物,含有的能量越少,D项正确。
【答案】 C
[心有灵犀]
标志重捕法调查种群密度时,若标志物脱落,计算出的数值大于实际值。
我们设种群数量为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
因为标志物脱落,所以b偏小了,故A是偏大的。
重点2 种群数量的变化模型
[典例导悟2]
种群在理想环境中呈“J”型曲线增长(如图中甲曲线);在有环境阻力条件下呈“S”型曲线增长(如图中乙曲线)。
下列有关种群增长曲线的叙述,正确的是( )
A.若乙表示草履虫种群增长曲线,当种群数量达到e点后,增长速率为0
B.种群中出现环境阻力是在d点之后
C.若乙表示蝗虫种群增长曲线,则对害虫的防治应在c点之后
D.K值是环境的最大容纳量,不随环境的变化而改变
【解析】 当种群数量达到最大值时,基本稳定,此时增长速率为0;环境阻力自始至终都存在,随着资源的枯竭,环境阻力将随着种群数量的增长而增加,种群增长速率逐渐缓慢下降,直到停止增长;对害虫的防治应在害虫个体数到达K/2以前进行;环境的最大容纳量随环境的变化而变化。
【答案】 A
[考点精讲]
1.种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线比较
项目
“J”型曲线
“S”型曲线
前提
条件
理想状态:
①食物和空间条件充裕;②气候适宜;③没有敌害;④无迁入、迁出
①食物、空间有限;②不断变化的自然条件;③有种内斗争和种间竞争
增长
模型
种群
增长
(速)率
K值
有无
无K值
有K值
联系
两种增长曲线的差异主要是环境阻力不同,对种群数量增长的影响不同。
因而有以下关系:
“J”型增长
“S”型增长
环境阻力按自然选择学说表现为在生存斗争中被淘汰的个体数
2.K值与K/2值的分析与应用
(1)K值与K/2值的分析
(2)K值与K/2值的应用
[命题视角]
视角1 种群数量变化模型分析
3.如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K1
D.第4阶段后,种群数量也可能迅速减少
【答案】 C
[心有灵犀]
K值变动曲线解读
(1)同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。
①在环境不遭受破坏的情况下,K值会在平均值附近上下波动。
②当种群偏离平均值的时候,会通过负反馈调节机制使种群密度回到一定范围内。
(2)环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。
视角2 种群数量增长类型的应用
4.如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( )
A.为有效防治蝗灾,应在a点之前及时控制种群密度
B.a~b段,该种群的增长率与种群密度之间呈正相关
C.利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现
D.控制种群数量在d~e水平,有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性
【答案】 B
重点3 探究培养液中的酵母菌数量的动态变化(实验)
[典例导悟3]
下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作,正确的是
( )
①培养酵母菌时,必须去除培养液中的溶解氧 ②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 ③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 ④在血细胞计数板中央滴一滴培养液,盖上盖玻片,并用滤纸吸去边缘多余培养液 ⑤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
⑥计数时,压在小方格界线上的酵母菌应计相邻两边及其顶角 ⑦早期培养不需取样,培养后期每天取样一次
A.①②③④⑥ B.②③④⑥⑦
C.①②③⑥D.②③⑤⑥
【解析】 ①培养酵母菌时,不要去除培养液中的溶解氧;④中不是先在血细胞计数板中央滴培养液,再盖上盖玻片,应该是盖上盖玻片之后再滴培养液;⑦早期培养也要取样
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- 种群 特征 和数 变化
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