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第31课时种群的特征和数量的变化,一、种群的概念及其数量特征判一判1种群既是繁殖的基本单位又是进化的基本单位()【答案】2同一个池塘中全部鲤鱼和一个房间内全部蟑螂都是一个种群()【答案】【解析】蟑螂和蛇一样都是集体名词，不是一个物种。,3出生率和死亡率及迁入率和迁出率都直接影响种群密度的改变()【答案】4年龄组成和性别比例能预测种群数量未来的变化趋势()【答案】【解析】性别比例不是预测依据。5种群在空间分布上只有均匀分布和随机分布()【答案】【解析】还包括集群分布。,6同一物种可形成多个种群，一个种群内的个体一定属于同一物种()【答案】71000个人的村庄一年出生10个小孩，则出生率为10/(100010)100%0.99%()【答案】【解析】10/1000100%1%。,8橡树种子常在母树附近形成集群是空间特征，由于薇甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于数量特征()【答案】9动物种群密度都不能用样方法，因为动物能活动，只有植物能用此方法()【答案】【解析】活动能力弱、活动范围小的动物也可用样方法。名师点拨适合用样方法进行种群密度调查的并不是只有植物，动物的虫卵、活动能力弱的蚯蚓、蝗虫的幼虫、跳蝻及蚜虫等都可采用该方法。,食物和空间,敌害,一定,的倍数,NtN0t,J,K,有限的,加剧,增加,降低,上升,相等,趋于,稳定,环境容纳量,种群最大数量,K/2,K/2,练一练下图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长速率随时间变化的曲线，下列叙述正确的是()A在t0t2时间内，种群数量呈“J”型增长B若在t2时种群的数量为K，则在t1时种群的数量为K/2C捕获该鱼的最佳时期为t2时D在t1t2时间内，该鱼的种群数量呈下降趋势【答案】B,【解析】将增长速率曲线转换成种群数量与时间的关系，应为“S”型增长，从t0t2种群数量一直增长，且捕捞最佳时期为t1即K/2时。,出生率和死亡率,迁入率和迁出率,性别比例,寄生,食物和天敌,防治,保护和利用,拯救和恢复,想一想合理使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞的原因？_【答案】让更多幼小的个体逃脱，得到生长和繁殖的机会，以便维持良好的年龄组成，有利于种群数量的恢复。,1教材第61页探究用样方法调查种群密度时选样方的原则、计算公式及适用范围。2教材第63页思考与讨论及小字部分：种群的空间特征。3教材第65页数学模型构建。4教材第67页中间一段“K”值的定义和思考与讨论中家鼠的控制措施。5教材第68页探究酵母菌种群数量变化实验关注7个讨论问题。6教材第69页练习一基础题中2。,【答案】种群密度增长稳定衰退出生率死亡率JS,【典例引领】1(2015陕西师大附中模拟)请回答下列有关种群的问题。(1)估算草原上野兔的种群密度，最常用的调查方法是_。,考点95识图析图能力提升种群数量特征之间的关系分析,(2)用“样方法”调查蒲公英种群密度的过程是()选取一个该种群分布比较均匀的长方形地块，将该地按照长度画成10等份，在每份的中央划一个大小为1m2的样方选取一个该种群分布比较密集的长方形地块，将该地按照长度画成10等份，在每份的中央划一个大小不同的样方计数每个样方内该种群数量，取其最大值作为种群密度的估计值计数每个样方内该种群数量，取其平均值作为该种群密度的估计值A.B.C.D.,(3)调查小组对某地的5种植物进行了连续6年的密度调查，调查结果如下表所示(单位：株/m2)。如果AE5种植物中有一种属于入侵物种，则该入侵物种最可能是_；调查期间，该地区曾经遭受特大干旱，这最可能是发生在_年。,(4)下面图1和图2是从不同角度对上表中植物C种群数量变化的分析，图中的b、e点都表示该种群数量已经达到了_。图1中a点和图2中的_点对应，此时种群年龄组成最可能是_。【答案】(1)标志重捕法(2)B(3)C2007(4)环境容纳量(或K值)d增长型,【解析】(1)对于像野兔这样活动能力强、活动范围大的动物，一般用标志重捕法调查其种群密度。(2)调查蒲公英种群密度一般是用样方法，应随机取样；统计各样方的数据，应取其平均值。(3)AE5种植物中，植物C持续快速增长，呈“J”型增长之势，可能为入侵物种。在2007年，除C以外的其他物种都较上一年明显减少，可能是遭受特大干旱的影响。(4)b点种群数量达到最大，e点出生率死亡率，表示该种群数量已经达到了K值。图1中的a点种群数量为K/2，种群增长速率最大，与图2中的d点相对应，此时其年龄最可能是增长型。,排雷(1)城市人口的剧增是迁入率迁出率造成的。(2)中国人口的增长是出生率死亡率造成的，不能单纯说是出生率高造成的。(3)计划生育政策是控制出生率，使增长率下降。(4)利用性外激素诱捕雄蛾是改变性别比例来降低出生率。(5)将性外激素释放到田地里，干扰雌雄蛾正常交尾是降低出生率。(6)性别比例中，多于的如蚂蚁等；多于的如人工控制的种群牛、鸡等。,【考点剖析】1各数量特征之间的关系(1)图解,(2)析图种群密度是种群最基本的数量特征。出生率和死亡率以及迁入率和迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，但是能够用来预测和影响种群密度的变化趋势。除图中影响因素外，气候、天敌、传染病等都影响种群密度的改变。,2种群年龄组成图形解读(1)模式图图示,析图提醒年龄组成为稳定型的种群，种群数量不一定保持稳定，因为出生率和死亡率不完全取决于年龄组成，还与气候、食物、天敌等有关，譬如遇到剧烈的气候变化，可使种群数量急剧减少。此外，种群数量还与迁入率、迁出率直接相关。,(2)曲线图图示析图图甲幼年个体多，老年个体少，出生率死亡率，种群数量增加，属增长型；而图乙相反，应为衰退型。,(3)统计图图示下图A、B为两个国家人口的年龄组成图，纵轴示年龄，横轴示各年龄段人口占总人口的百分比。,析图a男女比例在各个年龄段接近11。bA国家各个年龄段比例适中，应为稳定型。cB国家幼年个体特别多，老年个体少，应为增长型。dB国家若需要控制人口，则最有效的措施是计划生育，而且几十年后可能面临老龄化问题。,(4)柱形图图示析图图A中幼年个体少，老年个体多，为衰退型。图B中幼年个体多，老年个体少，为增长型。图C中各年龄段比例适中，应为稳定型。,【对位训练】1(2015北京西城区高三期末)下列关于种群特征的叙述中，不正确的是()A种群的性别比例在一定程度上影响种群的出生率B种群密度预示着种群数量的未来变化趋势C出生率和死亡率是决定种群数量的直接因素D进行种群密度的调查有利于合理利用生物资源【答案】B,【解析】种群的性别比例在一定程度上影响种群的出生率；种群密度反映了种群在一定时期的数量，但不能反映种群数量的变化趋势，年龄结构预示着种群数量的未来变化趋势；出生率和死亡率及迁入率和迁出率是决定种群数量和种群密度的直接因素；进行种群密度的调查可以对农林灾害进行监测和预报、对渔业捕捞强度进行确定等，有利于合理利用生物资源。,【典例引领】2.下列关于“J”型曲线和“S”型曲线的相关叙述不正确的是()A.呈“J”型曲线增长的种群不受环境的影响，而呈“S”型曲线增长的种群受环境的影响B.呈“J”型曲线增长的种群其增长速率不断增大，而呈“S”型曲线增长的种群的增长速率有最大值,考点96坐标曲线解读能力提升“J”型和“S”型增长曲线的分析,C.呈“J”型曲线增长的种群无K值，而呈“S”型曲线增长的种群有K值D.呈“J”型曲线增长的种群增长过程中没有环境阻力，而呈“S”型曲线增长的种群在增长过程中有较大的环境阻力【答案】A,【解析】呈“J”型和“S”型曲线增大的种群都受环境的影响；在呈“J”型曲线增长的种群中，增长速率是逐渐增大的；而在“S”型增长曲线中，增长速率是该曲线上某点的切线的斜率，斜率越大，增长速率就越大，且在K/2时斜率最大，之后增大变慢，增长速率逐渐减小，在到达K值后，增长速率为0，“J”型曲线增长过程没有环境阻力。,排雷(1)“S”型曲线的开始部分并非“J”型曲线。“J”型曲线自始至终都保持指数式增长，其增长率不变而增长速率持续增加，而“S”型曲线自始至终具有环境阻力，其增长率持续减小，而增长速率先增大后减小。所以绝不能认为“S”型曲线的开始部分是“J”型曲线。(2)对家鼠等有害动物的控制，应通过清扫卫生、做好粮食贮存、饲养天敌等来降低其环境容纳量(K值)。(3)大熊猫栖息地遭到破坏后，由于食物减少和活动范围缩小，其K值变小，因此，建立自然保护区，改善栖息环境，提高K值，是保护大熊猫的根本措施。(4)生产上捕获生物资源，要保证捕捞或利用后，生物种群数量不低于K/2。但杀虫效果最好的时期在潜伏期。,【考点剖析】1种群增长的“J”型曲线(1)前提条件(判断依据)若出现以下五种情况即可判断为“J”型曲线理想条件下；实验室条件下；食物和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等几个条件同时满足；外来物种入侵早期阶段；无环境阻力状况。(2)公式：NtN0t(N0为该种群的起始数量，t为时间，表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。若1，种群密度增大，为增长型种群；若1，种群密度减小，为衰退型种群；若1，数量不变，为稳定型种群)。,2种群增长的“S”型曲线(1)达到K值不再增加的原因：资源和空间有限，当种群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量增加，导致出生率下降，死亡率上升，最终达到平衡。(2)曲线及解读曲线1,(3)K值含义：即环境容纳量，是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。种群数量达到最大值(K值)以后保持稳定。,3K值与K/2在实践中的应用,4.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，K值会在平均值附近上下波动；当种群偏离平均值的时候，会通过负反馈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。,5种群增长的两种曲线比较阴影部分代表环境阻力，也可表示达尔文自然选择学说中被淘汰的部分。,【对位训练】2(2015惠州高三调研)在资源和空间有限的条件下，种群数量呈“S”型增长。下图是某藻类在不同环境温度下的种群增长曲线，下列有关叙述不正确的是(),A环境容纳量随环境温度不同而改变B19.8条件下环境容纳量最小C24.8条件下第5天左右的种群增长速率最大D33.6条件下种群数量将维持在K值恒定不变【答案】D,【解析】由图可以看出，在温度不同的情况下，该藻类的个体数最大值不同，所以环境容纳量随环境温度不同而改变，A正确；在三条曲线中，19.8条件下环境中所容纳的最大个体数是最小的，所以在19.8条件下环境容纳量最小，B正确；曲线斜率表示种群的增长率，由图中曲线可以看出，24.8条件下第五天时的曲线斜率是最大的，也就是此时种群的增长率是最大的，C正确；K值是环境的最大容纳量，会随环境变化而变化而不是恒定不变的，D错误。,1样方法：样方的获取随机取样(等距取样法或五点取样法)；样方的大小具体情况具体分析；样方的数量不能太少，计算时应去掉特别悬殊的数据，并求样方种群密度的平均值。2标志重捕法：保持相对稳定不能有大的迁入、迁出、出生和死亡；标志物不能过于醒目，不能影响标志对象的正常生理活动，不易脱落。3显微计数法：计算时不要忘记稀释倍数的计算。,不同生物种群密度调查方法,【典例】种群密度的取样调查对于不同种类的生物采用的方法存在着差异。,(3)细菌显微记数法。每单位面积上平均有50个细菌，放在显微镜下观察，在液体中培养4h后稀释10倍，与以前相同的条件下再在显微镜下观察，这次观察到每单位面积上平均有80个细菌。则细菌细胞分裂的平均时间为_小时。(4)昆虫去除取样法。对于某些隔离带的稳定种群，可以通过连续捕捉一定次数，根据捕获量的减小来估计种群大小。由于每次捕获后不放回，理论上种群数量应当越来越小，因此，我们把每次捕获数加到前面所捕获的总数上，得到捕获积累数，以推算种群数量。以捕获积累数为X轴，每次捕获数为Y轴，根据数据描点作直线向右延伸与X轴的交点即为种群估计数。假如在某块田地(120平方米)里连续捕虫8次，得到下表数据：,依数据可得出该昆虫种群平均密度大约是_只每平方米。如果你捕获到的昆虫数并不是递减的，请分析发生这种情况的可能原因_。【答案】(1)8株(2)3200尾(3)1(4)3可能有外来昆虫的迁入,【典例】某生态系统中生活着多种植食性动物，其中某一植食性动物种群个体数量的变化如图所示。若不考虑该系统内生物个体的迁入与迁出，下列关于该种群个体数量变化的叙述，错误的是(),对两种种群增长曲线分析不到位,A若a点时环境因素发生变化，但食物量不变，则a点以后个体数量变化不符合“S”型增长B若该种群出生率提高，个体数量的增加也不会大幅超过b点C天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降，下降趋势与bc段相似D年龄组成变动会导致该种群个体数量发生波动，波动趋势与cd段相似【答案】A,【解析】a点时，若环境因素发生变化，可影响种群的个体数量，但种群个体数量的变化仍符合“S”型增长。若该种群出生率提高，则因存在生存斗争，死亡率也将会随之升高，故种群个体数量不会大幅超过b点。天敌的大量捕食会使种群个体数量减少，下降趋势与bc段相似。年龄组成变动会使种群个体数量发生变动，但无论增加还是减少，其种群个体数量始终会在K值上下波动，变化过程与cd段相似。,错因分析在分析“J”型、“S”型曲线时要考虑环境因素，分析数学模型时要理解每个字母代表的含义。,纠错笔记(1)种群数量变化曲线与增长速率曲线不同：把握种群的数量增长方式时，要从增长条件、增长率变化、有无K值等几个方面进行把握。“J”型增长是在一种理想条件下形成的，自然界中的“J”型增长往往是短时期的，如一个物种迁入一个新的环境后的短期内的增长。大多数种群的数量增长呈“S”型增长。,(2)“增长率”是否就是曲线的斜率：增长率是单位时间内增长的个体数/初始个体数，增长速率是单位时间内增长的个体数/时间。其实，在种群增长曲线中，增长率并不等于曲线的斜率，只有增长速率才等于曲线的斜率。“J”型增长曲线的增长率不变，但其增长速率(等于曲线的斜率)却逐渐增大。“S”型增长曲线的种群增长率先不变后下降，其增长速率(相当于曲线斜率)是先增后减。,(3)“S”型增长曲线的开始部分是不是“J”型增长曲线答案是否定的，这个问题可以从两个方面来理解：“S”型增长曲线的种群增长率是先不变后下降，而“J”型增长曲线的种群增长率始终保持不变。“J”型增长曲线是一种理想条件下的种群数量增长曲线，如有些种群迁入一个食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害的理想环境，迁入后种群数量马上就会呈指数形式增长，不存在适应过程；而“S”型增长曲线的前段是种群对新环境的一个适应阶段，始终存在环境阻力。,1利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，该害虫的种群密度将明显减少，该种群密度下降是因为()A雄性个体数量的减少使雌虫生殖能力下降B成年个体大量迁出使幼年个体数量比例减小C受人工合成的性引诱剂影响，雌性个体也减少D种群的性别比例失调使种群的出生率下降【答案】D,题组一种群的特征,【解析】影响种群密度的直接因素是出生率和死亡率。性引诱剂诱杀雄性个体，导致种群中性别比例严重失调，从而影响出生率，使种群的密度下降。,2如图为某地一个生物种群的年龄组成曲线图。如果有一外来物种入侵，并以该种群的幼体为食，这将使该种群的年龄组成发生变化。则这种变化为()【答案】A,3(2015太原模拟)有关种群的说法不正确的是()A稻田中秧苗的均匀分布有利于产量提升B通常自然界中的种群增长曲线呈“S”型，达到K值时种群数量往往表现出明显上下波动，因此K值总是固定不变的C池塘养鱼过程中为保持鲫鱼种群的增长需持续投放饲料等D预测一个国家或地区人口数量未来动态的信息主要来自现有居住人口的年龄组成【答案】B,4(2015吉林市高三期末)下列关于标志重捕法叙述错误的是()A标志个体与未标志个体在重捕时被捕的概率要相等B标志物易脱落会导致调查结果偏大C适用于体型较大，活动范围广，运动能力弱的生物D标志物不能过分醒目【答案】C,题组二种群密度的调查,【解析】标志重捕法的注意事项：选择的区域必须随机，不能有太多的主观选择；对生物的标记不能对其正常生命活动及其行为产生任何干扰；标记不会在短时间内损坏，也不会对此生物再次被捕捉产生任何影响；重捕的空间与方法必须同上次一样；标记个体与自然个体的混合所需时间需要正确估计；对生物的标记不能对它的捕食者有吸引性；标志个体与未标志个体在重捕时被捕的概率要相等。,5在生态学研究中，下列方法与研究目的不相符的是()A给海龟安装示踪器调查其洄游路线B给大雁佩戴标志环调查其迁徙路线C用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系D用标志重捕法调查达乌尔黄鼠的丰富度【答案】D【解析】达乌尔黄鼠是一个种群，用标志重捕法可调查该种群的密度；采用给海龟安装示踪器、给大雁佩戴标志环的方法，可对其移动路线进行调查；样方法研究的对象为相对固定的生物，如固着在岩礁上的贝类。,6某同学拟调查一个面积为100hm2草地上某种双子叶草本植物的种群密度，设计了四个调查方案，其中最可行的是()A计数该草地上该种植物的全部个体数目B设置1个1m2样方，计数样方中该种植物的个体数目C随机设置1m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目D在该种植物密集处设置1m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目【答案】C,7(2014大连双基测试)如图表示三种可能的人口数量增长曲线，有关分析错误的是(),A按生态学原理，世界人口增长应该表现为曲线aB若地球环境对人类种群的容纳量(K)为110亿，则全球最适合人口数量为55亿C资源或空间有限是曲线b与曲线a产生差别的主要原因D如果环境条件恶化下去，人口增长趋势将表现为曲线c【答案】A,8(2015广东四校联考)种群密度能够明显影响布氏田鼠的内分泌水平且种群密度高会抑制种群的增长，为确定种群密度是否对高原鼠兔的内分泌和种群数量变化造成同样影响，某研究团队进行了专门研究。实验简要过程如下：取地形特征和植被类型基本一致两样地(距约30km)，样地1高原鼠兔繁殖初期密度为35只/hm2，样地2密度繁殖初期高原鼠兔为12只/hm2。在高原鼠兔的不同繁殖时期各样地内_，从其颈部取血4ml进行皮质酮水平的测定。,题组三种群数量变化及影响因素,根据实验结果回答下列问题：(1)请补充实验简要过程空白处：_。(2)样地1和样地3的高原鼠兔_(填“是”或“不是”)同一种群，原因是_。(3)为实验需要，另增加面积为10hm2的样地3，在繁殖初期首次捕获高原鼠兔26只，全部做好标记，适当时间间隔后再次捕获到17只，其中2只带有标记，则该样地密度约为_(取整数)，样地3对应图中的曲线为_，增加样地3的目的是_。,(4)机体对有害刺激表现之一为皮质酮分泌增加，以启动逃走或搏斗，可推测皮质酮对细胞代谢具有_作用。但研究发现需急性刺激高原鼠兔3分钟后，其皮质酮水平才显著上升，则在研究中，高原鼠兔从被抓获到取血整个过程需_，以免影响实验结果。(5)根据以上研究可得出的结论有_。,【答案】(1)随机捕捉高原鼠兔若干只(2)不是两样地高原鼠兔存在地理隔离(3)22只/hm2b增加密度梯度(4)促进在3分钟内完成(5)在当前种群密度范围内，密度高不会抑制高原鼠兔种群增长，种群密度对内分泌水平没有明显影响；种群密度对内分泌和种群数量变化的影响存在种间差异。,
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