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第九单元生物与环境,第二十七讲种群的特征和数量变化,1种群的数量特征包括种群密度、年龄组成、性别比例、出生率与死亡率及迁入与迁出，种群密度是种群最基本的数量特征。2出生率和死亡率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，但能够预测和影响种群密度的变化趋势。3调查种群密度时，样方法适用于植物和活动范围小的动物，取样关键是随机取样；标志重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物。,4标志重捕法调查种群密度时，需没有迁入和迁出、出生和死亡，标志物不能过于醒目，不能影响标志对象正常的生命活动。5在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害的理想状态下种群呈“J”型增长曲线；在资源和空间条件有限，随种群密度增大，种内斗争加剧，天敌数量增多的条件下种群呈“S”型增长曲线。6在自然状态下，种群数量呈“S”型增长，当种群数量达环境容纳量的一半时种群增长速率最大，再生能力最强，K/2值处为黄金开发点，维持被开发资源的种群数量在K/2值处，可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”，从而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。,基础回扣一、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(1)种群密度：种群在单位空间内的个体数量，是种群最基本的特征。调查种群密度的常见方法有和_。,数量,样方法,标志重捕法,(2)出生率和死亡率：在单位时间内新产生或死亡的个体数占该种群个体总数的比率。出生率减去死亡率为种群自然增长率。(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率。(4)年龄组成：一个种群中各年龄期个体数目的比例；可分为型、型和型；对于数量的变化趋势具有重要意义。(5)性别比例：指种群中雌雄个体的数目比例。,增长,稳定,衰退,预测种群,3种群各数量特征及其之间的关系,4种群的空间特征(1)概念：组成种群的个体，在其生活空间中的_或。(2)类型：分布，如田野中某种杂草的空间分布；_分布，如稻田中水稻的空间分布；分布，如瓢虫的空间分布。解惑种群密度是种群最基本的数量特征。年龄组成通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度和种群数量。性别比例只影响出生率。,位置状态,布局,随机,均匀,集群,优化落实考查一种群的特征1判一判(1)种群密度越大，种群数量就越多()(2)用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系()提示固着在岩礁上的贝类活动范围小，可以用样方法研究它们的种群关系。,(3)调查动物种群密度只能用标志重捕法()(4)出生率、死亡率及迁入率和迁出率都直接影响种群数量的变化()提示种群的各个特征对种群的数量变动都有一定的作用，但种群密度、性别比例、年龄组成这三者只是在一定程度上影响种群的个体数量或者对种群的未来发展有一定的作用，而出生率、死亡率及迁入率、迁出率则是直接影响种群个体数量的多少，对种群的个体数量变动起决定作用。,(5)年龄组成和性别比例能预测种群数量未来发展变化趋势()(6)1000个人的村庄一年出生10个小孩，则出生率为10/(100010)100%0.99%()提示出生率为10/1000100%1%(7)某同学拟调查一个面积为100hm2的草地上某种双子叶草本植物的种群密度，可设计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的方案(),(8)两个池塘中的鲤鱼应属一个种群()(9)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()提示集群分布属于种群的空间特征，死亡率属于种群的数量特征。,增长,下降,食物和空间,NtNot,保持不变,资源和空间,增大后减小,又称环境容纳量,考查二种群数量的变化2判一判(1)气候、食物、天敌、传染病等都是影响种群数量变化的外界因素()提示影响种群数量变化的外界因素主要是种群生存所需的资源和空间，还受气候、天敌和传染病等因素的影响。(2)种群数量的变化也就是指种群数量的增长和波动()提示种群数量的变化除了增长和波动外，也会下降，甚至消亡。,(3)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()提示研究种群数量变化在野生生物资源的合理利用和保护、害虫的防治等方面有重要意义。(4)培养液中酵母菌的种群数量在培养早期呈“J”型增长()(5)不同种生物K值各不相同，但同种生物的K值固定不变(),(6)城市人口增长的决定因素是出生率和死亡率()(7)种群在空间分布上只有均匀分布和随机分布()(8)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()提示种群的K值即环境容纳量，是某一特定环境下的种群最大数量，环境改变，环境容纳量即随之改变。,2种群数量特征的分析,年龄组成,性别比例：如种群中，则种群密度增长快；如种群中，则种群密度相对稳定；如种群中1时，种群密度增大；1时，种群密度保持稳定；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思路点拨4个试管内的一开始种群密度最大的是，因此达到K值所需时间最短；种群密度最小的是，因此达到K值所需时间最长。,解析当种群迁入一个新环境时，若环境条件适宜生存，由于起初种群数量不多，环境条件(食物、空间)优越，天敌少，环境阻力小，种群表现出增长速率加快。一段时间后，种群数量增多，环境阻力使种群增长速率减缓，种群表现为“S”型增长，在K/2时4个试管内的种群数量增长最快。K值指的是环境容纳量，到达K值的时间与环境阻力的大小呈正相关，因此4个试管内的种群达到K值的时间不同，号试管内的环境阻力最大，因此最先达到K值并积累有毒物质，导致种群数量最先开始下降，所以4个试管内的种群达到K值所用的时间。答案B,易错辨析K值是随环境变化而变化的。当环境遭受破坏时，K值会下降；当生存环境改善后，K值会上升。,考情一种群数量特征1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2hm2(1hm210000m2)，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下表：,以下是某同学对数据的分析结果，你认为正确的是()A此调查方法可以用来调查土壤中小动物物种的丰富度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72D该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2,解析因土壤中小动物具有较强的活动能力，且身体微小，因而对其丰富度的调查一般采用取样器取样法；标志重捕法理论计算公式NN1N2/N0，田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，即N0值减小，N值会增大；通过两次捕获情况，不能确定该田鼠种群的性别比例(捕获次数过少，偶然性较大)；该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2。答案D,2(2013新课标卷)某农场面积为140hm2，农场丰富的植物资源为黑线姬鼠提供了很好的生存条件，鼠大量繁殖吸引鹰来捕食，某研究小组采用标志重捕法来研究黑线姬鼠的种群密度，第一次捕获100只，标记后全部放掉，第二次捕获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/hm2C黑线姬鼠种群数量下降说明农场群落的丰富度下降D植物鼠鹰这条食物链，第三营养级含能量少,解析对生态学部分种群、群落和生态系统的考查。涉及到种群密度调查，群落中生物数量变化规律，群落丰富度的概念，营养结构和能量传递的问题。重点是种群数量与群落丰富度两个概念的区别，种群密度突出单位空间内某种生物的个体数量，群落的丰富度包含两方面的含义：一是群落内物种的数量，二是全部生物个体的总数量。所以群落中一种生物数量的下降未必说明群落的丰富度的下降。(群落的生物丰富度与群落的物种丰富度应为不同的概念)答案C,考情二种群的数量变化3下图表示一个生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线，有关叙述正确的是(),At2t3时间内甲种群出生率小于死亡率Bt3t5时间内甲、乙两种群的年龄组成不同Ct3时甲种群的密度最小，t4时乙种群的密度最大D若乙种群为某种害虫，则在t4时防治的效果最佳解析甲种群的增长速率在t2t3时间内大于0，故此时段甲种群的出生率大于死亡率；t3t5时间内乙种群数量一直增多，年龄组成为增长型，t3时，甲种群增长速率为0，种群数量保持稳定，年龄组成为稳定型，t3后甲种群的出生率小于死亡率，变成衰退型；甲种群密度最大应在t3时，乙种群密度最大应在t5时；若乙种群为某种害虫，则在t4之前就应防治。答案B,4(2015皖南联考)下图表示将绵羊引入某个岛屿后的数量变化情况，对此叙述正确的是(),A绵羊种群的数量增长到一定程度，就保持恒定不变B绵羊数量达到K/2时，绵羊的出生率最大，增长速率最快C种群数量不可能无限增长，这是生态系统具有一定的自我调节能力的体现D绵羊数量达到K时，种群的年龄组成为衰退型,解析种群的数量达到K值后，即在一定范围内上下波动，A错误；增长速率的大小决定于出生率和死亡率的差值，B错误；绵羊数量达到K时，种群的年龄组成为稳定型，D错误。答案C,考情三培养液中酵母菌种群数量的变化5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()A培养用具必须经过严格的灭菌处理，培养液则不需灭菌B培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧C从瓶中吸出培养液进行计数之前，不必摇匀培养瓶中的培养液D为了方便酵母菌计数，培养后期的培养液应先稀释再计数,解析在进行“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验时，培养用具和培养液都必须经过严格的灭菌处理，否则会引起杂菌污染，影响酵母菌的生长；酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧气时，大量繁殖，所以培养酵母菌时，必须供应充足的氧气；从瓶中吸出培养液进行计数之前，必须摇匀培养瓶中的培养液，使酵母菌分布均匀，从而减小误差；为了方便酵母菌计数，培养后期的培养液应先稀释再计数。答案D,6为研究酵母菌种群密度的动态变化，某同学用1000mL的锥形瓶作为培养容器，棉塞封口，装入200mL培养液，接种酵母菌后在适宜条件下培养，培养过程中()A用血细胞计数板计数，不同时间取样后显微镜视野中酵母菌细胞数量不断增加B一段时间内酵母菌以“J”型方式增长C氧气的消耗量等于二氧化碳的产生量D可直接从静置的培养瓶中取出培养原液稀释后进行计数,解析酵母菌是兼性厌氧微生物，在生活过程中，既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸，因此氧气的消耗量小于二氧化碳的产生量。一段时间内酵母菌以“J”型方式增长。用血细胞计数板计数，相同时间取样才能说明问题。应该振荡混合均匀取出培养原液稀释后进行计数，而不是直接从静置的培养瓶中取样。答案B,7某同学在进行“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，根据实验的结果绘制出了如图所示的酵母菌种群数量变化曲线图，下列有关实验分析错误的是(),A在酵母菌种群数量增长的不同阶段，可能具有相同的增长速率B当种群数量达到K值时，其年龄组成为稳定型Cde段种群的增长速率为负值，其主要原因是营养物质的缺乏D本实验中不存在对照，酵母菌个体数常用抽样检测法获得,解析增长速率是指单位时间内增加的个体数，在酵母菌种群数量增长的不同阶段，可能具有相同的增长速率；在K值时，种群数量相对稳定，种群的年龄组成为稳定型；de段种群个体数量下降，其主要原因是营养物质被过度消耗，此时种群的增长速率为负值；本实验在前后之间形成自身对照。答案D,
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