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第9单元 种群和群落第28讲种群的特征和数量变化考试说明 1.种群的特征()。2.种群的数量变化()。3.实验:探究培养液中酵母菌数量的动态变化。考点一种群的特征 1.种群的概念 种群是在一定的,同种生物的。 2.种群的数量特征项目定义特点或意义种群密度种群在单位面积或中的个体数量不同物种,种群密度不同同一物种,种群密度可变出生率、死亡率单位时间内的个体数目占该种群的比率决定种群大小和种群密度迁入率、迁出率单位时间内迁入或迁出的个体数目占该种群的比率年龄组成种群中的个体数目的比例类型:增长型、衰退型意义:可预测种群数量变化趋势性别比例种群中个体数目的比例在一定程度上影响种群密度 3.种群密度的估算方法(1)样方法适用对象:、昆虫卵、作物植株上的蚜虫、跳蝻等密度的调查。过程:确定调查对象取样计数每个样方个体数以所有样方种群密度的作为种群密度的估计值。取样的方法:和,取样的关键是。(2)标志重捕法适用生物:。过程:确定调查对象捕获并标记(数量为M)重捕、计数(捕获数n , 标记数m)计算种群数量。密度估算公式:个体总数N初次捕获标记数M=再次捕获个体数n重捕的标记个体数m 4.种群的空间特征(1)含义:种群中的个体在其生活空间中的。(2)类型:均匀分布:如稻田中水稻的空间分布;:如田野中杂草的分布;:如瓢虫的空间分布。理性思维1.归纳与概括 一个池塘中的全部鱼是一个种群吗?校园内全部五年龄的杨树呢?为什么?2.归纳与概括 请运用种群数量特征的知识,分析农业生产中喷施某种害虫的性外激素诱杀雄虫可降低该害虫种群密度的原因。科学探究某实验小组运用“标志重捕法”调查某废弃仓库中老鼠的种群密度,实验结果远远高于估计值。你认为可能的原因有哪些?1.种群的数量特征的关系图9-28-1(1)决定种群密度的直接因素出生率、死亡率、迁入率和迁出率。(2)决定种群密度的间接因素年龄组成和性别比例。其中年龄组成既能影响出生率,又能影响死亡率,而性别比例只能影响出生率。(3)预测种群数量变化趋势的主要数量特征年龄组成,但这种趋势不一定能实现,如气候、天敌、食物等环境因素发生改变。2.利用样方法调查种群密度的注意事项(1)样方法不仅适用于植物,还适用于活动能力弱、活动范围小的动物,如蚯蚓等,而且调查某种昆虫卵、作物植株上蚜虫的种群密度及跳蝻的种群密度等也可用样方法。(2)植物的大小不同,样方面积也应不同。如双子叶草本植物的样方面积为1 m2,乔木的样方面积约为100 m2,灌木的样方面积约为16 m2。(3)计数原则:若有正好压在边界线上的个体,应遵循“计上线不计下线,计左线不计右线”的原则,如图9-28-2所示。同种植物无论大小都应计数。(注:图甲为方形样方,图乙为圆形样方,实心圈表示要统计或测量的个体,虚线表示圆形样方的直径。)图9-28-2 3.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BA=ba,得A=aBb。由上式分析可知:(1)若由于某种原因(如标志物易脱落、被标记个体再次被捕获的机会降低、标志物导致被标记个体易于被捕食等)造成b偏小,则A偏大。(2)若由于某种原因(如被标记个体更易被捕获等)造成b偏大,则A偏小。(3)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。角度1种群数量特征的分析与判断1.2017嘉兴模拟 下列关于种群的叙述,正确的是 ()A.种群密度的大小是决定生物对人类益或害的依据B.增长型年龄组成预示着种群数量一定将增长C.动物的出生率与性成熟的早晚无关D.种群性别比例的改变不能降低出生率2.下列选项不属于对种群数量特征描述的是()A.2013年年底北京市常住人口性别比例为1.071B.近年来,北京市65岁及以上的人口比例增大C.橡树种子散布能力差,常在母株附近形成集群D.薇甘菊的入侵,导致松树种群死亡率升高归纳提升种群年龄组成类型的表示方法类型增长型稳定型衰退型模型图曲线图柱形图角度2种群密度调查方法的分析3.某同学拟调查一个面积为100 hm2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1 m2的样方,计数样方中该种植物的个体数目C.随机设置1 m2的样方若干,计数每个样方中该种植物的个体数目,最后求平均值D.在该种植物密集处设置1 m2的样方若干,计数每个样方中该种植物的个体数目4.2017河南安阳一模 某弃耕大豆田地的主要食物链由植物田鼠鼬组成,某生态学家通过调查得知,田鼠种群密度为80只/hm2。调查时,他在1 hm2范围内,第一次捕获并标记40只田鼠,第二次捕获30只。下列相关叙述正确的是 ()A.该弃耕地农田生态系统的生产者主要为植物,次级消费者为鼬B.弃耕农田里发生初生演替,和弃耕前相比,该弃耕地群落结构发生了改变C.该生态学家第二次捕获的田鼠中,有标记的田鼠有20只D.若标记的田鼠有部分被鼬捕食,则估算的种群密度大于80只/hm2方法技巧“两看法”选择合适的种群密度调查方法图9-28-3考点二种群数量的变化1.研究方法:构建。观察研究对象,提出问题提出合理的根据实验数据,用适当的对事物的性质进行表达检验或修正。2.种群数量增长曲线图9-28-4(1)图中a曲线为曲线。形成条件:、气候适宜、等。数学模型:Nt=N0tN0:t:时间Nt:t年后该种群的:该种群数量是一年前种群数量的曲线特点:种群数量每年以增长。(2)图中b曲线为曲线。形成条件:。曲线特点种群数量达到时,增长速率最大种群数量达到(即K值)后,将停止增长(3)K值:又称,指在环境条件的情况下,一定空间中所能维持的。 3.影响种群数量变化的因素(1)变化形式:波动和下降。(2)影响因素:自然因素气候、天敌、传染病等;人为因素。理性思维1.归纳与概括 种群数量增长的“J”型曲线是否是“S”型曲线的一部分?2.模型与建模 试分析种群增长模型中变化与种群密度的关系:Nt=N0t,代表种群数量的,不是增长率;种群增长率为,变化有以下三种情况:(1)1时,种群密度,年龄组成为型。(2)=1时,种群密度,年龄组成为型。(3)1,种群数量增加,此时出生率大于死亡率,年龄组成为增长型,图乙中c点处于K/2时,种群数量增加,此时出生率大于死亡率,年龄组成为增长型,D错误。2.D解析 由题中信息可知,表示该种群数量是一年前种群数量的倍数,由图可以看出,前4年间该种群的值都是1.5,因此该种群呈“J”型增长,年龄组成为增长型;第5年到第9年间,该种群的值都是1,因此该种群数量相对稳定,年龄组成为稳定型,A错误。第4年到第5年间值减小,但仍然大于1,则种群数量在不断增加,第9年到第10年间值减小且小于1,则该种群数量不断减少,B错误。从第11年到第12年间值小于1,种群数量一直在不断减少,第12年后值大于1,则该种群数量不断上升,C错误。第15年间值大于1,种群数量在不断增加,到第5年时值等于1,达到K值,在第59年间值等于1,种群数量维持稳定,D正确。3.D解析 调查某地区的田鼠的种群数量,采用标志重捕法,A正确;最初一个月内,田鼠种群增长模型可构建为Nt=N0t,由于种群数量每天增加1.5%,所以为1.015,B正确;最初一个月内,田鼠的生存环境是空间条件充裕、食物充足、气候适宜,属于理想条件,种群数量呈“J”型曲线增长,C正确;数月之后,当田鼠种群的出生率等于死亡率时,种群数量达到最大值,不是防治鼠害的最佳时期,有害动物的防治越早越好,D错误。4.C解析 要获得最大持续捕捞量,应使种群的增长速率维持在最大(即b点),故应在种群数量稍大于b点时进行捕捞,捕捞后银鱼种群数量应处于b点,C正确,A、B、D错误。考点三发散思维降低随酵母菌数量的增多,培养液中营养物质消耗增多,酵母菌种内斗争加剧,且代谢产物使生活环境恶化,从而使K值降低【命题角度】1.B解析 每块血细胞计数板的正中央有2个计数室,每个计数室都是1 mm1 mm,深0.1 mm,故A项错误,B项正确。血细胞计数板使用时,先在计数室上加盖盖玻片,后沿盖玻片边缘滴加样液使其慢慢渗入计数室,C项错误。计数时统计相邻两条边线及其顶角上的细胞数量,D项错误。2.(1)有氧呼吸和无氧呼吸(2)乙醇含量过高,培养液的pH下降(3)酵母菌进行无氧呼吸,产生的能量少酵母菌种群数量增多(4)取样时培养液未摇匀,从底部取样未染色,统计的菌体数包含了死亡的菌体解析 (1)图中BC段,乙醇开始产生并逐渐增多,酵母菌数量仍在继续增加,因此可推断这一区间酵母菌既进行无氧呼吸,也同时进行有氧呼吸。(2)酵母菌数量从C点开始下降,原因有葡萄糖大量消耗、乙醇含量过高、培养液的pH下降。(3)t1t2时段,酵母菌数量增多、酵母菌进行产乙醇的无氧呼吸,产能少,需消耗更多葡萄糖。(4)取样正确的操作是摇匀培养液,再吸取样液,若未曾摇匀,吸管在上部取样,则数据偏小,在下部取样,则数据偏大;统计时,应统计这一区间的活菌个体数,若把死亡个体算进来,数据就会偏高。历年真题明考向1.D解析 本题考查的是种群的数量增长。该家畜种群呈“S”型增长,种群数量达到K/2时,种群增长速率最快。要充分利用该家畜资源,种群数量超过K/2,种群增长速率达到最大后去捕获,捕获后数量维持在K/2左右,种群可快速增长起来,故D项正确。2.B解析 用样方法调查某植物种群密度,计数前不需要进行标记,A项不合理。用样方法调查植物的种群密度时要随机取样,因该种群的个体数量较少,故需要适当扩大样方的面积,B项合理。当植物种群的个体数量较少时,样方的数量应适当增加,面积也应适当增加,C、D项不合理。3.B解析 培养初期,酵母菌数量少,种内竞争弱,A项错误。由于营养和空间有限,酵母菌的种群增长曲线呈“S”型,B项正确。应该用血细胞计数板对酵母菌进行计数, C项错误。酵母菌的细胞呼吸场所一直在细胞内, D项错误。4.(1)“J”(2)苗圃中山鼠种群中个体的迁出(3)捕食(4)种群中各年龄期的个体在种群中所占的比例解析 (1)种群在理想环境中,即空间足够大、食物足够多、无天敌、无致死性疾病等条件下,其数量可呈“J”型增长。(2)山鼠种群数量下降,可能是药物引起的死亡率升高,也可能是部分个体迁出所致。(3)天敌和山鼠之间的种间关系是捕食。(4)种群的年龄结构又叫年龄组成,是指种群中各年龄期的个体在种群中所占的比例,可以预测种群数量的未来变化趋势。5.(1)增长型、稳定型、衰退型111保持稳定(2)活动能力(3)单向流动、逐级递减解析 (1)种群的年龄结构大致可以分为三种类型:增长型、稳定型和衰退型。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幼年(92+187+121=400)成年(70+69+62+63+72+64=400)老年(55+42+39+264=400)=111,故可以推测该鱼种群数量的变化趋势是保持稳定。(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。(3)能量沿食物链流动时,所具有的两个特点是单向流动、 逐级递减。1.下列有关调查种群密度的说法正确的是()A.蚜虫呈集群分布,不宜采用样方法调查蚜虫的种群密度B.调查古树木、蝗虫的幼虫、某种蛇的种群密度,通常采用样方法C.通过标志重捕法调查得到的种群密度是最精确的现实反映D.调查某双子叶植物的种群密度应根据地段形状确定取样方法解析 D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;蛇的活动能力强,活动范围广,宜采用标志重捕法调查其种群密度;标志重捕法是一种对种群密度的估算,与现实有一定的偏差;用样方法调查种群密度时,应根据地段形状来确定取样方法,如方形地块可采用五点取样法,长地块可采用等距取样法。2.研究人员调查19281978年某欧洲灰鹭种群数量变化,结果如图所示。下列叙述正确的是()A.调查灰鹭种群数量应采用样方法B.灰鹭种群1964年后呈“J”型增长C.非寒冷年份灰鹭种群数量也会出现波动D.连续暖冬持续提升灰鹭的出生率,降低死亡率解析 C灰鹭的活动能力强,活动范围广,宜采用标志重捕法调查其种群数量,A项错误。灰鹭种群1964年后呈“S”型增长,B项错误。据图分析,非寒冷年份灰鹭种群数量也会出现波动,C项正确。连续暖冬之前一段时间灰鹭种群的出生率大于死亡率,连续暖冬年份灰鹭的种群数量基本不变,出生率基本等于死亡率,D项错误。3.如图为种群数量增长曲线,有关叙述不正确的是()A.“J”型和“S”型曲线均是数学模型的一种表现形式B.种群的“J”型增长仅取决于种群的内在因素C.bc段种群增长速率逐渐下降,出生率小于死亡率D.改善空间和资源条件有望使K值提高解析 C“J”型和“S”型曲线均是数学模型的一种表现形式,优点是比较形象直观,缺点是不够准确;在食物充足、无限空间、无天敌的理想条件下种群呈现“J”型增长,种群内在因素决定种群增长快慢;bc段种群增长速率逐渐下降,但出生率仍然大于死亡率,使得种群数量增加;K值是环境容纳量,同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响,则改善空间和资源条件有望使K值提高。4.研究小组为了研究不同密度、不同性别比例对雌性小白鼠的影响,进行了相关实验,实验结果如下表所示:组别性别比例(雌雄)54日龄雌鼠性成熟率(%)雌鼠妊娠率(%)幼鼠存活率(%)低密度组(8只/笼)111007592.93110063.691.41310010079.3高密度组(40只/笼)11907087318046.771.4131007086.1下列相关叙述中,正确的是()A.影响小白鼠性成熟的因素只有性别比例B.实验中各雌性小白鼠的繁殖强度无明显差异C.高密度偏雌性组的低妊娠率可能与性成熟延缓有关D.偏雌性的性别比例有利于该小白鼠种群数量的增长解析 C影响小白鼠性成熟的因素有多种,性别比例只是其中一种;据表格数据可知,实验中各雌性小白鼠的繁殖强度有明显差异;据表格数据可知,高密度偏雌性组妊娠率较低,可能与性成熟延缓有关;偏雄性的性别比例雌性妊娠率高,故偏雄性的性别比例有利于该小白鼠种群数量的增长。5.如图是某地新迁入的某种群数量增长曲线,相关叙述正确的是()A.b点之后,开始出现环境阻力B.c点时,种群年龄组成为稳定型C.d点之后,种群数量不可能再增加D.改变种群性别比例,可能延长到达K值的时间解析 D由于资源和空间是有限的,则种群增长过程中环境阻力一直存在,所以b点之前就已经出现环境阻力,A错误;c点时,种群年龄组成为增长型,B错误;d点之后,种群数量达到K值,并在一定的范围内上下波动,并且环境改变,K值可能增加,C错误;改变种群性别比例,可能会降低出生率,从而延长到达K值的时间,D正确。6.2017淮北一模 某生态系统先后迁入了甲、乙两种群,如图表示两种群的数量变化,下列分析正确的是 ()A.t1之前甲种群呈“J”型增长B.t1时甲种群增长速率最大,t2时甲种群的出生率为0C.t3时乙种群迁入,与甲种群形成竞争关系,导致甲种群数量减少D.乙种群的迁入影响了甲种群的K值解析 Dt1之前有环境阻力,甲种群不呈“J”型增长;t2时甲种群的出生率等于死亡率,增长速率为0;由图可知,乙种群与甲种群为捕食关系;捕食者的迁入会使甲种群的K值降低。第29讲群落的结构与演替考点一【知识梳理】1.区域所有物种数目目测估计法2.(1)作为食物(2)资源空间(3)体内或体表(4)互利共生3.(1)分层镶嵌光照食物条件土壤湿度和盐碱度光照强度的不同自身生长特点(2)自然选择(3)自然资源理性思维1.不是。因为群落应包括该区域的全部生物,“农田生态系统中的全部动植物”并未包含该生态系统中的微生物等。2.不能。垂直结构是指群落中不同种群在垂直空间上的分布,但竹林中的竹子属于同一种群。【命题角度】1.D解析 由题意“岭南蚜小蜂几乎在整个区域完全取代了蔷薇轮蚧小蜂”,可知A正确。根据寄生关系的概念,可知B正确。岭南蚜小蜂“取代” 蔷薇轮蚧小蜂,说明岭南蚜小蜂改变了红圆蚧和蔷薇轮蚧小蜂相互作用的结果,C正确。丰富度表示一个群落的生物种类的多少,和种群数量无关。虽然引进了岭南蚜小蜂,但是蔷薇轮蚧小蜂几乎完全消失,可以认为该群落丰富度没有变化,D错误。2.B解析 由图可知,甲、乙、丙分别表示的是互利共生、捕食、竞争关系。豆科植物与根瘤菌是互利共生关系;噬菌体与细菌为寄生关系,而不是捕食关系。3.C解析 池塘群落的垂直结构是长期自然选择的结果,A正确;群落的垂直结构缓解了种间竞争,B正确;池塘群落的垂直结构主要由阳光决定,C错误;群落的垂直结构有利于对资源的充分利用,D正确。4.D解析 根据题图可以看出,鲢鱼、鳙鱼、草鱼和青鱼分布在不同水层,属于群落的垂直结构。鲢鱼主要取食浮游植物,鳙鱼主要取食浮游动物,草鱼和青鱼主要取食池底水草、螺蛳等,由题图并不能判定鲢鱼和鳙鱼间是否存在捕食或共生关系。若浮游动物大量死亡,则会导致浮游植物数量增加,短时间内鲢鱼会因食物丰富而数量增加。考点二【知识梳理】1.时间另一个群落2.地衣阶段灌木阶段3.植被覆盖彻底消灭土壤条件植物的种子或其他繁殖体长短人类活动 4.速度方向理性思维1.地衣阶段。地衣阶段为后续阶段的演替提供了土壤等基本条件。2.群落演替的各个阶段中,前一阶段为后一阶段创造合适的土壤条件并积累有机物;后一阶段优势种因为可以获得更多的阳光等资源会取代前一阶段优势种的优势地位,但前一阶段的生物在后一阶段群落中仍可存在,即“优势取代”而非“取而代之”。【命题角度】1.A解析 群落的演替只是优势物种的取代,原先的物种并没有消失,A错误;生物群落的演替是群落内部因素(包括种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果,B正确;在群落演替过程中,植物群落先出现,接着最先出现的动物是植食性动物,C正确;退耕还林、还草、还湖有利于生态环境的稳定,是人类活动对群落演替产生的积极影响,D正确。2.B解析
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