高考生物一轮总复习 第4章 第1-2节 种群的特征、种群数量的变化课件（必修3）.ppt

第4章种群和群落 第1 2节种群的特征 种群数量的变化 一 种群的特征1 种群的概念 在一定自然区域内的 生物的全部 个体 同种 数量 五点取样法 等距取样法 2 种群的数量特征 续表 总数 种群密度 续表 增长型 衰退型 变化趋势 二 种群数量的变化 敌害 一定的倍数 1 研究方法 构建数学模型的步骤 观察研究对象 提出问题 根据实验数据用适当的数学 N0 t J 形式表达 2 J 型和 S 型增长曲线 提出合理的假设 检验或修正 食物和空间 有限的 种内竞争 降 增高 相等 低 稳定 环境容纳量 种群最大数量 3 种群数量的波动和下降 1 自然因素 食物 传染病等 2 人为因素 人类活动的影响 判断正误 气候 天敌 1 可用样方法调查某块草地蒲公英的数量和某玻璃容器中 酵母菌的数量变化 2 年龄组成可以预测种群的发展趋势 性别比例可直接影 响种群的出生率和死亡率 3 种群的 S 型增长和 J 型增长主要由环境条件决定 答案 1 2 3 考点一种群特征之间的关系1 各种群特征的相互关系 1 种群密度是种群最基本的特征 种群密度越高 一定范围内种群的个体数量越多 即种群密度与种群数量呈正相关 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 影响种群数量变化的因素 1 决定 直接 因素 出生率和死亡率 迁入率和迁出率 出生率高 迁入数量多时 种群数量增加 反之 种群数量减少 2 间接因素 年龄组成和性别比例是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度和种群数量的 年龄组成是预测种群密度 数量 未来变化趋势的重要依据 年龄组成 增长型 出生率 死亡率 种群密度增大稳定型 出生率 死亡率 种群密度基本不变衰退型 出生率 死亡率 种群密度减小 性别比例 增长快 相对稳定 增长慢 高考探究 考向1种群特征之间的关系 例1 2013年浙江卷 下列关于出生率的叙述 正确的是 A 若某种群年初时的个体数为100 年末时为110 其中新生个体数为20 死亡个体数为10 则该种群的年出生率为10 B 若某动物的婚配制为一雌一雄 生殖期个体的雌雄比越接近1 1 则出生率越高C 若通过调控环境条件 使某动物的性成熟推迟 则出生率会更高D 若比较三种年龄结构类型的种群 则稳定型的出生率最高 解析 种群年初个体数为100 一年新生个体数量为20 出生率为20 死亡个体数为10 死亡率为10 则该种群的年增长率为10 A错误 婚配制为一雌一雄的动物 当雌雄比例为1 1时 每个个体都能产生后代 此时的出生率最高 越接近该比例 出生率越高 B正确 调控环境条件 使动物性成熟推迟 动物的繁殖时期推迟 会导致年平均出生率更低 C错误 三种年龄结构类型的种群 增长型的出生率最高 D错误 答案 B 考向2种群年龄组成的类型及判断 例2 2015年新课标卷 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 结果如下表所示 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 3 在该湖泊中 能量沿食物链流动时 所具有的两个特点 是 解析 题干中提到 该鱼在3 时达到性成熟 9 时丧失繁殖能力 再结合表格所给的数据可知 幼年 成年和老年这3个年龄组的个体数比例为 92 187 121 70 69 62 63 72 64 55 42 39 264 1 1 1 由此可推测出该种群的数量变化趋势是保持稳定 答案 1 增长型 衰退性 稳定型1 1 1保持稳定 2 活动能力 3 单向流动 逐级递减 考点练透 1 下图是有关种群特征的概念图 有关分析错误的是 A 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 C 预测种群数量变化的主要依据是 D 利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫 破坏了 解析 种群最基本的数量特征是种群密度 它是影响种群数量变化的重要因素之一 图中 为种群密度 A正确 种群密度的大小直接取决于出生率和死亡率 迁入率和迁出率 年龄组成既能影响出生率 也能影响死亡率 性别比例则影响出生率 所以 与 分别为出生率和死亡率 是年龄组成 是性别比例 春运期间北京人口数量的变化主要是流动人口的变化 主要取决于迁入率和迁出率 而不是出生率和死亡率 B错误 预测种群数量变化的主要依据是年龄组成 C正确 利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫 破坏了害虫种群正常的性别比例 D正确 答案 B 2 某岛屿上生活着一种动物 其种群数量多年维持相对稳定 该动物个体从出生到性成熟需要6个月 下图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构 每月最后一天统计种群各年龄 组的个体数 关于该种群的叙述 错误的是 A 该种群10月份的出生率可能为零B 天敌的迁入可影响该种群的年龄结构C 该种群的年龄结构随着季节更替而变化D 大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度 解析 由图示知 12月份未成熟个体数目为0 又知该动物个体从出生到性成熟需要6个月 故该种群可能从6月份开始 出生率就为0 A正确 天敌倾向于捕食年老体弱的动物 故天敌的迁入可能会导致衰老个体减少 使种群年龄结构发生改变 B正确 图示各月份中 不同年龄阶段的个体百分比不同 C正确 大量诱杀雄性个体 会使该种群的正常性别比例发生改变 导致种群密度改变 D错误 答案 D 3 在分析种群年龄特点时 也可将种群的年龄结构分为生殖前期 甲 生殖期 乙 及生殖后期 丙 三个层级 比较这三个年龄层级的成员数量在种群中所占的比例 可推测该种群未来 的发展情形 下列各项中 最可能成为濒危物种种群的是 A 甲 乙 丙C 甲 乙 丙 B 甲 乙 丙D 甲 乙 丙 解析 当年幼个体少 年老个体多时则为衰退型 由题意可知 最可能成为濒危物种种群的是选项D所述种群 答案 D 考点二调查种群密度的常用方法1 种群密度的调查方法 续表 使用样方法调查种群密度时的三点提醒 1 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 2 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 应遵循 计上不计下 计左不计右 的原则 3 样方面积 与调查的植物有关 如乔木的样方面积为100m2 灌木为16m2 2 植物 动物 微生物取样调查方法的比较 续表 高考探究 考向1种群密度的计算 例1 2013年新课标卷 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 鹰捕食黑线姬鼠 鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度 该农场黑线姬鼠的种群密度 280 100 2 140 100 只 hm2 群落的丰富度是指群落中物种的数量 而非某种群数量 根据能量流动逐级递减的特点可知 在植物 鼠 鹰这条食物链中 第三营养级含能量最少 答案 C 考向2考查种群密度调查方法的比较和选择 例2 2011年北京卷 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 给大雁配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 解析 示踪器可检测海龟经过的路线 故可调查其洄游路线 给大雁配戴标志环 可依据发现配戴标志环大雁的到达地区来调查其迁徙路线 固着在岩礁上的贝类运动能力弱 活动范围小 可用样方法进行研究 用标志重捕法可调查达乌尔黄鼠种群密度 而丰富度是指群落中生物的种类 答案 D 考点练透 4 2016年吉林长春调研 标志重捕法和样方法是调查种群 密度的两种常用方法 下列有关说法不正确的是 A 随机取样方n个 每个样方的生物个体数量为X1 X2 Xn 则样方内生物个体数量的平均值为 X1 X2 Xn nB 调查动物的种群密度时一般采用标志重捕法C 计数时同种生物个体无论大小都要计数D 标志重捕法中种群数量的估算公式是 标志个体数 重捕标志个体数 重捕个体数答案 D 5 2013年新课标卷 回答与草原生态系统相关的问题 1 草原上鼠的天敌从鼠获得的能量最终来自于 固定的能量 2 草原上 某种鼠的种群密度除了受迁入率和迁出率的影响外 还受该鼠种群的 年龄组成和性别比例等因素的影响 3 用样方法调查某种双子叶植物种群密度时 为避免调查 者主观因素的影响 要做到 4 草原生物群落的空间结构包括 和 解析 1 流经生态系统的能量最终来源都是生产者所固定的太阳能 2 种群密度受到出生率和死亡率 迁入率和迁出率直接影响 受到年龄组成和性别比例的间接影响 3 用样方法做调查时 要做到随机取样 以减少误差和主观因素影响 4 群落的空间结构包括水平结构和垂直结构 答案 1 生产者 2 出生率死亡率 3 随机取样 4 垂直结构水平结构 考点三 J 型曲线和 S 型曲线的比较及在生产中的应用1 J 型曲线与 S 型曲线的比较 续表 续表 2 K值的不同表示方法 图中A B C D所对应的种群数量为K值 A C D 所对应的种群数量为K 2 3 种群数量变化规律在生产中的应用 1 一定面积的草原所能承载的放牧量是一定的 过度放牧就会使环境的稳定性受到破坏 使环境容纳量进一步下降 于是形成了另一种种群数量变化曲线 突跃下降曲线 如下图所示 该曲线对于控制人口增长 害虫防治 环境的治理保护等方面具有指导作用 2 保护珍稀动物必须从根本上保护其生存环境不受破坏和改变 使其更好地生长 提高动物的环境容纳量 3 灭鼠和捕鱼的具体应用 高考探究 考向1 J 型曲线和 S 型曲线的理解和应用 例1 2015年广东卷 下图表示在一个10mL封闭培养体系中酵母细胞数量的动态变化 关于酵母细胞数量的叙述 正确 的是 A 种内竞争导致初始阶段增长缓慢B 可用数学模型Nt N0 t表示C 可用取样器取样法计数D K值约为120000个 解析 初始阶段增长缓慢是由于种群数量太少 A错误 S 增长曲线的种群增长速率先增大后减小 不能用数学模型Nt N0 t表示 B错误 取样器取样法计数用于物种丰富度的调查 C错误 K值为12000个 mL 10mL 120000个 D正确 答案 D 考向2种群数量变化规律在生产中的应用 例2 下图所示为自然环境中生物种群数量变化曲线 下列 有关叙述错误的是 A cd段波动主要是出生率和死亡率变动所致B 竭泽而渔 会使鱼虾数量下降至b以下 使生态系统发展停滞甚至崩溃 C 灭鼠时如果仅杀死一半老鼠 可能效果适得其反 D 自然界中生物的环境容纳量只能在一定范围内波动 不 会被突破 解析 自然界中生物的环境容纳量 K值 不是固定不变的 而是会受到环境的影响 在环境没有遭到破坏的情况下 K值在平均值附近上下波动 当环境遭到破坏时 K值变小 环境得到改善时 K值变大 答案 D 考点练透 6 2016年河南洛阳二模 某中学迁入新建校园14年 校园中白头鹎 鸟纲鹎科动物 在14年间的种群增长速率如下表所 示 据表分析可知 A 这14年中 白头鹎的种群数量呈 J 型增长B 第12年时 白头鹎种群的年龄结构为衰退型C 该学校中 白头鹎的K值约为第8年时其种群数量的两倍D 用样方法调查白头鹎的种群密度并计算出增长速率 解析 分析表中数据可知 白头鹎种群的增长速率先增加后减小 说明该种群的数量呈 S 型增长 A项错误 第12年时增长速率为1 2 说明种群数量仍然增长 年龄结构为增长型 B项错误 第8年白头鹎种群的增长速率最大 此时的种群数量大约是1 2K 即白头鹎的K值约为第8年时其种群数量的两倍 C项正确 调查白头鹎的种群密度应采用标志重捕法 D项错误 答案 C 7 下图甲表示某一经济鱼类的种群特征 图乙是某时期该 鱼类种群的年龄组成曲线 下列分析正确的是 A 图乙为C点后该经济鱼类年龄组成曲线B 在B点时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量C 估算一个种群的出生率和死亡率 即可确定种群密度的大小D D点时种群数量达到最大值 解析 由图甲可以看出 B点时 出生率大于死亡率 且出生率与死亡率的差值最大 此时种群的增加量最大 D点时 出生率与死亡率相等 种群数量达到最大 图乙代表衰退型年龄组成 而C点时 出生率大于死亡率 此时种群仍表现为数量增加 在B点有利于该种群的持续增长 在D点时捕捞鱼类得到的日捕获量最大 出生率和死亡率是决定种群密度和种群数量的直接因素 此外性别比例 迁入率和迁出率等也影响着种群密度和种群数量 因此 仅估算一个种群的出生率和死亡率 并不能确定种群密度的大小 答案 D 探究培养液中酵母菌数量的动态变化 1 实验目的 1 通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化 尝试建构种 群增长的数学模型 2 用数学模型解释种群数量的变化 3 学会使用血球计数板进行计数 2 原理 1 用液体培养酵母菌 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 显微计数法 3 方法步骤 4 酵母菌计数方法 血球计数板的抽样检测法 1 血球计数板 通常有两种规格 一种是一个大方格分成16个中方格 每个中方格又分成25个小方格 另一种是一个大方格分成25个中方格 每个中方格又分成16个小方格 但无论哪种规格的计数板 每个大方格都有16 25 400个小方格 2 计数方法 对于16 25的计数板而言 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25 16的计数板而言 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 如下图所示 3 计算方法 16 25型的计数板 酵母细胞个数 mL 100个小方格 细胞总数 100 400 10000 稀释倍数 25 16型的计数板 酵母细胞个数 mL 80个小方格细 胞总数 80 400 10000 稀释倍数 5 注意事项 1 显微镜计数时 对于压在小方格界线上的酵母菌 应遵 循 计相邻两边及其夹角 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 结果记录最好用记录表 如下表所示 4 每天计数酵母菌数量的时间要固定 5 培养和记录过程要尊重事实 不能主观臆造 典例 某生物兴趣小组为了 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 按如左下图装置进行了实验 并使用如右下图所示的血球计数板对培养液中的酵母菌进行计数 请分析回答相关问题 1 排气口的胶管设计成长而弯曲的目的是 2 实验的最初阶段 由于 酵母菌的种群数量呈 J 型增长 3 在上图所示的计数室中 如果一个小方格内酵母菌过多 难以数清 应当采取的措施是 4 本实验没有另设置对照实验 原因是 为提高实验的准确性 实验时应进行 5 请你设计表格记录实验数据 解析 酵母菌的种群数量在开始阶段呈 J 型增长 但由于代谢废物的积累 营养物质的消耗等 酵母菌的种群数量呈 S 型增长 本实验为自身对照 在时间上可形成前后的自身对照 答案 1 防止空气中的杂菌污染 2 温度等条件适宜营养物质充足没有敌害和竞争 3 增加稀释倍数 4 该实验时间上形成前后自身对照重复实验 取样 5 见下表 举一反三 为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 某同学进行了如下操作 其中错误的是 A 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B 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C 在血球计数板中央滴一滴培养液 盖上盖玻片 若边缘有多余培养液 用滤纸吸去D 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 解析 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时 先将盖玻片放在计数室上 用吸管吸取培养液 滴于盖玻片边缘 让培养液自行渗入 多余培养液用滤纸吸去 答案 C 1 下图中的实线表示某岛屿上鹿的种群数量随时间的变化 情况 下列有关分析错误的是 A 该岛上鹿群的K值始终恒定不变B c点时鹿群的出生率约等于死亡率C a点时的增长率小于d点时的增长率D cd段时间内可能有较多的捕食者 解析 该岛上若鹿的食物减少 则鹿群的K值就会变小 c点后鹿的数量将由之前的增长逆转为减少 此时出生率与死亡率相等 a点时的种群数量下降 表现为负增长 而d点时的增长率为0 cd段时间内鹿群数量持续下降 可能有较多的捕食者 答案 A 2 某小组进行 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 实验时 同样实验条件下分别在4支试管中进行培养 如下图 均获得了 S 型增长曲线 下列有关该实验的说法错误的是 A 4支试管内的种群同时达到K值 B 4支试管内种群的增长速率都是先增大后减小到零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 内的开始下降 解析 在该实验中 4支试管均获得了 S 型增长曲线 表明它们的种群数量增长速率均是先增大后减小到零 由于试管 和试管 内的培养液体积不同 其内的种群的K值也不同 试管 内起始酵母菌数比试管 的多一倍 而培养液体积相等 故试管 内的种群数量先于试管 的开始下降 这也说明4支试管内的种群不会同时达到K值 答案 A 3 珍稀物种保护的最大问题是栖息地的破碎 人类已经把大部分陆地表面积用于从事农业 而很多野生动物是无法在农业景观中生存的 其余的陆地表面积很多都在经历破碎过程或已经破碎成许多很小的板块 下图可以体现出栖息地破碎对种群动态有影响 下列关于栖息地破碎对种群影响的叙述错误的 是 A 对于白脸猴来说 栖息地越大 种内斗争越少 个体生 存机会越大 B 白脸猴种群越大 种群维持时间越长 是出生率高的缘故C 白脸猴种群越小 种群维持时间越短 是气候和疾病等 原因容易导致种群内生物忽然灭绝 D 栖息地的破碎也会导致基因交流的机会减少 解析 白脸猴种群越大 栖息地越大 种内斗争越少 个体生存机会越大 种群维持时间越长 但出生率不一定高 白脸猴种群越小 不利环境因素很容易导致种群内个体数量减少 答案 B 4 下图是两类生物种群数量变化动态曲线的比较 其中r对策生物通常个体小 寿命短 生殖力强但存活率低 亲代对后代缺乏保护 K对策生物通常个体大 寿命长 生殖力弱但存活率高 亲代对后代有很好的保护 请回答以下问题 1 家鼠的寿命只有两年 几乎全年均可繁殖 种群数量每天可增加1 47 是 填 r对策 或 K对策 生物 这类生物很难消灭 在种群密度极低时也能迅速回升 最终形成一种 型增长曲线 使家鼠种群数量持续维持较低水平 对环境无污染的防治措施有 填选项前的字母 A 室内采取硬化地面B 食物储存在安全处C 养殖家鼠的天敌D 药物捕杀 2 K对策生物的种群数量高于或低于 填 S 或 X 点时 都会趋向该平衡点 因此种群通常能稳定在一定数量水平上 该数量水平被称为 3 东北虎等珍稀濒危动物 其数量一旦低于X点 就会走向灭绝 此时可采取的保护措施有 写出一种即可 解析 1 家鼠个体小 寿命短 繁殖力强 类似于r对策生物 由于自然界的资源和空间总是有限的 家鼠种群密度迅速回升后 会形成 S 型增长曲线 2 K对策生物种群数量在S点左右时 会趋向于平衡点 一定空间中所能维持的种群的最大数量称为环境容纳量 K值 3 保护濒危动物的措施有建立动物园 建立精子库等 答案 1 r对策 S A B C 2 S环境容纳量 K值 3 建立动物园 建立精子库等 其他答案合理也可 但不能 答就地保护