步步高大一轮复习讲义第九单元 第31讲种群的特征和数量的变化免费下载Word下载.docx

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6．1000个人的村庄一年出生10个小孩，则出生率为10/（1000＋10）×

100%＝0.9%

（　×

提示　10/1000×

100%＝1%。

[解惑]　

（1）一个种群不是个体简单的累加，而是具有发展、自我调节、动态稳定以及种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例等一系列特征的有机整体。

是生物繁殖和进化的基本单位。

（2）种群密度是种群最基本的数量特征。

（3）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。

（4）性别比例只影响出生率。

二、种群数量的变化

1．种群数量增长曲线

（1）“J”型曲线

（2）“S”型曲线

思考　当一个种群迁入一个新的环境时，种群数量如何变化？

提示　若不适应环境，则可能会灭亡；

若适应新环境，在开始一段时间类似于“J”型增长，但最终呈“S”型增长。

2．种群数量的波动和下降（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（　√　）

（2）种群数量的变化包括种群数量的增长、波动和下降等（　√　）

（3）研究种群数量的变化有利于对有害动物的防治以及对野生生物资源的保护和利用

（　√　）

考点一　种群的特征分析及种群密度的调查方法

1．分析种群的数量特征

观察下图中种群各特征的关系，回答相关问题。

（1）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。

（3）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。

（4）除以上条件外，气候、食物、天敌、传染病等都影响种群密度的变化。

2．比较两种种群密度的调查方法

比较

项目

样方法

标志重捕法

调查

对象

植物或活动范围小的动物

活动范围大的动物

程序

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宜选用双子叶植物

①标记个体与未标记个体在重捕时被捕获的概率相同

②调查期间没有大规模迁入和迁出，没有外界的强烈干扰

易错警示　样方法的适用范围及计数时应注意的问题

（1）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种昆虫卵也可用样方法调查。

（2）样方法计数时应遵循的原则。

同种植物无论大小都应计数，若有正好在边界线上的个体，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，即只计数样方相邻两条边及其夹角上的个体。

1．如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

答案　D

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。

2．下列有关调查种群密度的说法，错误的是（双选）（　　）

A．五点取样和等距取样是样方法取样的常用方法，遵循了定点取样的原则

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．标志重捕法调查得到的种群密度一般不是最精确的实际值

D．将M只鹿标记后，在重新捕获的n只鹿中有m只被标记，则该鹿群约有（M×

n÷

m）只

答案　AB

解析　采用样方法调查种群密度，在选取样方时要随机取样。

样方法除适应于植物的种群密度调查外，一些运动能力弱、活动范围小的生物，如昆虫卵、蚜虫和跳蝻等也可用此法进行密度调查；

由于蛇的活动范围较广，故调查其种群密度不宜采用样方法，而用标志重捕法。

利用标志重捕法调查得到种群密度时，由于受各种因素的影响，得到的密度只是估计值，一般不是最精确的实际值。

将M只鹿标记后，在重新捕获的n只鹿中有m只被标记，根据种群密度计算公式可知，该鹿群约有（M×

m）只。

种群年龄组成的类型及判断技巧

1．明确图示类型

（1）模式图

（2）统计图

（3）曲线图

（4）柱形图

2．关注组成特点，准确判断类型：

无论何种图形，均应注意各年龄段个体的比例。

增长型中的幼年个体多、老年个体少，稳定型中的各年龄段个体比例适中，衰退型中的幼年个体少、老年个体多。

考点二　分析“J”型曲线和“S”型曲线

1．在下表中比较“J”型和“S”型曲线

“J”型曲线

“S”型曲线

曲线模型

形成条件

资源无限的理想条件

资源有限的自然条件

增长率

不变

越来越小

有无K值

无K值，持续增加

有K值，可在K值

附近上下波动

种群增长

速率曲线

2．讨论模型构建的应用

（1）K值的应用

①对野生生物资源的保护措施：

保护野生生物生活的环境，减小环境阻力，增大K值。

②对有害生物的防治措施：

增大环境阻力（如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等），降低K值。

（2）K/2值的应用

①对资源开发与利用的措施：

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——把握K/2值处黄金开发点，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。

②对有害生物防治的措施：

务必及时控制种群数量，严防达K/2值处（若达K/2值处，会导致该有害生物成灾）。

易错警示　种群数量增长中的2个关注

（1）种群增长率和增长速率的区别

①种群增长率是指种群中增加的个体数占原来个体数的比例，通常以百分比表示。

②增长速率是指某一段时间内增加的个体数与时间的比值。

在坐标图上可用某时间内对应曲线的斜率表示，斜率大则增长速率快。

③在“J”型曲线中，种群增长率基本不变，增长速率逐渐增大；

在“S”型曲线中，种群增长率逐渐减小，增长速率先增大后减小。

（2）对“λ”的理解

Nt＝N0λt，λ代表种群数量增长倍数，不是增长率。

λ>

1时，种群密度增大；

λ＝1时，种群密度保持稳定；

λ<

1时，种群密度减小。

3．如图所示为种群在理想环境中呈“J”型增长，在有环境阻力条件下，呈“S”型增长。

下列关于种群在某环境中数量增长曲线的叙述，正确的是（　　）

A．当种群数量达到e点后，种群数量增长速率为0

B．种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后

C．图中阴影部分表示克服环境阻力生存下来的个体数量

D．若该种群在c点时数量为100，则该种群的K值为400

答案　A

解析　当种群数量到达e点后，种群数量不再增加，因此增长速率为0；

环境阻力在d点之前就已出现；

阴影部分表示被淘汰的个体数量。

4．下面三种曲线是同一生物在同样条件下的培养结果。

以下分析错误的是（　　）

A．图1、2、3都可以表示该种群在有限环境条件下的增长规律

B．图1中a点和图3中e点的增长速率与图2中的c点对应

C．图1中b点和图3中f点的增长速率与图2中的d点对应

D．图1、2、3中的b、c、f点都可以表示种群达到了环境容纳量

解析　本题涉及种群数量增长的三条曲线，首先要对三个曲线图中纵横坐标的含义进行对比：

图1和图2的横坐标都表示时间，但图1的纵坐标表示种群个体数，图2的纵坐标表示种群增长速率；

图3的横坐标表示种群密度，纵坐标表示出生率或死亡率。

通过分析曲线可知，三个曲线图中的种群个体数量最终都达到一个最大值，所以它们都属于“S”型增长，环境条件是有限的，A正确。

图1中，曲线斜率最大的点（a点）增长速率最大，图3中出生率和死亡率差值最大的点（e点）增长速率最大，这两个点对应图2中的c点，B正确。

图1中的b点增长速率为0，图3中的f点出生率＝死亡率，增长速率也为0，这两个点均对应图2中的d点，C正确。

图1、2、3中表示种群达到了环境容纳量的点分别是b、d、f点，D错误。

1．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。

2．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，当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数量回到一定范围内。

（2）环境遭受破坏后K值会下降；

环境得到改善后K值会上升。

3．K值的不同表示方法

图中A、B、C、D时间所对应的种群数量为K值，A′、C′、D′时间所对应的种群数量为K/2值。

实验十七　探究培养液中酵母菌种群数量的变化

1．实验原理

（1）用液体培养基培养酵母菌，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，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；

在有限的环境下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。

2．实验流程

（1）

类型、条件,

（2）

目的,

（3）

―→每天将含有酵母菌的培养液滴在计数板上，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数

（4）

―→

（5）

易错警示　该探究实验应注意的问题

（1）显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”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）每天计数酵母菌数量的时间要固定。

（4）溶液要进行定量稀释。

（5）计算1mL菌液的数量。

5．酵母菌生长的适宜温度在20～30℃，能在pH值为3～7.5的范围内生长，在氧气充足的环境中主要以出芽生殖的方式快速增殖，大约每1.5～2h增殖一代。

某研究性学习小组据此探究酵母菌种群在不同的培养液浓度和温度条件下种群密度的动态变化，进行了如下实验，实验操作步骤如下：

第一步：

配制无菌马铃薯葡萄糖培养液和活化酵母菌液。

第二步：

利用相同多套装置，按下表步骤操作。

装置编号

A

B

C

D

装置容器内的溶液

无菌马铃薯葡萄糖培养液/mL

10

5

无菌水/mL

－

活化酵母菌液/mL

0.1

温度（℃）

25

第三步：

用血细胞计数板计数装置中起始酵母菌数目，做好记录。

第四步：

将各装置放在其他条件相同且适宜的条件下培养。

第五步：

连续7天，每天随机抽时间取样计数，做好记录。

回答下列问题：

（1）改正实验操作步骤中的一处错误__________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）某同学第5天在使用血细胞计数板计数时做法如下：

①振荡摇匀试管，取1mL培养液并适当稀释（稀释样液的无菌水中加入了几滴台盼蓝染液）。

②先将______________________放在计数室上，用吸管吸取稀释后的培养液滴于其边缘，让培养液自行渗入，多余培养液________________，制作好临时装片。

③显微镜下观察计数：

在观察计数时只记________________（被、不被）染成蓝色的酵母菌。

（3）如所使用的血细胞计数板有16个中方格，每1个中方格中有25个小方格，每1个小方格容积为0.1mm3（1mL＝1000mm3）。

请推导出1毫升培养液中酵母菌细胞的计算公式：

酵母细胞个数/mL＝_________________________________________________。

答案　

（1）第五步中应每天同一时间（定时）取样

（2）②盖玻片　用滤纸（吸水纸）吸去　③不被

（3）平均每个小方格的酵母菌数×

400×

104×

稀释倍数

序号

错因分析

正确答案

①

审题不准，把场所误认为主要场所

细胞质基质和线粒体

②

忽视了无氧呼吸的产生条件是氧气减少时产生，而不是无氧条件下产生

有氧呼吸和无氧呼吸

③

忽视了酒精产物对酵母菌的影响

乙醇含量过高

④

表达不完整，不到位

酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量少

⑤

没答到问题的实质

酵母菌种群数量增多

⑥

所答的问题已在后面的答案信息中给出

未染色，统计的菌体数包含了死亡的菌体

题组一　种群的特征

1．（2012·

新课标全国卷，6）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　据图可知，不同月份种群的年龄结构不同，其中4至10月份，个体逐渐发育到性成熟，12月份没有未成熟个体，表明在10月份种群的出生率可能为零，A、C两项正确；

天敌迁入后，会捕食该种群中年幼或弱小的个体，影响种群的年龄结构，B项正确；

大量诱杀雄性个体会降低种群的出生率，从而对种群的密度产生影响。

D项错误。

2．（2012·

海南卷，21）某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。

下列做法错误的是（　　）

A．随机取样

B．选择植物生长茂盛处取样

C．根据调查数据估算该种群密度

D．根据地段的形状确定取样方法

答案　B

解析　用样方法最主要的是进行随机取样，A正确，B错误；

根据调查数据取平均数可估算该种群的种群密度，C正确；

根据地段的不同可因地制宜采用不同的样方法，如五点取样法和等距取样法等，D正确。

3．（2011·

北京卷，2）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

解析　给海龟安装示踪器可调查其洄游的路线，故A项符合；

给大雁佩戴标志环可调查其迁徙的路线，故B项符合；

岩礁上的贝类活动能力比较弱，可用样方法调查其种群关系，故C项符合；

丰（富）度是指群落中物种数目的多少，即有多少种生物。

物种越多，丰（富）度越大。

标志重捕法只能调查达乌尔黄鼠一种生物的种群密度，不能调查丰（富）度，故D项不相符。

题组二　种群的数量变化及其规律

4．（2011·

江苏卷，25）在野外试验站，研究棉蚜发生期开放和封闭条件下、不同初始密度（1和20头/叶）的棉蚜种群密度变化，各实验组均放置规格、数量相同的棉叶，结果如下图。

有关叙述正确的是（多选）（　　）

A．初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下衰退，可能与迁出有关

B．初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下达到密度峰值，可能与迁入有关

C．开放和封闭条件下种群数量均在达到K值时开始衰退

D．开放和封闭条件下种内斗争均在种群衰退时开始减弱

解析　封闭条件与开放条件相比最大的不同在于能否阻断种群的迁入和迁出，在初始密度相同的条件下，随着种群密度的增大，种内斗争逐渐加强，开放条件下容易在种群密度比较大时出现迁出现象从而导致种群数量减少，故A项正确；

在初始密度相同的情况下，开始种内斗争较弱时，开放条件下容易出现外来种群迁入现象，从而使种群增长速度过快而率先达到密度峰值，故B项正确；

分析图中的四条曲线可知，种群的密度在达到最高点时，都没有出现一段时间内种群数量保持稳定的现象，即达到K值的现象，所以四条曲线最高点所对应的种群数值并不一定是种群的K值，因此，无论是开放条件还是封闭条件，种群数量并不一定在达到K值时开始下降，故C项错误；

因实验中放置规格、数量相同的棉叶，随种群数量的增加，棉叶减少，导致棉蚜因缺少食物而使种内斗争加剧，但种群数量减少后棉叶数量更少，种内斗争不会减弱，故D项错误。

5．（2010·

山东卷，8）如图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是（　　）

A．在K/2时控制有害动物最有效

B．图示规律可作为控制人口增长的依据

C．该图可用于实践中估算种群最大净补充量

D．在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量

答案　C

解析　A项中，K/2时种群增长速率最大，控制有害动物应在K/2之前最有效；

B项中，我国控制人口增长的主要措施是实行计划生育，即降低人口出生率减少净补充量，不能靠增加死亡率来减少净补充量；

C项中，可通过出生率和死亡率来估算种群最大净补充量；

D项中，在捕捞鱼类后使种群数量降低至K/2能获得最大的种群增长速率，但不能获得最大日捕获量。

【组题说明】

考　点

题　号

错题统计

种群的特征及种群密度的调查

1、8、11、13

种群数量的

变化及应用

2、3、4、5、6、

7、10、14、15

探究培养液中酵母菌种群数量的变化

9、12

一、单项选择题

1．下图表示种群的各个特征之间的关系，下列叙述正确的是（　　）

A．甲为出生率和死亡率，乙为迁入率和迁出率

B．丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度

C．丁为年龄组成，每种类型中包括幼年、青年和老年三个年龄期

D．种群密度是种群最基本的数量特征，调查方法有标志重捕法和取样器取样法

解析　甲为出生率和迁入率，乙为死亡率和迁出率，故A错误；

年龄组成的每种类型中包括幼年、青年和老年三个年龄期，故C错误；

取样器取样法是调查群落中物种丰富度的一种方法，故D错误。

2．下列有关种群增长的“S”型曲线的叙述，错误的是（　　）

A．通常自然界中的种群增长曲线最终呈“S”型

B．达到K值后种群的增长速率也可能为负值

C．种群增长的开始阶段不受自身密度的影响

D．相同的种群，K值也可能不同

解析　在自然情况下，种群一般是按“S”型曲线增长的。

达到K值时出生率等于死亡率，种群增长速率为零，但也有可能在某个时刻出生率小于死亡率，种群增长速率为负值。

种群增长受自身密度的影响，刚开始时种群密度较小，种群密度对种群增长的影响也较小。

K值会随着环境的变化而变化。

3．如图所示为一个鼠群迁入一个新环境后的种群增长曲线，其中最可能表示因种内斗争加剧而限制鼠群数量增长的曲线段是

（　　）

A．ABB．BC

C．CDD．AC

解析　分析曲线图可知，CD段种群数量接近环境容纳量，种内斗争比较剧烈，故最可能表示因种内斗争加剧而限制鼠群数量增长的曲线段。

4．如图中曲线Ⅰ表示某种群的出生率，曲线Ⅱ表示其死亡率。

则（　　）

A．种群在c点之前呈“J”型曲线增长，c点之后呈“S”型曲线增长

B．种群数量增长最快的时期是a点对应的时期

C．c点时此种群的个体总数达到环境容纳量

D．曲线表明种群数量变化受食物的影响

解析　由图可知，随着时间的变化，种群死亡率逐渐升高，出生率逐渐下降；

c点时出生率等于死亡率，说明此种群的个体总数达到环境容纳量；

种群数量在c点之前呈现增长趋势，c点之后呈现下降趋势，种群数量增长最快的时期位于a点之前；

从曲线中不能得出种群数量变化受食物影响的结论。

5．经调查，第一年某种昆虫种群数量为N0，如果在理想的条件下，每年的增长率α＝1.3且保持不变，则第三年该种群数量为（　　）

A．1.3N0B．1.69N0C．2.3N0D．5.29N0

解析　要注意在Nt＝N0λt中，λ代表的是该种群数量是一年前种群数量的倍数，不代表增长率；

增长率＝增加的个体数/原来的个体数，设第一年个体数为X1，第二年个体数为X2，则α＝（X2－X1）/X1＝1.3，求得X2/X1＝2.3，即λ＝2.3。

第一年种群数量用N0表示，则第三年种群数量就是（2.3）2×

N0＝5.29N0。

6．在调查某林场松鼠的种群数量时，计算当年种群数量与一年前种群数量的比值（λ），并得到如图所示的曲线。

据此图分析得到的下列结论，错误的是（　　）

A．前4年该种群数量基本不变，第5年调查的年龄组成可能为衰退型

B．第4到第8年间种群数量在下降，原因可能是食物的短缺和天敌增多

C．第8年时种群数量最少，第8到第16年间种群数量增加，且呈“S”型曲线增长

D．如果持续第16到第20年间趋势，后期种群数量将呈“J”型曲线增长

解析　根据题意，λ表示当年种群数量与一年前种群数量的比值，可推知第10年种群数量最少。

7．温州某地乌鸫连续10年的种群数量变化情况如图所示（λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数