高三生物复习种群的特征和数量的变化学案.docx
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高三生物复习种群的特征和数量的变化学案
种群的特征和数量的变化
[考纲要求]
1.种群的特征（Ⅰ）。
2.种群数量的变化（Ⅱ）。
3.探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化。
基础回扣：
一、种群的特征
1．种群密度
（1）概念：
单位面积或单位体积中的__________，是种群________的数量特征。
（2）调查方法
①样方法
②标志重捕法：
适用于活动范围大的动物。
2．出生率和死亡率：
单位时间内新产生或死亡个体数目占________________的比率。
3．迁入率和迁出率：
单位时间内____________的个体占该种群个数总数的比例。
4．年龄组成
（1）概念：
种群中各________的个体数目的比例。
（2）类型
①增长型：
种群中________个体很多，________个体很少，种群密度会________。
②稳定型：
各年龄期的个体数目比例________，种群正处于________时期。
③衰退型：
________个体较少，而____________个体较多，种群密度会________。
二、种群数量的变化
1．构建种群增长模型
（1）方法：
观察研究对象→提出问题→提出________→根据实验数据，用适当的________形式对事物性质进行表达→通过进一步实验或观察对模型进行____________。
（2）意义：
更直观地反映出种群数量的增长趋势。
2．种群数量增长的“J”型曲线
（1）条件：
________________条件充裕、气候适宜、__________等。
（2）数学公式：
________________。
（3）特点：
种群数量连续增长，呈“J”型。
3．种群数量增长的“S”型曲线
（1）条件：
自然界的____________是有限的。
（2）概念：
种群经过一定时间的增长后，数量________的增长曲线。
（3）K值：
又称____________，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________。
（4）特点：
种群数量达到环境条件所允许的最大值（K值、即环境最大容纳量）后将停止增长，有时在K值左右保持相对稳定。
考点剖析：
考点一、种群数量特征之间的关系分析
分析：
1．各数量特征之间的关系
（1）图解
（2）析图
①种群密度是种群最基本的数量特征。
②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。
③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。
④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
①图示
②析图
种群
年龄组成情况
出生率和死亡率情况
种群数量变化趋势
所属类型
A
幼年多，老年少
＞
增加
增长型
B
各年龄段比例适中
＝
波动
稳定型
C
幼年少，老年多
＜
降低
衰退型
（2）曲线图
①图示
②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
①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。
②析图
a．男女比例在各个年龄段接近1∶1。
b．A国家各个年龄段比例适中，应为稳定型。
c．B国家幼年个体特别多，老年个体少，应为增长型。
d．B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
①图示
②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．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（ ）
①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 ②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 ③开放和封闭条件下种群数量均在达到K值时开始衰退 ④开放和封闭条件下种内斗争均在种群衰退时开始减弱
A．①②B．③④C．①③D．②④
2．（2010·海南卷，17）甲、乙、丙是同一物种的三个种群，其年龄组成见表。
三个种群年龄组成的类型为（ ）
年龄期
个体数
甲
乙
丙
幼年期
600
400
200
成年期
400
400
400
老年期
200
400
600
A.甲是增长型，乙是稳定型，丙是衰退型
B．甲是稳定型，乙是增长型，丙是衰退型
C．甲是衰退型，乙是增长型，丙是稳定型
D．甲、乙、丙三个种群都是稳定型
3．（2011·上海卷，19）某类捕食者消耗的猎物数与猎物种群密度的关系如下图曲线①所示，能反映这类捕食者消耗的猎物比例与猎物种群密度关系的曲线是（ ）
A．ⅠB．ⅡC．ⅢD．Ⅳ
4．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
5．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（ ）
6．下图表示四个国家的人口出生率和人口死亡率，其中人口自然增长率最高的国家是
（ ）
A．①B．②C．③D．④
考点二、“J”型和“S”型增长曲线的分析
分析：
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
①理想条件下；②实验室条件下；③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；④外来物种入侵早期阶段；⑤无环境阻力状况。
（2）公式：
Nt＝N0·λt（N0为该种群的起始数量，t为时间，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。
若λ>1，种群密度增大，为增长型种群；若λ<1，种群密度减小，为衰退型种群；若λ＝1，数量不变，为稳定型种群）。
（3）曲线及解读
①曲线1
②曲线2
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
①曲线1
②曲线2
③曲线3
（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。
3．K值与K/2在实践中的应用
灭鼠
捕鱼
K/2（最大增长速率）
灭鼠后，鼠的种群数量在K/2附近，这时鼠的种群数量会迅速增加，无法达到灭鼠效果
使鱼的种群数量维持在K/2，捕捞后，鱼的种群数量会迅速回升
K值（最大环境容纳量）
改变环境，降低K值，使之不适合鼠生存
保证鱼生存的环境条件，尽量提升K值
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：
1.（2010·山东卷，8）右图表示出生率、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
2．如图是某一动物种群迁入一个适宜环境后的增长曲线图，图中曲线的标号与下列各点对应正确的一项是（ ）
①种群数量最大的点 ②种群增长速率最大的点 ③该种群迁入后环境阻力明显增大是从哪一点开始 ④既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受破坏，捕获后种群数量应该在图中的哪一点
①
②
③
④
A
b
a
c
d
B
d
c
b
a
C
d
b
c
b
D
c
a
d
c
考点三、不同生物种群密度调查方法
分析：
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，不能易脱落。
3．显微计数法：
计算时不要忘记稀释倍数的计算。
对位训练：
1．下列有关调查动物种群密度方法的叙述，正确的是（ ）
A．草地中跳蝻的种群密度一般不采用样方法进行调查
B．对于活动能力强、活动范围大的动物最好采用样方法调查种群密度
C．运用标志重捕法调查时，个体被捕捉的概率应相等，而与标记状况、年龄和性别无
关
D．对农作物上的蚜虫、植物叶片上的昆虫卵常采用标志重捕法调查种群密度
2．（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
3．（2010·海南卷，18）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
4．种群是构成群落的基本单位，种群数量特征的核心是种群密度，不同生物种群密度调查法不一样。
某研究机构对我国北方草原一种主要害鼠——布氏田鼠进行了调查。
调查样方总面积为
2hm2（1hm2＝10000m2），随机布设100个鼠笼，放置1夜后，统计所捕获的鼠数量，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。
初次捕获并标记只数（M）
重捕只数（n）
重捕个体中被标记只数（m）
32
36
4
该草地布氏田鼠的平均种群密度为________只/hm2。
事实上田鼠在被捕捉过一次后更难
捕捉，上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏______。
5.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。
（1）植物——样方法。
某同学采用样方法对一种植物进行计数，右图是其中一个样方中该植物的分布情况（注：
图中黑点表示该种植物），对该样方中该种植物进行计数时，应记录的数目是___________________________________________________________。
（2）动物——标志重捕法。
在对某池塘内鲫鱼种群数量调查时，第一次捕获200尾，全部进行标志后放回；第二次捕获160尾，其中被标志的鲫鱼有10尾，则该池塘内鲫鱼的总数为 。
（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。
假如在某块田地里（120平方米）连续捕虫8次，得到下表数据：
捕获次数
1
2
3
4
5
6
7
8
每次捕获数（Y）
72
63
44
32
23
17
16
15
捕获积累数（X）
72
135
179
211
234
251
267
282
①依数据可得出该昆虫种群平均密度大约是 只/平方米。
②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________________________________________________________________________。
考点四、对两种种群增长曲线分析不到位
分析：
1.
（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：
①“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。
②“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。
对位训练：
1.（2010·浙江卷，3）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（ ）
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b～c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c～d段相似
2．下图为种群在不同生态系统中的增长曲线模式图，据图回答问题：
（1）如果生活在一个理想的环境中，种群数量按a曲线增长。
但实际上，在自然环境中
__________和__________都是有限的，种群达到一定数量后势必加剧________，使种群数量增长受到影响，不能按a曲线方式增长。
（2）除上述影响外，在一定环境中，种群数量还受其他环境因素的限制，如无机环境方面主要是__________________的影响，生物因素有________和________等。
因此，种群数量增长按b曲线方式增长，最多达到K值为止，此时种群增长速率为________。
（3）此外，还有直接影响种群兴衰的两对变量，即该种群的________和________、
__________和____________。
年龄组成是通过影响________________而间接对种群动态变化起作用的。
一、1.
（1）个体数 最基本
（2）①植物 五点取样法 等距取样法
2．该种群个体总数 3.迁入或迁出 4.
（1）年龄期
（2）①幼年 老年 增大 ②适中 稳定 ③幼年 中老年 减小
二、1.
（1）合理假设 数学 检验或修正 2.
（1）食物和空间 没有敌害
（2）Nt＝N0λt 3.
（1）资源和空间
（2）趋于稳定 （3）环境容纳量 最大数量
考点一、AADDAC
考点二、CC
考点三、CDC4．144 高5.
（1）8株
（2）3200尾（3）1（4）
3
可能有外来昆虫的迁入
考点四、D2．
（1）生活资源（食物） 空间 种内斗争
（2）阳光、温度、水分 捕食 竞争 零
（3）出生率 死亡率 迁入率 迁出率 出生率和死亡率
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