届高考生物大一轮复习 第九章 生物与环境学案.docx

1、届高考生物大一轮复习 第九章 生物与环境学案第九章 生物与环境第1讲种群的特征和数量变化最新考纲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及种群密度的调查1种群的特征(1)种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征。(2)出生率和死亡率、迁入率和迁出率概念：单位时间内新产生或死亡或迁入或迁出的个体数目占该种群个体总数的比率。意义：决定种群大小和种群密度的重要因素。(3)年龄组成和性别比例写出上图中各年龄组成的类型增长型，稳定型，衰退型。各年龄组成类型、特点及种群密度的变化趋势。性别比例：种群中雌

2、雄个体数目的比例。2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调查程序确定调查对象计数计算种群密度(取平均值)确定调查对象捕获并标记(数量为N1)计算种群密度(公式) ()注意事项随机取样样方大小适中样方数量不宜太少宜选用双子叶植物标记个体与未标记个体在重捕时被捕的概率相同调查期间没有大规模迁入和迁出，没有外界的强烈干扰深度思考(1)据图分析种群数量特征之间的关系。提示：种群密度是种群最基本的数量特征。出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。出生率、迁入率高时，种群数量增加；反之，种群数量减少。年龄组成是通过影响出生率和

3、死亡率而间接影响着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。性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度和种群数量。(2)利用样方法调查种群密度应注意哪些问题？提示：调查对象一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物，而选择双子叶草本植物，容易辨别个体数目。选取样方时，要随机取样，且选取平坦、开阔、被调查种群分布比较均匀的地段。选取样方的个数要依总面积的大小而定，总面积大的选取样方要多些。植物的大小不同，样方面积也应不同。如乔木的样方面积为100 m2，灌木为16 m2。(3)利用标志重捕法调查种群密度时对公式成立的条件和标记的要求分别是什么？提示：公式成立条件：标记个体

4、与未标记个体在重捕时被捕的概率相等，在调查期内没有新的出生和死亡，没有迁入和迁出。标记的要求。a标记不能过分醒目。b标记物和标记方法必须对动物的身体、寿命和行为不会产生伤害。c标记符号必须能够维持一定的时间，在调查研究期间不能消失。题组一考点诊断(1)一片草地上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群。(2014高考江苏卷)()(2)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11，则出生率越高。(2013高考浙江卷)()(3)大量诱杀雄性个体不会影响种群的密度。(2012高考新课标卷)()(4)用标志重捕法调查田鼠种群密度，若标志的田鼠部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果偏低。(2012高考安

5、徽卷改编)()(5)橡树种子常在母树附近形成集群是空间特征，由于微甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于数量特征。()(6)依据年龄结构预测的种群密度的变化趋势最终是否能够实现，还要看影响种群密度变化的其他因素如气候、食物、天敌等。()(7)种群数量增加，种群密度一定增加。()(8)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适用。()(9)利用样方法计数时，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。()答案：(1)()(2)()(3)()(4)()(5)()(6)()(7)()(8

6、)()(9)()题组二种群特征的分析与判断1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：选D。此题考查种群特征与种群密度的影响因素。由图示分析知，未成熟个体从2月到6月逐渐增多，从6月到12月逐渐减少至12月变为0，而该动物个体从出生到性成熟需要6个月，因此该种群出生时间大概为2月底到6月，到12

7、月都性成熟，10月份出生率可能为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。2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DD点时种群数量达到最大值解析：选D。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

8、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。3下列结合种群特征的概念图所作的分析，错误的是()A利用性引诱剂诱杀害虫会影响B种群密度是种群最基本的数量特征C预测种群数量变化的主要依据是D春运期间，广州人口数量变化主要取决于图中的解析：选D。种群特征的概念图中的、分别

9、是指死亡率、出生率、性别比例和年龄组成。利用性引诱剂诱杀害虫会影响性别比例，种群密度是种群最基本的数量特征。对于人还应考虑到迁入率和迁出率，即人口流动及国家政策等。种群年龄结构的类型及判断技巧1统计图2曲线图3柱形图各图示共性及判断技巧：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。题组三种群密度的调查方法的运用4下列实验或调查活动中，所得数值与实际数值相比，可能偏小的是()A标志重捕法调查灰喜鹊种群密度时部分标志物脱落B标志重捕法调查田鼠种群密度时，某些田鼠因曾被捕变得狡猾而不易被重捕C样方法调查草

10、地中的蒲公英时，不统计正好在样方线上的个体D样方法调查蒲公英种群密度时在分布较密集的地块取样解析：选C。标志重捕法调查种群密度时的计算公式：种群数量(第一次捕获的个体数第二次捕获的个体数)/第二次捕获中被标记的个体数。部分灰喜鹊身上的标志物脱落或田鼠被捕后变得狡猾不易被重捕都会导致第二次捕获中被标记的个体数偏小，则计算值与实际值相比，数值会偏大。样方法调查植物种群密度时，要求统计样方相邻两条边上的个体；不统计正好在样方线上的个体，则所得数值与实际数值相比偏小。要做到随机取样，在分布较密集的地块取样，会使所得数值偏大。5(2016兖州模拟)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

11、积为2 hm2(1 hm210 000 m2)，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：捕获数/只标记数/只雌性个体数雄性个体数初捕50502822重捕50103218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32D该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2解析：选CD。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：NMn

12、/m，田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，即m值减小，N值会增大；通过两次捕获情况，性别比例约为：(3218)(1822)32，通过表中数据可知该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2。考点二种群数量的变化规律及应用1种群增长的“J”型曲线(1)含义：种群在理想条件下，即在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下的增长。(2)“J”型曲线数学模型模型假设：在理想的条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的倍。建立模型：t年后种群数量表达式为：NtN0t。各参数意义：N0为该种群的起始数量，t为时间(年)，Nt表示t年后该种群的数量，表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。

13、曲线如图所示：2种群增长的“S”型曲线(1)含义：在资源和空间有限的条件下，种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，呈“S”型。其曲线如右图所示：(2)环境容纳量：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，又称K值。3种群增长曲线的应用(1)K值的应用：野生生物资源保护：保护野生生物生活的环境，减小环境阻力，增大K值。有害生物的防治：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：资源开发与利用：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

14、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。有害生物防治：务必及时控制种群数量，严防达K/2值处(若达K/2值处，可导致该有害生物成灾)。深度思考(1)列表比较种群“J”型曲线与“S”型曲线的不同。提示：项目“J”型曲线“S”型曲线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，种群数量持续增长有K值，种群数量可在K值附近上下波动曲线模型种群增长速率曲线(2)种群的增长率和增长速率是一回事吗？提示：种群增长率增长速率(1)增长率。(2)增长速率一定时间内增长的数量/时间。(3)“J”型曲线与“S”型曲线的增长率和增长

15、速率曲线：(3)观察下面图示，说出造成“J”型曲线与“S”型曲线差异的原因及之间的关系。提示：两种增长曲线的差异主要是由于环境阻力的有无造成的“J”型曲线环境阻力逐渐增大,“S”型曲线题组一考点诊断(1)16世纪以来，世界人口表现为“J”型增长，因此需控制“J”型增长数学方程式中参数，以实现人口和野生动物资源的协调发展。(2012高考山东卷)()(2)在相对稳定的生态系统中，种群数量在K值上下波动。(2012高考浙江卷)()(3)在K/2时控制有害动物最有效。(2010高考山东卷)()(4)在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量。(2010高考山东卷)()(5)建立自然保护区，改善栖息环境，以

16、提高环境容纳量，是提高大熊猫种群密度的根本措施。(2011高考安徽卷)()答案：(1)()(2)()(3)()(4)()(5)()题组二种群数量变化的分析1下图为某种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线。若不考虑迁入和迁出，下列有关叙述错误的是()A改善空间和资源条件有望使K值提高Bbc段种群增长率逐渐下降，出生率小于死亡率Cbc段其天敌捕食的成功率增加D比较曲线Y与曲线X，表明在自然状态下种群无法超出理想状态下的最大增长率解析：选B。在bc段，随种群密度的增加，种内斗争加剧，天敌增多，死亡率逐渐上升，但出生率仍然大于死亡率；种群增长率虽然逐渐下降，但种群数量仍在不断增多。图中曲线也显示在自

17、然状态下种群无法超出理想状态下的最大增长率，同时改善空间和资源条件有望使K值提高。2(2016黑龙江大庆模拟)如图为某种群数量增长曲线，下列表述错误的是()A第1阶段种群数量缓慢增长B第2阶段种群增长速率先增大后减小C该种群K值为K1D第4阶段后，种群数量也可能迅速减少解析：选C。由曲线斜率和基数可知，第1阶段种群数量缓慢增长，A正确；由曲线斜率可知，第2阶段种群增长速率先增大后减小，B正确；该种群K值为K2，C错误；第4阶段后，由于种内斗争加剧，天敌增多等因素，种群数量可能迅速减少，D正确。3.右图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系，在t1时经调查该种群数量为N，下列有关叙

18、述正确的是()A在t2时种群个体的数量与在t0时种群个体的数量相等B在t0t2时间内，种群数量呈“S”型增长C该种群在此环境中的环境容纳量约为ND在t1t2时，该种群数量呈下降趋势解析：选B。由题可知，0t1种群增长速率不断增大，到t1时刻种群增长速率最大，此时种群数量为K/2，t1t2种群增长速率不断减小，到t2时种群增长速率为0，此时种群数量达到最大，即K值，故A、D错误，B正确；由于在t1时经调查该种群数量为N，因此环境容纳量(K值)约为2N，C错误。K值变动的图示分析1同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。(1)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。(2)当

19、种群偏离平均值的时候，会通过负反馈调节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。题组三种群数量变化规律的应用4.(2012高考重庆卷)右面为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图，下列叙述错误的是()A为有效防治蝗灾，应在a点之前及时控制种群密度Bab段，该种群的增长率与种群密度之间呈正相关C利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现D控制种群数量在de水平，有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性解析：选B。图示a点东亚飞蝗数量急剧上升，此时种群增长速率达到最大，在病虫害防治时应在a点所示时间之前进行；图示ab段种群数量仍然在上升，但种群增长率呈下降

20、趋势；利用性引诱剂诱杀雄虫，会使种群性别比例失调，种群出生率降低，从而降低种群密度；控制东亚飞蝗种群数量处于较低水平，对该生态系统的生产者有利，因此有利于维持该生态系统的抵抗力稳定性。5下图为某生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线，下列叙述中正确的是()A如果乙为农作物害虫，t4时间点防治最好Bt3t5时间内甲、乙两种群的年龄组成不同Ct1t2时间内甲种群出生率下降，死亡率上升，死亡率大于出生率D甲、乙两种群肯定为竞争关系，甲的竞争力小于乙，竞争强度由强弱解析：选B。如果乙为农作物害虫，t4时间点种群增长速率最大，此时防治效果较差。t3t5时间内甲、乙两种群的年龄组成不同，甲为衰

21、退型，乙为增长型。t1t2时间内甲种群出生率上升，死亡率小于出生率。甲、乙两种群可能为竞争关系，竞争强度由弱强弱。6下图表示出生率、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解析：选C。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，即降低人口出生率来减少净补充量，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，K时种群密度最大，若

22、进行捕捞最易得到最大日捕获量。K值与K/2值的分析与应用1K值与K/2值的分析2K值与K/2值的应用考点三(实验)探究酵母菌种群大小的动态变化一、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浓度、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；在有限的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。 二、实验步骤三、实验归纳探究酵母菌大小的动态变化实验的注意事项1我们测定的酵母菌种群数量是在恒定容积的培养基中测定的，与自然界中的种群数量变化有差异。2在进行酵母菌计数时，由于酵母菌是单细胞生物，因此必须在显微镜下计数，且我们不能准确计数，只能估算。3在

23、显微镜计数时，对于压在小方格界线上的，应只计数相邻两边及其夹角的酵母菌。4从试管中吸取培养液进行计数前，要轻轻振荡试管几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。5每天计数酵母菌数量的时间要固定。四、实验题组1(2015高考广东卷)如图表示在一个10 mL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NtN0t表示C可用取样器取样法计数DK值约为120 000个解析：选D。酵母菌种群在培养初期需经过一段的调整适应，故增长缓慢，在接近K值时，种内斗争加剧，增长速率变小，A错误；在封闭培养体系中培养的酵母菌数量呈“S”型

24、增长，不适用“J”型增长的数学模型，B错误；酵母菌的计数方法是抽样检测法，C错误；由图知，K值为121 00010120 000(个)，D正确。2下列对探究酵母菌种群数量变化规律实验的叙述，正确的是()A用血球计数板计数酵母菌个数时，取适量培养液直接滴加到计数室内B对于压在一个方格界限上的酵母菌的处理方法是计数四条边及其顶角的酵母菌数C已知血球计数板的方格为2 mm2 mm，若盖玻片下经稀释10倍的培养液厚度为0.1 mm，计数时观察值为M，则10 mL培养液中酵母菌的总数约为2.5 M105个D与一般的生物实验一样，该探究实验也需要单独设置对照组解析：选C。培养液应加在盖玻片边缘，让培养液自

25、行渗入，并非直接滴加到计数室内；在统计血球计数板每格内的酵母菌数时，压在边上的个体只计数相邻两边及其顶角的个体；C项所述的计算结果是10M2.5M105；该实验不需要单独设置对照组，只要分组重复实验，结果取平均值即可。3(2016山东文登高三统考)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，分别在4个试管中进行培养(具体见下表)，其他实验条件相同，均获得了“S”型增长曲线。据此分析错误的是()试管号培养液体积(mL)105105起始酵母菌数(个)105510A.4个试管内的种群达到K值的时间是B4个试管内的种群在K/2时增长最快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

26、管的开始下降解析：选A。当种群刚迁入一个新环境的时候，若环境适宜种群生存，环境中的食物、空间等适宜，没有环境阻力，则初始阶段时种群呈“J”型曲线增长，然后环境阻力慢慢增大，种群开始呈“S”型曲线增长，K值指的是最大环境容纳量，到达K值的时间是由环境阻力的大小决定的，由表格可知培养液的体积不同，起始酵母菌数不同，因此4个试管内的种群到达K值的时间不同。号试管内的环境阻力最大，因为试管内培养液体积最少，起始酵母菌数最多，因此最先达到K值；由于有毒物质积累，试管内的种群数量也最先开始下降。1(2013高考新课标全国卷)某农场面积约140 hm2，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

27、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该农场黑线姬鼠的种群密度约为100 只/hm2C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：选C。本题主要考查种群密度、群落丰富度、标志重捕法以及食物链营养级与所含能量关系等相关知识。黑线姬鼠的天敌鹰的数量增加，可使黑线姬鼠的种群密度下降；设该农场黑线姬鼠总数量约为x，则，x14 000只，故该农场黑线姬鼠的种群密度约为：1

28、00 只/hm2；群落的丰富度强调的是物种的数目，而不是种群密度；食物链中的营养等级越高，物种所含能量越少。2(2014高考福建卷)研究人员用样方法调查了某地北点地梅(一年生草本植物)的种群数量变化，结果如图所示。下列叙述正确的是()A1972年北点地梅个体间生存斗争程度较1975年低B1971年种子萌发至幼苗阶段的死亡率高于幼苗至成熟植株阶段C统计种群密度时，应去掉采集数据中最大 、最小值后取平均值D由于环境条件的限制，5年间该种群数量呈“S”型增长解析：选B。1972年，北点地梅的种群密度大于1975年的种群密度，种内斗争更激烈，A项错误；该植物1971年的种子萌发数为1 000，幼苗数为

29、450左右，成熟株数约为350，B项正确；统计种群密度时应去掉特别悬殊的数据，而不是去掉最大值、最小值，C项错误；在图示5年间，种群密度呈减小趋势，不是“S”型增长，D项错误。3(2014高考浙江卷)下列关于环境容纳量的叙述，正确的是()A环境容纳量是指种群的最大数量B种群的内源性调节因素不会改变环境容纳量的大小C在理想条件下，影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量D植食动物在自然环境条件下，一年四季的环境容纳量以冬季最大解析：选B。A项，环境容纳量是指长时期内环境所能维持的种群数量的最大值。在某些时候种群的数量可能超过环境容纳量，但通过调节后又恢复到正常数量。B项，种群的内源性调节因素会改变种群密度的大小，不会改变环境容纳量的大小。C项，在理想条件下，不存在影响种群数量增长的因素。D项，冬季环境不适合植物的生长，因此，植食动物在冬季的环境容纳量会下降。4(2015高考北京卷)大蚂蚁和小蚂蚁生活在某地相邻的两个区域。研究者在这两个蚂蚁种群生活区域的接触地带设4种处理区，各处理区均设7个10 m10 m的观测点，每个观测点中设有均匀分布的25处小蚂蚁诱饵投放点。在开始实验后的第1天和第85天时分别统计诱饵上小蚂蚁的出现率并进行比较，结果见表。处理区小蚂蚁出现率的变化(%)定时灌溉