2022高考生物一轮复习第27讲种群及其动态课件新人教版

1、第第2727讲种群及其动态讲种群及其动态第第9 9单元单元 素养导读素养导读 必备必备知识知识 固本固本夯基夯基 一、种群及各数量特征之间的关系 1.种群同一时间、同一、相同、全部个体;同一物种的 生物常因划分为不同种群;不同物种间则存在。 地区 物种 地理隔离生殖隔离 2.各数量特征之间的关系 增长型 稳定型衰退型 年龄结构 出生率死亡率 性别比例 (1)是种群最基本的数量特征。 (2)是决定种群大小和种群密度 的直接因素。出生率高于死亡率、迁入率高于迁出率时,种群数量将增加; 反之,种群数量将减少。 (3)年龄结构通过影响,性别比例通过影响出生率,间 接影响着种群密度和种群数量。 种群密度

2、 出生率和死亡率及迁入率和迁出率 出生率和死亡率 名师点睛年龄结构是预测种群密度(数量)变化的重要依据。 (4)比较两种种群密度的调查方法 项目样方法标志重捕法 适用 范围 适用于植物、活动能力和活动 范围小的动物 适用于活动能力强、活 动范围大的动物 实施 方法 五点取样法和等距取样法。五点取 样法一般适合地块,等距取 样法一般适合长方形地块 捕获标记、释放重 捕统计计算 计数方 法(公 式) 种群密度应取各样方的 种群数量=(标记个体数 重捕个体数)/重捕中 标记个体数 弱 正方形 平均值 项目样方法标志重捕法 注意 事项 、数量足够大、 不掺入主观因素。样方面积一般为 ,木本植物面积适当

3、加大。 计数时,样方的顶边、左边及左角 处的个体统计在内,其他边缘不做统 计 没有较多的个体出生 或死亡以及迁入和迁出。 标记物和标记方法必 须对动物的生命活动无 影响。标记符号必须 能够维持一定时间,在调 查期间不能消失 随机取样 1m2 二、种群数量的变化 1.模型构建的形式、步骤及意义 (1)表现形式及意义 通过和数学方程式表现种群数量变化,属于模型,可以用来 描述、和种群数量变化。 (2)步骤 观察研究对象,提出问题提出根据实验数据,用适当的 形式对事物的性质进行表达,即建立数学模型通过进一步实验 或观察等,对模型进行。 曲线图数学 解释预测 合理的假设 数学 检验或修正 2.种群数量

4、增长 (1)种群的“J”型增长 产生原因:在条件充裕、气候适宜、 等条件下。 数学模型:(N0为该种群的起始数量,t为时间,Nt表示t年后该种 群的数量,表示该种群数量是前一年种群数量的倍数)。 特点:。 食物和空间没有天敌和其他竞争物种 Nt=N0t 种群的数量以一定的倍数增长 (2)种群的“S”型增长 产生原因:环境条件的制约,包括、空间、和天敌 等。 特点:种群数量达到环境条件所能维持的最大值(K值)后将, 有时在K值附近保持相对稳定。 资源食物 停止增长 名师点睛(1)种群的“J”型增长和“S”型增长对比 项目“J”型增长“S”型增长 数学 模型 前提 条件 理想状态:资源无限、空间无

5、 限、不受其他生物制约 自然状态:资源有限、空间有限、 受其他生物制约 K值无有 项目“J”形增长“S”形增长 联系 两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不同,对种群数量 增长的影响不同 3.种群数量的波动和下降 (1)对于大多数生物种群来说,种群数量总是在中。 (2)当种群长久处在不利条件下,种群数量会出现持续性的或急剧的 。 波动 下降 三、探究“培养液中酵母菌种群数量的变化” 原理 (1)酵母菌可以用来培养 (2)培养液中酵母菌种群的增长情况与培养液中的、 、等因素有关 (3)在理想环境中,酵母菌种群的增长呈型曲线;在环 境下,其增长呈型曲线 目的 初步学会酵母菌等微生物的计数及种群数

6、量变化曲线的绘制 液体培养基(培养液) 成分空间pH温度 “J”有限 “S” 步骤 (1)将10 mL或肉汤培养液加入试管中 (2)将酵母菌接种入试管中的培养液中 (3)将试管在28 条件下连续培养 (4)每天酵母菌数量,采用的方法 (5)分析结果、得出结论:将所得数值用表示出 来,分析实验结果,得出酵母菌种群数量变化规律 无菌马铃薯培养液 混合均匀 取样计数抽样检测 曲线图 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 上的酵母菌 (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 只计数相邻两边及其夹角 使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差 名师点睛血细

7、胞计数板计数方法 血细胞计数板的计数室就是一个大方格(体积为10-4mL),其内部方格有两 种类型,对于1625的方格网而言,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2516的方格网而言,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。如图所示。 大方格长度为1mm,高度为0.1mm(即规格为1mm1mm0.1mm),则每 个大方格的体积为0.1mm3(10-4mL),故1mL培养液中细胞个数=(中方格中 的细胞总数/中方格中小方格个数)400104稀释倍数。 四、影响种群数量变化的因素 1.影响种群数量变化的因素 (1)因素,例如:阳光、温度、水等。

8、 (2)因素,例如:捕食与被捕食关系、相互竞争的关系、寄生等。 2.种群研究的应用 研究种群的特征和数量变化的规律,在野生生物资源的 、有害生物的等方面都有重要意义。 非生物 生物 合理利用和保护防治 概念检测 1.基于对种群及各数量特征的理解,判断下列表述是否正确。 (1)微山湖内全部的鱼是一个种群。() (2)迁出率和迁入率是决定种群密度的重要因素。() (3)年龄结构是预测种群密度变化的重要因素。() (4)性别比例也可影响种群密度。() (5)大量诱杀雄性个体不会影响种群的密度。() 答案(1)(2)(3)(4)(5) 2.基于对调查种群密度方法的理解,判断下列表述是否正确。 (1)调

9、查某植物的种群密度时,应在生长密集处取样。() (2)动物种群密度的调查只能采用标志重捕法。() (3)等距取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛卵的种群密度。() (4)重捕间隔时间越长,最终所得数据越准确。() (5)用标志重捕法调查田鼠种群密度,若标记的田鼠部分被鼬捕食,则会导 致种群密度估算结果偏低。() 答案(1)(2)(3)(4)(5) 3.基于对种群数量变化的理解,判断下列表述是否正确。 (1)环境容纳量是指种群的最大数量。() (2)种群数量的变化包括种群数量的增长和波动。() (3)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。( ) 答案(1)(2) (3) 4.基于

10、对探究酵母菌种群数量的变化的理解,判断下列表述是否正确。 (1)若酵母菌密度过大,应当先稀释。() (2)血细胞计数板的盖玻片要在滴入培养液后盖好。() (3)要立即计数,不用待酵母菌全部沉降到计数室底部。() (4)为了增加准确性,可重复实验。() 答案(1)(2)(3)(4) (5) (5)对培养液中酵母菌数量进行计数时,通过多次计数取平均值的方法可减 少实验误差。() 5.基于对种群数量变化因素的理解,判断下列表述是否正确。 (1)捕捞湖泊中的鱼类使其数量维持在K值,能持续获得最大产量。() (2)保护野生动物的根本途径是改善栖息环境,提高环境容纳量。() (3)生物因素对种群数量变化无

11、影响。() 答案(1)(2)(3) 核心核心考点考点 能力能力提升提升 考点一考点一种群各数量特征之间的关系种群各数量特征之间的关系 合作探究合作探究 探究1种群各数量特征之间的关系 草原与相关植被类型之间通常会出现一种动态平衡。有时候,干旱、火灾 或密集放牧的时段有利于草原形成,其他时候,湿季和没有重大干扰时有利 于木本植被生长。 (1)该草原上某动物为1000只,一年出生10个小动物,则出生率是多少? 提示 10/1000100%=1%。 (2)草原牧民常利用性外激素诱杀雄性害虫,这是通过哪种途径控制害虫密 度? 提示 该措施可改变害虫“性别比率”,从而降低“出生率”,故而降低种群密 度。

12、 (3)种群各项特征中对种群密度大小具“决定”“预测”及“影响”作用的因素 分别是什么? 提示 “出生率与死亡率”“迁入率与迁出率”可“决定”种群密度大小,年龄 结构可“预测”种群密度变动趋势,性别比例则可“影响”种群密度。 (4)干旱期间,某种大型食草动物数量发生较大幅度变动,其主要影响因素 是哪项? 提示 干旱期间某种大型食草动物数量会因“迁入率与迁出率”变化而发 生较大变动。 探究2样方法与标志重捕法 某研究机构对某区域的动物进行了调查,所调查样方的总面积为2hm2(1 hm2=10000m2)。 (1)跳蝻活动范围很小,一般采用什么方法进行调查? (2)田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,估

13、算得到的种群密度会发生什么变化? 提示 样方法。 提示 变大。 考向突破考向突破 考向1种群的特征及相互关系 1.(2020山东淄博模拟改编)种群研究的核心是种群数量的变化规律,它与 种群的特征有关。下列叙述错误的是() A.雌雄比例会影响种群密度 B.某一草原,野兔的迁入和迁出直接决定其种群数量 C.研究某种鸟的年龄结构能够预测其种群数量变化趋势 D.在某一地域大量释放经绝育后的雄蚊,是通过控制性别比例控制其种群 数量 答案D 解析 雌雄比例会影响种群密度;某一草原,野兔的迁入率和迁出率直接决 定其种群数量;年龄结构能预测种群密度变化,因此研究某种鸟的年龄结构 能够预测其种群数量变化趋势;在

14、某一地域大量释放经绝育后的雄蚊,主要 通过减少有效的交配来降低蚊的出生率,从而控制蚊的种群数量。 2.(2020内蒙古赤峰模拟)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.丁为年龄结构,每种类型中包括幼年、青年和老年三个年龄期 C.丙为性别比例,主要通过影响出生率来间接影响种群密度 D.种群密度是种群最基本的空间特征,调查方法有标志重捕法和样方法 答案C 解析图中甲为出生率和迁入率,乙为死亡率和迁出率;丁为年龄结构,每种 类型中包括幼年、成年和老年三个年龄期;丙为性别比例,主要通过影响出 生率来间接影响种群密度;种群密度是种群最基本

15、的数量特征。 易混辨析对种群数量特征辨析不清 (1)发达地区城市人口的剧增一般是迁入率迁出率造成的。 (2)中国人口的增长出生率死亡率造成的,不能单纯说是出生率高造 成的。 (3)利用性外激素诱捕雄蛾通过改变性别比例来降低出生率。 (4)将性外激素释放到大田里,干扰雌雄蛾正常交尾降低出生率。 (5)性别比例中,多于,如蚂蚁等;多于,如人工控制的种群牛、鸡 等。 考向2种群密度的调查方法 3.(2020河北模拟)样方法是生态学研究中经常使用的一种调查方法。下列 关于样方法的叙述,正确的是() A.单子叶草本植物比双子叶草本植物更适合用样方法调查种群密度 B.调查某植物的种群密度时应选择植株生长密

16、集处选取样方 C.计数时应将处于样方内和四周边线上的植株都统计到 D.如果所调查的种群个体数较少,样方面积可适当扩大 答案D 解析单子叶草本植物常常是丛生或蔓生的,从地上部分难以辨别个体数 目;取样的关键是要做到随机取样;计数时,在边线上的植株只统计相邻两 边及其夹角上的个体;如果所调查的种群个体数较少,适当扩大样方面积, 会使估算值更加准确。 4.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.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

17、段形状确定取样方法 答案D 解析蚜虫活动能力弱、活动范围小,宜采用样方法调查其种群密度;标志 重捕法是一种估算种群密度的方法,与现实有一定的偏差;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。 题后反思误认为动物种群密度调查都不能用样方法,只有植物才用此方法, 适合用样方法进行种群密度调查的并不是只有植物,动物的虫卵、跳蝻及 蚜虫等都可采用该方法。 考点二考点二种群数量的变化种群数量的变化 合作探究合作探究 探究1“J”型增长和“S”型增长对比 种群在理想环境中,呈“J”型曲线增长(如图中甲);在有环境阻力条件下,呈 “S”型曲线增

18、长(如图中乙)。结合右图分析下列问题。 (1)种群数量增长最快的是什么时期?防治害虫应在什么时期? 提示 种群数量达到环境容纳量的一半时,种群增长速率最大。防治害虫 应在种群数量达到环境容纳量的一半之前。 (2)环境容纳量受不受环境影响? 提示 环境容纳量受环境影响,环境改变环境容纳量就改变。 探究2对“K值”的理解 (1)图中表示K值所对应的是什么时间?K/2值所对应的是什么时间? 提示 图中A、B、C、D时间点所对应的种群数量为K值,A、C、D时间 点所对应的种群数量为K/2值。 (2)K值是一成不变的吗? 提示 K值会随着环境的改变而发生变化,当环境遭到破坏时,K值会下降; 当环境条件状

19、况改善时,K值会上升。 (3)在AA时段内,种群数量是不是会逐渐减少? 提示 在AA时段内,增长速率仍大于零,种群数量仍然增加,只是增长的 速度减缓。 探究3培养液中酵母菌种群数量的变化 如图为探究培养液中酵母菌种群数量的变化的实验相关曲线。 (1)相当一段时间内,酵母菌的增长符合哪种模型? 提示 符合“S”型增长。 (2)DE段曲线下降的原因可能有哪些? 提示 营养物质随着消耗逐渐减少,有害产物逐渐积累,培养液的pH等理化 性质发生改变等。 探究4影响种群数量变化的因素 右图是一动物种群迁入一个适宜环境后的增长曲线。 (1)图中表示种群增长速率最快的点是。 (2)影响该种群增长的环境阻力明显

20、增大是在迁入第年后开始的。 (3)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,应该 使该动物种群的数量保持在图中哪一点所代表的水平上?。 (4)你认为种群增长速度在迁入一段时间之后明显加快的原因主要是 。 (5)第8年后,种群数量趋于稳定,阻碍种群继续增长的环境因素主要有 。 B 6 B 食物充足,没有天敌 食物减少,天敌增加等 考向突破考向突破 考向1“J”型增长和“S”型增长的比较 1.(2020山东滨州三模)科研工作者在不同时间调查了某种群的数量,统计 结果如表所示。其中K值是该种群的环境容纳量,N值是调查的种群数量。 据表分析错误的是() 调查时间N值1-N/K值 S14

21、000.87 S210150.67 S315370.5 S423680.23 S526750.13 A.该种群的K值会随着环境的改变发生波动 B.S1时,该种群数量的增长最快 C.(1-N/K)可代表供种群继续增长的剩余资源量 D.S1S5期间,该种群的环境阻力逐渐增大 答案B 解析种群的K值不是固定不变的,会随着环境的改变发生改变;据表格数 据可知,在S3时,种群数量等于K/2,种群数量的增长最快;因为当N=K时,(1- N/K)=0,所以(1-N/K)可代表供种群继续增长的剩余资源量;S1-S5期间,种群 数量逐渐增多,受空间和食物因素影响,该种群的环境阻力逐渐增大。 易错警示(1)“S”

22、型增长曲线的开始部分不是“J”型增长曲线 “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。 (2)K值并不是种群数量的最大值:K值是环境容纳量,即在保证环境不被破 坏的前提下所能容纳的最大值;种群所达到的最大值可能会超过K值,但这 个值存在的时间很短,因为环境已遭到破坏。 2.(2020广东学业水平考试)在有限的环境条件下,种群所能维持的种群最 大数量称为环境容纳量(K值)。对于某生物种群来说

23、() A.K值是一个不变的常数 B.K值随环境条件而变化 C.生存面积相等的两个种群K值相同 D.达到K值时出生率和死亡率均为零 答案B 解析K值即环境容纳量,当环境发生变化时,种群的数量也随之改变;两个 种群生存面积相等,但对气候的适应状况、其天敌情况、食物状况等可能 不同,故其K值也不同;当某种群数量达到K值后,其数量可增加、减少或动 态平衡。 题后反思K值与K/2值在实践中的应用 (1)K值的应用 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。 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 对资源开发与利用的措施:种群数量达到环境容纳量的一半时种群增长 速率最大,再生能力最强,K/2值为黄金开发点,维持被开发资源的种群数量 在K/2值,可实现“既有较大收获量又可保持种群数量高速增长”,从而不影 响种群再生,符合可持续发展的原则。 对有害生物防治的措施:务必及时控