高三生物一轮复习 第1、2节 种群的特征、种群数量的变化

1、知识内容考纲要求(1)种群的特征(2)种群的数量变化(3)群落的结构特征(4)群落的演替实验：(1)探究培养液中酵母菌数量的动态变化(2)土壤中小动物类群丰富度的研究(3)探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替参考考试第一节 种群的特征第二节 种群的数量变化下列叙述中属于一个种群的是：下列叙述中属于一个种群的是：A.一个池塘中所有的鱼一个池塘中所有的鱼B.一片草地上全部的东亚飞蝗一片草地上全部的东亚飞蝗C.世界上的全部的鸟世界上的全部的鸟D.一个池塘中全部的大蟾蜍一个池塘中全部的大蟾蜍B D种群的概念种群的概念在一定时间和空间内的在一定时间和空间内的同种生物同种生物个体的个体的总和总和，称为，称为种

2、群是物种种群是物种_、_的基本单位的基本单位进化进化繁殖繁殖不同研究水平的研究对象不同研究水平的研究对象个体水平个体水平种群水平种群水平群落水平群落水平生态系统水平生态系统水平性别、性别、年龄、年龄、升高、升高、体重、体重、内环境稳态内环境稳态等等种群数量、种群数量、种群密度、种群密度、年龄组成、年龄组成、性别比例、性别比例、空间特征、空间特征、种内斗争等种内斗争等物种丰富度、物种丰富度、种间关系、种间关系、群落结构、群落结构、群落演替等群落演替等生态系统的生态系统的组成、生态组成、生态系统的营养系统的营养结构、生态结构、生态系统的能量系统的能量流动、物质流动、物质循环、信息循环、信息传递等传

3、递等种群的特征种群的特征种群的特征种群的特征种群的数量特征种群的数量特征种群的空间特征种群的空间特征种群密度种群密度（最基本）（最基本）出生率和死亡率出生率和死亡率迁入率和迁出率迁入率和迁出率年龄组成年龄组成性别比例性别比例均匀分布均匀分布集群分布集群分布随机分布随机分布（1 1）定义：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群）定义：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度；是种群最基本的数量特征。密度；是种群最基本的数量特征。（2 2）表示方法：）表示方法：小范围的水生生物小范围的水生生物单位体积单位体积 大范围水生生物及陆生生物大范围水生生物及陆生生物单位面积单位面积即种群密度种群

4、的个体数量空间大小（面积或体积）即种群密度种群的个体数量空间大小（面积或体积）一、种群密度2.调查种群密度的方法：调查种群密度的方法：（估算估算种群密度的方法）种群密度的方法）样方法样方法多用于植物，多用于植物，活动范围较小的动物，如蚯蚓、活动范围较小的动物，如蚯蚓、蚜虫、贝类、跳蝻、昆虫卵等。蚜虫、贝类、跳蝻、昆虫卵等。标志重捕法标志重捕法多用于动物多用于动物注：对于个体数很少的种群，可以采用直接计数法。如校园注：对于个体数很少的种群，可以采用直接计数法。如校园中的木棉树、人口中的木棉树、人口样方法样方法，通过计数每个样方内的个体数，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以求得

5、每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均所有样方种群密度的平均值值作为该种群的作为该种群的 种群密度种群密度估计值估计值多用于植物，多用于植物，活动范围较小的动物，如蚯蚓、活动范围较小的动物，如蚯蚓、蚜虫、贝类、跳蝻、昆虫卵等。蚜虫、贝类、跳蝻、昆虫卵等。注意：若样方的数据有些差距太大，要去除差距太大的数据注意：若样方的数据有些差距太大，要去除差距太大的数据样方样方12345678910株数株数/m202335124233五点取样法五点取样法等距取样法等距取样法样方，一般取样方，一般取1m2，要视，要视植物大小植物大小而定而定常用的取样方法：常用的取样方法：样方计数原则： 记上不记下，记左

6、不记右。 左图样方中有植左图样方中有植物多少个？物多少个？若该样方为若该样方为22m的的正方形，则该种群的正方形，则该种群的密度为密度为_。102.5个个/m2样方法注意事项样方法注意事项 随机取样（关键）随机取样（关键） 样方大小适中样方大小适中 样方数量足够多样方数量足够多 易选双子叶植物易选双子叶植物单子叶植物单子叶植物双子叶植物双子叶植物标志重捕法多用于动物多用于动物活动能力强，活动范围大活动能力强，活动范围大在被调查种群的活动范围内，在被调查种群的活动范围内，捕获一部份个体捕获一部份个体 ，做上，做上标记标记后后再放回原来的环境再放回原来的环境，经过，经过一段时间后一段时间后进行进行

7、重捕重捕，根据，根据重捕到重捕到的动物中标记个体数占总数的动物中标记个体数占总数的比例，来的比例，来估计估计种群密度。种群密度。计算公式：计算公式： 种群数量种群数量标记个体数标记个体数 X 重捕个体数重捕标记数重捕个体数重捕标记数标志重捕法注意事项标志重捕法注意事项 在调查期内没有新的出生和死亡，没有迁在调查期内没有新的出生和死亡，没有迁入和迁出入和迁出 标志不能过分醒目，不易脱落标志不能过分醒目，不易脱落 标志物不能影响标志对象正常的生理活动标志物不能影响标志对象正常的生理活动若标志物使标志对象活动能力降低，对调查若标志物使标志对象活动能力降低，对调查结果有何影响？结果有何影响？调查结果比

8、实际值小调查结果比实际值小例题：例题：调查某草原田鼠数量时，在设置调查某草原田鼠数量时，在设置1 1公顷的调查区内放置公顷的调查区内放置100100个捕鼠笼，一夜间捕获鼠个捕鼠笼，一夜间捕获鼠a=32a=32只，将捕获的鼠经标只，将捕获的鼠经标记在原地释放。数日后，在同一地方再放置同样数量记在原地释放。数日后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼，这次工捕获的捕鼠笼，这次工捕获b=30b=30只，其中有上次标记过的只，其中有上次标记过的个体个体c=10c=10只，请回答下问：（只，请回答下问：（1 1）该地区田鼠种群个体）该地区田鼠种群个体数大约有数大约有_只只/ /公顷。公顷。 A. 30A.

9、30只只 B. 32B. 32只只 C.64C.64只只 D.96D.96只只（2 2）要使上面所计算的种群个体总数与实际相符，）要使上面所计算的种群个体总数与实际相符，理论上在调查期必须满足的条件是理论上在调查期必须满足的条件是 A.A.调查区内没有较多个体出生调查区内没有较多个体出生 B.B.有较多个体迁入调查区有较多个体迁入调查区 C. C. 有较多个体迁出调查区有较多个体迁出调查区 D.D.调查区内没有较多个体死亡调查区内没有较多个体死亡 DA D例：例：1983年，我国平均每年，我国平均每10万人中出生万人中出生1862个孩子，我国人口在这一年的出生率个孩子，我国人口在这一年的出生率

10、为为1.862二、出生率和死亡率：二、出生率和死亡率：是指单位时间内新产生的个体数是指单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。目占该种群个体总数的比率。是指单位时间内死亡的个体数是指单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。目占该种群个体总数的比率。出生率：出生率：死亡率：死亡率：增长率增长率=出生率出生率-死亡率死亡率出生率和死亡率与种群密度的关系出生率和死亡率与种群密度的关系a.出生率出生率死亡率死亡率种群密度种群密度 升高升高b.出生率出生率死亡率死亡率种群密度种群密度降低降低c.出生率出生率=死亡率死亡率种群密度种群密度稳定稳定出生率和死亡率是影响种群密度的根本原因出生

11、率和死亡率是影响种群密度的根本原因计划生育是我国的基本国策 要控制人口过度增长， 必须降低出生率晚婚晚婚晚育晚育少生少生优生优生三、三、迁入率和迁出率迁入率和迁出率单位时间内迁入和迁出的个体占该种群个体单位时间内迁入和迁出的个体占该种群个体总数的比率总数的比率, ,分别称为迁入率和迁出率。分别称为迁入率和迁出率。迁入迁入率和迁出率也会影响种群密度率和迁出率也会影响种群密度。年龄组成：种群中各年龄期的个体所占比例。年龄组成：种群中各年龄期的个体所占比例。幼年幼年(尚无生殖能力尚无生殖能力)成年成年(有生殖能力有生殖能力) 老年老年(丧失生殖能力丧失生殖能力)四、年龄组成四、年龄组成年龄的三个阶段

12、：年龄的三个阶段：年龄组成一般分三种类型：年龄组成一般分三种类型： ACB增长型增长型衰退型衰退型稳定型稳定型：图中图中A 、B、C三种年龄组成的种群，哪种类型的种群数量会三种年龄组成的种群，哪种类型的种群数量会越来越大？哪种类型的种群数量会越来越小？哪种类型的种群越来越大？哪种类型的种群数量会越来越小？哪种类型的种群数量会在一段时间内保持稳定？数量会在一段时间内保持稳定？例例1 1图甲、图乙为某种生物种群的年龄组成曲线，图甲、图乙为某种生物种群的年龄组成曲线，如不考虑其他因素，种群甲和种群乙未来个体数量的如不考虑其他因素，种群甲和种群乙未来个体数量的发展趋势是发展趋势是( () )A A衰退

13、型和增长型衰退型和增长型B B增长型和衰退型增长型和衰退型C C增长型和稳定型增长型和稳定型 DD稳定型和增长型稳定型和增长型例例2 2下列表示四种不同种群中不同年龄下列表示四种不同种群中不同年龄的个体所占的比例，其中种群密度会越来越的个体所占的比例，其中种群密度会越来越小的是小的是( () )年龄期年龄期个体数个体数甲甲乙乙丙丙幼年期幼年期600600400400200200成年期成年期400400400400400400老年期老年期200200400400600600例例3 3甲、乙、丙是同一物种的三个种群，其年龄组成甲、乙、丙是同一物种的三个种群，其年龄组成见表。三个种群年龄结构的类型为

14、见表。三个种群年龄结构的类型为A A甲是增长型，乙是稳定型，丙是衰退型甲是增长型，乙是稳定型，丙是衰退型B B甲是稳定型，乙是增长型，丙是衰退型甲是稳定型，乙是增长型，丙是衰退型C C甲是增长型，乙是增长型，丙是衰退型甲是增长型，乙是增长型，丙是衰退型DD甲、乙、丙三个种群都是稳定型甲、乙、丙三个种群都是稳定型五、性别比例五、性别比例种群中雄性个体和雌性个种群中雄性个体和雌性个体所占的比例。体所占的比例。不合理的性别比例会导致出生率下降进不合理的性别比例会导致出生率下降进而引起种群密度下降。而引起种群密度下降。 性别比例的应用：性别比例的应用：种群密度种群密度种群数量种群数量出生率和死亡率出生

15、率和死亡率性别比例性别比例年龄组成年龄组成预测变预测变化方向化方向直接影响直接影响影响数影响数量变动量变动小结小结:迁入率和迁出率迁入率和迁出率决定种群的决定种群的大小和密度大小和密度 例例1.1.下面关于种群的叙述正确的是下面关于种群的叙述正确的是( () )内蒙古草原上的全部牛是一个种群内蒙古草原上的全部牛是一个种群池塘中所池塘中所有的鱼是一个种群有的鱼是一个种群稻田中所有的三化螟是一稻田中所有的三化螟是一个种群个种群种群密度的决定因素是年龄组成、性种群密度的决定因素是年龄组成、性别比例别比例种群密度的大小决定于出生率和死亡种群密度的大小决定于出生率和死亡率、迁入率及迁出率率、迁入率及迁出

16、率 A AB B C C D D例例2 2(2011(2011广州一模广州一模) )下列结合种群特征的概念图所做的下列结合种群特征的概念图所做的分析，错误的是分析，错误的是( () )A A利用性引诱剂诱杀害虫会影响利用性引诱剂诱杀害虫会影响B B种群密度是种群最基本的数量特征种群密度是种群最基本的数量特征C C预测种群数量变化的主要依据是预测种群数量变化的主要依据是DD春运期间，广州人口数量变化主要取决于图中的春运期间，广州人口数量变化主要取决于图中的种群的空间特征种群的空间特征 组成种群的个体，在其生活空间中的位置组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局，叫种群的空间特征。状态或布局

17、，叫种群的空间特征。均匀分布均匀分布随机分布随机分布集群分布集群分布(2007(2007广东生物广东生物) ) 下列选项中，不属于对种群数量特下列选项中，不属于对种群数量特征描述的是征描述的是 A.A.我国的人口将逐渐步人老龄化阶段我国的人口将逐渐步人老龄化阶段 B. 2003B. 2003年，广东省人口的出生率为年，广东省人口的出生率为1.329%1.329% C. C.橡树种子散布能力差，常在母株附近形成集群橡树种子散布能力差，常在母株附近形成集群 D.D.由于微甘菊人侵，松树种群死亡率较高由于微甘菊人侵，松树种群死亡率较高（09年广东年广东A卷）下列叙述中，不属于种群空间特卷）下列叙述中

18、，不属于种群空间特征描述的是征描述的是 A斑马在草原上成群活动斑马在草原上成群活动 B每毫升河水中有每毫升河水中有9个大肠杆菌个大肠杆菌 C稗草在稻田中随机分布稗草在稻田中随机分布 D木棉树在路旁每隔木棉树在路旁每隔5米种植米种植 中新网中新网2011年年4月月1日电日电 据外媒报道，据外媒报道，印度印度人口普查官员人口普查官员近日称，印度的人近日称，印度的人口今年攀升到了口今年攀升到了12.1亿，很有可能亿，很有可能在不久的将来超越在不久的将来超越中国成为世界头号中国成为世界头号人口大国。人口大国。 国家地理国家地理在几百年在几百年前，前，黔金丝猴黔金丝猴在许多地区在许多地区广泛分布，人口的

19、增加和广泛分布，人口的增加和山林的破坏使其的分布区山林的破坏使其的分布区越来越小。现在，黔金丝越来越小。现在，黔金丝猴的数量猴的数量只有只有500500600600只只，处于，处于濒危濒危状状态，只在贵州省的梵净山态，只在贵州省的梵净山区生存。区生存。种群数量的变化种群数量的变化种群数量的变化种群数量的变化增长增长波动波动稳定（动态平衡）稳定（动态平衡）减少减少J型增长型增长S型增长型增长探究细菌的种群增长探究细菌的种群增长研究方法研究方法数学模型数学模型细菌每细菌每20min20min分裂一次分裂一次观察研究对象，提出问题观察研究对象，提出问题在资源和空间无限多的环在资源和空间无限多的环境中

20、，细菌种群的增长不境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响会受种群密度增加的影响提出合理的假设提出合理的假设NNn n=2=2n n ， NN代表细菌数量，代表细菌数量，n n表示第几代表示第几代根据实验数据，用适当的根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进数学形式对事物的性质进行表达行表达观察、统计细菌数量，对观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检自己所建立的模型进行检验或修正验或修正通过进一步实验或观察通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或等，对模型进行检验或修正修正构建种群增长模型的方法：构建种群增长模型的方法：1数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学模型：用来描述一

21、个系统或它的性质的 形式。形式。2构建数学模型的方法步骤：提出问题构建数学模型的方法步骤：提出问题 用适当的用适当的 形式表达形式表达检验或检验或 。3数学模型的表达形式数学模型的表达形式(1)数学方程式：优点是科学、数学方程式：优点是科学、 。(2)曲线图：优点是曲线图：优点是 。数学数学提出合理假设提出合理假设数学数学修正修正精确精确直观、形象直观、形象实验：探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验：探究培养液中酵母菌种群数量的变化 血球计数板血球计数板是常用的是常用的血细胞、微生物计数血细胞、微生物计数器。每个计数区的体器。每个计数区的体积是积是0.1mm3（1mL=1000mm3），），计

22、数区分为计数区分为400个小格。个小格。 细胞浓度细胞浓度=平均每个小平均每个小格的细胞数量格的细胞数量400104稀释倍稀释倍数数/mL血球计数板血球计数板台盼蓝台盼蓝 生物实验中常用的活细胞染料。是一种蓝生物实验中常用的活细胞染料。是一种蓝色小颗粒。活细胞的细胞膜具有选择透过色小颗粒。活细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝不能进入细胞内，而死细胞的性，台盼蓝不能进入细胞内，而死细胞的细胞膜失去选择透过性，台盼蓝会进入细细胞膜失去选择透过性，台盼蓝会进入细胞内。因此用胞内。因此用台盼蓝染色后，活细胞是无台盼蓝染色后，活细胞是无色的，死细胞是蓝色的。色的，死细胞是蓝色的。N N0 0表示起始数量

23、表示起始数量 t t表示时间表示时间N Nt t表示表示t t年后该种群年后该种群的数量的数量表示该种群数量表示该种群数量是一年前种群数量是一年前种群数量的倍数的倍数 一、种群一、种群 “ J ”J ”型增长的数学模型公型增长的数学模型公式：式：Nt N0tJ型增长条件：型增长条件：理想状态理想状态食物、空间充裕食物、空间充裕气候适宜气候适宜没有敌害没有敌害种群数量种群数量J型增长的特点型增长的特点 种群数量呈指数增长种群数量呈指数增长 种群增长率不变（种群增长率不变（-1） 种群增长速率逐渐增大种群增长速率逐渐增大数学模型数学模型Nt N0t大于大于1，等于，等于1，小于，小于1时，种群时，

24、种群数量将分别怎样变化？数量将分别怎样变化？例例1.1.在营养、资源较好的培养基上接种少量细菌，每隔一段时在营养、资源较好的培养基上接种少量细菌，每隔一段时间测量细菌的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。下列图中能间测量细菌的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。下列图中能正确表示细菌数量增长率随时间变化趋势的曲线是正确表示细菌数量增长率随时间变化趋势的曲线是( () )18591859年，一个英格年，一个英格兰的农民带着兰的农民带着2424只只野兔，登陆澳大利亚野兔，登陆澳大利亚并定居下来，但谁也并定居下来，但谁也没想到，一个世纪之没想到，一个世纪之后，这个澳洲后，这个澳洲“客人客人”的数量呈指数

25、增长，的数量呈指数增长，达到达到6 6亿只之巨。亿只之巨。 实例一引入粘液瘤病毒抑制野兔的增长引入粘液瘤病毒抑制野兔的增长种群数量种群数量J型增长的实例型增长的实例环颈雉种群增长环颈雉种群增长500500100010001500150039391937193740404242年年种群数量种群数量实例二环颈雉引入美国环颈雉引入美国某岛屿后的数量某岛屿后的数量增长。增长。实例三：凤眼莲（水葫芦）凤眼莲：原产于南美洲巴西，凤眼莲：原产于南美洲巴西，1901年作为花卉年作为花卉引入中国，引入中国，30年代作为畜禽饲料引入中国内地年代作为畜禽饲料引入中国内地各省，并作为观赏和净化水质的植物推广种植，各省

26、，并作为观赏和净化水质的植物推广种植，后逃逸为野生。后逃逸为野生。 实例四生物在适宜的新环境中的数量增生物在适宜的新环境中的数量增长近似于长近似于J型增长。型增长。存在环境阻力存在环境阻力自然条件（现实状态）自然条件（现实状态）食物等资源食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加。导致该种群的出生率降食者数量不断增加。导致该种群的出生率降低，死亡率增高低，死亡率增高当当出生率出生率与与死亡率死亡率相等时，种群的相等时，种群的增长就增长就会停止，有时会稳定在一定的水平会停止，有时会稳定在一定的水平 例例 生态学家生态学家高斯高斯的实验：

27、的实验：种群经过一定时间的种群经过一定时间的增长后，增长后，曲线，称为曲线，称为“S”“S”型曲线型曲线种群数量达到环境所允许的最大值（种群数量达到环境所允许的最大值（K K值）后，值）后，将停止增长并在将停止增长并在K K值左右保持相对稳定。值左右保持相对稳定。 AK K值：值：在环境条件不在环境条件不受破坏的情况下，一受破坏的情况下，一定空间中所能维持的定空间中所能维持的种群最大数量称为种群最大数量称为环环境容纳量。境容纳量。二、种群增长的二、种群增长的“S”S”型曲线型曲线K值值 材料一：某地鼠患严重，当地农民撒老鼠材料一：某地鼠患严重，当地农民撒老鼠药毒死了大部分老鼠。药毒死了大部分老

28、鼠。 材料二：某地鼠患严重，当地引入蛇进行材料二：某地鼠患严重，当地引入蛇进行生物防治。生物防治。材料一和材料二中当地鼠的材料一和材料二中当地鼠的K值是否变化？值是否变化？K值指种群的环境容纳量，由环境条件决定，值指种群的环境容纳量，由环境条件决定，如空间、食物、捕食者等。与种群现有数量无如空间、食物、捕食者等。与种群现有数量无关。关。A时间时间增长速率增长速率K/2K/2K K种群数量种群数量S型增长：增长速率先增后减，增长率逐渐减小型增长：增长速率先增后减，增长率逐渐减小时间时间增长速率增长速率图乙图乙图丙图丙图甲图甲MNPQ图甲的图甲的M点对应图乙的点对应图乙的_点，点，对应图丙的对应图

29、丙的_点。点。图甲的图甲的N点对应图乙的点对应图乙的_点，点，对应图丙的对应图丙的_点。点。PQBD比较：比较：“J”J”型和型和“S”S”型曲线型曲线“J”型曲线 “S”型曲线前提条件种群增长率（速率）有无K值理想条件理想条件现实条件现实条件保持不变保持不变先增加，先增加，后减小后减小无无有有联系：联系：S型增长曲线的开始部分可以看做型增长曲线的开始部分可以看做J型增长。型增长。J型曲线和型曲线和S型曲线型曲线J型曲线型曲线S型曲线型曲线环境阻力（在生存斗争环境阻力（在生存斗争中被淘汰的个体数）中被淘汰的个体数）（1 1）、）、降低环境容纳量（降低环境容纳量（K值）值）（2 2）、防治应该在

30、右图）、防治应该在右图_点之前开始点之前开始研究种群数量变化的意义1 1、 预测、防治害虫预测、防治害虫（蝗虫、老鼠）（蝗虫、老鼠）MNPP建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环提高环境容纳量境容纳量！2. 2. 生物资源的保护生物资源的保护（熊猫）（熊猫）为了保护鱼类资源不受破坏，为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的根据种群增长的S S型曲线，型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保应使被捕鱼群的种群数量保持在持在_水平。这是因为水平。这是因为在这个水平上在这个水平上_。捕捞的时间最好选在右图的捕捞的时间最好选在右图的_点。点。K/2种群增长最快种群增长最快3. 3. 生物资源的合理利用生物资源的合理利用（渔业资源、（渔业资源、畜牧业）畜牧业