种群的特征和数量Z

种群的特征和数量变化一种群的概念在一定自然区域内，同种生物的全部个体叫种群(须强调“两同”：同一区域、同种生物；“一全部”：全部个体)。

一个种群内的个体间可进行基因的自由交流，因此种群是生物繁殖的基本单位；每个种群拥有其独特的基因库，此基因库内基因频率的改变意味着生物的进化，因而种群同时也是生物进化的基本单位；种群还是物种的存在形式，是物种在自然界中存在的基本单位。种群主要有以下三个基本特征：1、数量特征：

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2、空间特征：

种群有一定的空间分布3、遗传特征：种群有一定的基因库，以区别其他物种种群的基本特征1.种群数量特征的分析（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；（自然增长率=出生率-死亡率）（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、天敌、传染病等都影响种群密度的变化（种群数量的增长、波动与下降等）。二种群的特征及种群密度的调查方法【高考警示钟】1.种群数量不等同于种群密度种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数，强调“单位面积或单位体积”，即种群数量增加，种群密度不一定增加。2.样方法的应用不仅能调查生物的种群密度，还能调查群落中植物的丰富度。【典例训练1】（2011·北京高考）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】选D。A项，要探究海龟的洄游路线，可以给海龟安装示踪器，以确定它的行程；B项，大雁活动范围大，要调查大雁迁徙路线需要给大雁佩戴标志环；C项，固着在岩礁上的贝类活动范围小，可以用样方法研究它们的种群关系；D项，达乌尔黄鼠属于同一种生物，即为一个种群的动物，可用标志重捕法调查达乌尔黄鼠的种群密度。而丰富度的调查针对的是群落中的不同种群的生物。【互动探究】（1）若对选项B中大雁种群密度进行调查时，佩戴的部分标志环脱落，会导致计算值如何变化？分析：设大雁种群密度为N，第一次捕获值N1，再捕获到的数目为N2，N2里面有标记的为N0，则，标志环脱落则N0减小。因此计算值N比实际数值大。提示：会导致计算值大于实际值。（2）选项D中达乌尔黄鼠为冬眠动物，用标志重捕法调查其种群密度，需注意些什么？提示：调查的时间。分析：达乌尔黄鼠一年内只有6个月的活动时间，且为典型的白昼活动动物，因而需要在其日活动频繁时进行种群密度调查。【变式备选】下列关于种群密度调查的叙述中，合理的是A.宜选择蔓生或丛生的单子叶植物作为调查对象B.宜采用样方法调查活动能力强的高等动物的种群密度C.一般而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况D.种群密度能准确反映种群数量的变化趋势【解析】选C。A项和B项中，蔓生或丛生的单子叶植物不易计数，而活动能力强的高等动物一般宜采用标志重捕法调查种群密度。C项中，一般而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况，但是，样方数量越多，整体取样花费的时间、精力就越多。D项中，种群数量的变化趋势取决于种群的年龄组成。

1．种群数量变化内涵在自然界中，种群数量总因气候、食物、天敌、传染病等多方面因素的影响而处于动态变化中，这种动态变化包括种群数量的增长、波动与下降等。在某些极端因素困扰下，甚至还会出现物种(种群)的灭绝，从而导致物种丰富度(生物多样性)下降。三种群的数量变化1．数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。2．构建数学模型的方法步骤：提出问题→提出合理假设→用适当的数学形式表达→检验或

修正。3．数学模型的表达形式(1)数学方程式：优点是科学、精确。(2)曲线图：优点是直观、形象。构建种群增长模型的方法

种群的数量变化1.种群增长曲线项目“J”型曲线“S”型曲线条件理想状态：(1)食物、空间条件充裕(2)气候适宜(3)没有敌害、疾病现实状态：(1)食物、空间有限(2)各种生态因素综合作用种群增长率与增长速率保持不变

种群增长率曲线特点种群数量以一定的倍数连续增长Nt＝N0λt种群数量达到环境容纳量K值后，将在K值上下保持相对稳定环境阻力2.曲线应用（1）K值的应用：①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。②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、硬化地面、保护鼠的天敌等），降低K值。（2）K/2值的应用：①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）。【高考警示钟】1.环境条件改变可影响K值（1）通过合理密植等增加种群数量但不能提高K值；（2）灭鼠是通过环境条件的改变降低K值，数量上要控制鼠的数量远小于K/2。2.增长率≠增长速率（1）“J”型曲线的增长率稳定不变，增长速率逐渐增加；（2）“S”型曲线的增长率逐渐降低，增长速率先增加后降低。【典例训练2】（2011·江苏高考改编）在野外实验站，研究棉蚜发生期和封闭条件下不同初始密度（1头/叶和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，结果如图。下列叙述正确的是A.初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下衰退，可能与迁入有关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密度衰退时开始减弱B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（培养液）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。（3）计算酵母菌数量可用抽样检测的方法——显微计数。2.实验流程分装接种培养与取样计数分析结果得出结论实验过程①将500mL质量分数为5%的葡萄糖溶液注入锥形瓶中。②将0.1g活性干酵母投入锥形瓶的培养液中混合均匀，并置于适宜的条件下培养。③每天定时取样计数酵母菌数量，采用抽样检测方法测定1mL培养液中酵母菌个体的平均数。④分析结果、得出结论：将所得数值用曲线图表示出来，分析实验结果，得出酵母菌种群数量的变化规律。尝试绘出酵母菌种群数量的变化曲线。3.基本技术要求（1）显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，同样方法的计数原则（数上线不数下线，数左线不数右线）。（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）结果的记录最好用记录表，表格：（4）每天计数酵母菌数量的时间要固定。（5）溶液要进行定量稀释。（6）计算1mL培养液中酵母菌的数量。

【技巧点拨台】不同生物种群密度的调查方法1.样方法（1）适用范围：植物、活动能力弱的小动物。（2）注意事项：①样方的获取——随机取样；②样方大小——具体情况分析；③样方数量——不能过少。2.标志重捕法（1）适用范围：活动能力强的动物。（2）注意事项：①保持相对稳定——不能有大的迁入和迁出、出生和死亡；

②标记物——不能过于醒目。3.显微计数法（1）适用范围：培养液中培养的小生物。（2）注意事项：①吸出培养液计数前，轻轻振荡几次；②计算时不要忘记稀释倍数的计算。（2012·临汾模拟）下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，正确的是()A.培养用具必须经过严格的灭菌处理，培养液则不需灭菌B.培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧C.从瓶中吸出培养液进行计数之前，不必摇匀培养瓶中的培养液D.为了方便酵母菌计数，培养后期的培养液应先稀释后计数D(2009年江苏生物)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，同样实验条件下分别在4个试管中进行培养(见下表)，均获得了“S”型增长曲线。根据实验结果判断，下列说法错误的是试管号ⅠⅡⅢⅣ培养液体积(mL)105105起始酵母菌数(103个)105510A.4个试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长B.4个试管内的种群同时达到K值C.试管Ⅲ内种群的K值与试管Ⅱ不同D.试管Ⅳ内的种群数量先于试管Ⅱ开始下降解析：Ⅰ和Ⅲ试管中培养液多，营养物质多，其内种群的K值大于试管Ⅱ和Ⅳ的。4个试管内种群的起始阶段因空间和食物等比较充裕，属于“J”型增长。接种量不同，种群的增长速率不同，不能同时达到K值，接种量大的先达到稳定期继而先进入衰亡期。B（2012全国新课程）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成个体数）。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D（2012重庆）下图为某地东亚飞蝗种群变化示意图，下列叙述错误的是

A.为有效防止蝗灾，应在a点之前及时控制种群密度B.a-b段，该种群的增殖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d-e水平，有利于维持该地区生态系统的抵抗力稳定性BP680P700（2011浙江卷）下表是调查野山羊种群生存羊的原始数据。若把表中数据转换为种群存活曲线图并进行分析，下列叙述错误的是A.存活曲线图中横坐标采用的数据来源于年龄，纵坐标的来源于存活数B.该种群的存活曲线呈凹形（类型Ⅲ）C.该种群中大多数个体在平均生理年龄后死亡D.分析存活曲线可知该种群对环境有较强的适应能力B（2010年高考•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逻辑斯谛增长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.年龄结构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A(1)图中表示种群数量最大的一点是________。(2)图中表示种群增长速度最快的一点是________。(3)该种群的增长速率由缓慢到增大是在迁入________年后开始的。(4)此动物种群增长的曲线呈________型。(5)种群数量达到环境条件所允许的最大值的一点是_______，既要获得最大的捕获量，又要使动物资源的更新不受破坏，应该使该动物种群的数量保持在______________点上。►变式2：下图示一动物种群迁入一个适宜环境后的增长曲线图，据图回答(1)～(5)题。解析：考查种群数量增长曲线及应用。种群增长在无限环境中呈指数增长，曲线是“J”型；而在有限环境中的增长，曲线是“S”型，环境中有一个最大种群容量。种群增长速度取决于某点切线斜率的大小，斜率大，增长速度快。由于环境容量是一定的，达到最大容量后数量已不再增加，所以在资源利用时既要获得最大的捕获量，又要使动物资源的更新不受破坏，应使种群数量保持在b点最为合适。答案：(1)d

(2)b

(3)2

(4)S

(5)d

b1．预测一个国家或地区人口数量未来的动态信息主要来自A．现有居住人口不同年龄组成的比例B．现有人口数量和密度C．现有出生率、死亡率和迁移率D．现有人口男女性别比例解析：年龄组成、性别比例、出生率、死亡率和迁移率等特征都能影响种群密度，但只有年龄组成可用来预测种群未来的动态，根据种群的年龄结构可分为三种类型：增长型、稳定型和衰退型。答案：A2．(2009年临沂质检)某研究所对一条河流生态系统进行了几年的跟踪调查，发现某种鱼进入此生态系统后的种群数量增长率随时间的变化呈现如下图所示曲线。则在t1时该种群的年龄组成类型、能反映该种群数量变化的曲线分别是 解析：种群增长率在t1时最大，此时种群的年龄组成为增长型；根据种群增长率的曲线可知，种群数量变化的曲线对应②图。答案：BA．衰退型和① B．增长型和②C．衰退型和③ D．增长型和④3．(2009年广东生物)下列叙述中，不属于种群空间特征描述的是 A．斑马在草原上成群活动B．每毫升河水中有9个大肠杆菌C．稗草在稻田中随机分布D．木棉树在路旁每隔5米种植解析：种群的空间特征指组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局。答案：B4．海洋渔业生产中，合理使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞，有利于资源的可持续利用。下列不正确的解释是A．更多幼小的个体逃脱，得到生长和繁殖的机会B．减少捕捞强度，保持足够的种群基数C．维持良好的年龄结构，有利于种群数量的恢复D．改变性别比例，提高种群出生率解析：用网眼尺寸较大的网具捕捞，使更多的幼体能够逃脱，得到生长和繁殖的机会。这样既能保持足够的种群基数，又能维持增长型的年龄结构，有利于资源的可持续利用。但网眼的大小并不能改变性别比例。答案：D5．(2009年泰州质检)某科技小组在调查一块方圆为2hm2的草场中灰苍鼠的数量时，放置了100个捕鼠笼，一夜间捕获了50只，将捕获的灰苍鼠做好标记后在原地放生。5天后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了42只，其中有上次标记的个体13只。由于灰苍鼠被捕一次后更难捕捉，因此推测该草场中灰苍鼠的种群数量最可能A．小于92只B．大于92只C．小于161只D．大于161只解析：根据公式：第一次标志数/种群数量＝第二次标志数/第二次捕获数，故种群数量＝50×42÷13≈161，但由于灰苍鼠被捕一次后更难捕捉，所以灰苍鼠重捕时带标记的个体数量应多于13只，因而该草场中灰苍鼠的种群数量应小于161只。答案：C6．如下图所示是一个鼠群迁入一个新的生态系统后的生长曲线图。试分析在曲线中哪段表示食物最可能成为鼠群繁殖速度的限制因素A．de段B．cd段C．bc段D．ab段解析：鼠群迁入新的生态系统后，由于空间、食物充裕天敌少而快速增长。随个体数量的增加，因食物等而引发的生存斗争加剧，种群增长减缓甚至停止增长。曲线斜率减小处，即表示食物已成为限制因素。答案：A7．(2010届佛山质检)生活在一个生物群落中的两个种群(a、b)的数量变化如下图所示，下列判断正确的是A．a种群与b种群为竞争关系，竞争强度由强→弱B．a为“S”型增长，其增长受本身密度制约C．a种群与b种群为捕食关系，随a的增加b迅速减少D．b为“J”型增长，始终受到a种群的制约解析：据图可知，a曲线为典型的种群增长的“S”型曲线，种群增长率受本身密度制约，随种群密度的增加而下降。答案：B8．“标志(记)重捕法”是动物种群密度调查中的一种常用取样调查法：在被调查种群的生存环境中，捕获一部分个体(M)全部进行标记后释放，经过一段时间后进行重捕，根据重捕中标记个体数(m)占总捕获数(n)的比例，估计该种群的数量(N)。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、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：(1)假定重捕取样中标记比例与样方总数中标记比例相等，写出样方中种群总数(N)的计算公式____________。捕获数/只标记数/只雌性个体数雄性个体数初捕32321418重捕3641818(2)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________。(3)综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(♀/♂)为________。(4)在上述调查的同时，还对样方中布氏田鼠的洞口数进行了调查(假设样方中只有这一种鼠)，平均每100m2有3.6个洞口，洞口数与田鼠数的比例关系为________。144高8/9(或32/36)2.5∶1解析：本题考查种群密度取样调查法中的标志重捕法。第(1)问比较简单。第(2)问要注意单位是“只/hm2”，而题目调查