种群的数量特征及数量变化 【知识精讲+高效备课】 高考生物一轮复习 （新教材新高考）

2023高考一轮复习第28讲

种群的数量特征

讲考纲讲考情讲核心素养题型剖析考点梳理内容导航4213种群密度及其调查方法

种群的其他数量特征

种群数量的变化及影响因素

培养液中酵母菌种群数量的变化

1.最新考纲（1）种群的特征Ⅰ（2）种群的数量变化Ⅱ2.最近考情2021·湖北卷(14、15)、2021·全国甲卷(6)、2021·全国乙卷(30)、2021·湖南卷(20)、2020·全国卷Ⅰ(6)、2020·全国卷Ⅱ(6)、2019·全国卷Ⅰ(31)1.生命观念——生物与环境观：分析种群数量变化，群落的空间结构和演替，建立生物与环境相协调的观点2.科学思维——建立模型：构建种群增长数学模型；3.科学探究——制定并实施方案：用样方法调查某种双子叶植物的种群密度；探究培养液中酵母菌数量的动态变化；4.社会责任——归纳总结种群数量变化在实践中的应用，合理用于野生资源，保护生物多样性。种群密度及其调查方法考点1考点1种群密度及其调查方法1、种群（1）概念

在一定的空间范围内，同种生物所有个体形成的集合就是种群。（2）种群的数量特征

种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。其中最基本的数量特征是种群密度。考点1种群密度及其调查方法

考点1种群密度及其调查方法

2、种群密度（1）定义种群在单位面积或单位体积中的个体数。（2）种群密度调查的应用濒危动物保护；农田杂草状况调查；农林害虫的监测和预报；渔业上捕捞强度的确定。考点1种群密度及其调查方法

（3）调查方法①逐个计数法：调查分布范围较小，个体较大的种群②估算法样方法标记重捕法黑光灯诱捕法其他方法：①用红外触发相机拍摄照片和视频；②根据动物的粪便特征计数；③通过动物的声音特征进行计数。考点1种群密度及其调查方法

3、样方法（估算）（1）适用哪些生物？

植物或活动范围小、活动能力弱的动物。

例如：调查蒲公英、昆虫卵、蚜虫、跳蝻等的种群密度。一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物，而选择个体数目易于辨别的双子叶草本植物。考点1种群密度及其调查方法

3、样方法（估算）【注意】如何区分单子叶植物？

单子叶植物的叶片一般呈条形或披针形，叶脉一般是平行脉；双子叶植物的叶脉一般是网状脉。（2）调查程序①确定调查对象考点1种群密度及其调查方法

3、样方法（估算）②确定样方（样方的大小，多少，取样方法）a.样方大小的确定（可根据实际情况调整）乔木100m2，灌木9m2，草本1m2，正方形为宜。b.样方数目的确定：样方的多少与被调查地段的总面积呈正相关；一般来说，选取样方越多，求得的种群密度越接近实际情况。c.常用的取样方法：五点取样法和等距取样法。考点1种群密度及其调查方法

五点取样法：适合调查对象总体分布为近方形地块等距取样法：适合调查对象的总体分布为长条形地块考点1种群密度及其调查方法

3、样方法（估算）③取样原则：随机取样为什么要随机取样？随机取样是为了确保所选择的样方具有代表性，使调查结果不受主观因素的影响，使统计结果更接近真实情况，保证调查结果的准确性。考点1种群密度及其调查方法

3、样方法（估算）④计数：原则：需要计数样方以内的个体数量。常见的是“计上不计下，计左不计右”，即上边左边及夹角（也就相当于压线个体计一半）。例如：甲图乙图⑤计算种群密度种群密度=所有样方种群密度之/样方数考点1种群密度及其调查方法

4、标记重捕法（估算）（1）适用生物

适用于活动能力强、活动范围大的动物。如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等（2）调查程序确定调查对象→捕获一部分个体标记并放回（数量M）→重捕，计数(捕获数n，被标记数m)（3）计算公式考点1种群密度及其调查方法

【采用“标记重捕法”的注意事项】①确保标记物和标记方法对被调查动物的寿命和行为不会产生影响。②标记物不能过分醒目，且在调查期间不能消失。③标记个体与未被标记个体在重捕时被捕获概率相同。④种群数量调查期间，两次捕获的间隔时间不能太长。【实例】在某池塘中，第一次捕获鲫鱼200条，做上标记后放回；第二次捕获鲫鱼100条，其中有标记的为25条，由此估算该池塘中共有鲫鱼的条数为多少？【答案】800条考点1种群密度及其调查方法

（5）误差分析分析以下实例中，可能存在下列各情况带来的误差：①标记物易脱落；②被标记个体被再次捕获的机会降低；③标记物导致被标记个体易于被捕食；④被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获且在被标记个体稀少处被捕获；⑤被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获且在被标记个体密集处被捕获；⑥标记物影响被标记个体的活动，使其被再次捕获的机会增大。以上估算值将偏大

，估算值将偏小

。注意：判断的关键是分析再捕被标记数量的变化。①②③④⑤⑥

[2021·河南洛阳一模]某正方形样地中有甲、乙两种大小相近的双子叶草本植物,目测发现植物甲分布比较稀疏,植物乙分布较为密集。某兴趣小组欲调查植物甲、乙的种群密度,下列叙述错误的是(

)A.调查植物甲、乙种群密度时所选样方的大小和数目应保持相同B.调查植物甲、乙的种群密度时可采用五点取样法进行取样C.植物甲、乙种群密度的估计值为该种群各样方种群密度的平均值D.若统计全部样方内及样方边线上的植株数,则调查结果会偏大A种群的其他数量特征考点2考点2种群的其他数量特征1、出生率和死亡率（1）定义单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。出生率与繁殖能力相关。（2）对种群数量的影响直接影响种群数量变化。一般来说，繁殖能力强的种群出生率高，种群数量增长较快。考点2种群的其他数量特征2、迁入率和迁出率（1）概念单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比值，分别称为迁入率和迁出率。（2）对种群数量的影响直接影响种群数量变化。例如：迁入率大于迁出率导致城市人口的剧增。考点2种群的其他数量特征3、年龄结构（1）定义：一个种群中各年龄期的个体数目的比例。增长型稳定型衰退型出生率>死亡率出生率≈死亡率出生率<死亡率上升稳定下降考点2种群的其他数量特征（3）对种群数量的影响

影响出生率和死亡率，进而影响种群密度。（4）意义

可预测种群数量的变化趋势。【思考】年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定吗？年龄结构为衰退型的种群呢？【答案】不一定。这是因为出生率和死亡率，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响，此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。考点2种群的其他数量特征4、性别比例（1）定义种群中雌雄个体数目的比例。（2）对种群数量的影响

影响出生率，进而影响种群密度。（3）应用实例

①利用性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，改变性别比例，低密度。②渔网网目不能过小，防治影响鱼种群的年龄结构，从而影响鱼种群的出生率，造成来年鱼产量降低。研究植物种群一般需要研究种群的数量特征以及各数量特征之间的关系,种群数量特征之间的关系模型图如图所示,下列有关叙述错误的是(

)A.图中A、B分别表示出生率和死亡率B.我国禁止孕妇进行胎儿性别鉴定主要是为了控制CC.D属于增长型的种群出生率一定非常高D.自然条件下的植物种群一般不考虑迁入率和迁出率C如图中甲为某岛屿上生活着的一种动物种群数量随时间的变化图,分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段,如图①②③为三种年龄结构。与该动物种群发展相对应的年龄结构顺序应是(

)A.①→②→③ B.③→①→②C.②→①→③ D.③→②→①A种群数量的变化及影响因素考点3考点3种群数量的变化及影响因素1、种群数量变化的研究方法（1）研究方法：建立数学模型（2）建立数学模型的一般步骤（3）表达形式①数学方程式：科学、准确，但不够直观。②曲线图：能直观地反映出种群的增长趋势，但不够精确。考点3种群数量的变化及影响因素2、种群的“J”形增长（1）含义自然界有类似细菌在理想条件下种群增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形。（2）“J”形增长数学模型①模型假设（形成条件）在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下，种群的数量每年以一定倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。考点3种群数量的变化及影响因素2、种群的“J”形增长②建立模型t年后种群数量表达式为Nt＝N0λt。N0为种群的起始数量，t为时间，Nt为t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。考点3种群数量的变化及影响因素（3）“J”形曲线的增长率和增长速率考点3种群数量的变化及影响因素3、种群的“S”形增长（1）含义种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。（2）形成原因（为什么种群的增长曲线呈“S”形？）资源和空间总是有限的，随种群密度增大，种内竞争加剧，从而使种群的出生率降低，死亡率升高。当死亡率升高至与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。考点3种群数量的变化及影响因素（3）环境容纳量：

一定的环境条件所能维持的种群最大数量，又称K值。一种群数量达到K/2时，增长速率最大。注意：①K值≠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前提下所能维持的种群最大数量；种群数量的最大值可超过K值，但环境会遭到破坏，限制种群数量增长。在环境不遭到破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动。②K值是可以变化的

当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件状况改善时，K值会上升。考点3种群数量的变化及影响因素（4）K值的表示方法t1时所对应的种群数量为K/2，t2时所对应的种群数量为K值。考点3种群数量的变化及影响因素（5）“S”形曲线的增长率和增长速率考点3种群数量的变化及影响因素（6）K值及K/2值的应用（1）K值的应用①保护野生资源：减少环境阻力，增大K值实例：野生大熊猫数量锐减的原因是什么？

栖息地遭到破坏，食物减少和活动范围缩小，K值变小。

应对措施是什么？

建立自然保护区，改善栖息环境，从而提高环境容纳量是根本保护措施。考点3种群数量的变化及影响因素②有害动物的防治：增大环境阻力，降低K值实例：对鼠等有害动物的控制，采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如可以采取器械捕杀、药物防治，将粮食和其他食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌。③合理确定载畜量：草原最大载畜量不超过K值。实例：同样大小的池塘，对不同种类的鱼来说，环境容纳量是不同的。投放后密度过大，鱼竞争加剧,死亡率会升高；投放后密度过小，水体的资源和空间不能充分利用。可以根据欲养殖的鱼的种类，确定单位面积水面应放养的鱼的数量考点3种群数量的变化及影响因素（2）K/2的应用①合理利用野生资源实例：捕捞剩余在K/2左右，能使种群数量快速增长，有利于种群恢复，有利于获得最大持续产量。②有害生物的防治：及时控制数量，严防达到K/2考点3种群数量的变化及影响因素（7）种群“J”形增长和“S”形增长的联系考点3种群数量的变化及影响因素4、种群数量的波动（1）种群的数量变化①在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。②大多数种群的数量总是在波动中；③处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群数量爆发增长；④长久处于不利的条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。考点3种群数量的变化及影响因素（2）λ和种群数量变化的分析λ表示种群数量是前一年种群数量的倍数。项目种群数量变化年龄结构λ>1增加增长型λ＝1不变稳定型λ<1减少衰退型【实例】分析曲线①a段：λ>1且恒定，种群数量呈“J”形增长。②b段：λ减小，但仍大于1，群数量逐年增长，种群出生率大于死亡率。③c段：λ＝1，种群数量维持相对稳定。④d段：λ<1，种群数量逐年下降，种群死亡率大于出生率。⑤e段：λ呈上升趋势，但仍小于1，种群数量逐年下降，种群死亡率大于出生率。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________考点3种群数量的变化及影响因素5、影响种群数量变化的因素（1）非生物因素①在自然界，种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响。②非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。（2）生物因素①内部因素：种内竞争。由于食物和空间等资源越有限，种群密度越大，则种内竞争越激烈、种群增长率越小。②外部因素：食物、天敌，种间竞争，寄生考点3种群数量的变化及影响因素（3）密度制约因素和非密度制约因素①密度制约因素概念：一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。例如：同样是缺少食物，种群密度越高，该种群受食物短缺的影响就越大。②非密度制约因素概念：气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关。例如：在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其种群密度高低，所有个体都会死亡。

生态学上环境容纳量又称K值;种群增长时,最低起始数量又称M值,科学家研究了某种群的数量变化规律,图为该种群的瞬时增长量随种群数量的变化曲线。下列有关该图的分析,正确的是(

)A.图中K值为750个,M值为20个B.当种群数量大于K值时,种群数量下降;小于K值时种群数量上升C.当种群数量小于M值时,种群数量下降;大于M值时种群数量上升

D.若该种群的起始数量分别是75、300、800,则理论上种群的最终数量依次为0、600、600D影响昆虫种群数量的因素有很多,其中像食物、空间等因素对种群数量的影响随种群密度的大小而改变,称为密度制约因素;而寒冷、干旱等因素对种群数量的影响与种群密度无关,称为非密度制约因素。下列相关分析正确的是(

)A.密度制约因素对种群数量变化的影响可通过反馈调节实现B.天敌属于密度制约因素,流行性疾病属于非密度制约因素C.若昆虫的种群数量超过K值,非密度制约因素作用会增强D.非密度制约因素不能通过影响出生率和死亡率影响种群密度A【探究实验】培养液中酵母菌种群数量的变化考点4考点4【探究实验】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)在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“J”形曲线增长；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈“S”形曲线增长。(3)酵母菌的计数方法：显微镜计数法（抽样检测法）2、实验流程液体培养基振荡培养→连续培养若干天并观察计数→绘图分析3、血细胞计数板的使用血球计数板的规格

2mm×2mm×0.1mm方格1mm×1mm×0.1mm方格计数室考点4【探究实验】培养液中酵母菌种群数量的变化

1mm×1mm×0.1mm方格

（1）16×25型的计数板将计数室放大，可见它含16中格，一般取四角：1、4、13、16四个中方格（100个小方格）计数。细胞个数／1mL＝100个小方格细胞总数/100×400×10000×稀释倍数不必傻傻的记！！其实就是数目除以体积，然后变化单位考点4【探究实验】培养液中酵母菌种群数量的变化（2）25×16型的计数板中央大方格以双线等分成25个中方格，每个中方格又分成16个小方格，供细胞计数用（见图三）。一般计数四个角和中央的五个中方格（80个小方格）的细胞数。细胞个数／1mL＝80个小方格细胞总数/80×400×10000×稀释倍数

考点4【探究实验】培养液中酵母菌种群数量的变化【注意事项】(1)先将盖玻片放在计数室上，再将培养液滴在盖玻片边缘，让培养液自行渗入，待酵母菌全部沉降到计数室底部再计数。(2)从试管中吸出培养液进行计数之前需将试管轻轻振荡几次，使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。（3）本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成自身对照；需要做重复实验，目的是尽量减小误差，应对每个样品计数三次，取其平均值。(4)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数。稀释的目的是便于酵母菌悬液的