第1章 种群及其动态（答案版） 【清单挖空】 高考生物 核心知识必背

第一章种群及其动态第1节种群的数量特征1.种群的概念：在一定的空间范围内，同种生物的所有个体所形成的集合。例：大明湖里所有的鱼不是一个种群；大明湖里所有的鲤鱼是一个种群（填“是”或“不是”）。2.种群数量特征包括：种群密度（最基本特征）、出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄组（包括增长型、稳定型、衰退型）、性别比例。3.种群密度：（1）概念：种群密度指种群在单位面积或单位体积中的个体数。是种群最基本的数量特征。（2）特点①同一物种的种群密度在不同环境中会(会/不会)发生变化，如蝗虫在夏天和秋天密度不同。②不同物种的种群密度在同样的环境条件下不同(相同/不同)，如一片草地上的仓鼠和野驴。4.调查种群密度的方法在调查分布范围较小、个体较大的种群时，可以逐个计数。但是，在多数情况下，逐个计数非常困难，需要采取估算的方法。（1）样方法①适用范围：一般适用于植物，也适用于昆虫卵及活动范围小、活动能力弱的动物的种群密度的调查，如植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等。②步骤：随机选取若干个样方→计数每个样方内的个体数→求每个样方的种群密度→求所有样方种群密度的平均值。③【探究】用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度a.调查对象：宜选用双子叶草本植物，因单子叶植物多为丛生或蔓生，难以计数。b.样方选取：草本植物样方一般以1m2的正方形为宜。若该种群个体数较少，样方面积可适当增大。c.取样方法：取样的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素，确保选取的样方具有代表性，使结果(估算值)更接近真实值。常用取样方法有五点取样法和等距取样法。对于分布在方形地段的调查对象常用五点取样法,而分布在狭长地段的调查对象常用等距取样方法取样。d.计数方法：同种生物个体无论大小都要计数，应统计样方内的个体和相邻两边及其顶角上的个体。边界线上的遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，如图(实心圈表示统计的个体)。④统计时，若没有计数衰老个体，则会使估算值比实际值偏小。（2）标志重捕法①适用范围：适用于活动范围大、活动能力强的动物的种群密度的调查，如哺乳类、鸟类、鱼类等。②步骤：捕获一部分个体→做上标记后放回原来的环境→一段时间后重捕→根据重捕到的个体中标记个体数占总个体数的比例估计种群密度。③公式：eq\f(初次捕获标记个体数,种群密度)＝eq\f(重捕中标记个体数,重捕个体数)→种群密度＝eq\f(初次捕获标记个体数×重捕个体数,重捕中标记个体数)④若标志脱落，标记个体死亡、迁出、很难再次抓到等，将会使估算值比实际值偏大。（3）灯光诱捕法：对于有趋光性的昆虫，还可以用灯光诱捕的方法调查他们的种群密度。（4）微生物种群密度的调查：抽样检测法4.与种群数量有关的其他因素①出生率、死亡率：a.定义：单位时间内新产生或死亡个体数目占该种群个体总数的比率；思考：某种群年初时的个体数为100，年末时个体数为110，其中新生个体数为20，死亡个体数为10，则该种群的年出生率为20%，死亡率为10%。b.意义：直接决定种群密度的大小。繁殖能力强的种群出生率高，种群增长快。注：增长率＝出生率－死亡率，差值最大时，种群增长率最大，种群数量增长最快。②迁入率和迁出率：a.定义：单位时间内迁入和迁出的个体占该种群个体总数的比率；b.意义：针对一座城市人口的变化（种群密度)起直接决定作用。③年龄组成;a.定义：指一个种群中各年龄期个体数目的比例；b.类型：增长型（A）、稳定型(B)、衰退型(C)；c.意义：是种群密度的影响因素，研究年龄组成可预测种群密度(数量)的变化趋势。d.由分析可知，年龄组成通过影响种群的出生率和死亡率，从而间接影响种群密度(数量)。e.变式图辨析：曲线图中：A图表示增长型B图表示衰退型柱形图中：A图表示衰退型B图表示增长型C图表示稳定型④性别比例：a.定义：指种群中雌雄个体数目的比例；b.意义：通过影响出生率影响种群密度。c.应用：用人工合成的性引诱剂(信息素)诱杀害虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的性别比例，使很多雌性个体不能完成交配，使出生率降低，从而使害虫的种群密度明显降低。年龄组成性别比例年龄组成性别比例迁入率迁出率出生率死亡率6.用标志重捕法估算种群数量过程中:若标志物有脱落，估算出的种群数量较实际值偏大，若动物被被捕捉过一次后，不容易再被捕捉，估算出的种群数量较实际值偏大。若第一次标记后，在较短时间内进行重捕，则会导致测得X值偏小。1.农林害虫的监测和预报等需要对种群密度进行调查研究。(√)2.样方法估算种群密度是通过计数所有样方内的个体数除以面积(或体积)得到的。(x)3.调查某种昆虫卵的密度用标记重捕法。(x)4.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。

(x)5.研究种群的变化规律以及影响种群数量变化的因素，对濒危动物种群的拯救和恢复有重要意义。(√)6.种群密度是种群的最基本的数量特征，出生率与死亡率、迁入与迁出，直接影响种群密度；年龄组成预示着种群未来的发展趋势。(√)7.在稳定型年龄结构的种群中，种群出生率约等于零。(x)8.使用样方法调查密度时，对于落入样方边线的样本，一般来说取上边，左边，左上顶点的样本，而不统计下边，右边，和其它三个顶角的样本。(√)9.用标志重捕法调查某动物的种群密度时，由于被标记动物经过一次捕捉，被再次重捕的概率减小，由此将会导致被调查的种群的数量较实际值偏小。(x)10.种群出生率增加，种群密度一定增大。

(x)第2节种群数量的变化种群的数量变化曲线：“J型增长”、“S型增长”、种群数量的波动和下降。1.构建种群增长模型（1）数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。（2）构建方法①观察对象，提出问题——细菌每20min分裂一次②提出合理的假设——在条件(资源和空间)充足情况下，增长不受密度影响③用适当的数学形式表达——Nn＝2n④检验或修正——观察、统计细菌数量（3）数学模型的表达形式①数学方程式：优点是科学、准确，但不能看出种群的数量变化趋势。②曲线图：优点是能直观地反映出种群数量的变化趋势，但数据不能直接给出。2.种群的“J”形增长（1）模型假设：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.（理想条件）（2）数量变化：种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。（3）建立模型：t年后种群的数量：Nt=N0λt(条件：λ＞1，且为常数)模型中各参数意义：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，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。（4）曲线图（以时间为横坐标，以种群数量为纵坐标）（5）画出“J”型曲线的增长率和增长速率曲线，可知“J”型曲线增长率不变，增长速率逐渐增大。定义：增长率：指种群在单位时间内净增加的个体数占原个体总数的比率。增长率＝(现有个体数－原有个体数)／原有个体数×100%＝出生率—死亡率增长速率：指种群在单位时间内增加的个体数量。增长速率＝(现有个体数－原有个体数)／增长时间×100%（6）种群数量呈“J”型增长的情形①实验室条件下；②种群迁入到一个新的适宜环境。（5）λ值的应用分析（注：λ－1表示增长率）①当λ＞1时，出生率＞死亡率，种群数量增加，种群的年龄组成为增长型。②当λ＝1时，出生率＝死亡率，种群数量基本不变，种群的年龄组成为稳定型。③当0＜λ＜1时，出生率＜死亡率，种群数量减少，种群的年龄组成为衰退型。2.种群数量的“S”形增长（高斯）（1）含义：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的曲线，称为“S”型曲线。（2）形成条件：自然界的资源和空间是有限的；有敌害。（条件有限）（3）形成原因：当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，天敌数量也会增加，这就会使种群的出生率降低，死亡率增高。当死亡率等于出生率时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。（4）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称为环境容纳量，又称K值。K值不是固定不变的，K值可以随环境条件的变化而变化。（5）建立模型：曲线图（以时间为横坐标，以种群数量为纵坐标）①画出“S”型曲线的增长率和增长速率曲线，可知“S”型曲线增长率逐渐减小，K值时增长率0；增长速率先增大，后减小，最后为0，K/2值时增长速率最大，K值时增长速率为0，K值时种群出生率等于死亡率，种群数量最大且保持相对稳定。K值时种内竞争最剧烈。②图中t1时对应的种群数量为K/2，t2时对应的种群数量为K。（5）适用条件：生存条件有限的自然种群。（6）“S”型曲线在生产中的应用①野生生物资源的保护：应保护生物的生存环境，使K值增大(增大/降低)，如大熊猫的保护。有害生物的防治：如鼠害防治，应设法使K值降低(增大/降低)，通过引入天敌等措施将种群数量控制在较低水平。②资源开发与利用：捕捞、采伐应该在种群数量达到K/2值以上时进行，而且剩余种群数量应保持在K/2值左右，因为此时种群增长速率最快，再生能力最强，可保证持续获取高产量。③草场放牧，最大载畜量不能超过K值；鱼的养殖也不能超过K值，否则，生态系统的稳定性破坏，导致K值降低(增大/降低)。（7）用曲线图表示K/2值、K值的方法（见右图）①图中A′、C′、D′时间所对应的种群数量为K/2值。②图中A、B、C、D时间所对应的种群数量为K值。3.种群数量的波动和下降受气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，大多数种群的数量总是在波动中。当种群长久处在不利的条件下，种群数量会出现持续性的或急剧下降。种群的延续需要以一定的个体数量为基础，当一个种群数量过少，可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。4..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”型曲线；在有环境阻力的条件下，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。（2）血细胞计数板(如下图所示)：每个血细胞计数板有两个计数室。血细胞计数板每个大方格（1个计数室）的面积为1mm2，深度为0.1mm，容积为0.1mm3。计算公式如下：①在计数时，先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数，求得每个中方格的平均值再乘以25，就得出一个大方格中的总菌数，然后再换算成1mL菌液中的总菌数。②设5个中方格中总菌数为A，菌液稀释倍数为B，则0.1mm3菌液中的总菌数为(A/5)×25×B。已知1mL＝1cm3＝1000mm3,1mL菌液的总菌数＝(A/5)×25×10000×B＝50000A·B。（3）实验步骤①酵母菌的培养：条件为液体培养基，无菌培养；②振荡培养基：使酵母菌分布均匀；③抽样；④观察计数：先将盖玻片放在计数室上，然后将酵母菌培养液滴在盖玻片一侧，让培养液自行渗入，再用吸水纸吸去多余的培养液，待细胞全部沉降到计数室的底部，再用数码显微镜进行计数并计算；⑤重复步骤④，连续观察7天；⑥绘图分析。（4）注意事项该实验无需设计对照实验，因不同时间取样已形成对照；该实验需要做重复实验，取平均值，目的是尽量减少误差；若每个小方格内酵母菌数量过多，需要重新稀释培养基再计数。计数原则：类似于样方法。计数方法：血细胞计数板计数法。第3节影响种群数量变化的因素1.非生物因素：如阳光、温度、水等。其影响主要是综合性的。森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度（林冠层遮蔽地面的程度），即主要取决于林下植物受到的光照强度；植物种子春季萌发，这主要受气温升高影响；蚊类等昆虫冬季死亡，这主要受气温降低影响；东亚飞蝗因气候干旱而爆发式增长。2.生物因素：种群内部和种群外部两方面影响。1.内部生物因素：随着种群的增长，种内竞争会加剧，从而使种群的增长受到限制，这说明种群数量的变化受到种群内部生物因素的影响。2.外部生物因素——种群间关系（1）捕食与被捕食的关系：除顶级捕食者外，每种动植物都可能是其他某种生物的捕食对象，每种动物都需要以其他生物为食。如果食物匮乏，动物种群会出现出生率降低、死亡率升高的现象。（2）种间竞争关系：森林中不同植物竞争阳光和养分，草原上非洲狮与猎豹竞争猎物，这也会导致种群数量的变化。（3）其他生物因素：作为宿主的动物被寄生虫寄生，细菌或病毒引起传染病，也会影响种群的出生率和死亡率等特征，进而影响种群的数量变化。3.密度制约因素和非密度制约因素：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，这些因素称为密度制约因素。而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，因此被称为非密度制约因素。4.种群研究的应用研究种群的特征和数量变化的规律，在野生生物资源的合理利用和保护、有害生物的防治等方面都有重要意义。（1）濒危物种的保护方面：只有通过调查获知种群密度、出生率和死亡