高三生物一轮复习课件第32讲种群及其动态

第32讲种群及其动态内容要求学业要求1.列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征2.尝试建立数学模型解释种群的数量变动3.举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征4.实验:探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化运用数学模型表现种群数量变化的规律,分析和解释影响这一变化规律的因素,并应用于相关实践活动中(生命观念、科学思维、社会责任)在一定的空间范围内，同种生物的所有个体形成的集合在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合在一定空间内，由生物群落与它的非生物因素互相作用而形成的统一整体地球上的全部生物及其非生物环境的综合，构成地球上最大的生态系统生物圈生态系统群落种群P1P22P48P48种群密度是种群最基本的数量特征。种群的其他数量特征考点一种群密度及其调查方法考点二培养液中酵母菌种群数量的变化考点三种群数量的变化及其应用考点四影响种群数量变化的因素考点五考点一种群密度及其调查方法1种群密度——种群最基本的数量特征种群密度种群的个体数量空间大小（面积或体积）（2）表达式：种群在单位面积或单位体积中的个体数。濒危动物保护、农田杂草状况调查、渔业上捕捞强度的确定、农林害虫的监测和预报等陆生生物水生生物（1）含义：（3）意义：种群密度的调查方法逐个计数法估算法适用范围分布范围较小、个体较大的种群黑光灯诱捕法样方法标记重捕法适用范围有趋光性的昆虫适用范围植物或昆虫卵及一些活动范围较小的动物（如蚜虫、跳蝻）适用范围活动能力强、活动范围大的动物其他方法航拍法、红外触发相机、粪便、声音等2种群密度的调查方法②调查程序：P5

1)样方法随机取样，样方大小适中，样方数量不宜太少。③取样:①概念:

P2计上不计下,计左不计右在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。双子叶植物的种群密度乔木一般为100m2，灌木为16m2，草本植物为1m2活动范围大，活动能力强的动物在被调查种群的活动范围内，捕获一部份个体，做上标记（M）后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕（n）

，根据重捕到的动物中标记个体数（m）占总数的比例，来估计种群密度。估算种群密度偏大/偏小适用对象计算公式方法误差分析标记重捕法P3种群数量(N)首捕标记数(M)重捕总数(n)重捕中标记数(m)=N=m（重捕中标记数）╳M(总标记数）n（重捕个体数）【方法规律】“两看法”选择合适的种群密度调查方法利用标记重捕法估算种群数量的误差分析①标记物脱落，则估算值偏___；②被标记个体的被捕机会降低，则估算值偏___；③标记物导致被标记个体易于被天敌发现，则估算值偏___;④在被标记个体稀少处捕获，则估算值偏___；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，则估算值偏___；⑥在被标记个体密集处捕获，则估算值偏___；⑦如果标记的个体因标记过于醒目，易被调查者发现，则估算值偏____；大大大大重捕获的标记个体数(m)偏小小小小重捕获的标记个体数(m)偏大N=m（重捕中标记数）╳M(总标记数）n（重捕个体数）各数量特征之间的关系种群密度种群的数量特征最基本特征出生率死亡率迁入率迁出率年龄结构影响性别比例影响预测变化趋势间接影响决定（直接影响）①决定种群密度的直接因素:出生率和死亡率、迁入率和迁出率②决定种群密度的间接因素:年龄结构和性别比例种群的其他数量特征考点二3出生率和死亡率出生率:单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。死亡率:单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。出生率=新生个体数种群数量（初数）【例】截至2015年，我国大陆总人数约为13.7亿，2015年出生1655万人，我国大陆人口在这一年的出生率约为_____‰。12‰12比较：出生率>死亡率种群密度增加增长型出生率≈死亡率种群密度稳定稳定型出生率<死亡率种群密度减少衰退型出生率和死亡率直接决定种群密度的大小。课Ｐ3Ｐ2274迁入率和迁出率★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。★意义:决定种群数量和种群密度的直接因素。★应用:研究一座城市的人口变化，迁入率和迁出率是不可忽视的因素；课Ｐ3

5年龄结构：类型增长型稳定型衰退型年龄特征幼年个体___，老年个体___各年龄期个体数_______幼年个体___，老年个体___发展趋势出生率___死亡率，种群密度_____出生率___死亡率，种群密度______出生率___死亡率，种群密度_____图示多少比例相当少多＞增大≈相对稳定＜减小★研究意义:预测未来种群数量的变化趋势。种群中各年龄期的个体数目比例。注意：年龄组成稳定≠种群数量稳定课Ｐ4Ｐ228思考·讨论讨论：2.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？不一定，因为出生率和死亡率不完全决定于年龄组成，还受到食物、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。年龄组成为衰退型的种群，种群数量一般会越来越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敌、迁入率提高等原因而使种群数量增长的情况。可预测种群密度和数量的变化趋势。意义：但是这种趋势不一定能实现6性别比例：★意义：直接影响出生率，而间接影响种群密度。★类型:雌雄相当型雌多雄少型雌少雄多型★应用：利用人工合成的

（信息素）诱杀某种害虫的

个体，改变了害虫种群

，就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使该种害虫的种群密度明显降低。性引诱剂雄性正常的性别比例注意:不是所有种群都有性别比例，如某些雌雄同株的植物种群中雄性个体和雌性个体所占的比例。★概念: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。课Ｐ4

注意：正常的性别比例是指该种群正常状态下经过长期自然选择形成的的性别比例，并不一定是雌雄相当型。1.种群密度是种群最基本的数量特征。

6.如果研究一座城市人口的变化,迁入率和迁出率更是不可忽视的因素。5.性别比例通过影响出生率间接影响种群密度。

3.年龄结构在一定程度上能预测种群数量变化趋势。2.出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群密度变化的直接因素。

4.年龄结构是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度的。

7.调查种群密度时，为保证调查结果的准确性，差距大的样方内数值也应如实记录，不应舍弃。[易错考点]考点三种群数量的变化及其应用1种群数量变化的研究方法数学模型：

表现形式:用来描述一个系统或它的性质的数学形式数学方程式法坐标曲线图法建模步骤：以P65问题探讨中细菌数量变化为例观察研究对象，提出问题细胞每20min分裂一次提出合理的假设资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达数学方程式法：坐标曲线法：Nn＝２n通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正建立数学模型（理想条件）（优缺点：更直观，不够精确）（优缺点：更精确，不够直观）2种群数量的“J”形增长（1）种群数量增长模型（2）形成原因：

充裕、气候适宜、

敌害（3）种群增长速率：新增加的个体数与时间的比值（4）种群增长率：单位时间内净增加的个体数占原来个体数的比例。保持不变，为λ-1理想条件食物和空间没有如：①一个种群刚迁入到一个新的适宜的环境中

②实验室条件下增长特点：种群的增长率是一定的，种群数量没有上限。Nt＝N0λtN0：t：Nt：λ：种群起始数量时间t年后种群的数量（第t+1年）该种群数量是一年前种群数量的倍数,不是增长率（5）数学公式：项目种群数量变化年龄结构λ>1

λ＝1

λ<1

增加增长型相对稳定稳定型减少衰退型只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长。【思考】当λ＞1时，种群一定呈“J”形增长吗？2种群数量的“J”形增长拓展归纳准确分析“λ”曲线1.16-20年内的年龄组成为稳定性（）2.8-16年调查的年龄组成可能是增长型（）3.第4年到第10年间种群数量在下降，原因可能是食物的短缺和天敌数量增多（）4.第8年时种群数量最少（）5.如果持续第16年到第20年间趋势，后期种群数量将呈“J”型曲线增长（）×√√×第10年

×16-20年λ>1为定值,为“J”型增长0-4年λ=1，年龄组成为稳定性4-10年λ<1，年龄组成为衰退型10-20年λ>1,年龄组成为增长型增长型

8—10：衰退型10—16：增长型

3种群数量的“S”形增长（1）种群数量增长模型（2）形成原因：

有限、存在

,

种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定。食物、空间天敌、种内斗争环境阻力（3）曲线特点：①种群数量达到K/2值时，增长速率最大②种群数量达到环境容纳量（即K值）后，将停止增长，并在K值左右保持相对稳定K值：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环境阻力在生存斗争中被淘汰的个体数量（4）增长速率①增长速率先增大后减小，最后为0。②当种群数量为k/2时，增长速率达到最大。实质就是“S”型曲线的斜率3.种群的“S”形增长“S”形增长曲线图分析：AB段：种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢；适应期资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速；快速增长期资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓；缓慢增长期出生率约等于死亡率，种群增长速率几乎为0，种群数量达到K值，且维持相对稳定。饱和期种群数量为K/2，种群增长速率达到最大；BC段：C点：DE段：CD段：K种群数量时间0BCDEt1t2AK/2（5）增长率增长率受种群密度制约，密度越大，增长率越小。随时间的推移，环境阻力越来越大，增长率越来越小直至为0K增长率≠增长速率:增长速率＝Nt－No(个)T(年)×100％增长率＝Nt－NoNo①“J”型曲线反映的种群增长率是一定的,而增长速率逐渐增加;②“S”型曲线反映的种群增长率逐渐降低,而种群增长速率是先逐渐增大后逐渐减小的。拓展归纳准确分析“S”型曲线（1）AB段：出生率

死亡率，种群数量增加。

（2）B点（K/2）：出生率与死亡率差值

，种群增长速率

。（3）BC段：出生率仍

死亡率，但差值在减小，种群增长速率

。（4）C点（K值）：出生率

死亡率，种群增长速率为

，种群数量达到

，趋于稳定。ABC大于最大最大大于下降等于0最大（K值）种群“J”形和“S”形增长曲线之间的关系两种增长曲线的主要差异是：环境阻力的不同环境阻力(按自然选择学说，它就是在生存斗争中被淘汰的个体数量)。“J”形曲线无K值,无种内斗争,无天敌。K值

（是/不是）种群数量的最大值请据图分析：该种群的K值为

。同一种群的K值是固定不变的吗？同一种群的K

值不是固定不变的，会受到环境因素的影响。K2生物自身的遗传特性和食物、栖息场所、天敌及其他生存条件均会影响动物的环境容纳量。不是K值是种群在一定环境条件下所能维持（允许达到）的种群最大数量，在环境条件没有变化的情况下，种群数量在K值上下波动，动态平衡。热点归纳聚焦K值野生大熊猫种群数量锐减的关键原因是什么？保护大熊猫的根本措施是什么？

建立自然保护区，改善栖息环境，从而提高环境容纳量。

野生大熊猫的栖息地遭到破坏，食物和活动范围缩小，K值降低。场景1K值与K/2值在实践中的应用:机械捕杀施用激素药物捕杀施用避孕药养殖或释放天敌断绝或减少食物来源增大死亡率降低环境容纳量打扫卫生控制家鼠数量的思路和相应具体措施降低出生率是防治有害生物的根本措施。场景2K值与K/2值在实践中的应用:在

捕杀。K/2前增大环境阻力防止老鼠种群数量达到K/2处K值与K/2值在实践中的应用:为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平？为什么？场景3K种群数量时间0BCDEt1t2AK/2应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平，因为在这个水平上种群增长速率最大渔业捕捞应在

。K/2以后——“黄金开发点”①对野生生物资源和濒危物种的保护:建立自然保护区：减小环境阻力，提高K值。K/2

t0t1t2

时间种群数量Kabcde②对野生生物资源的利用:（合理开发利用）捕捞后鱼的种群数量维持在

。K/2K/2值处，种群增长速率最大，可实现，可持续发展。③对有害生物防治:在

捕杀，严防达到K/2值处。增大环境阻力，降低K值;K/2前渔业捕捞应在种群数量在

进行，K/2以上【总结】K值与K/2值的应用:聚焦K值拓展延伸④K值的四种表示方法如下图所示，图中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。拓展：

“λ”与“增长率”增长率=(末数-初数)/初数×100%=[(N0λt+1-N0λt)/N0λt]×100%=(λ-1)×100%。λ代表某时段结束时种群数量为初始数量的倍数,不是增长率。种群“J”形增长的数学模型:

Nt=N0λt(1)辨析“λ”与“增长率”①a段—②b段—③c段—④d段—⑤e段—(2)曲线分析尽管λ呈上升趋势,但仍小于1,故种群数量逐年下降λ<1,种群数量逐年下降;λ=1,种群数量维持相对稳定;λ仍大于1,此段种群出生率大于死亡率,则种群数量一直增长λ>1且恒定,种群数量呈“J”形增长;拓展2：种群增长率和种群增长速率(1)种群增长率指单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数,无单位。计算公式概念增长率=———————————х100%一定时间内增长的数量初始数量(2)种群增长速率指单位时间内新增加的个体数(即种群数量增长曲线的斜率),有单位,如:个/年。计算公式概念增长速率=——————————一定时间内增长的数量时间

“J”形曲线“S”形曲线条件曲线

种群增长率曲线种群增长速率曲线有无K值“S”形曲线和“J”形曲线增长率、增长速率有K值无K值环境资源有限环境资源无限二种群的“J”形增长4.种群数量的波动但对于大多数生物，种群数量总是在波动中。种群数量波动周期性波动任何波动只要在两个相邻波峰之间相隔的时间基本相等就可称之为周期性波动。非周期性波动反之则为非周期性波动。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。二种群的“J”形增长4.种群数量的波动处在波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。蝗灾鼠灾赤潮二种群的“J”形增长4.种群数量的波动当种群长久处于不利条件下，如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。种群的延续需要有一定的个体数量为基础。当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等而衰退、消亡。对于那些已经低于种群延续所需要的最小种群数量的物种，需要采取有效的措施进行保护。考点四影响种群数量变化的因素种群数量波动的原因:非生物因素阳光温度水森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度许多植物种子春季萌发受气温升高影响昆虫寒冷季节死亡受气温降低影响干旱缺水使植物种群死亡率升高动物种群在寻找水源的过程发生个体的死亡气候干旱是飞蝗种群爆发式增长的主要原因非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。

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影响种群数量变化的因素有哪些？生物因素种内竞争种间捕食竞争寄生随种群的增长，种内竞争加剧，使种群的增长受到限制食物天敌植物竞争阳光和养分动物竞争食物引起传染病影响种群出生率和死亡率进而影响种群数量密度制约因素食物短缺、天敌非密度制约因素气候因素：气温、干旱自然因素：地震、火灾

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(1)源于选择性必修2P17“思维训练”：据循环因果关系分析猎物和捕食者种群数量变化的相关性：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。自然生态系统中猎物增多会导致捕食者增多，捕食者增多会使猎物数量减少，猎物减少会引起捕食者数量减少，最终使猎物和捕食者在一定水平上动态平衡种群研究的应用野生生物资源的合理利用和保护有害生物的防治保护濒危动物渔业捕捞鼠害防治农业害虫防治化学、物理方法降低环境容纳量农药防治生物防治中等强度（K/2）捕捞

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培养液中酵母菌种群数量的变化考点五1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________________

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

曲线增长；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈

曲线增长。(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法——

法。成分、空间、pH、温度“J”形“S”形显微计数液体无菌均匀

计数板上盖玻片边