2024年高考生物一轮复习讲义（学生）：第九单元生物与环境

第九

单元生物与环境

第1课时种群的数量特征

【课标要求】L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.了解种群密度的调查方法。

考点一种群密度及其调查方法

■归纳夯实必备知识

1.种群的概念

在_________________________内，形成的集合就是种群。

【提醒】(1)一“全”：指全部个体，包括各个年龄段的个体，有性别差异的生物包括雌雄个

体。

(2)二“单”：指基本单位，种群是生物繁殖的基本单位，也是生物进化的基本单位。

(3)三“同”：指同一物种、同一时段、同一区域的全部个体。种群具有一定的时间和空间限

制，离开一定的时间和空间的种群是不存在的。

2.种群密度

(1)概念：种群在单位面积或单位体积中的就是种群密度。

(2)意义：种群密度是种群的数量特征，反映了种群在一定时期的数量，但不能反映

种群数量的变化趋势。

3.调查种群密度的方法

(1)逐个计数法：分布范围____________、个体的种群，可以逐个计数，如调查某山

坡上的琪桐密度。

(2)估算法

①样方法

（适用于植物______________________

对象J的动物,如昆虫卵、蜡虫、跳蛹等；一

般不选草本植物，

而选择草本

1植物

r—取样：样方大小—（即植物的大

原则J小不同，样方面积也应不同，如乔木样

方面积可取100m2、灌木可取9m2、草

本植物可取1in?）；样方数量依

I常适用于常适用于

样方内的个体;图甲中边界线

上的个体只计数___________________

的。图乙中边界线上的个体只计数虚线

一侧压线个体（遵循“计上不计下，计

左不计右”原则。甲、乙两图中实心圆

表示需统计的个体）

.____八十［种群=所有样方种群密度之和

适产彳密度样方数

N1+M+……+N„

②标记重捕法

___________________________________的动物，如哺乳类、鸟类、

调查对象

爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等

确定调查对象

捕获并标记数量为Ni

3

调查程序..［捕获数M

重捕、计数｛

奴1标记数M

计算种群密度N—\

No

注意事项调查期间，被调查个体没有迁入和迁出、出生和死亡；标记物

不能过于醒目，不能影响标记对象正常的生命活动；标记物不

易脱落，要能维持一定时间

③黑光灯诱捕法：对于的昆虫，还可以用黑光灯进行灯光诱捕调查种群密度。

-教材隐性知识

源于选择性必修2P6“生物科技进展”：调查种群数量的其他方法：（1）用红外触发相机拍摄

照片和视频。（2）根据动物的特征计数。（3）通过动物的特征进行计数。

■拓展提升科学思维

1.样方法更适合用于调查单子叶植物种群密度还是双子叶植物种群密度，为什么？

2.样方法取样的关键是什么？人为选择密度较大或较小的地点取样，会给调查结果带来怎样

的影响？

3.如表是某兴趣小组调查某植物的种群密度的结果:

样方

NiN2N3N4N5

种群密度/

8718X9

（株加一2）

其中第四个样方中该植物的分布情况如下图所示。该样方的种群密度是多少？用的数量明显

高于其他样方，应该如何处理？该植物种群密度是多少？

4.标记重捕法主要适用于活动能力强、活动范围大的动物，为什么活动能力差的动物不宜用

标记重捕法？调查动物的种群密度时，如果标记物不牢固而导致标记物脱落，则估算数据要

比实际数据偏大还是偏小？

■突破强化关键能力

1.（2023•江西南昌高三模拟）下列关于种群密度及其调查方法的叙述，正确的是（）

A.具有趋光性的农林害虫的监测，可通过黑光灯诱捕法准确反映它们的种群密度

B.采用标记重捕法调查跳蛹的种群密度时，需注意标记物对跳螭生活的影响

C.池塘中草履虫等单细胞生物种群密度的调查可以采用抽样检测法

D.某草本植物在野外分布较少，调查时可以适当减小样方的面积

2.下列有关标记重捕法和样方法这两种种群密度调查方法的说法，正确的是（）

A.调查动物的种群密度时都要采用标记重捕法

B.选取的样方一般呈长方形，样方面积可以根据情况调整大小

C.标记重捕法中种群数量的估算公式：（初次标记个体数X重捕个体数）/重捕中标记个体数

D.样方计数时，同种生物个体无论大小都要计数，且要计算样方边线上的所有个体

考点二种群的其他数量特征

■归纳夯实必备知识

种群的其他数量特征与种群密度之间的关系

老年个体数

成年个体数/□，

幼年个体数

I

预测！

__TH种群」量卜―------

迁入率半1（3常手度）|度邑迁出率

影响:

注：分别表示增加、减少；

“f”“一+”分别表示直接作用、间接作用。

（1）直接决定种群密度的因素是、O

（2）年龄结构和性别比例不直接决定种群密度，年龄结构通过影响种群的,

从而预测种群数量变化趋势，性别比例能够影响种群的,间接影响种群密度。

（3）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？衰退型的种群又会如何?

⑷利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体会降低害虫的种群密度，原理是

(5)春运期间，影响北京、广州等大城市人口数量变化的主要因素是。

(6)某生物学家对某地的蝗虫种群进行研究后大胆预测：不久后蝗灾会更加严重。他得出此结

论的依据最可能是。

■柘展提升科学思维

1.根据资料回答有关问题:

2016年上海市常住人口为2415.27万人，与第六次全国人口普查时的人数相比，共增加

113.3552万人，增长4.92%。平均每年增加628141人，年平均增长率为2.45%。全市常住

人口中，外省市来沪常住人口为981.65万人。如图是该市人口的出生率和死亡率的变化曲线。

比例(%)一出生率

'''一-死亡率

o时间(年)

(1)上海人口数量迅速增长的原因是什么？

(2)分析上述资料，影响上海人口数量变化的因素还有哪些?

(3)由此看出，影响种群密度的直接因素是什么？

2.无公害蔬菜的培育过程中，当预测到昆虫种群密度增加时，可以利用人工合成的性引诱剂

诱杀雄性个体进而降低害虫的种群密度。请分析采取这种措施依据的原理是什么？

■突破强化关键能力

3.研究发现，某些动物种群有一个最适的种群密度，种群密度过大或过小都可能对种群增长

产生抑制性影响，这一现象被称为阿利氏规律。下列分析不符合阿利氏规律的是()

A.种群密度过大时，种内竞争加剧会导致死亡率上升

B.种群密度过小时，难以找到配偶会导致出生率下降

C.最适种群密度时，种群的增长率大于种群密度过大或过小时

D.种群密度过小时，/年后种群数量为“M=NoMX>l)”

4.下列关于种群数量特征的叙述，正确的是()

A.若某种群有200个个体，一年内出生了10个个体，则年出生率为10%

B.若种群甲的种群密度高于种群乙的，则种群甲的种群数量一定比种群乙的种群数量大

C.年龄结构为衰退型的种群数量不一定会立即下降

D.性别比例通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度

重温高考真题演练

1.（2021•山东，11）调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时，第一次捕获并标记39只鼠，第

二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的

状态，若探测到第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡，但因该段

时间内有鼠出生而种群总数量稳定，则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于（结果取整

数）（）

A.66只/公顷B.77只/公顷

C.83只/公顷D.88只/公顷

2.（2021・辽宁，19改编）灰鹤是大型迁徙鸟类，为国家II级重点保护野生动物。研究者对某

自然保护区内越冬灰鹤进行了调查分析，发现灰鹤种群通常在同一地点集群夜宿，经调查，

该灰鹤种群数量为245只，初次随亲鸟从繁殖地迁徙到越冬地的幼鹤为26只。通过粪便分析,

发现越冬灰鹤以保护区内农田收割后遗留的玉米为最主要的食物。下列有关叙述正确的是

（）

A.统计保护区内灰鹤种群数量可以采用逐个计数法

B.可由上述调查数据计算出灰鹤种群当年的出生率

C.为保护灰鹤，保护区内应当禁止人类的生产活动

D.越冬灰鹤粪便中的能量属于其同化量的一部分

3.（2018•全国山，6）某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查。下

列叙述错误的是（）

A.趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者

B.黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息

C.黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度

D.黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目

4.（2022•山东，12）根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中

捕获了1000条鱼售卖，第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布，则

该鱼塘中鱼的初始数量约为（）

A.2X104条B.4X104条

C.6X104条D.8X104条

五分钟查落实

1.判断关于种群密度的叙述

（1）一座山上全部的蛇是一个种群（）

（2）种群数量越多，种群密度就越大（）

（3）用样方法调查植物的种群密度时，要选择生长茂盛处取样（）

（4）调查作物植株上蜘虫和跳蛹的种群密度时，都可以采用样方法（）

（5）种群密度大的种群在未来的种群数量也一定较大（）

2.判断关于种群的其他数量特征的叙述

（1）出生率和死亡率及迁入率和迁出率都直接影响种群密度的改变（）

（2）年龄结构为增长型的种群，种群数量一定会越来越大（）

（3）性别比例会影响出生率和死亡率，进而影响种群密度（）

（4）出生率和死亡率不完全取决于年龄结构，还与气候、食物、天敌等因素相关（）

3.填空默写

（1）（选择性必修2P2）就是种群密度。种群密度是种群最

基本的o

（2）（选择性必修2P2~3）估算种群密度常用的方法是，前者适用于

,后者适用于的

动物。

（3）（选择性必修2P3~4）种群的其他数量特征包括

等，这些特征是影响的重要因素，其中

直接决定种群的密度，影响出生率和死亡率，影响出生率。

（4）（选择性必修2P4）春运期间，影响北京、广州等大城市人口数量变化的主要因素是

（5）（选择性必修2P。利用诱杀害虫的雄性个体会降低害虫的

，原理是o

第2课时种群数量的变化及其影响因素

【课标要求】1.尝试建立数学模型解释种群的变动。2.探究培养液中酵母菌种群数量的变化。

3.举例说明非生物因素和不同物种间的相互作用都会影响生物的种群特征。

考点一种群数量的变化及其应用

■归纳夯实必备知识

1.建构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

(2)建构方法和实例

观察研究对象,-(细菌每2。min分裂一;

提出问题

(提出1在条件充足的情况下，种群的增

长不受种群密度增加的影响

用适当的对N,=2",N代表细菌数量，

事物的性质进行表达"表示第几代

[检验或修正H观察、统计细菌数量]

(3)表达形式

①数学公式：科学、准确，但不够o

②曲线图：直观，但不够0

2.种群数量的增长

(1)种群的“J”形增长

种群数量

’增长模型

模型

增长率增长速率

种群增长率和

增长速率模型

O时间O时间

形

条件充裕、气候适宜、没

曲形成

嬴有天敌和其他竞争物种等

线

「N。：该种群的起始数量

数学r：时间

N,=N„"A'

公式M：r年后该种群的数量

【拓展延伸】准确分析“小曲线

lA

a.当年种群数量

2.0\前一年种群数量

1.5

C/

1.0

0.5

0510152025303540时间/年

①a段—X>1且恒定，种群数量呈“J”形增长。

②b段—人下降，但仍大于1,此段种群出生率大于死亡率，则种群数量一直增长。

③c段——X=l,种群数量维持相对稳定。

④d段——衣1,种群数量逐年下降。

⑤e段一呈上升趋势,但仍未达到1,故种群数量逐年下降。

(2)种群的“S”形增长

种群数量增长模型

模型

、种群增长率和”率［蹩速率

'增长速率模型I.\,小，

Ot\h时间otit2时间

有限，随增大,

形成

加剧，从而使降低、

S'原因

升高，直至平衡

形

曲也在厂种群数量达到时，增长速率最大

曲线一

线病种群数量达到(即K值)后,

将停止增长

_减少环境阻力一___K值-保护野

厂生资源

K值增大环境阻力一K值一防治有

害生物

—草原最大载畜量不超过K值一合理确

定载畜量

【拓展延伸】聚焦K值

种群数量

原来的环境容纳量

新的环境容纳量

O时间

①K值并不是种群数量的最大值：K值是环境容纳量，即在保证环境不被破坏的前提下所能

维持的种群最大数量；种群数量所达到的最大值会超过K值，但这个值存在的时间很短，因

为环境会遭到破坏。

②K值不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下

降；当环境条件改善时，K值会上升。

③在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时

候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。

④K值的四种表示方法如下图所示，图中力时所对应的种群数量为K/2,打时所对应的种群数

量为K值。

3.种群数量的波动

(1)大多数生物的种群数量总是在中。处于状态的种群，在某些特定条件下

可能出现种群o

(2)当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的.

(3)当一个种群的数量过少，种群可能会由于等原因而

4.影响种群数量变化的因素

如森林中林下植物的种群密度主要

产取决于的郁闭度，即主要取

决于林下植物受到的

非生物如蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一

温度

因素般会全部死亡，这主要是受

____的影响

影

响

因水如时东亚飞蝗种群爆发式

素增长的主要原因

，种内如的加剧，使种群的增长

因素受到限制

生物

竞争如双小核草履虫和大草履虫

因素

之间

种间川电如狰痢和雪兔之间

嬴

卫生如寄生虫与宿主动物之间

教材隐性知识

(1)源于选择性必修2P16“小字部分”：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，称为,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，称为。

(2)源于选择性必修2Pn“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：___________________________________________________________________________________

5.种群研究的应用

通过调查获知_______、出生率和死

[-亡率、性别比例、等特征，

以及影响该种群的因素

濒危动物准确了解该种群的—,预测该

的保护

种种群的____________

群匚采取合理的保护对策

研

究渔业中等强度的捕捞(捕捞量在—左右)有利

的方面于持续获得较大的鱼产量

应

用如在鼠害发生时，既适当采用化学

和物理的方法控制现存害鼠的种群

有害生物的

数量，又通过减少其获得食物的机

防治方面

会等方法降低其,才能

使鼠害得到有效防治

■柘展提升科学思维

1.在20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。在1937〜1942年期间，这个种

群数量的增长如图所示。据图回答有关问题：

(1)若No为该种群的起始数量，I为时间，乂表示f年后该种群的数量，入表示该种群数量是

前一年种群数量的倍数。，年后种群数量为。

⑵请分析在归1、九=1、卜1和入=0时，种群数量分别会发生怎样的变化？

2.如图表示种群数量增长的“S”形曲线模型，请据图回答有关问题:

(1)渔业捕捞中，一般种群数量超过K/2就开始捕捞，且捕捞后的数量要维持在K/2左右。让

鱼的种群数量维持在K/2的原因是什么？

(2)在病虫害防治中，是否应在害虫数量达到K/2后才开始防治？

■突破强化关键能力

1.丹顶鹤是国家一级保护动物，研究者利用航空调查和高倍望远镜调查统计了黑龙江扎龙保

护区和盐城滨海湿地丹顶鹤的多年数量变化。下列叙述错误的是()

A.盐城人工湿地面积增加，对丹顶鹤的生存一定有利

B.调查数据也可用于分析丹顶鹤的迁徙规律

C.扎龙湿地生境的破碎化降低了丹顶鹤种群的K值

D.研究者没有采用标记重捕法调查丹顶鹤数量

2.(2021•浙江1月选考，16)大约在1800年，绵羊被引入到塔斯马尼亚岛，绵羊种群呈“S”

形曲线增长，直到1860年才稳定在170万头左右。下列叙述正确的是()

A.绵羊种群数量的变化与环境条件有关，而与出生率、死亡率变动无关

B.绵羊种群在达到环境容纳量之前，每单位时间内种群增长的倍数不变

C.若绵羊种群密度增大，相应病原微生物的致病力和传播速度减小

D.若草的生物量不变而种类发生改变，绵羊种群的环境容纳量可能发生变化

考点二培养液中酵母菌种群数量的变化

■归纳夯实必备知识

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一法。

2.实验流程

①将含有酵母菌的培养液滴在

___________________,让培养

液自行渗入，用滤纸吸去多余

的培养液；②待酵母菌细胞全

(3)观察并计数一

部沉降到,在显微

镜下计数一个小方格内酵母菌

的数量；③估算1mL培养液中

酵母菌总数

3.结果分析

(1)开始一段时间内，酵母菌的增长符合形曲线增长模型。

⑵de段曲线下降的原因可能有______________________________________________________

・核心诠释剖析实验要点

1.实验注意事项及分析

(1)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“计上不计下，计左不计右”的

原则。

(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)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

酵母菌悬液的计数，以每个小方格内含有4~5个酵母细胞为宜。

(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。

2.血细胞计数板及相关计算

大

放

方

大

格

正面图

图1

血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成，其中央有两个方格网。每个方格网划分为9个大方

格(如图1所示)，每个大方格的面积为1mm2,加盖玻片后的深度为0.1mm。因此，每个大

方格的容积为0.1mm3(lX10-4mL)o

血细胞计数板有两种规格，对于16X25的规格而言，计四角的4个中方格共计100个小方格

中的个体数量；而对于25X16的规格而言，计四角和正中间的5个中方格共计80个小方格

中的个体数量，如图2所示。

中方格中的细胞总数

计算公式：1mL培养液中细胞个数=X400义IO,x稀释倍数。

中方格中小方格个数

■拓展提升科学思维

1.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，试分析其原因。

2.如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取怎样的措施?

■突破强化关键能力

3.（2023•北京海淀高三期中）血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具，下列有关叙述正确

的是（）

A.血细胞计数板可以用于调查酵母菌、病毒、细菌等生物的种群密度

B.需在盖玻片一侧滴加样液，在另一侧用吸水纸吸引，使样液充分渗入计数室

C.防止观察细胞沉降到计数室底部影响计数，加样后需立即在显微镜下观察计数

D.使用后用自来水冲洗、晾干并镜检，若有残留或沉淀物需要重新清洗

4.如图表示在锥形瓶中用不同方式培养酵母菌时的种群增长曲线。图中曲线⑤是对照组，其

余曲线代表每3h、12h、24h换一次培养液及不换培养液但保持pH恒定，4种不同情况下

酵母菌种群增长曲线。下列有关叙述不正确的是（）

020406080100120140时间/h

A.①②③分别代表每3h、12h、24h换一次培养液的种群增长曲线

B.在保持培养液的更换频率不变的情况下，曲线①将保持“J”形增长

C.造成曲线⑤K值较小的原因可能是代谢产物的积累、pH变化、溶解氧不足等

D.若用血细胞计数板统计细胞数量，不能直接从静置的培养瓶中取出培养原液进行计数

重温高考真题演练

1.（2021・广东，6）如图所示为某S形增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种群

达到环境容纳量（K值）时，其对应的种群数量是（）

A.aB.bC.cD.d

2.（2021•山东，19改编）种群增长率是出生率与死亡率之差，若某种水蚤种群密度与种群增

长率的关系如图所示。下列相关说法错误的是（）

误析量数

错分重

，群

列体种

述下个

叙示

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