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专题04 种群和群落
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重难突破
知识点一 种群的特征
1.种群的概念
种群是在一定的自然区域内,同种生物的全部个体。
2.种群的数量特征
(1)种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数。不同物种,种群密度不同;同一物种,种群密度可变。
(2)出生率、死亡率: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率。决定种群大小和种群密度。
(3)迁入率、迁出率:单位时间内迁入或迁出的个体数目占该种群个体总数的比率。决定种群大小和种群密度。
(4)年龄组成:一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
①类型:
②意义:可预测种群数量变化趋势。
(5)性别比例:种群中雌雄个体数目的比例,在一定程度上影响种群密度。
3.种群的空间特征
(1)均匀分布:稻田中水稻的空间分布。
(2)随机分布:草地上某种杂草的空间分布。
(3)集群分布:瓢虫的空间分布。
注意:种群数量特征之间的关系
(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。
(3)年龄组成是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度的,性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。
【典例1】某农场面积约140 hm2,农场丰富的植物资源为黑线姬鼠提供了良好的生存条件,鼠大量繁殖吸引鹰前来捕食。某研究小组采用标志重捕法调查该农场黑线姬鼠的种群密度,第一次捕获了100只,标记后全部放掉,第二次捕获了280只,发现其中有2只带有标记。下列叙述错误的是( )
A.鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度
B.该农场黑线姬鼠种群密度约为100只/hm2
C.由于黑线姬鼠被捕捉一次后再难以捕捉,则实际种群密度比估算结果偏小
D.此调查方法也可用来调查跳蝻的种群密度
【答案】D
【解析】鹰捕食黑线姬鼠,鹰的迁入率增加,会引起黑线姬鼠数量的减少,引起黑线姬鼠种群密度的变化,A正确;种群中个体数(N)÷第一次捕获并标记的个体数=第二次重捕总数÷重捕中被标志的个体数,即100/N=2/280,解得N=14000只,所以黑线姬鼠的种群密度为14000÷140=100只/hm2,B正确;被捕过的不容易再捕到,重捕中被标志的个体数偏小,则估算的种群中的个体数偏大,即实际种群密度比估算结果偏小,C正确;跳蝻个体较小,活动能力小,所以调查跳蝻的种群密度的大小可采用的调查方法是样方法,D错误。
【典例2】下图表示种群特征之间的关系,据图分析不正确的是 ( )
A.①②③④依次为年龄组成、出生率死亡率和迁入率迁出率、种群数量、性别比例
B.种群密度完全能反映③的变化趋势
C.研究城市人口的变迁,迁入率和迁出率是不可忽视的
D.种群数量还受自然气候等因素的影响
【答案】B
【解析】据图分析可知,①②③④依次为年龄组成、出生率和死亡率、种群数量、性别比例,A正确;种群密度能反映种群在一定时期的数量,但不能反映③种群数量变化的趋势,B错误;迁入率和迁出率能决定种群密度的大小,故研究城市人口的变迁,迁入率和迁出率是不可忽视的,C正确;在自然界,种群数量还受气候、食物、天敌、传染病等因素的影响,D正确。
知识点二 种群的数量变化
1.研究方法:构建数学模型。
观察研究对象,提出问题→提出合理的假设→根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达→通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正。
2.“J”型增长和“S”型增长的比较
项目
“J”型增长
“S”型增长
曲线模型
形成条件
资源无限的理想条件
资源有限的自然条件
增长率
不变
越来越小
有无K值
无K值,持续增加
有K值,可在K值附近上下波动
3.K值与K/2的应用
项目
野生生物资源的保护与利用
有害生物的防治
K值
(环境最大容纳量)
保护野生生物生活的环境,减小环境阻力,增大K值
增大环境阻力(如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等),降低K值
K/2
(最大增长速率)
捕捞后,使鱼的种群数量维持在K/2,鱼的种群数量会迅速回升
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)
注意:λ、增长率和增长速率的辨析
(1)“J”型增长中λ≠增长率。
λ为某时段结束时种群数量为初始数量的倍数,而非增长率。增长率=(末数-初数)/初数×100%=(N0λt+1-N0λt)/N0λt×100%=(λ-1)×100%。
①当λ>1时,增长率>0,种群数量增加;
②当λ=1时,增长率=0,种群数量稳定;
③当λ<1时,增长率<0,种群数量下降。
(2)增长率≠增长速率。
①增长率:单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数,即增长率=一定时间内增长的数量/初始数量 ×100%。②增长速率: