2025届高考生物一轮复习：第27讲 种群及其动态

第27讲 种群及其动态 考点一 种群及种群的数量特征 考点二 种群数量变化及影响因素 考点二 培养液中酵母菌种群数量的变化 1．种群的概念 在一定的空间范围内， 生物 个体形成的集合就是种群。 一 种群的数量特征 种群及种群的数量特征 同种 所有 2．种群的数量特征 名称 定义 特点或作用 种群密度 种群在单位面积或单位体积中的个体数 是种群的 数量特征 四率 单位时间内新产生（或死亡或迁入或迁出）的个体数目占该种群个体总数的比值 种群密度 年龄结构 一个种群中各年龄期的个体数目的比例(包括增长型、稳定型、衰退型) 影响 ，进而影响种群密度；可 种群数量的变化趋势 性别比例 种群中雌雄个体数目的比例 影响 ，进而影响种群密度 最基本 直接决定 出生率和死亡率 预测 出生率 两同、一全部:同一地点、同一物种,全部个体。具有一定的时间和空间限制 一 种群的数量特征 种群及种群的数量特征 3.种群数量特征与数量变化的特殊实例 ①城市人口的剧增：迁入率>迁出率； ②中国人口的增长：出生率>死亡率， 不能单纯说是出生率高造成的； ③利用性外激素诱捕雄蛾： 改变性别比例来降低出生率； ④将性外激素释放到大田里，干扰雌雄蛾正常交尾：降低出生率。 二 种群密度的调查方法 种群及种群的数量特征 1.样方法　 ①适用对象：植物或活动范围___、活动能力____的动物(或昆虫卵)。 ②取样方法：五点取样法和___________。 ③取样关键：__________。 ④调查程序: 小 等距取样法 随机取样 弱 活动范围小和活动能力弱 丛生或蔓生的单子叶 个体数目易于辨别的双子叶 1.样方法　 ④调查程序: 二 种群密度的调查方法 随机 适中 总面积 五点 等距 方形地块 狭长地块 全部计数 样方相邻两边及其顶 角上 种群及种群的数量特征 可能就较大；一般而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况。但整体取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看，一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性 a.样方大小确定方法：根据被调查生物的　 　 　　　　　　确定样方的大小。 b.样方法调查时要强调“随机”取样，原因是_______________________ ________________________________________________________________________。 c.样方多少会影响调查结果吗？___________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 种类和分布情况 为了确保所选择的样方具 有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方法统计的结果(估算值)能更接近真实的情况 调查时若样方的数量太少，其统计结果的误差 二 种群密度的调查方法 种群及种群的数量特征 1.样方法 d.数据统计误差归纳:　 ①未做到“随机”取样。②未找到“分布比较均匀”的地块，导致数量“过密”或“过稀”。 ③未对“多个”样方取平均值。 ④未遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。⑤舍弃了差距大的数值。 二 种群密度的调查方法 种群及种群的数量特征 项 目 样方法 标志重捕法 对象 方法步骤 ① 取样 ②计数 个体数 ③求解所有样方种群密度 的 值即该种群的种群密度 ①在被调查范围内捕获一些个体并做 。 后 （初捕标志数） ②一段时间后 （统计重捕数和重捕标志数） ③按公式计算 注意事项 ① 取样（关键） ②多次取样 ③样方大小 。 ④计数：记 及夹角 ①调查期内 新的出生和死亡，没有迁入和迁出 ②标志物不能过分 ，标志物和标志方法必须对动物 。 随机 每个样方 平均 随机 适宜 没有 醒目 没有伤害 标记 放回 重捕 相邻两边 植物和活动能力弱、范围小的动物 活动能力强、范围大的动物 2.标记重捕法误差分析 二 种群密度的调查方法 种群及种群的数量特征 二 种群密度的调查方法（总结） 种群及种群的数量特征 昆虫卵、蚜虫、跳蝻的密度等 黑光灯诱捕法： 趋光性昆虫。 抽样检测法： 酵母菌等微生物。 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根据动物的粪便特征计数；③通过动物的声音特征进行计数。 (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 二 种群密度的调查方法 种群及种群的数量特征 B 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只鼠中有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡，故可将第一次标记的鼠的数量视为39－5＝34(只)，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只，设该区域该种鼠的种群数量为X只，则根据计算公式可知，(39－5)/X＝15/34，解得X≈77.07，面积为一公顷，故该区域该种鼠的实际种群密度最接近于77只/公顷。故B正确。 种群数量变化及影响因素 一 种群数量变化的研究方法 1.研究方法：建立_____模型。数学模型是用来描述一个系统或它的性质的__________。 2.表达形式： ①　　　　 　：科学、准确，但不够直观。 ②　 　　：直观，但不够精确。 3.一般步骤： →提出合理的假设→根据实验数据，用适当的 对事物的性质进行表达，即建立数学模型→通过进一步实验或观察等，对模型进行 。 数学 数学形式 数学方程式 曲线图 观察研究对象，提出问题 数学形式 检验或修正 二 种群数量的增长 1.种群的“J”形增长 食物和空间 该种群数量是前一年种群数量的倍数 种群数量变化及影响因素 单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数 单位时间内新增加的个体数 (即种群数量增长曲线的斜率) 增长率≠增长速率 特点： 种群数量以一定的 连续增长。 倍数 增长率=(增长后的值-增长前的值)/增长前的值= 。 增长速率=(增长后的值-增长前的值)/时间。 出生率-死亡率  准确分析“λ”曲线 a段——λ＞1且恒定，种群数量呈“J”形增长。种群密度增大。 b段——λ尽管下降，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。 c段——λ＝1，种群数量维持相对稳定。种群密度不变。 d段——λ＜1，种群数量逐年下降。种群密度减少。 e段——尽管λ呈上升趋势，但仍未达到1，故种群数量逐年下降。 种群的增长率＝ ， “J”形曲线的增长率 。 (λ-1)×100% 不变 种群数量变化及影响因素 二 种群数量的增长 2.种群的“S”形增长 种群数量变化及影响因素 资源、空间条件 种群密度 种内竞争 出生率 死亡率 K/2 环境容纳量 一定的环境条件所能维持的种群 ，又称 值。 最大数量 K 二 种群数量的增长 3.种群的“J”形和“S”形增长曲线比较 食物和 空间 充裕 有限 种群数量变化及影响因素 倍数 K值 3.种群的“J”形和“S”形增长曲线比较 种群数量变化及影响因素 二 种群数量的增长 4.K值 种群数量变化及影响因素 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 环境条件状况改善时，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。 种群数量变化及影响因素 三 种群数量的波动 1.在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的 。 2.大多数生物，种群数量总是在 ，在某些特定条件下可能出现 。 3.种群延续需要有一定的 为基础。当长久处于不利条件下，种群数量会出现持续 性或急剧的下降。当一个种群的数量过少，可能会由于　 　　　等原因而 。 相对稳定 波动中 种群爆发 衰退、消亡 近亲繁殖 个体数量 四 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 、 、 等非生物因素的 的影响。 ②实例:森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的___ __ (林下植物受到的_____ ___)；许多植物的种子在春季萌发为新植株，主要受_________的影响。春夏季动植物种群普遍迅速增长的原因： 、 、 。 动物种群增长的重要 因素。 阳光 温度 水 综合性 郁闭度 光照强度 气温升高 气温升高 日照延长 降水增多 食物日益充足 生物 (2)生物因素 ①种群内部:随着种群的增长，种内________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 的影响。 ②种群外部: a.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________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______、死亡率______的现象。 b.相互竞争的关系 森林中不同植物竞争 ，草原上非洲狮与猎豹 竞争_______，这也会导致种群数量的变化。 c.寄生与被寄生的关系 作为宿主的动物被寄生虫_______，细菌或病毒引起传染病，也会影响种群的__________________等 特征， 进而影响种群的数量变化。 种群数量变化及影响因素 竞争 种群内部生物因素 捕食 降低 升高 阳光和养分 猎物 出生率和死亡率 寄生 种群数量变化及影响因素 四 影响种群数量变化的因素 3.密度制约因素与非密度制约因素 ①密度制约因素: 一般来说，食物和天敌等_______ 对种群数量的作用强度与该种群的密度是 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 。 ②非密度制约因素:气温和干旱等 以及地震、火灾 等 ，对种群的作用强度与该种群的密度 。 例如，在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其种群密度 ，所有个体都会死亡。 相关 生物因素 越大 无关 气候因素 自然灾害 高低 种群数量变化及影响因素 四 影响种群数量变化的因素 3.密度制约因素与非密度制约因素 ①密度制约因素: 一般来说，食物和天敌等_______ 对种群数量的作用强度与该种群的密度是 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 。 ②非密度制约因素:气温和干旱等 以及地震、火灾 等 ，对种群的作用强度与该种群的密度 。 例如，在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其种群密度 ，所有个体都会死亡。 相关 生物因素 越大 无关 气候因素 自然灾害 高低 4.影响种群数量变化的因素综合 种群数量变化及影响因素 四 影响种群数量变化的因素 种群数量变化及影响因素 五 种群研究的应用 1.意义：研究种群的特征和数量变化的 规律，在野生生物资源的_____________、 有害生物的______等方面都有重要意义。 合理利用和保护 防治 2.应用(如图) a.濒危动物和野生资源的利用和保护：通过采取建立 、提高 等措施保护。 b.渔业捕捞:长期获得较高的捕捞量，就需要研究 与种群数量之间变化之间的关系。 强度的捕捞量(捕捞量在 左右)，有利于 获得较大的鱼产量。( 后捕捞，捕捞后数量维持在 。) c.有害生物防治: 前防治，严防达到 ；降低 。 K/2 自然保护区 K值 捕捞量 中等 持续 K/2 K/2 K/2 K/2 K值 (1)最大捕捞量≠最大日捕捞量 ①种群数量达K/2时及时捕捞可以获得可持续利用的最大捕捞量但不能获得最大日捕捞量。 ②种群数量达K值时捕捞可获得最大日捕捞量。 1.从死亡率、出生率、环境容纳量的角度思考，对家鼠等有害动物的控制应当采取什么措施？ a.可采取机械捕杀、药物毒杀等措施，增大死亡率。b.可采取施用避孕药、降低生殖率的激素等措施,降低出生率。 c.可将地面、墙体等硬化，将食品容器加固以及养猫等措施，降低老鼠的环境容纳量。 2.渔网不能过小，否则会影响来年鱼的产量，为什么？ 利用网目过大的渔网捕鱼时，年龄较大、个头较大的个体易被捕捉到，使之数量减少，而个体小、年龄小的个体不易被捕捉到，使幼龄个体比例上升，年龄结构变为增长型，反之，网目过小，幼龄个体都被捕捉，年龄结构改变成衰退型，鱼产量降低。 种群数量变化及影响因素 培养液中酵母菌种群数量的变化 一 实验原理 J S 抽样检测法 培养液中酵母菌种群数量的变化 二 实验流程 液体 无菌 均匀 计数板上盖玻片边缘 全部沉降到计数室 底部 7 a.压在方格界线上的酵母菌，“计上不计下，计左不计右”。 b.计数前，需将试管轻轻振荡几次，使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。 c.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。 不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成对照；需要做重复实验，目的是尽量减少误差，需对每个样品计数三次，取其平均值。 e.每天计数时间要固定。 曲线 培养液中酵母菌种群数量的变化 二 实验流程 三 结果分析 开始时培养液的营养充足，空间充裕，条件适宜，酵母菌大量繁殖，种群 数量 ；随着营养消耗、pH变化，生存条件逐渐恶化，酵母菌 死亡率 出生率，种群数量 。 大于 下降 快速增长 四 用血细胞计数板计算酵母菌数量的方法 1.血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成，其中央有两个计数室。每个计数室划分为9个大方格(图A)，每个大方格的面积为1 mm2，加盖玻片后的深度为0.1 mm。每个大方格的容积为0.1 mm3。 培养液中酵母菌种群数量的变化 一个大方格内有400个小方格 五 用血细胞计数板计算酵母菌数量的方法 如图所示，血细胞计数板有两种规格： ①16×25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； ②25×16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。 培养液中酵母菌种群数量的变化 计算方法： 大方格长、宽均为1 mm，高度为0.1 mm(即规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)，则每个大方格的体积为0.1 mm3(1×10－4 mL)。 五 用血细胞计数板计算酵母菌数量的方法 培养液中酵母菌种群数量的变化 计算公式(以25×16型为例) 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，得出一个大方格 的总菌数，然后再换算成1 mL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 0.1 mm3菌液中的总菌数为(A/5)×25×B。 已知1 mL＝1 cm3＝1000 mm3， 1 mL菌液的总菌数＝(A/5)×25×10000×B＝50000A·B。 培养液中酵母菌种群数量的变化 A.①②③分别代表每3 h、12 h、24 h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⑤ K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 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3 h、12 h、24 h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（ ） B 培养液中有营养物质，更换时间越短，种群因营养丰富而发生数量增长，分析题图可知，①②③分别代表每3 h、12 h、24 h换一次培养液的种群增长曲线，A正确；在保持培养液的更换频率不变的情况下，曲线①不会呈“J”形增长，因为有空间的限制，B错误；如果用血细胞计数板统计细胞数量，应摇匀后再取出培养液进行计数，D正确。 $$