第28讲 种群及其动态-【名师大课堂】2025年高考生物艺术生总复习必备（word教师用书）

第28讲　种群及其动态 考点一　种群的特征及种群密度的调查 一、种群的数量特征 1．种群的概念：种群是在一定的　空间范围　内，同种生物的　全部个体　。 2．种群密度：种群在　单位面积　或　单位体积　中的个体数。 3．出生率和死亡率的概念：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值。 4．迁入率和迁出率的概念：单位时间内　迁入或迁出　的个体占该种群个体总数的比值。 5．年龄结构 （1）概念：种群中　各年龄期　的个体数目的比例。 （2）类型（如图） （3）将各年龄结构类型、特点及种群密度的变化趋势用线连起来 类型　　　　特点　　　　　　种群密度的变化趋势 A a．增大 B b．减小 C c．基本不变 答案：A—Ⅲ—a　B—Ⅱ—c　C—Ⅰ—b 6．性别比例：种群中　雌雄个体　数目的比例。 二、种群密度的调查方法 1．样方法 （1）适用范围：植物、　活动范围小　的动物，如蚯蚓、跳蝻。 （2）调查过程：确定调查对象→选取样方→　计数　→计算种群密度并取平均值。 （3）取样关键：　随机取样　。 （4）常用取样方法：五点取样法、　等距取样法　。 （5）计算种群密度：某植物种群密度＝　所有样方内种群密度的平均值　。 2．标记重捕法 （1）适用范围：　活动能力强　、活动范围大的动物。 （2）调查过程：确定调查对象→　捕获并标记　→重捕、计数→密度估算。 （3）密度估算公式 种群数量＝ [学以致用] 诊断常考语句，澄清易错易混 1．（选择性必修2　P2）濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的监测和预报、渔业上捕捞强度的确定等，都需要对种群密度进行调查研究。（　√　） 2．（选择性必修2　P2）调查作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等，都采用标记重捕法。（　×　） 3．（选择性必修2　P3）种群密度反映了种群在一定时期的数量，但仅靠种群密度不能反映种群数量的变化趋势。（　√　） 4．（选择性必修2　P4）对一个种群来说，单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比值，分别为迁入率或迁出率。（　√　） 5．（选择性必修2　P4）年龄结构和性别比例通过影响出生率和死亡率，进而影响种群密度。（　×　） 6．（选择性必修2　P5）样方法中取样的关键是要做到随机取样，五点取样法和等距取样法都是常用的取样方法。（　√　） 7．（选择性必修2　P9）大熊猫栖息地遭到破坏后，由于食物减少和活动范围的缩小，其K值会变小。（　√　） 8．（选择性必修2　P11）在采用抽样检测法对酵母菌进行计数时，先用吸管吸取培养液，滴于血细胞计数板的计数室，再盖上盖玻片，待酵母菌全部沉降到计数室底部进行计数。（　×　） 9．（选择性必修2　P14）种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响，非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。（　√　） 10．（选择性必修2　P14）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。（　√　） 11．（选择性必修2　P16）气温、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有关，称为密度制约因素。（　×　） 12．（选择性必修2　P16）在对有害生物进行防治时，既要适当采用化学和物理的方法控制现存有害生物的种群数量，又要通过减少其获得食物的机会等方法降低其环境容纳量。（　√　） 阐述基本原理，突破长句表达 1．选择性必修2 P2正文：黑光灯诱捕昆虫和性外激素诱杀害虫的原理相同吗？分别属于生态系统中的何种信息传递？ 　提示：原理不同。前者利用了昆虫的趋光性，后者利用了昆虫之间通过化学物质传递信息的原理。前者属于物理信息，后者属于化学信息　。 2．选择性必修2 P4“思考·讨论” 节选：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？ 　提示：年龄结构为稳定型的种群，种群数量也不一定总是保持稳定。这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构，还会受到食物、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　。 3．选择性必修2 P5“探究·实践” 节选：调查双子叶植物的种群密度，为什么强调随机取样？ 　提示：为了确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方统计的结果（估算值）能更接近真实的情况　。 1．种群年龄结构的类型及判断技巧 （1）类型 类型 增长型 稳定型 衰退型 模型图 曲线图 柱形图 （2）判断技巧 无论何种图形，均应注意各年龄段个体的比例。 ①增长型中的幼年个体多，老年个体少； ②稳定型中的各年龄段个体比例适中； ③衰退型中的幼年个体少，老年个体多。 2．运用概念图理解种群数量特征之间的关系 （1）种群数量不等于种群密度：种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数，强调“单位面积或单位体积”，即种群数量多，种群密度不一定大。 （2）决定种群密度变化的直接因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率。在具体环境中的种群要根据实际情况分析。 （3）决定种群密度的间接因素：年龄结构和性别比例。其中年龄结构既能影响出生率，又能影响死亡率，而性别比例只能影响出生率。 （4）预测种群数量变化趋势的依据：年龄结构。但这种趋势不一定能实现，还要看影响种群密度变化的其他因素，如气候、食物、天敌等环境因素的变化。 3．样方法与标记重捕法的比较 　　方法 项目　　 样方法 标记重捕法 调查对象 植物或活动能力弱、活动范围小的动物 活动能力强、活动范围大的动物 调查程序 确定调查对象 ↓ ↓ 计数 ↓ 计算种群密度 （取平均值） 确定调查对象 ↓ 捕获并标记（数量为N1） 重捕、计数 ↓ 注意事项 ①随机取样 ②样方大小适中 ③样方数量不宜太少 ①调查期间没有迁入和迁出、出生和死亡 ②标记物对所调查动物的生命活动无影响 4.调查种群密度的注意事项 ①调查对象要选熟悉的又容易计数的植物。如一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物，而选择个体数目容易辨别的双子叶草本植物。 ②样方法并非只适用于植物。对于活动能力弱、活动范围小的动物，如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等也可用样方法调查。 ③植物的大小不同，样方面积也应不同。如乔木的样方面积为100 m2，灌木为16 m2，草本植物为1 m2。 ④选取样方时，要注意随机取样。对于方形地块常用五点取样法（如图甲），狭长地块常用等距取样法（如图乙）。 ⑤样方法中计数要准确。同种生物个体无论大小都要计数，若有正好处在边界线上的，应遵循“计上、左及其夹角”的原则，如图中样方计数的结果是11。 [真题真练] （2024·浙江卷）黄鳝从胚胎期到产卵期都是雌性，产卵过后变为雄性。研究人员对洞庭湖周边某水域捕获的1178尾野生黄鳝进行年龄及性别的鉴定，结果如下表。 生长期 体长 （cm） 尾数 雌性 雄性 尾数 比例（%） 尾数 比例（%） Ⅰ龄 ≤30.0 656 633 96.5 8 1.2 Ⅱ龄 30.1～50．0 512 327 63.9 116 22.7 Ⅲ龄 50.1～55．0 6 2 33.3 4 66.7 Ⅳ龄 ≥55.1 4 0 0.0 4 100.0 下列叙述正确的是（　B　） A．该黄鳝种群的年龄结构为衰退型 B．种群中雄黄鳝的平均年龄大于雌性 C．随年龄增长雄黄鳝数量逐渐增加 D．该黄鳝种群的雌雄比例约为1∶1 解析：由表中信息可知：该黄鳝种群幼年（Ⅰ龄期）的个体多，老年（Ⅳ龄期）的个体少，说明该黄鳝种群的年龄结构为增长型，A错误；由题意“黄鳝从胚胎期到产卵期都是雌性，产卵过后变为雄性”可推知：种群中雄黄鳝的平均年龄大于雌性，B正确；分析表中信息可知：Ⅱ龄期雄黄鳝数量最多，Ⅰ龄期、Ⅲ龄期和Ⅳ龄期雄黄鳝数量非常少，C错误；表中信息显示：各年龄期雌性个体的总数明显大于雄性性个体的总数，说明该黄鳝种群的雌雄比例不是1∶1，D错误。故选B。 考点二　种群数量的变化及影响因素 1．种群数量变化的研究 （1）研究方法：建构　数学　模型。 （2）一般步骤：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→检验或修正。 2．种群数量增长的“J”形曲线和“S”形曲线 （1）“J”形曲线 ①前提条件：　资源和空间　条件充裕、气候　适宜　、没有敌害等。 ②数学模型：　Nt＝N0λ′　（N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt为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）。 ③曲线特点：种群数量以一定的　倍数　连续增长，没有K值。 （2）“S”形曲线 ①前提条件：　资源和空间　有限、受其他生物的制约等。 ②曲线特点：种群数量达到　环境容纳量　，即K值后，将停止增长。 3．种群数量的波动和下降 （1）大多数种群的数量总是在　波动　中，在不利的条件下，种群数量还会急剧　下降　，甚至　消亡　。 （2）影响种群数量变化的因素 ①自然因素：　气候　、　食物　、　天敌　、传染病等。 ②人为因素：人类活动。 4．影响种群数量变化的因素 （1）非生物因素 ①在自然界，种群数量的变化受到　阳光　，　温度　、　水　等非生物因素的影响。非生物因素对种群数量变化的影响往往是　综合　性的。 ②连线 　　　　　 　 a．林下植物种群密度 Ⅰ.温度 b．种子春季萌发 Ⅱ.光照 c．缺水导致动物死亡 Ⅲ.水 d．冬季蚊虫死亡 e．东亚飞蝗爆发 答案：a－Ⅱ；b－Ⅰ；c－Ⅲ；d－Ⅰ；e－Ⅲ （2）生物因素 ①内部因素：随种群增长，　种内竞争　加剧，从而使种群的增长受到限制。 ②外部因素：不同物种的种群之间存在　捕食　与　被捕食　的关系、相互　竞争　的关系、寄生和被寄生的关系，它们之间的相互关系都是通过影响种群的　出生率　和　死亡率　来影响种群数量的。 （3）种群研究的应用 ①濒危动物的保护：预测该种群的数量　变化趋势　，进而采取合理的保护对策。 ②指导渔业生产：　中等强度　的捕捞（捕捞量在　k/2　左右）有利于持续获得较大的鱼产量。 ③有害动物的防治 a．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数量，又通过减少其获得食物的机会等方法降低其　环境容纳量　，才能使鼠害得到有效防治。 b．对农林害虫的防治，如果一味依赖喷洒农药的方法，既造成　环境污染　，又伤及害虫的天敌；　有效保护　或　引入天敌生物　，则有利于将害虫数量控制在较低的水平。 [提醒]　从环境容纳量的角度思考，对家鼠等有害动物的控制，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌等等。 [学以致用] 诊断常考语句，澄清易错易混 1．（选择性必修2 P9正文）种群的“J”形增长曲线中，N为该种群的起始数量，λ为时间。（　×　） 2．（选择性必修2 P9正文）保护大熊猫的根本措施是提高环境容纳量。（　√　） 3．（选择性必修2 P15正文）在自然界，一个种群不一定都与其他种群有着密切的关系。（　×　） 4．（选择性必修2 P15正文）松鼠以红松、云杉等植物的种子为食，但其种群数量与食物的丰欠并不相关。（　×　） 5．（选择性必修2 P16正文）若要确定合适的捕捞量就需要研究捕捞量与种群数量变化之间的关系。（　√　） 阐述基本原理，突破长句表达 1．在同样的非生物因素的影响下，刺儿菜的种群密度变化与一年蓬、加拿大一枝黄花的有较大差异，这是为什么？ 　提示：不同种植物对光照条件的适应性是有差异的　。 2．选择性必修2 P16“旁栏思考”：渔网网目不能过小，否则会影响来年鱼产量。这是为什么？请从种群特征的角度作出解释。 　提示：如果渔网网目过小，许多幼鱼也会被捕捞上来，影响鱼种群的年龄结构，从而影响鱼种群的出生率，造成来年鱼产量降低　。 3．“J”形增长曲线的形成条件：　食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种　。“S”形增长曲线的成因：　资源和空间条件有限，随种群密度增大，种内竞争加剧，从而使出生率降低、死亡率升高，直至平衡　。 1．“J”形增长中λ和增长率的关系 种群“J”形增长的数学模型：Nt＝N0λt，λ代表种群数量增长倍数，即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%。 如右图所示： （1）λ>1时，增长率>0，种群数量增加，如图中AB段（不包括B点）。 （2）λ＝1时，增长率＝0，种群数量稳定，如图中B、D点。 （3）λ<1时，增长率<0，种群数量下降，如图中BD段（不包括B、D点）。 （4）种群的最大数量在B点；种群的最小数量在D点。 2．种群增长率和增长速率 （1）含义 ①增长率：单位时间内新增加的个体数占原有个体数的比例，即增长率＝×100%。 ②增长速率：单位时间内新增加的个体数（即种群数量增长曲线的斜率），即增长速率＝一定时间内增长的数量/时间。 假设某一种群的数量在某一单位时间t（如一年）内，由初始数量N。增长到数量Nt，则该种群的增长率和增长速率的计算公式分别为： 增长率＝（末数－初数）/初数×100%＝（Nt－N0）/N0×100%（无单位）； 增长速率＝（末数－初数）/时间＝（Nt－N0）/t（有单位，如个/年）。 （2）两种曲线的增长率和增长速率 增长类型 “J”形 “S”形 增长率 —— 增长速率 3.“S”形曲线中K值与K/2的分析与应用 （1）“S”形曲线中K值的变化 ①K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值可能会下降；当环境条件状况改善时，K值可能会上升。 ②在环境条件稳定，K值一定的情况下，种群数量也不是一成不变的：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。 ③K值并不是种群数量的最大值：K值是环境容纳量，即一定的环境条件所能维持的种群最大数量；种群所能达到的最大值一般大于K值，但这个值存在的时间很短。 （2）曲线上的K值与K/2 （3）K值与K/2的应用 [真题真练] （2024·山东卷）（多选）种群增长率等于出生率减死亡率。不同物种的甲、乙种群在一段时间内的增长率与种群密度的关系如图所示。已知随时间推移种群密度逐渐增加，a为种群延续所需的最小种群数量所对应的种群密度；甲、乙中有一个种群个体间存在共同抵御天敌等种内互助。下列说法正确的是（　AC　） A．乙种群存在种内互助 B．由a至c，乙种群单位时间内增加的个体数逐渐增多 C．由a至c，乙种群的数量增长曲线呈“S”形 D．a至b阶段，甲种群的年龄结构为衰退型 解析：由图可以直接看出，甲种群的种群增长率一直在下降，乙种群的种群增长率先增大后减小，推测乙种群存在种内互助，A正确。由a至c，乙种群的种群增长率先增大后减小最终变成0（种群数量不再增加），种群的数量增长曲线呈“S”形，单位时间内增加的个体数也是先增大后减少，B错误，C正确。a到b阶段，甲种群的种群增长率大于0，种群数量一直在增长，年龄结构为增长型，D错误。 考点三　实验：探究培养液中酵母菌种群数量变化 1．实验原理 （1）用液体培养基（培养液）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）在理想的无限环境中，酵母菌种群数量呈　“J”形　增长；自然界中资源和空间总是有限的，酵母菌种群数量呈　“S”形　增长。 （3）计算酵母菌数量可用　抽样检测　的方法。 2．实验流程 3．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“数上线不数下线，数左线不数右线”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前后对照；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。 （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，以每个小方格内含有4－5个酵母菌为宜。 （5）每天计数酵母菌的时间要固定。 1．实验注意事项 （1）本实验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。 （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）制片时，先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。 （4）制好装片后，应稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，再用显微镜进行观察、计数。 （5）显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则计数。 （6）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，以每小方格内含有4～5个酵母细胞为宜。稀释培养液时要进行定量稀释，便于计算。 （7）每天计数酵母菌数量的时间要固定。结果的记录最好使用记录表，如： 时间（d） 1 2 3 4 5 6 …… 数量（个） …… 2.血细胞计数板及相关计算 （1）血细胞计数板（如下图所示） 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（如上图A所示），每个大方格的面积为1 mm2，加盖玻片后的深度为0.1 mm。因此，每个大方格的容积为0.1 mm3。另外，中央大方格以细线等分为25个中方格（如上图B所示）。每个中方格又等分为16个小方格，供细胞计数用。 （2）计算公式 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＝1 000 mm3，1 mL菌液的总菌数＝（A/5）×25×10 000×B＝50 000A·B。 [模拟演练] （2024·浙江·模拟预测）将酵母菌接种到一定量的液体培养基中，定时取样、计数，绘制种群数量变化曲线。下列分析正确的是（　C　） A．S形增长曲线中增长率先增大后减小 B．快速增长期种群增长曲线呈J形，增长速率不变 C．显微镜进行酵母细胞计数时，应先盖上盖玻片，再滴加酵母菌悬液 D．从静置的培养液中取适量上清液，用血细胞计数板计数 解析：S形增长曲线中增长速率先增大后减小，增长率逐渐减小，A错误；将酵母菌接种到一定量的液体培养基中，种群数量呈S形增长，增长速率先增大后减小，B错误；显微镜进行酵母细胞计数时，应先盖上盖玻片，再滴加酵母菌悬液，否则计数室液体多，影响计数，C正确；调查酵母菌种群数量时，从摇匀的菌悬液中吸取样液，保证酵母菌均匀分布，D错误。故选C。 要语必背 1．估算种群密度常用的方法是样方法和标记重捕法，前者适用于植物及活动能力弱、活动范围小的动物，后者适用于身体较大、活动能力强、活动范围大的动物。 2．环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量，又称K值。 3．在理想条件下，种群数量会实现快速增长，其数学模型为Nt＝N0λt，呈“J”形曲线。然而在自然界中，由于资源和空间的限制，种群数量不可能无限增长。有些种群的数量快速增长到K值后能保持相对稳定，使种群增长曲线呈“S”形。 学科网（北京）股份有限公司 $$