2025届高三生物一轮复习课件：种群及其动态 （第2课时）

第27讲 种群及其动态 细胞的一辈子 课程要求 考点1 种群的数量特征 考点2 种群密度的调查方法 1.不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落 2.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 考点3 种群数量的变化及其影响因素 3.尝试建立数学模型解释种群的数量变动 4.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 考点4 培养液中酵母菌种群数量的变化 03 种群数量的变化及其影响因素 3.种群数量的变化及其影响因素 1.种群数量变化的研究 ①研究方法： 建立数学模型 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，即建立数学模型→通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。 ③表达形式： (1)数学公式： (2)曲线图： 科学、准确，但不够直观 直观但不够精确 5 2.种群的“J”形增长和“S”形增长 “J”形增长 模型 种群数量增长模型 种群增长率和增长速率模型 形成原因 食物和空间充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争者等 应用 Nt=N0•λt N0 t Nt λ 该种群的起始数量 时间 t年后该种群的数量 该种群数量是前一年种群数量的倍数 增长率＝λ-1 6 增长率 增长速率 含义 计算 公式 举例 “一个种群有1000个个体，2年后增加到1100”，则该种群的增长速率为: “一个种群有1000个个体，2年后增加到1100”，则该种群的增长率为: ×100%=10% 1100-1000 1000 =50个/年 1100-1000 2年 单位时间内净增加的个体数占原来个体数的比例 单位时间内增加的个体数量 增长率 =（现有个体数-原有个体数）/种群原有个体数 增长速率 =（现有个体数-原有个体数）/增长时间 增长率与增长速率的关系 2.种群的“J”形增长和“S”形增长 准确分析“λ”曲线 ①a 段——λ＞1且恒定： 种群数量呈“J”形增长 ②b 段——λ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——λ＝1： 种群数量维持相对稳定 ④d段——λ＜1： 种群数量逐年下降 ⑤e段——λ呈上升趋势，但仍未达到1： 种群数量逐年下降 8 2.种群的“J”形增长和“S”形增长 “S”形增长 模型 种群数量增长模型 种群增长速率模型 形成原因 资源、空间有限 曲线特点 种群数量达到K/2时，增长速率最大 种群数量达到环境容纳量(即K值)后，将停止增长 9 资源和空间丰富，种群数量增长迅速，b点增长速率达到最大； ab段: 出生率 死亡率 ＞ 2.种群的“J”形增长和“S”形增长 对“S”形增长曲线的解读 bc段: 由于资源和空间有限，当种群密度增大 时，种内竞争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降 出生率 死亡率 ＞ c点: 出生率 死亡率 ≈ 种群数量达到K值，种群增长速率为0 10 ①K值（环境容纳量）: 一定环境条件所能维持(不是达到)的种群最大数量 (1)K值≠种群数量的最大值。种群所达到的最大值会超过K值(过度繁殖)，只不过超过K值后，环境阻力加大，数量会再降下来(负反馈)，还可能破坏该地环境。 (2)同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。 当环境遭受破坏时，K值变化是_____； 当环境条件状况改善时,K值会_____。 下降 上升 在环境不遭受破坏的情况下, 种群数量会在 上下波动。 ③同一环境，不同种群的K值不同。 K 值附近 ②K/2值（K值的一半） 此时种群的增长速率达到最大（种群数量在单位时间内增加量最大） 【特点】： t0 t1 t2 时间 K/2 种群数量 K a b c 甲 乙 t0 t1 t2 时间 增长速率 f g h 0 K/2 K 数量 ⑴图乙的fg段相当于图甲的 段 ⑵图乙的g点相当于图甲的 点 ⑶图乙的gh段相当于图甲的 段 ⑷图乙的h点相当于图甲的 点 ab b bc c (1) ① 对应的种群增长速率为0,数量最大,为K值。 ② 对应的种群增长速率最大,为K/2值。 B点对应的种群 相等,种群数量达到最大,为 。 A点 A'点 K值 【方法规律】K值的四种表示方法 (2) 出生率与死亡率 下图体现了种群“J”形和“S”形增长曲线之间的关系，二者之间的阴影部分代表什么？ 食物不足 空间有限 种内斗争 天敌捕食 气候等 环境阻力 [2021·广东] 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.a B.b C.c D.d B [典例] 温州某地乌鸫连续10年的种群数量变化情况如图所示(λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数)，下列分析正确的是(　　) A. 第6年以前乌鸫种群数量呈“S”型曲线增长 B. 第5年和第7年的乌鸫种群数量相同 C. 第3年的乌鸫种群增长速率最大 D. 第3年的乌鸫种群数量最大 D 3.种群数量的变化及其影响因素 3.种群数量的波动 ①大多数生物的种群数量总是在_____中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现_________。 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，种群可能会由于近亲繁殖等而________。 波动 种群爆发 下降 衰退消亡 季节性波动 年间波动 17 3.种群数量的变化及其影响因素 4.影响种群数量变化的因素 影响因素 非生物因素 生物因素 阳光 温度 水 如森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度，即主要取决于林下植物受到的光照强度 如蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡，这主要是受的气温降低影响 如气候干旱是东亚飞蝗种群爆发式增长的主要原因 种内因素 如双小核草履虫和大草履虫之间捕食 种间因素 如种内如的加剧，使种群的增长受因素到限制 种间因素 捕食 寄生 如猞猁和雪兔之间寄生 如寄生虫与宿主动物之间 18 制约因素 密度制约因素 随种群密度的大小而变化的影响种群数量的因素。 例如：食物、传染病、种内竞争、种间关系(天敌)等因素 举例: 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越大； 非密度制约因素 不随种群密度的大小而变化的影响种群数量的因素。 气候(雨水、干旱、降雪、气温)、自然灾害(地震、火灾)等因素。 举例: 在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其密度高低，所有个体都会死亡。 3.种群数量的变化及其影响因素 生物种群数量不规则的变动往往与非密度制约因素有关。 非密度制约因素本身对种群数量没有反馈作用，但可以通过密度制约因素的反馈机制来调节种群数量。（密度制约因素可以调节非密度制约因素的作用效果） 3.种群数量的变化及其影响因素 5.种群研究的应用 K值的 应用 K/2值的 应用 →保护有益资源 →防治有害生物 草原最大载畜量不超过K值→合理确定载畜量 渔业捕捞后的种群数量要在 K/2 处（中等强度的捕捞），利于持续获得较大的鱼产量 K/2 前防治有害生物，严防达到 K/2 处 灭鼠：将粮食和其他食物储藏在安全处，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 减小环境阻力→增大K值 增大环境阻力→降低K值 21 自然生态系统中猎物数量增多会导致捕食者数量增多，捕食者数量增多会造成猎物数量减少，猎物数量减少会引起捕食者数量减少，最终使猎物与捕食者在一定水平上维持动态平衡 循环因果关系 在生物学上，许多生理或生态过程的因果关系是循环性的，也就是说，一定的事件作为引起变化的原因，所导致的结果又会成为新的条件，施加于原来作为原因的事件，使之产生新的结果，如此循环往复。 考向1　种群数量增长曲线的分析 1．(2023·山东菏泽一模)某地甲、乙两种生物种群数量与其λ的对应关系如图所示，λ为一年后的种群数量Nt＋1与当前种群数量Nt之比(λ＝Nt＋1/Nt)。据图分析，下列说法正确的是(　　) A．甲、乙两种群密度越大，增长速率越小 B．当甲、乙种群数量均为N1时，一年后两者数量仍相等 C．当甲、乙种群数量均为N2时，乙种群数量下降较甲快 D．该环境中，甲种群的环境容纳量比乙种群的小 B 根据λ＝Nt＋1/Nt，λ>1时，种群数量一直在增加，在N2之前，甲、乙种群数量一直在增大，增长速率先增大后减小，A错误；曲线横坐标为种群数量，当甲、乙种群数量均为N1时，λ值相等，因此一年后甲、乙种群数量仍相等，B正确；当甲、乙种群数量均为N2时，两种群数量处于相对稳定状态，C错误；由图可知，该环境中，甲种群和乙种群在种群数量处于N2时达到稳定状态，说明两种群的环境容纳量相等， D错误。 2．(2023·湖南永州一模)阿利效应指出某些生物群聚并且种群密度处于某个适宜的范围时，其种群数量能够得以增长，种群密度过低或者过高都会导致种群数量呈现负增长。某种动物的种群具有阿利效应，该动物的种群初始密度与种群增长速率之间的对应关系如图所示。其中种群增长速率表示单位时间增加的个体数。下列分析错误的是(　　) A．初始密度介于0～a时，生物种群可能会由于近亲繁殖等而衰退、消亡 B．初始密度介于a～b时，种群出生率大于死亡率，种群数量不断增加 C．将种群保持在初始密度c所对应的种群数量，有利于持续获得较大的捕获量 D．当该种群数量为d时，种群可能会在一段时间内维持数量的相对稳定 B 初始密度介于0～a时，增长速率<0，种群数量会降低，当种群数量急剧下降后，种群可能会由于近亲繁殖等衰退、消亡，A正确；初始密度介于a～b时，增长速率<0，种群出生率小于死亡率，种群数量不断减少，B错误；在初始密度c所对应的种群数量时，增长速率最大，将种群保持在初始密度c所对应的种群数量有利于持续获得较大的捕获量，C正确；由题图可知，c时该种群增长速率达到最大值，c～d该种群继续增长，d时该种群数量达到最大值，故当该种群数量为d时，种群可能会 在一段时间内维持数量的相对稳定，D正确。 考向3　影响种群数量变化的因素分析 4．(2023·广东选择性考试)某地区蝗虫在秋季产卵后死亡，以卵越冬。某年秋季降温提前，大量蝗虫在产卵前死亡，次年该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗虫种群密度下降的合理解释是(　　) A．密度制约因素导致出生率下降 B．密度制约因素导致死亡率上升 C．非密度制约因素导致出生率下降 D．非密度制约因素导致死亡率上升 C 气温对种群的作用强度与该种群的密度无关，因此被称为非密度制约因素；蝗虫原本就会在秋季死亡，降温使它们死亡前没有产生后代，导致出生率下降，所以C合理，A、B、D不合理。 5．(2023·山东青岛一模)某种群的种群数量与被捕食率、补充率存在一定的因果关系。如图所示，补充率代表没有捕食情况下被捕食者增长率，x、y、z代表不同的种群数量。下列说法正确的是(　　) A．若该种群的数量变化曲线呈“S”形，则K/2对应图中的x B．该种群的数量介于x～y时，种群数量会趋向于x C．该种群的数量介于y～z时，种群数量会趋向于y D．该种群数量超过一定值后被捕食率下降， 原因是种内竞争加剧 B 若该种群的数量变化曲线呈“S”形，z点代表其环境容纳量，则K/2对应的点介于y与z之间，A错误；该种群的数量介于x～y时，种群数量减少，种群数量会趋向于x，B正确；y～z间补充率大于被捕食率，种群数量会增加，并在z点保持稳定，C错误；该种群数量超过一定值后被捕食率下降，原因是种群数量增加速度较快，D错误。 $$