内容正文:
菊潭高中2023级高三生物一轮复习读背清单
第43讲 种群及其动态
一、种群的数量特征及相互关系
1. 种群的数量特征及相互关系
(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因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
(3)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出生率和死亡率,从而预测种群数量的变化趋势,性别比例能够影响种群的出生率间接影响种群密度。
2.种群密度的调查方法
(1)逐个计数法:调查分布范围较小、个体较大的种群时,如调查某山坡上的珙桐密度。
(2)样方法:适用于植物、活动范围小和活动能力弱的动物。
①关键:随机取样,大小适中 ②方法:五点取样法和等距取样法 ③计数原则:计样方框内和样方相邻两边及其顶角(计上不计下,计左不计右)。
(3)标记重捕法:活动范围大、活动能力强的动物。
计算种群密度公式: N=M·n/m, 第一次捕获M只并标记,第二次捕获了n只,第二次捕获中被标记m只,
误差影响因素:①调查期间无迁入和迁出、出生和死亡;②标记物对所调查动物的生命活动无影响,不能太过醒目,不易脱落;③调查期间,若调查区域有较多个体出生、死亡、迁入或迁出,则会导致估算出现较大误差
误差分析:
第二次捕获中被被标记的m偏小,会导致估算值偏大:①标记物脱落;②标记物导致被标记个体易于被天敌发现;③在被标记个体稀少处捕获。
第二次捕获中被标记的m偏大,会导致估算值偏小:①被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获; ②在被标记个体密集处捕获。
(4)黑光灯诱捕法:对于有趋光性的昆虫。
(5)抽样检测法:对于酵母菌等微生物可以用抽样检测法调查种群密度。
(6)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。
二、种群数量的变化及影响因素
1.种群数量变化的研究方法
(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。
2.种群的“J”形增长
(1)在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下,种群数量呈“J”型增长。
(2)数学模型为:Nt=N0.λt,其中N0为起始数量, t为时间,Nt表示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)“J”型增长曲线中,当①λ>1,该种群的数量增加;②λ=1,该种群的数量不变;③λ<1,该种群内个体数量减少。
(4)增长率:λ-1
3.种群的“S”形增长
(1)“S”型曲线的增长模型的原因:自然界的资源和空间总是有限的。
(2)环境容纳量(K值):一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。
(3)应用:
①最大捕捞量≠最大日捕捞量:在种群数量达到K/2后及时捕捞,可持续获得可利用的最大捕捞量,但不能获得最大日捕捞量,因为最大日捕捞量应在对应种群密度最大时获得。
②当保护野生资源时,应优化环境,提高K值,渔业捕捞时应在超过种群的数量K/2时开始捕鱼,且捕捞后的剩余量应在K/2;防治害虫时,应在K/2之前进行。
③K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。
④保护大熊猫的根本措施:建立自然保护区,改善大熊猫的栖息环境,提高环境容纳量
4.种群数量的波动
(1)大多数生物的种群数量总是在波动中。处于波动状态的种群,在某些特定条件下可能出现种群爆发。
(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下降。
(3)当一个种群数量过少,种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡
5. 种群数量变化的常考特殊实例
(1)城市人口的剧增——迁入率>迁出率造成的;
(2)中国人口的增长——出生率>死亡率造成的,不能单纯说是出生率高造成的;
(4)在荒原变林海的过程中,林场建设者施用人工合成的性引诱剂(性外激素)以改变性别比例来降低出生率,其原理是:用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体,改变了害虫种群正常的性别比例,就会使很多雌性个体不能完成交配,从而使该种害虫的种群密度明显降低。
6. 影响种群数量变化的因素
(1)非生物因素:对种群数量变化的影响往往是综合性的
阳光:如森林中林下植物的种群密度主要阳光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
温度:如蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡,这主要是受气温降低的影响
水:如气候干旱是东亚飞蝗种群爆发式增长的主要原因
(2)生物因素:种内因素 如种内竞争的加剧,使种群的增长受到限制
种间因素:如竞争,寄生, 捕食
提醒: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,称为密度制约因素,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,称为非密度制约因素。
三、探究培养液中酵母菌种群数量的变化
1.计数方法:抽样检测法,对照类型:自身对照
2.用血球计数板计数的公式:
每毫升原液所含细菌数=每小格的平均细菌数×总格数(400)×104×稀释倍数
3.滴样液与盖盖玻片的先后顺序: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。多余的培养液用滤纸吸去。稍待片刻,待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部,将计数板放在载物台的中央,计数一个小方格内的酵母菌数量,再以此为根据,估算试管中的酵母菌总数。
4.吸取样液之前应将试管轻轻震荡几次,目的使培养液中的酵母菌均匀分布,减小误差。
5.不需要设置对照,但需要设置重复实验。目的是尽量减少误差
6.小方格内酵母菌数目过多时,应当进行稀释,一般稀释到每小格4-5个菌体为宜。
7.显微镜计数时,对于压在方格界线上的酵母菌,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则计数。
8.每天计数酵母菌数量的时间要固定。
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