内容正文:
第一章 种群(知识清单)
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知识主脉络:可视化思维导图,建立知识框架
核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、陷阱规避
第1节 种群的特征(2个考点+2个易错提醒)
考点1 种群特征★★★☆☆
考点2 种群数量变化的数学模型★★★★★
第2节 影响种群特征的生态因子(5个考点+2个易错提醒)
考点1 生态因子★★☆☆☆
考点2 水对种群特征的影响★★☆☆☆
考点3 阳光对种群特征的影响★★☆☆☆
考点4 温度对种群特征的影响★★☆☆☆
考点5 土壤对种群特征的影响★★☆☆☆
第3节 中间关系(2个考点+2个易错提醒)
考点1 种间的负相互作用★★★★☆
考点2 种间的正相互作用★★★★☆
素养加油站:热点问题分析、聚焦考点预测
方法储备库:高频考点,方法归纳
第1节 种群的特征
考点1 种群特征★★★☆☆
知识1 种群密度及其常用的测定方法
1.种群的概念:在特定时间占据 一定空间 的 同种 生物的 所有 个体的集合。
2.种群密度是指单位面积或空间内某种群的个体数量,是种群最基本的数量特征。在调查分布范围较小、种群个体数量较少的种群的种群密度时,可以采用直接计数法,在生物种群个体数量较多或面积较大的情况下,种群密度的数据需要运用一定的方法才能获得。
3.估算种群密度常用的方法之一是样方法:通过计算若干样方中某种生物的全部个体数,再以其平均数估算种群整体数量的方法称为样方法。样方法更适用于调查个体分布比较均匀的植物(如蒲公英)或移动能力较弱的动物(如蜗牛、蚜虫、跳蝻)的种群密度。
4.在采用样方法估算种群密度时,关键是要保证取样的随机性,避免受到任何主观因素的干扰。五点取样法和等距取样法都是常用的取样方法。步骤:随机选取若干个样方→计数每个样方内的 个体数 →求每个样方的种群密度→求所有样方
种群密度的 平均值 。用样方法调查草地中某植物的种群密度宜选用 双子叶 草本植物,因单子叶植物多为 丛生或蔓生 ,难以计数。用样方法调查一块波菜地里蜗牛的种群密度,样方一般以 1m2 的正方形为宜。计数方法:同种生物个体无论大小都要计数,应统计样方内的个体和相邻两边及其顶角上的个体。边界线上的遵循“计上不计下,计左不计右”的原则,如图(实心圈表示统计的个体)。统计时,若没有计数衰老个体,则会使估算值比实际值 偏小 。
5.标志重捕法的适用范围:活动范围大、移动能力较强的动物个体,如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类、昆虫。
步骤:捕获一部分个体→做上标记后放回原来的环境→一段时间后重捕→根据重捕到的个体中标记
个体数占总个体数的比例估计种群密度。
6.标志重捕法的计算公式:= →
N(种群个体数量)=×M(被标志个体数量)。
若标志脱落,标记个体死亡、迁出、很难再次抓到等,将会使估算值比实际值 偏大 。
【易错提醒】
(1)种群密度不等于种群数量。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”,故种群数量增加,种群密度不一定增加,反之亦然。
(2)种群与物种是不同的。种群是物种的存在形式,是物种在自然界存在的基本单位。同一物种可以形成许多个种群。物种没有地域的界限,种群有。不同物种的种群密度通常不同,同一物种在不同时期的种群密度可能不同。
(3)采用样方法估算种群密度时如果所调查物种个体较大,样方面积应该适当扩大。如果所调查物种数目比较稀疏,样方面积也应该适当扩大。
(4)调查期间,若调查区域有较多个体出生、 死亡、迁入或迁出, 种群数量则会导致估算值出现较大误差。当①标志物脱落;②被标志个体再次被捕获的机会降低;③标志物导致被标志个体易于被天敌发现;④在被标志个体稀少处捕获时;会导致重补中被标记个体数目(m)偏小,最终使种群数量偏大;当①被标志个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获;②在被标志个体密集处捕获会导致重补中被标记个体数目(m)偏大,最终使种群数量偏小;
知识2 种群的主要特征
1.种群特征除种群密度外,还主要包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例。
2.种群的年龄结构是指一个种群中各年龄段的个体数占整个种群个体总数的百分比,一般用年龄金字塔来
表示。以人为例,种群的年龄结构可分为增长型、稳定型和衰退型三种类型。
3.出生率和死亡率、迁人率和迁出率、年龄结构、性别比例都可以影响种群数量的变化,其中出生率和死
亡率、迁入率和迁出率是决定种群数量变化的主要因素,年龄结构、性别比例常作为预测种群数量变化的
主要依据。种群数量的变化还受到种内关系、种间关系、外界环境等因素的影响。
【易错提醒】
(1)出生率:指在单位时间内新产生的个体数目占原种群个体总数的的比率。
(2)死亡率:指在单位时间内死亡的个体数目占原种群个体总数的的比率。增长率=出生率 -死亡率,差值最大时,种群增长率最大,种群数量增长最快。性别比例通过影响种群的出生率来间接影响种群密度。
(3)用人工合成的性引诱剂(信息素)诱杀害虫的雄性个体,破坏害虫种群正常的性别比例,
使很多雌性个体不能完成交配,使出生率降低,从而使害虫的种群密度明显降低。
(4)年龄结构可通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度。年龄结构并不决定种群密度,是预测种群密度变化趋势的主要依据,但这种预测的趋势不一定能出现。出生率、死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度的大小。性别比例直接影响出生率,间接影响种群密度,并不是所有种群都具有性别比例,如某些雌雄同株的植物种群。
考点2 种群数量变化的数学模型★★★★★
知识3 “J”型增长模型
1.“J”型增长模型的形成条件:食物充裕、空间充足、气候适宜且没有天敌等。
2.种群增长的“J”型曲线的数学模型:Nt=N0λt,其中N0表示某种群的起始数量,t表示时间,λ表示该种群数量相对于前一年种群数量的倍数,Nt表示t年后该种群的 数量 ,“J”型曲线的增长速率逐渐变大,而增长率(指种群在单位时间内净增加的个体数占原个体总数的比率。等于λ-1,)保持不变,增长速率:指种群在单位时间内增加的个体数量。增长速率=(现有个体数-原有个体数)/增长时间×100%;对应的图示为:
【易错提醒】
λ值的应用分析(注:λ-1表示增长率)
①当λ>1时,出生率 > 死亡率,种群数量 增加 ,种群的年龄组成为 增长型 。
②当λ=1时,出生率 = 死亡率,种群数量 基本不变 ,种群的年龄组成为 稳定型 。
③当0<λ<1时,出生率 < 死亡率,种群数量 减少 ,种群的年龄组成为 衰退型 。
知识4 “S”型增长模型
1.环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量,即K值。
2.种群数量达到环境容纳量时,往往会稳定在一定的水平,不再增长。如果将这种种群数量的增长过程用曲线在坐标图上表示出来,得到的曲线形状像字母“S”,这就是种群数量增长的“S”型曲线。“S”型曲线的增长速率先增大后减小,在种群数量为K/2时,种群的增长速率最大。
3.“S”型增长曲线的成因:自然状态下种群密度增大、环境资源缺乏、代谢产物积累、捕食者数量增加等。
4.从环境容纳量的角度思考,对家鼠等有害动物的控制,应增大环境阻力,降低K值(或环境容纳量),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。 若要防治害虫,应该尽早采取措施,原因是控制害虫数量务必要及时,严防种群数量达到K/2。若要保护濒危动植物,应提高K值(或环境容纳量),降低环境阻力。捕捞、采伐应该在种群数量达到 K/2 值以上时进行,而且剩余种群数量应保持在 K/2 值左右,因为此时种群增长速率 最快 ,再生能力 最强 ,可保证持续获取高产量。草场放牧,最大载畜量不能超过 K 值;鱼的养殖也不能超过 K 值,否则,生态系统的稳定性破坏,导致K值 降低 (增大/降低)。
【易错提醒】
种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线比较
项目
图示模型
前提条件
特点
(增长率和增长速率)
K值
(有/无)
联系
“J”型曲线
环境资源
无限
增长率: 不变
增长速率: 逐渐增大
无
“J”型曲线
环境↓阻力
“S”型曲线
“S”型曲线
环境资源
有限
增长率:逐渐减小
增长速率:
先 增后 减 ,最后为 0
有
知识5 探究培养液中某种酵母菌种群数量的动态变化
1.用液体培养培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的 成分 、 空间 、pH、 温度 等因素的影响。
2.理想环境中,酵母菌种群的增长呈 “J ”型曲线;有限环境下,酵母菌种群的增长呈 “ S ”型曲线。
实验中,不需要(填“需要”或“不需要”)设置对照实验,原因是酵母菌在不同时间内的数量可以相互对照;但需要做重复实验,以提高实验结果的可靠性。
3.在显微镜下用血球计数板对酵母菌种群计数。操作时,先将盖玻片盖在计数板上,用滴管将培养液滴在盖玻片的边缘,让培养液自行渗入计数室,多余的培养液用滤纸吸去;片刻后,待酵母菌沉降到计数室底部,将计数板放在载物台的中央,运用样方法计数小方格内的酵母菌数量。
【易错提醒】
1.对培养液中酵母菌种群数量进行计数时,常采用抽样检测 法。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,以保证估算值的准确性。若不振荡,会导致估算值偏大或偏小。
2.培养液中的酵母菌达到K值后种群数量的变化趋势为减少,原因是培养液中营养物质减少、有害物质积累、pH改变等。
第2节 影响种群特征的生态因子
考点1 生态因子★★☆☆☆
知识1 生态因子
1.概念:环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布等有直接或间接影响的因素。
2.生态因子包括非生物因素和生物因素。非生物因素包括阳光、温度和水等;生物因素包括生物之间的各种相互关系,如捕食、竞争和共生。
3.限制因子:在任何生物的生存环境中都存在着很多生态因子,如果某种生态因子发生变化,在接近或超过生物体的耐受极限时,就会成为限制因子。在某种生态因子的耐受范围内,每种生物都有一定的最适区。
【易错提醒】
1.耐受性定律:由美国生态学家谢尔福德提出。他认为,任何生物的种群数量都会随着关键性因子的变化而发生改变。
规律:
①在关键性因子最适区,生物最多。
②当关键性因子偏离最适区,生物不断减少。
③当关键性因子超过生物耐受范围时,生物将面临生存困难乃至死亡。
3.生物对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限。上下限之间就是生物对这种生态因子的耐受范围,也叫生态幅。
4.对于同一种生态因子,不同种类的生物耐受范围不同。生物的生存和繁殖依赖各种生态因子的综合作用,但是其中必有一种或几种因子是限制生物生存和繁殖的关键性因子。
5.当某一生态因子成为限制因子时,即使其他生态因子都给予充足的供应,生物的生长、发育和繁殖仍将受到限制因子的限制,甚至导致生物死亡。
考点2 水对种群特征的影响★★☆☆☆
知识2 水对种群特征的影响
1.水是生物不可缺少的重要组成成分,生物的生命活动离不开水。
2.水对植物种群密度的影响:土壤水分充足时,种群密度增大;土壤水分不足时,种群密度减小;水对动物的生长发育、空间分布及种群数量也有影响。
考点3 阳光对种群特征的影响★★☆☆☆
知识3 阳光对种群特征的影响
1.阳光对生物和环境的影响十分复杂,其中光的波长、光照强度和日照长度等都是重要的生态因子。
2.不同波长的光对生物有不同的影响。一些昆虫对紫外光敏感,具有趋光性,已被用于诱杀农业害虫。
3.光照强度对动、植物的影响:光照强度对植物生长及形态结构的构成有重要作用;根据植物对光照强度适应程度的不同,可以将植物分为阳生植物和阴生植物;可以更科学地对各种植物进行合理栽培,间作套种,引种驯化。光照强度也会影响很多动物的行为,蝙蝠适应夜晚弱光下活动;菜粉蝶适应白天强光下活动。
4.日照长度对生物的影响。日照长短对植物开花的影响:根据植物开花对日照长短的不同需求,可将植物分为:长日照植物和短日照植物;分布:短日照植物大多数原产自热带、亚热带地区,长日照植物大多数原产自温带和寒带地区。应用:研究植物对日照长短的适应,对植物的引种、育种工作有一定的指导意义。日照长短对动物的影响:日照长短会影响动物的繁殖,还会影响动物的迁徙。
考点4 温度对种群特征的影响★★☆☆☆
知识4 温度对种群特征的影响
1.长期生活在某种温度环境中的生物通过自然选择,在形态结构、生理生化等方面会表现出一定的适应特征。
(1)长期生活在高温环境中的生物与长期生活在低温环境中的生物表现出不同的适应环境的方式。
(2)即使生活在相同的环境中,不同生物适应环境的方式也不尽相同。
考点5 土壤对种群特征的影响★★☆☆☆
知识5 土壤对种群特征的影响
1.植物对于长期生活的土壤会产生一定的适应性,并因此形成各种以土壤为主导因素的植物生态类型。
①根据植物对土壤酸碱度的反应,可以把植物划分为酸性土植物、中性土植物和碱性土植物。
②根据植物对土壤含盐量的反应,可以把植物划分为盐生植物和非盐生植物。
2.土壤对土壤动物的影响:土壤污染可以通过土壤动物种类的数量变化表现出来;生物与环境是相互依存的统一体。而对于某一特定生物种群而言,在特定时期,某种生态因子会成为影响该种群的关键性因子。
【易错提醒】
1.影响生物种群的关键性因子有很多,如温度、水、阳光等。
2.一切生命活动都与水有密切关系。日照时间长短能影响植物的开花,也会影响动物的繁殖。
3.任何生物都生活在具有一定温度的环境中,并受温度变化的影响,北极狐身体的突出部分小而短,是对低温环境的适应;一些植物通过降低细胞含水量来减缓代谢速率,从而适应高温环境。
4.生物因素包括同种生物之间和不同物种之间的相互关系。非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
第3节 种间关系
考点1 种间的负相互作用★★★★☆
知识1 种间的负相互作用
1.生态学上把不同物种的生物种群之间的关系称为种间关系。种间关系可以概括为两大类,即种间的正相互作用与负相互作用,前者包括互利共生和偏利共生等,后者包括竞争关系以及不同生物间的捕食和寄生关系。
2.竞争是指生活在同一区域的两种或两种以上生物争夺同一资源而产生的直接或间接抑制对方的关系。竞争的资源可能是食物、水分、无机盐,也可能是阳光、空间等。竞争对种群的生存有重要影响。竞争有可能使两个不同种群达到协调的平衡状态,而激烈的种间竞争也有可能使竞争中处于劣势的一方消亡。
3.捕食指一种生物取食另一种生物的种间关系。捕食者种群和被捕食者种群之间相互制约,调节着捕食者和被捕食者的种群数量。
4.捕食对种群数量的影响
(1)捕食者与被捕食者的种群数量之间呈现一定程度上的周期性波动现象。
(2)捕食者一般是多食性的,可以选择多种不同的被捕食者,这样既能具有阻止单一被捕食者种群数量急剧下降的作用,又能给自身带来更多的生存机会。
(3)被捕食者会遭到多种捕食者捕食,而当它的种群密度上升较高时,可能会引来更多种类的捕食者,以影响其数量的继续增加。
5.寄生指一种生物(寄生物)寄居于另一种生物(宿主)的体内或体表,从而摄取宿主养分以维持生活的现象。寄生物与宿主既可能是植物、动物,也可能是微生物。例如,噬菌体寄生在细菌体内,真菌寄生在植物
体内,绦虫寄生在动物体内。寄生物的形态结构和生理功能等方面都会有适应宿主环境的特征。寄生物和宿主之间种群数量的动态变化在某种程度上与捕食者和被捕食者的相互作用很相似。
【易错提醒】
1.“苗多欺草,草多欺苗”反映的种间关系是竞争。
2.成年鲈鱼在缺少食物的情况下会取食本物种幼鱼不属于捕食关系。捕食是指一种生物取食另一种生物的种间关系,成年鲈鱼和其幼鱼属于同一物种。
3.蝉吸食树的汁液属于寄生关系,蝗虫啃食植物叶片属于捕食关系(蝉吸食树的汁液)。
4.生物因素包括同种生物之间和不同物种之间的相互关系。非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
考点2 种间的正相互作用★★★★☆
知识2 种间的正相互作用
1.互利共生指两个生物种群生活在一起,相互依赖、相互得益的关系。例如,豆科植物与根瘤菌的互利共生;清洁鱼为其他鱼类清除寄生物。
2.偏利共生指共生的两种生物的相互作用对其中一方有利,并对另一方无害的关系。例如,生活在海绵体内的俪虾;附着在鲸体表上的藤壶。
3.利用生物的种间关系进行生物防治:主要包括以鸟治虫、以虫治虫和以菌治虫。生物防治的优点:避免害虫的天敌被化学农药大量杀灭;使水体、大气和土壤不受到严重污染,从而避免危害人体健康。
【易错提醒】
种间正、负相互作用比较
类型
曲线图例
箭头图例
种间关系特点
种间的负相互作用
捕食
“先增加者先减少,后增加者后减少”的非同步性变化,且捕食者数量高峰变动滞后于被捕食者
竞争
c代表共同的生活条件,结局一般有两种情况:一是a取代b;二是a、b两种群个体间形成平衡状态,相互抑制
寄生
寄生种群a得利,宿主种群b受害;宿主b不可能全部死亡
种间的正相互作用
互利共生
“同生共死”的同步性变化
偏利共生
-
-
对一方有利,对另一方无害
4.生物因素包括同种生物之间和不同物种之间的相互关系。非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
1.取样的关键及原因和常用的取样方法
取样的关键是随机取样;原因是使种群中每个个体被抽选到的机会均等,避免受到任何主观因素的干扰。方形地块常用五点取样法,狭长地块常用等距取样法。
2.样方法调查对象和样方大小的确定
利用样方法调查植物种群密度时,单子叶植物多是丛生或者蔓生,很难统计数目,不宜作为调查对象。根据被调查生物的种类和分布情况确定样方的大小。一般来说,在北方温带地区调查对象为乔木时样方大小以100 m2的正方形为宜,调查灌木时以16 m2的正方形为宜,调查草本植物时以1 m2的正方形为宜。
3.种群数量变化特殊实例分析
(1)城市人口的剧增——迁入率>迁出率。
(2)法律禁止“非医学需要的胎儿性别鉴定”等——控制我国人口的性别比例。
(3)“三孩”政策——缓解人口老龄化问题。
(4)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫雄性个体——通过使性别比例失调来降低出生率。
(5)某生物学家对某地的蝗虫种群进行研究后大胆预测:不久后蝗灾会更加严重——他得出此结论的论据最可能是蝗虫种群的年龄结构为增长型。
4.“S”型曲线的实践应用
在“S”型曲线中,捕鱼的最佳时期是种群数量大于K/2时,捕捞后使鱼群的种群数量处在K/2左右。因为此时种群的增长速率最大,既能获得持续的捕捞量,又能使种群数量尽快恢复。若想一次性获得最大捕捞量,应在种群数量达到K值时捕捞。捕鱼时,渔网网目不能过小,否则会影响来年鱼产量。这是因为,渔网网目过小,幼鱼 也被捕捞,影响鱼的年龄结构 , 从而影响种群的出生率 ,造成来年鱼产量降低。
5.血球计数板及其使用方法
(1)血球计数板
血球计数板是一块比普通载玻片厚的特制玻片。它由四条下凹的槽构成三个平台。中间的平台较宽,它的中间被一个短横槽隔为两半,每个半边上刻有一个方格网(如图A)。每个方格网上有9个大方格,其中只有中间的一个大方格为计数室,供计数用。
计数室的长和宽各为1 mm,深度为0.1 mm,容积为0.1mm3。计数室通常有两种规格,一种是大方格分为25个中方格(如图B),每个中方格又分为16个小方格;另一种是大方格分为16个中方格(如图C),每个中方格又分为25个小方格。这两种规格的计数室,,每一个大方格中的小方格数都是相同的,即16×25=400(个)小方格。
(2)计数方法
如果是25×16的计数板,一般选取计数室四个角及中央共5个中方格(共80个小方格)进行计数;如果是16×25的计数板,要取左上、右上、左下、右下4个中方格(即100个小方格)进行计数。
(3)计算方法
①25×16的血球计数板:酵母细胞数(个/mL)=(5个中方格内酵母细胞个数/80)×400×104×稀释倍数。
②16×25的血球计数板:酵母细胞数(个/mL)=(4个中方格内酵母细胞个数/100)×400×104×稀释倍数。
6.生态因子中的非生物因素和生物因素与密度制约因素和非密度制约因素的关系
一般来说,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(生态因子中的生物因素);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(生态因子种的非生物因素)。无论是密度制约因素还是非密度制约因素,它们都是通过影响种群的出生率、死亡率或迁入率、迁出率而起着控制种群数量的作用。
生态因子中的生物因素。
7.生态因子中的生物因素(密度制约因素)的反馈调节
种群的相对稳定和有规则的波动与生态因子中的生物因素(密度制约因素)的作用有关。当种群数量超过环境的负载能力时,密度制约因素对种群的作用增强,使种群的死亡率上升,而把种群数量压到满载以下。当种群数量在负载能力以下时,密度制约因素的作用减弱,使种群数量增长。
8.生态因子种的非生物因素(非密度制约因素)的作用
生物种群数量的不规则变动往往与生态因子种的非生物因素(非密度制约因素)有关。非密度制约因素对种群数量的作用一般是很猛烈的、灾难性的。例如,寒潮引起某些生物种群数量急剧下降等。非密度制约因素虽然没有反馈作用,但它们的作用可以为密度制约因素所调节,即可以通过密度制约因素的反馈调节机制来调节。例如,当气候发生巨大变化(如大旱、大寒等)或人的活动(如使用杀虫剂)导致某种昆虫种群死亡率上升,种群数量大幅度下降时,密度制约因素(如食物因素)就不再起控制作用,因而种群的出生率就得以上升,种群数量很快就可以恢复到原来的水平。
9.菊花是短日照植物,许多栽培品种的花期在10月~11月。为了让这些菊花能在我国的国庆节期间开放,可以在白天进行短时间遮光处理,使连续光照时间缩短。
考点预测:
✅ 结合生活实际分析样方法和标记重捕法的实际运用
✅ 结合生产实践题考查种群数量变化的数学模型的应用
✅ 结合生活实际分析种间的正、负相互作用的应用
1.某生物兴趣小组,在评估一块面积为20 m×30 m菠菜地受蜗牛危害的程度时,对该地蜗牛的种群密度和数量进行了调查与测定。下列相关叙述错误的是( )
A.取样方法最好是五点取样法
B.若个别样方里没有捕捉到蜗牛,则在计算时应舍弃该样方
C.布设的样方数量越多,测得蜗牛的种群密度数值与实际偏差越小,因此,可适当增加样方数量
D.选取的5个样方(样方面积为1 m2)中捕捉到的蜗牛数量分别是18只、20只、19只、21只和17只,则该菠菜地中蜗牛数量大约为1.14×104只
【答案】B
【解析】调查区域为一块面积为20 m×30 m的菠菜地,其形状近似方形,适合采用五点取样法取样,A正确;若个别样方里没有捕捉到蜗牛,在计算时也不能舍弃该样方,也要将其计算在内,最后求平均值,B错误;为减少实验的偶然性,在调查过程中布设的样方数量可以适当增加,这样测得蜗牛的种群密度数值将会更加接近实际值,与实际偏差就越小,C正确;该菠菜地中蜗牛的数量大约为(18+20+19+21+17)÷5×(20×30)=1.14×104(只),D正确;
故选B。
2.调查统计法在农业生产中有着重要的应用,下列有关种群数量调查方法的叙述,正确的是( )
A.采用标志重捕法,可调查统计某些海洋鱼类的种群密度,以制订捕捞计划
B.标志重捕法利用了标志个体与未标记个体在重捕时被捕概率不同的特点
C.被标志的个体容易被重捕或容易被天敌捕食都会导致调查统计的结果偏大
D.在一块稻田中选取稗草较多的地方取样,所取样本的平均数可用于估算稻田中稗草的种群密度
【答案】A
【解析】某些海洋鱼类个体较大,移动能力较强,适合标志重捕法调查其种群密度,为制订捕捞计划提供理论依据,A正确;标志重捕法利用了标志个体与未标志个体在重捕时被捕概率相同的特点,B错误;被标志的个体容易被重捕会使统计的结果偏小;被标志的个体容易被天敌捕食会使统计的结果偏大,C错误;使用样方法的重要原则是随机取样,在一块稻田中选取稗草较多的地方取样,会导致调查结果偏大,所取样本的平均数不能用于估算稻田中稗草的种群密度,D错误。
故选A。
3.如图是某种兔迁入新环境后种群增长速率随时间的变化曲线。第3年时用标志重捕法调查该兔种群的密度,第一次捕获50只全部标志后释放,一个月后进行第二次捕捉,共捕获60只,标志的有20只。估算该兔种群在这一环境中的K值是( )
A.150只
B.200只
C.300只
D.400只
【答案】C
【解析】从图中曲线可知,第三年时,种群的增长速率最大,此时种群数量为K/2。标志重捕法计算公式:种群中个体数(N)/标志总数=重捕总数/重捕中被标志的个体数,即N∶50=60∶20,N=150只,即K/2=150只,所以K值为300只。
故选C。
【解题方法归纳】
1.样方法计算种群密度
同种生物个体无论大小都要计数,应统计样方内的个体和相邻两边及其顶角上的个体。边界线上的遵循“计上不计下,计左不计右”的原则。
例如如图所示1 m2中某植物的分布情况如图所示:
该样方的种群密度为(5+2+1)÷1=8(株/m2)。
2.样方法与标记重捕法的比较
4.(多选)如图是种群数量特征的概念模型,下列有关叙述正确的是( )
A.图中①是死亡率,②是出生率
B.③和④可作为预测种群数量变化的主要依据
C.春运期间大城市人口数量变化主要取决于①②
D.③为性别比例,主要通过影响出生率来间接影响种群密度
【答案】ABD
【解析】①是死亡率,②是出生率,③是性别比例,④是年龄结构。性别比例和年龄结构可作为预测种群数量变化的主要依据,A、B正确;春运期间大城市人口数量变化主要取决于迁入率和迁出率,而不是死亡率和出生率,C错误;性别比例主要通过影响出生率来间接影响种群密度,D正确。
故选ABD。
【解题方法归纳】
种群数量特征之间的内在联系
(1)直接决定种群密度的因素
出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。当出生率高于死亡率、迁入率高于迁出率时,种群密度增大;反之,种群密度减小。
(2)间接影响种群密度的因素
年龄结构可通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度,而性别比例通过影响出生率间接影响种群密度,性别比例与死亡率无关。
(3)年龄结构可预测种群密度的变化趋势,但该趋势不一定能够实现,还要看影响种群密度变化的其他因素,如气候、食物、天敌等。
5.如图表示种群数量增长曲线,下列叙述正确的是( )
A.鱼自然状态下种群数量达到K值后将一直保持不变
B.曲线X的数学表达式为Nt=N0λt,其中λ是大于1的定值
C.曲线Y的BC段种群增长速率逐渐下降,年龄结构为衰退型
D.业生产中为保证持续高产一般在曲线Y所示的B点开始捕捞
【答案】B
【解析】自然状态下种群数量达到K值后将一直保持动态平衡,A错误。曲线X为“J”型增长,其数学表达式为Nt=N0λt,其中λ是大于1的定值,B正确;曲线Y为“S”型增长,BC段种群增长速率逐渐下降,但仍大于0,说明年龄结构为增长型,C错误;渔业生产中为保证持续高产一般在曲线Y所示的B点后捕捞,捕捞后让其处于B点,使渔业生产保持快速增长,D错误。
故选B。
6.植物的生命活动调节受到多种生态因子的影响。下列古诗词与生物学原理搭配错误的是( )
A.“竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知”体现出生物能感知自然环境中的某些信息
B.“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”主要描述温度因素对植物开花的调节作用
C.“万千绿豆比珠圆,一夜琼花开玉莲”说明豆芽培育过程需要在避光条件下进行
D.“南枝向暖北枝寒,一种春风有两般”说明植物地域性分布很大程度取决于温度
【答案】D
【解析】“竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知”意思是春天温度升高,桃花已经开始开放,鸭子开始下水游泳,体现了生物对温度的感知,A正确;“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”意思是四月里,山下花已谢,春意已去,而山上古寺院落中桃花却刚开始吐艳,造成这一差异的环境因素是温度,属于非生物因素对生物的影响,B正确;“万千绿豆比珠圆,一夜琼花开玉莲”,其中“一夜”说明豆芽培育过程需要在避光条件下进行,C正确;“南枝向暖北枝寒,一种春风有两般”意思是从树枝生长情况判断方向,枝叶茂盛的是南面,稀疏的是北面,诗句中指的是同一棵树,没有体现植物地域性分布,D错误。
故选D。
7.近年来,东海渔政部门加强捕捞管理,严控网具网眼尺寸,每年休渔期结束以后渔业资源比往年有所好转。下列相关叙述不正确的是( )
A.海洋中俪虾与“囚禁”它的海绵动物是偏利共生关系
B.海洋中清洁鱼与接受清洁服务的鱼类是偏利共生关系
C.控制网具网眼尺寸可以减少捕捞强度,保持足够的种群基数
D.控制网具网眼尺寸可以维持良好的年龄结构,有利于种群数量的恢复
【答案】B
【解析】偏利共生亦称共栖,指种间相互作用对一方没有影响,而对另一方有益的种间关系,故海洋中俪虾与“囚禁”它的海绵动物是偏利共生关系,而清洁鱼与接受清洁服务的鱼类,对双方均有利,属于互利共生关系,A正确,B错误;在渔业生产中,使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞,可以减少捕捞数量,保持足够的种群基数,利于渔业资源的可持续利用和发展,C正确;在渔业生产中,使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞,可以使种群的年龄结构处于增长型状态,有利于种群数量的恢复,D正确。
故选B。
8.蚧壳虫是造成柑橘减产的害虫,某地引入黄金蚜小蜂,通过该蜂寄生来防治这种蚧壳虫。但进一步观察发现,有蚂蚁存在时,似乎能使蚧壳虫免遭寄生。为此,研究人员去除柑橘上的蚂蚁,得到下图研究结果。下列分析正确的是( )
A.该地蚧壳虫与蚂蚁之间存在种间竞争的关系
B.寄生关系使黄金蚜小蜂种群数量呈动态变化
C.去除蚂蚁对二者寄生关系的短期影响比较大
D.蚂蚁活动会降低黄金蚜小蜂的生物防治效果
【答案】BCD
【解析】种间竞争是种群互相争夺资源的一种现象,从图上可以看到,蚂蚁存在时,介壳虫被寄生的比例下降,则可能是因为黄金蚜小蜂更多的寄生到蚂蚁卵体内的缘故,显然,蚂蚁和蚧壳虫之间不是种间竞争关系,A错误;从图中可以看出寄生比例上下动态变化,据此可推测出黄金蚜小蜂的种群数量也在动态变化,B正确;去除蚂蚁的短期内曲线斜率变化更大,可以得出短期内寄生比例波动更大的结论,C正确;有蚂蚁活动的曲线寄生比例较低,即蚂蚁活动会降低黄金蚜小蜂的生物防治效果,D正确。
故选BCD。
【解题方法归纳】
(1)互利共生和偏利共生:偏利共生是对其中一方有利,对另一方无害,为非互利的共生关系;而互利共生是指两个生物种群生活在一起,相互依赖、相互得益的关系,两者分开以后双方的生活都要受到很大影响,甚至不能生活而死亡。
(2)竞争和捕食:竞争是指生活在同一区域的两种或两种以上生物争夺同一资源而产生的直接或间接抑制对方的关系,目的是争夺资源、空间等,不仅仅是食物;捕食是一种生物取食另一种生物的种间关系,目的是获得食物与能量,用以维持自身的生存。但要注意以同种生物为食属于种内斗争,不属于捕食,如鲈鱼以本种的幼鱼为食。
(3)寄生与腐生:寄生是从活的生物体获得营养物质;腐生是从死的生物体获得营养物质。
(4)寄生与互利共生:相同点是两者都是两种生物共同生活在一起。不同点是互利共生的两种生物,相互依存,彼此有利;而寄生的两种生物,对寄生物来说是有利的,但对宿主来说则是有害的。
(5)捕食与寄生:被捕食的一般是弱的、老的个体,一般情况下,捕食者不会将被捕食者全部捕获,但会导致被捕食者死亡或部分器官损伤;寄生物一般会给宿主造成一定伤害,但不能立即导致宿主死亡。
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第一章 种群(知识清单)
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知识主脉络:可视化思维导图,建立知识框架
核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、陷阱规避
第1节 种群的特征(2个考点+2个易错提醒)
考点1 种群特征★★★☆☆
考点2 种群数量变化的数学模型★★★★★
第2节 影响种群特征的生态因子(5个考点+2个易错提醒)
考点1 生态因子★★☆☆☆
考点2 水对种群特征的影响★★☆☆☆
考点3 阳光对种群特征的影响★★☆☆☆
考点4 温度对种群特征的影响★★☆☆☆
考点5 土壤对种群特征的影响★★☆☆☆
第3节 中间关系(2个考点+2个易错提醒)
考点1 种间的负相互作用★★★★☆
考点2 种间的正相互作用★★★★☆
素养加油站:热点问题分析、聚焦考点预测
方法储备库:高频考点,方法归纳
第1节 种群的特征
考点1 种群特征★★★☆☆
知识1 种群密度及其常用的测定方法
1.种群的概念:在特定时间占据 的 生物的 个体的集合。
2.种群密度是指 ,是种群 的数量特征。在调查分布范围较小、种群个体数量较少的种群的种群密度时,可以采用 ,在生物种群个体数量较多或面积较大的情况下,种群密度的数据需要运用一定的方法才能获得。
3.估算种群密度常用的方法之一是样方法:通过计算 中某种生物的全部个体数,再以其 估算种群整体数量的方法称为样方法。样方法更适用于调查 的植物(如蒲公英)或 的动物(如蜗牛、蚜虫、跳蝻)的种群密度。
4.在采用样方法估算种群密度时,关键是要保 ,避免受到任何主观因素的干扰。 和 都是常用的取样方法。步骤:随机选取若干个样方→计数每个样方内的 →求每个样方的种群密度→求所有样方
种群密度的 。用样方法调查草地中某植物的种群密度宜选用 草本植物,因单子叶植物多为 ,难以计数。用样方法调查一块波菜地里蜗牛的种群密度,样方一般以 的正方形为宜。计数方法:同种生物个体无论大小都要计数,应统计 的个体和 上的个体。边界线上的遵循“ ”的原则,如图(实心圈表示统计的个体)。统计时,若没有计数衰老个体,则会使估算值比实际值 。
5.标志重捕法的适用范围: 的动物个体,如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类、昆虫。
步骤:捕获一部分个体→做上标记后放回原来的环境→一段时间后重捕→根据重捕到的个体中标记
个体数占总个体数的比例估计种群密度。
6.标志重捕法的计算公式:= →
N(种群个体数量)=×M(被标志个体数量)。
若标志脱落,标记个体死亡、迁出、很难再次抓到等,将会使估算值比实际值 。
【易错提醒】
(1)种群密度不等于种群数量。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”,故种群数量 ,种群密度 ,反之亦然。
(2)种群与物种是不同的。种群是物种的存在形式,是物种在自然界存在的基本单位。同一物种可以形成许多个 。物种没有地域的界限,种群有。不同物种的种群密度通常不同,同一物种在不同时期的种群密度 。
(3)采用样方法估算种群密度时如果所调查物种个体 ,样方面积应该适当扩大。如果所调查物种数目比较稀疏,样方面积也应该适当 。
(4)调查期间,若调查区域有较多个体出生、 死亡、迁入或迁出, 种群数量则会导致估算值出现较大误差。当①标志物脱落;②被标志个体再次被捕获的机会降低;③标志物导致被标志个体易于被天敌发现;④在被标志个体稀少处捕获时;会导致重补中被标记个体数目(m) ,最终使种群数量 ;当①被标志个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获;②在被标志个体密集处捕获会导致重补中被标记个体数目(m) ,最终使种群数量 ;
知识2 种群的主要特征
1.种群特征除种群密度外,还主要包括 、 、 、 。
2.种群的年龄结构是指 ,一般用年龄金字塔来表示。以人为例,种群的年龄结构可分为 、 和 三种类型。
3.出生率和死亡率、迁人率和迁出率、年龄结构、性别比例都可以影响种群数量的变化,其中 、 是决定种群数量变化的主要因素, 、 常作为预测种群数量变化的主要依据。种群数量的变化还受到 、 、 等因素的影响。
【易错提醒】
(1)出生率:指在单位时间内 占 的的比率。
(2)死亡率:指在单位时间内 占原 的的比率。增长率= - ,差值最大时,种群增长率最大,种群数量增长最快。性别比例通过影响种群的 来间接影响种群密度。
(3)用人工合成的性引诱剂(信息素)诱杀害虫的雄性个体,破坏害虫种群正常的 ,
使很多雌性个体不能完成交配,使 降低,从而使害虫的种群密度明显 。
(4)年龄结构可通过影响 间接影响种群密度。年龄结构并不决定种群密度,是预测种群密度变化趋势的主要依据,但这种预测的趋势不一定能出现。出生率、死亡率、迁入率和迁出率 种群密度的大小。性别比例直接影响出生率,间接影响种群密度,并不是所有种群都具有性别比例,如某些 的植物种群。
考点2 种群数量变化的数学模型★★★★★
知识3 “J”型增长模型
1.“J”型增长模型的形成条件: 、 、气候适宜且 等。
2.种群增长的“J”型曲线的数学模型: ,其中N0表示 ,t表示时间,λ表示 ,Nt表示t年后该种群的 ,“J”型曲线的增长速率逐渐 ,而增长率(指种群在单位时间内 占 的比率。等于 ) ,增长速率:指种群在单位时间内 。增长速率=(现有个体数-原有个体数)/增长时间×100%;对应的图示为:
【易错提醒】
λ值的应用分析(注:λ-1表示增长率)
①当λ>1时,出生率 死亡率,种群数量 ,种群的年龄组成为 。
②当λ=1时,出生率 死亡率,种群数量 ,种群的年龄组成为 。
③当0<λ<1时,出生率 死亡率,种群数量 ,种群的年龄组成为 。
知识4 “S”型增长模型
1.环境容纳量是指在 ,即K值。
2.种群数量达到环境容纳量时,往往会稳定在一定的水平,不再增长。如果将这种种群数量的增长过程用曲线在坐标图上表示出来,得到的曲线形状像字母“S”,这就是种群数量增长的“S”型曲线。“S”型曲线的增长速率 ,在种群数量为 时,种群的增长速率最大。
3.“S”型增长曲线的成因:自然状态下种群密度 、环境资源缺乏、代谢产物 、捕食者数量 等。
4.从环境容纳量的角度思考,对家鼠等有害动物的控制,应增大环境阻力,降低 ,如将食物储藏在安全处,断绝或减少它们的 ;室内采取 等措施,减少它们挖造巢穴的场所;养殖或释放它们的 等等。 若要防治害虫,应该尽早采取措施,原因是控制害虫数量务必要及时,严防种群数量达到 。若要保护濒危动植物,应提高 ,降低环境阻力。捕捞、采伐应该在种群数量达到 值以上时进行,而且剩余种群数量应保持在 值左右,因为此时种群增长速率 ,再生能力 ,可保证持续获取高产量。草场放牧,最大载畜量不能超过 值;鱼的养殖也不能超过 值,否则,生态系统的稳定性破坏,导致K值 (增大/降低)。
【易错提醒】
种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线比较
项目
图示模型
前提条件
特点
(增长率和增长速率)
K值
(有/无)
联系
“J”型曲线
环境资源
增长率:
增长速率:
“J”型曲线
环境↓阻力
“S”型曲线
“S”型曲线
环境资源
增长率:
增长速率:
先 后 ,最后为
知识5 探究培养液中某种酵母菌种群数量的动态变化
1.用液体培养培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的 、 、pH、 等因素的影响。
2.理想环境中,酵母菌种群的增长呈 型曲线;有限环境下,酵母菌种群的增长呈 型曲线。
实验中, (填“需要”“不需要”)设置对照实验,原因是 ;但需要做 ,以提高实验结果的可靠性。
3.在显微镜下用血球计数板对酵母菌种群计数。操作时,先将 盖在 上,用滴管将培养液滴在 ,让培养液自行渗入 ,多余的培养液用滤纸吸去;片刻后,待酵母菌沉降到 ,将计数板放在载物台的中央,运用 计数小方格内的酵母菌数量。
【易错提醒】
1.对培养液中酵母菌种群数量进行计数时,常采用 法。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 。若不振荡,会导致估算值 。
2.培养液中的酵母菌达到K值后种群数量的变化趋势为 ,原因是 等。
第2节 影响种群特征的生态因子
考点1 生态因子★★☆☆☆
知识1 生态因子
1.概念:环境中对生物的 、 、 、 和 等有 影响的因素。
2.生态因子包括 和 。 包括阳光、温度和水等; 包括生物之间的各种相互关系,如捕食、竞争和共生。
3.限制因子:在任何生物的生存环境中都存在着很多生态因子,如果某种生态因子发生变化,在 生物体的耐受极限时,就会成为限制因子。在某种生态因子的耐受范围内,每种生物都有一定的 。
【易错提醒】
1.耐受性定律:由美国生态学家谢尔福德提出。他认为,任何生物的种群数量都会随着关键性因子的变化而发生改变。
规律:
①在关键性因子最适区,生物 。
②当关键性因子偏离最适区,生物不断 。
③当关键性因子超过生物耐受范围时,生物将面临 乃至 。
3.生物对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限。上下限之间就是生物对这种生态因子的耐受范围,也叫生态幅。
4.对于同一种生态因子,不同种类的生物耐受范围不同。生物的生存和繁殖依赖各种生态因子的综合作用,但是其中必有一种或几种因子是限制生物生存和繁殖的关键性因子。
5.当某一生态因子成为限制因子时,即使其他生态因子都给予充足的供应,生物的生长、发育和繁殖仍将受到限制因子的限制,甚至导致生物死亡。
考点2 水对种群特征的影响★★☆☆☆
知识2 水对种群特征的影响
1.水是生物不可缺少的重要组成成分,生物的生命活动离不开 。
2.水对植物种群密度的影响:土壤水分充足时,种群密度 ;土壤水分不足时,种群密度 ;水对动物的 、 及 也有影响。
考点3 阳光对种群特征的影响★★☆☆☆
知识3 阳光对种群特征的影响
1.阳光对生物和环境的影响十分复杂,其中 、 和 等都是重要的生态因子。
2. 对生物有不同的影响。一些昆虫对紫外光敏感,具有趋光性,已被用于诱杀农业害虫。
3.光照强度对动、植物的影响:光照强度对植物 及 有重要作用;根据植物对光照强度适应程度的不同,可以将植物分为 植物和 植物;可以更科学地对各种植物进行合理栽培, ,引种驯化。光照强度也会影响很多动物的 ,蝙蝠适应夜晚弱光下活动;菜粉蝶适应白天强光下活动。
4.日照长度对生物的影响。日照长短对 的影响:根据植物开花对日照长短的不同需求,可将植物分为: 植物和 植物;分布:短日照植物大多数原产自热带、亚热带地区,长日照植物大多数原产自 地区。应用:研究植物对日照长短的适应,对植物的引种、育种工作有一定的指导意义。日照长短对动物的影响:日照长短会影响动物的 ,还会影响动物的 。
考点4 温度对种群特征的影响★★☆☆☆
知识4 温度对种群特征的影响
1.长期生活在某种温度环境中的生物通过自然选择,在 、 等方面会表现出一定的适应特征。
(1)长期生活在高温环境中的生物与长期生活在低温环境中的生物表现出不同的 的方式。
(2)即使生活在相同的环境中,不同生物适应环境的方式 。
考点5 土壤对种群特征的影响★★☆☆☆
知识5 土壤对种群特征的影响
1.植物对于长期生活的土壤会产生一定的 ,并因此形成各种以土壤为主导因素的植物生态类型。
①根据植物对土壤 的反应,可以把植物划分为 植物、 植物和 植物。
②根据植物对土壤 的反应,可以把植物划分为盐生植物和非盐生植物。
2.土壤对土壤动物的影响:土壤污染可以通过土壤动物种类的 表现出来;生物与环境是相互依存的统一体。而对于某一特定生物种群而言,在特定时期,某种 会成为影响该种群的 。
【易错提醒】
1.影响生物种群的关键性因子有很多,如 、 、 等。
2.一切生命活动都与 有密切关系。日照时间长短能影响植物的 ,也会影响动物的 。
3.任何生物都生活在具有一定温度的环境中,并受温度变化的影响,北极狐身体的突出部分小而短,是对 环境的适应;一些植物通过 细胞含水量来减缓代谢速率,从而适应高温环境。
4.生物因素包括同种生物之间和不同物种之间的相互关系。非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
第3节 种间关系
考点1 种间的负相互作用★★★★☆
知识1 种间的负相互作用
1.生态学上把不同物种的生物种群之间的关系称为 。种间关系可以概括为两大类,即种间的 与 作用,前者包括 和 等,后者包括 以及不同生物间的 和 关系。
2.竞争是指 。竞争的资源可能是食物、水分、无机盐,也可能是阳光、空间等。竞争对种群的生存有重要影响。竞争有可能使两个不同种群达到 ,而激烈的种间竞争也有可能使 。
3.捕食指 的种间关系。捕食者种群和被捕食者种群之间相互制约,调节着捕食者和被捕食者的种群数量。
4.捕食对种群数量的影响
(1)捕食者与被捕食者的种群数量之间呈现一定程度上的 波动现象。
(2)捕食者一般是多食性的,可以选择多种不同的被捕食者,这样既能具有 的作用,又能 。
(3)被捕食者会遭到多种捕食者捕食,而当它的种群密度上升较高时,可能会 ,以影响其数量的继续增加。
5.寄生指 的现象。寄生物与宿主既可能是 、 ,也可能是 。例如,噬菌体寄生在细菌体内,真菌寄生在植物
体内,绦虫寄生在动物体内。寄生物的 和 等方面都会有适应宿主环境的特征。寄生物和宿主之间种群数量的动态变化在某种程度上与捕食者和被捕食者的相互作用很相似。
【易错提醒】
1.“苗多欺草,草多欺苗”反映的种间关系是 。
2.成年鲈鱼在缺少食物的情况下会取食本物种幼鱼 捕食关系。 是指一种生物取食另一种生物的种间关系,成年鲈鱼和其幼鱼属于同一物种。
3.蝉吸食树的汁液属于 关系,蝗虫啃食植物叶片属于 关系(蝉吸食树的汁液)。
4.生物因素包括同种生物之间和不同物种之间的相互关系。非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
考点2 种间的正相互作用★★★★☆
知识2 种间的正相互作用
1.互利共生指 的关系。例如,豆科植物与根瘤菌的互利共生;清洁鱼为其他鱼类清除寄生物。
2.偏利共生指 的关系。例如,生活在海绵体内的俪虾;附着在鲸体表上的藤壶。
3.利用生物的种间关系进行 防治:主要包括 、 和以菌治虫。生物防治的优点:避免害虫的 被化学农药大量杀灭;使水体、大气和土壤不受到严重污染,从而避免危害 。
【易错提醒】
种间正、负相互作用比较
类型
曲线图例
箭头图例
种间关系特点
种间的负相互作用
捕食
“先增加者先减少,后增加者后减少”的非同步性变化,且捕食者数量高峰变动滞后于被捕食者
竞争
c代表共同的生活条件,结局一般有两种情况:一是a取代b;二是a、b两种群个体间形成平衡状态,相互抑制
寄生
寄生种群a得利,宿主种群b受害;宿主b不可能全部死亡
种间的正相互作用
互利共生
“同生共死”的同步性变化
偏利共生
-
-
对一方有利,对另一方无害
4.生物因素包括同种生物之间和不同物种之间的相互关系。非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
1.取样的关键及原因和常用的取样方法
取样的关键是随机取样;原因是使种群中每个个体被抽选到的机会均等,避免受到任何主观因素的干扰。方形地块常用五点取样法,狭长地块常用等距取样法。
2.样方法调查对象和样方大小的确定
利用样方法调查植物种群密度时,单子叶植物多是丛生或者蔓生,很难统计数目,不宜作为调查对象。根据被调查生物的种类和分布情况确定样方的大小。一般来说,在北方温带地区调查对象为乔木时样方大小以100 m2的正方形为宜,调查灌木时以16 m2的正方形为宜,调查草本植物时以1 m2的正方形为宜。
3.种群数量变化特殊实例分析
(1)城市人口的剧增——迁入率>迁出率。
(2)法律禁止“非医学需要的胎儿性别鉴定”等——控制我国人口的性别比例。
(3)“三孩”政策——缓解人口老龄化问题。
(4)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫雄性个体——通过使性别比例失调来降低出生率。
(5)某生物学家对某地的蝗虫种群进行研究后大胆预测:不久后蝗灾会更加严重——他得出此结论的论据最可能是蝗虫种群的年龄结构为增长型。
4.“S”型曲线的实践应用
在“S”型曲线中,捕鱼的最佳时期是种群数量大于K/2时,捕捞后使鱼群的种群数量处在K/2左右。因为此时种群的增长速率最大,既能获得持续的捕捞量,又能使种群数量尽快恢复。若想一次性获得最大捕捞量,应在种群数量达到K值时捕捞。捕鱼时,渔网网目不能过小,否则会影响来年鱼产量。这是因为,渔网网目过小,幼鱼 也被捕捞,影响鱼的年龄结构 , 从而影响种群的出生率 ,造成来年鱼产量降低。
5.血球计数板及其使用方法
(1)血球计数板
血球计数板是一块比普通载玻片厚的特制玻片。它由四条下凹的槽构成三个平台。中间的平台较宽,它的中间被一个短横槽隔为两半,每个半边上刻有一个方格网(如图A)。每个方格网上有9个大方格,其中只有中间的一个大方格为计数室,供计数用。
计数室的长和宽各为1 mm,深度为0.1 mm,容积为0.1mm3。计数室通常有两种规格,一种是大方格分为25个中方格(如图B),每个中方格又分为16个小方格;另一种是大方格分为16个中方格(如图C),每个中方格又分为25个小方格。这两种规格的计数室,,每一个大方格中的小方格数都是相同的,即16×25=400(个)小方格。
(2)计数方法
如果是25×16的计数板,一般选取计数室四个角及中央共5个中方格(共80个小方格)进行计数;如果是16×25的计数板,要取左上、右上、左下、右下4个中方格(即100个小方格)进行计数。
(3)计算方法
①25×16的血球计数板:酵母细胞数(个/mL)=(5个中方格内酵母细胞个数/80)×400×104×稀释倍数。
②16×25的血球计数板:酵母细胞数(个/mL)=(4个中方格内酵母细胞个数/100)×400×104×稀释倍数。
6.生态因子中的非生物因素和生物因素与密度制约因素和非密度制约因素的关系
一般来说,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(生态因子中的生物因素);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(生态因子种的非生物因素)。无论是密度制约因素还是非密度制约因素,它们都是通过影响种群的出生率、死亡率或迁入率、迁出率而起着控制种群数量的作用。
生态因子中的生物因素。
7.生态因子中的生物因素(密度制约因素)的反馈调节
种群的相对稳定和有规则的波动与生态因子中的生物因素(密度制约因素)的作用有关。当种群数量超过环境的负载能力时,密度制约因素对种群的作用增强,使种群的死亡率上升,而把种群数量压到满载以下。当种群数量在负载能力以下时,密度制约因素的作用减弱,使种群数量增长。
8.生态因子种的非生物因素(非密度制约因素)的作用
生物种群数量的不规则变动往往与生态因子种的非生物因素(非密度制约因素)有关。非密度制约因素对种群数量的作用一般是很猛烈的、灾难性的。例如,寒潮引起某些生物种群数量急剧下降等。非密度制约因素虽然没有反馈作用,但它们的作用可以为密度制约因素所调节,即可以通过密度制约因素的反馈调节机制来调节。例如,当气候发生巨大变化(如大旱、大寒等)或人的活动(如使用杀虫剂)导致某种昆虫种群死亡率上升,种群数量大幅度下降时,密度制约因素(如食物因素)就不再起控制作用,因而种群的出生率就得以上升,种群数量很快就可以恢复到原来的水平。
9.菊花是短日照植物,许多栽培品种的花期在10月~11月。为了让这些菊花能在我国的国庆节期间开放,可以在白天进行短时间遮光处理,使连续光照时间缩短。
考点预测:
✅ 结合生活实际分析样方法和标记重捕法的实际运用
✅ 结合生产实践题考查种群数量变化的数学模型的应用
✅ 结合生活实际分析种间的正、负相互作用的应用
1.某生物兴趣小组,在评估一块面积为20 m×30 m菠菜地受蜗牛危害的程度时,对该地蜗牛的种群密度和数量进行了调查与测定。下列相关叙述错误的是( )
A.取样方法最好是五点取样法
B.若个别样方里没有捕捉到蜗牛,则在计算时应舍弃该样方
C.布设的样方数量越多,测得蜗牛的种群密度数值与实际偏差越小,因此,可适当增加样方数量
D.选取的5个样方(样方面积为1 m2)中捕捉到的蜗牛数量分别是18只、20只、19只、21只和17只,则该菠菜地中蜗牛数量大约为1.14×104只
2.调查统计法在农业生产中有着重要的应用,下列有关种群数量调查方法的叙述,正确的是( )
A.采用标志重捕法,可调查统计某些海洋鱼类的种群密度,以制订捕捞计划
B.标志重捕法利用了标志个体与未标记个体在重捕时被捕概率不同的特点
C.被标志的个体容易被重捕或容易被天敌捕食都会导致调查统计的结果偏大
D.在一块稻田中选取稗草较多的地方取样,所取样本的平均数可用于估算稻田中稗草的种群密度
3.如图是某种兔迁入新环境后种群增长速率随时间的变化曲线。第3年时用标志重捕法调查该兔种群的密度,第一次捕获50只全部标志后释放,一个月后进行第二次捕捉,共捕获60只,标志的有20只。估算该兔种群在这一环境中的K值是( )
A.150只
B.200只
C.300只
D.400只
4.(多选)如图是种群数量特征的概念模型,下列有关叙述正确的是( )
A.图中①是死亡率,②是出生率
B.③和④可作为预测种群数量变化的主要依据
C.春运期间大城市人口数量变化主要取决于①②
D.③为性别比例,主要通过影响出生率来间接影响种群密度
5.如图表示种群数量增长曲线,下列叙述正确的是( )
A.鱼自然状态下种群数量达到K值后将一直保持不变
B.曲线X的数学表达式为Nt=N0λt,其中λ是大于1的定值
C.曲线Y的BC段种群增长速率逐渐下降,年龄结构为衰退型
D.业生产中为保证持续高产一般在曲线Y所示的B点开始捕捞
6.植物的生命活动调节受到多种生态因子的影响。下列古诗词与生物学原理搭配错误的是( )
A.“竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知”体现出生物能感知自然环境中的某些信息
B.“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”主要描述温度因素对植物开花的调节作用
C.“万千绿豆比珠圆,一夜琼花开玉莲”说明豆芽培育过程需要在避光条件下进行
D.“南枝向暖北枝寒,一种春风有两般”说明植物地域性分布很大程度取决于温度
7.近年来,东海渔政部门加强捕捞管理,严控网具网眼尺寸,每年休渔期结束以后渔业资源比往年有所好转。下列相关叙述不正确的是( )
A.海洋中俪虾与“囚禁”它的海绵动物是偏利共生关系
B.海洋中清洁鱼与接受清洁服务的鱼类是偏利共生关系
C.控制网具网眼尺寸可以减少捕捞强度,保持足够的种群基数
D.控制网具网眼尺寸可以维持良好的年龄结构,有利于种群数量的恢复
8.蚧壳虫是造成柑橘减产的害虫,某地引入黄金蚜小蜂,通过该蜂寄生来防治这种蚧壳虫。但进一步观察发现,有蚂蚁存在时,似乎能使蚧壳虫免遭寄生。为此,研究人员去除柑橘上的蚂蚁,得到下图研究结果。下列分析正确的是( )
A.该地蚧壳虫与蚂蚁之间存在种间竞争的关系
B.寄生关系使黄金蚜小蜂种群数量呈动态变化
C.去除蚂蚁对二者寄生关系的短期影响比较大
D.蚂蚁活动会降低黄金蚜小蜂的生物防治效果
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