第一章 种群及其动态知识清单-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

大单元知识梳理 第一章·种群及其动态 基础知识清单 知识点一、种群的数量特征 1.种群：在一定的自然区域内，同种生物的全部个体 2.种群密度 （1）概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数，是种群最基本的数量特征 （2）应用 濒危动物保护、农业杂草状况调查、农林害虫的监测和预报、渔业捕捞强度的确定 3.种群密度的调查方法 （1）样方法 ①适用范围：植物的种群密度，昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等 ②操作步骤：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 ③常用取样方法：五点取样法、等距取样法 （2）标志重捕法 ①适用范围：活动能力强，活动范围大的动物。 ②操作步骤：捕获一部分个体→做上标记后再放回原来的环境→一段时间后进行重捕→根据重捕到的动物中标记个数占总个体数的比例，来估算种群密度 4.出生率和死亡率 （1）出生率：单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率 （2）死亡率：单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率 （3）意义：决定种群大小和种群密度的重要因素 5.迁入率和迁出率 （1）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率 （2）意义：决定种群大小和种群密度的重要因素 6.年龄结构 （1）年龄结构：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例 （2）类型：增长型、稳定型和衰退型 （3）意义：可以预测该种群的数量变化趋势 7.性别比例 （1）概念：种群中雌雄个体数目的比例 （2）意义：对种群密度有一定的影响 （3）应用：性引诱剂（信息素）诱杀某种害虫的雄性个体→破坏害虫种群正常的性别比例→降低害虫的种群密度 知识点二、种群数量增长曲线 1.建构种群增长模型 （1）数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 （2）构建方法 2.种群的“J”形增长 （1）含义：理想条件下的种群，以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，大致呈“J”形 （2）数学模型 ①模型假设 · 条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等 · 数量变化：种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍 · 建立模型：t年后种群数量为：Nt＝N0λt（N0为该种群的起始数量，t为时间（年），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. 种群增长的“S”形增长 （1）形成条件：资源和空间有限；种内竞争加剧；捕食者增多 （2）形成原因（左图） （3）曲线图（右图） （4）环境容纳量 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，又称K值 （5）应用 建立自然保护区，从而提高环境容纳量，例如为增加大熊猫的种群数量而设立的卧龙自然保护区 项目 “J”形增长 “S”形增长 增长模型     前提条件 理想状态：①食物和空间条件充裕；②气候适宜；③没有敌害；④无迁入、迁出等 现实状态：①食物、空间有限；②不断变化的自然条件；③有种内斗争和种间竞争 数学模型 Nt＝N0λt —— K值有无 无K值，种群数量持续增长 有K值，种群数量趋于稳定后在K值附近上下波动 4.探究培养液中酵母菌种群数量的变化 （1）实验原理 ①用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响 ②在理想的无限环境中，酵母菌种群数量的增长呈“J”形曲线；在有限的环境下，酵母菌种群数量的增长呈“S”形曲线 （2）实验步骤 ①酵母菌培养：液体培养基，无菌操作 ②振荡培养基：酵母菌均匀分布在培养基中 ③观察并计数：每天将含有酵母菌的培养液滴在计数板上，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为分界，估算试管中的酵母菌总数 ④重复以上两个步骤：连续观察7天，统计数目 ⑤绘图分析：将所得数值用曲线表示出来，得出酵母菌种群数量的变化规律 易混易错清单 1.“种群密度调查方法” 类选择题（高频） 核心是区分 “样方法” 和 “标记重捕法” 的适用范围及误差分析，解题步骤如下： 步骤 1：根据 “调查对象” 选择方法： · 样方法：适用于植物、活动能力弱 / 活动范围小的动物（如蚜虫、跳蝻、蒲公英） · 标记重捕法：适用于活动能力强、活动范围大的动物（如鼠、鸟、鱼类） 步骤 2：根据 “操作细节” 分析误差（标记重捕法误差分析是重点）： · 标记重捕法公式：种群数量（N）= 第一次捕获标记个体数（M）× 第二次捕获个体数（n）÷ 第二次捕获中的标记个体数（m） · 误差判断逻辑：“m 值偏差” 直接影响 N 的计算结果 若 m 偏小（如标记物脱落、标记个体易被天敌捕食）→ N 计算值大于实际值 若 m 偏大（如标记个体更易被捕获）→ N 计算值 小于 实际值 示例：“调查某草原田鼠种群密度时，标记的田鼠因被标记后警惕性提高，第二次更难被捕获”→ m 偏小→ N 计算值偏大 2.“种群数量变化曲线” 类选择题（核心） 这类题目常给出 “J” 形或 “S” 形曲线，或结合 “环境变化对 K 值的影响”，解题关键是 “读曲线、找关键点”： · 读 “横坐标” 和 “纵坐标”：明确曲线代表 “种群数量随时间变化”“增长速率随时间变化” 还是 “种群数量随资源变化”； · 找 “S” 形曲线的关键节点： · K/2 点：增长速率最大，是 “渔业捕捞（捕捞后维持在 K/2，实现可持续增产）”“害虫防治（需在 K/2 前控制，避免增长过快）” 的核心依据 · K 值：种群数量稳定时的环境容纳量，若环境改善（如增加食物、减少天敌），K 值会增大；若环境恶化（如污染、资源减少），K 值会减小（曲线整体右移或左移）。 解题技巧：若选项说“种群数量达到 K 值后不再变化”，需判断为错误。K 值是“环境容纳量”，种群数量会在 K 值附近波动（如季节变化导致食物增减，数量略有起伏），而非绝对稳定。 非选择题：分 “类型” 建答题模板 非选择题多围绕 “种群密度调查实验”“种群数量变化的实际应用” 展开，需构建固定答题框架，避免漏点。 1.“样方法调查植物种群密度” 实验描述题 答题需涵盖“取样方法、操作步骤、数据处理”，模板如下： · 取样方法：根据地块形状选择 “五点取样法”（正方形地块）或 “等距取样法”（长方形地块） · 操作步骤：“随机选取若干样方→测量样方面积（如 1m×1m）→计数每个样方内的个体数（注意：边界上的个体只计“相邻两边及夹角”的个体，避免重复或遗漏）→求所有样方种群密度的平均值，作为该种群的估算密度” 关键提醒：需体现 “随机取样”（避免主观偏差）和 “多次取样求平均”（减少误差），这是样方法的核心原则 2.“种群数量变化的实际应用” 分析题（如渔业、害虫防治）答题需结合 “增长曲线特点” 和 “实际需求”，逻辑链为 “目标→对应曲线节点→操作依据”，示例如下： （1）渔业可持续捕捞 目标：既要获得最大捕捞量，又要保证种群快速恢复→对应节点：K/2 点→依据：K/2 时种群增长速率最大，捕捞后将种群数量维持在 K/2，下次捕捞时种群能快速增长，实现“既捕又养”； （2）害虫防治 目标：避免害虫数量快速增长→ 对应节点：K/2 前→ 依据：若在 K/2 后防治，害虫增长速率已下降，但种群数量仍多，防治难度大；在 K/2 前（如幼虫期）防治，可有效降低种群数量，避免爆发。 种群模块的实验题核心是 “种群密度调查”，高频考查 “操作错误导致的误差” 和 “实验设计的科学性”，需掌握以下技巧： 1.样方法的误差来源及改进 （1）误差来源：① 取样不随机（如只选长势好的区域）；② 样方面积不当（如调查高大乔木用 1m2样方，计数不全）；③ 边界个体计数错误（重复或遗漏） （2）改进措施：① 严格随机取样（如用随机数表确定样方位置）；② 根据调查对象大小确定样方面积（草本 1m2、灌木 16m2、乔木 100m2）；③ 统一计数标准（如 “计上不计下、计左不计右”） 2.标记重捕法的实验设计注意事项 （1）为减少误差，实验设计需满足 3 个条件：① 标记物不影响个体生存（如不导致被捕食者发现）；② 标记物在调查期间不脱落；③ 两次捕获间隔时间适宜（过短导致标记个体未充分扩散，过长导致种群数量变化） （2）解题技巧：若题干问 “某实验设计是否合理”，可从上述 3 个条件逐一判断，如 “用红色颜料标记田鼠（易被天敌发现）”→ 标记物影响生存→ 实验设计不合理→ 结果偏大 重难知识清单 知识点一、种群的数量特征及其应用 1. 种群密度调查数据的偏差分析 （1）偏高：一般情况下，导致第二次捕获中标记个体数比实际数值小的因素，都会导致最终的调查数据偏高，如被标记的个体不容易再次捕获、标志物脱落等，都会导致调查数据偏高 （2）偏低：若被标记的个体标志明显，第二次更容易被捕获，或者捕捉时只捕捉某种个体（如用大网眼渔具捕获大鱼），会导致调查数据偏低。 2.年龄组成的表示方法 类型 增长型 稳定型 衰退型 模型图       曲线图       柱形图     3.种群特征之间的联系 注：“＋”“－”分别表示增加和减少；“→”“⇢”分别表示直接作用和间接影响 （1）最基本的数量特征：种群密度。种群密度越高，一定范围内种群个体数量越多，即种群密度与种群数量呈正相关 （2）决定种群大小和种群密度的直接因素：出生率＞死亡率，种群数量增加；反之，种群数量减少 （3）间接影响种群密度和种群数量：年龄组成和性别比例是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度和种群数量的，是预测种群密度（数量）未来变化趋势的重要依据。其中年龄组成既能影响出生率，又能影响死亡率，而性别比例只能影响出生率 （4）预测种群数量的变化趋势：年龄组成。这种趋势不一定能实现，如气候、天敌、食物等环境因素发生改变 知识点二、种群数量变化曲线分析 1.对种群数量增长曲线分析 （1）图中阴影部分代表环境阻力，也可表示达尔文自然选择学说中被淘汰的个体。外来物种入侵的早期阶段可近似视为无环境阻力 （2）增长率与增长速率分析 ①“J”形曲线的增长率是不变的，而增长速率是不断增大的 ②“S”形曲线的增长率是逐渐下降的，增长速率先上升，后下降，K/2时增长速率最大 2.“S”形曲线中关于K值和K/2的分析及应用 （1）K值和K/2的几种表示方法 图中A、B、C所对应的种群数量为K值，A′、B′、C′所对应的种群数量为K/2 （2）K值的变动 K值不是固定不变的，而是会受到环境的影响而改变。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值时，会通过负反馈调节机制使种群数量回到一定范围内。环境遭到破坏，K值会下降；当生物生存的环境改善后，K值会上升，如图所示。 （3）K值和K/2在实践中的应用 灭鼠等 捕鱼等 K/2（增长速率最大） 若灭鼠后，鼠的种群数量在K/2附近，这时鼠的种群数量会迅速增加，无法达到灭鼠效果，所以应在K/2前进行防治，严防鼠的种群数量达到K/2 捕捞后，使鱼的种群数量维持在K/2，有利于持续获得较大的鱼产量 K值（环境容纳量） 改变环境，使之不适合鼠的生存，降低K值 保证鱼生存的环境条件，尽量提高其K值 知识点三、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 在自然界中，种群的密度受阳光、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，例如春夏时节植物种群普遍迅速增长，除气温升高外，日照延长、降水增多也是重要原因 2.生物因素对种群数量变化的影响 （1）种内竞争：同种个体之间争夺食物、栖所或其他必要生活条件，进而影响生物的出生率死亡率或性别比例等 （2）种间关系：不同物种之间既可能互利共生，相互依赖，也有可能通过捕食或种间竞争等影响某种群的数量 3.种群数量变化的密度制约因素和非密度制约因素 （1）密度制约因素，其影响程度与种群密度有密切关系，如种间竞争、捕食、寄生和种内调节等生物因素 （2）非密度制约因素，其影响程度与种群密度无关，如温度、降水、风等气候因素，污染、环境的pH等环境因素 单元框架清单 学科网（北京）股份有限公司 $