内容正文:
种群及其动态
第1课
第15页
[选择性必修2 P4“正文”拓展]如图为某同学建构的种群各数量特征之间关系的模型图。
注:“+”表示促进或增加,“-”表示抑制或减少。
一、 种群的数量特征
第16页
请思考:
(1)图中①②③④⑤⑥分别代表种群的哪种数量特征?
提示 ①代表死亡率,②代表出生率,③代表迁出率,④代表迁入率,⑤代表年龄结构,⑥代表性别比例。
(2)若某种群的特征⑤为稳定型,那么该种群数量在近期一定能保持稳定吗?为什么?
提示 不一定。因为出生率和死亡率不完全取决于年龄结构,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。
第17页
(3)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体会降低害虫的种群密度,其原理是什么?
提示 性引诱剂诱杀害虫的雄性个体会导致害虫的性别比例失调,从而降低出生率,导致种群密度明显降低。
(4)春运期间,影响北京、广州等大城市人口数量变化的主要因素是什么(用图中数字表示)?
提示 ③④。
2.种群密度的调查方法
一、 种群的数量特征
种群密度的
调查方法
逐个计数法
估算法
(适用于分布范围较大,
难以逐个计数的种群)
(适用于分布范围较小,个体较大的种群)
①样方法
②标记重捕法
③黑光灯诱捕法
④抽样检测法
(适用于植物或活动能力弱、活动范围小的动物,如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等)
适用于活动能力强、活动范围大的动物,如鸟类、哺乳类等
(适用于有趋光性的昆虫)
(适用于酵母菌等微生物)
[易错提醒] 调查种群数量的其他方法:用红外触发相机拍摄照片和视频;根据动物的粪便特征计数;通过动物的声音特征进行计数。
3.种群密度的调查方法
一、 种群的数量特征
(1)样方法:
确定调查对象
选择容易辨别个体数目的 叶草本植物,不选丛生或蔓生,难以辨认”的 叶草本植物
双子
单子
取样
取样原则:__________。
随机取样
常用取样方法
五点取样法
等距取样法
适用于方形样方
适用于长条形样方
计数
3.种群密度的调查方法
一、 种群的数量特征
(1)样方法:
计数
应“计上不计下,计左不计右” ,即只计数相邻两边及夹角上的个体。
计算
某植物种群密度=______________________________。
各个样方种群密度的平均值
种群数量
首捕标记数
重捕总数
重捕中标记数
=
公式:
捕获
标记
放回
重捕
步骤:
(2)标记重捕法:
3.种群密度的调查方法
一、 种群的数量特征
误差分析
若被标记个体易被天敌捕食,则估算值偏___;
若被标记个体的标志脱落,则估算值偏___;
若因个体间相互接触,未被标记的个体也沾上了标记颜料,则估算值偏____;
大
大
小
(2)标记重捕法:
3.种群密度的调查方法
一、 种群的数量特征
种群数量
首捕标记数
重捕总数
重捕中标记数
=
大
误差分析
(2)标记重捕法:
3.种群密度的调查方法
一、 种群的数量特征
种群数量
首捕标记数
重捕总数
重捕中标记数
=
第18页
结合种群的数量特征,考查科学思维
1.(2025·绍兴模拟)朱鹮有着“东方宝石”的美誉,1981年全球仅陕西洋县存活7只。朱鹮是一夫一妻制的鸟类,一旦配对,就会终身相伴。经过保护的朱鹮群体数量特征如图所示,下列叙述错误的是( )
第19页
A.适当提高雌性个体的比例,有利于朱鹮数量的增长
B.最初生活在洋县的7只朱鹮构成了一个种群
C.数量少是导致朱鹮性别比例偏离1∶1的原因之一
D.据图可知,预测该种群的数量将保持增长
√
第21页
2.(2025·安阳模拟)槭叶铁线莲常生于低山陡壁或土坡上,目前处于濒危状态,其花朵大而美丽,具有很高的观赏和科研价值。某同学在A、B两个区域调查了不同龄级的槭叶铁线莲植株数,结果如图。下列分析正确的是( )
A.A区域槭叶铁线莲的年龄结构接近增长型
B.B区域槭叶铁线莲的种群密度较A区域的高
C.A区域幼龄级槭叶铁线莲数量少,说明种群的出生率低
D.可根据槭叶铁线莲种群的年龄结构预测其种群密度变化
√
第23页
结合种群密度的调查,考查科学探究
3.微卫星DNA是分布于真核生物基因组中的简单重复序列,序列重复次数在个体间差异很大,而其两侧的序列在同一物种中具有高度相似性。动物粪便中含有少量脱落的肠道细胞,利用微卫星DNA标记可完成个体识别实现种群数量的统计。科学家在某分布区采集普氏原羚的粪便120份,检测其来自80只个体,一段时间后,再次收集到100份粪便,其中30份来自第一次中的20只个体,其余70份来自其他46只个体。下列说法错误的是( )
第24页
A.结合题中信息可估算出该分布区普氏原羚的种群数量约为264只
B.与标记重捕法相比,利用微卫星DNA标记调查种群数量不易惊扰到普氏原羚
C.为提高调查数据的准确性,调查期间分布区应没有普氏原羚的迁入和迁出
D.利用微卫星DNA分子两侧的序列在同一物种中且有高度相似性完成个体识别
√
第26页
4.(2025·承德模拟)种群密度是种群最基本的数量特征,在农林害虫的检测、濒危动物保护、渔业生产等实践活动中,都需要对种群密度进行调查研究。下列分析错误的是( )
A.调查农田某种杂草种群密度时,调查前应确定样方的多少、样方大小和取样方法
B.调查某湖泊鲤鱼种群密度时,第二次误用网眼比第一次稍大的渔网捕捞,估算值基本不受影响
C.可采用红外触发相机拍摄或粪便DNA检测法调查猛禽、猛兽和珍稀濒危动物的种群密度
D.可用黑光灯进行灯光诱捕来估算有趋光性昆虫的种群密度并预测其种群数量的变化趋势
√
大小渔网捕鱼问题误差分析
四种情况:1、小网+小网
2、小网+大网
3、大网+小网
4、大网+大网
1、小网+小网
种群数量
首捕标记数
重捕总数
重捕中标记数
=
估算的种群数量和实际值相同。
2、小网+大网
种群数量
首捕标记数
重捕总数
重捕中标记数
=
估算的种群数量和实际值相同。
3、大网+小网
种群数量
首捕标记数
重捕总数
重捕中标记数
=
估算的种群数量和实际值相同。
4、大网+大网
种群数量
首捕标记数
重捕总数
重捕中标记数
=
估算的种群数量比实际值小,因为没有捕捞小鱼。
两次捕捞只要有一次用了小网眼,不管另一次用的是大网还是小网,种群数量估算值和实际值都相同。
4.
种群数量的波动和下降
种群数量的变化
种群增长的“J”形曲线
种群增长的“S”形曲线
二、 种群数量的变化及影响因素
二、 种群数量的变化及影响因素
1.种群的“J”形增长和“S”形增长
(1)种群的“J”形增长:
①模型
种群数量
时间
②原因
食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等
③公式
N0 :为起始数量;
t:为时间;
Nt :表示t年后该种群的数量;
λ :表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。
Nt
=
【名师点拨】 增长率为单位时间内增长的数量/初始数量×100%;增长速率指单位时间内增长的数量。
种群数量
时间
增长速率
时间
增长率
时间
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(2)种群数量变化中“λ”值的分析
稳定
减小
二、 种群数量的变化及影响因素
又称__________,指一定的环境条件所能维持的____________。
(2)种群的“S”形增长
①模型
②K值
环境容纳量
种群最大数量
概念:
原因:
种内竞争
出生率
死亡率
出生率
死亡率
1.种群的“J”形增长和“S”形增长
K值与K/2的应用
K/2值
渔业捕捞后的种群数量要在K/2处
K/2前防治有害生物,严防达到K/2处
K值
减小环境阻力→增大K值→保护野生生物资源
增大环境阻力→降低K值→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
二、 种群数量的变化及影响因素
2.种群的“J”形增长和“S”形增长
①K值并不是种群数量的最大值:K值
是环境容纳量,即在保证环境不被破
坏的前提下所能容纳的最大值;种群
所达到的最大值会超过K值,但这个值存在的时间很短,因为环境会遭到破坏。
② K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;当环境条件改善时,K值会上升。
二、 种群数量的变化及影响因素
2.种群的“J”形增长和“S”形增长
K值不是一成不变的
“J”形增长 “S”形增长
K值
联系
比较种群的“J”形和“S”形增长,完成下表:
任务一
阴影表示环境阻力,两条曲线数量差表示被淘汰的个体数。
环境阻力
种群数量
1 2 3 4 5 6 7
400
时间/d
300
200
100
0
K值
无K值
有K值
二、 种群数量的变化及影响因素
3.种群数量变化的影响因素
生物因素:
外部的生物因素
内部的生物因素:
种间竞争
捕食
寄生
非生物因素:
阳光
温度
水等
种群数量
种内竞争
(1)密度制约因素:
①概念: 一般来说,_____________等___________对种群数量的作用强度与该种群密度是______的;
②举例: 同样是缺少食物,种群密度______,该种群受食物短缺的影响就_____;
(2)非密度制约因素:
①概念: ___________等_________以及___________等________,对种群的作用强度与种群密度_______;
②举例: 在遭遇寒流时, 有些昆虫种群不论其密度______,所有个体都会死亡。
食物和天敌
相关
越高
越大
气温和干旱
生物因素
气候因素
地震、火灾
自然灾害
无关
高低
二、 种群数量的变化及影响因素
3.种群数量变化的影响因素
第39页
[选择性必修2 P14~15“思考·讨论”拓展]研究人员在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫,然后每隔24 h统计一次大草履虫的数量,经过反复实验,结果如图所示。
提示 375/2。
请思考:
(1)在实验过程中,当种群数量为多少时种群增长速率最快(用分数表示)。
第40页
(2)若种群起始数量改为20,则K值会变大吗?为什么?
提示 不会。K值由环境资源量决定,与种群起始数量无关。
(3)改变培养温度会影响大草履虫的数量,这属于“非密度制约因素”还是“密度制约因素”?
提示 非密度制约因素。
第41页
围绕种群增长曲线,考查科学思维
1.(2024·重庆模拟)在非理想条件下,种群的数量呈“S”形增长,其数学模型为增长速率= ,公式中字母含义是N为某时期种群的数量,r为瞬时增长率,K为环境容纳量。下列叙述正确的是( )
√
A.建立数学模型的步骤有①提出合理假设,②观察研究对象,③建立数学模型,④对模型进行检验或修正
B.食物、天敌、气候等密度制约因素限制种群的数量,使其不能无限增大
C.某湖泊中,某种鱼可持续获得最大捕捞量时增长速率为rK/4
D.自然环境中,某种动物的种群数量不会超过K值
第43页
2. (2025·德州模拟)如图是种群增长的“J”形曲线和“S”形曲线以及在a点之后的变化曲线。下列说法正确的是( )
√
A.“J”形曲线的增长速率会受到种群数量变化的影响
B.图像反映出“S”形曲线的K值要低于“J”形曲线K值
C.Ⅱ可以代表过度放牧造成的草原中某种群数量的变化曲线
D.阴影面积表示因环境阻力导致“S”形曲线增长速率逐渐降低
第47页
结合影响种群数量变化的因素,考查科学思维
√
3.(2025·昆明模拟)如图表示某人工林中,林下几种草本植物的种群密度随林木郁闭度变化的调查数据。下列相关分析判断错误的是( )
A.林木郁闭度与草本植物的种群密度呈负相关
B.林木郁闭度较大时,调查一年蓬种群密度时的样方面积可适当扩大
C.郁闭度能反映林冠层遮蔽地面的程度,会影响林下植物受到的光照强度
D.在不超过生态系统自我调节能力的范围内,可对人工林进行适度采伐
第49页
4.(2025·衡阳模拟)某相对稳定的森林生态系统,甲、乙两种动物种群的死亡率和出生率随各自种群密度的变化而变化的情况如图所示。下列叙述错误的是( )
√
A.N1和N3分别是甲、乙种群的环境容纳量
B.N2时,密度制约因素对甲种群数量变化影响更大
C.甲、乙种群数量变化会受到温度、相对湿度、天敌等多种非密度制约因素的影响
D.甲种群一般是大型动物,与乙种群相比较其觅食生境的范围更宽广
三、 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
1.实验原理
抽样检测法
培养基种类:
检测方法:
液体培养基培养酵母菌
三、 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
2.实验过程
酵母菌培养:
振荡培养液:
取样观察并计算:
重复①②步骤:
液体培养基,无菌条件
目的是使酵母菌均匀分布于培养基中
①将含有酵母菌的培养液滴在血细胞计数板上盖玻片边缘,让培养液自行渗入,用滤纸吸去多余的培养液
②静置数分钟,待细胞全部沉降到计数室底部,将计数板放在在载物台中央,计数一个小方格内酵母菌数量
连续测定7天,绘制曲线图。
三、 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
(1)开始一段时间内,酵母菌的增长符合“________”形曲线增长模型。
(2)de段曲线下降的原因可能有________________________
。
S
营养物质随着消耗逐渐减少,有害产物逐渐积累,培养液的pH等理化性质发生改变等。
3.结果分析
2.血细胞计数板及相关计算
规格一:25×16型
A1
A2
A3
A4
A5
规格二:16×25型
A1
A3
A2
A4
酵母菌计数
16×25型
A1
A2
A4
A3
1mL样品中酵母菌数=
A1、A2、A3、A4分别为四个中方格中的酵母菌数。
抽样检测法估算试管中的酵母菌总数
酵母菌计数
1mL样品中酵母菌数=
A1、A2、A3、A4、A5分别为五个中方格中的酵母菌数。
抽样检测法估算试管中的酵母菌总数
酵母菌计数
A1
A2
A3
A4
A5
将样液稀释100倍,采用血细胞计数板(规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)计数,观察到的计数室中细胞分布见图3,则培养液中藻细胞的密度是___________个/ mL。
1×108
5
4
3
4
4
(2)显微镜计数时,对于压在小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。
(1)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前后自身对照
(4)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
(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
4.实验注意事项及分析
三、 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
(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。
第60页
围绕教材实验,考查科学探究
A.曲线a增长模型中种群的增长率受种群密度的影响
B.曲线a所示的种群数量增长快与营养物质丰富有关
C.曲线d所示条件下,酵母菌种群的增长速率逐渐增大
D.当酵母菌种群数量达到K值时,种群数量不再发生变化
1.(2025·潮州模拟)用一定量的培养液在适宜条件下培养酵母菌,其数量随时间变化的曲线如图,a表示每3 h换一次培养液的培养曲线,d表示不更换培养液的培养曲线。下列叙述正确的是( )
√
第62页
2.(2025·南京模拟)在探究“培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中,采用了如图1所示规格的血细胞计数板进行计数,连续培养一段时间后绘制培养液中酵母菌种群的数量变化曲线,结果如图2所示。在图2中a点时,将培养液稀释100倍,经过一系列操作,检测四角中方格的酵母菌数量分别为22、26、24、28个。下列叙述错误的是( )
第63页
A.培养液中酵母菌逐个计数非常困难,可采用抽样检测法进行统计
B.此培养液中酵母菌数量达到环境容纳量时的种群密度约为8×109个/mL
√
C.图2中a点时酵母菌种群增长速率最大,此时年龄结构为增长型
D.与血细胞计数板相比,细菌计数板可对体积较小的原核生物计数
第65页
借助拓展实验,考查科学思维
√
3.某生物兴趣小组将从葡萄皮上成功分离来的野生酵母菌分别接种于3个盛有等量同种液体培养基的锥形瓶中,并放置在摇床上培养,摇床转速分别为210
r/min、230 r/min、250 r/min。培养时间与酵母菌种群密度的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.摇床转速不同意味着培养液中氧气含量不同
B.从图中数据可以看出培养液氧气含量越高,酵母菌种群密度越大
C.培养8 h后,三个锥形瓶中的酵母菌数量均达到了环境容纳量
D.从葡萄皮上分离野生酵母菌可以用平板划线法获得
第67页
4.其他条件一致且适宜的情况下,用不同的培养方式培养酵母菌时,其种群数量的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.不同培养方式下,酵母菌种群的环境容纳量不同
B.d组作为对照组,其培养方式是一直不更换培养液
C.a组种群数量增长量快的原因之一是食物资源相对最丰富
D.培养中后期,d组种群数量不再上升的原因只是酒精的积累
√
贴近高考·重温真题
第70页
1.(2024·福建)朱鹮是国家一级保护鸟类。我国在朱鹮保护方面取得了重大成就,其数量从1981年的7只增加到现在的11 000多只。下列保护措施中,不能提高朱鹮环境容纳量的是( )
A.多种植朱鹮的筑巢树木
B.增加朱鹮觅食的湿地面积
C.扩大朱鹮自然保护区的范围
D.加强对受伤朱鹮个体的救护
√
第72页
2. (2024·贵州)酵母菌W是一种产果胶酶工程菌。为探究酵母菌W的果胶酶产量与甲醇浓度(Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ)的关系,将酵母菌W以相同的初始接种量接种到发酵罐,在适宜条件下培养,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
√
A.发酵罐中接种量越高,酵母菌W的K值越大
B.甲醇浓度为Ⅲ时,酵母菌W的果胶酶合成量最高
C.72 h前,三组实验中,甲醇浓度为Ⅱ时,产果胶酶速率最高
D.96 h后,是酵母菌W用于工业生产中收集果胶酶的最佳时期
第74页
3. (2024·新课标卷)用一定量的液体培养基培养某种细菌,活细菌数随时间的变化趋势如图所示,其中Ⅰ~Ⅳ表示细菌种群增长的4个时期。下列叙述错误的是 ( )
√
A.培养基中的细菌不能通过有丝分裂进行增殖
B.Ⅱ期细菌数量增长快,存在“J”形增长阶段
C.Ⅲ期细菌没有增殖和死亡,总数保持相对稳定
D.Ⅳ期细菌数量下降的主要原因有营养物质匮乏
第76页
4.(2024·浙江6月选考)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1 178尾野生黄鳝进行年龄及性别的鉴定,结果如表。
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
第77页
下列叙述正确的是( )
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
√
第79页
5.(多选)(2024·山东)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( )
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
√
√
第81页
6.(2024·福建)珍稀濒危植物留坝槭为落叶乔木。为制定针对性的保护方案,科研人员调查了某留坝槭天然种群,发现少量留坝槭个体散生在总面积约17 000 m2的落叶阔叶林中,受其他植物遮阴的影响,成树长势不佳,仅7株成树可正常开花结果,且种子存在败育率高、萌发率低等问题。该种群年龄结构和各年龄阶段的死亡率统计结果如图所示。
注:树龄用胸径表示,幼苗(胸径<2.5 cm);幼树(2.5 cm≤胸径<12.5 cm);成树(胸径≥12.5 cm)。
第82页
回答下列问题:
(1)为准确掌握该地留坝槭的种群数量,采用的调查方法是____________。
逐个计数法
(2)该地留坝槭面临的主要生存压力来自种间竞争而非种内竞争,依据是__________________________________________________________________________________________。
留坝槭种群密度小,种内竞争弱;受其他植物遮阴影响,在种间竞争中处于劣势
第84页
(3)据图分析,该留坝槭种群的年龄结构为________,但种群处于衰退状态。从种群数量特征的角度分析,该种群衰退的原因是__________________
。
增长型
种子少且萌发率低导致出生率低,幼树向成树过渡阶段的死亡率高
返 回
(4)为提高该地留坝槭的种群数量,可采取的措施是____________________________________________________________________ (答出2点)。
解析 (4)为提高该地留坝槭的种
群数量,可以采取的措施有适度采伐或修剪,减少其他植物对留坝槭的遮阴,改善其光照条件;对留坝槭的种子进行人工培育,提高种子的萌发率;人工培育留坝槭幼苗后移栽到该地;对成树进行保护,提高其开花结果率等。
人工培育留坝槭幼苗后移栽到该地;适度采伐或修剪对留坝槭遮阴的植物
感谢观看与聆听
THANKS
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