2026届高三生物一轮复习课件第43讲 种群及其动态

2026 第43讲 种群及其动态 选必二 第十一单元 生物与环境 课标要求 1.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 2.尝试建立数学模型解释种群的数量变动 3.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 目录 PART 01 种群的 数量特征 PART 02 种群数量的变化及影响因素 PART 03 真题精练 PART 04 培养液中酵母菌种群数量的变化 种群的数量特征 01 4 一、种群 1、概念： 种群是在一定的自然区域内，同种生物的全部个体 2、特征 种群是生物繁殖的基本单位，也是生物进化的基本单位 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 空间特征 数量特征 随机分布、均匀分布、成群分布（最常见） （最基本的数量特征） 遗传特征 每个种群都有一个基因库，以区别于其它物种 种群的数量特征 考点一 1、含义：种群在单位面积或单位体积中的个体数 二、种群密度 2、计算方式 种群密度 = 种群的个体数量 / 空间大小（面积或体积） 可用于濒危动物保护、农田杂草状况调查、渔业上捕捞强度的确定、农林害虫的监测和预报等 3、意义 种群的数量特征 考点一 逐个计数法 估算法 适用 范围 分布范围较小、个体较大的种群 黑光灯诱捕法 样方法 标记重捕法 适用范围 有趋光性的昆虫 适用 范围 植物、昆虫卵和活动能力弱、活动范围小的动物，如蚜虫、跳蝻、瓢虫 适用 范围 活动能力强、活动范围大的动物 其他方法：航拍法、红外触发相机、粪便DNA分析、标记声音等 --最准确 抽样检测法 适用 范围 酵母菌等微生物 取样器取样法 适用 范围 土壤小动物 三、调查种群密度的方法 种群的数量特征 考点一 1、样方法 ①适用范围: ②取样关键: 适用于植物、昆虫卵、活动范围小和活动能力弱的动物 一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物，而选择个体数目容易辨别的双子叶草本植物 随机取样 使通过样方法统计的结果(估算值)能更接近真实的情况，不受主观因素的影响 蚜虫 跳蝻 （蝗虫的幼虫） ①适用范围: 适用于植物、昆虫卵、活动范围小和活动能力弱的动物 三、调查种群密度的方法 种群的数量特征 考点一 1、样方法 ③常用取样方法: 五点取样法和等距取样法 a.样方大小依据调查对象大小、数量而定，如： 草本1m2，灌木16m2，乔木100m2 b.样方数量依据总面积而定，与被调查地段的总面积呈正相关 上述调查过程选取5个样方是合适的， 样方数太少，偶然误差大；当样方数量从5个增加到10个，种群密度的调查结果并没有明显差异，但工作量加大 。 统计的样方数 前3个 前4个 前5个 前6个 前7个 前8个 前9个 前10个 平均值（株/m2） 25 22 20.4 19.8 20.3 19.9 20.2 20 样方 样方1 样方2 样方3 样方4 样方5 样方6 样方7 样方8 样方9 样方10 记录值（株/m2） 26 22 27 13 14 17 23 17 23 18 种群的数量特征 考点一 1、样方法 ④调查步骤： 随机取样→计数→求平均值　 ⑤计数原则 样方内的个体全部计数， 边界线上的个体只计数___________________________的 (“计上不计下，计左不计右”) 样方相邻两边及其顶点上 8+3 7+2 种群的数量特征 考点一 （2025，广西）线柱兰是华南地区草坪中常见的兰科植物，花朵小巧精美。兴趣小组分别采用逐个计数法和样方法，对校园草坪中的线柱兰种群数量进行调查。下列说法正确的是（　　） A．样方数量会影响样方法的调查结果 B．这两种调查方法得到的结果通常相等 C．运用样方法调查时，样方内均需有线柱兰 D．若线柱兰个体数量较少，可缩小样方面积 A 若调查对象数量相对较少，应适当扩大样方面积或增加样方数量，以提高调查的准确性 真题精炼 三、调查种群密度的方法 2、标记重捕法 ①概念：在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估算种群密度。 ②适用范围：活动能力强，活动范围大的动物 ③密度估算公式: 个体总数（N）= 首捕标记数（M）×重捕个体数（n） 重捕中标记个体数（m） 公式适用条件‌：调查期间无出生、死亡、迁入、迁出；标记不脱落、不影响行为；均匀混合，随机捕获 种群的数量特征 考点一 在利用标重捕法调查过程中，下列各情况可能会带来的误差： ①标记物意外脱落 ②被标记个体变得狡猾，不易被再次捕捉 ③标记物的存在导致被标记个体易于被天敌捕食 ④标记物影响被标记个体的活动，使其被人再次捕获的机会增大 ⑤被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获，且在被标记个体密集处被捕获 ⑥由于病毒感染导致种群中一定数量个体死亡，其中部分标记动物也随机死亡 以上________________估算值将偏大， ______________估算值将偏小。 ①②③ ④⑤ m M n = N ⑥估算值理论上将基本不变 种群的数量特征 考点一 （2025.山东）根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中捕获了1000条鱼售卖，第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布，则该鱼塘中鱼的初始数量约为（ ） A．2×104条 B．4×104条 C．6×104条 D．8×104条 A 1000 950 N-1000 = N 真题精炼 （2021.山东）调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时，第一次捕获并标记 39 只鼠，第二次捕获 34 只鼠，其中有标记的鼠 15 只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态，若探测到第一次标记的鼠在重捕前有 5 只由于竞争、天敌等自然因素死亡，但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定，则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于（ ）（结果取整数） A．66 只/公顷 B．77 只/公顷 C．83 只/公顷 D．88 只/公顷 有死亡 有出生 有迁出 有迁入 标记个体减少 → 重捕中标记比例偏低 → 高估种群数量 新个体无标记 → 稀释标记比例 → 高估种群数量 标记个体离开调查区域 → 重捕率下降 → 高估种群数量 新个体进入 → 稀释标记比例 → 高估种群数量 m （M-D） n = N B 真题精炼 三、调查种群密度的方法 3、黑光灯诱捕法 ①适用范围：具有趋光性（特定波长的紫外光）的昆虫，如蛾类、蚊子、蝗虫、棉铃虫等 ②作用 即可用于调查趋光性昆虫的物种丰富度，也可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度，计算方法如下： 在固定区域放置适宜数量的黑光灯，于成虫活跃期（通常为夜间）连续多日开启，每日统计捕获到的该昆虫的数量，记为y，该种群的个体数随着捕获次数的增加而逐渐减少，但捕获的总累积数在逐次增加，记为x，得到如图所示的曲线。延伸曲线与横轴相交，交点对应的横坐标值即为该种群的估算总数。 种群的数量特征 考点一 （2025，齐齐哈尔模拟）对于有趋光性的昆虫，可以用黑光灯诱捕法来估算他们的种群密度。即利用夜间昆虫对紫外线的敏感性，吸引捕捉蛾类和蚊类等昆虫，并利用每次捕捉的数量与剩余种群数量成比例的原理来估算种群密度，下列关于黑光灯诱捕法的描述正确的是（　　） A．利用该方法捕捉到的昆虫，捕捉后应将昆虫释放回原环境 B．该方法测量昆虫的数量应在长时间内间隔相同天数测量 C．该方法如果采用多灯布局，则需要避免区域重叠重复计算 D．利用该方法进行估算时假设飞虫的分布环境应是不断变化的 C 黑光灯诱捕法通常采用‌致死性装置‌进行捕杀，目的是防止已捕获个体再次被捕影响数据准确性。 该方法的有效性依赖于‌环境相对稳定‌的假设。理想条件下，调查期间应无显著的迁入、迁出、出生、死亡，且所有个体被捕概率相等。若间隔时间过长、环境频繁变化，都将影响调查结果。 真题精炼 （2025，南京模拟）利用声音调查长臂猿种群密度的方法类似于标记重捕法，先连续两年搜集长臂猿声音信息，再套用计算公式(X·Y)/(Z·S)，其中X为第一年通过声音信息搜集到的所有长臂猿的数量，S为调查的面积。下列叙述正确的是 （　　） A．Y应为第二年通过声音信息搜集到的所有长臂猿的数量 B．Z应为第二年搜集的声音信息中与第一年不同的长臂猿数量 C．为避免个体分布不均匀对结果的影响，S越小越好 D．利用声音调查种群密度的方法可得到精确的种群密度 A 鸟类鸣叫有显著的个体内稳定性和个体间差异性的特点，因此通过鸣叫声音来识别鸟类，是一种非损伤、低干扰的统记方法。 真题精炼 种群 密度 死亡率 出生率 年龄结构 性别比例 迁入率 迁出率 决定 决定 决定 决定 预测 影响 影响 影响 四、种群的其它数量特征 种群的数量特征 考点一 1、 是决定种群大小和种群密度的直接因素。 2、年龄结构可通过影响 间接影响种群密度，但年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期不一定能保持稳定，原因是： 。 3、城市人口剧增的主要原因是是 造成的。 4、中国人口增长的主要原因是 造成的。 5、我国全面放开“三孩”政策的目的是调整 ，解决人口老龄化问题。 6、利用性引诱剂诱捕雄蛾——通过改变 来降低 。 7、将性引诱剂释放到大田里，干扰雌雄蛾正常交尾： 。 迁入率>迁出率 年龄结构 性别比例 出生率 出生率、死亡率、迁入率、迁出率 出生率和死亡率 出生率＞死亡率 降低出生率 出生率和死亡率不完全决定于年龄结构，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。 种群的数量特征 考点一 存活曲线为生态学依照物种的个体从幼年到老年所能存活的比率，所做出的统计曲线。以存活数量的对数值为纵坐标，以年龄为横坐标作图，把种群的死亡—存活情况绘成一条曲线，这条曲线即存活曲线。 存活曲线 I型(凸型):大多数个体都能活到平均生理年龄，但达到这一年龄后，短期内几乎全部死亡，如人类和一些大型哺乳动物等。 Ⅱ型(对角线型):种群各年龄期的死亡率基本相同，如水螅、一些鸟类和小型哺乳动物。 Ⅲ型(凹型):生命早期有极高的死亡率，一旦活到某一年龄，死亡率就变得很低而且稳定，如牡蛎、树蛙等。 拓展延伸 02 种群数量的变化及影响因素 22 一、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 考点二 种群数量的变化及影响因素 二、种群数量变化的类型 增长 波动 下降 自然界中，大多数生物的种群数量总是在波动中 1、当种群长期处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降 2、当一个种群数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等而灭绝 季节性波动 年间波动 考点二 种群数量的变化及影响因素 三、种群数量的增长 ——“J”形曲线和“S”形曲线 ①前提条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等 ②数学模型： Nt＝N0λt (N0 为该种群的起始数量，t 为时间，Nt 为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曲线特点：种群数量以一定的倍数连续增长，没有K值 ①前提条件：资源和空间有限、受其他生物的制约等 ②曲线特点：种群数量达到环境容纳量（K 值）后，将停止增长 考点二 种群数量的变化及影响因素 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 种群的数量特征 考点一 增长率 增长速率 J 形 曲线 S 形 曲线 增长率＝λ-1 密度制约系数：1—N/K 种群的数量特征 考点一 1、“λ”与种群数量变化的关系 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： 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 考点二 种群数量的变化及影响因素 2、K值的表示方法及K值的变化 ①K值的四种表示方法 ②K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。 K值≠种群的最大数量 考点二 种群数量的变化及影响因素 3、“S”形曲线中K值与K/2的分析和应用 →保护有益资源 →防治有害生物 草原最大载畜量不超过K值 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 减小环境阻力→增大K值 增大环境阻力→降低K值 K值 K/2值 →合理确定载畜量 考点二 种群数量的变化及影响因素 四、影响种群数量变化的因素 非生物因素 生物因素 类型：光照、温度、水等 特点：非生物因素的影响是综合性的 种内关系：种内竞争 种间关系：种间竞争、捕食、寄生等 密度制 约因素 非密度 制约因素 概念：对种群数量的影响作用随种群密度的大小而变化的因素 例如：食物、传染病、种内竞争、种间关系(天敌)等生物因素 概念：对种群数量的影响作用与种群密度的大小无关的因素 例如：气候(雨水、干旱、降雪、气温)、自然灾害(地震、火灾)等因素 【思考】生物因素都是密度制约因素，非生物因素都是非密度制约因素( ) × 考点二 种群数量的变化及影响因素 （2026，浙江）扬子鳄是我国一级保护野生动物，主要分布在皖、浙相邻地区的湿地与浅水区。扬子鳄有穴居、懒散等习性，以鱼、蛙等为食；其性别决定取决于鳄蛋孵化时的温度。目前，扬子鳄野生种群密度仍然偏低。下列措施及其预期效果，对稳定和增大扬子鳄野生种群密度，没有实质作用的是（　　） A．在分布区内禁止垂钓和捕捞，以丰富扬子鳄的食物资源 B．将各地的扬子鳄交互放养，以提高其适应不同环境的能力 C．将分布区打造成与水为邻、水草丰茂的环境，以利于其便捷取食、休憩 D．依分布区地形挖凿一些不同温度的洞穴，以利于其调节后代的性别比例 B 交互放养属于人工干预下的个体迁移，并未改善栖息地质量、扩大生存空间或提升繁殖条件，因此‌对稳定和增大野生种群密度没有实质作用‌；另外跨区域放养可能导致扬子鳄对新环境应激、增加死亡风险。 真题精炼 （2025.贵州）红酸汤是贵州传统特色发酵食品。研究人员利用乳杆菌、双歧杆菌和假丝酵母菌共同接种发酵，以优化生产工艺。下图为发酵120h内三种微生物种群数量变化情况。下列叙述正确的是（　　） A．发酵48h时，双歧杆菌和乳杆菌的环境容纳量相同 B．发酵48h后，乳杆菌的竞争力强于双歧杆菌和假丝酵母菌 C．发酵48h时，假丝酵母菌种群数量的增长速率达到最大 D．发酵48h后，pH下降不影响乳杆菌种群数量的增加 B 真题精炼 03 培养液中酵母菌种群数量的变化 34 1、用液体培养基培养酵母菌，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、在理想的环境中，酵母菌种群呈“J”形增长；自然界中资源和空间总是有限的，酵母菌种群呈“S”形增长。 3、用抽样检测法调查酵母菌种群数量，计数时常用显微计数法。 一、实验原理 考点三 培养液中酵母菌种群数量的变化 二、实验流程 ①酵母菌培养 液体培养基，无菌条件 类型、条件 ②抽样检测 振荡培养，使酵母菌均匀分布在培养液中； 每天定时采用抽样检测方法抽取1ML酵母菌培养液 目的 ③观察并计数 目的 将酵母菌培养液滴于计数板上盖玻片边缘，让培养液自行渗入计数室，多余培养液用滤纸吸去。待酵母菌全部沉降 到计数室底部，在显微镜下计数酵母菌数量。 ④重复以上步骤，连续观察7天(每天计数酵母菌数量的时间要固定)，统计数目，并将所得数据用曲线图表示，总结变化规律 考点三 培养液中酵母菌种群数量的变化 血细胞计数板 拓展延伸 血细胞计数板 16个中方格×25个小方格 25个中方格×16个小方格 每个计数室（大方格）共有400小格，总容积为0.1mm3(10-4 mL) 拓展延伸 血细胞计数板 稀释 实验注意事项及分析 (1)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。 (2)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。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数，以每个小方格内含有4～5个酵母菌细胞为宜。 (3)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成自身对照；需要做重复实验，目的是尽量减小误差，应对每个样品计数三次，取其平均值。 (4)每天计数酵母菌数量的时间要固定。 拓展延伸 计算方法: ①16×25型的计数板: 1 mL培养液中细胞个数＝ (4个中方格的酵母菌总数量 /4)×16×104 ×稀释倍数 ②25×16型的计数板 1 mL培养液中细胞个数＝ (5个中方格的酵母菌总数量 /5)×25×104 ×稀释倍数 1 mL培养液中细胞个数＝ (所数小方格的细胞总数 / 所数的小方格数)×400×104 ×稀释倍数 血细胞计数板 拓展延伸 在一定容积的液体培养基中，酵母菌种群数量前期表现为“S”形增长，后期表现为逐渐下降。 曲线下降的原因可能有: 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 三、实验结果及结论 考点三 培养液中酵母菌种群数量的变化 四、影响实验结果的误差分析及改进办法 1/2 种群的数量特征 考点一 $