2027届高三生物人教版一轮复习课件：第27讲种群

第27讲 种群及其动态 课标内容 (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。 (4)实验：培养液中酵母菌种群数量的变化。 27.种群及其动态 一.种群的数量特征及相互关系 一.种群的数量特征及相互关系 ①_________是种群最基本的数量特征。 ②直接决定种群密度的因素是_______________、_______________。 ③年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成通过影响种群的__________， 从而_____种群数量变化趋势，性别比例能够影响种群的_______间接影响种群密度。 种群密度 出生率和死亡率 迁入率和迁出率 出生率和 死亡率 预测 出生率 出生率 死亡率 迁入率 迁出率 年龄结构 性别比例 概念回顾： 1.种群 2.种群密度 3.出生率（四率） 4.年龄结构 5.性别比例 1．种群的概念 在一定的自然区域内， 生物的 个体。 ①同一物种因分布区域不同可形成多个种群，但一个种群 内的所有个体一定属于同一物种。 ②满足3个条件——自然区域、同一物种、全部个体才构成 种群。例如，一个池塘中全部的鱼不符合“同一物种” 这个条件；一个女子学校中全部的师生不符合“自然” 这一条件；因此，都不是种群。 ③种群是物种存在的具体形式。种群是物种的繁殖单位。 种群是物种的进化单位。种群是群落的构成单位。 同种 全部 27.种群及其动态 一.种群的数量特征及相互关系 思考： 1.利用性引诱剂诱杀害虫会降低害虫的种群密度，原理是怎样的？ 2.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，他得出此结论的依据最可能是什么？ 3.有人认为年龄组成为衰退型的种群，种群数量在近期一定减少，你认为呢？请说明理由。 4.影响出生率与种群增长的重要原因是什么？若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比越接近？时，则出生率越高 27.种群及其动态 一.种群的数量特征及相互关系 性引诱剂诱杀害虫会导致害虫的性别比例失调，从而降低出生率，降低种群密度 蝗虫的年龄组成为增长型：幼年个体多、老年个体少 繁殖能力 1：1 稳定型中的各年龄段个体比例适中； 衰退型中的幼年个体少、老年个体多。 增长型 稳定型 衰退型 原因是出生率和死亡率不完全取决于年龄组成，还受食物、天敌、气候等多种因素影响，且种群数量还受迁入率和迁出率的影响 27.种群及其动态 一.种群的数量特征及相互关系 二.种群密度的调查方法 二.种群密度/数量的调查方法 调查方法 适用范围 实例 估算法 逐个计数法 样方法 标记重捕法 抽样调查法 滤膜法 分布范围小,个体较大 植物, 昆虫卵 活动范围小,活动能力弱的动物 活动范围大,活动能力强的动物 液体，数量相对较多的微生物 液体，数量极少的微生物 校园银杏树 跳蝻、蚜虫 池塘中鲫鱼 酵母菌的数量 水中大肠杆菌 的数量 黑光灯诱捕法：对于有趋光性的昆虫，还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查种群密度。 取样器取样法：对于土壤中小动物可以用取样器取样法进行采集、调查 该法主要用于土壤中小动物丰富度的研究，其生物身体微小，活动能力较强。 其他方法 计算机 东北虎 粪便 声音 27.种群及其动态 一.种群的数量特征及相互关系 二.种群密度的调查方法 考向1　结合种群的数量特征及其相互关系，考查科学思维 1.麻雀是中国最常见、分布最广的鸟类，属于留鸟，不进行季节性迁徙。某地区的麻雀有家麻雀、树麻雀、黑顶麻雀、山麻雀等不同物种。下列相关叙述正确的是(　　) A.该地区所有的麻雀属于一个种群 B.利用标记重捕法可精确计算出家麻雀的种群密度 C.季节变化不影响黑顶麻雀的种群密度 D.山麻雀在觅食区集群分布不是种群的数量特征 D 考向2　围绕种群密度的调查方法，考查实践能力 2.为了研究和保护我国东北地区某自然保护区内的野生哺乳动物资源，研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术获得了该保护区内某些野生哺乳动物资源的相应数据，为生态学研究提供了相关依据。下列叙述错误的是(　　) A.通过对数据的分析和处理，可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种丰富度 B.与标记重捕法相比，采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小 C.采用红外触发相机拍摄技术可调查生活在该自然保护区内东北豹的种群密度 D.该技术能调查保护区内东北豹种群中成年个体数量，不能调查幼年个体数量 D 27.种群及其动态 一.种群的数量特征及相互关系 二.种群密度的调查方法 1. 样方法 计算 调查 取样 计数 思考： 1.为什么选用双子叶草本而不是单子叶草本作调查？ 2.样方法的取样原则？ 3.随机取样的原因？取样方法有哪些，由什么决定？ 4.调查个体数量较少，用样方法如何使取值更准确？ 5.计数原则如何？ 单子叶草本植物一般是丛生或蔓生的，个体数目不易于辨别 随机取样，样方面积适宜，样方数量不宜太少 排除调查人员的主观判断，避免产生偏差 增加样方的面积，增多样方的数量 样方内个体全部计数，边界上的个体只计相邻两边及其2个顶角上的 27.种群及其动态 一.种群的数量特征及相互关系 二.种群密度的调查方法 如果采用样方法调查某地区（甲地）蒲公英的种群密度，下列做法中正确的是 ( ) A.计数甲地内蒲公英的总数，再除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度 B.计数所有样方内蒲公英总数，除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度 C.计算出每个样方中蒲公英的密度，求出所有样方蒲公英密度的平均值，作为甲地蒲公英的种群密度 D.求出所有样方蒲公英的总数，除以所有样方的面积之和，再乘以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度 C 27.种群及其动态 一.种群的数量特征及相互关系 二.种群密度的调查方法 2. 标记重捕法 计算 调查 捕获并标记 重捕并计数 思考： 1.标记重捕法的注意事项？ 2.计算公式？ 3.对带标量进行误差分析？ 调查期间无迁入和迁出，出生和死亡 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 带标量偏小，会导致估计总量偏大：如标记物脱落，易被天敌发现， 稀少处捕获 带标量偏大，会导致估计总量偏小：标记物刚放回未充分融入就再捕， 密集处捕获 某兴趣小组成员在草原上调查田鼠的生存状况，回答下列问题： (l)调查动物的种群密度，常用的调查方法是标记重捕法。某次调查时，在3 km2的区域内共捕获了60只田鼠，做好标记后重新放回到草原上，一周后再次捕获了60只，其中发现带有标记的只有4只，则该区域内田鼠的种群密度为____。 (2)标记重捕法常用于调查_____________________的动物的种群密度。 (3)调查过程中，如果标记物容易脱落，则用标记重捕法得到的数据会______；如果动物被捕获并标记后难以被再次捕获，则利用标记重捕法计算出的种群密度与实际种群密度相比可能____;误将部分未标记个体统计为标记个体，则计算出的种群密度与实际种群密度相比会______。将标记个体放回后,该种群发生了瘟疫死了不少的个体,导致估算值与实际值相比 ________;重捕时方法不当造成己捕获的标记个体死亡，会导致估算数值与实际数值相比会______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 300只/km2 活动能力强、活动范围广 偏大 偏大 偏小 不变 不变 种群数量的变化及影响因素 27.种群及其动态 一.种群的数量特征及相互关系 二.种群密度的调查方法 三.种群数量的变化及应 用 1.种群数量变化的研究方法 (1)研究方法：建构_____模型。 (2)一般步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的_____→根据实验数据，用适当的_________对事物的性质进行表达→通过进一步实验或观察等，对模型进行____________。 数学 假设 数学形式 检验或修正 2.种群数量的“J”型增长 (1)形成原因： (2)数学模型 (3)曲线特点： (4)曲线影响的主要因素： (5)画出增长速率、增长率图。分析增长率与λ的关系 27.种群及其动态 一.种群的数量特征及相互关系 二.种群密度的调查方法 三.种群数量的变化及应 用 食物和空间 Nt＝N0λt N0：_________________ t：时间 Nt：t年后该种群的数量 λ：该种群数量是一年前种群数量的_____ 该种群的起始数量 倍数 倍数 种群的数量以一定的_____连续增长，无K值。 繁殖能力，引入的起始数量 ___________条件充裕、气候适宜、没有敌害。 27.种群及其动态 一.种群的数量特征及相互关系 二.种群密度的调查方法 三.种群数量的变化及应 用 (1)λ＞1时，种群数量增大，如图中AB段(不包括B点)。 (2)λ＝1时，种群数量保持稳定，如图中B、D点。 (3)λ＜1时，种群数量减小，如图中BD段(不包括B、D点)。 2.“J”型增长中λ和增长率的关系 种群“J”型增长的数学方程式模型：Nt＝N0λt，λ为某时段结束时种群数量为前一年种群数量的倍数，而非增长率，增长率＝(λ－1)×100%。如图： A.图2中曲线X可表示图1中前5年种群数量的增长情况 B.图1中第10年种群数量对应图2中曲线Y上的C点 C.图2中B点时种群增长速率最大 D.图1中第15年种群数量最少 图1表示某种群数量变化的相关曲线图，图2是在理想环境和自然条件下的种群数量增长曲线。下列有关叙述错误的是 √ 接着曲线Y画出10年 后的相关曲线 27.种群及其动态 一.种群的数量特征及相互关系 二.种群密度的调查方法 三.种群数量的变化及应 用 3.种群数量的“S”型增长 (1)形成原因： (2)曲线特点 (3)曲线的主要影响因素 (4)增长速率、增长率图 一定时间内，种群数量增长，种群数量达到K/2时，增长速率最大有K值，种群数量达到___________后，将停止增长趋于稳定 环境容纳量 接入量；生物的繁殖能力 27.种群及其动态 一.种群的数量特征及相互关系 二.种群密度的调查方法 三.种群数量的变化及应 用 曲线的应用 B点： C点： E点： 防治害虫应尽早进行，将种群数量控制在加速期(B点)之前,严防种群增长进入加速期 当资源利用后种群数量处在K/2时，增长速率最快， 能在最短时间恢复种群数量最大值 有害生物：限制生存条件，降低环境容纳量， 如封存粮食、硬化地面以限制鼠的种群数量有益生物：改善生存条件，尽量提升K值， 如建立自然保护区 思考： 1.什么是环境容纳量？K值是种群的最大数量值吗？ 2.K值大小的改变受什么因素的影响？ 3.封闭环境中，K值变化，种内斗争，生物种群数量的变化分析 一定环境条件所能维持的种群最大数量。不一定 只受环境影响 封闭环境中，无外源物质 和能量 的补充，种群数量达到最大值后， 随资源的减少 和有毒代谢废物 的积累，最终K值不断降低，种群量减少甚至消亡。 科学家曾针对某地区做过一项实验，将大量的鸭子引入农田捕食水稻蝗虫，结果仅需2000只鸭子就能对266.8公顷(1公顷=10000m2)田地里的蝗虫进行有效制．为研究蝗虫种群数量的变化规律，实验中还建立了如图所示的甲、乙两个模型．下列有关说法正确的是( ) A．甲图模型属于物理模型，曲线变化反映了鸭和蝗虫之间存在正反馈调节机制 B．乙图AB时间段，若蝗虫每天增加3%，并呈”J”型曲线增长，最初有No只，则t天后蝗虫的种群数量为Nox0.03t只 C．该地区蝗虫种群数量的K值为N2 D．利用昆虫信息素诱捕蝗虫防治蝗灾，属于化学防治方法 C 27.种群及其动态 一.种群的数量特征及相互关系 二.种群密度的调查方法 三.种群数量的变化及应 用 4.种群数量的波动 (1)大多数生物的种群数量总是在______中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现__________。 (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______。 (3)当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等而____________。 波动 种群爆发 下降 衰退、消亡 5.影响种群数量变化的因素 密度制约因素：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； 非密度制约因素：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。 (1)欧亚蔊菜入侵人工草坪初期，种群增长曲线呈“S”形。 提示　入侵初期，由于环境条件类似于理想条件，种群增长曲线呈“J”形。 (2)种群数量达到K/2时，是防治福寿螺的最佳时期。 提示　K/2时种群的增长速率最大，防治福寿螺应该在种群数量达到K/2之前进行。 (3)增加大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量。 (4)影响K值的主要因素是小型鼠的出生率、死亡率、迁入率和迁出率。 提示　K值大小取决于食物、天敌和空间等环境条件。 (5)某实验水域中定期投入适量的饲料，饲料是影响某种水生动物种群数量变化的非密度制约因素。 提示　饲料作为食物，对种群数量的影响是与种群密度相关的，种群密度越大，受食物短缺的影响就越大，因此饲料是影响该种群数量变化的密度制约因素。 (6)同一群落各种群的环境容纳量是相同的。 提示　由于适应性的不同等原因，同一群落中不同生物种群的环境容纳量一般不同。 × × √ × × × 27.种群及其动态 一.种群的数量特征及相互关系 二.种群密度的调查方法 三.种群数量的变化及应 用 四.探究培养液中酵母菌种群数量的变化 1.实验原理 J S 抽样检测法 2.实验流程 液体 无菌 均匀 7 曲线 1.先振荡后吸取2.先盖片后滴液3.先沉降后计数 27.种群及其动态 一.种群的数量特征及相互关系 二.种群密度的调查方法 三.种群数量的变化及应 用 四.探究培养液中酵母菌种群数量的变化 思考： 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的原因？ 2.该实验是否需要单独设置对照？需要重复整个实验吗，遵循重复原则吗？ 3.一个小方格内酵母菌过多，难以数清，该如何处理？ 4.计数方法名称？计数偏大的原因？如何使其准确？ 使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差 不需要，形成自身对照 不需要，计数时可以多做几张装片计数 稀释培养液重新计数 显微镜直接计数法：血细胞计数板计数 死菌也计数 染色排除法，如台盼蓝，染色蓝的不计入 每天计数酵母菌数量的时间要固定 27.种群及其动态 一.种群的数量特征及相互关系 二.种群密度的调查方法 三.种群数量的变化及应 用 四.探究培养液中酵母菌种群数量的变化 3.血细胞计数板及相关计算 每个大方格的面积为1 mm2，加盖玻片后的深度为0.1 mm。每个大方格的容积为0.1 mm3 16×25型 25×16型 计算公式 ①在计数时，先统计5个中方格中的总菌数，求得每个中方格的平均值再乘以25，就得出一个大方格中的总菌数，然后再换算成1 mL菌液中的总菌数。 ②设5个中方格中总菌数为a，菌液稀释倍数为b，则0.1 mm3菌液中的总菌数为(a/5)×25×b。已知1 mL＝1 cm3＝1 000 mm3，1 mL菌液的总菌数＝(a/5)×25× 10 000×b＝50 000a·b。 27.种群及其动态 一.种群的数量特征及相互关系 二.种群密度的调查方法 三.种群数量的变化及应 用 四.探究培养液中酵母菌种群数量的变化 样液稀释100倍,采用血球计数板规格为1mm×1mm×0.1mm计数，观察到的计数室细胞分布见图 则培养液中藻细胞的密度是＿＿＿＿＿个/mL。 1×108 4.现象及其分析 (1)一段时间内，酵母菌的增长符合哪种模型？ 提示　符合“S”型曲线增长。 (2)de段曲线下降的原因可能有哪些？ 提示　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)试着在下面坐标系中画 出该酵母菌的增长速率的曲线。 27.种群及其动态 一.种群的数量特征及相互关系 二.种群密度的调查方法 三.种群数量的变化及应 用 四.探究培养液中酵母菌种群数量的变化 $