2020年高考生物一轮复习讲义:第30讲 种群的特征 种群数量的变化
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1、第 30 讲 种群的特征 种群数量的变化1种群的特征() 2.种群的数量变化() 3.实验:探究培养液中酵母菌数量的动态变化种群的特征及种群密度的调查1种群的特征(1)概念:指生活在一定的自然区域内,同种生物的全部个体 。(2)种群的数量特征及相互关系种群密度是种群最基本的数量特征。直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。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出生率和死亡率,从而预测种群数量变化趋势,性别比例能够影响种群的出生率间接影响种群密度。2种群的空间特征(1)含义:种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局。(2)类型 均 匀 分 布 型 : 如 稻
2、田 中 水 稻 的 空 间 分 布随 机 分 布 型 : 如 田 野 中 杂 草 的 空 间 分 布集 群 分 布 型 : 如 瓢 虫 的 空 间 分 布 )3种群密度的估算方法(1)“两看法”选择合适的种群密度调查方法(2)种群密度的调查方法项目 样方法 标志重捕法调查对象 植物或活动范围小、活动能力弱的动物 活动范围大、活动能力强的动 物调查程序 确定调查对象 确定调查对象选 取 样 方 五 点 取 样 法等 距 取 样 法 )计数计算种群密度取平均值捕获并标记数量为 N1重 捕 、 计 数 捕 获 数 N2标 记 数 N0)计算种群密度NN 1N2/N0(3)种群密度调查成功的关键点样方
3、法的关键点a计数原则:同种生物个体无论大小都要计数,若有正好在边界线上的,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则,即只计数相邻两边及顶角上的个体。如下图所示,应计数图中灰点个体。b常用取样法:常用五点取样法(如图 3)和等距取样法(如图 4)。标志重捕法的关键点a被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象。b标记物不能过于醒目。c不能影响被标记对象的正常生理活动。d标记物不易脱落,能维持一定时间。(必修 3 P62“学科交叉 与数学的联系”改编) 在对某种鼠的调查中,调查范围为 1公顷,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。(1)这个种群
4、中鼠的种群密度大约是_只/公顷。(2)若捕捉后该鼠不易再被捕捉,则估算的种群密度会_(填“偏高”或“偏低”),理由是_。答案:(1)88 (2) 偏高 该鼠被捕捉一次之后不易再被捕捉,再次捕获的被标记的个体数减少,由种群数量 知,种群数量变大,即估算值初 次 捕 获 个 体 数 再 次 捕 获 个 体 数再 次 捕 获 的 被 标 记 的 个 体 数大于实际的种群密度如图是有关种群特征的概念图,据图分析下列问题:(1)图中分别代表_、_、_、 _和_等种群特征。其中,_既影响出生率又影响死亡率,但_只影响出生率。(2)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_。(3)利用性引诱
5、剂诱杀害虫会降低害虫的种群密度,原理是_。(4)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_。答案:(1)种群密度 出生率 死亡率 年龄组成 性别比例 年龄组成 性别比例(2)迁入率和迁出率(3)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,从而降低种群密度(4)蝗虫的年龄组成为增长型考向 1 种群的特征及其内在联系1(2019湖北长阳一中月考) 某岛屿上生活着一种动物,其种群数量多年维持相对稳定。该动物个体从出生到性成熟需要 6 个月。如图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄组的个体数)。下列关于该种
6、群的叙述,错误的是( )A2 月份成熟个体数量大于 8 月份B该种群 10 月份的出生率可能为零C在 2 月份捕捉成熟个体,对该种群数量影响最大D8 月份该种群的年龄组成为增长型解析:选 A。2 月份成熟个体的比例大于 8 月份,但二者数量不同,2 月份成熟个体数量不一定大于 8 月份,A 项错误; 12 月份没有未成熟个体,表明在 10 月份种群的出生率可能为零,B 项正确;2 月份成熟个体开始繁殖,在 2 月份捕捉成熟个体,对该种群数量影响最大,C 项正确;8 月份该种群的未成熟个体较多,年龄组成为增长型,D 项正确。2(2019湖北荆荆襄宜四地七校联盟期中) 如下为种群数量特征的两个概念
7、图,下列有关分析错误的是( )A图 1 中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是 bB图 1 中的 c 为种群最基本的数量特征C图 2 中的丁与图 1 中的 a 表示的含义相同D图 2 中丙为性别比例,主要通过影响出生率来间接影响种群密度解析:选 C。图 1 中 a 只影响出生率,而 b 既影响出生率也影响死亡率,从而判断出a 为性别比例, b 为年龄组成,进而可知 c 为种群密度。图 2 为图 1 的变式,图 2 中甲使种群密度增加,应为出生率和迁入率;乙使种群密度减少,应为死亡率和迁出率;丙只影响出生率,为性别比例;丁为年龄组成。图 1 中 b 为年龄组成,是预测种群数量未来变化趋势的主要依
8、据,A 正确;图 1 中 c 为种群密度,是种群最基本的数量特征, B 正确;图 2中丁为年龄组成,而图 1 中 a 为性别比例,C 错误;图 2 中丙为性别比例,其主要通过影响出生率来间接影响种群密度,D 正确。种群年龄组成的类型及判断技巧(1)统计图(2)曲线图和柱形图类型 增长型 稳定型 衰退型曲线图柱形图(3)各图示共性及判断技巧无论何种图形,均应注意各年龄段个体的比例增长型中的幼年个体多、老年个体少;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。 考向 2 种群密度的调查方法3(2019湖南三湘名校教育联盟大联考) 下列关于种群和群落的研究方法的分析,正确的是(
9、)A单子叶植物、蚜虫、跳蝻等生物的种群密度都不适合采用样方法进行调查B经过一次捕捉的动物更难被重捕到,会导致标志重捕法计算出的结果偏小C对于蚂蚁等趋糖性的昆虫,可以使用糖水诱捕的方法来调查其种群密度D密闭培养瓶中酵母菌的数量会呈 “S”型增长,最终长期稳定在 K 值附近解析:选 C。单子叶植物、蚜虫、跳蝻等生物的种群密度都适合采用样方法进行调查,A 错误;经过一次捕捉的动物更难被重捕到,会导致重捕数中的标记数偏小,最终计算出的结果偏大,B 错误;对于蚂蚁等趋糖性的昆虫,可以使用糖水诱捕的方法来调查其种群密度,C 正确;密闭培养瓶中活酵母菌的数量在开始一段时间内会呈 S 型增长,但是由于营养物质
10、的不断消耗,最终会逐渐减少而灭亡,D 错误。4(2019福建三明一中月考) 某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查,所调查样方的总面积为 2 hm2(1 hm210 000 m2),统计所捕获的鼠数量、性别等,进行标记后放归,3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如表所示:捕获数( 只) 标记数(只) 雌性个体数( 只) 雄性个体数( 只)初捕 50 50 28 22重捕 50 10 32 18以下是某同学对数据的分析结果,你认为正确的是( )A此调查方法可以用来调查草地中跳蝻的种群密度B若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,统计的种群密度比实际低C综合两次捕获情况,该田鼠种群的性别比例(/)约为
11、72D该地区田鼠的平均种群密度约为 125 只/hm 2解析:选 D。跳蝻活动范围很小,一般采用样方法进行调查;标志重捕法理论计算公式 NM ,田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,即 m 值减小,N 值会增大,统计的种群密nm度比实际高;通过两次捕获情况,该田鼠种群的性别比例雌雄约为 32;该地区田鼠的平均种群密度约为 125 只/hm 2。(1)利用标志重捕法估算种群密度的误差分析设种群数量为 A 只,第一次捕获 B 只并标记,第二次捕获了 a 只,其中有 b 只被标记,根据公式 ,得 A 。由上式分析可知:BA ba aBb若由于某种原因(如标记物易脱落、被标记个体的被捕机会降低、标记物导致被标
12、记个体易于被捕食、在被标记个体稀少处捕获等)造成 b 偏小,则 A 偏大。若由于某种原因(如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体密集处捕获等)造成 b 偏大,则 A 偏小。若在调查期间,调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出,也会造成估算中出现较大误差。(2)样方法误差归纳未做到“随机”取样。未找到“分布比较均匀”的地块,导致数量“过密”或“过稀”。未对“多个”样方取平均值。 种群数量的变化1种群数量变化的研究方法(1)研究方法:构建数学模型。(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检验或修正。2种群数量
13、增长的“J”型曲线和“S”型曲线项目 “J”型曲线 “S”型曲线曲线模型前提条件 理想状态:资源无限、空间无限、不受其他生物制约 现实状态:资源有限、空间有限、受其他生物制约增长率和增长速率K 值有无 无 K 值 有 K 值联系两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不同,对种群数量增长的影响不同3.种群数量的波动和下降大多数种群数量总是在波动中;在不利的条件下,种群数量还会急剧下降,甚至消亡。4影响种群数量变化的因素(1)自然因素:气候、食物、天敌、传染病等。(2)人为因素:人类活动。5K 值变动的示意图(1)同一种生物的 K 值不是固定不变的,会受到环境的影响。在环境不遭受破坏的情况下,种群
14、数量会在 K 值附近上下波动;当种群数量偏离 K 值的时候,生态系统会通过负反馈调节使种群数量回到一定范围内。(2)当环境遭受破坏后,K 值会下降;当生物生存的环境得到改善时,K 值会上升。(必修 3 P66 实例改编)如图表示某海岛一段时间内野兔种群数量变化曲线,下列叙述不正确的是( )A图中种群数量即种群密度BAB 段种群中幼年个体多于老年个体C该海岛上决定种群数量变化的直接因素是出生率和死亡率D利用性引诱剂诱杀雄野兔,有利于该海岛上野兔的控制答案:A下图表示的是种群数量增长中的两个经典曲线,据图分析下列问题:(1)图甲中 b 曲线的形成过程中有环境阻力的时间为_ ,曲线 a、b 中更符合
15、自然界的种群数量变化实际情况的是_。(2)调查某地乌鸦连续 20 年的种群数量变化,如图乙所示,图中 表示该种群数量是一年前种群数量的倍数,请思考:前 4 年种群数量_( 填“增大”“减小”或“基本不变”) ,因为_。第 9 年调查乌鸦的年龄组成,最可能表现为_型,因为_。图中第 4 年和第 10 年的乌鸦种群数量_( 填“相同”或“不相同”) ,图中显示第_年种群数量最小,因为_。第 1620 年乌鸦种群数量将呈现_型增长。因为_。答案:(1)自始至终 b 曲线(2)基本不变 1稳定 第 10 年时,种群的 等于 1,说明第 10 年种群数量与第 9 年相同,因此第9 年的年龄组成为稳定型不
16、相同 10 在第 4 年到第 10 年间,1,说明种群数量一直在减少,到第 10 年种群数量最少J 1 且恒定考向 1 种群增长曲线分析1(2019陕西黄陵中学开学考试) 图 1 和图 2 表示出生率、死亡率、净补充量(为出生率、死亡率之差)和种群密度的关系。下列有关叙述正确的是( )A图 1 中曲线 a 代表死亡率,曲线 b 代表出生率B海洋鱼类捕捞应使鱼类的数量保持在图 1 的 E 点C图 2 中在 F 点控制有害动物最有效D图 2 中 G 点代表种群的环境容纳量解析:选 D。分析题图 1 可知, a 是出生率,b 是死亡率, A 错误;E 点净补充量为0,此时种群数量最大,不是海洋鱼类捕
17、捞应保持的最适宜数量,海洋鱼类捕捞应保持的最适宜数量应该是补充量最大的点,B 错误;分析图 2 可知,F 点害虫的增长速率最大,应该在小于 F 点控制有害动物最有效,C 错误;分析题图可知, G 点净补充量为 0,该点代表环境容纳量,即 K 值,D 正确。2(2019湖北荆州沙市中学月考) 如图甲是某种初级消费者被引入某岛屿后的种群数量变化趋势;图乙是该种生物在某调查阶段种群数量变化的 值随时间的变化曲线。据图判断下列说法错误的是( )A分析图甲可知,该岛屿上该种生物的环境容纳量 (K 值) 约为 2 000 只B种内斗争加剧和天敌的增多可能是 18501865 年间该种生物的种群数量急剧减少
18、的原因C分析图乙可知,该调查阶段中种群数量最多的年份是第 10 年时D图乙第 15 年时种群数量最少,可相当于图甲 1880 年的种群数量情况解析:选 D。分析图甲可知,该岛屿上该种生物种群数量在约为 2 000 只上下波动,故该种生物的环境容纳量(K 值) 约为 2 000 只,A 正确; 18501865 年间该种生物的种群数量急剧减少的原因可能是种内斗争的加剧和天敌的增多,B 正确;分析图乙可知,第 10年以前,1,说明种群数量在不断增长,第 10 年时 1,种群数量不再增加,故种群数量最多的年份是第 10 年时,C 正确;图乙中,第 10 年 20 年间,1,说明种群数量在不断减少,故
19、图乙第 20 年时种群数量最少,D 错误。(1)种群“S”型增长曲线的分析方法t 1 之前:种群数量小于 K/2,由于资源和空间条件相对充裕,种群数量增长较快,当种群数量为 K/2 时,出生率远大于死亡率,种群增长速率达到最大值。t 1t 2:由于资源和空间有限,当种群密度增大时,种内斗争加剧,种群增长速率下降。t 2 时:种群数量为 K,达到最大值,出生率等于死亡率。(2)种群“J”型增长的数学方程式模型:N tN 0 t, 代表种群数量增长倍数,不是增长率。1 时,种群密度增大,如图中 AB 段(不包括 B 点)。1 时,种群密度保持稳定,如图中 B、D 点。1 时,种群密度减小,如图中
20、BD 段(不包括 B、D 点) 。(3)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;反之,K 值会上升。 考向 2 种群数量变化规律的应用3(2019湖北襄阳五中月考) 如图表示种群在理想环境中和有环境阻力条件下的增长曲线,下列有关种群数量增长曲线的叙述,正确的是( )A图甲为“J” 型增长,每年增加的个体数量始终不变B图乙为“S” 型增长,G 点时增长速率达到最大值C防治蝗灾应在害虫数量达到 F 点时进行D渔业捕捞后剩余量应该在 E 点左右解析:选 D。图甲曲线的斜率代表种群的增长速率 (即单位时间内种群个体的增加数量 ),由题图曲线特征可以看出,在
21、不同的时间点,曲线的斜率不同,即种群的增长速率不同,故 A 项错误。图乙中 G 点时种群的数量不再变化,增长速率为 0,故 B 项错误。防治蝗灾应该在 D 点之前进行,超过 D 点,蝗虫增长速度加快,灭虫效果差,故 C 项错误。渔业捕捞应该在超过 K/2 时进行,且每次捕捞后的剩余量应保持在 E 点左右,此时种群的增长速率最大,故 D 项正确。4(2019安徽六校教育研究会联考) 自然种群的增长曲线一般呈“S”型。假设某自然种群的数量为 N,环境容纳量为 K,S 1S 5 是“S” 型曲线上的 5 个点。根据下表所示数据,下列有关说法错误的是( )曲线上的点 种群数量 (KN )/KS1 20
22、 0.90S2 50 0.75S3 100 0.50S4 150 0.25S5 180 0.10A该种群的 K 值为 200BS 5 不是该种群种内斗争最激烈的时刻C若该种群为蝗虫种群,则防治蝗虫应在 S3 之前D(KN)/K 的比值越小,种群增长速率越小解析:选 D。种群数量在 S3 时,(K N)/K 0.5,说明处于 K/2,因此该种群的 K 值为200,A 正确;S 5 时,(KN)/K 0.1,说明种群数量还在增加,因此该点不是该种群种内斗争最激烈的时刻,B 正确;若该种群为蝗虫种群,则防治蝗虫应在 S3 之前,C 正确;根据表格分析可知,S 3 时,(KN )/K 的比值为 0.5
23、,种群增长速率最大,而过高或者过低时,种群增长速率都较小,D 错误。(1)K 值与 K/2 值的分析(2)K 值与 K/2 值的应用项目 灭鼠、灭蝗等 捕鱼、森林砍伐等K/2 值(最大增长速率)灭鼠后,鼠的种群数量在 K/2 值附近,这时鼠的种群数量会迅速增加,无法达到灭鼠效果使鱼、树木的种群数量维持在K/2 值,捕捞或砍伐后,鱼、树木的种群数量会迅速回升K 值(环境容纳量)改变环境,降低 K 值,使之不适合鼠、蝗的生存保证鱼、树木生存的环境条件,尽量提高 K 值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。(
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- 2020 年高 生物 一轮 复习 讲义 30 种群 特征 数量 变化
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