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种群的特征和数量变化一、种群的特征1．种群的含义种群是在一定的，同种生物的。自然区域内全部个体种群密度概念种群在单位面积或单位体积中的个体数意义是种群最基本的②_____特征调查方法样方法(③__________法和④____________法)和标志重捕法及抽样检测法。出生率、死亡率概念单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体⑤______的比率意义是决定种群大小和⑥__________的重要因素迁入率、迁出率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意义决定种群大小和种群密度的因素年龄组成概念一个种群中各年龄期的个体数目的比例类型类型有：⑦______、稳定型和⑧_______意义可预测种群数量的⑨________性别比例种群中雌雄个体数目的比例数量五点取样法等距取样法总数种群密度增长型衰退型变化趋势①是生物繁殖的基本单位，也是物种的具体存在单位。②是生物进化的基本单位，也是基因库的最小单位。A增长型BC稳定型衰退型年龄组成为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定吗？年龄组成为衰退型的种群呢？不一定，种群数量不只受年龄组成的影响，还受迁入率和迁出率、食物、天敌、气候等因素的影响。曲线图①图解②析图图甲幼年个体多，老年个体少，出生率死亡率，种群数量增加，属增长型；而图乙相反，应为衰退型。2、(1)种群密度是最基本的特征。种群密度越高，一定范围内种群的个体数量越多，即种群密度与种群数量呈正相关。(2)从年龄组成上看，幼年个体较多时，预示着将来种群密度要增大；而老年个体较多时，种群密度将会减小。(3)出生率、死亡率则是决定种群大小的最直接因素。(4)从性别比例上看，因各种原因造成性别比例失调，必然导致生殖上的混乱，引起种群个体数量的变动。如利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，就会使许多的雌性个体不能完成交配，进而影响出生率从而使害虫的种群密度明显降低。种群密度种群数量决定大小影响变动种群各特征之间的关系直接影响决定大小出生率和死亡率年龄组成迁入率和迁出率性别比例预测方向种群特征之间的关系1．各种群特征的相互关系【练习1】(2011年广州联考)下列结合种群特征的概念图所做的分析，错误的是()A．利用性引诱剂诱杀害虫会影响③B．种群密度是种群最基本的数量特征C．预测种群数量变化的主要依据是④D．春运期间，广州人口数量变化主要取决于图中的①②D2．种群的年龄组成大致可分为图示a、b、c三种类型，据图分析，下列表述不正确的是().A．在我国近年的人口调查中，获知人口出生率每年在下降，说明我国人口年龄组成一定为c图表述类型B．在渔业生产中，要严格控制渔网孔眼大小以保护幼鱼，捕捞后，该水域鱼种群的年龄组成可能为a图表述类型C．农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施，有可能使该种害虫的年龄组成为c图表述类型D．在某一处于稳定状态的生态系统中，各种生物种群的年龄组成可能为图b所示类型A[关键一点](1)城市人口的剧增——迁入率迁出率造成的。(2)中国人口的增长——出生率死亡率造成的，不能单纯说是出生率高造成的。(3)计划生育政策——控制出生率，使增长率下降。(4)利用性外激素诱捕雄蛾——改变性别比例来降低其出生率。(5)将性外激素释放到大田里，干扰雌雄蛾正常交尾——降低出生率。(6)年龄组成为稳定型的种群，种群数量不一定保持稳定。二、种群数量的变化(1)“J”型与“S”型增长曲线相比，种群数量每年以一定倍数增长的是型曲线。(2)自然种群的增长模式多呈型曲线。(3)同一种群的K值是固定不变的吗？。(4)试列举导致种群数量变动的因素有哪些？。J不是S气候、食物、天敌、传染病等[练一练](2011·江苏高考)在野外试验站，研究棉蚜发生期开放和封闭条件下、不同初始密度(1和20头/叶)的棉蚜种群密度变化，各实验组均放置规格、数量相同的棉叶，结果如下图。有关叙述正确的是(多选)()[答案]ABA．初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下衰退，可能与迁出有关B．初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下达到密度峰值，可能与迁入有关C．开放和封闭条件下种群数量均在达到K值时开始衰退D．开放和封闭条件下种内斗争均在种群衰退时开始减弱[解析]本题考查对实验结果的分析判断能力。由曲线可知：初始密度相同的种群，开放条件下的先达到峰值也先衰退，而开放条件与封闭条件相比是开放条件下存在迁入和迁出的现象，故A、B两项均正确；因各组棉叶的规格数量相同，则理论上K值应相同，但由图示可知，只有开放条件下初始密度较大的种群在达到K值时开始衰退，其余都是在未达到K值时就开始衰退，C项错误；种内斗争是指某一区域的同种个体为争夺有限的资源和空间而发生斗争的现象，在种群衰退时虽然种群个体数量减少，但因棉叶被食用，其量也在减少，故种内斗争不一定减弱，D项错误。[知识链一串]1．两种增长曲线的比较曲线比较“J”型曲线“S”型曲线前提条件理想状态：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、受其他生物制约曲线比较“J”型曲线“S”型曲线坐标曲线增长速率适用范围实验室条件下或种群迁入新环境最初一段时间自然种群2．种群“S”型增长曲线各段特点及应用(1)曲线分析：(2)应用：①b点应用：消灭害虫应尽早进行，将种群数量控制于加速期(b点之前)，严防种群增长进入加速期。[关键一点](1)环境容纳量≠种群能达到的最大值：种群能达到的最大值则是种群在某一时间点出现的最大值，这个值存在的时间很短，大于环境容纳量。(2)“J”型、“S”型曲线是研究种群数量增长而形成的两条曲线，并不是种群数量变化的全部。种群数量变化的内容包括种群数量的增长、下降、波动等。练习．如下图所示，种群在理想环境中呈“J”型增长，在有环境阻力条件下呈“S”型增长。下列有关种群数量增长曲线及其应用的叙述中正确的是()A．渔业捕捞后需控制剩余量在b点B．种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后C．防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行D．当种群数量达到e点后，增长速率为0答案：D4．(2012·温州一模)如右图表示某个生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线，下列叙述中，错误的是()A．甲、乙两个种群可能为竞争关系，甲的竞争力小于乙B．t2～t3时间内甲种群出生率下降，死亡率上升，但出生率仍大于死亡率C．t1～t2时间内甲、乙两种群呈“S”型增长，甲种群从t2开始出现环境阻力D．用恒定容积的液体培养基培养某种细菌，其种群增长速率变化曲线可能如甲曲线答案：C解析：从曲线可看出，甲、乙两种群可能为竞争关系，甲竞争力小于乙；t2～t3时间内甲种群出生率下降，死亡率上升，但出生率大于死亡率；环境阻力是始终存在的，而不是出现在t2以后；由于培养基体积一定，营养物质被慢慢消耗，有毒物质产生，而使该种群增长速率曲线可能如甲曲线。答案：C练习：某生物兴趣小组开展探究实验。课题是：“培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系”。实验材料、用具：菌种和无菌培养液、试管、血球计数板(2mm×2mm方格)、滴管、显微镜等。酵母菌的显微计数方法：①血球计数板：是带有微小方格刻度的玻璃片，用于在显微镜下对微生物的计数。②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，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。连续观察7天，并记录每天的数值。根据以上叙述回答下列问题：(1)根据所学知识，该课题的实验假设是：开始一段时间酵母菌呈“J”型增长，随着时间的推移_______酵母菌呈“S”型增长。(2)本实验没有另设置对照实验，原因__________________。该实验是否需要重复实验？____________，试解释原因：__________________________________。(3)在吸取培养液计数前，要轻轻振荡几次试管，原因是____________。如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施是______________。(4)请你设计表格处理实验数据。(5)在该实验的基础上，根据你对影响酵母菌种群生长的因素的推测，进一步确定一个探究实验的课题。__________________________________________。环境中资源和空间变得有限该实验在时间上形成前后对照需要为了提高实验数据的准确性使酵母菌分布均匀增大稀释倍数酵母菌的种群数量与营养物质(代谢废物或pH或溶氧量等)的变化关系时间菌数次数1234567123平均(5)酵母菌的种群数量与营养物质(代谢废物或pH或溶氧量等)的变化关系（4）、实验的注意事项(1)显微镜计数时，对于压在小方格边线上的酵母菌，应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。(2)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，减少误差。(3)结果记录最好用记录表。(4)每天计数酵母菌量的时间要固定。(5)培养和记录过程要尊重事实，不能主观臆造。(6)测定的酵母菌种群数量变化是在恒定容积的培养基中培养测定的，与自然界中的数量变化有差异。[做一题][例4]种群密度的取样调查对于不同种类的生物采用的方法存在着差异。(1)植物——样方法。某同学采用样方法对一种植物进行计数，右图是其中一个样方中的该植物的分布情况(注：图中黑点表示该种植物)，对该样方中该种植物进行计数时，应记录的数目是________。(2)动物——标志重捕法。某科技小组在调查一块方圆为2hm2的草场中灰苍鼠的数量时，放置了100个捕鼠笼，一夜间捕获了50只，将捕获的灰苍鼠做好标记后在原地放生。5天后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了42只，其中有上次标记的个体13只。则该草场中灰苍鼠的种群数量最接近()A．50只B．42只C．92只D．160只(3)细菌——显微记数法。每单位面积上平均有50个细菌，放在显微镜下观察，在液体中培养4h后稀释10倍，与以前相同的条件下再在显微镜下观察，这次观察到每单位面积上平均有80个细菌。则细菌细胞分裂的平均时间为________小时。[解析](1)计数时可遵循“计上不计下，计左不计右”的方法计数边界上的植株数，样方共含8株。(2)据计算式：N∶50＝42∶13，N＝160。(3)原面积内平均50个细菌，4h后相同面积内细菌数为80×10＝800故4h内细菌种群数量存在如下关系：50×2n＝800，则n＝4,4h分裂4次，则每次所需时间为1h。[答案](1)8(2)D(3)11．种群密度取样调查方法归纳方法名称标志重捕法样方法抽样检测(计数板计数)取样器取样法对象活动能力强、活动范围大的动物个体，如鼠、鸟、鱼等植物或活动范围小的动物(如蚯蚓、蚜虫、跳蝻)和虫卵肉眼看不见的细菌、酵母菌等微生物(或血细胞)活动能力强(不适合样方法)、身体微小(不适合标志重捕法)的土壤小动物方法名称标志重捕法样方法显微计数法(计数板计数)取样器取样法过程捕获部分个体→做上标记→放回环境→重捕→计算→估计种群密度确定调查对象→选择调查地段→确定样方→设计计数记录表→计数统计→计算种群密度培养→抽样到计数板→显微计数→计算准备取样器→确定取样地点→取样→采集小动物→观察分类→统计和分析某种方法名称标志重捕法样方法显微计数法(计数板计数)取样器取样法计算标记总数/N＝重捕中被标记的个体数/重捕总数(N代表种内个体总数)设各样方的种群密度分别为n1、n1、n3……nm，则种群密度＝若小格体积为3，则1mL中个体数＝×103×稀释倍数①记名计算法——直接数个体数；②目测估计法——分等级估测，如非常多、多、较多、较少、少，很少等n1＋n2＋……＋nmmn1＋n2＋……＋nmm物种丰富度2．注意事项(1)样方法：样方的获取——随机取样(等距取样法或五点取样法)；样方的大小——具体情况具体分析；样方的数量——不能太少，计算时应去掉特别悬殊的数据，并求样方种群密度的平均值。(2)标志重捕法：保持相对稳定——不能有大的迁入、迁出、出生和死亡；标志物——不能过于醒目，不能影响标志对象正常生理活动，不易脱落。(3)抽样检测（显微