一、种群的特征二、种群数量的变化最新考纲高频考点1.种群的特征Ⅰ2.种群的数量变化Ⅱ3.实验:探究培养液中酵母菌数量的动态变化1.种群密度的调查方法2.种群特征之间的内在联系3.“J”型曲线和“S”型曲线形成的条件及特征4.“S”型曲线在实践中的应用教材基础回扣教材梳理一、种群特征在一定自然区域内的生物的全部个体。□1同种二、种群的特征1.种群的密度(1)概念:种群在单位面积或单位体积中的个体数,是种群最基本的特征。□2数量(2)调查方法样方法适用于植物和活动范围小的动物取样方法有和两种:适用于活动范围大的动物。□3五点取样法□4等距取样法□5标志重捕法2.出生率与死亡率(1)概念:内新产生或死亡的个体数目占该种群个体的比率。(2)意义:是决定种群大小和的重要因素。3.迁入率与迁出率:单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体的比率。□6单位时间□7总数□8种群密度□9总数4.年龄结构(1)概念:一个种群中各年龄期个体数目的比例。(2)类型:、、。(3)意义:可预测的变化趋势。□10增长型□11稳定型□12衰退型□13种群数量1.年龄组成能完全决定种群密度的变化趋势吗?提示年龄组成只是预测种群密度的变化趋势,但趋势不一定能实现,因为影响种群数量变化的还有气候、食物、天敌等。5.性别比例:种群中雌雄个体数目的比例。三、种群的数量变化1.种群数量增长的“J”型曲线(1)理想条件:条件充裕、气候适宜、没有敌害等。(2)数学公式:Nt=。(3)特点:种群数量。□14食物和空间□15N0λt□16连续增长2.自然界中生物种群的增长常表现“S型增长”的实质是什么?提示种群的增长率在各个阶段不相同所致。2.种群数量增长的“S”型曲线(1)概念:种群经过一定时间的增长后,数量的增长曲线。(2)产生条件:自然界的是有限的。(3)特点:种群数量达到环境条件所允许的(K)值后,将停止增长,或保持在左右。□17趋于稳定□18资源和空间□19环境容纳量□20K3.种群的K值是固定不变的吗?提示不是,K值与环境条件有关。核心考点整合1.对种群概念的理解(1)两个要素:“同种”和“全部”。①“同种”:同一物种,即种群是物种存在的具体形式。②“全部”:一个群体,包括该物种的幼体和成体。(2)两个条件:“时间”和“空间”。即离开一定的时间和空间的种群是不存在的。考点一种群的特征及其关系(3)两个单位: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。2.影响种群数量变化的因素间的相互关系图解总结提升(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)年龄组成稳定型的种群,种群数量不一定保持稳定。1、野生生物资源合理利用和保护—鱼类的捕捞2、害虫的防治—蝗虫的防治影响种群数量变化的因素有哪些呢?研究种群数量变化有何意义?直接因素:出生率、死亡率、迁入、迁出间接因素:食物、气候、传染病、天敌重要因素:人类的活动种群密度的调查方法:1、逐个计数法2、估算法:调查分布范围较小,个体较大的种群时。调查分布范围较大,个体较小的种群时。(1)样方法(2)标志重捕法常用的取样方法:植物、活动能力弱的动物(昆虫卵、蚜虫、跳蝻)※样方大小:一般1m2的正方形※步骤:取样计数求平均值取样的关键是要做到随机取样跳蝻计数样方内,相邻两条边及夹角上的个体(计上不计下,计左不计右)计数原则(2010年枣庄模拟)种群是构成群落的基本单元,种群研究的核心问题是种群数量的变化规律。(1)研究种群数量变化的规律有着重要意义。试举一例:________。(2)如图表示某小组的同学在进行双子叶草本植物苦荬菜种群密度调查时确定的小样方之一,圆圈表示个体。请将应该计数的圆圈涂黑。(3)下表是该班级10个小组的调查结果。则该块地中苦荬菜的种群密度为________。组别12345678910株数/m202334124233【解析】(1)研究种群数量的变化规律,对于指导生产、合理利用资源、保护生态平衡及社会可持续性发展等具有重要意义,如害虫防治。(2)取样调查要求随机取样才具有科学性。计数样方内部和相邻两边及顶角的所有个体。(3)要大胆舍弃特别悬殊的数值,取多组邻近数据的平均值。该块地中苦荬菜的种群密度为:(2+3+3+4+4+2+3+3)÷8=3。【答案】(1)害虫防治(只要合理均可)(2)只要是计数样方内部和相邻两边及顶角个体的均正确(提示:统计边角的原则一般是计上不计下,计左不计右)(3)3株/m2标志重捕法:对活动范围大的鹿能否用样方法进行调查在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记(M)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(m)占总个体数(n)的比例,来估计该种群的个体数(N)。即该种群的个体数=M×nmN据题意可得:N:M=n:m1)标志物和标志方法必须对动物的身体不会产生对于寿命和行为的伤害。如选用着色标志时,要注意色素无害而溶剂可能有毒如果用切趾、剪翅等方法标志动物时,不能影响被标志动物正常的活动或者导致疾病、感染等。2)标志不能过分醒目。因为过分醒目的个体,在自然界中有可能改变与捕食者之间的关系,最终有可能改变样本中标志个体的比例而导致结果失真。3)标志符号必须能够维持一定的时间,在调查研究期间不能消失。1。标志重捕法的前提是:标志个体与未标志个体在重捕时被捕的概率相等。2。标志操作中应注意事项:3。标志重捕法的应用:适用于哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等动物。样方法一般适用于植物,标志重捕法一般适用于动物。但蚯蚓、蚜虫这些活动能力弱的动物也可以用样方法。而标志重捕法不能用于植物。样方法标志重捕法事项①随机取样②样方大小适中③样方数量不易太少④易选取双子叶植物①调查时没有迁入和迁出、出生和死亡②标志物不能过于醒目,不能影响标志对象正常的生命活动特别提醒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“数上线不数下线,数左线不数右线”的原则。[学一技]1.种群密度取样调查方法归纳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种群增长的“J”型曲线时间数量时间(min)20406080100120140160180细菌数量248163264128256512数量时间“J”型曲线1、条件:3、时期:2、特点:新物种迁入的开始阶段实验条件下种群数量连续增长(1)在食物和空间条件充裕(2)气候适宜(3)没有敌害等条件下现实状态自然界的资源和空间总是有限的,当种群密度增大时,种内竞争就会加剧。以该种群为食的动物的数量也会增加。A在环境条件________的情况下,一定空间中所能维持的种群_____数量。种群增长的“S”型曲线(环境容纳量)不受破坏最大K值是环境最大容纳量。环境阻力代表自然选择的作用。农、林、牧业生产就是在这个范围内谋求产量的提高,其潜力有一定限制。例:如某种群现有数量为a,一年后,该种群数为b,那么该种群在当年的增长率和增长速率为:种群增长率为种群增长速率为增长率:(增长后的值-增长前的值)/增长前的值增长速率:(增长后的值-增长前的值)/时间(b-a)/1年(b-a)/aJ型曲线的增长率和增长速率增长率时间增长速率时间时间数量“J”型曲线时间(min)20406080100120140160180细菌数量248163264128256512S型曲线的增长率和增长速率增长速率时间0t1t2增长率时间max0t1t2K值S型曲线k/2时间数量0增长速率时间0t1t2t1对应K/2值时,t2对应K值种群数量为0→K/2时,增长速率增大;种群数量为K/2时,增长速率最大;种群数量由K/2→K时,增长速率不断降低;当为K值时,种群增长速率为零,出生率=死亡率,处于动态平衡中,k/2时间数量K值S型曲线0影响种群数量变化的因素:气候、食物、天敌、传染病、人类活动等大多数种群的数量总是在波动之中的,在不利条件之下,还会急剧下降,甚至灭亡图析2K值的不同表示方法图中A、B、C、D时间所对应的种群数量为K值,A′、C′、D′时间所对应的种群数量为K/2值。[应用解题1](2012·黑龙江重点中学质检)温州某地乌鸫连续10年的种群数量变化情况如图所示(λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数),下列分析正确的是()A.第6年以前乌鸫种群数量呈“S”型曲线增长B.第5年和第7年的乌鸫种群数量相同C.第3年的乌鸫种群增长速率最大D.第3年的乌鸫种群数量最大[解析]由曲线可知,前3年种群数量不断增加,但增加的速率不断下降,到第3年时种群数量达到最大,第3至第9年种群数量不断减少,第9至第10年种群数量保持稳定。[答案]D【导例2】(2011·浙江)下表是调查某野山羊种群生存状况的原始数据,若把表中数据转换为种群存活曲线图并进行分析,下列叙述错误的是()视角二种群存活曲线的考查年龄年012345678910111213存活数/只10008017897767647346886405714392529663死亡数/只199121312304648691321871569033A.存活曲线图中横坐标采用的数据来源于年龄,纵坐标的来源于存活数B.该种群的存活曲线呈凹形(类型Ⅲ)C.该种群中大多数个体在平均生理年龄后死亡D.分析存活曲线可知该种群对环境有较强的适应能力[解析]由表中数据转化成存活曲线图,横坐标应为年龄,纵坐标应为存活数,画出存活曲线可看出刚开始曲线下降较快,之后曲线下降较慢,然后下降逐渐变快最后与横轴相交,所以存活曲线呈凸型。[答案]B[方法规律]存活曲线是表示一个种群在一定时期内存活量的指标,也是衡量种群增长的基本参数。一般分为三种类型,如图所示:Ⅰ型曲线呈凸型,表示在接近生理寿命前只有少数个体死亡。例如大型兽类和人的存活曲线。Ⅱ型曲线呈对角线,各年龄死亡率相等。许多类生物接近Ⅱ型。Ⅲ型曲线呈凹型,幼年期死亡率很高。藤壶的存活曲线接近Ⅲ。存活曲线以环境条件和对有限资源的竞争为变化依据。例如,人类的存活曲线因营养、医药卫生条件不同而有很大的变化。如果环境变得合适,死亡率变得很低,种群就会突然爆发,不少农业害虫爆发就是这种原因。实际意义:我们可以在正常条件下绘制各种生物所固有的存活曲线,应用在野生种群的保护方面,如发现某种群和正常存活曲线不一致,我们可通过调查限制种群存活的年龄段,制定出相应的保护措施。[应用解题2]如图曲线a、b表示两类生物种群密度与存活率之间的关系。下列分析错误的是()A.曲线a代表的种群个体一般体型较大,营养级较高B.依据曲线b,人工养蜂时种群密度中等最好C.对大型动物迁地保护,迁移的种群密度不宜过大D.种群密度为d时,曲线b