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第九单元生物与环境第32讲种群的特征和数量变化[考纲要求]1.种群的特征(Ⅰ)。2.种群的数量变化(Ⅱ)。3.实验：探究培养液中酵母菌数量的动态变化。考点一种群的数量特征及种群密度的调查方法1．种群的特征(1)种群的概念：种群是在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。(2)种群的数量特征项目定义特点或意义种群密度种群在单位面积或单位体积中的个体数①不同物种，种群密度不同；②同一物种，种群密度可变出生率、死亡率单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体总数的比率决定种群大小和种群密度迁入率、迁出率单位时间内迁入或迁出的个体数目占该种群个体总数的比率年龄组成一个种群中各年龄期的个体数目的比例①类型②意义：可预测种群数量变化趋势性别比例种群中雌雄个体数目的比例在一定程度上影响种群密度(3)完善种群数量特征之间的关系图解①种群密度是种群最基本的特征。②直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。③年龄组成是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度的，性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。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、随机分布、集群分布。3．种群密度的估算方法(1)样方法①适用对象：植物、昆虫卵、作物植株上的蚜虫、跳蝻等密度的调查。②过程：确定调查对象→取样→计数每个样方个体数→以所有样方种群密度的平均值作为种群密度估计值。③取样的方法：五点取样法和等距取样法；取样的关键：随机取样。(2)标志重捕法①适用生物：活动能力强、活动范围大的动物。②密度估算公式个体总数N初次捕获标记数M＝再次捕获个体数n重捕的标记个体数m。[思维诊断](1)一片草地上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群(2014·江苏，5A)(√)(2)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1∶1，则出生率越高(2013·浙江，4B)(√)(3)大量诱杀雄性个体不会影响种群的密度(2012·新课标，6D)(×)(4)用标志重捕法调查田鼠种群密度，若标记的田鼠部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果偏低(2012·安徽，30Ⅱ(2)改编)(×)(5)橡树种子常在母树附近形成集群是空间特征，由于微甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于数量特征(√)(6)依据年龄组成预测的种群密度的变化趋势最终是否能够实现，还要看影响种群密度变化的其他因素如气候、食物、天敌等(√)(7)种群数量增加，种群密度一定增加(×)(8)样方法并非只适用于植物，对于活动能力弱、活动范围小的动物或昆虫也适用(√)题组一种群的基本特征及其关系的辨析1．A具有出生、性别、年龄、死亡等特征；B具有出生率、性别比例、年龄组成等特征。那么A、B的特征分别属于()A．物种的个体；一条鲤鱼B．物种的个体；一个鲤鱼种群C．种群；一条鲤鱼D．种群；一个鲤鱼种群答案B解析出生、性别、年龄、死亡等特征是生物个体所具有的；出生率、性别比例、年龄组成等特征是种群所具有的。2．如图是有关种群特征的概念图，有关分析错误的是()A．①表示种群密度，是制约种群增长的因素之一B．春运期间，北京市的人口数量变化主要取决于②③C．预测种群数量变化的主要依据是④D．利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫，破坏了正常的⑤答案B解析种群最基本的数量特征是种群密度，它是影响种群数量变化的重要因素之一，图中①为种群密度；种群密度的大小直接取决于出生率和死亡率、迁入率和迁出率，年龄组成既能影响出生率，也能影响死亡率，性别比例则影响出生率，所以②与③分别为出生率和死亡率，④是年龄组成，⑤是性别比例。选项A，①表示种群密度，是制约种群增长的因素之一，正确；选项B，春运期间北京市人口数量的变化主要是流动人口的变化，主要取决于迁入率和迁出率，而不是出生率和死亡率，说法错误；选项C，预测种群数量变化的主要依据是年龄组成，正确；选项D，利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫，破坏了害虫种群正常的性别比例，说法正确。疑难辨析种群年龄组成的类型及判断技巧(1)统计图(2)曲线图(3)柱形图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。题组二种群密度的调查方法的选择和分析3．下列有关调查种群密度的说法，错误的是()A．五点取样和等距取样是样方法取样的常用方式B．调查古树木、蝗虫的幼虫、某种蛇的种群密度，通常采用样方法C．标志重捕法调查得到的种群密度一般不是最精确的现实反映D．将M只鹿标记后释放，在重捕获的n只鹿中有m只被标记，则该鹿群约有(M×n)÷m只答案B解析种群密度的调查方法有样方法和标志重捕法两种，对植物和活动范围较小的动物如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等采用样方法，对活动能力强和活动范围大的动物则采用标志重捕法，故对蛇应采用标志重捕法，B错误。4．为了研究杀虫灯诱杀斜纹夜蛾的影响因素，科学家释放了一定量的标记过的斜纹夜蛾，适当时间后用杀虫灯诱杀，统计标记个体的个数占释放总数的比例(回收率)，结果如下图。下列叙述正确的是()A．若标记总量为N，回收率为a，则斜纹夜蛾的种群密度为N/aB．诱捕距离加大，被标记个体占被诱捕总数的比例上升C．该研究说明，杀虫灯的杀虫效果与灯的密度无关D．用杀虫灯诱杀斜纹夜蛾成虫可改变种群年龄组成答案D解析种群密度是单位面积或单位体积中的个体数，A项错误；据图分析，由于释放总数的值不变，故诱捕距离加大，被标记个体占被诱捕总数的比例下降，B项错误；本实验没有说明杀虫灯的杀虫效果与灯的密度的关系，C项错误。易错警示种群密度调查的注意事项(1)样方法的注意事项①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。②取样原则及方法：随机取样；样方大小适中：乔木100m2、灌木16m2、草本1m2；样方数量不宜太少；一般选易辨别的双子叶植物(叶脉一般呈网状)；常用五点取样法(如图1)和等距取样法(如图2)。(2)标志重捕法的注意事项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；标记物不能过于醒目；不能影响被标记对象的正常生理活动；标记物不易脱落，能维持一定时间。因为动物被捕获并标记一次后难以被再次捕获，则利用标志重捕法计算出的种群密度比实际密度可能偏大。考点二种群数量的变化及应用1．“J”型增长和“S”型增长的比较项目“J”型曲线“S”型曲线曲线模型形成条件资源无限的理想条件资源有限的自然条件增长率不变越来越小有无K值无K值，持续增加有K值，可在K值附近上下波动2.两种增长方式的增长速率的比较下图中甲表示的是“J”型增长中的种群增长速率变化，乙表示的是“S”型增长中的种群增长速率变化。由乙图可知，在种群数量为K/2时种群数量增长最快，在K值时种群增长速率为0。3．两个经典曲线分析(1)甲图中的阴影部分代表环境的阻力或被环境所淘汰的个体数目。(2)乙图表示一个种群的K值不是恒定不变的，可以使原来的环境容纳量(K2)变成新的环境容纳量(K1)的是①②④⑤(填数字)。①过度放牧对某种牧草种群的影响②硬化地面、管理好粮食对鼠种群的影响③增加水中的溶氧量对鱼种群的影响④大量引进外来物种对本地物种的影响⑤引进某种害虫的天敌对害虫种群的影响[思维诊断](1)在理想条件下，影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量(2014·浙江，4C)(×)(2)不同种生物的K值各不相同，但同种生物的K值固定不变(×)(3)种群数量变化不仅受外部因素的影响也受自身内部因素的影响(√)(4)研究种群数量的变化有利于对有害动物的防治以及对野生生物资源的保护和利用(√)(5)外来入侵物种进入一个新环境中必定表现为“J”型增长(×)题组一“J”型增长和“S”型增长的比较1．关于图中种群数量变化的说法，错误的是()A．种群“J”型曲线只有在理想条件下才能出现B．种群呈“S”型增长过程中，在达到K值之前就是“J”型增长C．自然状态下种群数量达到600时，种群的增长率为0D．环境条件变化时，种群的K值也会发生相应变化答案B解析种群呈“S”型增长过程中，在达到K值之前由于有环境阻力的存在，种群增长曲线不是标准的“J”型；K值时出生率等于死亡率，种群数量不变，此时种群增长率为0；环境条件变化时，种群的K值也会发生相应变化。2.右图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系，在t1时经调查该种群数量为N，下列有关叙述正确的是()A．在t2时种群个体的数量与在t0时种群个体的数量相等B．在t0～t2时间内，种群数量呈“S”型增长C．该种群在此环境中的环境容纳量约为ND．在t1～t2时，该种群数量呈下降趋势答案B解析由题可知，0～t1种群增长速率不断增大，到t1时刻种群增长速率最大，此时种群数量为K/2，t1～t2种群增长速率不断减小，到t2时种群增长速率为0，此时种群数量达到最大，即K值，故A、D错误，B正确；由于在t1时经调查该种群数量为N，因此环境容纳量(K值)约为2N，C错误。思维建模“S”型曲线的解读和分析方法三图对比分析解读：(1)t1之前，种群数量小于K/2，由于资源和空间相对充裕，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。(2)t1～t2，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降。(3)t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0。题组二种群数量变化规律的应用分析3．在农田生态系统害虫防治中，害虫种群密度变化情况示意图(经济阈值是指害虫种群密度影响农田经济效益的最低值)如下。在A、B、C、D、E点进行了农药防治或引入了天敌进行生物防治。下列有关叙述正确的是()A．在农药的作用下，害虫的抗药性基因突变率在D点显著高于B点B．E点是生物防治，A、B、C、D点是药物防治C．害虫种群的年龄组成为衰退型D．食物的短缺降低了害虫的存活率答案B解析农药的施用对害虫的抗药性变异进行了选择，但不会引发害虫的抗药性变异，A错误；A、B、C、D点是药物防治，农药对抗药性害虫进行了选择，因此害虫数量在一段时间后又恢复。E点是生物防治，降低了害虫的环境容纳量，因此害虫数量降低，B正确；在曲线的不同点上，害虫的年龄组成是不同的，C错误；据图不能得出食物短缺与害虫存活率有关的信息，D错误。4．(2010·山东，8)如图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是()A．在K/2时控制有害动物最有效B．图示规律可作为控制人口增长的依据C．该图可用于实践中估算种群最大净补充量D．在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量答案C解析A项中，K/2时种群增长速率最大，控制有害动物应在K/2之前最有效；B项中，我国控制人口增长的主要措施是实行计划生育，即降低人口出生率来减少净补充量，不能靠增加死亡率来减少净补充量；C项中，可通过出生率和死亡率来估算种群最大净补充量；D项中，K时种群密度最大，若进行捕捞最易得到最大日捕获量。归纳提升K值与K/2在实践中的应用项目灭鼠、灭蝗等捕鱼、森林砍伐等K/2(最大增长速率)灭鼠后，鼠的种群数量在K/2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，捕捞或砍伐后，鱼、树木的种群数量会迅速回升K值(环境最大容纳量)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，尽量提升K值考点三(实验)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。(2)在理想的无限环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。2．实验流程[思维诊断](1)培养液中酵母菌数量的增长只受一些环境因素(如培养液成分、温度等)的影响(×)(2)一定容积的培养液中酵母菌的数量增长呈“S”型(√)(3)在取样液前要将培养基震荡，目的是使酵母菌均匀分布(√)(