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1、第9單元生物與環(huán)境,第30講種群的特征種群數(shù)量的變化,1.列舉種群的特征。 2.嘗試建立數(shù)學模型解釋種群的數(shù)量變動。 3.活動:探究培養(yǎng)液中某種酵母種群數(shù)量動態(tài)變化。,必備知識梳理,關鍵能力突破,種群的特征 1.種群的概念 種群是指在一定的自然區(qū)域內,同種生物的全部個體。,,,必備知識梳理,關鍵能力突破,2.種群的數(shù)量特征,,,必備知識梳理,關鍵能力突破,(1)種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。 (2)直接決定種群密度的是出生率和死亡率、遷出率和遷入率。 (3)年齡組成在一定程度上能預測種群數(shù)量變化趨勢。年齡組成是通過影響出生率和死亡率間接影響種群密度的。 (4)性別比例是通過影響出生率間接影

2、響種群密度的。,,,,,,,,,,必備知識梳理,關鍵能力突破,3.種群的空間特征 (1)含義:種群中的個體在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局。,,,,必備知識梳理,關鍵能力突破,4.種群密度的估算方法 (1)“兩看法”選擇合適的種群密度調查方法,,,,必備知識梳理,關鍵能力突破,(2)樣方法與標志重捕法的比較,,,必備知識梳理,關鍵能力突破,,,必備知識梳理,關鍵能力突破,教材拾遺(必修3第62頁“學科交叉與數(shù)學的聯(lián)系”改編)在對某種鼠的調查中,調查范圍為1公頃,第一次捕獲并標記39只鼠,第二次捕獲34只鼠,其中有標記的鼠15只。 (1)這個種群中的鼠的種群密度大約是88只/公頃。 (2)若捕捉后

3、該鼠不易再被捕捉,則估算的種群密度會偏高(填“偏高”或“偏低”),理由是該鼠被捕捉一次之后不易再被捕捉,使再次捕獲的個體中被標記的個體數(shù)減少,由種群數(shù)量 = 知,種群數(shù)量變大,即估算值大于實際的種群密度。,,,,,,,必備知識梳理,關鍵能力突破,凝練核心素養(yǎng) 1.生命觀念通過對種群概念和特征的分析,建立起生命系統(tǒng)是一個統(tǒng)一整體的觀念。 2.科學思維運用歸納與概括的方法,理解種群的數(shù)量特征和空間特征。 3.科學探究通過一些具體的探究活動,掌握種群密度的調查方法。 4.社會責任將種群密度的調查方法應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。,必備知識梳理,關鍵能力突破,(科學思維)下圖是有關種群

4、特征的概念圖,據(jù)圖分析并回答下列問題。,必備知識梳理,關鍵能力突破,(1)圖中分別代表種群密度、出生率、死亡率、年齡組成和性別比例等種群特征。其中,年齡組成既影響出生率又影響死亡率,但性別比例只影響出生率。 (2)春運期間,影響北京、廣州等大城市人口數(shù)量變化的主要因素是遷入率和遷出率。 (3)利用性引誘劑誘殺害蟲會降低害蟲的種群密度,原理是 性引誘劑誘殺害蟲會導致害蟲的性別比例失調,降低出生率,從而降低種群密度。 (4)某生物學家對某地的蝗蟲種群進行研究后大膽預測:不久后蝗災會更加嚴重。他得出此結論的依據(jù)最可能是該蝗蟲種群的年齡組成為增長型。,,,,,,,,,,,,,必備知識梳理,關鍵能力突破

5、,考向1種群的基本特征及其關系 1.(2019湖北長陽一中月考)某島嶼上生活著一種動物,其種群數(shù)量多年維持相對穩(wěn)定。該動物個體從出生到性成熟需要6個月。如圖為某年該動物種群在不同月份的年齡結構(每月最后一天統(tǒng)計種群各年齡組的個體數(shù))。關于該種群的敘述,錯誤的是(),A.2月份成熟個體數(shù)量大于8月份 B.該種群10月份的出生率可能為零 C.在2月份捕捉成熟個體,對該種群數(shù)量影響最大 D.8月份該種群的年齡組成為增長型,答案,解析,必備知識梳理,關鍵能力突破,1.種群年齡組成的類型及判斷技巧 (1)統(tǒng)計圖,必備知識梳理,關鍵能力突破,(2)曲線圖和直方圖,(3)各圖示共性及判斷技巧 無論何種圖形,

6、均應注意各年齡段個體的比例。增長型種群中的幼年個體多、老年個體少;穩(wěn)定型種群中的各年齡段個體比例適中;衰退型種群中的幼年個體少、老年個體多。,必備知識梳理,關鍵能力突破,考向2種群密度的調查 2.(2019福建三明一中月考)某研究機構對某區(qū)域的一種田鼠進行了調查,所調查樣方的總面積為2 hm2(1 hm2=10 000 m2),統(tǒng)計所捕獲的鼠的數(shù)量、性別等,進行標記后放歸,3日后進行重捕與調查。所得到的調查數(shù)據(jù)如表所示:,必備知識梳理,關鍵能力突破,以下是某同學對數(shù)據(jù)的分析結果,你認為正確的是 () A.此調查方法可以用來調查草地中跳蝻的種群密度 B.若田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉,統(tǒng)計的種群

7、密度比實際低 C.綜合兩次捕獲情況,該田鼠種群的性別比例(/)約為72 D.該地區(qū)田鼠的平均種群密度約為125只/hm2,答案,解析,必備知識梳理,關鍵能力突破,利用標志重捕法估算種群密度的誤差分析 設種群數(shù)量為A只,第一次捕獲B只并標記,第二次捕獲了a只,其中有b只被標記,根據(jù)公式 (1)若由于某種原因(如標志物易脫落、被標記個體的被捕機會降低、標志物導致被標記個體易于被捕食、被標記個體放回后還未充分融入該種群中就再次捕獲且在被標記個體稀少處捕獲等)造成b偏小,則A偏大。 (2)若由于某種原因(如被標記個體放回后還未充分融入該種群中就再次捕獲且在被標記個體密集處捕獲等)造成b偏大,則A偏小。

8、 (3)若在調查期間,調查區(qū)域有較多個體出生和死亡或遷入和遷出,也會造成估算出現(xiàn)較大誤差。,必備知識梳理,關鍵能力突破,種群的數(shù)量變化及應用 1.種群數(shù)量變化的研究 (1)研究方法:建構數(shù)學模型。 (2)一般步驟:觀察研究對象,提出問題提出合理的假設根據(jù)實驗數(shù)據(jù),用適當?shù)臄?shù)學形式對事物的性質進行表達檢驗或修正。,,,,必備知識梳理,關鍵能力突破,2.種群數(shù)量增長的“J”型曲線和“S”型曲線,,,,,必備知識梳理,關鍵能力突破,,,必備知識梳理,關鍵能力突破,必備知識梳理,關鍵能力突破,3.環(huán)境容納量 (1)概念:在環(huán)境條件不受破壞的情況下,一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量。 (2

9、)形成原因 (3)與環(huán)境條件的關系:環(huán)境條件改善,K值可能會增大;環(huán)境條件惡化,K值可能會減小。,,,,,,,,,,,,,必備知識梳理,關鍵能力突破,4.種群數(shù)量變化的特點 大多數(shù)種群數(shù)量總是在波動中;在不利的條件下,種群數(shù)量還會急劇下降,甚至消亡。 5.影響種群數(shù)量變化的因素,,,,,,必備知識梳理,關鍵能力突破,凝練核心素養(yǎng) 1.生命觀念通過對種群數(shù)量變化的分析,建立起種群是在長期適應環(huán)境和彼此相互適應的過程中形成的動態(tài)群體的觀念。 2.科學思維掌握建構數(shù)學模型的方法,運用數(shù)學模型解釋種群數(shù)量的變化,體驗由具體到抽象的思維轉化過程。,必備知識梳理,關鍵能力突破,(科學思維)下圖表示的是種

10、群數(shù)量增長中的兩個經(jīng)典曲線,據(jù)圖分析并回答下列問題。,必備知識梳理,關鍵能力突破,(1)圖甲中曲線b的形成過程中存在環(huán)境阻力的時間為始終存在,曲線a、b中更符合自然界的種群數(shù)量變化實際情況的是曲線b。 (2)連續(xù)20年調查某地烏鴉的種群數(shù)量變化,如圖乙所示,圖中表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù),請回答下列問題。 前4年種群數(shù)量應基本不變(填“增大”“減小”或“基本不變”),因為=1。 第9年調查烏鴉的年齡組成,最可能表現(xiàn)為穩(wěn)定型,因為第10年時,種群的等于1,說明第10年種群數(shù)量與第9年相同,因此第9年烏鴉種群的年齡組成為穩(wěn)定型。 圖中第4年和第10年的烏鴉種群數(shù)量不相同(填“相同”或“不

11、相同”)。圖中顯示第10年烏鴉的種群數(shù)量最小,因為在第4年到第10年間,1,說明種群數(shù)開始增加,故第10年種群數(shù)量最少。 第1620年烏鴉種群數(shù)量將呈現(xiàn)J型增長,因為1且恒定。,,,,,,,,,,,,,,,,必備知識梳理,關鍵能力突破,考向1“J”型增長和“S”型增長 1.(2019湖北荊州沙市中學月考)如圖甲是某種初級消費者被引入某島嶼后的種群數(shù)量變化趨勢;圖乙是該種生物在某調查階段種群數(shù)量變化的值隨時間的變化曲線。據(jù)圖判斷下列說法,錯誤的是( ),必備知識梳理,關鍵能力突破,A.分析圖甲可知,該島嶼上該種生物的環(huán)境容納量(K值)約為2 000只 B.種內斗爭加劇和天敵的增多可能是18501

12、865年間該種生物的種群數(shù)量急劇減少的原因 C.分析圖乙可知,該調查階段中種群數(shù)量最多的年份是第10年時 D.圖乙中第15年時種群數(shù)量最少,可相當于圖甲1880年的種群數(shù)量情況,答案,解析,必備知識梳理,關鍵能力突破,1.種群數(shù)量“S”型增長曲線的分析方法 (1)t1之前:種群數(shù)量小于K/2,由于資源和空間條件相對充裕,種群數(shù)量增長較快;當種群數(shù)量為K/2時,出生率遠大于死亡率,種群增長速率達到最大值。,必備知識梳理,關鍵能力突破,(2)t1t2:由于資源和空間有限,當種群密度增大時,種內斗爭加劇,種群增長速率下降。 (3)t2時:種群數(shù)量為K,達到最大,出生率等于死亡率。 2.K值不是一成

13、不變的。K值會隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化,當環(huán)境遭到破壞時,K值會下降;反之,K值會上升。,必備知識梳理,關鍵能力突破,考向2種群數(shù)量變化規(guī)律的應用 2.(2019湖北襄陽五中月考)如圖表示種群在理想環(huán)境中和有環(huán)境阻力條件下的增長曲線,下列有關種群數(shù)量增長曲線的敘述,正確的是( ) A.圖甲為“J”型增長,每年增加的個體數(shù)量始終不變 B.圖乙為“S”型增長,G點時增長速率達到最大值 C.防治蝗災應在害蟲數(shù)量達到F點時進行 D.漁業(yè)捕撈后剩余量應該在E點左右,答案,解析,必備知識梳理,關鍵能力突破,(1)K值與K/2值的分析,必備知識梳理,關鍵能力突破,(2)K值與K/2值的應用,必備知識梳理,

14、關鍵能力突破,探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化 1.實驗原理 (1)用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌,種群的增長受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。 (2)在理想的環(huán)境條件下,酵母菌種群的增長呈“J”型曲線;在有環(huán)境阻力的條件下,酵母菌種群的增長呈“S”型曲線。 (3)計算酵母菌數(shù)量可用抽樣檢測的方法顯微計數(shù)法。,,,,,,必備知識梳理,關鍵能力突破,2.實驗流程 (1)酵母菌培養(yǎng) 液體培養(yǎng)基,無菌條件 (2)振蕩培養(yǎng)基 使酵母菌均勻分布于培養(yǎng)基中 (3)觀察并計數(shù)每天將含有酵母菌的培養(yǎng)液滴在計數(shù)板上,計數(shù)一個小方格內的酵母菌數(shù)量,再以此估算試管中的酵母菌總數(shù) (4)重復(

15、2)(3)步驟連續(xù)觀察7 d,統(tǒng)計數(shù)目 (5)繪圖分析將所得數(shù)值用曲線圖表示出來,得出酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律,,,,,,,必備知識梳理,關鍵能力突破,3.實驗注意事項及分析 (1)本實驗不需要設置對照實驗,因不同時間取樣已形成對照;需要做重復實驗,目的是盡量減少誤差,需對每個樣品計數(shù)三次,取其平均值。 (2)如果一個小方格內酵母菌過多,難以數(shù)清,應當稀釋培養(yǎng)液重新計數(shù)。稀釋的目的是便于酵母菌懸液的計數(shù),以每個小方格內含有45個酵母細胞為宜。 (3)結果記錄最好用記錄表,如下: 答案固定,,,,必備知識梳理,關鍵能力突破,凝練核心素養(yǎng) 科學探究通過“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗,掌握

16、實驗方案的設計與實施及對實驗結果的分析與評價能力。,必備知識梳理,關鍵能力突破,(科學探究)某小組進行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化”實驗時,同樣實驗條件下分別在4支試管中進行培養(yǎng)(見下表),均獲得了“S”型增長曲線。根據(jù)實驗結果判斷,下列說法錯誤的是() A.4支試管內的種群初始階段都經(jīng)歷了“J”型增長 B.4支試管內的種群同時達到K值 C.試管內種群的K值與試管不同 D.試管內的種群數(shù)量先于試管開始下降,答案,解析,必備知識梳理,關鍵能力突破,某同學對培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化實驗進行了相關的操作,得到了如圖所示的結果。在該實驗中,下列操作或結果分析科學的是( ) A.培養(yǎng)酵

17、母菌前,加熱去除培養(yǎng)液中的溶解氧 B.用吸管從靜置的錐形瓶中吸取一定量的培養(yǎng)液滴在血細胞計數(shù)板的中央進行計數(shù) C.圖中C點和D點相比,D點的生存環(huán)境更惡劣 D.E點和F點種群數(shù)量相同,兩點對應的出生率和死亡率均相同,答案,解析,必備知識梳理,關鍵能力突破,探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化實驗的注意事項 (1)我們測定的酵母菌種群數(shù)量是在恒定容積的培養(yǎng)基中測定的,與自然界中的種群數(shù)量變化有差異。 (2)在進行酵母菌計數(shù)時,由于酵母菌是單細胞生物,因此必須在顯微鏡下計數(shù),且我們不能準確計數(shù),只能估算。 (3)在用顯微鏡計數(shù)時,對于壓在小方格界線上的酵母菌,應只計數(shù)相鄰兩邊及其頂角上的酵母菌。 (4

18、)從試管中吸取培養(yǎng)液進行計數(shù)前,要輕輕振蕩試管幾次,目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布,減少誤差。 (5)每天計數(shù)酵母菌數(shù)量的時間要固定。,1,2,3,4,1.種群是生態(tài)研究的一個重要單位,下列有關種群的敘述,正確的是() A.種群是指一個生態(tài)系統(tǒng)中同種生物所有成熟個體的總和 B.一個呈“S”型增長的種群中,種群增長速率在各階段是不同的,數(shù)量為K/2時增長速率最大 C.種群中各年齡期的個體數(shù)目比例適中,這樣的種群正處于發(fā)展階段 D.合理密植農(nóng)作物時,其數(shù)量可以大于最大值即K值,5,答案,解析,1,2,3,4,2.科學工作者為了監(jiān)測和預報某草原鼠害的發(fā)生情況,對田鼠種群數(shù)量的變化規(guī)律進行調查,發(fā)現(xiàn)

19、在最初的一個月內,種群數(shù)量每天增加1.5%,據(jù)此分析錯誤的是() A.研究者通常采用標志重捕法估算該地區(qū)田鼠的種群數(shù)量 B.最初一個月內,田鼠種群增長模型可構建為Nt=N0t,其中為1.015 C.最初一個月內,田鼠的生存環(huán)境是空間條件充裕、食物充足、氣候適宜 D.數(shù)月之后,當田鼠種群的出生率等于死亡率時,是防治鼠害的最佳時期,5,答案,解析,1,2,3,4,5,3.下圖為某種群的(K值-種群數(shù)量)/K值隨種群數(shù)量變化的曲線(設K值=200)。下列相關分析正確的是() A.曲線表示種群增長速率與種群數(shù)量呈負相關 B.在S1點時不存在影響種群增長的環(huán)境阻力 C.漁業(yè)捕撈后種群剩余量最好控制在S

20、3點對應的種群數(shù)量 D.(K值-種群數(shù)量)/K值越小,種群增長速率越大,答案,解析,1,2,3,4,5,4.某同學在進行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗中,根據(jù)實驗的結果繪制出了如圖所示的酵母菌種群數(shù)量變化曲線圖,下列有關實驗分析錯誤的是() A.實驗過程中酵母菌種群的年齡組成先是增長型,后是穩(wěn)定型,最后變?yōu)樗ネ诵?B.在酵母菌種群數(shù)量增長的不同階段,可能具有相同的增長速率 C.DE段種群的數(shù)量開始下降,其主要原因是營養(yǎng)物質的缺乏 D.本實驗中不存在對照,統(tǒng)計酵母菌個體數(shù)常用抽樣檢測法,答案,解析,1,2,3,4,5,5.下圖表示某種群在單位時間內,出生量、死亡量和種群密度的關系,據(jù)

21、圖回答相關問題。 (1)K值又稱為環(huán)境容納量,是指在的情況下,一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量。,1,2,3,4,5,(2)該種群密度為時,可以獲得最大的可持續(xù)產(chǎn)量;隨著種群密度逐漸增大,該種群增長率的變化趨勢是;自然條件下,該種群的種群密度(填“可能”或“不可能”)超過K值。 (3)在空白坐標上,畫出該種群的出生率、死亡率和種群密度的關系。(要求K點以后也要畫出),1,2,3,4,5,答案 (1)環(huán)境條件不受破壞 (2)K/2逐漸減小可能 (3)(注:要寫出橫縱坐標),1,2,3,4,5,解析 (1)環(huán)境容納量是指在環(huán)境條件不受破壞的情況下,一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量,即K值。(2)K/2時種群的凈補充量最大,可以獲得最大的可持續(xù)產(chǎn)量;隨著種群密度的增加,該種群的增長率逐漸減小;自然條件下,該種群的種群密度最大值在K值上下波動,所以可能會超過K值。(3)據(jù)題圖分析可知,隨著種群密度的增加,種群的出生率逐漸下降,死亡率逐漸上升,在種群密度為K值時,出生率和死亡率相等,圖見答案。,