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課標版 生物 第26講 種群,知識一 種群特征 1.種群的概念 種群是在一定的① 自然區(qū)域內(nèi) ,同種生物的② 全部個體 。,知,知梳,2.種群的數(shù)量特征,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。 (2)類型:均勻分布、⑩ 隨機分布 、 集群分布 。,1.判斷有關(guān)種群特征敘述的正誤。 (1)亞熱帶生長的常綠闊葉林組成一個種群。(2008重慶理綜,1B)(?) (2)比較三種年齡結(jié)構(gòu)類型的種群,穩(wěn)定型的出生率最高。(2013浙江理綜,4 D)(?) (3)大量誘殺雄性個體不會影響種群的密度。(2012課標,6D)(?) (4)天敵的遷入可影響種群的年齡組成。(2012課標,6B)(√) (5)稗草在稻田中隨機分布屬于種群空間特征描述。(2009廣東單科,11C)(√),(6)一雌一雄婚配制的動物,生殖期個體的雌雄比例越接近1∶1,出生率越 高。(2013浙江理綜,4B)(√),2.如圖是對某地區(qū)某種動物的種群結(jié)構(gòu)調(diào)查結(jié)果,其種群發(fā)展趨勢是 ( ) A.總能量將增加 B.環(huán)境阻力不變 C.種群密度下降 D.保持穩(wěn)定型增長 答案 C 根據(jù)坐標中種群年齡組成的直方圖可知:該種群中幼年個體 少、老年個體多,屬于衰退型種群,由此可預(yù)測該動物種群的種群密度會逐 漸下降。,,3.據(jù)圖分析,正確的是 ( ) A.利用性引誘劑誘殺害蟲會影響④ B.現(xiàn)階段,我國人口的②明顯降低 C.預(yù)測種群數(shù)量變化的主要依據(jù)是③,D.我國計劃生育政策的核心是控制①和④ 答案 B 根據(jù)種群的特征之間的關(guān)系可以判斷,①②③④分別代表死亡 率、出生率、性別比例和年齡組成。利用性引誘劑誘殺害蟲會影響性別 比例(③),A錯誤;預(yù)測種群數(shù)量變化的主要依據(jù)是年齡組成(④),C錯誤;我 國計劃生育政策的核心是控制出生率(②),該政策使我國人口的出生率明 顯降低,D錯誤。,,知識二 種群密度的估算方法 一、樣方法 1.適用對象:① 植物 或活動范圍小的動物。 2.調(diào)查程序,二、標志重捕法 1.適用對象:活動能力① 強 活動范圍② 大 的動物。 2.原理:概率相同原則。 3.調(diào)查程序,4.注意 (1)標記個體與未標記個體在重捕時被捕獲的概率⑥ 相同 。 (2)調(diào)查期間調(diào)查對象沒有遷入和遷出。,1.判斷有關(guān)種群密度估算方法敘述的正誤。 (1)統(tǒng)計種群密度時,應(yīng)去掉采集數(shù)據(jù)中最大、最小值后取平均值。(2014 福建理綜,3C)(?) (2)可利用樣方法調(diào)查灰線小卷蛾幼蟲的密度。(2014廣東理綜,6C)(√) (3)用樣方法研究固著在巖礁上貝類的種間關(guān)系。(2011北京理綜,2C)(?) (4)可采用樣方法調(diào)查林地上植物的種群密度。(2013福建理綜,3A)(√) (5)用樣方法調(diào)查某植物種群密度時,為避免調(diào)查者主觀因素的影響,要做到 隨機取樣。[2013課標Ⅱ,31(3)](√),(6)用樣方法調(diào)查花生種群密度時,常用的取樣方法是五點取樣法和等距取 樣法。[2014四川理綜,9(1)](√),2.下列有關(guān)調(diào)查動物種群密度方法的敘述,正確的是 ( ) A.草地中跳蝻的種群密度一般不采用樣方法進行調(diào)查 B.對于活動能力強、活動范圍大的動物最好采用樣方法調(diào)查種群密度 C.運用標志重捕法調(diào)查時,個體被捕捉的概率應(yīng)相等,而與標記狀況、年齡 和性別無關(guān) D.對農(nóng)作物上的蚜蟲,植物葉片上的昆蟲卵常采用標志重捕法調(diào)查種群密度 答案 C 跳蝻活動范圍很小,一般用樣方法調(diào)查其種群密度。對于活動 能力強、活動范圍大的動物最好采用標志重捕法調(diào)查種群密度。運用標 志重捕法調(diào)查時,個體被捕捉的概率應(yīng)相等,而與標記狀況、年齡和性別無,關(guān)。對農(nóng)作物上的蚜蟲、植物葉片上的昆蟲卵常采用樣方法調(diào)查種群密 度。,,3.種群是構(gòu)成群落的基本單位,種群數(shù)量特征的核心是種群密度,不同生物 種群密度調(diào)查法不一樣。 Ⅰ.某研究機構(gòu)對我國北方草原一種主要害鼠——布氏田鼠進行了調(diào)查。 調(diào)查樣方總面積為2 hm2(1 hm2=10 000 m2),隨機布設(shè)100個鼠籠,放置1夜后, 統(tǒng)計所捕獲的鼠數(shù)量、性別等,進行標記后放歸;3日后進行重捕與調(diào)查。 所得到的調(diào)查數(shù)據(jù)如表。,(1)假定重捕取樣中標記比例與樣方總數(shù)中標記比例相等,寫出樣方中種群 總數(shù)(N)的計算公式 。 (2)該草地布氏田鼠的平均種群密度為 只/hm2。事實上田鼠在被 捕捉過一次后更難捕捉,上述計算所得的平均種群密度與實際種群密度相 比可能會偏 。 Ⅱ.(1)如圖表示某小組的同學(xué)在進行雙子葉草本植物苦荬菜種群密度調(diào)查 時確定的小樣方之一,圓圈表示個體。請將應(yīng)該計數(shù)的圓圈涂黑。,(2)下表是該班級10個小組的調(diào)查結(jié)果。則該塊地中苦荬菜的種群密度為 。,答案 Ⅰ.(1)N=Mn/m (2)144 高 Ⅱ.(1)計數(shù)樣方內(nèi)部和任意相鄰兩邊及由這兩邊相交形成的頂點上的個體 數(shù),這是樣方法統(tǒng)計的原則。如圖:,,(2)3株/m2 解析 Ⅰ.(1)由重捕取樣中標記比例與樣方總數(shù)中標記比例相等,可以得 到關(guān)系式:N(總數(shù))/M(初次捕獲數(shù))=n(重捕只數(shù))/m(重捕個體中被標記只 數(shù)),即可得出N=Mn/m。(2)根據(jù)公式N=Mn/m,計算出2 hm2的樣方種群總數(shù) 為288只,種群平均密度是144只/hm2。由于第一次捕捉到的個體被標記后, 第二次很難再捕捉到,導(dǎo)致第二次捕捉的個體中被標記的個體減少,在公式 N=Mn/m中由于分母m的值減小,使得N值比實際情況偏高。,Ⅱ.第1組和第6組為不真實值,要舍去,然后把剩下的8組數(shù)值相加,求平均 值。,知識三 種群數(shù)量變化 一、建構(gòu)種群增長模型的方法 1.數(shù)學(xué)模型:用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的① 數(shù)學(xué)形式 。 2.研究的方法步驟:提出問題→提出② 合理假設(shè) →用適當?shù)蘑? 數(shù) 學(xué) 形式對事物的性質(zhì)進行表達→檢驗或修正。 3.數(shù)學(xué)模型的形式 (1)數(shù)學(xué)方程式:④ 科學(xué)、準確 反映種群個體數(shù)量。 (2)曲線圖:⑤ 直觀 反映出種群數(shù)量的⑥ 增長趨勢 。,二、種群數(shù)量增長的兩種類型 1.曲線A為① J 型曲線 (1)形成原因:② 食物和空間 充裕、氣候適宜、③ 無 敵害。 (2)數(shù)學(xué)模型,Nt=N0λt (3)曲線特點:種群數(shù)量是以一定的⑦ 倍數(shù) 連續(xù)增長。 2.曲線B為⑧ S 型曲線 (1)形成原因:⑨ 食物、空間 有限 (2)曲線特點,建立臥龍自然保護區(qū)→改善大熊貓 棲息環(huán)境 ↓ 保護大熊貓←提高 環(huán)境容納量 3.圖中陰影部分為 環(huán)境阻力 ,按自然選擇學(xué)說,就是 生存斗爭 中被淘汰的個體數(shù)。 (1)“J”型曲線與“S”型曲線的差異: 環(huán)境阻力 的有無。 (2)A、B曲線聯(lián)系:“J”型曲線 “S”型曲線。 三、種群數(shù)量的波動和下降 1.影響因素,(3)應(yīng)用,2.數(shù)量變化:大多種群數(shù)量總在④ 波動 中,在不利條件下,種群數(shù)量還 會⑤ 急劇下降 ,甚至⑥ 消亡 。,三、種群數(shù)量的波動和下降 1.影響因素,1.判斷有關(guān)種群數(shù)量增長說法的正誤。 (1)在相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中,種群數(shù)量在K值上下波動。(2012浙江理綜,5 B)(√) (2)在相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中,旅鼠的種群數(shù)量主要是由外源性因素調(diào)節(jié) 的。(2012浙江理綜,5C)(√) (3)環(huán)境容納量是指種群的最大數(shù)量。(2014浙江理綜,4A)(?) (4)在K/2時捕撈魚類最易得到最大日捕獲量。(2010山東理綜,8D)(?) (5)建立自然保護區(qū),改善棲息環(huán)境,提高環(huán)境容納量,是提高大熊貓種群密,度的根本措施。[2011安徽理綜,29Ⅱ(4)](√) (6)理想條件下,影響種群數(shù)量增長的因素主要是環(huán)境容納量。(2014浙江 理綜,4C)(?),2.下列關(guān)于種群數(shù)量變化的敘述中,不正確的是 ( ) A.在理想條件下,種群數(shù)量增長可用一定的數(shù)學(xué)模型表示 B.一個物種引入新的地區(qū)后,一定呈“J”型增長 C.對家鼠等有害動物的控制,要盡量降低其K值 D.研究一個呈“S”型增長的種群的增長速率可預(yù)測其K值 答案 B 一個物種引入新的地區(qū)后,當?shù)丨h(huán)境可能不適宜其生長繁殖。 呈“S”型增長的種群,其增長速率最大值一般出現(xiàn)在K/2時,只要統(tǒng)計此時 的種群密度就可算出K值。,,3.如圖為理想狀態(tài)下和自然環(huán)境中某生物的種群數(shù)量變化曲線,下列說法 正確的是 ( ) ①陰影部分表示環(huán)境中影響種群增長的阻力 ②a為“J”型曲線,b為“S”型曲線,③陰影部分的個體數(shù)量表示通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù) ④K值為環(huán)境容納量 A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①②③④ 答案 D 在理想條件下,種群數(shù)量增長為“J”型曲線,一般在自然環(huán)境 中,種群數(shù)量增長為“S”型曲線;兩曲線之間的數(shù)量差異就是由于環(huán)境阻 力而淘汰掉的個體數(shù)。,,4.如圖是某種兔遷入新環(huán)境后種群增長速率隨時間的變化曲線。第3年時 用標志重捕法調(diào)查該兔種群的密度,第一次捕獲50只全部標志后釋放,一個 月后進行第二次捕捉,在第二次捕獲個體中,未標志的有60只、標志的有20 只。估算該兔種群在這個環(huán)境中的K值是 ( ) A.150只 B.200只 C.300只 D.400只,答案 D 根據(jù)題意知,第3年種群的數(shù)量為50[(60+20)20]=200(只),由 S型曲線種群增長速率的特點可知,第3年種群的增長速率最大,種群數(shù)量為 K/2,因此該兔種群在這一環(huán)境中的K值是400只。,突破一 種群的特征 1.種群數(shù)量特征之間的關(guān)系,(1)種群最基本的數(shù)量特征——種群密度。 (2)決定種群密度的直接因素——出生率和死亡率、遷入率和遷出率。 (3)年齡組成和性別比例 ↓ 通過影響出生率、死亡率影響種群數(shù)量變化 ①年齡組成 種群密度 ②對于增長型的種群,一般還有如下的關(guān)系: 性別比例 種群密度,2.種群數(shù)量特征的應(yīng)用實例分析 (1)城市人口的劇增——遷入率遷出率造成的。 (2)中國人口的增長——出生率死亡率造成的,不能單純說是出生率高 造成的。 (3)計劃生育政策——控制人口出生率,使增長率下降。 (4)利用性外激素誘捕雄蛾——改變性別比例來降低出生率。 (5)將性外激素釋放到大田里,干擾雌雄蛾正常交尾——降低出生率。,1.種群年齡組成類型的判斷技巧,2.種群年齡組成類型的表示方法,典例1 (2014湖南師大附中二次月考,14)如圖為種群特征的概念圖,下列敘 述錯誤的是 ( ) A.c表示種群密度,是種群最基本的數(shù)量特征 B.b表示年齡組成,年齡組成為增長型的種群,種群數(shù)量一定會越來越大 C.若種群的增長呈“S”型曲線,則在種群數(shù)量達到K值前,種群的年齡組成,一直是增長型 D.除了圖中所示特征外,種群還具有空間特征 解析 圖中b是年齡組成,a為性別比例,c是種群密度。種群密度是種群最 基本的數(shù)量特征,A正確;呈S型曲線增長的種群,在數(shù)量達到K值前,種群的 數(shù)量是一直增加的,即年齡組成為增長型,C正確;除了圖中所示特征外,種 群還具有空間特征,D正確。 答案 B,,1-1 如圖是某動物種群年齡結(jié)構(gòu)調(diào)查結(jié)果,該種群的發(fā)展趨勢是 ( ) A.種群密度保持穩(wěn)定 B.種內(nèi)斗爭加劇 C.同化的能量減少 D.數(shù)量將呈“J”型增長 答案 C 解析 據(jù)圖知,幼年個體較少,老年個體較多,該種群的年齡結(jié)構(gòu)為衰退,型,因此種群密度將逐漸減小,同化的能量將減少,種內(nèi)斗爭將減弱。,,1-2 如圖為某地人口出生率和死亡率的變化曲線。則該種群的年齡組成 ( ) A.由穩(wěn)定型變?yōu)樵鲩L型 B.由衰退型變?yōu)榉€(wěn)定型 C.由增長型變?yōu)榉€(wěn)定型 D.由穩(wěn)定型變?yōu)樗ネ诵?答案 A 解析 開始時,出生率和死亡率相等,年齡組成為穩(wěn)定型,最后出生率遠大,于死亡率,故年齡組成變?yōu)樵鲩L型。,,1-3 如下圖所示為三個種群的年齡組成曲線圖,請據(jù)圖回答: (1)據(jù)統(tǒng)計,70年代初,我國人口年齡組成與圖A相似,所以在這以后一段時間 內(nèi)的發(fā)展趨勢是 。因此我們要認真執(zhí)行人口的 政策。 (2)利用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲的雄性個體,最終使害蟲種群年齡組 成變?yōu)槿龍D中 類型。,(3)東海漁場因捕撈過度造成產(chǎn)量下降,現(xiàn)在當?shù)卣扇】刂茲O網(wǎng)網(wǎng)眼大 小來“抓大放小”,一段時間后,年齡組成會變成 所示。 答案 (1)人口密度越來越大 計劃生育 (2)C (3)A 解析 坐標系中曲線表示年齡與個體數(shù)的關(guān)系。解答本題時,首先應(yīng)分 析三條曲線對應(yīng)的年齡組成類型,再結(jié)合各小題作答。A曲線表示年幼個 體多而年老個體少,為增長型。我國70年代時人口年齡組成就屬于A型,在 這以后一段時間內(nèi)表現(xiàn)為人口大幅增長。B曲線中表示各年齡段的個體數(shù) 比例相當,屬于穩(wěn)定型。C曲線中老年個體相對較多,屬于衰退型。用性引,,誘劑干擾害蟲正常交尾,使幼蟲數(shù)量銳減,害蟲年齡組成將成為衰退型。在 漁場中采取“抓大放小”的措施,會使幼年個體所占比例上升,種群年齡組 成將成為增長型。,突破二 種群數(shù)量的增長曲線 1.K值與K/2值的分析與應(yīng)用 (1)K值與K/2值的分析,2.辨析種群增長率與種群增長速率 (1)增長率 ①概念:單位時間內(nèi)新增個體數(shù)占原有個體數(shù)的比率。 ②計算公式:增長率= =出生率-死亡率 ③“J”型曲線與“S”型曲線的增長率曲線,(2)K值與K/2值的應(yīng)用,(2)增長速率 ①概念:單位時間的新增個體數(shù)。 ②計算公式:增長速率= = ③“J”型曲線與“S”型曲線的增長速率曲線,3.K值的不同表示方法,A、B、C、D對應(yīng)的種群數(shù)量即為K值,A‘、C’、D‘對應(yīng)的種群數(shù)量為K/2。,典例2 如圖所示為種群在理想環(huán)境中呈“J”型增長,在有環(huán)境阻力條件 下,呈“S”型增長,下列關(guān)于種群在某環(huán)境中數(shù)量增長曲線的敘述,正確的 是 ( ) A.當種群數(shù)量達到e點后,種群數(shù)量增長速率為0,B.種群增長過程中出現(xiàn)環(huán)境阻力是在d點之后 C.圖中陰影部分表示克服環(huán)境阻力生存下來的個體數(shù)量 D.若該種群在c點時數(shù)量為100,則該種群的K值為400 解題關(guān)鍵 解析 當種群數(shù)量到達e點后,種群數(shù)量不再增加,此時種群增長速率為0; 種群增長過程中環(huán)境阻力在d點之前就存在;圖中陰影部分表示被淘汰的 個體數(shù)量。,答案 A,,2-1 如圖表示某種魚遷入一生態(tài)系統(tǒng)后,種群數(shù)量增長速率隨時間變化的 曲線。下列敘述正確的是 ( ) A.在t0~t2時間內(nèi),種群數(shù)量呈“J”型增長 B.若在t2時種群的數(shù)量為N,則在t1時種群的數(shù)量為N/2 C.捕獲該魚的最佳時期為t2,D.在t1~t2時間內(nèi),該魚的種群數(shù)量呈下降趨勢 答案 B 解析 由曲線可知t0~t2時間內(nèi)種群增長速率由小變大,達到最大值后又逐 漸變小,因而該種群數(shù)量增長呈“S”型曲線;t2時種群增長速率為0,種群的 數(shù)量為N,即達到環(huán)境容納量,種群數(shù)量為N/2即t1時,種群數(shù)量增長速率最 大。在t1~t2時間內(nèi),該魚的種群數(shù)量呈上升趨勢。,,2-2 關(guān)于圖中種群數(shù)量變化的說法錯誤的是 ( ) A.種群“J”型曲線只有在理想條件下才能出現(xiàn) B.種群呈“S”型增長過程中,在達到K值之前就是“J”型增長,C.自然狀態(tài)下種群數(shù)量達到600時,種群的增長率為0 D.環(huán)境條件變化時,種群的K值也會發(fā)生相應(yīng)變化 答案 B 解析 種群“S”型曲線是在資源、空間有限的條件下種群的數(shù)量變化 趨勢,在達到K值之前由于存在環(huán)境阻力,所以與“J”型曲線不同。,,突破三 實驗 探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化 1.實驗原理 (1)酵母菌屬兼性厭氧型微生物,有氧時呼吸產(chǎn)生二氧化碳和水,無氧時呼 吸產(chǎn)生二氧化碳和酒精。 (2)在含糖的液體培養(yǎng)基(培養(yǎng)液)中酵母菌繁殖很快,迅速形成酵母菌種 群,通過細胞計數(shù)可以測定封閉容器內(nèi)的酵母菌種群數(shù)量隨時間而發(fā)生 的變化。 (3)種群的增長受培養(yǎng)液的成分、培養(yǎng)的空間、pH、溫度等因素的影響。,(4)在理想的無限環(huán)境中,酵母菌種群的增長呈“J”型曲線,在有限的環(huán) 境中,酵母菌種群的增長呈“S”型曲線。 2.設(shè)計實驗,3.表達和交流 (1)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出酵母菌種群數(shù)量增長曲線。 (2)增長曲線的總趨勢是先上升再下降。 (3)影響酵母菌種群數(shù)量的因素可能有養(yǎng)料、溫度、pH及有害代謝廢物等。 典例3 下列關(guān)于“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗的相關(guān)操作, 正確的是 ( ) A.培養(yǎng)用具必須經(jīng)過嚴格的滅菌處理,培養(yǎng)液則不需滅菌,B.培養(yǎng)酵母菌時,必須去除培養(yǎng)液中的溶解氧 C.從瓶中吸取培養(yǎng)液進行計數(shù)之前,不必搖勻培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)液 D.為了方便酵母菌計數(shù),培養(yǎng)后期的培養(yǎng)液應(yīng)先稀釋后計數(shù) 解析 在該實驗中培養(yǎng)用具必須經(jīng)過嚴格的滅菌處理,培養(yǎng)液也需要滅 菌;培養(yǎng)酵母菌時,不必去除培養(yǎng)液中的溶解氧;從瓶中吸取培養(yǎng)液進行計 數(shù)前需要將培養(yǎng)瓶輕輕振蕩幾次,目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布,減 小實驗誤差;培養(yǎng)后期酵母菌數(shù)量較多且難以數(shù)清,為了方便酵母菌計數(shù), 需要將培養(yǎng)液稀釋一定的倍數(shù),再計數(shù)。 答案 D,,3-1 為研究酵母菌種群密度的動態(tài)變化,某實驗小組進行了如下操作,請 分析回答: 實驗一:按表中所列條件進行了A、B、C、D共4組實驗,用1 000 mL的錐 形瓶作為培養(yǎng)器皿,用棉塞封口,在25 ℃下靜置培養(yǎng),其他實驗條件均相同, 并根據(jù)實驗結(jié)果繪出了酵母菌種群密度變化曲線圖。,實驗二:進一步進行了下表有關(guān)實驗,(1)為提高實驗的精確度,吸取培養(yǎng)液進行計數(shù)之前,應(yīng)將試管 ,每 次計數(shù)要做 。 (2)實驗一:圖中曲線②代表的是 組的結(jié)果;A組和B組的實驗結(jié)果 不同的原因是B組 。 (3)實驗二想研究 因素對酵母菌數(shù)量增長的影響;此實驗中酵母菌 的年齡組成為衰退型的是 組。 答案 (1)振蕩 重復(fù)實驗 (2)A 培養(yǎng)液較多,與空氣接觸面積較小,故供氧較少,有氧呼吸總產(chǎn)能少 (3)溫度和培養(yǎng)液 B、C 解析 (1)在探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量變化的實驗中,為了保證計數(shù)的準,,確性,應(yīng)在取樣前振蕩試管,使酵母菌與培養(yǎng)液混合均勻,并多次取樣求平 均值。(2)實驗一:曲線中的種群密度是與培養(yǎng)液的葡萄糖濃度有關(guān)的,A、 B兩組培養(yǎng)液中葡萄糖濃度大,而由于A組中的培養(yǎng)液體積較少,所以培養(yǎng) 液上方的氧氣充足,A組酵母菌的繁殖速率要快于B組的。(3)實驗二:A組 中加入了培養(yǎng)液而C組中沒有加入,此對照是為了證明培養(yǎng)液對酵母菌數(shù) 量的影響。A組的溫度為28 ℃,B組的溫度為5 ℃,此對照是為了研究溫度 對酵母菌種群數(shù)量的影響。由于B組中溫度較低和C組中無培養(yǎng)液,所以這 兩組酵母菌的種群數(shù)量會減少,為衰退型。,