《高中生物第1輪總復(fù)習(xí) 第8講 種群的特征及數(shù)量的變化課件 湘教版必修3(湖南專版)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中生物第1輪總復(fù)習(xí) 第8講 種群的特征及數(shù)量的變化課件 湘教版必修3(湖南專版)(34頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 一、 種群的概念、 實(shí)質(zhì)及其數(shù)量變化 種群是指在一定的時(shí)間和空間內(nèi), 同種生物個(gè)體的總和。注意必須是“ 同種生物暠 , 不能將所有的魚看成一個(gè)種群, 也不能將同種魚的一部分( 如成年鯉魚) 看成一個(gè)種群, 一個(gè)種群含有眾多個(gè)體, 但不是個(gè)體的簡(jiǎn)單加和。其實(shí)質(zhì)是具有發(fā)展、 自我調(diào)節(jié)、 動(dòng)態(tài)穩(wěn)定和消亡規(guī)律的有機(jī)單元。種群中的個(gè)體可以自由交配繁殖, 所以種群既是物種在自然界中存在的基本單位, 又是繁殖的基本單位; 從進(jìn)化論觀點(diǎn)看, 種群又是一個(gè)進(jìn)化單位; 從生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)來看種群是群落的基本組成單位。 【例1】(雙選)下列屬于種群的是() A一個(gè)池塘中3年以下和3年以上的草魚的集合 B一個(gè)湖泊中的全部
2、魚苗、小魚和大魚 C一座山峰上的全部松樹 D大氣中的所有微生物 AC【解析】種群強(qiáng)調(diào)的是同種生物的總和,并且包括所有個(gè)體,C選項(xiàng)符合。A項(xiàng)實(shí)質(zhì)上包含了該池塘中的全部草魚,故屬于一個(gè)草魚種群,B、D項(xiàng)均含多種生物。 二、種群增長的數(shù)學(xué)模型 種群的數(shù)量變化體現(xiàn)為兩種基本模式:“J”型增長曲線;“S”型增長曲線。 種群增長的“J”型曲線(如圖甲) .條件:無任何限制因素,如食物充足,空間足夠大、氣候適宜、無天敵、無疾病等理想條件下,該情況下,影響種群數(shù)量的因素只有出生率和死亡率,此時(shí)因種內(nèi)個(gè)體生理壽命長,故出生率遠(yuǎn)大于死亡率,種群數(shù)量連續(xù)增長,無K值。 .種群數(shù)量的增長公式:若N0表示種群起始數(shù)量、
3、每年增長率不變,且第二年種群數(shù)量是第一年的倍,則第t年種群數(shù)量為NtN0t。 .“J”型數(shù)量增長實(shí)例:如當(dāng)一個(gè)種群剛遷入一個(gè)新的適宜環(huán)境時(shí)可近似認(rèn)為是理想條件。 種群增長的“S”型曲線(如圖乙) .環(huán)境條件:有限生存環(huán)境(即有環(huán)境阻力) .“S”型曲線增長能反映達(dá)爾文自然選擇學(xué)說中的生存斗爭(zhēng)。 種群數(shù)量增長的“J”型曲線和“S”型曲線的比較(如圖丙) 丙圖中陰影面積表示因環(huán)境阻力而被淘汰的個(gè)體。【例2】(雙選)圖示種群在理想環(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(dāng)種群數(shù)量到達(dá)e點(diǎn)后,種群數(shù)量增長速率為0B種群增長過程中
4、出現(xiàn)環(huán)境阻力是在d點(diǎn)之后C圖中陰影部分表示通過生存斗爭(zhēng)而淘汰的個(gè)體數(shù)量D若該種群在c點(diǎn)時(shí)數(shù)量為100,則該種群的K值為400AC 【解析】“J”型曲線出現(xiàn)的前提是條件理想,“S”型曲線是在自然環(huán)境中出現(xiàn)的種群數(shù)量隨時(shí)間的變化規(guī)律曲線,兩條曲線在c點(diǎn)分開,說明種群增長過程中出現(xiàn)環(huán)境阻力是在c點(diǎn)。圖中陰影部分表示環(huán)境阻力淘汰的個(gè)體數(shù)量。若該種群在c(K/2)點(diǎn)時(shí)數(shù)量為100,則該種群的K值為200。當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到e點(diǎn)(最大值)時(shí),種群數(shù)量保持穩(wěn)定,種群增長速率為0。 三、影響種群數(shù)量變化的種內(nèi)因素 種群數(shù)量的變化主要受兩方面因素的影響:一個(gè)是出生率和死亡率,另一個(gè)是遷入率和遷出率。出生率和死亡率的
5、高低與種群內(nèi)年齡結(jié)構(gòu)、性別比例、遺傳特性、生存競(jìng)爭(zhēng)、性成熟的速度和胚胎發(fā)育的時(shí)間都有密切的關(guān)系。從年齡組成看,幼年個(gè)體較多時(shí),預(yù)示著將來密度要增大,而老年個(gè)體較多時(shí),預(yù)示著將來密度將會(huì)減小。 從性別比例看,若因各種原因造成性別比例失調(diào),必將導(dǎo)致生殖上的混亂。如利用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲的雄性個(gè)體,就會(huì)使許多雌性個(gè)體不能完成交配,從而使害蟲的種群密度明顯降低。出生率及死亡率則是決定種群大小的最直接因素,可以說,任何影響種群數(shù)量變化的因素最終都要落實(shí)到出生率及死亡率上。 遷入與遷出在種群動(dòng)態(tài)變化中是大多數(shù)生物生活周期中的一個(gè)基本現(xiàn)象。這種流動(dòng)(擴(kuò)散)有助于防止近親繁殖,進(jìn)行基因交流以增強(qiáng)種群的
6、生存能力。遷入和遷出是動(dòng)態(tài)變化的,因而使得種群數(shù)量或密度也發(fā)生動(dòng)態(tài)變化。以上各種因素影響種群數(shù)量變化可表示為下圖。 【例3】下圖中,甲、乙為某種生物種群的年齡組成曲線,如不考慮其他因素,種群甲和種群乙未來個(gè)體數(shù)量的發(fā)展趨勢(shì)是() A衰退型和增長型 B增長型和衰退型 C穩(wěn)定型和衰退型 D衰退型和穩(wěn)定型B 【解析】據(jù)圖可知,甲種群年輕個(gè)體較多,年老個(gè)體較少,其種群發(fā)展趨勢(shì)是增長型;乙圖中恰好相反,故為衰退型。1種群密度取樣調(diào)查中的兩種方法(1)植物種群密度的取樣調(diào)查實(shí)施步驟(樣方法)確定調(diào)查對(duì)象選擇調(diào)查地段確定樣方(符合隨機(jī)取樣原則)設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)記錄表實(shí)地計(jì)數(shù)記錄計(jì)算密度。樣方數(shù)目的確定。取樣多少隨調(diào)
7、查地段的總體面積而定;一般地說,選取的樣方越多,求得的種群密度越接近實(shí)際情況。樣方大小的確定。選取的樣方大小隨植物類型而定。一般地說,北溫帶地區(qū)每個(gè)樣方的大小,喬木為100 m2,灌木為16 m2,草本植物為1 m2。樣方的確定原則:隨機(jī)取樣。(2)動(dòng)物種群密度的調(diào)查方法(主要是采用標(biāo)志重捕法)計(jì)算公式:標(biāo)志總數(shù)/N重捕個(gè)體中被標(biāo)志的個(gè)體數(shù)/重捕數(shù)(注:N代表種群內(nèi)個(gè)體數(shù))2種群數(shù)量變化與增長速率曲線。(1)圖乙的Of段相當(dāng)于圖甲的ac段;(2)圖乙的f點(diǎn)相當(dāng)于圖甲的c點(diǎn);(3)圖乙的fg段相當(dāng)于圖甲的cd段;(4)圖乙的g點(diǎn)相當(dāng)于圖甲的de段。1.(2011海南)南極冰藻是以硅藻為主的一大類
8、藻類植物,長期生長在南極海冰區(qū)24 的環(huán)境中,其最適生長溫度為2 。磷蝦主要以南極冰藻為食,企鵝主要以磷蝦為食。自1975年以來,磷蝦種群密度下降高達(dá)80%。下列敘述錯(cuò)誤的是( )A南極冰藻組成了一個(gè)種群B企鵝種群密度也會(huì)隨著磷蝦種群密度下降而下降C南極冰藻、磷蝦、企鵝與該海冰區(qū)的其他生物組成群落D22 范圍內(nèi),隨著溫度升高南極冰藻的光合作用強(qiáng)度增大A【解析】考查種群和群落的概念,影響種群數(shù)量的因素,影響光合作用的因素。南極冰藻是以硅藻為主的一大類藻類植物,而不是一種植物,因此不能構(gòu)成種群,A錯(cuò)誤。企鵝主要以磷蝦為食,磷蝦種群密度下降,企鵝種群因食物不足,種群密度隨之下降,B正確;群落是指生活
9、在同一自然區(qū)域內(nèi)各種生物的總和,C正確;22C范圍內(nèi),隨著溫度升高,酶的活性提高,南極冰藻的光合作用強(qiáng)度增大,D正確。 2.(2011浙江)下表是調(diào)查某野山羊種群生存狀況的原始數(shù)據(jù)。若把表中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為種群存活曲線圖并進(jìn)行分析,下列敘述錯(cuò)誤的是( ) B A.存活曲線圖中橫坐標(biāo)采用的數(shù)據(jù)來源于年齡,縱坐標(biāo)的來源于存活數(shù)B該種群的存活曲線呈凹形(類型)C該種群中大多數(shù)個(gè)體在平均生理年齡后死亡D分析存活曲線可知該種群對(duì)環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力【解析】以存活數(shù)量為縱坐標(biāo),以年齡為橫坐標(biāo)作圖繪制的曲線即存活曲線,選項(xiàng)A正確。從數(shù)值看,該曲線類型屬于凸型,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。該種群中的大多數(shù)個(gè)體存活時(shí)間超過平均年齡,
10、反映出該種群對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng),選項(xiàng)C、D正確。3.(2011北京)在生態(tài)學(xué)研究中,下列方法與研究目的不相符的是( )A給海龜安裝示蹤器調(diào)查其洄游路線B給大雁佩戴標(biāo)志環(huán)調(diào)查其遷徙路線C用樣方法研究固著在巖礁上貝類的種群關(guān)系D用標(biāo)志重捕法調(diào)查烏爾黃鼠的豐(富)度 D【解析】可用標(biāo)志重捕法調(diào)查烏爾黃鼠的種群密度。 4.(2010佛山模擬)某研究所對(duì)一條河流生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了幾年的跟蹤調(diào)查,發(fā)現(xiàn)某種魚遷入此生態(tài)系統(tǒng)后的種群數(shù)量增長速率隨時(shí)間的變化呈現(xiàn)如右圖所示曲線。則在t1時(shí)該種群的年齡組成類型、能反映該種群數(shù)量變化的曲線分別是( )BA衰退型和 B增長型和C衰退型和 D增長型和【解析】種群增長的“J
11、”型曲線中,增長速率逐漸增大;而“S”型增長曲線中,由于種內(nèi)斗爭(zhēng)和天敵數(shù)量變化,增長速率先增大后減小,故該種群增長速率變化曲線對(duì)應(yīng)種群數(shù)量變化的“S”型曲線。t1時(shí)種群增長速率最大,此時(shí)的年齡組成應(yīng)為增長型。 5.(2011韶關(guān)模擬)(雙選)下圖顯示了蝌蚪的生長速率隨種群密度增加的變化情況(在同樣的空間里,個(gè)數(shù)由5增加到160),圖中曲線可以說明( ) 5.(2011韶關(guān)模擬)(雙選)下圖顯示了蝌蚪的生長速率隨種群密度增加的變化情況(在同樣的空間里,個(gè)數(shù)由5增加到160),圖中曲線可以說明( )A食物短缺降低了蝌蚪存活率B每只蝌蚪變態(tài)所需時(shí)間與種群密度呈負(fù)相關(guān)C一定范圍內(nèi),蝌蚪生長速率與種群密
12、度呈負(fù)相關(guān)D高種群密度下,能夠變態(tài)為青蛙的可能性減小CD 【解析】蝌蚪變態(tài)所需的最小質(zhì)量并不改變,但從坐標(biāo)中可以看出,種群密度越大,則蝌蚪達(dá)到變態(tài)所需最小質(zhì)量的時(shí)間就越長,即每只蝌蚪變態(tài)所需時(shí)間與種群密度呈正相關(guān),間接說明了一定范圍內(nèi),蝌蚪生長速率與種群密度呈負(fù)相關(guān)。綜合分析,種群密度越大,則蝌蚪發(fā)育成青蛙的可能性就越小。 6. (2011珠海模擬)(雙選)豚草是原產(chǎn)北美的植物,某課外小組對(duì)某地區(qū)的一片閑散地的部分植物的種群密度連續(xù)進(jìn)行了五年的調(diào)查,部分結(jié)果如下表所示(單位:株/m2)。下列有關(guān)敘述中,正確的是( ) 6. (2011珠海模擬)(雙選)豚草是原產(chǎn)北美的植物,某課外小組對(duì)某地區(qū)的
13、一片閑散地的部分植物的種群密度連續(xù)進(jìn)行了五年的調(diào)查,部分結(jié)果如下表所示(單位:株/m2)。下列有關(guān)敘述中,正確的是( )【解析】從表中數(shù)據(jù)可看出,狗尾草、龍葵的種群數(shù)量在減少,植物豐富度在減少;由表中數(shù)據(jù)可知,豚草的種群增長率沒有保持穩(wěn)定,即該區(qū)域豚草的種群數(shù)量不會(huì)保持“J”型增長。ACA調(diào)查豚草的種群密度應(yīng)該采取樣方法B可以推測(cè)該區(qū)域植物的豐富度在增加C豚草入侵,改變了該區(qū)域群落演替的速度與方向D該區(qū)域豚草的種群數(shù)量將保持“J”型增長7.(2011汕頭模擬)請(qǐng)根據(jù)如圖所示“種群生長”的坐標(biāo)曲線,回答下列有關(guān)問題:(1)馬纓丹是一種生活于熱帶地區(qū)的有毒植物,為達(dá)到觀賞目的,人們把它引種到夏威夷
14、,一段時(shí)間后,馬纓丹大量繁殖,對(duì)夏威夷的畜牧業(yè)造成嚴(yán)重威脅,圖中曲線 符合馬纓丹瘋狂蔓延趨勢(shì)。這充分體現(xiàn)了達(dá)爾文自然選擇學(xué)說中的生物 的特性。過度繁殖(2)自然界中種群增長曲線表現(xiàn)為圖中的曲線 。(3)按生態(tài)學(xué)原理,世界人口增長應(yīng)該表現(xiàn)為圖中曲線 。若地球環(huán)境對(duì)人類種群的容納量(K)為110億,則全球人口的最適數(shù)量為 。若出現(xiàn)cd段則表明人口出現(xiàn)了負(fù)增長。(4)太湖藍(lán)藻事件使太湖美的形象大打折扣,若此圖表示太湖藍(lán)藻增長曲線,當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到 點(diǎn)后,增長速率為0。55億f(5)依據(jù)自然界“種群增長”的特點(diǎn),人們?cè)谶M(jìn)行狩獵或海洋捕撈作業(yè)時(shí),應(yīng)把握在 點(diǎn)后進(jìn)行,原因是 。(6)若圖中曲線表示某地老鼠種
15、群數(shù)量變化,如果滅鼠時(shí)只采用殺死的辦法,采取措施后老鼠的數(shù)量會(huì)很快恢復(fù)到原有的數(shù)量。請(qǐng)你據(jù)圖提出更有效的控制鼠害的方案: ee點(diǎn)時(shí)種群數(shù)量的增長速率最大增加老鼠生存環(huán)境阻力(可從食物來源、生活場(chǎng)所、天敵等方面考慮),使其環(huán)境容納量降低 ?!窘馕觥窟^度繁殖是生物界的一種普遍現(xiàn)象,外來物種由于條件適宜往往呈“J”型曲線瘋狂增長。自然情況下,種群數(shù)量的增長呈“S”型曲線增長,人口增長也不例外,其主要原因是生存條件有限。在K/2值時(shí),種群保持最大的增長速率,所以如果全球的人口環(huán)境容納量為110億,則最適人口數(shù)量為55億。當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到f點(diǎn)后,出生率死亡率,即種群增長速率為0,而種群數(shù)量達(dá)e點(diǎn)時(shí),種群增長速率最大,對(duì)于狩獵和海洋捕撈作業(yè)具有重要的指導(dǎo)意義。滅鼠時(shí)若只是殺死一部分老鼠,鼠種群數(shù)量下降到c點(diǎn)以下,但很快又恢復(fù)到c點(diǎn)。若降低環(huán)境容納量(即K值),如清除垃圾、儲(chǔ)藏好食物,可有效地控制鼠害。