1、1第三单元 种群和群落第一讲 种群的特征和数量变化感 性 认 知 理 性 归 纳 (一) 种群的特征1.根据种群特征的概念图，思考回答下列问题(1)写出图中分别代表的种群特征：种群密度、出生率、死亡率、年龄组成、性别比例。(2)预测种群密度变化趋势的主要依据是(填图中序号)。(3)连线年龄组成的类型及种群密度的变化趋势：(4)分析下列几种生物分别适合使用哪种方法调查其种群密度(填序号)蒲公英 田鼠 蚯蚓 鲫鱼 蚜虫 跳蝻适合使用样方法的是：；适合使用标志重捕法的是：。1.明辨种群特征的四个易误点(1)种群数量不等于种群密度：种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数，强调“单位面积或单位体积
2、” ，即种群数量多，种群密度不一定大。(2)决定种群密度变化的直接因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率。在具体环境中的种群要根据实际情况分析。(3)决定种群密度的间接因素：年龄组成和性别比例。其中年龄组成既能影响出生率，又能影响死亡率，而性别比例只能影响出生率。(4)预测种群数量的变化趋势：年龄组成。但这种趋势不一定能实现，还要看影响种群密度变化的其他因素，如气候、食物、天敌、传染病等。2.样方法的应用及应注意的六个问题(1)调查对象要选熟悉的又容易计数的植物，如一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物，而选择个体数目容易辨别的双子叶草本植物。(2)样方法并非只适用于植物。对于活动能力弱、活动范围小
3、的动物或某种昆虫卵也可用样方法调查。(3)选取样方的个数要依总面积的大小而定。总面积大的选取的样方要多些。2(4)植物的大小不同，样方面积也应不同。如乔木的样方面积为 100 m2，灌木为 16 m2，草本植物为 1 m2。(5)选取样方时，要注意随机取样，且选取平坦、宽阔、被调查种群分布比较均匀的地段。常用五点取样法和等距取样法。(6)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。(二) 种群数量的变化 2.据图回答种群数量变化的相关问题(1)图甲中表示种群在资源无限的理想条件下的增长曲线是 a，在资源有
4、限的自然条件下的增长曲线是 b。(2)图甲中曲线 a的数学方程式为Nt N0 t，曲线 a、b 之间的阴影部分表示由于环境阻力的存在，在生存斗争中被淘汰的个体数目。(3)由图乙可知，一个种群的 K值不是恒定不变的，下列因素中可以使曲线 c变为曲线 d的有(填序号)。过度放牧对某种牧草种群的影响 硬化地面、管理好粮食对鼠种群的影响 增加水中的溶氧量对鱼种群的影响 大量引进外来物种对本地物种的影响 引进某种害虫的天敌对害虫种群的影响3.种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线的三点必记(1)“J”型曲线：前提条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。曲线特点：种群数量每隔一定时间以一定的倍数
5、增长。数学模型： Nt N0 t(N0为该种群的起始数量， t为时间， Nt为 t年后该种群的数量， 表示该种群数量是一年前种群数量的倍数)。(2)“S”型曲线：前提条件：受环境条件，如空间、食物、敌害等的制约。 曲线特点：种群数量达到环境容纳量(即K值)后，将停止增长。 K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。4.澄清关于 K值的三个易误点(1)K值并不是种群数量的最大值： K值是环境容纳量，即在保证环境不被破坏前提下所能容纳的最大值。(2)在环境不遭受破坏的情况下，种群数量3会在 K值附近上下波动。当种群数量偏离 K值的时候，会通过负反馈调节使种群
6、数量回到 K值。(3)K值不是一成不变的： K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时， K值会下降；当环境条件状况改善时， K值会上升。 高 频 考 点 讲 练 悟 通 种群的数量特征及种群密度的调查方法命题点 1 种群数量特征的分析与判断1(2018宜兴期中)下列关于生态学相关概念的理解正确的是( )A某种群年初个体数为 100个，一年内新生个体数 20个，死亡个体数 10个，年末时个体数为 110个，则该种群的年出生率为 10%，出生率和死亡率能直接影响该种群密度B某草原丰富的植物资源为草原田鼠提供了良好环境，田鼠的大量繁殖引来鹰的捕食，草原田鼠种群数量的下降说明了该草原群落的丰富
7、度下降C科研人员在调查某河流污染情况时发现每毫升河水中含有 9个大肠杆菌，该结果不能反映出种群的空间特征D我国神农架地区动植物物种丰富，其不同垂直带的植被类型差异是群落演替的结果解析：选 C 种群年初时的个体数为 100，其中新生个体数为 20，则出生率20/100100%20%，A 错误；物种丰富度的大小与生物种类数有关，不是指某种群数量的多少，B 错误；每毫升河水中含有 9个大肠杆菌，该结论不能反映出种群的空间特征，能反映出种群的数量特征种群密度，C 正确；我国神农架地区动植物物种丰富，其不同垂直带的植被类型差异是自然选择的结果，D 错误。2(2016浙江高考)下列是表示蝉在夏季的年龄结构
8、示意图(甲、乙、丙分别代表生殖前期、生殖期和生殖后期)，其中正确的是( )解析：选 A 蝉的幼虫要在地下生活多年，而羽化出土后的成年蝉只能生活一个夏季，且在产卵后死亡，没有生殖后期。因此蝉在夏季时，生殖前期特别长，生殖期极短，生殖4后期等于零。拓展归纳年龄组成的其他常见表示图示(1)统计图：(2)曲线图：(3)柱形图：命题点 2 种群密度调查方法的应用与分析3(2018如皋期初)下列调查活动或实验中，实验所得到的数值和实际数值相比，可能偏大的是( )A探究培养液中酵母菌种群密度时，从试管上层吸取培养液计数没有振荡试管B调査土壤小动物丰富度时，用诱虫器采集小动物没有打开电灯C样方法调查草地中的蒲
9、公英时，只统计样方内的个体D标志重捕法调査小鼠种群密度时标志物脱落解析：选 D 探究培养液中酵母菌种群数量时，从试管上层吸取培养液计数前应该振荡试管使酵母菌分布均匀，若从试管上层吸取培养液计数前没有振荡试管，会使所测数值偏小，A 错误；土壤小动物具有趋湿、趋黑、避高温的特性，所以可以用诱虫器采集小动物，并且打开电灯，若没有打开电灯，会导致所得数值偏小，B 错误；样方法调查蒲公英种群密度时，应随机取样，对于边界线上的个体，要计相邻两条边及夹角中的数目，若未统计在样方线上的个体，会使计算所得数值偏小，C 错误；根据标志重捕法的计算公式：种群数量( N) 可知，若部分小鼠身上的标初 次 捕 获 个
10、体 数 M 再 次 捕 获 个 体 数 n再 次 捕 获 的 被 标 记 的 个 体 数 m志物脱落，则重捕中被标志的个体数偏小，实验所得数值比实际数值大，D 正确。拓展归纳“三 看 法 ”选 择 合 适 的 种 群 密 度 调 查 方 法54某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查，所调查样方的总面积为 2 hm2(1 hm210 000 m2)，统计所捕获的鼠数量、性别等，进行标记后放归，3 日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表：捕获数(只)标记数(只)雌性个体数(只)雄性个体数(只)初捕 50 50 28 22重捕 50 10 32 18以下是某同学对数据的分析结果，你认为正确的是(
11、 )A此调查方法可以用来调查草地中跳蝻的种群密度B若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，统计的种群密度比实际低C综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(/)约为 72D该地区田鼠的平均种群密度约为 125只/hm 2解析：选 D 跳蝻活动范围很小，一般采用样方法进行调查；标志重捕法理论计算公式 N M ，田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，即 m值减小， N值会增大；通过两次捕获情nm况，该田鼠种群的性别比例约为 74；该地区田鼠的平均种群密度约为 125 只/hm 2。拓展归纳利 用 标 志 重 捕 法 估 算 种 群 密 度 的 误 差 分 析设种群数量为 A只，第一次捕获 B只并标记，第二次捕获了
12、a只，其中有 b只被标记，根据公式 ，得 A 。由上式分析可知：BA ba aBb若由于某种原因(如标志物易脱落、被标记个体的被捕机会降低、标志物导致被标记个体易于被捕食、在被标记个体稀少处捕获等)造成 b偏小，则 A偏大。若由于某种原因(如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体密集处捕获等)造成 b偏大，则 A偏小。若在调查期间，调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出，也会造成估算中出现较大误差。种群数量的变化及应用6关键点拨1种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线比较项目 “J”型曲线 “S”型曲线增长模型前提条件理想状态：食物和空间条件充裕；气候适宜；没有敌害；
13、无迁入、迁出现实状态：食物、空间有限；不断变化的自然条件；有种内斗争和种间竞争增长率和增长速率K 值有无 无 K值 有 K值联系两种增长曲线的差异主要是环境阻力大小不同，因而对种群数量增长的影响不同2.种群“S”型增长曲线的分析及应用(1)曲线分析：(2)应用：b点的应用消灭害虫应尽早进行，将种群数量控制于加速期(b 点之前)，严防种群增长进入加速期c点( K/2值)的应用a.对有害生物：严防种群数量达该点，如灭鼠达 K/2时，鼠害将难以控制7b.对有益资源：黄金利用点，当资源利用后维持于该点时将具最强更新能力，符合可持续发展原则a.对有害生物：限制生存条件，降低环境容纳量，如封存粮食、硬化地
14、面以限制鼠的种群数量e点( K值)的应用 b.对有益生物：改善生存条件，尽量提升 K值，如建立自然保护区，保护大熊猫题点突破命题点 1 种群数量变化曲线的分析与应用1.(2018扬州七校联考)如图为种群数量增长曲线，有关叙述错误的是( )A改善空间和资源条件有望使 K值提高Bbc 段种群数量增长速率逐渐下降，出生率小于死亡率Ca 到 c变化过程中，其天敌捕食成功率将会变大D曲线 Y表明种群数量的增长受环境阻力的制约解析：选 B K值是环境容纳量，种群的 K值大小与环境条件有关，改善空间和资源条件可能使 K值提高；bc 段种群数量增长速率逐渐下降，但增长速率仍大于 0，种群的数量增加，故种群的出
15、生率大于死亡率；a 到 c变化过程中，种群的数量增加，故其天敌捕食成功率将会变大；在有限的环境中，随着种群密度上升，个体间斗争必将加剧，最终使种群呈“S”型增大，故曲线 Y表明种群数量的增长受环境阻力的制约。2(2018南京调研)如图表示某生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线，下列判断错误的是( )A甲、乙两种群的增长曲线均为“S”型曲线B t2 t3时间段甲种群的出生率大于死亡率C t5时种群密度对乙种群的制约作用大于 t4D甲种群数量最大的时刻为 t2，乙种群为 t4解析：选 D 甲、乙两种群的增长速率先增加后减少，均表现为“S”型曲线，A 正确；t2 t3时，甲种群增长速率
16、大于 0，出生率大于死亡率，B 正确； t5时，乙种群密度达到 K值，种内斗争加剧，对种群密度的制约最大，C 正确；甲种群密度最大的时刻为 t3，乙种群密度最大的时刻为 t5，D 错误。3(2018启东中学月考，多选)某入侵害虫在植物 A和植物 B上的种群数量变化如图所示。下列相关叙述错误的是( )8A该害虫的种群数量呈“J”型曲线增长B该害虫的种群数量变化受外部因素的影响C该害虫的种内斗争会改变环境容纳量的大小D该害虫的入侵改变了植物 A和植物 B的种间关系解析：选 ACD 从图中可知，该害虫的种群数量在一定范围内上下波动，不是“J”型曲线增长，A 错误；该害虫的种群数量变化受外部因素(如季
17、节、气候等)的影响，B 正确；环境容纳量主要取决于环境条件，害虫的种内斗争改变害虫数量，但不会改变环境容纳量的大小，C 错误；由图中信息，不能得出该害虫的入侵改变了植物 A和植物 B的种间关系的结论，D 错误。迷点误点种群增长率增长速率(1)含义不同：种群增长率：指单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数，即：增长率100%。一 定 时 间 内 增 长 的 数 量初 始 数 量种群增长速率：指单位时间内新增加的个体数(即种群数量增长曲线的斜率)，即增长速率一定时间内增长的数量/时间。(2)计算方法不同：假设某一种群的数量在某一单位时间 t(如一年)内，由初始数量 N0增长到数量 Nt，则该种群
18、的增长率和增长速率的计算公式分别为：增长率(末数初数)/初数100%( Nt N0)/N0100%(无单位)；增长速率(末数初数)/单位时间( Nt N0)/t(有单位，如个/年)。命题点 2 K值的理解与应用4(2018海安中学月考)如图是刺裸腹蚤在三种不同温度(较高温、中等适温、较低温)下的种群增长曲线，据图分析下列不合理的是( )A对于一种种群来说，环境容纳量( K值)不是固定不变的9B随着温度降低，种群达到 K值的时间逐渐延长C在中等适温下， K值最大，种群的增长速率也最大D在较低温下， K值最小，种群的增长速率也最小解析：选 C 由图可知，在温度不同的情况下，该藻类的个体数最大值不同
19、，所以环境容纳量随环境温度不同而改变，A 正确。随着温度降低，种群达到 K值的时间逐渐延长，B正确。曲线斜率表示种群的增长率，由图中曲线可以看出，在中等适温(24.8 )条件下，K值最大，但是种群的增长速率不是最大；在 33.6 条件下，种群的增长速率最大，C 错误。由图可知，在较低温下， K值最小，种群的增长速率也最小，D 正确。5图 1和图 2表示出生率、死亡率、净补充量(为出生率与死亡率之差)和种群密度的关系。下列有关叙述正确的是( )A图 1中曲线 a代表死亡率，曲线 b代表出生率B海洋鱼类捕捞应使鱼类的数量保持在图 1的 E点C图 2中在 F点控制有害动物最有效D图 2中 G点代表种
20、群的环境容纳量解析：选 D 图 1中曲线 a代表出生率，曲线 b代表死亡率；海洋鱼类捕捞应使鱼类的数量保持在 K/2时，E 点为 K值；在 F点时种群数量增长最快，不利于控制有害动物的数量；图 2中的 G点对应图 1中的 E点，均表示种群的环境容纳量。拓展归纳 K值的四种表示方法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10增长速率下降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探究培养液中酵母
21、菌种群数量的变化关键点拨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，酵母菌种群呈“J”型增长；自然界中资源和空间总是有限的，酵母菌种群呈“S”型增长。(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法显微计数法。2实验流程3实验注意事项(1)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成对照；需要做重复实验，目的是尽量减少误差，需对每个样品计数三次，取其平均值。(2)从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。(3)制片时，先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。(4)制好装片后，应稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，再用显微镜进行观察、计数。(5)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则计数。(6)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数，以每小方格内含有 45 个酵母细胞为宜。稀释培养液时要进行定量稀释，便于计算。(7)每天计数酵母菌数量的时间要固定。结果的记录最好用记录表，如：
