1、第1、2节种群的特征种群数量的变化,一、种群的概念在一定自然区域内的生物的全部个体。二、种群的数量特征1种群的密度(1)概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数，是种群最基本的 特征。(2)调查方法：。,同种,数量,样方法、标志重捕法,2出生率与死亡率(1)概念：内新产生或死亡的个体数目占该种群个体的比率。(2)意义：是决定种群大小和 的重要因素。3迁入率与迁出率：单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体 的比率。4年龄结构(1)概念：一个种群中各年龄期个体数目的比例。(2)类型：。(3)意义：可预测的变化趋势。5性别比例：种群中雌雄个体数目的比例。,单位时间,总数,种群密度,总数,增长型、稳定
2、型、衰退型,种群数量,1某种群中具有生殖能力的雌性个体多于雄性个体，该种群的变化趋势如何？,三、用样方法调查植物的种群密度取样的关键是做到。常用的取样方法有：和。,随机取样,五点取样法,等距取样法,四、种群数量变化的研究方法1构建数学模型一般步骤(1)观察研究对象，；(2)提出；(3)根据实验数据，用适当的表达；(4)通过实验或观察，对模型进行。2优点同数学方程式相比，它更直观地反映出种群数量的增长趋势。,提出问题,合理的假设,数学形式,检验或修正,五、种群数量增长的曲线1种群数量增长的“J”型曲线(1)理想条件：条件充裕、气候适宜、没有敌害等。(2)数学公式：Nt。2种群数量增长的“S”型曲
3、线(1)有限条件：自然界的 是有限的。(2)概念：种群经过一定时间的增长后，数量 的增长曲线。(3)K值：又称 量，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。,食物和空间,N0t,资源和空间,趋于稳定,环境容纳,最大数量,2当一个种群迁入一个新的适宜环境时，种群数量如何变化？3种群的K值是固定不变的吗？,六、种群数量波动和下降的原因 、天敌、传染病等。思考探讨提示：1该种群数量会越来越大。2当刚迁入时食物和空间条件充裕，种群增长速率较快，接近“J”型曲线，当繁殖到一定程度后，环境中的容纳量接近饱和，种群增长减缓接近“S”型曲线，最后种群数量趋于稳定。3不是，K值与环境条件有关。,气
4、候、 食物,一、种群的数量特征1种群的特征,2.各特征之间的关系,(1)种群密度是种群最基本的数量特征，种群密度与种群数量呈正相关。(2)出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。出生率高、迁入数量多时，种群数量增加；反之，种群数量减少。(3)年龄组成和性别比例则是通过影响出生率和死亡率而间接影响着种群密度和种群数量的，年龄组成是预测种群密度(数量)未来变化趋势的重要依据。,年龄组成为稳定型的种群，种群数量不一定保持稳定。因为出生率和死亡率不完全取决于年龄组成，还与气候、食物、天敌有关，譬如遇到剧烈的气候变化，可使种群数量急剧减少。此外种群数量还与迁入率、迁出率直接相
5、关。,3种群密度的调查方法,(1)样方法计数时要注意两个方面：一是边界线上的植株要计上不计下，计左不计右；二是所有同种植物无论大小都应计算在内。(2)标志重捕法的前提是未标记和被标记个体有同样的被捕机会，而在调查期间，没有个体的出生和死亡、迁入和迁出等。,1图甲、图乙为某种生物种群的年龄组成曲线，如不考虑其他因素，种群甲和种群乙未来个体数量的发展趋势是(),A衰退型和增长型B增长型和衰退型C增长型和稳定型 D稳定型和增长型【解析】甲中幼年个体较多，而老年个体较少，应为增长型，而乙中幼年个体较少，老年个体较多，应为衰退型。【答案】B,2(2010年珠海模拟)下列关于种群密度调查的叙述，合理的是(
6、)A蔓生或丛生的单子叶植物都属于较为理想的抽样调查的对象B活动能力强的高等动物的种群密度由于不容易捕获，所以不适宜用标志重捕法C取样调查的关键是要做到随机取样D种群密度能准确反映种群数量的变化趋势【解析】一般选取双子叶植物调查。活动能力强的动物应用标志重捕法。年龄组成可反映种群数量变化趋势。【答案】C,二、种群的数量变化1种群数量增长曲线比较,2.在生产中的应用(1)对于濒危动植物而言，由于环境污染、人类破坏等，造成环境对于此种生物的K值变小，通过建立自然保护区等措施提高环境容纳量，是保护这些生物的根本措施。(2)在“S”型曲线中，种群数量达到环境容纳量的一半(K/2)时，种群增长速率最大，资
7、源再生能力最强。因此，在野生生物资源合理开发利用方面，要保证捕捞或利用后，生物种群数量不得低于K/2，这样既可持续获得最大利用量，又可保持种群的高速增长。,(1)“J”型、“S”型曲线是研究种群数量增长而形成的两条曲线，并不是种群数量变化的全部。种群数量变化的内容包括种群数量的增长、下降、波动等。(2)对有害生物的防治，不应在1/2K 时才采取措施，应在数量还未明显增多时就采取措施。,(3)封闭环境中的种群数量变化模型：因在封闭环境中，无外源物质和能量的补充，种群的数量变化曲线与“S”型曲线相比多一个衰亡期。如恒定容积培养液中酵母菌或细菌的增长曲线如图所示：,3(2009年桂林统一考试)种群在
8、理想环境中呈“J”型曲线增长(如下图甲曲线)；在有环境阻力条件下，呈“S”型曲线增长(如下图乙曲线)。下列有关种群增长曲线的叙述，正确的是(),A若该图表示草履虫种群增长曲线，当种群数量达到e点后，增长速率为0B种群中出现环境阻力是在d点之后C若该图表示蝗虫种群增长曲线，则虫害的防治应在c点之后DK值是环境的最大容纳量，不随环境的变化而改变,【解析】对害虫的防治应在害虫个体数较少的b点以前进行，故C错。环境的最大容纳量随环境变化而变化，故D错。种群数量达到环境所允许的最大数量的一半时，增长速率最快，但是种群所需要的资源(食物、空间等)是有限的，随着资源的枯竭，环境阻力将随着种群的增长而增加。种
9、群增长速率逐渐缓慢下来，直到停止增长，故B错。 当种群数量达到最大值时，基本稳定，此时增长率为0。【答案】A,4在营养、资源较好的培养基上接种少量细菌，每隔一段时间测量细菌的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。下列图中能正确表示细菌数量增长率随时间变化趋势的曲线是(),【解析】从题干中获得的信息有：将少量细菌接种在营养丰富的培养基上，在一段时间内细菌数量增长相当于“J”型曲线。解答本题时应首先明确各曲线的特点，然后结合相关知识解答。【答案】A,(2009年高考安徽卷)用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：,根据表中数据分析，下列结果正确的是()A第1325天，成虫数量增长快的主要
10、原因是个体生长加快B第1729天，成虫增长率上升，死亡率下降C第2137天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关D第137天，成虫数量成“J”型增长,【解析】第1325天，成虫数量增长快的主要原因是营养丰富、环境条件适宜；第1729天，成虫增长率下降；第2137天，成虫增长率的下降与种群密度的改变(第37天种群密度达到最大)有关；第137天，成虫数量成“S”型增长，所以C正确。【答案】C,(2010年枣庄模拟)种群是构成群落的基本单元，种群研究的核心问题是种群数量的变化规律。(1)研究种群数量变化的规律有着重要意义。试举一例：_。(2)如图表示某小组的同学在进行双子叶草本植物苦荬菜种群密度调查
11、时确定的小样方之一，圆圈表示个体。请将应该计数的圆圈涂黑。,(3)下表是该班级10个小组的调查结果。则该块地中苦荬菜的种群密度为_。,【解析】(1)研究种群数量的变化规律，对于指导生产、合理利用资源、保护生态平衡及社会可持续性发展等具有重要意义，如害虫防治。(2)取样调查要求随机取样才具有科学性。计数样方内部和相邻两边及顶角的所有个体。(3)要大胆舍弃特别悬殊的数值，取多组邻近数据的平均值。该块地中苦荬菜的种群密度为：(23344233)83。,【答案】(1)害虫防治(只要合理均可)(2)只要是计数样方内部和相邻两边及顶角个体的均正确(提示：统计边角的原则一般是计上不计下，计左不计右)(3)3
12、株/m2,用样方法调查草地中某种双子叶植物种群密度的关键(1)调查关键调查实习成功的关键是植物的识别和随机取样。不认识植物，就无法进行取样调查。选取样方时如不随机取样，就会使调查结果大大偏离实际情况，产生较大误差。,(2)样方的选取样方数目的确定。取样多少随调查地段的总体面积而定。总体面积大，选取的样方数多些：总体面积小，选取的样方数少些；一般地说，选取的样方越多，求得的种群密度越接近实际情况。样方大小的确定。选取的样方大小随植物类型而定。一般地说，北温带地区每个样方的大小，乔木为100 m2，灌木为16 m2，草本为1 m2。常用的样方选取方法：五点取样法和等距取样法。,探究培养液中酵母菌种
13、群数量的变化1实验原理：(1)在含糖的液体培养基(培养液)中酵母菌繁殖很快，迅速形成一个封闭容器内的酵母菌种群，通过细胞计数可以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间而发生的数量变化。(2)养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增长的限制因素。,2方法步骤：(1)提出的问题：在不同温度条件下酵母菌种群数量增长的情况如何？不同培养液中酵母菌种群数量增长的情况如何？(2)假设：根据上述问题，大胆提出合理的假设。(3)设计实验(4)酵母菌计数方法：抽样检测法。,3注意事项(1)显微镜计数时，对于压在小方格边线上的酵母菌，应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。(2)从试管中吸出培养液进行计数前，
14、需将试管轻轻振荡数次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。(3)每天计数酵母菌量的时间要固定。(4)溶液要进行定量稀释。,1某生物兴趣小组开展探究实验，课题是：“培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系”。实验材料、用具：菌种和无菌培养液、试管、血球计数板(2 mm2 mm方格)、滴管、显微镜等。酵母菌的显微计数方法：血球计数板：是带有微小方格刻度的玻璃片，用于在显微镜下对微生物的计数。将含有酵母菌的培养液滴在计数板上，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。连续观察7天，并记录每天的数值。,根据以上叙述回答下列问题：(1)根据所学知识，该课题的实验假设是：开
15、始一段时间酵母菌呈“J”型增长，随着时间的推移_，酵母菌呈“S”型增长。(2)本实验没有另设置对照实验，原因是_。该实验是否需要重复实验？_，试解释原因：_。(3)在吸取培养液计数前，要轻轻振荡几次试管，原因是_。如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施是_。,(4)请你设计表格处理实验数据。(5)在该实验的基础上，根据你对影响酵母菌种群生长的因素的推测，进一步确定一个探究实验的课题。_。【解析】本题研究培养液中酵母菌种群数量与时间的关系，其自变量为时间，因变量为酵母菌种群数量。表格的设计就体现在这些关系。,【答案】(1)环境中资源和空间变得有限(2)该实验在时间上形成前后对照需要
16、为了提高实验数据的准确性(3)使酵母菌分布均匀增大稀释倍数(4),(5)酵母菌的种群数量与营养物质(代谢废物或pH或溶氧量等)的变化关系,2为研究酵母菌种群密度的动态变化，某同学按下表所列条件进行了A、B、C、D共4组实验，用1 000 mL的锥形瓶作为培养器皿，棉塞封口，在25 下静置培养，其他实验条件均相同，定时用血球计数板计数。根据实验结果绘出的酵母菌种群密度变化曲线图如下，请分析回答以下问题。,(1)图中曲线和分别是_组、_组和_组的结果。(2)B组和A组的实验结果不同的原因是B组_。,(3)D组和B组的实验结果不同的原因是D组_。(4)在整个实验过程中，直接从静置的培养瓶中取培养原液
17、计数的做法是错误的，正确的方法是_和_。(5)实验结束后，用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误的，正确的方法是_。,【解析】葡萄糖含量丰富、溶氧量高的条件有利于酵母菌的增殖，由题目提供的信息可知曲线分别是B、A、D、C组的结果；B组与A组的唯一差别是培养液体积不同，相同的锥形瓶内，培养液体积大与空气接触的相对面积小，培养液中的溶氧量少；D组与B组相比，其培养液中葡萄糖含量较低。取样计数时应先摇匀再取样，且后期的样液需稀释后再计数。【答案】(1)BAD(2)培养液较多，与空气接触的相对面积较小，故溶氧较少(3)葡萄糖浓度较低，故营养物质供应较少(4)摇匀培养液后再取样培养后期的样液稀释后再
18、计数(5)浸泡和冲洗,1(2009年高考广东卷)下列叙述中，不属于种群空间特征描述的是()A斑马在草原上成群活动B每毫升河水中有9个大肠杆菌C稗草在稻田中随机分布D木棉树在路旁每隔5米种植,【解析】组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间分布一般可概括为三种基本类型：随机分布、均匀分布和集群分布。B项为种群密度，不属于空间特征。【答案】B,2(2009年高考山东卷)如下图曲线a、b表示两类生物种群密度与存活率之间的关系。下列分析错误的是()A曲线a代表的种群个体一般体型较大，营养级较高B依据曲线b，人工养蜂时种群密度中等最好C对大型动物迁地保护，迁
19、移的种群密度不宜过大D种群密度为d时，曲线b代表的种群个体间竞争最剧烈,【解析】本题通过数学曲线图的形式反映了种群密度和存活率之间的关系，要求学生具备能够从图示中获取相关信息的能力。依据曲线b，种群密度中等时存活率最大，故B正确。曲线a表示的大型动物，由图可知，种群密度越大存活率越低，故而对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大，所以A、C正确。D项中种群密度越大，种群个体间竞争越剧烈，故而d点不是竞争最剧烈的点。【答案】D,3(2009年高考广东理基卷)太平洋一个小岛上的某野兔种群数量变化如下表：该种群变化率最大的时期为()A1925年1930年B1930年1935年C1940年1945年
20、 D1945年1950年,【解析】种群变化率是单位时间内种群数量变化的情况。从表中可以看出在1930年1935年内种群变化率是(990398)/(19351930)118.4,1925年1930年为14,1940年1945年与1945年1950年均为负值。【答案】B,4(2008年高考海南卷)下列四图中能正确表示某池塘鱼个体的平均增长与种群密度关系的是(),【解析】种群在“无限”的环境中，即假定环境中空间、食物等资源是无限的，且气候适宜、没有天敌等理想条件下，种群的增长率不随种群本身的密度而变化，种群数量增长通常呈指数增长。若种群在有限环境中增长，大多数种群的指数增长都是暂时的，一般仅发生在早
21、期阶段，种群密度很低、资源丰富的情况下，而随着密度增大，资源缺乏、代谢产物积累等，种群的增长率势必降低，因此应选B。【答案】B,5(2008年上海卷改编)如下图表示某物种迁入新环境后，种群的增长速率随时间的变化关系。在第10年经调查该种群数量为200只，估算该种群在此环境中的环境容纳量约为,A100只 B200只C300只 D400只【解析】由图可知，该物种迁入新环境后，种群呈“S”型增长，第10年时增长速率最快，即种群数量达K/2值，可估算此环境中的环境容纳量约为2002400(只)。答案为D。【答案】D,6(2008年江苏卷)下列选项中，对种群密度影响最严重的是(),A. BC D【解析】
22、由甘草的现有生物量和年增长率可算出其年增长量为200 kg，年采收量为300 kg时，将对其种群密度产生严重的影响。答案为C。【答案】C,7(2009年高考江苏卷)红豆杉是我国珍贵濒危树种。南京中山植物园于上世纪50年代从江西引进一些幼苗种植于园内。经过几十年的生长繁殖，现在已形成了一个种群。请回答下列问题。(1)在植物园引种栽培红豆杉的措施属于_。,(2)如果对红豆杉种群密度进行调查，常用的方法是_。将统计到的植株按高度(h)分为5级，每一级的植株数量见下表。,根据表中数据，画出该种群各级别的植株数量柱状图。(3)由表可以看出，此红豆杉种群的年龄结构属于_。(4)研究表明，红豆杉的种子成熟后被某种鸟类吞食，果肉状的假种皮被消化而种子随粪便散播到山坡上再萌发生长。从种间关系看，鸟类与红豆杉之间存在 _关系。,【解析】本题考查种群相关知识。(1)由于从江西引进到中山植物园，远离原生长地进行的保护，所以称为迁地保护(易地保护)；(2)对植物进行种群密度调查，采用样方法，活动范围比加大的动物采用标志重捕法；(3)从表中可以看出幼年个体比较多，老年个体少，中年个体在其中间，所以为增长型；(4)鸟类吃红豆杉的种子，所以是捕食关系，鸟类又为种子传播提供便利，所以还存在互利共生关系。,【答案】(1)迁地保护(易地保护)(2)样方法柱形图见下图(3)增长型(4)捕食和互利共生(捕食和种间互助),
