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第38讲 种群及其动态
高三生物总复习课件-选择性必修2 生物与环境
考点一 种群的数量特征和种群密度的调查方法
1．种群的数量特征及相互关系
基础·精细梳理
(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)直接决定种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
(3)年龄结构和性别比例不直接决定种群密度，年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率，从而预测种群数量的变化趋势，性别比例能够影响种群的出生率间接影响种群密度。
1．下图是有关种群数量特征的概念图，据图分析下列问题：
(1)图中①～⑤分别代表的种群特征是________
___________________________________________。
(2)春运期间，影响北京、广州等大城市人口
数量变化的主要因素是_____________________。
(3)某生物学家对某地的蝗虫种群进行研究后大胆预测：不久后蝗灾会更加严重。他得出此结论的依据最可能是_________________________________________________。
2．在荒原变林海的过程中，林场建设者施用人工合成的性引诱剂以降低害虫的出生率，其原理是____________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
考点一 种群的数量特征和种群密度的调查方法
情境推理·探究
种群密度、出生率、死亡率、年龄结构、性别比例
迁入率和迁出率
蝗虫的年龄结构为增长型
用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，改变了害虫种群正常的性别比例，就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使该种害虫的种群密度明显降低
2．(2023·江苏徐州期末)下列对种群特征的分析，正确的是(　　)
A．种群最基本的数量特征是迁入率、迁出率
B．种群数量在不断增长的过程中，没有死亡率才能导致其数量增长
C．预测种群数量未来变化趋势的主要依据是年龄结构
D．任何种群中雄性和雌性的数量比例均为1∶1
【考向1】结合种群的数量特征及其相互关系，考查科学思维
考点一 种群的数量特征和种群密度的调查方法
典例·精心深研
(1)城市人口的剧增——迁入率>迁出率造成的；
(2)中国人口的增长——出生率>死亡率造成的，不能单纯说是出生率高造成的；
(3)利用性外激素诱捕雄蛾——改变性别比例来降低出生率；
(4)将性外激素释放到大田里，干扰雌雄蛾正常交尾——降低出生率。
种群数量变化的特殊实例
考点一 种群的数量特征和种群密度的调查方法
典例·精心深研
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2．种群密度的调查方法
考点一 种群的数量特征和种群密度的调查方法
基础·精细梳理
(1)逐个计数法
调查分布范围较小、个体较大的种群时，如调查某山坡上的珙桐密度。
(2)样方法
考点一 种群的数量特征和种群密度的调查方法
基础·精细梳理
(2)样方法
考点一 种群的数量特征和种群密度的调查方法
基础·精细梳理
(2)样方法
考点一 种群的数量特征和种群密度的调查方法
基础·精细梳理
(2)样方法
名师解读
①样方大小确定方法为根据被调查生物的种类和分布情况确定样方的大小。
②样方法调查时要强调“随机”取样，原因是为了确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方法统计的结果(估算值)能更接近真实的情况。
③调查时若样方的数量太少，其统计结果的误差可能就较大；一般而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况。但是，样方数量太多，整体取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看，一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。　　　
考点一 种群的数量特征和种群密度的调查方法
基础·精细梳理
(3)标记重捕法
考点一 种群的数量特征和种群密度的调查方法
基础·精细梳理
(4)黑光灯诱捕法
对于有趋光性的昆虫，还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查种群密度。
(5)抽样检测法
对于酵母菌等微生物可以用抽样检测法调查种群密度。
提醒　调查种群数量的其他方法：
①用红外触发相机拍摄照片和视频；
②根据动物的粪便特征计数；
③通过动物的声音特征进行计数。
3．在对某种鼠的调查中，调查范围为1公顷，第一次捕获并标记39只鼠，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只。
(1)这个种群中鼠的种群密度大约是________只/公顷。
(2)若捕捉后该鼠不易再被捕捉，则估算的种群密度会________(填“偏高”或“偏低”)，理由是什么？
提示　该鼠被捕捉一次之后不易再被捕捉，再次捕获的被标记的个体数减少，由种群数量＝(初次捕获个体数×再次捕获个体数)/再次捕获的被标记的个体数可知，估算的种群数量会变大，即估算值大于实际的种群密度
考点一 种群的数量特征和种群密度的调查方法
情境推理·探究
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偏高
3．(2023·福建福州联考)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 hm2＝10 000 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，以下是某同学对数据的分析结果，你认为正确的是(　　)
A．此调查方法可以用来调查田中小麦
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7∶2
D．该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2
【考向2】围绕种群密度的调查方法，考查实践能力
考点一 种群的数量特征和种群密度的调查方法
典例·精心深研
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
“两看法”选择合适的种群密度调查方法
考点一 种群的数量特征和种群密度的调查方法
典例·精心深研
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4．(2021·山东等级考试，11)调查1公顷范围内某种鼠的种群密度时，第一次捕获并标记39只鼠，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态，若探测到第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡，但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定，则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于(结果为整数)(　　)
A．66只/公顷 B．77只/公顷
C．83只/公顷 D．88只/公顷
【考向2】围绕种群密度的调查方法，考查实践能力
考点一 种群的数量特征和种群密度的调查方法
典例·精心深研
5．(2022·全国乙卷，31)某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量，主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。回答下列问题：
(1)为保证调查的可靠性和准确性，选取样方时应注意的主要事项有__________________________________________________________(答出3点即可)。
(2)已知调查区域总面积为S，样方面积为m，样方内平均个体数为n，则该区域的种群数量为________。
(3)与标记重捕法相比，上述调查方法的优势有
_________________________________________________________(答出2点即可)。
【考向2】围绕种群密度的调查方法，考查实践能力
考点一 种群的数量特征和种群密度的调查方法
典例·精心深研
随机取样、样方的大小、样方的数目
Sn/m
误差小，准确度高；操作更便捷，避免资源浪费
考点二 种群数量的变化及影响因素
基础·精细梳理
1．种群数量变化的研究方法
(1)研究方法
建立数学模型。
(2)一般步骤
观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型→通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。
考点二 种群数量的变化及影响因素
基础·精细梳理
2．种群的“J”形增长和“S”形增长
(1)种群的“J”形增长
考点二 种群数量的变化及影响因素
基础·精细梳理
名师解读
①a段——λ>1且恒定，种群数量呈“J”形增长。
②b段——λ尽管下降，但仍大于1，此段种群出生率大于死亡率，则种群数量一直增长。
③c段——λ＝1，种群数量维持相对稳定。
④d段——λ<1，种群数量逐年下降。
⑤e段——虽然λ呈上升趋势，但仍未达到1，故种群数量逐年下降。　　　
考点二 种群数量的变化及影响因素
基础·精细梳理
(2)种群的“S”形增长
考点二 种群数量的变化及影响因素
基础·精细梳理
1．酿酒和做面包都需要酵母菌，当酵母菌数量为______________________时，最适宜分离获得菌种；K值之后，种群数量减少的原因主要是
___________________________________________________________________________。
考点二 种群数量的变化及影响因素
情境推理·探究
K/2
代谢产物的积累导致酵母菌繁殖受影响(或“营养物质的消耗”或“pH改变”)
2．如图是某自然区域中甲、乙两个种群的数量比随时间变化的曲线图。据图分析以下问题：
(1)0～t2，甲、乙两种群的数量均呈“S”形曲线
增长吗？其理由是
提示　在有限的环境条件下，乙种群最终呈现
“S”形增长，随时间的推移，甲、乙数量的
比先增加后减少，最后在t2时刻降为零，说明
甲种生物的数量先增加后减少，最终被淘汰。
(2)t1时刻，甲、乙两种群的死亡率相同吗？其理由是
提示　不相同。t1时刻，甲、乙两种群的数量比为1，但是0～t1时间段内，甲种群的数量在不断增加，而乙种群在此时间段内的竞争中受到抑制，因此甲种群的死亡率较低，而乙种群的死亡率较高，故二者死亡率不同。
考点二 种群数量的变化及影响因素
情境推理·探究
1．(2020·山东卷，11)为研究甲、乙两种藻的竞争关系，在相同条件下对二者进行混合培养和单独培养，结果如下图所示。下列说法错误的是(　　)
A．单独培养条件下，甲藻数量约为1.0×106个
时种群增长最快
B．混合培养时，种间竞争是导致甲藻种群数量
在10～12天增长缓慢的主要原因
C．单独培养时乙藻种群数量呈“S”形增长
D．混合培养对乙藻的影响较大
【考向1】借助“J”形增长和“S”形增长曲线，考查模型构建能力
考点二 种群数量的变化及影响因素
典例·精心深研
2．(2023·河北保定调研)下列关于图中曲线的叙述，错误的是(　　)
A．t0～t1之间种群数量小于K/2时，由于资源
和空间相对充裕，出生率大于死亡率，种群
数量增长较快
B．t1～t2之间，由于资源和空间有限，当种群
密度增大时，种内竞争加剧，天敌数量增加，
种群增长速率下降
C．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
D．在t1时控制有害生物最有效
【考向1】借助“J”形增长和“S”形增长曲线，考查模型构建能力
考点二 种群数量的变化及影响因素
典例·精心深研
(1)K值的四种表示方法
考点二 种群数量的变化及影响因素
典例·精心深研
跳出题海
(2)K值不是一成不变的
考点二 种群数量的变化及影响因素
典例·精心深研
跳出题海
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；
当环境条件改善时，K值会上升。
考点二 种群数量的变化及影响因素
基础·精细梳理
3．种群数量的波动
(1)大多数生物的种群数量总是在波动中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。
(2)当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。
(3)当一个种群数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。
考点二 种群数量的变化及影响因素
基础·精细梳理
4．影响种群数量变化的因素
提醒　食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，称为密度制约因素；
气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，称为非密度制约因素。
3．自2002年起， 人们在某自然保护区的实验区实施湿地生态修复工程。生态修复之前，某区域中分布着部分农田，退耕还湿前后，该区域中田鼠的数量变化如图所示。
图中的数值M代表的生物学含义是什么？
推测数值N较小的原因可能是什么？
提示　生态修复前(或2002年前)该区域
田鼠的环境容纳量；
生态修复后，田鼠的食物减少，天敌增多，
栖息环境缩小等。
考点二 种群数量的变化及影响因素
情境推理·探究
4．散居型蝗虫并不会对农作物造成大的危害，研究表明，散居型蝗虫密度增大时，体内会释放大量“集群信息素”，在蝗虫的触角上存在有感知该种信息素的嗅觉受体，从而使蝗虫由散居转化为群居，这项研究使绿色防控成为可能。据此研究，请提出有关蝗灾防治方法的设想。
提示　可根据“集群信息素”的结构设计拮抗剂，防止蝗虫的聚集(或使用干扰“集群信息素”接收的化学物质)。
考点二 种群数量的变化及影响因素
情境推理·探究
3．(2023·江苏南通调研)下列关于非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响的叙述，错误的是 (　　)
A．林冠层的郁闭度越大，地面得到的阳光越多
B．非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的
C．地震等自然灾害对种群的作用强度与该种群的密度无关，属于非密度制约因素
D．影响种群数量的因素有很多，如气候、食物、天敌、传染病等
【考向2】借助影响种群数量变化的因素及应用，考查科学思维
考点二 种群数量的变化及影响因素
典例·精心深研
4.(多选)(2022·山东滨州期末)猎物种群数量与猎物种群的被捕食率、补充率存在循环因果关系。研究人员在研究某种捕食者与其猎物关系时，构建了猎物种群数量与被捕食率、补充率的关系模型如下图所示，其中补充率代表没有被捕食的情况下猎物增长的比率。下列说法正确的是(　　)
A.猎物种群数量介于A～B之间时，捕食者可以
更有效的捕获猎物
B.猎物种群数量介于A～B之间时，种群数量会
逐渐稳定在A点
C.在有捕食者存在的情况下﹐猎物种群数量可稳定在B点
D.猎物种群数量超过B点时，其种群数量会逐渐增大到C点并保持稳定
【考向2】借助影响种群数量变化的因素及应用，考查科学思维
考点二 种群数量的变化及影响因素
典例·精心深研
考点三 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
基础·精细梳理
1．实验原理
考点三 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
基础·精细梳理
2．实验流程
考点三 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
基础·精细梳理
1．实验注意事项及分析
考点三 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
重点难点·透析
(1)显微镜计数时，对于压在方格界线上的酵母菌，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则计数。
(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)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。
(4)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。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数。
(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
2．血细胞计数板及相关计算
考点三 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
重点难点·透析
(1)血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成，其中央有两个计数室。每个计数室划分为9个大方格(如上图A所示)，每个大方格的面积为1 mm2，加盖玻片后的深度为0.1 mm。因此，每个大方格的容积为0.1 mm3。另外，中央大方格以细线等分为25个中方格(如上图B所示)。每个中方格又等分为16个小方格，供细胞计数用。
2．血细胞计数板及相关计算
考点三 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
重点难点·透析
(2)计算公式：
①在计数时，先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数，求得每个中方格的平均值再乘以25，就得出一个大方格的总菌数，然后再换算成1 mL菌液中的总菌数。
②设5个中方格中总菌数为A，菌液稀释倍数为B，则0.1 mm3菌液中的总菌数为(A/5)×25×B。已知1 mL＝1 cm3＝1 000 mm3，1 mL菌液的总菌数＝(A/5)×25×10 000×B＝50 000A·B。
1．(2020·江苏卷，10)下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的叙述，错误的是(　　)
A．将酵母菌接种到培养液中，并进行第一次计数
B．从静置的培养液中取适量上清液，用血细胞计数板计数
C．每天定时取样，测定酵母菌细胞数量，绘制种群数量动态变化曲线
D．营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一
【考向】结合培养液中酵母菌种群数量的动态变化，考查科学探究能力
考点三 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
典例·精心深研
2．(2023·山西太原五中质检)某小组将100 mL酵母菌液放在适宜温度、一定营养条件下培养，在不同时间取样，用台盼蓝染色后，对酵母菌进行计数并得出增长速率曲线，结果如图。下列叙述正确的是(　　)
A．可用血细胞计数板对酵母菌进行计数
B．种群数量在B点达到最大，C点后营养
物质减少，有害代谢产物增加
C．若某成员测出的活菌数比真实数据少，则原因一定是取样时未振荡
D．用台盼蓝染色的依据是活细胞膜的通透性增加，可被台盼蓝染成蓝色
【考向】结合培养液中酵母菌种群数量的动态变化，考查科学探究能力
考点三 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
典例·精心深研
1．(2022·全国甲卷，5)在鱼池中投放了一批某种鱼苗，一段时间内该鱼的种群数量、个体重量和种群总重量随时间的变化趋势如图所示。若在此期间鱼没有进行繁殖，则图中表示种群数量、个体重量、种群总重量的曲线分别是(　　)
A．甲、丙、乙 B．乙、甲、丙
C．丙、甲、乙 D．丙、乙、甲
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2．(2021·广东卷，6改编)如图所示为某“S”形增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种群达到环境容纳量(K值)时，其对应的种群数量是 (　　)
A．a
B．b
C．c
D．d
重温真题 经典再现
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3．(2021·湖北卷，14)20世纪末，野生熊猫分布在秦岭、岷山和小相岭等6大山系。全国已建立熊猫自然保护区40余个，野生熊猫栖息地面积大幅增长。在秦岭，栖息地已被分割成5个主要活动区域；在岷山，熊猫被分割成10多个小种群；小相岭山系熊猫栖息地最为破碎，各隔离种群熊猫数量极少。下列叙述错误的是(　　)
A．熊猫的自然种群个体数量低与其繁育能力有关
B．增大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量
C．隔离阻碍了各种群间的基因交流，熊猫小种群内会产生近亲繁殖
D．在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊，可以提高熊猫的种群数
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4．(2021·重庆卷，19)若某林区的红松果实、某种小型鼠(以红松果实为食)和革蜱的数量变化具有如下图所示的周期性波动特征。林区居民因革蜱叮咬而易患森林脑炎。据此分析，下列叙述错误的是(　　)
A．曲线③和①不能明显体现捕食关系，推测是
小型鼠繁殖能力强所致
B．通过曲线②与③的关系推断小型鼠与革蜱不
是互利共生关系
C．曲线③在K值上下波动，影响K值的主要因素是小型鼠的出生率、死亡率、迁入率和迁出率
D．林区居民森林脑炎发病率会呈现与曲线②相似的波动特征
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5．(2022·全国甲卷，31)为保护和合理利用自然资源，某研究小组对某林地的动植物资源进行了调查。回答下列问题：
(1)调查发现，某种哺乳动物种群的年龄结构属于增长型，得出这一结论的主要依据是发现该种群中_________________________________________________。
(2)若要调查林地中某种双子叶植物的种群密度，可以采用的方法是
________；若要调查某种鸟的种群密度，可以采用的方法是______________。
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幼年个体数较多、成年个体数适中、老年个体数较少
样方法
标记重捕法
(3)调查发现该林地的物种数目很多。一个群落中物种数目的多少称为
___________________。
(4)该林地中，植物对动物的作用有________________________________________
_________________________________________________________________________(答出2点即可)；动物对植物的作用有_____________________________________
________________________________________________________________________
________(答出2点即可)。
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物种丰富度
为动物提供食物和栖息空间；植物进行光合作用产生的O2为动物有氧呼吸提供原料
对植物的传粉和种子传播具有重要作用；动物能够通过呼吸作用分解有机物产生CO2为植物光合作用提供原料

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