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(共35张PPT)
选择性必修二 生物与环境
第30课　种群及其动态
种群研究的核心问题：种群的数量特征和数量变化规律
（2022江门一模）下图为我国第七次全国人口普查内容，其中有助于获得种群（人口）数量特征相关的信息有：
A．3项 B．4项 C．5项 D．6项
考点一、种群的数量特征
出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄结构、性别比例、种群密度
最基本数量特征
直接影响种群数量
【练1】如图为某牧场的长爪沙鼠数量调查结果，由此推测其种群数量变化趋势是 ，理由是 。
增加
该种群年龄结构为增长型，可推知在未来一段时间内，出生率大于死亡率
【练2】（1）在防治害虫时，利用性引诱剂诱杀雄性个体可使其种群密度下降，其主要依据是 。
（2）通过释放性外激素到大田，干扰雌雄蛾正常交尾也能使其种群密度下降，其主要依据是 。
破坏其种群正常的性别比例，降低出生率
降低出生率
②
③
④
结构
①
预测
种群密度
【练3】种群密度是种群最基本的数量特征。下列与种群密度有关的表述正确的是（ ）。
A.一块草地上所有蒲公英的数量就是这个蒲公英种群的种群密度
B.某湖泊每平方米水面鲫鱼的数量就是该湖泊鲫鱼的种群密度
C.一公顷水稻的年产量符合种群密度的概念
D.调査跳蝻、蚜虫的种群密度常采用标记重捕法
：种群在单位面积或单位体积中的个体数
样方法
(植物
、活动能力弱的动物)
如：虫卵、蚜虫、跳蝻 书P2
标记重捕法
（活动能力强、活动范围大的动物）
（趋光性的昆虫）
黑光灯诱捕法
（微小生物，酵母菌）
抽样检测法
（土壤小动物）
取样器取样法
种群密度的调查方法
【练4】由于人为过度干扰，某地的野生朱鹮仅分布于一个狭窄山沟中，且数量极少。应选择的调查方法是？
【练5】祁连山雪豹生活在深山中，活动能力强，难以捕捉，可选择的调查方法是？
逐个计数法（个体大、数量少）
P6：红外相机拍摄取样、生活痕迹分析、声音识别
与标记重捕法相比，该方法的优点：
不干扰动物的生活、可持续观察、数据可靠
样方法：
【练6】样方法是生态学研究中经常使用的调查方法。以下关于样方法的叙述正确的是（ ）
A.在狭长草坪中调查蒲公英的种群密度，应采用五点取样法进行取样
B.调查森林中某乔木的种群密度，样方大小一般为1m2
C.若调查的种群数量较少，则应适当扩大样方面积和增加样方数量
D. 用样方法调查森林乔木丰富度时应对各样方数据求平均值
草本
等距取样
标记重捕法
项目 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
《小白》P460：1．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)，统计所捕获的田鼠数量、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土壤中小动物的物种丰富度
B．若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，则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
D
取样器取样法
其他调查方法： 评《名》p284：1、2
2．科研团队找到推算雪豹种群密度的方法——照片重复取样法。在祁连山某区域内布设了60台红外相机，这些相机在海拔2 100～4 100 m的深山中连续拍摄了3个多月，研究人员确定研究区域约有 20只雪豹。根据数学模型推算，估测在这个区域内每100 km2生活有3只雪豹。下列有关叙述不正确的是(　　)
C．利用照片重复取样法可用于调查一些大型稀少野生动物的种群密度
D．若研究区域有120只雪豹，则估测该区域的种群密度是16只/100 km2
1．(2022·山东卷)根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中捕获了 1 000条鱼售卖，第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布，则该鱼塘中鱼的初始数量约为(　　)
A．2×104条 B．4×104条 C．6×104条 D．8×104条
考点二　种群数量的变化及其应用
一、研究方法
——构建 模型
数学方程式
曲线图
——更准确
——更直观
数学模型的主要表现形式有：
二、种群的“J”形增长和“S”形增长
阅读课本 P8-9，思考以下内容：
1、J形、S形曲线的产生条件？
2、J形、S形曲线的数量变化特征有何不同？
3、K值的含义是？受哪些因素的影响？
数学
判断：1、S形曲线的ac段可看成是J形曲线;
2、图中阴影部分表示在生存斗争中存活的个体;
3、J形曲线中，种群增长不受密度的制约；
而S形曲线中，种群增长会受密度的制约；
4、在S形曲线中，种群增长速率稳定不变；
5、自然界中没有“J”形增长的种群。
“J”形 “S”形
条件：
理想条件
有环境阻力
食物、空间充裕、
气候适宜、
没有敌害和其他竞争物种
变化特点：
以一定倍数持续增长
增长一定时间，数量趋于稳定
K值
增长速率先升后降
公式？
Nt=N0λt
外来物种入侵早期
解释S形曲线ce段（增长速率曲线A’A段）形成原因是：
资源空间有限，随着种群密度增加，种内竞争加剧，捕食者增加，导致出生率↓，死亡率↑ 。
种群数量为 时，种内竞争最剧烈;
此时，出生率 死亡率，种群的年龄结构为 。
K值
等于
稳定型
渔业捕捞：
【练1】．(2021·广东华南师大附中三模)某科研小组调查东亚飞蝗种群数量的变化情况，绘制出如图曲线。相关叙述正确的是(　　)
A．环境阻力出现在b点之后
B．c点数量代表环境容纳量
C．为提高防治效率应在a点时捕杀蝗虫
D．防治蝗灾的有效措施是降低蝗虫的出生率
防治害虫：
D
K/2前
剩余量在K/2
环境容纳量：一定环境所能维持的种群最大数量
A．理想状态下，田鼠种群的数量增长不受种群密度的大小制约
B．若田鼠的栖息地在a点被严重破坏，则将出现曲线Ⅰ的下降趋势
C．出现曲线Ⅲ的变化趋势，源于在b点时人为捕杀了一定数量的田鼠
D．若在b点没有任何人为干扰，则田鼠的种群数量将在K1上下波动
【练2】如图表示田鼠种群数量变化的四种情况，其中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处于三种不同的条件下，而曲线Ⅳ处于理想状态下。不考虑天灾，下列相关叙述中错误的是(　　)
C
捕杀动物不会破坏其栖息环境，k值不变。
灭鼠的措施？
自然界中的种群，必定是按S形曲线增长吗？
种群数量变化：增长（S/J形）、下降、波动等
影响种群数量变化的因素（p13--16）：
(1)非生物因素：包括阳光、温度、水等气候条件。
(2)生物因素:
①种群自身密度的影响（种内竞争）
②其他生物影响（捕食、种间竞争和寄生关系）
（密度制约因素）
（非密度制约因素）
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
1、实验自变量______、因变量______________,计数方法是 ？
2、选用 （固体/液体）培养基完成实验？
3、是否需要另设对照组？ 是否需要设置重复实验？
4、若实验时间共7天，则取样计数几次？
时间
酵母菌种群数量
显微镜直接计数
液体
不需要。自身对照
需要。
第0、1、2、…..7天，每天定时取样
(1)请预测实验结果。
(2)de段曲线下降的原因可能有 。
有营养物质随着消耗逐渐减少，有害产物逐渐积累，培养液的pH等理化性质发生改变等。
《名》P289：右1．在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，观察到血细胞计数板(图1，规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)计数室的某一个方格中酵母菌如图2分布。下列有关叙述正确的是(　　)
A．该方格中酵母菌的数量应计为9个
B．实验中被甲紫溶液染成紫色的酵母菌为死细胞
C．该血细胞计数板上有2个计数室，玻片厚度为0.1 mm
D．制片时，先用吸管滴加样液，再将盖玻片放在计数室上
先将盖玻片放在计数室上，再在盖玻片边缘滴加培养液；
正确操作？
(2019·全国卷Ⅰ)某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3 h、10 h、23 h，得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物
B．培养基更换频率不同，可用来表示环境资源量的不同
C．在培养到23 h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的
D．培养基更新时间间隔为23 h时，种群增长不会出现“J”形增长阶段
D
(2022·山东卷)一个繁殖周期后的种群数量可表示为该种群的补充量。某实验水域中定期投入适量的饲料，其他因素稳定。图中曲线Ⅰ表示该实验水域中某种水生动物的亲体数量与补充量的关系，曲线Ⅱ表示亲体数量与补充量相等。下列说法正确的是(　　)
A．亲体数量约为1 000个时，可获得最大持续捕捞量
B．亲体数量约为500个时，单位时间内增加的数量最多
C．亲体数量大于1 000个时，补充量与亲体数量相等，种群达到稳定状态
D．饲料是影响该种群数量变化的非密度制约因素
《名》p290
8．(2023·广东惠州模拟)黄唇鱼是国家一级保护动物，中国特有物种，2022年7月22日，在广东省惠州市惠东县对其进行人工繁殖并获得成功。下图为某调查时间段内黄唇鱼种群出生率和死亡率的变化曲线图(不考虑迁入和迁出)。下列相关叙述正确的是(　　)
A．在调查期间，黄唇鱼的种群数量呈“S”形增长
B．结合人工繁育技术建立黄唇鱼繁育中心是对黄唇鱼的易地保护
C．影响黄唇鱼种群数量的非生物因素有水温和食物等
D．黄唇鱼与另一种鱼的觅食生境是一样的，则可推测它们的生态位也是相同的
《小本》p461:
B
以下选用
【练8】某学习小组进行“培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系”的探究实验，本实验中，某学生的部分实验操作过程是这样的：①把酵母菌培养液放置在适宜的环境中培养，第7天开始取样计数；②用无菌吸管从静置试管中吸取酵母菌培养液少许；③加入血细胞计数板计数室，再盖上盖玻片，并用滤纸吸去多余菌液。请纠正该同学实验操作中的三个错误。
①_________________________________________________________________
②_________________________________________________________________
③_________________________________________________________________
第一天开始取样计数，连续7天
取样前振荡试管
先盖上盖玻片，再加入血细胞计数板计数室
思考：本实验需要另设对照吗？有遵循对照原则吗？需做重复实验吗？
不需要（有自身对照）
共取样几次？
《名》P289：右1．在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，观察到血细胞计数板(图1，规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)计数室的某一个方格中酵母菌如图2分布。下列有关叙述正确的是(　　)
A．该方格中酵母菌的数量应计为9个
B．实验中被甲紫溶液染成紫色的酵母菌为死细胞
C．该血细胞计数板上有2个计数室，玻片厚度为0.1 mm
D．制片时，先用吸管滴加样液，再将盖玻片放在计数室上
√
【例9】下图的计数室由400个小室组成，容纳液体总体积为0.1mm3
（1）将1mL酵母菌样品加99mL无菌水稀释，盖上盖玻片，再用无菌吸管吸取少许使其自行渗入计数室，并用滤纸吸去多余菌液，进行观察计数。
如果观察到上图所示a、b、c、d、e 5个中方格共80个小室内共有酵母菌44个，则上述1mL酵母菌样品中约有酵母菌 个；要获得较为准确的数值，减少误差，你认为该怎么做 ？
多次计数，求平均值
2.2×108
计数室放大
（2）如果发现一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采用的措施是 。
适当稀释培养液
（3）若不改变继续培养条件，酵母菌数量将如何变化？
可能会下降
《名》P289：右2．某小组开展酵母菌培养实验，下图是摇瓶培养中酵母菌种群变化曲线。下列相关叙述正确的是(　　)
A．培养初期，酵母菌因种内竞争强而生长缓慢
B．培养后期，酵母菌的呼吸场所由胞外转为胞内
C．该实验中酵母菌计数应采用取样器取样法
D．转速为150 r/min时，预测种群增长曲线呈“S”形
√
例（2019全国Ⅲ，8分）回答下列与种群数量有关的问题：
(1)将某种单细胞菌接种到装有10 mL液体培养基(培养基M)的试管中，培养并定时取样进行计数。计数后发现，试管中该种菌的总数达到a时，种群数量不再增加。由此可知，该种群增长曲线为____形，且种群数量为________时，种群增长最快。
(2)若将该种菌接种在5 mL培养基M中，培养条件同上，则与上述实验结果相比，该种菌的环境容纳量(K值)________(填“增大”“不变”或“减小”)。若在5 mL培养基M中接种该菌的量增加一倍，则与增加前相比，K值________(填“增大”“不变”或“减小”)，原因是________________________________________。
减小
不变
K值是由环境资源量决定的，与接种量无关
【例】对某地区新引入的一种鸟的种群增长速率1—7年的调查研究，得到的数据如下表。下列对该鸟种群描述正确的是
年份 第1年 第2年 第3年 第4年 第5年 第6年 第7年
增长速率 0.66 1.54 2.81 3.67 2.94 1.65 0.03
A、种群的数量先增后减
B、种群的数量呈曲线“J”形增长
C、种群增长受种群密度的制约
D、第3-4年中种内竞争最激烈
一直增加
“S”
外来物种的数量变化有几个可能？
下列关于种群在某环境中数量增长曲线的叙述，正确的是(　　)
A.当种群数量达到e点后,种群数量增长速率为0
B.种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后
C.图中阴影部分表示克服环境阻力生存下来的个体数量
D.若该种群在c点时数量为100,则该种群的K值为400
A
环境阻力
200
因
淘汰
3．某池塘内草鱼种群增长速率的变化规律如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
年龄结构（预测种群数量未来变化趋势）
《名师》P285：右4
4．(2022·重庆卷)乔木种群的径级结构(代表年龄结构)可以反映种群与环境之间的相互关系，预测种群未来发展趋势。研究人员调查了甲、乙两地不同坡向某种乔木的径级结构，结果见下图。下列叙述错误的是(　　)
注：Ⅰ和Ⅱ为幼年期，Ⅲ和Ⅳ为成年期，Ⅴ和Ⅵ为老年期
A．甲地Ⅲ径级个体可能在幼年期经历了干旱等不利环境
B．乙地阳坡的种群密度比甲地阳坡的种群密度低
C．甲、乙两地阳坡的种群年龄结构分别为稳定型和衰退型
D．甲、乙两地阴坡的种群增长曲线均为“S”形
B
“J”形曲线与“S”形曲线
J形 S形
产生条件
数量变化 特点
增长率/ 速率
①食物、空间条件充裕
②气候适宜
③没有天敌和其他物种竞争
非理想条件（环境资源有限）
以一定倍数持续增长（方程式？）
经过一定时间增长后，数量趋于稳定。
Nt=N0λt
增长率：
=λ-1
不变
增长速率：
先升后降
实例
外来物种入侵早期
实验室培养早期
一般的自然种群
（k/2时最大，K值时为0）
判断：
1、种群增长不会受种群密度的制约
2、λ一定大于1；
3、若第一年的种群数量为N0，λ为1.5，则第三年的种群数量为2.25N0
关于J形曲线：
关于S形曲线：
1、种群增长会受种群密度的制约
2、c点后出生率小于死亡率
3、环境阻力在c点后出现
4、d点种内竞争最剧烈
5、ab增长速率低是由于种群密度低
6、de增长速率下降可能是由于
捕食者增加
资源空间有限，种群密度增加，种内竞争加剧，捕食者增加；导致出生率↓，死亡率↑ 。
(2021·广东卷)图示某“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
B
5．调查发现小型湖泊中的绿藻、蓝细菌是露斯塔野鲮鱼和罗氏沼虾的食物，罗氏沼虾又是露斯塔野鲮鱼的食物。图甲表示露斯塔野鲮鱼在10年内种群数量变化的情况，图中λ表示该种群数量是上一年种群数量的倍数；图乙表示绿藻和蓝细菌对水体中N、P吸收量及其体内藻毒素含量。下列相关分析正确的是(　　)
A．露斯塔野鲮鱼从罗氏沼虾获得的能量比从绿藻、蓝细菌获得的能量少
B．图甲内a～e五个点中，c、d点的种群密度几乎相同
C．该湖泊受到富含P的生活用水的污染，据图乙分析最好选择蓝细菌来治理
D．d点种群年龄结构为衰退型，前8年种群数量最大的点是b点
√
判断：图甲中，在1~2年的种群数量呈“J”形增长
9．关于下图中“S”形曲线的叙述，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
D

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