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第38讲　种群及其动态
SHENG WU XUE
1.列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、
年龄结构、性别比例等特征
2.尝试建立数学模型解释种群的数量变动
3.举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的
相互作用都会影响生物的种群特征
考点要求 考题统计 考情分析
种群的数量特征 2023，广东，选择 2022，广东，填空
本专题知识难度较高，要求基础要扎实。考查学生对相关种群及其动态变化的认识,或结合一些情景信息或表格信息设置题目，考查学生的应变能力、获取信息和综合分析能力。
种群数量的变化 2021，广东，选择 影响种群数量变化的因素 2023，广东，选择 种种群的概念？
群的数量特征有哪些？
（1）种群密度
（2）出生率和死亡率
（3）迁入率和迁出率
（4）年龄结构
（5）性别比例
种群：①一定空间范围 ②同种生物 ③所有个体 P1
种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数。
如：池塘中每立方米水体中鲫鱼的数量；
每平方千米农田内田鼠的数量。
3. 种群最基本的数量特征？反映种群在一定时期的数量，不能反映种群的数量变化趋势 P3
4.种群的其他数量特征
（1）一座城市人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视的因素。
（2）年龄结构可预测种群数量动态变化趋势。
4.种群的其他数量特征（2）种群年龄结构的类型判断
年龄结构通过影响出生率、死亡率，间接影响种群密度。
增长型
出生率 > 死亡率
种群数量越来越大
衰退型
出生率 < 死亡率
种群数量越来越小
稳定型
出生率 = 死亡率
种群数量基本稳定
4.种群的其他数量特征
（3）（P4讨论2）年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定吗？
（4）自然增长率等于什么？
（5）
性引诱剂诱杀雄性个体，如何降低种群密度？
释放性引诱剂干扰雌雄虫正常交尾，如何降低种群密度？
不一定，还会受到气候、食物、天敌、迁入率、迁出率的影响。
性引诱剂诱杀雄性个体→破坏性别比例，降低出生率→降低种群密度
释放性引诱剂干扰雌雄虫正常交尾→降低出生率→降低种群密度
出生率—死亡率
性别比例通过影响出生率，间接影响种群密度。
1.(2023·山东德州期末)麻雀是中国最常见、分布最广的鸟类，属于留鸟，不进行季节性迁徙。某地区的麻雀有家麻雀、树麻雀、黑顶麻雀、山麻雀等不同物种。下列相关叙述正确的是(　　)
A.该地区所有的麻雀属于一个种群
B.利用标记重捕法可精确计算出家麻雀的种群密度
C.季节变化不影响黑顶麻雀的种群密度
D.山麻雀在觅食区集群分布不是种群的数量特征
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
1.根据不同情况选择调查种群密度的方法
黑光灯诱捕法
（1）调查某山坡上的珙桐密度、人口普查
（2）昆虫卵、蚜虫、跳蝻
（3）鼠、鱼、鸟、蛇
（6）生活在隐蔽、复杂环境中的猛禽猛兽，不适于直接观察或捕捉
（4）有趋光性的昆虫
逐个计数法
分布范围小，个体较大的种群
样方法
①植物②活动能力弱、活动范围小的动物
标记重捕法
活动能力强、活动范围大的动物
其他方法：红外触发相机照片重复取样法、粪便DNA分子标记法、声音个体识别法 P6
估算法
判断：调查种群密度，植物用样方法，动物用标记重捕法。
（5）微生物
抽样检测法
3.标记重捕法
确定调查对象
取样
计数
计算，求平均值
计数原则：左上原则
取样关键、原则：随机取样 目的？
样方大小：一般，草本1m2 灌木16m2 乔木100m2
样方数量：要合适
取样方法：五点取样法、
等距取样法
种群密度：所有样方种群密度的平均值
使调查结果不受主观因素影响,保证调查结果准确性
样方过少会导致误差较大；
样方越多，统计结果越接近真实情况
2.探究实践：调查草地某双子叶植物的种群密度P5
个体总数N
初次捕获标记数
重捕总数
重捕标记数
=
（1）计算公式
3.标记重捕法
（2）标记重捕法避开繁殖期原因
（3）重捕时，标记个体更警觉、不易捕捉；标记个体易被天敌捕食； 标记物对动物有伤害，则计算的种群密度偏大还是偏小？
（4）某学习小组用标记重捕法多次调查发现，得到的种群密度数值总是比真实值偏低，最可能的原因是 。
避免调查期间较多个体出生，造成调查结果明显偏离真实值
偏大
所用的标记物影响生物的活动，使之更容易被再次捕获
1.(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：
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(　　)
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
2.(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
3.(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________。
随机取样、样方的大小、样方的数目
(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)。
误差小，准确度高；操作更便捷，避免资源浪费
1.种群数量的波动P10
（1）大多数生物的种群数量总是在______中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现__________。
（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______。（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____________。
波动
种群爆发
下降
衰退、消亡
2.种群数量变化的研究方法P7
（1）模型的形式？
（2）数学模型的概念？
（3）建立数学模型的一般步骤？
（4）数学模型的表现形式？优缺点？
数学模型、物理模型（实物、图画）、概念模型（概念、流程图）
提出问题→提出假说→建模→检验或修正
精确，但不直观
直观，但不精确
3.分析种群的“J”形增长P8
（1）概念？
（2）模型假设（产生原因）：
（3）数学模型：
（4）增长倍数、增长率、增长速率
增长倍数：λ
增长率：
增长速率：
食物和空间充裕，气候适宜，没有天敌和其他竞争物种
Nt=N0 λt
时间
种群数量
种群数量是一年前种群数量的倍数。
（现有个体数-原有个体数）/种群原有个体数= λ-1
（常数）出生率-死亡率
单位时间内增加的个体数量，即：数量曲线的斜率
（增长率、增长速率只要大于0，种群数量就会增长。）
λ
现有个体数
一年前个体数
=
3.分析种群的“J”形增长P8
（5）实例：澳大利亚野兔入侵、美国环颈雉的引入
外来物种入侵，在一定时期内，可能出现“J”形增长
在实验室的理想条件下，可实现“J”形增长 但不能一直持续下去
（6）“J”形曲线给我们的启示：不要随意引进外来物种，防止外来物种入侵。
方法技巧
题目中明确告知以下信息才可考虑J形变化
①理想条件
②实验室条件下
③外来物种入侵早期阶段
④无环境阻力
⑤食物和空间条件充裕、气候适宜和没有天敌和其他竞争物种等条件
（1）曲线图解读：
4.分析种群的“S”形增长P9
0—a增长慢的原因：
增长由缓慢到逐渐加快是在
迁入___年后开始的？原因？
增长最快是第____年
增长明显减慢是在第____年
后开始的？原因？
基数小，且要适应环境
适应了环境，并且环境条件适宜、敌害少
4
潜伏期
加速期
减速期
饱和期
转折期
2
6
资源和空间有限，种内竞争加剧，天敌增加
4.分析种群的“S”形增长P9
（2）K值（环境容纳量）：
一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量
K值是个固定值吗，为什么？
K值不是一成不变的：K值会随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。在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动。
K值是种群的最大数量吗？
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的前提下所能容纳的最大值；当种群偏离平均值的时候，会通过负反馈调节机制使种群数量回到一定范围内。
“J”形增长有K值吗？
4.分析种群的“S”形增长P9
（3）增长速率（数量曲线的斜率）
（4）S型曲线给我们的启示-应用：P16
增长速率只要>0，种群数量就会增长
增长速率先增大后减小，在K/2时达到最大
对濒危生物的保护，要建立自然保护区，从而提高环境容纳量
野生大熊猫数量锐减的原因？栖息地破坏，食物减少和活动范围缩小，K值变小（P9）
保护大熊猫的根本措施？建立自然保护区，改善栖息环境，提高环境容纳量
4.分析种群的“S”形增长P9
（4）S型曲线给我们的启示-应用：P16
对有害生物的控制，应采取措施降低环境容纳量；
控制鼠害措施？
降低K值：如 严密封储粮食；清除垃圾；硬化地面；保护老鼠天敌
既要获得较大的捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受破坏，应使该动物种群的数量保持在_ _水平
K/2
5.种群的“J”形和“S”形增长比较
（1）能否认为“S”形曲线的开始部分是“J”形曲线？
J形曲线始终都保持指数式增长，增长率不变，增长速率持续增加；
S形曲线始终具有环境阻力，增长速率先增加后减少，所以不能认为S形曲线的开始部分是J形曲线。
5.种群的“J”形和“S”形增长比较
（2）用达尔文的观点分析：
①阴影部分表示
②a曲线为何呈“J”形增长？
③b曲线体现了
通过生存斗争被淘汰的个体数
生物具有过度繁殖的潜能
适者生存
B
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
D
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
1.非生物因素对种群数量的影响
因素 举例 影响方式
阳光
温度
水
森林中林下植物的种群密度主要取决于 林冠层的郁闭度P13
光照强度会影响植物的光合作用
强度
1.在温带和寒温带地区，许多植物种子在春季萌发；
2.蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡
温度会影响酶的活性
1.干旱缺水会使许多动植物种群的死亡率升高；
2.气候干旱可使东亚飞蝗种群爆发式增长
细胞内许多生物化学反应都需要水的参与；
土壤湿度会影响蝗虫产卵和孵化，同时会使青蛙等天敌死亡率上升。
非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的
讨论2:不同植物对光照条件的适应性不同
2.生物因素对种群数量的影响
（1）判断生物因素的类型：
角鹿会互相打斗争配偶
成年鲈鱼会以幼年鲈鱼为食
草原上非洲狮和猎豹争猎物
棉花、蚜虫 蚊子\蚤\虱、人
大肠杆菌、噬菌体 大豆、菟丝子
种间
种间
3.分析循环因果关系
（3）猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？
猎物种群数量增加→捕食者种群数量增加→猎物种群数量减少→捕食者种群数量减少→猎物种群数量增加，依次循环 。 二者的种群数量相互影响，是循环因果的关系
（1）什么是循环因果的关系？ P17
（2）实例？
捕食者与猎物的数量关系
激素分泌的调节（负反馈调节）
排尿反射调节（正反馈调节）
3.分析循环因果关系
（4）科学家通过研究种间捕食关系，构建了捕食
者一猎物模型，如图所示（图中箭头所指方向代表
曲线变化趋势）。据图回答：
该模型属于_____（物理、概念或数学）模型，
其曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的
_______ _调节。
请用该模型解释捕食者和猎物的种群数量均能维持
相对稳定的原因：_____________________________
这是一种 关系。
仅从该模型分析，图中最可能代表猎物和捕食者K值的数据分别为___和____．
捕食者与猎物的相互关系是经过长期的________进化逐步形成的。
数学
循环因果
负反馈
猎物种群数量增加→捕食者种群数量增加
N2 P2
共同
→猎物种群数量减少→捕食者种群数量减少→猎物种群数量增加，依次循环。
3.根据影响种群数量的因素与种群密度的关系分类P16
（1）除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗
有。还有其他捕食者、其他植食性动物的竞争、作为食物的植物以及非生物因素等。
非密度制约因素多是非生物因素
干旱、大寒、洪灾等自然灾难
密度制约因素一般是生物因素
食物、生殖力、抑制物分泌、疾病、寄生物等；
（2）密度制约因素与非密度制约因素
对种群数量的作用强度与该种群密度是相关的因素
对种群的作用强度与该种群密度无关的因素
A
1.(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
解析　林冠层的郁闭度越大，地面得到的阳光越少，A错误。
C
2.(2023·广东东莞调研)如图是某种群数量增长的曲线，下列有关叙述错误的是(　　)
A.该种群数量增长方式是“S”形，达到K值后其数量也是
波动的
B.限制种群数量增长的环境因素有食物、空间和天敌等
C.若该种群是鱼塘中的某种鱼，则在种群数量为K/2时捕捉，最有利于持续获得最大的年捕获量
D.若该种群是森林中的一种鸟，调查其种群数量时也要统计雏鸟的数量
1.实验原理：
(1)酵母菌是兼性厌氧型微生物
(2)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分(养分、有毒代谢物)、空间、pH、温度等因素的影响。
(3)在理想的环境下，酵母菌种群呈 ；在有限的环境下，酵母菌种群呈 。
2.实验材料： .
3.实验步骤：配制液体培养基（灭菌）--振荡培养--观察并计数（连续7天）-绘图分析
J形增长
S形增长
血细胞计数板、显微镜、培养液等
4. 酵母菌种群数量调查方法： 。
抽样检测法
先将盖玻片盖在计数室上→吸管吸培养液→滴盖玻片边缘→培养液自行渗入→滤纸吸去多余的培养液→酵母菌细胞全部沉降到计数室底部→显微计数→估算试管中酵母菌总数。
中方格
小方格
方格网上刻有9个大方格，其中只有中间的一个大方格为计数室，供微生物计数用。
16（中格）×25型
A1
A2
A4
A3
A1
A2
A3
A4
A5
25（中格）×16型
计数室深度为0.1mm
计数室边长
为1mm
1个计数室的面积为1mm2 ，1个计数室内有400个小方格。每个小方格的面积是1/400mm2
② 1/400mm2的含义
① 0.10mm的含义
计数室的深度为0.1mm
1个计数室的体积为0.1mm3
计数室
将1 mL酵母菌培养液稀释10倍后，用抽样检测的方法检测每毫升培养液酵母菌的数量。已知每个计数室由25×16＝400个小格组成，容纳液体的总体积为0．1 mm3。现观察到图中该计数室所示5个中格80个小格内共有酵母菌n个，则上述培养液中约有酵母菌 个／mL。
5n×105
1）一个计数室酵母菌个数
2）计数室容积
3）1ml=1 cm3=1000 mm3
4）稀释倍数
n/80X400=5n
0.1mm3
10倍
5、实验结果分析——数量变化的总趋势：先增加再降低。
(1)开始数量增多的原因？
开始，培养液的营养充足、空间充裕，
酵母菌大量繁殖，种群数量剧增；
(2)后期下降的原因？
随着酵母菌数量增多，营养物质减少、
代谢废物积累、pH变化等，导致生存
条件恶化，种群数量下降。
6.注意事项：
(1)本实验不需要设置对照实验，为什么？
因不同时间取样已形成前后自身对照；注意：每天计数酵母菌数量的时间要固定。
(2)从试管中吸出培养液计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是
使培养液中的酵母菌分布均匀，减小误差。
(3)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循什么原则？
左上原则（数上线不数下线，数左线不数右线）
7.注意事项：
(4)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当怎么做？
增加培养液稀释倍数，重新计数。稀释培养液时要进行定量稀释，便于计算。
(5)用血细胞计数板计数酵母菌时往往使结果偏高，是因为？
死活微生物都被计算在内，结合染色法排除死细胞的影响，可以减少实验误差
(6)应进行重复实验。
如何设计重复实验？
目的？提高实验数据的准确性，减小误差
7.计数异常分析
（1）统计结果偏小的原因？
取液时未摇匀，吸取的培养液中酵母菌偏少；
在计数时，未计边缘的酵母菌等。
（2）统计结果偏大的原因？
取液时未摇匀，吸取了表层的培养液；
在计数时统计了四周边缘的酵母菌等。
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
B
A
2.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

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