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第9单元 生物与环境
第1课时 种群及其动态
课标要求
考情分析
2023新课标（2分） 2023山东卷（2分） 2022山东卷（3分） 2022湖南卷（1分） 2022辽宁卷（2分） 2024山东卷（2分） 该部分内容的命题以选择题和非选择题形式呈现，高考题目涉及的知识点主要是种群的数量特征与种群密度的关系、种群数量增长模型及应用、影响种群数量变化的因素，常以具体情境为载体，考查理解能力、综合分析能力等，对科学思维、科学探究等生物学科核心素养要求较高。 热点预测与趋势分析各个知识点都有出题的可能性。重点是：种群数量的增长模型。
√
(1)可用每平方米草坪上杂草的数量来表示种群密度。 (　　)
(2)若某动物的婚配制为一雌一雄,生殖期个体的雌雄比越接近1∶1,则出生率越高。(　　)
(3)年龄结构为增长型的种群数量一定能增加。(　　)
(4)调查种群数量较少的陆生植物种群密度时,应随机取样,并适当扩大样方的面积。(　　)
(5)不同种生物的K值各不相同,但同种生物的K值固定不变。(　　)
(6)“S”形增长的种群在种群数量达K值时会获得最大经济效益。(　)
(7)就食性而言,杂食性鸟类的数量波动小于其他食性的鸟类。(　　)
×
×
×
√
√
√
影响种群数量变化的因素
种群的数量特征
种群数量的变化
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精讲精练+考向强化+核心归纳+能力提升
种群的数量特征
1
1.种群密度
（1）概念：种群在 或者 中的个体数。
（2）地位：是种群最基本的数量特征。
（3）表达：种群密度=
种群是在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。
！
单位面积
单位体积
2.出生率和死亡率
（1）概念：
单位时间内 的个体数目占该种群个体总数的比值。
（2）影响
出生率＞死亡率：种群密度
增大
出生率 =死亡率：种群密度
不变
出生率＜死亡率：种群密度
减小
自然增长率＝出生率－死亡率
3.迁入率和迁出率
单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比值。
新产生或死亡
4.年龄结构
类型 增长型 稳定型 衰退型
模型图
特点 ①成年、幼年个体多，老年个体少；②出生率＞死亡率；③种群数量上升 ①各年龄期的个体数目比例相当；②出生率≈死亡率；③种群数量保持相对稳定 ①幼年个体少，成年、老年个体多；②出生率＜死亡率；③种群数量下降
（1）概念：一个种群中 的个体数目的比例，叫做种群的年龄结构。
（2）
各年龄期
年龄结构其他表现形式
类型 增长型 稳定型 衰退型
曲线图
柱形图
5.性别比例
概念：种群中 数目的比例。
雌雄个体
①种群密度
②出生率
③死亡率
④年龄结构
⑤性别比例
（1） 是种群最基本的数量特征。
（2）直接决定种群密度的因素是 、 。
（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 ，从而预测种群数量的变化趋势，性别比例能够影响种群的 间接影响种群密度。
种群密度
出生率和死亡率
迁入率和迁出率
出生率和死亡率
出生率
1.下列有关种群密度的叙述,正确的是(　　)
A.山东省济南市的人口数量可称为种群密度
B.种群密度能反映种群在一定时期的数量及其变化趋势
C.标记重捕法可以估算野兔的种群密度,也能估算总个体数
D.种群密度的大小可以推算该种群在生态系统的相对重要性
题后点拨种群数量不能等同于种群密度: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”,即种群数量多,种群密度不一定大。
考向1 种群最基本的数量特征——种群密度
考向2 种群的年龄结构
2.下图为一个昆虫种群在某时期的年龄结构图。下列叙述正确的是(　　)
A.从图中的信息可以得出该种群的种群密度会逐渐减小
B.用性引诱剂来诱杀种群内的个体,对生殖后期的个体最有效
C.环境条件不变,该种群的年龄结构可由目前的稳定型转变为增长型
D.与其他年龄组相比,生殖前期个体获得的杀虫剂抗性遗传给后代的概率最大
3.陆均松在我国主要分布于海南省,研究人员对霸王岭、吊罗山和尖峰岭三地的陆均松天然种群的年龄结构进行调查,结果如下图。以下叙述错误的是 (　　)
A.研究陆均松种群的年龄结构能预测种群数量的变化趋势
B.调查陆均松种群的种群数量和年龄结构可采用样方法
C.在进行调查的3个地点中霸王岭的陆均松种群数量最大
D.吊罗山和尖峰岭陆均松的年龄结构分别为增长型和衰退型
种群密度的调查方法
2
1.样方法
活动范围小和活动能力弱
丛生或蔓生的单子叶
个体数目易于辨别的双子叶
随机
适中
总面积
五点
等距
方形地块
狭长地块
随机取样：保证调查结果可靠
1.样方法
全部计数
样方相邻两边及其顶
角上
1.样方法
1.样方法
2.标记重捕法
调查 对象 　　　　　　　　　　　　的动物，如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等
调查 程序 确定调查对象
↓
捕获并标记数量为N1
↓
重捕、计数
↓
计算种群密度N＝
活动能力强、活动范围大
利用标记重捕法估算种群密度的误差分析
设种群数量为N只,第一次捕获M只并标记,第二次捕获了n只,其中有m只被标记,根据公式M/N=m/n,得N=nM/m。
(1)若由于某种原因(如标记物易脱落、被标记个体被捕获概率降低、被标记个体易于被捕食、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稀少处捕获等)造成m偏小,则N偏大。
(2)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m偏大,则N偏小。
(3)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,也会造成估算时出现较大误差。
3.黑光灯诱捕法
4.抽样检测法
5.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分析；
③通过动物的声音特征进行计数。
对于有 的昆虫，可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查种群密度。
对于酵母菌等微生物可以用抽样检测法调查种群密度。
趋光性
考向1 植物种群密度的调查常用方法——样方法
1.下列有关样方法统计种群密度的叙述,正确的是(　　)
A.调查古树木、跳蝻、植株上蚜虫的种群密度,通常采用样方法
B.在植物丰富的区域采用样方法调查种群密度
C.五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度
D.用样方法调查蒲公英的种群密度时,样方线上的个体都被统计在内时所得到数值与实际数值相比,可能偏小
2.科技人员为了检验某新型除草剂对麦田杂草猪殃殃的防治效果,随机选3块麦田,在每块麦田中做对照实验,施药60 d后调查猪殃殃密度。取样方法为每个处理随机取5个样方。调查结果为对照组411.75株/m2,实验组35.00株/m2。下列分析正确的是(　　)
A.每个样方面积应以10 m2的长方形才合理
B.选取的3块麦田必须麦苗数、施肥、水土状况等均相同
C.对照组调查结果计算平均值后必须四舍五入取整数
D.实验组与对照组数据差异明显,防治效果显著
考向2 动物种群密度的调查常用方法——标记重捕法
3.利用标记重捕法调查某种动物的种群密度时,下列哪项因素一定会导致调查结果小于实际值 (　　)
A.两次捕获间隔时间过短,动物个体被再次捕获概率降低
B.重捕时误将部分未标记个体统计为标记个体
C.标记物脱落
D.两次捕获期间,有部分个体迁出调查区域
“两看法”选择种群密度的调查方法
影响种群数量变化的因素
种群的数量特征
种群数量的变化
名师在线·考点预览
精讲精练+考向强化+核心归纳+能力提升
种群数量变化的研究方法
1
1.研究方法:建构　　　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　　 　　　对事物的性质进行表达→通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正。
数学
数学形式
种群数量的两种增长模型分析
2
食物和空间
该种群数量是前一年种群数量的倍数
1.种群的“J”形增长
凤眼莲（水葫芦）
资源、空间条件
种群密度
种内竞争
出生率
死亡率
K/2
环境容纳量
2.种群的“S”形增长
增大
降低
K/2前
2.种群的“S”形增长
3.“J”形增长、“S”形增长的增长率和增长速率分析
a.图1中曲线甲是“J”形增长曲线,前提条件是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件。曲线乙是“S”形增长曲线,前提条件是资源和空间是有限的。两种增长曲线的差异主要是由环境阻力的有无造成的。
b.图2中“J”形增长曲线的增长率和增长速率曲线分别是①③,“S”形增长曲线的增长率和增长速率曲线分别是②④。
K/2
转折期，增长速率最快
加速期，增长速率增快
停滞期，个体数量较少增长缓慢
减速期，增长速率减慢
稳定期，增长速率为零
曲线图分析
4.K值、K/2在实践中的应用
加速期的应用 消灭害虫应尽早进行,将种群数量控制于加速期之前,严防种群增长进入加速期
K/2 的应用 对有害生物:严防种群数量达到该点,如鼠的数量达K/2时,鼠害将难以控制
对有益资源:黄金利用点,当资源利用后维持于该点时将具有最强更新能力,符合可持续发展原则
K值 的应用 对有害生物:限制生存条件,降低环境容纳量,如封存粮食、硬化地面以限制鼠的种群数量
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
种群“J”形增长的数学方程式模型:Nt=N0λt,λ为某时段结束时种群数量为前一年种群数量的倍数,而非增长率,增长率=(λ-1)×100%。如下图:
(1)λ>1时,种群数量增大,如图中AB段(不包括B点)。
(2)λ=1时,种群数量保持稳定,如图中B点、D点。
(3)λ<1时,种群数量减小,如图中BD段(不包括B点、D点)。
种群数量的波动
3
大多数种群数量总是在　　　　中;在不利的条件下,种群数量还会　　　　　　　　 ,甚至　　 　　。
波动
持续性的或急剧的下降
衰退、消亡
考向1 种群的“J”形增长和“S”形增长
1.自然界的资源和空间总是有限的,受到食物、空间的限制,种群的增长往往呈现出“S”形增长(如下图所示)。下列说法正确的是(　　)
A.若种群所处的空间大小不变,则上述曲线中的K值就不会发生变化
B.在种群数量达K值之前,其数量变化与“J”形增长曲线完全吻合
C.为保证资源的可持续发展,海洋鱼类捕捞后的数量应保持低于K/2
D.通过封锁粮食﹑清除生活垃圾等方法,可以从根本上限制鼠害的增长
考向2 种群的增长率和增长速率的分析
2.如下图表示一个生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线,下列叙述不正确的是(　　)
A.t3~t5时间内,甲、乙两种群的年龄结构不同
B.甲、乙两种群可能为种间竞争关系,总体乙的竞争力大于甲
C.若乙种群为养殖的草鱼,则在t4时能得到最大日捕获量
D.t4~t5时间内,乙种群出生率下降,死亡率上升,但出生率仍大于死亡率
不同曲线模型中的“K值”与“K/2”
图中A、B、C、D时间所对应的种群数量为K值,
A'、C'、D'时间所对应的种群数量为K/2。
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
4
1.实验原理
(1)用液体培养基培养酵母菌,种群的数量增长受培养液的成分、培养的空间、pH、温度等因素的影响。
(2)在理想环境中,酵母菌种群的增长呈“J”形曲线;在有限的环境条件下,酵母菌种群的增长呈“S”形曲线。在恒定培养液中当酵母菌种群数量达K值后,还会转而下降直至全部死亡。
营养物质消耗、代谢产物积累及pH变化所致
(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
①酵母菌培养→②抽样检测→③观察计数→④重复②③步骤(连续观察7 d,统计数目)→⑤构建模型分析
第 1 天
第 3 天
第 6 天
第 7 天
死亡
知识拓展 血细胞计数板及相关计算
(1)血细胞计数板(如图所示)
血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成,其中央有两个方格网。每个方格网划分为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(计数室)以双线等分为25(或16)个中方格(如上图B所示)。每个中方格又等分为16(或25)个小方格,供细胞计数用。
①在计数时,先统计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,就得出一个大方格中的总菌数,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,则1 mL菌液的总菌数=(a/5)×25×10 000×b=50 000ab。
(2)计算公式
易错提醒 关于培养液中酵母菌种群数量变化的7个易错点
易错提醒 关于培养液中酵母菌种群数量变化的7个易错点
考向1 培养液中酵母菌种群数量的变化
1.将酵母菌分为a、b、c、d 4组,用不同方式培养,其种群增长曲线如右上图所示。据图分析,下列说法错误的是(　　)
A.在b组条件下酵母菌数量不会出现“J”形增长阶段
B.d组酵母菌数量变化呈“S”形增长曲线,K值最小
C.随着培养液更换间隔延长,酵母菌种群的增长率趋于下降
D.调查酵母菌种群数量变化时,常采用抽样检测的方法
2.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3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,3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,如右图所示。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.培养基更新频率的不同,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
影响种群数量变化的因素
种群的数量特征
种群数量的变化
名师在线·考点预览
精讲精练+考向强化+核心归纳+能力提升
(1)一般来说,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。同样是缺少食物,种群密度越高,该种群受食物短缺的影响越大。
(2)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。
影响种群数量变化的因素
1
1.研究的意义
①野生生物资源的合理利用和保护。
②有害生物的防治。
③濒危动物的　 　。
控制在较低数量,
而不是彻底杀灭。
种群研究的应用
1
保护
2.应用
①合适捕捞量的确定:研究表明,　　　　　　　　的捕捞(捕捞量在　　　　　左右)有利于持续获得较大的鱼产量。
②有害生物的防治实例:
a.在鼠害发生时,既适当采用　　　　　　　　　　的方法控制现存鼠害的种群数量,又通过减少其获得食物的机会等方法降低其环境容纳量(生物防治),才能使鼠害得到有效防治。
b.对农林害虫的防治,如果一味依赖喷洒农药的方法,既造成　　　　　　　　 ,又伤及害虫的　　　　;有效保护或引入天敌生物,则有利于将害虫数量控制在较低的水平。　　
中等强度
K/2
化学和物理
环境污染
天敌
考向1 影响种群数量变化的非生物因素
1.下表为某地人工柳树林中,林下几种草本植物的种群密度(平均值,单位:株/m2)随林木郁闭度(林冠层遮蔽地面的程度)变化的调查数据,表中数据说明(　　)

郁闭度 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
植 物 一年蓬 15.3 13.5 10.8 7.4 4.3 2.4
加拿大一枝黄花 10.4 9.5 6.1 5.6 3.0 1.2
刺儿花 3.7 4.3 8.5 4.4 2.2 1.0
A.影响植物种群密度的主要环境因素是阳光
B.3种不同植物对光照条件的适应性相同
C.随着郁闭度的增大,3种植物种群密度都下降
D.温度、水等因素也能影响3种植物的种群密度
2.研究人员调查了某农区鼠种群数量变化,结果如下图所示。据图分析下列叙述错误的是(　　)
A.出生率和死亡率、种群内的个体在其生活空间中的位置状态等都属于种群特征
B.与农田区相比,该种群在住宅区的数量总体较低的原因是鼠的环境容纳量低
C.气温、降雪、天敌、传染病等对种群数量变化的影响程度与种群密度有关
D.从总体上分析,该种群在住宅区和农田区发生高峰期和低谷期的月份基本相同
注:种群数量以捕获率表示,
捕获率=(捕获数/置夹数)×100%。
池塘编号 1 2 3 4
捕食者数量/只 0 2 4 8
鱼存活率/% 甲 87 58 42 20
乙 7 30 32 37
丙 40 25 11 10
A.池塘中放入的1 200条鱼可模拟过度繁殖,它们之间存在生存斗争
B.捕食者主要捕食甲和丙,3种鱼的种间竞争结果受捕食者影响
C.无捕食者时3种鱼之间的种间竞争可能导致乙消失
D.3种鱼的环境容纳量由捕食者及其数量决定
考向2 影响种群数量变化的生物因素
3.甲、乙、丙是3种食性相同且无捕食关系的鱼,在4个条件相同的池塘中各放入1 200条鱼(甲、乙、丙各400条)和数量不等的同种捕食者,一段时间后,各池塘中3种鱼的存活率如下表。下列相关推测不合理的是(　　)
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 d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3 种群研究的应用
4.为研究甲、乙两种藻的种间竞争关系,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(　)
1.(选择性必修2 P2)　　　　　　　　　　　　　　　　　就是种群密度。种群密度是种群最基本的　　　　。
2.(选择性必修2 P2～3)估算种群密度常用的方法是　　　　　　　　　，前者适用于　　　　　　　　　　　　　　　　　，后者适用于_______
　　　　　　　　　　　　　的动物。
种群在单位面积或单位体积中的个体数
数量特征
样方法和标记重捕法
植物及活动能力弱、活动范围小的动物
身体较
大、活动能力强、活动范围大
3.(选择性必修2 P3～4)种群的其他数量特征包括_______________________
　　　　　　　　　　　　　　等，这些特征是影响　　　　的重要因素，其中　　　　　　　　　　　　　　　直接决定种群的密度，_____
　　影响出生率和死亡率，　　　　影响出生率。
4.(选择性必修2 P4)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　　　　　　　　。
5.(选择性必修2 P4)利用　　　　　　　　　诱杀害虫的雄性个体会降低害虫的　　　　，原理是_________________________________________
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
出生率和死亡率、迁入率
和迁出率、年龄结构、性别比例
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
迁入率和迁出率
人工合成的性引诱剂
种群密度
性引诱剂诱杀害虫会导致害虫的性别比例失调，
从而降低出生率，导致该害虫的种群密度明显降低
6.(选择性必修2 P8)种群增长的“J”形曲线：自然界有类似细菌在理想条件下种群增长的形式，如果以_____________________________________
表示，曲线则大致呈“J”形。
7.(选择性必修2 P9)种群增长的“S”形曲线：种群　　　　　　　　　后，
　　　　　　的增长曲线，称为“S”形曲线。
8.(选择性必修2 P9)环境容纳量：___________________________________
　　　　　　　　　　　　　。
时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲
线来
经过一定时间的增长
数量趋于稳定
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，又称K值
9.(选择性必修2 P9)在理想条件下，种群数量会实现快速增长，其数学模型为Nt＝N0λt，呈“J”形曲线。然而在自然界中，由于_______________
，种群数量不可能无限增长。有些种群的数量 后能保持相对稳定，使种群增长曲线呈“S”形。
10.(选择性必修2 P9)“J”形增长曲线的形成条件：____________________
等。
11.(选择性必修2 P9)“S”形增长曲线的成因：_______________________
____________________________________________________________________。
资源和空间的限
制
快速增长到K值
食物和空间条件充裕、
气候适宜、没有天敌和其他竞争物种
资源和空间条件有限，随
种群密度增大，种内竞争加剧，从而使出生率降低、死亡率升高，直至平衡
13.(选择性必修2 P9)_____________________________________________
　　　　　　　　　　　　　　　　　　，是保护大熊猫的根本措施。
增长速率
建立自然保护区，给大熊猫更宽广的生存空间，改
善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量
9.(选择性必修2 P14)在自然界，种群的数量变化受到　　　　　　　等非生物因素的影响。应当指出的是，非生物因素对种群数量变化的影响往往是　　　　。例如，春夏时节动植物种群普遍迅速增长，除_________
外，　　　　　　　　　也是重要原因，而对于动物来说，___________
也是导致种群增长的重要因素，这就涉及生物因素了。
10.(选择性必修2 P16)细菌或病毒引起传染病，也会影响_______________
等特征，进而影响种群的数量变化。
阳光、温度、水
综合性的
气温升高
日照延长、降水增多
食物日益充
足
种群的出生率和
死亡率

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