1、第9单元 生物与环境,第30讲 种群的特征 种群数量的变化,1.列举种群的特征。 2.尝试建立数学模型解释种群的数量变动。 3.活动:探究培养液中某种酵母种群数量动态变化。,-4-,必备知识梳理,关键能力突破,种群的特征 1.种群的概念 种群是指在一定的 自然区域内 ,同种生物的全部个体 。,-5-,必备知识梳理,关键能力突破,2.种群的数量特征,-6-,必备知识梳理,关键能力突破,(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是 出生率和死亡率、迁出率和迁入率。 (3)年龄组成在一定程度上能 预测 种群数量变化趋势。年龄组成是通过影响 出生率和死亡率 间接影响种群密度的
2、。(4)性别比例是通过影响 出生率 间接影响种群密度的。,-7-,必备知识梳理,关键能力突破,3.种群的空间特征 (1)含义:种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局。,-8-,必备知识梳理,关键能力突破,4.种群密度的估算方法 (1)“两看法”选择合适的种群密度调查方法,-9-,必备知识梳理,关键能力突破,(2)样方法与标志重捕法的比较,-10-,必备知识梳理,关键能力突破,-11-,必备知识梳理,关键能力突破,教材拾遗(必修3第62页“学科交叉 与数学的联系”改编)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
3、的鼠的种群密度大约是 88 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 偏高 (填“偏高”或“偏低”),理由是 该鼠被捕捉一次之后不易再被捕捉,使再次捕获的个体中被标记的个体数减少,由种群数量= 知,种群数量变大,即估算值大于实际的种群密度 。,-12-,必备知识梳理,关键能力突破,凝练核心素养 1.生命观念通过对种群概念和特征的分析,建立起生命系统是一个统一整体的观念。 2.科学思维运用归纳与概括的方法,理解种群的数量特征和空间特征。 3.科学探究通过一些具体的探究活动,掌握种群密度的调查方法。 4.社会责任将种群密度的调查方法应用于农业生产中。,-13-,必备知识梳理,
4、关键能力突破,(科学思维)下图是有关种群特征的概念图,据图分析并回答下列问题。,-14-,必备知识梳理,关键能力突破,(1)图中分别代表 种群密度 、 出生率 、 死亡率、 年龄组成 和 性别比例 等种群特征。其中, 年龄组成 既影响出生率又影响死亡率,但 性别比例 只影响出生率。 (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 迁入率和迁出率 。 (3)利用性引诱剂诱杀害虫会降低害虫的种群密度,原理是性引诱剂诱杀害虫会导致害虫的性别比例失调,降低出生率,从而降低种群密度 。 (4)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
5、该蝗虫种群的年龄组成为增长型 。,-15-,必备知识梳理,关键能力突破,考向1 种群的基本特征及其关系 1.(2019湖北长阳一中月考)某岛屿上生活着一种动物,其种群数量多年维持相对稳定。该动物个体从出生到性成熟需要6个月。如图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄组的个体数)。关于该种群的叙述,错误的是( ),A.2月份成熟个体数量大于8月份 B.该种群10月份的出生率可能为零 C.在2月份捕捉成熟个体,对该种群数量影响最大 D.8月份该种群的年龄组成为增长型,答案,解析,-16-,必备知识梳理,关键能力突破,1.种群年龄组成的类型及判断技巧 (1)统计图,-17-
6、,必备知识梳理,关键能力突破,(2)曲线图和直方图,(3)各图示共性及判断技巧 无论何种图形,均应注意各年龄段个体的比例。增长型种群中的幼年个体多、老年个体少;稳定型种群中的各年龄段个体比例适中;衰退型种群中的幼年个体少、老年个体多。,-18-,必备知识梳理,关键能力突破,考向2 种群密度的调查 2.(2019福建三明一中月考)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),统计所捕获的鼠的数量、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表所示:,-19-,必备知识梳理,关键能力突破,以下是某同学对数据的分析结果,
7、你认为正确的是 ( ) A.此调查方法可以用来调查草地中跳蝻的种群密度 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72 D.该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2,答案,解析,-20-,必备知识梳理,关键能力突破,利用标志重捕法估算种群密度的误差分析 设种群数量为A只,第一次捕获B只并标记,第二次捕获了a只,其中有b只被标记,根据公式 (1)若由于某种原因(如标志物易脱落、被标记个体的被捕机会降低、标志物导致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b偏小,则A
8、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b偏大,则A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,也会造成估算出现较大误差。,-21-,必备知识梳理,关键能力突破,种群的数量变化及应用 1.种群数量变化的研究 (1)研究方法:建构 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检验或修正。,-22-,必备知识梳理,关键能力突破,2.种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线,-23-,必备知识梳理,关键能力突破,-24-,必备知识
9、梳理,关键能力突破,-25-,必备知识梳理,关键能力突破,3.环境容纳量 (1)概念:在环境条件 不受破坏 的情况下,一定空间中所能维持的 种群最大数量 称为环境容纳量。 (2)形成原因(3)与环境条件的关系:环境条件改善,K值可能会增大;环境条件恶化,K值可能会 减小 。,-26-,必备知识梳理,关键能力突破,4.种群数量变化的特点 大多数种群数量总是在 波动 中;在不利的条件下,种群数量还会 急剧下降 ,甚至 消亡 。 5.影响种群数量变化的因素,-27-,必备知识梳理,关键能力突破,凝练核心素养 1.生命观念通过对种群数量变化的分析,建立起种群是在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成的
10、动态群体的观念。 2.科学思维掌握建构数学模型的方法,运用数学模型解释种群数量的变化,体验由具体到抽象的思维转化过程。,-28-,必备知识梳理,关键能力突破,(科学思维)下图表示的是种群数量增长中的两个经典曲线,据图分析并回答下列问题。,-29-,必备知识梳理,关键能力突破,(1)图甲中曲线b的形成过程中存在环境阻力的时间为始终存在,曲线a、b中更符合自然界的种群数量变化实际情况的是曲线b 。 (2)连续20年调查某地乌鸦的种群数量变化,如图乙所示,图中表示该种群数量是一年前种群数量的倍数,请回答下列问题。 前4年种群数量应 基本不变 (填“增大”“减小”或“基本不变”),因为= 1 。 第9
11、年调查乌鸦的年龄组成,最可能表现为 稳定 型,因为第10年时,种群的等于1,说明第10年种群数量与第9年相同,因此第9年乌鸦种群的年龄组成为稳定型。 图中第4年和第10年的乌鸦种群数量 不相同 (填“相同”或“不相同”)。图中显示第 10 年乌鸦的种群数量最小,因为 在第4年到第10年间,1,说明种群数开始增加,故第10年种群数量最少 。 第1620年乌鸦种群数量将呈现J型增长,因为 1且恒定 。,-30-,必备知识梳理,关键能力突破,考向1 “J”型增长和“S”型增长 1.(2019湖北荆州沙市中学月考)如图甲是某种初级消费者被引入某岛屿后的种群数量变化趋势;图乙是该种生物在某调查阶段种群数
12、量变化的值随时间的变化曲线。据图判断下列说法,错误的是( ),-31-,必备知识梳理,关键能力突破,A.分析图甲可知,该岛屿上该种生物的环境容纳量(K值)约为2 000只 B.种内斗争加剧和天敌的增多可能是18501865年间该种生物的种群数量急剧减少的原因 C.分析图乙可知,该调查阶段中种群数量最多的年份是第10年时 D.图乙中第15年时种群数量最少,可相当于图甲1880年的种群数量情况,答案,解析,-32-,必备知识梳理,关键能力突破,1.种群数量“S”型增长曲线的分析方法(1)t1之前:种群数量小于K/2,由于资源和空间条件相对充裕,种群数量增长较快;当种群数量为K/2时,出生率远大于死
13、亡率,种群增长速率达到最大值。,-33-,必备知识梳理,关键能力突破,(2)t1t2:由于资源和空间有限,当种群密度增大时,种内斗争加剧,种群增长速率下降。 (3)t2时:种群数量为K,达到最大,出生率等于死亡率。 2.K值不是一成不变的。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;反之,K值会上升。,-34-,必备知识梳理,关键能力突破,考向2 种群数量变化规律的应用 2.(2019湖北襄阳五中月考)如图表示种群在理想环境中和有环境阻力条件下的增长曲线,下列有关种群数量增长曲线的叙述,正确的是( )A.图甲为“J”型增长,每年增加的个体数量始终不变 B.图乙为“S”型增长,
14、G点时增长速率达到最大值 C.防治蝗灾应在害虫数量达到F点时进行 D.渔业捕捞后剩余量应该在E点左右,答案,解析,-35-,必备知识梳理,关键能力突破,(1)K值与K/2值的分析,-36-,必备知识梳理,关键能力突破,(2)K值与K/2值的应用,-37-,必备知识梳理,关键能力突破,探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 1.实验原理 (1)用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的 成分、空间、pH、温度 等因素的影响。 (2)在理想的环境条件下,酵母菌种群的增长呈“J”型曲线;在有环境阻力的条件下,酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。 (3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法 显微计数 法。,-
15、38-,必备知识梳理,关键能力突破,2.实验流程 (1)酵母菌培养 液体培养基,无菌条件 (2)振荡培养基 使酵母菌均匀分布于培养基中 (3)观察并计数每天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,再以此估算试管中的酵母菌总数 (4)重复(2)(3)步骤连续观察7 d,统计数目 (5)绘图分析将所得数值用曲线图表示出来,得出酵母菌种群数量变化规律,-39-,必备知识梳理,关键能力突破,3.实验注意事项及分析 (1)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 。 (2)如果一个小方格内酵母菌过多
16、,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,以每个小方格内含有45个酵母细胞为宜。 (3)结果记录最好用记录表,如下:答案固定,-40-,必备知识梳理,关键能力突破,凝练核心素养 科学探究通过“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验,掌握实验方案的设计与实施及对实验结果的分析与评价能力。,-41-,必备知识梳理,关键能力突破,(科学探究)某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时,同样实验条件下分别在4支试管中进行培养(见下表),均获得了“S”型增长曲线。根据实验结果判断,下列说法错误的是( )A.4支试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长 B
17、.4支试管内的种群同时达到K值 C.试管内种群的K值与试管不同 D.试管内的种群数量先于试管开始下降,答案,解析,-42-,必备知识梳理,关键能力突破,某同学对培养液中酵母菌种群数量的变化实验进行了相关的操作,得到了如图所示的结果。在该实验中,下列操作或结果分析科学的是( )A.培养酵母菌前,加热去除培养液中的溶解氧 B.用吸管从静置的锥形瓶中吸取一定量的培养液滴在血细胞计数板的中央进行计数 C.图中C点和D点相比,D点的生存环境更恶劣 D.E点和F点种群数量相同,两点对应的出生率和死亡率均相同,答案,解析,-43-,必备知识梳理,关键能力突破,探究培养液中酵母菌数量的动态变化实验的注意事项
18、(1)我们测定的酵母菌种群数量是在恒定容积的培养基中测定的,与自然界中的种群数量变化有差异。 (2)在进行酵母菌计数时,由于酵母菌是单细胞生物,因此必须在显微镜下计数,且我们不能准确计数,只能估算。 (3)在用显微镜计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应只计数相邻两边及其顶角上的酵母菌。 (4)从试管中吸取培养液进行计数前,要轻轻振荡试管几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差。 (5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。,-44-,1,2,3,4,1.种群是生态研究的一个重要单位,下列有关种群的叙述,正确的是( ) A.种群是指一个生态系统中同种生物所有成熟个体的总和 B.一个呈“S”
19、型增长的种群中,种群增长速率在各阶段是不同的,数量为K/2时增长速率最大 C.种群中各年龄期的个体数目比例适中,这样的种群正处于发展阶段 D.合理密植农作物时,其数量可以大于最大值即K值,5,答案,解析,-45-,1,2,3,4,2.科学工作者为了监测和预报某草原鼠害的发生情况,对田鼠种群数量的变化规律进行调查,发现在最初的一个月内,种群数量每天增加1.5%,据此分析错误的是( ) A.研究者通常采用标志重捕法估算该地区田鼠的种群数量 B.最初一个月内,田鼠种群增长模型可构建为Nt=N0t,其中为1.015 C.最初一个月内,田鼠的生存环境是空间条件充裕、食物充足、气候适宜 D.数月之后,当田
20、鼠种群的出生率等于死亡率时,是防治鼠害的最佳时期,5,答案,解析,-46-,1,2,3,4,5,3.下图为某种群的(K值-种群数量)/K值随种群数量变化的曲线(设K值=200)。下列相关分析正确的是( )A.曲线表示种群增长速率与种群数量呈负相关 B.在S1点时不存在影响种群增长的环境阻力 C.渔业捕捞后种群剩余量最好控制在S3点对应的种群数量 D.(K值-种群数量)/K值越小,种群增长速率越大,答案,解析,-47-,1,2,3,4,5,4.某同学在进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,根据实验的结果绘制出了如图所示的酵母菌种群数量变化曲线图,下列有关实验分析错误的是( )A.实验过
21、程中酵母菌种群的年龄组成先是增长型,后是稳定型,最后变为衰退型 B.在酵母菌种群数量增长的不同阶段,可能具有相同的增长速率 C.DE段种群的数量开始下降,其主要原因是营养物质的缺乏 D.本实验中不存在对照,统计酵母菌个体数常用抽样检测法,答案,解析,-48-,1,2,3,4,5,5.下图表示某种群在单位时间内,出生量、死亡量和种群密度的关系,据图回答相关问题。(1)K值又称为环境容纳量,是指在 的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量。,-49-,1,2,3,4,5,(2)该种群密度为 时,可以获得最大的可持续产量;随着种群密度逐渐增大,该种群增长率的变化趋势是 ;自然条件下,该种群的种群密
22、度 (填“可能”或“不可能”)超过K值。 (3)在空白坐标上,画出该种群的出生率、死亡率和种群密度的关系。(要求K点以后也要画出),-50-,1,2,3,4,5,答案 (1)环境条件不受破坏 (2)K/2 逐渐减小 可能 (3)(注:要写出横纵坐标),-51-,1,2,3,4,5,解析 (1)环境容纳量是指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最大数量,即K值。(2)K/2时种群的净补充量最大,可以获得最大的可持续产量;随着种群密度的增加,该种群的增长率逐渐减小;自然条件下,该种群的种群密度最大值在K值上下波动,所以可能会超过K值。(3)据题图分析可知,随着种群密度的增加,种群的出生率逐渐下降,死亡率逐渐上升,在种群密度为K值时,出生率和死亡率相等,图见答案。,
