1、第九单元种群和群落第1讲_种群的特征和数量变化1.种群的特征()2.种群的数量变化()3实验：探究培养液中酵母菌数量的动态变化知识梳理| 夯实高考双基回扣教材一、种群的特征1调查种群密度的方法(1)样方法(2)标志重捕法适用范围：活动能力强、活动范围大的动物。计算公式：NMn/m(N为种群数量，M为标记个体数，n为第一次捕捉并标记数量，m为重捕个体中被标记个体数)。2出生率和死亡率、迁入率和迁出率3年龄组成和性别比例 种群中雌雄个体数目的比例4种群的空间特征二、种群的数量变化1研究方法：构建数学模型。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通过进一
2、步实验或观察等，对模型进行检验或修正。2种群数量增长的两种类型(1)A图为“J”型曲线。产生原因：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。曲线特点：种群的数量每年以一定的倍数增长。数学模型：NtN0t(N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt为t年后该种群的数量，表示该种群数量是一年前种群数量的倍数)。(2)B图为“S”型曲线。产生原因：受环境条件，如空间、食物、天敌等的制约。曲线特点：种群数量达到环境容纳量(即K值)后，将停止增长。决定因素：出生率和死亡率、迁出率和迁入率。影响因素基础自测1判断(1)一片草地上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群。()(2)可以用标志重捕法调查老房屋中壁虎的种群密度
3、。()(3)样方法并非只适用于植物，对于活动能力弱、活动范围小的动物或昆虫也适用。()(4)种群数量增加，种群密度一定增加。()(5)种群数量的变化也就是指种群数量的增长和波动。()(6)对于“S”型曲线，同一种群的K值是固定不变的，与环境因素无关。()(7)研究种群数量的变化有利于对有害动物进行防治以及对野生生物资源加以保护和利用。()(8)在K/2时控制有害动物最有效。()2填写种群年龄组成的类型示意图(1)写出图中各年龄组成的类型。A：_，B：_，C：_。(2)根据图示，将各年龄组成类型、特点及种群密度的变化趋势用线连起来。【答案】(1)增长型稳定型衰退型(2)AaBcCb网络记忆重点突
4、破| 领悟高考方向重点1种群的特征及种群密度的调查方法(2015全国卷节选)现有一未受人类干扰的自然湖泊，某研究小组考察了该湖泊中处于食物链最高营养级的某鱼种群的年龄组成，结果如下表。年龄0123456789101112个体数92187121706962637264554239264注：表中“1”表示鱼的年龄大于等于1、小于2，其他以此类推。回答下列问题：(1)通常，种群的年龄结构大致可以分为三种类型，分别是_。研究表明：该鱼在3时达到性成熟(进入成年)，9时丧失繁殖能力(进入老年)。根据表中数据可知幼年、成年和老年3个年龄组个体数的比例为_，由此可推测该鱼种群数量的变化趋势是_。(2)如果要
5、调查这一湖泊中该鱼的种群密度，常用的调查方法是标志重捕法。标志重捕法常用于调查_强、活动范围广的动物的种群密度。【解析】(1)种群的年龄结构包括增长型、衰退型和稳定型三种类型。从表格中的数据可知，幼年个体数为92187121400，成年个体数为706962637264400，老年个体数为554239264400，所以三个年龄段的个体数比例为111，则该种群的年龄结构为稳定型，该鱼种群数量将保持相对稳定。(2)标志重捕法常用于调查活动能力强、活动范围广的动物的种群密度。【答案】(1)增长型、衰退型、稳定型111保持稳定(2)活动能力 1种群各数量特征之间的关系(1)种群密度是种群最基本的数量特征
6、。(2)出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群密度变化的直接因素。(3)年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势，性别比例能够间接影响种群个体数量变动。2有关种群特征的实际应用归纳(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)计划生育政策控制出生率，使增长率下降。(4)利用性外激素诱捕雄蛾通过改变性别比例来降低出生率。(5)将性外激素释放到大田里，通过干扰雌雄蛾正常交尾降低出生率。3种群密度的调查方法样方法标志重捕法适用对象植物或活动范围小的动物，如蚯蚓、蚜虫、虫卵等活动能力强、活动
7、范围大的动物调查程序确定调查对象选取样方计数计算种群密度(取平均值)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()注意事项随机取样样方大小适中样方数量不宜太少宜选取双子叶植物调查时没有迁入和迁出、出生和死亡标志物不能过于醒目，不能影响标志对象正常的生命活动，且不易脱落视角1种群的特征及相互的关系1如图是有关种群特征的概念图，有关分析错误的是()A表示种群密度，是制约种群增长的因素之一B春运期间，北京的人口数量变化主要取决于C预测种群数量变化的主要依据是D利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫，破坏了【答案】B 走出2个误区误区1：误认为增长率下降，种群的年龄组成即为衰退型,点拨：增长率
8、出生率死亡率，增长率大于0，种群的数量就增长，因此增长率下降但不到零时，种群的数量是增长的。误区2：误认为种群数量种群密度点拨：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”。视角2种群密度的调查2(2013新课标全国卷)某农场面积约140 hm2，农场丰富的植物资源为黑线姬鼠提供了良好的生存条件，鼠大量繁殖吸引鹰前来捕食。某研究小组采用标志重捕法调查该农场黑线姬鼠的种群密度，第一次捕获了100只，标记后全部放掉，第二次捕获了280只，发现其中有2只带有标记。下列叙述错误的是()A鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度B该农场黑线姬鼠的种群密度约为100只/hm2C黑
9、线姬鼠种群数量下降说明该农场群落的丰富度下降D植物鼠鹰这条食物链中，第三营养级含能量最少【解析】根据题干提供的信息，联系种群密度的计算方法及能量流动的特点，逐项进行解答。鹰是黑线姬鼠的天敌，鹰的迁入率增加，会引起黑线姬鼠种群密度下降，A项正确。该农场黑线姬鼠的种群密度为2801002140100只/hm2，B项正确。物种丰富度是指群落中物种数目的多少，与种群中个体的数量无关，C项错误。能量在传递过程中逐级递减，营养级越高的生物，含有的能量越少，D项正确。【答案】C标志重捕法调查种群密度时，若标志物脱落，计算出的数值大于实际值。,我们设种群数量为A只，第一次捕获B只并标记，第二次捕获了a只，其中
10、有b只被标记，根据公式因为标志物脱落，所以b偏小了，故A是偏大的。重点2种群数量的变化模型种群在理想环境中呈“J”型曲线增长(如图中甲曲线)；在有环境阻力条件下呈“S”型曲线增长(如图中乙曲线)。下列有关种群增长曲线的叙述，正确的是()A若乙表示草履虫种群增长曲线，当种群数量达到e点后，增长速率为0B种群中出现环境阻力是在d点之后C若乙表示蝗虫种群增长曲线，则对害虫的防治应在c点之后DK值是环境的最大容纳量，不随环境的变化而改变【解析】当种群数量达到最大值时，基本稳定，此时增长速率为0；环境阻力自始至终都存在，随着资源的枯竭，环境阻力将随着种群数量的增长而增加，种群增长速率逐渐缓慢下降，直到停
11、止增长；对害虫的防治应在害虫个体数到达K/2以前进行；环境的最大容纳量随环境的变化而变化。【答案】A1种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线比较项目“J”型曲线“S”型曲线前提条件理想状态：食物和空间条件充裕；气候适宜；没有敌害；无迁入、迁出食物、空间有限；不断变化的自然条件；有种内斗争和种间竞争增长模型种群增长(速)率K值有无无K值有K值联系两种增长曲线的差异主要是环境阻力不同，对种群数量增长的影响不同。因而有以下关系：“J”型增长“S”型增长环境阻力按自然选择学说表现为在生存斗争中被淘汰的个体数2.K值与K/2值的分析与应用(1)K值与K/2值的分析(2)K值与K/2值的应用视角1种群数
12、量变化模型分析3如图为某种群数量增长曲线，下列表述错误的是()A第1阶段种群数量缓慢增长B第2阶段种群增长速率先增大后减小C该种群K值为K1D第4阶段后，种群数量也可能迅速减少【答案】C K值变动曲线解读(1)同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。在环境不遭受破坏的情况下，K值会在平均值附近上下波动。当种群偏离平均值的时候，会通过负反馈调节机制使种群密度回到一定范围内。(2)环境遭受破坏，K值会下降；当生物生存的环境改善，K值会上升。视角2种群数量增长类型的应用4如图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图，下列叙述错误的是()A为有效防治蝗灾，应在a点之前及时控制种群密度Bab段，该种群
13、的增长率与种群密度之间呈正相关C利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现D控制种群数量在de水平，有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性【答案】B重点3探究培养液中的酵母菌数量的动态变化(实验)下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，正确的是 ()培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养将培养液振荡摇匀后，用吸管从锥形瓶中吸取一定量的培养液在血细胞计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片，并用滤纸吸去边缘多余培养液将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部，在显微镜下观察、计数计数时，压在小方格界线上的酵母菌应
14、计相邻两边及其顶角早期培养不需取样，培养后期每天取样一次A BCD【解析】培养酵母菌时，不要去除培养液中的溶解氧；中不是先在血细胞计数板中央滴培养液，再盖上盖玻片，应该是盖上盖玻片之后再滴培养液；早期培养也要取样观察。【答案】D(1)用液体培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。(2)在理想的无限环境中，酵母菌种群呈“J”型增长；自然界中资源和空间总是有限的，酵母菌种群呈“S”型增长。(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法显微计数法。1掌握显微计数的方法血细胞计数板有两种方格网，对于1625的方格网而言，计四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量；而对于251
15、6的方格网而言，计四角和正中间的(共5个)中方格共计80个小方格中的个体数量，如图所示。计算方法：大方格长、宽均为1 mm，高度为0.1 mm(即规格为1 mm1 mm0.1 mm)，则每个大方格的体积为0.1 mm3(104 mL)，故1 mL培养液中细胞个数()400104稀释倍数。2该探究实验的5个易失分点(1)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“计相应两边及其夹角”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)结果记录最好用记录表，如下表所示：时间(天)123456数量(个)(4)每天计数酵母菌数
16、量的时间要固定。(5)培养和记录过程要尊重事实，不能主观臆造。某兴趣小组的同学为了“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”，进行了一系列实验操作，请分析回答：图1图2(1)实验过程中，每隔24小时取一定量的酵母菌培养液，用血细胞计数板在显微镜下进行细胞计数，并以多次计数的平均值估算试管中酵母菌种群密度，这种计数方法相当于种群密度调查中的_法。(2)甲同学进行了如下操作。其中操作正确的有_(填下列操作的序号)。将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养静置一段时间后，用吸管从锥形瓶中吸取培养液在血细胞计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片用滤纸吸除血细胞计数板边缘多余培养液待酵母
17、菌沉降到计数室底部，将计数板放在载物台中央，在显微镜下观察、计数(3)1625型的血细胞计数板的计数室长和宽各为1 mm，深度为0.1 mm，有以双线为界的中方格16个，每个中方格又分成25个小方格。图1表示一个中方格中酵母菌的分布情况，以该中方格为一个样方，计数结果是酵母菌有_个。如果计数的中方格酵母菌平均数为18个，则1 mL培养液中酵母菌的总数为_个。(4)乙同学使用血细胞计数板计数时，如果观察到视野中有气泡，应_。(5)丙同学为探究温度对酵母菌种群数量变化的影响，得到如图2所示结果，由此并不能得出酵母菌的最适培养温度为25 。为了确定培养酵母菌的最适温度，需要进一步实验，写出实验设计思
18、路：_。【解析】(1)在探究培养液中酵母菌种群数量的变化的实验中，采用了抽样检测法，这种计数方法相当于种群密度调查中的样方法。(2)将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养，以使酵母菌活化，正确；培养过程中，酵母菌可能会沉在试管底部，如果取样取的是试管底部，实验数据则会偏大，如果取样取的是试管上部，实验数据则会偏小，因此制片前要轻轻振荡试管使酵母菌分布均匀，错误；在制作临时装片时，应先盖上盖玻片，然后沿着盖玻片的边缘滴一滴培养液，让培养液慢慢自行渗入，错误；装片制作时，用滤纸吸除血细胞计数板边缘多余培养液，正确；待酵母菌沉降到计数室底部，将计数板放在载物台中央，在显微
19、镜下观察、计数，正确。(3)酵母菌在计数时，计数原则为“计上不计下，计左不计右”。因此计数相邻两边，计数结果是酵母菌有15个。如果计数的中方格酵母菌平均数为18个，则1 mL培养液中酵母菌的总数18254001042.88106个。(4)乙同学使用血细胞计数板计数时，如果观察到视野中有气泡，应重新制片。(5)曲线图中看出，25 的种群数量大于10 ，因此25 比10 适宜酵母菌生长，但是不能得出酵母菌的最适培养温度为25 。为了确定培养酵母菌的最适温度，需要进一步实验，即在25 左右设计多个梯度的温度进行实验。【答案】(1)样方(2)(3)152.88106(4)重新制片(5)在25 左右设计
20、多个梯度的温度进行实验模型解读类5| 种群相关曲线的分析环保工作者对某地区最主要的草食动物野兔的种群数量进行连年监测，得到如图所示的数量增长变化()曲线，t年种群数量/(t1)年种群数量。据图分析，下列叙述正确的是()A第1年至第3年该种群的出生率相同B第4年初至第5年中期，种群数量呈“S”型增长C第3年末种群数量与第5年中期种群数量相等D野兔的种群数量在第6年末达到K值【解析】种群数量直接取决于出生率和死亡率，第1年至第3年该种群的出生率和死亡率相同，A项错误；第4年结束时种群数量为第4年初的2倍，第5年初到中期，值逐渐下降，但种群数量仍是在增加，只是增加幅度变小，故种群数量呈“S”型增长，
21、B项正确；第3年末种群数量小于第5年中期种群数量，C项错误；野兔的种群数量是在第5年中期达到K值的，D项错误。【答案】B种群增长相关模型构建图1图2图1为在自然状态下一般种群的增长速率曲线(“S”型曲线的增长速率)，图1中在时期内，随着种群数量的增多，增长速率越来越快，而时期内，随着种群数量的增多，种群增长速率越来越慢，到K时期种群停止增长，即增长速率为零，其中种群增长速率最快的时期是时期。图中A、B、C三点种群都处于持续增长时期，因此年龄组成均属于增长型。图2表示在30年期间内，种群的增长倍数规律。因，则1时，种群数量增加；1时，种群数量不变；01时，种群数量减少，根据图2可绘制种群的数量变
22、化如下：即第10年时种群数量最多，范围内数量下降，范围内，数量稳定不变。1图甲为种群数量增长的“J”型、“S”型曲线，图乙是几种预期的“J”型与“S”型曲线种群增长速率随时间的变化趋势曲线，下列判断正确的是()图甲图乙A代表的是“J”型曲线的种群增长速率，代表的是“S”型曲线的种群增长速率B代表的是“J”型曲线的种群增长速率，代表的是“S”型曲线的种群增长速率C代表的是“J”型曲线的种群增长速率，代表的是“S”型曲线的种群增长速率D代表的是“J”型曲线的种群增长速率，代表的是“S”型曲线的种群增长速率【答案】A2图1表示某草场上甲、乙两个种群的增长速率随时间的变化曲线，图2表示对该草场的丙种群
23、进行生态研究时绘制出的丙种群值的变化曲线。请回答下列问题：(1)若甲为某个体较小的一种昆虫，常大量附着在同一植物上，要估算其种群密度常用_法。(2)甲、乙、丙种群的出生率大于死亡率的时间段分别是_，种群密度最大分别在_时。(3)在图1中，t3时甲和乙种群的年龄组成分别为_，在图2中510年间，丙种群的年龄组成为_，在15年间丙种群呈_型增长。(4)尝试在下面的坐标系中绘出题图1中甲、乙的种群数量变化曲线图(假设二者起始数量相同)。【答案】(1)样方(2)t1t3、t1t5、110年t3、t5和10年(3)稳定型和增长型增长型“J”(4)当堂验收| 提升高考考能1(2015北京高考)大蚂蚁和小蚂
24、蚁生活在某地相邻的两个区域。研究者在这两个蚂蚁种群生活区域的接触地带设4种处理区，各处理区均设7个10 m10 m的观测点，每个观测点中设有均匀分布的25处小蚂蚁诱饵投放点。在开始实验后的第l天和第85天时分别统计诱饵上小蚂蚁的出现率并进行比较，结果见表。处理区小蚂蚁出现率的变化(%)定时灌溉不驱走大蚂蚁增加35驱走大蚂蚁增加70不灌溉不驱走大蚂蚁减少10驱走大蚂蚁减少2对本研究的实验方法和结果分析，表述错误的是()A小蚂蚁抑制大蚂蚁的数量增长B采集实验数据的方法是样方法C大蚂蚁影响小蚂蚁的活动范围D土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围 【解析】由题意可知，本实验采集数据的方法为样方法，故B项正确。
25、通过观察图表可知，本实验研究的是两个自变量(灌溉和大蚂蚁)对因变量(小蚂蚁出现率的变化)的影响。只考虑灌溉与否，可以看出定时灌溉会使小蚂蚁数量增多，不灌溉会使小蚂蚁数量减少，说明土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围，故D项正确。只考虑有无大蚂蚁存在，可知定时灌溉和不灌溉两种情况下，不驱走大蚂蚁与驱走大蚂蚁相比较，驱走大蚂蚁后小蚂蚁数量多，故认为大蚂蚁的存在会使小蚂蚁离开而导致其数量减少，A项错误、C项正确。【答案】A2(2015广东高考)图1表示在一个10 mL封闭培养体系中酵母细胞数量的动态变化。关于酵母细胞数量的叙述，正确的是()图1A种内竞争导致初始阶段增长缓慢B可用数学模型NtN0t表示C可
26、用取样器取样法计数DK值约为120 000个【解析】A项，初始阶段酵母细胞数量少，酵母菌个体之间几乎不存在种内竞争。B项，在资源有限的环境中，酵母细胞的数量呈“S”型曲线增长，而NtN0t为“J”型曲线增长的数学模型。C项，对培养液中的酵母菌进行计数，可采用抽样检测的方法(具体用血细胞计数板进行计数)。D项，由图可知，1 mL培养液中最多含12 000个酵母细胞，则10 mL培养液中的K值约为120 000个。【答案】D3利用标志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重捕时误将部分未标记个体统计为标记个体B两次捕获间隔时间过短，动物个体被再次捕获几率降低
27、C标志物脱落D两次捕获期间，有部分个体迁出调查区域【答案】A4自然界中种群的数量特征是种群最重要的特征之一，下图表示某动物种群在不同条件下数量变化情况的数学模型，请回答以下问题：(1)该模型属于数学模型的表现形式之一的_，该形式较为直观形象。(2)图中A段种群增长近似于_型曲线。该模型需要满足的条件是_。(3)该种群的环境容纳量是_。(K1或者K2)(4)影响种群数量变化的因素很多，分析图中曲线，与D段相比，影响C段的因素最可能是_。A食物和天敌B气候和传染病(5)在D阶段，若该动物的栖息地遭到破坏后，由于食物的减少和活动范围的缩小，其_会变小。【答案】(1)曲线图(2)J无限环境(空间和资源充裕)、理想条件(气候适宜，没有敌害等) (3)K1(4)B(5)K值(或环境容纳量)
