1、新人教版生物学选择性必修2生物与环境知识梳理第1章 种群及其动态第1节 种群的数量特征1. 种群的概念：生活在一定区域的同种 生物的所有个体。2. 种群的数量特征包括：种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。3. 种群密度(1)概念：种群在单位面积或单位空间中的个体数。是种群最基本的数量特征。(1)特点同一物种的种群密度在不同环境中会(会/不会)发生变化，如蝗虫在夏天和秋天密度不同。不同物种的种群密度在同样的环境条件下不同(相同/不同)，如一片草地上的仓鼠和野驴。4.调查种群密度的方法在调查分布范围较小、个体较大的种群时，可以逐个计数。但是，在多数情况下，逐个计数非常困难
2、，需要采取估算的方法。.样方法适用范围：一般适用于植物，也适用于 昆虫卵 及活动范围小、活动能力弱的动物的种群密度的调查，如植株上 蚜虫的密度 、 跳蝻的密度 等。步骤：随机选取若干个样方计数每个样方内的个体数求每个样方的种群密度求所有样方种群密度的平均值。【探究】用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度a.调查对象：宜选用双子叶草本植物，因单子叶植物多为 丛生或蔓生 ，难以计数。b.样方选取：草本植物样方一般以1m2的正方形为宜。若该种群个体数较少，样方面积可适当增大。c.取样方法：取样的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素，确保选取的样方具有代表性，使结果(估算值)更接近真实值。常用取
3、样方法有五点取样法和等距取样法。d.计数方法：同种生物个体无论大小都要计数，应统计样方内的个体和相邻两边及其顶角上的个体。边界线上的遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，如图(实心圈表示统计的个体)。统计时，若没有计数衰老个体，则会使估算值比实际值偏小。.标志重捕法适用范围：适用于活动范围大、活动能力强的动物的种群密度的调查，如哺乳类、鸟类、鱼类等。步骤：捕获一部分个体做上标记后放回原来的环境一段时间后重捕根据重捕到的个体中标记个体数占总个体数的比例估计种群密度。公式： 种群密度若标志脱落，标记个体死亡、迁出、很难再次抓到等，将会使估算值比实际值偏大。.灯光诱捕法：对于有趋光性的昆虫，还可以用
4、灯光诱捕的方法调查他们的种群密度。5. 出生率和死亡率(1)概念：出生率：指在单位时间内新产生的个体数目占原种群个体总数的的比率。死亡率：指在单位时间内死亡的个体数目占原种群个体总数的的比率。练习：某种群年初时的个体数为100，年末时个体数为110，其中新生个体数为20，死亡个体数为10，则该种群的年出生率为20%，死亡率为10%。(2)意义：是种群大小和种群密度的决定因素。繁殖能力强的种群出生率高，种群增长快。注：增长率出生率死亡率，差值最大时，种群增长率最大，种群数量增长最快。(3)与社会的联系：要控制人口过度增长，关键是降低人口出生率。6. 迁入率和迁出率(1)概念：种群中在单位时间内迁
5、入或迁出的个体数，占原种群个体总数的比率。(2)意义：是种群大小和种群密度的决定因素。 7. 年龄结构(1)概念：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。(2)类型(模式图如下)A图增长型：幼年个体多，老年个体少，出生率 死亡率，种群密度会越来越大。B图稳定型：各年龄期个体数比例适中，出生率死亡率，种群密度基本不变。C图衰退型 ：老年个体多，幼年个体少，死亡率出生率，种群密度会越来越小。由分析可知，年龄组成通过影响种群的 出生率 和 死亡率 ，从而间接影响种群密度(数量)。(3)意义：是种群密度的影响因素，研究年龄组成可预测种群密度(数量)的 变化趋势 。(4)变式图辨析：曲线图中：A图表示 增
6、长型 B图表示 衰退型柱形图中：A图表示衰退型 B图表示增长型 C图表示稳定型8. 性别比例(1)概念：指种群中雌雄个体数目的比例。(2)意义：对种群密度有一定的影响。性别比例通过影响种群的出生率来间接影响种群密度。(3)应用：用人工合成的性引诱剂(信息素)诱杀害虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的性别比例，使很多雌性个体不能完成交配，使出生率降低，从而使害虫的种群密度明显降低。(4)相同年龄组成情况下种群密度增长快性别比例 种群密度基本不变种群密度增长慢年龄组成 性别比例 迁入率 迁出率出生率 死亡率8. 种群数量特征之间的关系9. 种群的空间特征(1)概念：组成种群的个体，在其生活空间中的 位
7、置状态或布局 。(2)类型(判断)水稻的空间分布均匀分布。 某种杂草的空间分布随机分布。瓢虫的空间分布 集群分布。第2节 种群数量的变化1. 构建种群增长模型(1)数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。(2)构建方法观察对象，提出问题 细菌每20min分裂一次提出合理的假设 在条件(资源和空间)充足情况下，增长不受密度影响用适当的数学形式表达 Nn2n检验或修正 观察、统计细菌数量(3)数学模型的表达形式数学方程式：优点是科学、准确，但不能看出种群的数量变化趋势。曲线图：优点是能直观地反映出种群数量的变化趋势，但数据不能直接给出。2. 种群数量增长的“J”型曲线(1)形成条件：食物
8、和 空间条件充裕；气候适宜；没有敌害等条件。(理想条件)(2)数量变化：种群的数量每年以 一定的倍数 增长，第二年的数量是第一年的倍。(3)建立模型数学公式：t年后种群数量为： NtN0t(条件：1，且为常数)。模型中各参数意义：N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt表示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。(注：增长率1)曲线图(以时间为横坐标，以种群数量为纵坐标)画出“J”型曲线的增长率和增长速率曲线，可知“J”型曲线增长率不变，增长速率逐渐增大。定义：增长率：指种群在单位时间内净增加的个体数占原个体总数的比率。增长率(现有个体数原有个体数)原有个体数100%出生率死
9、亡率增长速率：指种群在单位时间内增加的个体数量。增长速率(现有个体数原有个体数)增长时间100%(4)种群数量呈“J”型增长的情形实验室条件下；种群迁入到一个新的适宜环境。(5)值的应用分析(注：1表示增长率)当1时，出生率死亡率，种群数量增加，种群的年龄组成为增长型。当1时，出生率死亡率，种群数量基本不变，种群的年龄组成为稳定型。当01时，出生率死亡率，种群数量减少，种群的年龄组成为衰退型。3. 种群数量增长的“S”型曲线(1)含义：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的曲线，称为“S”型曲线。(2)形成条件：自然界的资源和空间是有限的；有敌害。(条件有限)(3)形成原因：当种群密度增大时
10、，种内竞争就会加剧，天敌数量也会增加，这就会使种群的出生率降低，死亡率增高。当死亡率等于出生率时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平 。(4)环境容纳量：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，又称 K值 。K值不是固定不变的，K值可以随 环境条件 的变化而变化。(5)建立模型：曲线图(以时间为横坐标，以 种群数量为纵坐标)画出“S”型曲线的增长率和增长速率曲线，可知“S”型曲线增长率逐渐减小，K值时增长率0；增长速率先增大，后减小，最后为0， K/2值时增长速率最大，K值时增长速率为0，K值时种群出生率等于死亡率，种群数量最大且保持相对稳定。K值时
11、种内竞争最剧烈。图中t1时对应的种群数量为 K/2，t2时对应的种群数量为K。(5)适用条件：生存条件有限的自然种群。(6)“S”型曲线在生产中的应用野生生物资源的保护：应保护生物的生存环境，使K值增大(增大/降低)，如大熊猫的保护。有害生物的防治：如鼠害防治，应设法使K值降低(增大/降低)，通过引入天敌等措施将种群数量控制在较低水平。资源开发与利用：捕捞、采伐应该在种群数量达到 K/2值以上时进行，而且剩余种群数量应保持在 K/2值左右，因为此时种群增长速率最快，再生能力最强，可保证持续获取高产量。草场放牧，最大载畜量不能超过K值；鱼的养殖也不能超过K值，否则，生态系统的稳定性破坏，导致K值
12、降低(增大/降低)。4. 种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线比较项目图示模型前提条件特点(增长率和增长速率)K值(有/无)联系“J”型曲线环境资源无限 增长率：不变增长速率：逐渐增大无“J”型曲线环境阻力“S”型曲线“S”型曲线环境资源有限 增长率：逐渐减小增长速率：先增后减，最后为0有5. 用曲线图表示K/2值、K值的方法(见右图)(1)图中A、C、D时间所对应的种群数量为K/2值。(2)图中A、B、C、D 时间所对应的种群数量为K值。6. 种群数量的变化包括：增长、稳定、波动、下降等。7.【探究】培养液中酵母菌种群数量的变化(1)实验原理：用液体培养培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的
13、成分、空间、pH、温度等因素的影响。理想环境中，酵母菌种群的增长呈J型曲线；有限环境下，酵母菌种群的增长呈S型曲线。(2)计数：对培养液中酵母菌种群数量进行计数时，常采用抽样检测法。(3)操作方法：先将盖玻片放在计数室(血球计数板)上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在显微镜载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。(4)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，以保证估算值的准确性。若不振荡，会导致估算值 偏大或偏小 。第3节 影响种群数量变化的因素1. 非生物因素：如光、温度、降水、日照长度、食物、传染病 等。非生物因素对种群数量变化的影响往往是_综合性的_2. 生物因素： 种群外部生物因素-其他生物的影响：天敌；种群内部生物因素：种内斗争。3. 人为因素：人类活动的影响。4. 种群研究的应用（1） 濒危动物保护方面（2） 渔业合理捕捞量的确定（3） 有害生物的防治
