1、必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 稳 态 与 环 境第 27 讲 种群的特征、种群数量的变化必修3 必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 1种群的特性。2种群的数量变化。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 1(2010浙江)某生态系统中生活着多种植食性动物，其中某一植食性动物种群个体数量的变化如图所示。若不考虑该系统内生物个体的迁入与迁出，下列关于该种群个体数量变化的叙述，错误的是()必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 A.若a点时环境因素发生变化，但食物量不变，则a点以后个体数量变化不符合逻辑斯谛增长 B.若该种群出生率提高，个体数量的增加也不会大幅度超过b点
2、 C.天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降，下降趋势与bc段相似 D.年龄结构变动会导致该种群个体数量发生波动，波动趋势与cd段相似 必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 从图中个体数量随着季节的变化在K值附近波动可以看出，该生态系统是一个相对稳定的生态系统，具有一定的自我调节能力，当外界环境改变、出生率和死亡率变化、天敌捕食、年龄结构变动时，种群个体数量还是在K值附近波动，所以a点环境因素发生变化时，个体数量变化还是符合逻辑斯谛增长，所以答案是A。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 2.(2009安徽)用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表:时间(天)1 591
3、3172125293337成虫数(只)6 10 28 71131207270302327341必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 根据表中数据分析，下列结论正确的是()A.第1325天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快 B.第1729天，成虫增长率上升，死亡率下降 C.第2137天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关 D.第137天，成虫数量呈“J”型增长C必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 第1325天，成虫数量增长快的主要原因是营养丰富、环境条件适宜；第 1729 天，成 虫 增 长 率 下 降；第2137天，成虫增长率的下降与种群密度的改变(第37天种群密度达到最
4、大)有关；第137天，成虫数量呈“S”型增长，所以C正确。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 3.(2010海南)某同学拟在一个面积为100 hm2草地上调查某种双子叶草本植物的种群密度，设计了四个调查方案，其中最可行的是()A.计数该草地上该种植物的全部个体数目 B.设置1个1 m2样方计数样方中该种植物的个体数目 C.随机设置1 m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目 D.在该种植物密集处设置1 m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目 C必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 估算种群密度最常用的方法之一是样方法。在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通
5、过计数每个样方的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度的估计值。A选项不可能将100 hm2草地上的某种双子叶草本植物全部计数，B选项不能只选取一个样方，D选项没有做到随机取样。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 概念：在一定时间内占据一定空间的 的所 有个体。种群是构成生物群落的基本单位。种群的特征调查种群密度的方法样方法：以若干样方(随机取样)平均密 度估计总体平均密度的方法标志重捕法：一、种群的特征n()N=?M()m()重捕个体数标记个体数重捕中标记个体数同种生物必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 数量特征 (种群最基本的数量特征
6、)出生率和死亡率 性别比例迁入率和迁出率空间特征均匀分布随机分布集群分布遗传特征种群的特征种群密度年龄结构必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 二、种群数量的增长规律条件：在 .等理想条件下特点：种群内个体数量连续增长；增长率 .种群增长的“J”型曲线：Nt=N0t种群增长曲线食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害不变必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 种群增长的“S”型曲线：条件：资源 的环境中，种群密 度上升，种内个体间的竞争 加剧，捕食者数量增加种群增长曲线有限必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 特点：种群内个体数量达到环境条件所允许 的最大值(K值)时，种
7、群个体数量将不 再增加；种群增长速率变化，时 增速最大，K时为增速为 应用：大熊猫栖息地遭到破坏后，由于食物 减少和活动范围缩小，其K值变，因此，建立自然保护区，改善栖息环 境，提高K值，是保护大熊猫的根本 措施；对家鼠等有害动物的控制，应 K值种群增长曲线K/20小降低必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 研究种群数量变化的意义：对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用，以及濒危动物种群的拯救和恢复，都有重要意义。实验：培养液中酵母菌种群数量的动态变化计划的制订和实验方法：培养一个酵母菌种群通过显微镜观察，用“血球计数板”计数7天内10mL培养液中酵母菌的数量计算平均值，画出“酵母
8、菌种群数量的增长曲线”。结果分析：空间、食物等环境条件不能无限满足，酵母菌种群数量呈现 增长。“S”型曲线必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 一、种群的概念及其特点 1.种群的概念及其理解：种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。(1)两个要素：“同种”和“全部”。同一物种在不同区域内可以有多个种群，但一个种群内的个体都为同一物种。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 (2)两个条件：“时间”和“空间”。即种群具有一定的时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。而空间上和时间上的界限是随研究工作者的方便而划分的，如大到全世界的蓝鲸种群，小到实验室内饲养的一群小家鼠。(3
9、)两个方面：从生态学的观点来看，种群是生物繁殖的基本单位，又是生物群落的基本组成单位。从进化的观点来看，种群是生物进化的基本单位，也是基因库的最小单位。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 2.种群的特点。(1)种群虽然是由许多同种个体组成的，但它绝对不是个体的简单相加，而是通过种内关系组成了一个有机整体，具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例等一系列特征。个体只具有性别、年龄、出生、死亡等特征。(2)个体和种群之间是部分与整体的关系，每个个体携带有本种群基因库的部分基因。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 二、植物种群密度的取样调查 1.样方法中的两个
10、概念。(1)样方或样本：从研究对象的总体中抽取出来的部分个体的集合。(2)随机取样：概念：在抽样时，如果总体中每一个个体被抽选的机会均等，且每一个个体被选与其他个体间无任何牵连，那么这种既满足随机性又满足独立性的取样称为随机取样。要求：随机取样不允许掺入任何主观性，否则，就难以避免调查人员想获得调查属性的心理作用，往往使调查结果偏离实际值。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 2.样方的选取。(1)样方数目的确定。取样多少随调查地段的总体面积而定。总体面积大，选取的样方数目宜多些；总体面积小，选取的样方数可少些。一般地说，选取的样方越多，求得的种群密度越接近实际情况。(2)样方大小的确定
11、：视被调查的植物类型而定。温带地区样方的大小，一般地说，乔木为100平方米，灌木为16平方米，草本为1平方米。视被调查对象的分布情况而定。一般地说，对于分布不规则的种群，多个小样方取样比少数大样方取样效果好。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 (3)常用的样方选取方法：五点取样法和等距取样法。如下图：必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 3.方法步骤。(1)植物种群密度取样调查的常用方法样方法确定调查对象;选取样方(随机取样)五点取样法：在总体中按照梅花形取 5个样方，每个样方要 求一致，适用于总体为 非长条形等距取样法：适用于长条形的总体，将调 查总体分成若干份，由抽样 比例决
12、定间隔或距离，然后 按照距离抽取样方必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 计数(记录每个样方内的该种群的个体数量);计算种群密度：计算所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值(单位：株/平方米)。(2)动物种群密度调查的常用方法标志重捕法 确定调查对象；必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 捕获并标记部分个体：在该种群生存环境中，均匀设置捕获点，捕获一部分个体，并对其进行标记后，再在原地将其放回，并记录个体数量(N1)；重捕，计数：一段时间后，在原来的捕获点再次捕获一部分个体，并记录数量(N2)及其中被标记的个体数(N0)，然后放回原来的环境；计 算 种 群 密 度：利
13、用 公 式N/N1=N2/N0计算出N，即为该种群密度的估算值。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 样方法除了适用于植物外，还适用于活动范围较小的动物，如蚯蚓；计数时，若有正好长在样方边缘上的个体，只计样方相邻两条边及其夹角处的个体(计上不计下、计左不计右)，对于悬殊大的样方应除去，即去掉最高值和最低值，然后取平均值。同种植物无论大小都应计数;标志重捕法的前提条件是未标志和被标志个体有同样的被捕机会，而且在调查期间，没有个体出生、死亡、迁入、迁出等。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 三、种群的数量特征及其内在联系 1.种群的特征比较。定义特点或作用种群密度单位面积内或单位体积
14、内某种群的个体数不同物种，种群密度不同同一种群，种群密度可变调查方法 样方法 标志重捕法出生率和死亡率种群单位时间内新产生(或死亡)的个体数目占该种群个体总数的比率决定种群大小和种群密度特征项目必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 定义特点或作用年龄结构种群中各年龄期的个体数目的比例三种类型：增长型、稳定 型、衰退型可预测种群数量的变化趋势性别比例种群中雌雄个体数目的比例在一定程度上影响种群密度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率直接影响种群大小和种群密度特征项目必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 2.各特征之间的联系。内在联系分析：(1)在种群的五个基
15、本特征中，种群密度是最基本的特征。(2)因为生物的繁殖能力和衰老、死亡都与年龄有密切的关系，所以种群的年龄结构会影响出生率和死亡率，并会进一步影响种群密度。可以根据当前种群的年龄组成情况，预测未来种群密度的发展趋势。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 (3)不论哪种类型的性别比例，都是生物长期自然选择的结果，如果由于环境条件的改变或人类的干预，使其正常的比例发生变化，都会影响种群的出生率，并进一步影响种群的密度。(4)迁入率和迁出率也是影响种群数量变动的直接因素。通过迁入和迁出，同一物种的不同种群之间也进行了基因交流，如果研究一座城市人口的变化，那么，迁入率和迁出率是不可忽视的因素。必
16、修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 3.种群的空间特征概述。组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间分布一般可概括为三种基本类型：随机分布、均匀分布和集群分布。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 随机分布(random distribution)指的是每一个个体在种群分布领域中各个点出现的机会是相等的，并且某一个体的存在不影响其他个体的分布。随机分布比较少见，只有在环境资源分布均匀一致、种群内个体间没有彼此吸引或排斥时才容易产生。例如，森林地被层中一些蜘蛛的分布与面粉中黄粉虫的分布，以种子繁
17、殖的植物在自然散布于新的地区时也经常体现为随机分布。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 均匀分布(uniform distribution)的特征是种群的个体是等距分布，或个体间保持一定的均匀的间距。均匀分布形成的原因主要是由于种群内个体之间的竞争。例如，森林中植物为竞争阳光(树冠)和土壤中营养(根系)，沙漠中植物为竞争水分都能导致均匀分布。虫害或种内斗争发生时也可造成种群个体的均匀分布。地形或土壤物理性质等客观因素或人为的作用，都能导致种群的均匀分布。均匀分布在自然种群中极其罕见，而人工栽培的种群(如农田、人工林)，由于人为保持其株距和行距一定则常呈均匀分布。必修3第27讲 种群的特
18、征、种群数量的变化 集群分布(clumped distribution)的特征是种群个体的分布很不均匀，常成群、成簇、成块或成斑块地密集分布，各群的大小、群间的距离、群内个体的密度等都不相等，但各群大都是随机分布。其形成原因是：环境资源分布不均匀，丰富与贫乏镶嵌；植物传播种子的方式使其以母株为扩散中心；动物的社会行为使其结合成群。集群分布是最广泛存在的一种分布格局，在大多数自然情况下，种群个体常是成群分布，如放牧中的羊群，培养基上微生物菌落的分布，另外，人类的分布也符合这一特性。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 四、种群增长的两种曲线比较 1.相同点：它们都表示种群数量随时间变化而变
19、化的关系，且都只研究种群数量变化中的增长问题。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化“J”型曲线“S”型曲线形成条件理想条件：食物(养料)充足、空间充 裕、气候适宜、没有敌害。该条件不存在生存斗争，不存在环境阻力自然条件：有限的环境中，随种群密度的上 升，个体间因有限的食物(养料)和空间等而引起生存斗争加剧，包括种内斗争、种间斗争和生物与无机环境之间的斗争适用范围一般只适用于实验条件下和种群迁入新的环境中最初一段时间内的增长一般自然种群的增长2.不同点：曲线项目必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 图中阴影部分表示通过生存斗争被淘汰的个体。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化
20、在“S”型曲线中，种群数量为0K/2时，增长速率增大；种群数量由K/2K时，增长速率不断降低；当为K值时，种群增长速率为零，此时出生率等于死亡率，处于动态平衡中，增长速率曲线可用下图表示：必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 t1对应K/2值时，t2对应K值。特别注意：种群数量变化包括增长、波动、稳定、下降等，而“J”型曲线和“S”型曲线都只研究了种群数量增长 的规律。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 3.“S”型曲线在生产实践中的指导意义。根据“S”型曲线的特点，由于在K/2时增长速率最大，因此若为了持续获得较多的生物资源，一方面应该设法增大环境满载量K，如加强生物生存环境的
21、管理;另一方面，捕捞、采伐应该在种群数量达到K/2以上时进行，而且剩余种群数量保持在K/2左右。若要对有害生物进行防治，一方面应该设法减小环境满载量K，另一方面通过引入天敌等措施，将种群数量尽量控制在较低水平。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 种群的概念 下列有关种群的叙述中，不正确的是()A.种群具有单独的生物个体不具备的特征 B.种群是一个有机单元，不是个体的简单相加 C.种群是许多同种生物成熟个体的总和 D.种群是在一定空间和时间范围内的同种生物个体的总和C必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 种群是指一定时间、空间内同种生物个体的总和。不同的生物不属于同一个种群；同一时
22、间、空间内的同种个体是一个种群，这些个体不仅包括所有成熟个体，也包括所有未成熟个体。但种群不是同种生物简单的相加，而是具有一系列个体所不具备的种群特征。即具有种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率等特征，才能成为真正 的种群。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 下列叙述中属于种群的是()A.一个池塘里的鱼 B.一座山上的树 C.一个公园里的草地 D.一块油菜地里的油菜D必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 调查种群密度的方法 农业科技人员在对草原鼠害进行调查时，随机选定某区域，第一次放置了100只鼠笼，捕获68只鼠，标记后原地放回，一段时间后在相同位置放置了100只鼠笼，捕
23、获54只鼠，其中标记的鼠有12只，下列有关说法中错误的是()A.该区域中鼠的种群密度较大，约为306只，必须积极防治 B.这种调查方法称为样方法 C.草原上鼠与牛、羊等是竞争关系，鼠害会严重影响畜牧业发展 D.如果在再次捕鼠期间发生草原大火，统计结果是不准确的B必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 本题主要考查动物种群密度的调查方法。植物种群密度的取样调查常采用样方法。由于动物的活动能力强，范围大，不宜用样方法而常采用标志重捕法。估算种群密度可利用如下关系式：N第一次捕获并标志的鼠数=第二次捕获的鼠数第二次捕获 鼠 中 的 标 志 鼠 数，根 据 题 意 可 知：N68=5412，N=3
24、06。如果在两次捕鼠期间发生草原大火，个体被捕捉的概率就不相等，统计结果就不准确。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 利用标志重捕法调查某丘陵地区4 km2区域中刺猬的种群密度，第一次捕获并标记50只刺猬，第二次捕获40只刺猬，其中有标记的5只。下列说法不正确的是()A.标记个体与未标记个体被捕获的概率基本相同 B.迁入率和迁出率影响该种群数量变化 C.标记符号过分醒目可能增大刺猬被捕食的概率 D.该种群的密度大约是400只/km2 D必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 标志重捕法的前提是未标记和被标记个体有相同的被捕机会，标记符号不影响个体的活动，而且在调查期间，没有个体的出
25、生和死亡、迁入和迁出等，计算公式是N50405，N为种群数量，不是种群密度。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 种群的特征 (2009山东)下图曲线a、b表示两类生物种群密度与存活率之间的关系。下列分析错误的是()必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 A.曲线a代表的种群个体一般体型较大，营养级较高 B.依据曲线b，人工养蜂时种群密度中等最好 C.对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大 D.种群密度为d时，曲线b代表的种群个体间竞争最剧烈 必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 本题通过数学曲线图的形式反映了种群密度和存活率之间的关系，要求学生具备能够从图示中获取相关信息
26、的能力。依据曲线b，种群密度中等时存活率最大，故B正确。曲线a代表的是大型动物，由图可知，种群密度越大存活率越低，故而对大型动物进行迁地保护时，迁移的种群密度不宜过大，所以A、C正确。D选项中种群密度越大，种群个体间竞争越剧烈，故而d点不是竞争最剧烈的点。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 下图表示的是四种不同种群中不同年龄的个体所占的比例，其中种群密度可能会越来越小的是()A必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 根据年龄组成来预测种群密度的变化趋势。年龄组成是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。年龄组成类型如下：必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 增长型(图A)：种群
27、中幼年个体较多，老年个体较少，出生率死亡率，种群密度增大。稳定型(图B)：种群中各年龄期个体数目的比例适中，出生率死亡率，种群密度基本不变。衰退型(图C)：种群中幼年个体很少，老年个体很多。出生率死亡率，种群密度减小。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 影响种群数量的因素 种群数量变化受许多因素的影响。某种昆虫在不同温度和湿度条件下种群数量的变化如图。据图回答：必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 (1)在温度偏离最适温度或湿度偏离最适湿度条件下，昆虫种群数量会 。一个生态因子的变化会影响 的作用。昆虫种群数量变化是温度和湿度 的结果。(2)昆虫种群的大小由种群的 .决定。(3)
28、经调查，第一年此种昆虫种群数量为N0，如果在理想条件下，每年增长率保持不变，且=1.3，第 三 年 该 种 群 数 量 为 。减少另一个生态因子综合作用 出生率和死亡率与迁出率和迁入率1.69N0必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 本题从考试大纲理解能力之“(1)能阐述所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构。(2)能运用所学知识，对某些生物学问题进行解释、推理，作出合理的判断或得出正确的结论。”和获取信息的能力之“(1)会鉴别、选择试题给出的相关生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题。”必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 下列选项中，对
29、种群密度影响最严重的是()A.B.C.D.C编号生态系统马尾松林 淡水湖泊山地滩涂采收对象马尾松鲫鱼甘草沙蚕现有生物量 200000m310000 kg1000 kg10000 kg年增长率/%235 2030年采收量1000m33600 kg300kg500 kg必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 年采收量应当小于或等于年增长量，否则就会使种群密度降低，年采收量超过年增长量越多，种群密度降低程度越大，造成的影响越严重。同时，这种影响还与超采量和现有生物总量之间的比例有关，比例越大，影响更严重。必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 研究种群数量变化的意义 在南海某岛上迁入一些农户
30、，那里土地肥沃、气候宜人，若干年后，岛上人口增长如下图曲线所示，请回答：必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 (1)该岛在m年内，人口增长曲线近似 型曲线。当人口数量接近n线时，环境阻力越来越大，n线是该岛环境的 。(2)当人口数量强行增长到O点时，就会很快下降至P点，原因是人口剧增后，岛上生活资源发生短缺，各种人为因素使该岛的 遭到破坏，加上人们为争夺生活资源而发生 (如人口被迫离岛)等。生态系统的稳定性种内斗争“J”允许的最大值(K值)必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 (3)若干年后，岛上人口数又从P点上升到Q点并稳定在n线上，以上说明该岛上生态环境的 能力是有限的，人类
31、发 展 必 须 遵 循 生 态 系 统 的 ，实现生态系统的良性循环。(4)根据生态学原理，在该岛上合适的人口数量是 。人口数量为K/2时，食物、空间、能源等资源充足，最适合人类生存。n/2自动调节自身发展规律必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 某海滩黄泥螺种群现存量为3000吨。正常状况下，每年该种群最多可增加300吨，为充分利用黄泥螺资源，又不影响可持续发展，理论上每年最多捕捞黄泥螺的量为()A.3000吨 B.1650吨 C.1500吨 D.不超过300吨D必修3第27讲 种群的特征、种群数量的变化 不应超过种群增加的量，如果超过增加量将会破坏海滩黄泥螺种群的数量。要从环境中充分利用某种群资源，而又不影响其可持续发展，就应当保持该种群在此环境中的最大增长速率。
