高三一輪復(fù)習(xí)課件【高效課堂+備課精研】種群的數(shù)量特征和變化

第28講種群的數(shù)量特征和變化數(shù)

量遺

傳特

征進(jìn)化、繁殖的單位；種群有一定的基因庫，以區(qū)別其他物種保護(hù)野生資源合理開發(fā)利用控制有害生物概念圖種群：在一定自然區(qū)域內(nèi)的同種生物的全部個(gè)體。群落：同一時(shí)間內(nèi)聚集在一定的自然區(qū)域中，各種生物種群的集合。生態(tài)系統(tǒng)：生物群落與它的無機(jī)環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體,叫做生態(tài)系統(tǒng)。自然&人為劃定自我調(diào)節(jié)、動(dòng)態(tài)變化和發(fā)展的有機(jī)整體一.種群的數(shù)量特征2015年，我國(guó)科學(xué)家基于長(zhǎng)期的野外觀測(cè)查明：在我國(guó)東北長(zhǎng)白山脈北部地區(qū)，共監(jiān)測(cè)到東北豹42只，其中，幼體2只，雄性和雌性的成體分別為21只和17只，未能判斷性別的成體2只。數(shù)量特征種群密度出生率和死亡率遷入率和遷出率年齡組成和性別比例(1)定義：種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)。（P1黑體字）陸地水體(2)種群密度是“種群最基本的數(shù)量特征”。(3)意義：農(nóng)林害蟲的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)、漁業(yè)捕撈強(qiáng)度的確定等1.種群密度5只老鼠/10m2整個(gè)草原如何調(diào)查？逐個(gè)計(jì)數(shù)法（總數(shù)量調(diào)查）估算法（抽樣調(diào)查）黑光燈誘捕法樣方法標(biāo)記重捕法▲樣方法7只計(jì)上不計(jì)下計(jì)左不計(jì)右樣方法：在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機(jī)選取若干個(gè)樣方，通過計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)，求得每個(gè)樣方的種群密度，以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估計(jì)值。（教材P2）適用范圍：多用于活動(dòng)能力弱或不活動(dòng)的生物。如：植物、昆蟲

卵、樹葉上的蚜蟲、跳蝻等▲標(biāo)記重捕法活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍大的生物。在活動(dòng)范圍內(nèi)，捕獲一部分個(gè)體，做上標(biāo)記。放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一段時(shí)間后重捕，根據(jù)重捕到的動(dòng)物中標(biāo)記個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例，來估計(jì)種群密度。計(jì)算公式：

=N

=調(diào)查期間，若調(diào)查區(qū)域有較多個(gè)體出生、死亡、遷入或遷出，則會(huì)導(dǎo)致估算出現(xiàn)較大誤差；種群數(shù)量被標(biāo)記個(gè)體放回后還未充分融入該種群中就再次被捕獲會(huì)導(dǎo)致估算值偏??；標(biāo)志物脫落、被標(biāo)記個(gè)體的被捕機(jī)會(huì)降低、標(biāo)志物導(dǎo)致被標(biāo)記個(gè)體易于被天敵發(fā)現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致估算值偏大。▲黑光燈誘捕法去除取樣法原理：黑光燈發(fā)出的紫外光能吸引一些昆蟲（紫外光在肉眼可見范圍之外，故稱“黑光”）連續(xù)捕捉被調(diào)查動(dòng)物，隨著連續(xù)捕捉，種群內(nèi)個(gè)體數(shù)逐漸減少，造成每次捕獲數(shù)逐次遞減，但捕獲的總累積數(shù)則逐漸增加，當(dāng)單次捕獲數(shù)降到0時(shí)，捕獲的總累積數(shù)就等于該種群的總個(gè)體數(shù)。典例1.(2021·山東，11)調(diào)查一公頃范圍內(nèi)某種鼠的種群密度時(shí)，第一次捕獲并標(biāo)記39只鼠，第二次捕獲34只鼠，其中有標(biāo)記的鼠15只。標(biāo)記物不影響鼠的生存和活動(dòng)并可用于探測(cè)鼠的狀態(tài)，若探測(cè)到第一次標(biāo)記的鼠在重捕前有5只由于競(jìng)爭(zhēng)、天敵等自然因素死亡，但因該段時(shí)間內(nèi)有鼠出生而種群總數(shù)量穩(wěn)定，則該區(qū)域該種鼠的實(shí)際種群密度最接近于(結(jié)果取整數(shù))（

）A.66只/公頃 B.77只/公頃C.83只/公頃 D.88只/公頃B2.出生率與死亡率①定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生(或死亡)的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比值②增長(zhǎng)率=出生率-死亡率直接決定種群密度的大?。ㄗ匀辉鲩L(zhǎng)率）例如1983年我國(guó)平均每10萬人口出生1862個(gè)孩子，該年度人口出生率為多少？=1.862％10萬1862出生率＞死亡率：種群密度增大出生率=死亡率：種群密度不變出生率＜死亡率：種群密度減小典例2.(2021·山東，19)種群增長(zhǎng)率是出生率與死亡率之差，若某種水蚤種群密度與種群增長(zhǎng)率的關(guān)系如圖所示。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是（

）A.水蚤的出生率隨種群密度增加而降低B.水蚤種群密度為1個(gè)/cm3時(shí)，種群數(shù)量增長(zhǎng)最快C.單位時(shí)間內(nèi)水蚤種群的增加量隨種群密度的增加

而降低D.若在水蚤種群密度為32個(gè)/cm3時(shí)進(jìn)行培養(yǎng)，其種群的增長(zhǎng)率會(huì)為負(fù)值BC3.遷入率和遷出率①定義：在單位時(shí)間內(nèi)遷入(或遷出)的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比率。②意義：遷入率和遷出率也決定了種群密度的大小,直接影響種群大小和種群密度。研究一座城市的人口變化，遷入率和遷出率是不可忽略的因素4.年齡結(jié)構(gòu)①定義：一個(gè)種群中各年齡期個(gè)體數(shù)目的比例。②類型：（一般分三種類型）增長(zhǎng)型穩(wěn)定型衰退型特點(diǎn)種群密度變化趨勢(shì)年老個(gè)體少，年幼個(gè)體多出生率>死亡率越來越大各年齡期個(gè)體數(shù)比例適中出生率=死亡率基本不變年老個(gè)體多，年幼個(gè)體少出生率<死亡率越來越大預(yù)測(cè)種群密度變化趨勢(shì)的重要依據(jù)5.性別比例①定義：種群中雄性個(gè)體和雌性個(gè)體所占的比例。②意義：不合理的性別比例會(huì)降低交配機(jī)會(huì)從而降低出生率，間接影響種群密度提示：

①并不是所有種群都有性別比例，如兩性花；

②并不是所有種群合適的性別比例都是1∶1，如蜜蜂、螞蟻、

人工飼養(yǎng)的雞群等。直接反映增長(zhǎng)型穩(wěn)定型衰退型年齡結(jié)構(gòu)性別比例種群數(shù)量決定種群動(dòng)態(tài)的數(shù)量變化遷入率出生率遷出率死亡率種群密度增加減少預(yù)測(cè)變化方向間接影響歸納1.種群的數(shù)量特征歸納2.有關(guān)種群特征的實(shí)際應(yīng)用(1)城市人口的劇增——

造成的。(2)中國(guó)人口的增長(zhǎng)——

造成的。(3)利用性外激素誘捕雄蛾——通過改變

來降低出生率。(4)將性外激素釋放到大田里，能干擾雌雄蛾正常交尾從而

來控制害蟲。遷入率>遷出率出生率>死亡率性別比例降低出生率3.減少害蟲種群數(shù)量的生物方法(1)使用性引誘劑控制種群性別比例；(2)引入天敵；(3)培養(yǎng)寄生在害蟲體內(nèi)的寄生蟲；(4)培育抗蟲作物；(5)輪作：改變營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，減少病蟲害，同時(shí)可防止土壤營(yíng)養(yǎng)枯竭。二.種群的數(shù)量變化1.種群數(shù)量的變化增長(zhǎng)下降波動(dòng)2.種群數(shù)量變化的研究方法(1)研究方法：構(gòu)建

模型，其是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的

。(2)一般步驟：

→提出合理的假設(shè)→根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)?/p>

對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)，即建立數(shù)學(xué)模型→通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行

。(3)表達(dá)形式①

：科學(xué)、準(zhǔn)確，但不夠直觀。②

：直觀，但不夠精確。數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)形式觀察研究對(duì)象，提出問題數(shù)學(xué)形式檢驗(yàn)或修正數(shù)學(xué)方程式曲線圖3.種群數(shù)量的增長(zhǎng)------指數(shù)增長(zhǎng)(“J”形增長(zhǎng))模型①模型假設(shè)：

理想狀態(tài):食物充足,空間不限,氣候適宜,沒有敵害等種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，第二年是第一年的λ倍。Nt=N0

λt

(N0為起始數(shù)量，t為時(shí)間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ為該種群數(shù)量前一年種群數(shù)量的倍數(shù))種群的增長(zhǎng)率是一定的；種群數(shù)量沒有上限；②模型特點(diǎn)：

Nt=N0λt，λ代表增長(zhǎng)倍數(shù)

增長(zhǎng)率=λ-1λ>1時(shí)，種群數(shù)量增加λ=1時(shí)，種群數(shù)量不變?chǔ)?lt;1時(shí)，種群數(shù)量下降①說出該種群在哪些年份種群數(shù)量是在增加的？哪些年份種群數(shù)量是呈“J”形增長(zhǎng)的？②在一個(gè)培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會(huì)一直按照Nt=N0λt這個(gè)公式增長(zhǎng)嗎？為什么？如何驗(yàn)證呢？3.種群數(shù)量的增長(zhǎng)------“S”形增長(zhǎng)模型①產(chǎn)生條件：環(huán)境有限（現(xiàn)實(shí)狀態(tài)）②增長(zhǎng)特點(diǎn)：

種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境所允許的最大值（K值）后，將停止增長(zhǎng)一定環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量，又稱K值。資源和空間總是有限的。當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)加劇，這就會(huì)使種群的出生率降低，死亡率升高。當(dāng)死亡率和出生率相等時(shí)，種群的增長(zhǎng)就會(huì)停止，穩(wěn)定在一定水平。環(huán)境容納量提示：K值并不是種群的最大數(shù)量K值的易誤點(diǎn)解讀(1)K值不是一成不變的：K值會(huì)隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化，當(dāng)環(huán)境遭到破壞時(shí)，K值會(huì)下降；當(dāng)環(huán)境條件狀況改善時(shí)，K值會(huì)上升。(2)在環(huán)境條件穩(wěn)定，K值一定的情況下，種群數(shù)量也不是一成不變的：會(huì)在K值附近上下波動(dòng)。當(dāng)種群數(shù)量偏離K值的時(shí)候，會(huì)通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)使種群數(shù)量回到K值。(3)K值并不是種群數(shù)量的最大值：K值是環(huán)境容納量，即在保證環(huán)境不被破壞前提下所能容納的最大值；種群所達(dá)到的最大值會(huì)超過K值，但這個(gè)值存在的時(shí)間很短，因?yàn)榄h(huán)境已遭到破壞。③實(shí)際應(yīng)用

典例3.(2021·廣東，6)如圖所示為某S形增長(zhǎng)種群的出生率和死亡率與種群數(shù)量的關(guān)系。當(dāng)種群達(dá)到環(huán)境容納量(K值)時(shí)，其對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量是()A.a B.b C.c D.dB典例4.(2020·山東，11)為研究甲、乙兩種藻的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，在相同條件下對(duì)二者進(jìn)行混合培養(yǎng)和單獨(dú)培養(yǎng)，結(jié)果如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是（）A.單獨(dú)培養(yǎng)條件下，甲藻數(shù)量約為1.0×106個(gè)

時(shí)種群增長(zhǎng)最快B.混合培養(yǎng)時(shí)，種間競(jìng)爭(zhēng)是導(dǎo)致甲藻種群數(shù)量

在10～12天增長(zhǎng)緩慢的主要原因C.單獨(dú)培養(yǎng)時(shí)乙藻種群數(shù)量呈“S”型增長(zhǎng)D.混合培養(yǎng)對(duì)乙藻的影響較大B三.探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化1.實(shí)驗(yàn)原理(1)酵母菌生長(zhǎng)周期短，增殖速度快且世代間不重疊，在含糖的液體培養(yǎng)基(培養(yǎng)液)中酵母菌繁殖很快，迅速形成一個(gè)封閉容器內(nèi)的酵母菌種群，通過細(xì)胞計(jì)數(shù)可以測(cè)定封閉容器內(nèi)的酵母菌種群隨時(shí)間而發(fā)生的數(shù)量變化。(2)養(yǎng)分、氧氣、溫度和代謝廢物等是影響種群數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)的限制因素。酵母菌①酵母真菌—真核生物②兼性厭氧菌—屬于異養(yǎng)生物③進(jìn)行出芽生殖和有性生殖④有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳

無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳和酒精C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶C6H12O6酶2C2H5OH+

2CO2+（少量）能量血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)板正面計(jì)數(shù)板側(cè)面計(jì)數(shù)室(3)血球計(jì)數(shù)板：血球計(jì)數(shù)板在顯微鏡下直接計(jì)數(shù)是一種常用的細(xì)胞計(jì)數(shù)法（抽樣檢測(cè)法），一般用于單細(xì)胞微生物數(shù)量的測(cè)定，由于血球計(jì)數(shù)板上的計(jì)數(shù)室蓋上蓋玻片后的容積是一定的，所以可根據(jù)在顯微鏡下觀察到的細(xì)胞數(shù)目來計(jì)算單位體積的細(xì)胞的總數(shù)目。1.實(shí)驗(yàn)原理血球計(jì)數(shù)板1.實(shí)驗(yàn)原理大方格中方格小方格1ml培養(yǎng)液中細(xì)胞個(gè)數(shù)=中方格中的細(xì)胞總數(shù)中方格中小方格個(gè)數(shù)×400×104×稀釋倍數(shù)大方格長(zhǎng)、寬均為1mm,高0.1mm，每個(gè)大方格的體積為0.1mm3(10-4ml)2.實(shí)驗(yàn)步驟將含有酵母菌的培養(yǎng)液滴在蓋有載玻片的血細(xì)胞計(jì)數(shù)板上，在在顯微鏡下觀察和計(jì)數(shù)，測(cè)定1mL培養(yǎng)液中的酵母菌個(gè)數(shù)。酵母菌培養(yǎng)液體培養(yǎng)基，無菌條件連續(xù)測(cè)定7天取樣取樣時(shí)，要振蕩培養(yǎng)基，目的是使酵母菌均勻分布于培養(yǎng)基中觀察并計(jì)數(shù)將所得數(shù)值用曲線表示出來，得出酵母菌種群個(gè)體數(shù)量變化規(guī)律匯圖分析典例5.(2019·全國(guó)Ⅰ，6)某實(shí)驗(yàn)小組用細(xì)菌甲（異養(yǎng)生物）作為材料來探究不同條件下種群增長(zhǎng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了三個(gè)實(shí)驗(yàn)組，每組接種相同數(shù)量的細(xì)菌甲后進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中定時(shí)更新培養(yǎng)基，三組的更新時(shí)間間隔分別為3h、10h、23h，得到a、b、c三條種群增長(zhǎng)曲線，如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.細(xì)菌甲能夠?qū)⑴囵B(yǎng)基中的有機(jī)物分解成無機(jī)物B.培養(yǎng)基更換頻率的不同，可用來表示環(huán)境資源量的不同C.在培養(yǎng)到23h之前，a組培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)和空間條件都是充裕的D.培養(yǎng)基更新時(shí)間間隔為23h時(shí)，種群增長(zhǎng)不會(huì)出現(xiàn)J型增長(zhǎng)階段D典例6.(2019·全國(guó)Ⅲ，31)

回答下列與種群數(shù)量有關(guān)的問題。?（1）將某種單細(xì)胞菌接種到裝有10mL液體培養(yǎng)基（培養(yǎng)基M）的試管中，培養(yǎng)并定時(shí)取樣進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)后發(fā)現(xiàn)，試管中該種菌的總數(shù)達(dá)到a時(shí)，種群數(shù)量不再增加。由此可知，該種群增長(zhǎng)曲線為_______型，且種群數(shù)量為時(shí)_____________，種群增長(zhǎng)最快。（2）若將該種菌接種在5mL培養(yǎng)基M中，培養(yǎng)條件同上，則與上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比，該種菌的環(huán)境容納量（K值）___________（填“增大”“不變”或“減小”）。若在5mL培養(yǎng)基M中接種該菌的量增加一倍，則與增加前相比，K