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體。群落：同一時間內(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)、動態(tài)變化和發(fā)展的有機整體一.種群的數(shù)量特征2015年，我國科學(xué)家基于長期的野外觀測查明：在我國東北長白山脈北部地區(qū)，共監(jiān)測到東北豹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)測和預(yù)報、漁業(yè)捕撈強度的確定等1.種群密度5只老鼠/10m2整個草原如何調(diào)查？逐個計數(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只計上不計下計左不計右樣方法：在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機選取若干個樣方，通過計數(shù)每個樣方內(nèi)的個體數(shù)，求得每個樣方的種群密度，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值。（教材P2）適用范圍：多用于活動能力弱或不活動的生物。如：植物、昆蟲

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

=N

=調(diào)查期間，若調(diào)查區(qū)域有較多個體出生、死亡、遷入或遷出，則會導(dǎo)致估算出現(xiàn)較大誤差；種群數(shù)量被標(biāo)記個體放回后還未充分融入該種群中就再次被捕獲會導(dǎo)致估算值偏小；標(biāo)志物脫落、被標(biāo)記個體的被捕機會降低、標(biāo)志物導(dǎo)致被標(biāo)記個體易于被天敵發(fā)現(xiàn)會導(dǎo)致估算值偏大?！诠鉄粽T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)查動物，隨著連續(xù)捕捉，種群內(nèi)個體數(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，捕獲的總累積數(shù)就等于該種群的總個體數(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，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并可用于探測鼠的狀態(tài)，若探測到第一次標(biāo)記的鼠在重捕前有5只由于競爭、天敵等自然因素死亡，但因該段時間內(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：單位時間內(nèi)新產(chǎn)生(或死亡)的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比值②增長率=出生率-死亡率直接決定種群密度的大?。ㄗ匀辉鲩L率）例如1983年我國平均每10萬人口出生1862個孩子，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率的關(guān)系如圖所示。下列相關(guān)說法錯誤的是（

）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/cm3時，種群數(shù)量增長最快C.單位時間內(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/cm3時進(jìn)行培養(yǎng)，其種群的增長率會為負(fù)值BC3.遷入率和遷出率①定義：在單位時間內(nèi)遷入(或遷出)的個體數(shù)目占該種群個體總數(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：一個種群中各年齡期個體數(shù)目的比例。②類型：（一般分三種類型）增長型穩(wěn)定型衰退型特點種群密度變化趨勢年老個體少，年幼個體多出生率>死亡率越來越大各年齡期個體數(shù)比例適中出生率=死亡率基本不變年老個體多，年幼個體少出生率<死亡率越來越大預(yù)測種群密度變化趨勢的重要依據(jù)5.性別比例①定義：種群中雄性個體和雌性個體所占的比例。②意義：不合理的性別比例會降低交配機會從而降低出生率，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)種群特征的實際應(yīng)用(1)城市人口的劇增——

造成的。(2)中國人口的增長——

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：改變營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，減少病蟲害，同時可防止土壤營養(yǎng)枯竭。二.種群的數(shù)量變化1.種群數(shù)量的變化增長下降波動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)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)?/p>

對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)，即建立數(shù)學(xué)模型→通過進(jìn)一步實驗或觀察等，對模型進(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)形式觀察研究對象，提出問題數(shù)學(xué)形式檢驗或修正數(shù)學(xué)方程式曲線圖3.種群數(shù)量的增長------指數(shù)增長(“J”形增長)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，第二年是第一年的λ倍。Nt=N0

λt

(N0為起始數(shù)量，t為時間，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))種群的增長率是一定的；種群數(shù)量沒有上限；②模型特點：

Nt=N0λt，λ代表增長倍數(shù)

增長率=λ-1λ>1時，種群數(shù)量增加λ=1時，種群數(shù)量不變λ<1時，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”形增長的？②在一個培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會一直按照Nt=N0λt這個公式增長嗎？為什么？如何驗證呢？3.種群數(shù)量的增長------“S”形增長模型①產(chǎn)生條件：環(huán)境有限（現(xiàn)實狀態(tài)）②增長特點：

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，種內(nèi)競爭就會加劇，這就會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，種群的增長就會停止，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值的易誤點解讀(1)K值不是一成不變的：K值會隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化，當(dāng)環(huán)境遭到破壞時，K值會下降；當(dāng)環(huán)境條件狀況改善時，K值會上升。(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：會在K值附近上下波動。當(dāng)種群數(shù)量偏離K值的時候，會通過負(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)到的最大值會超過K值，但這個值存在的時間很短，因為環(huán)境已遭到破壞。③實際應(yīng)用

典例3.(2021·廣東，6)如圖所示為某S形增長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，其對應(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、乙兩種藻的競爭關(guān)系，在相同條件下對二者進(jìn)行混合培養(yǎng)和單獨培養(yǎng)，結(jié)果如圖所示。下列說法錯誤的是（）A.單獨培養(yǎng)條件下，甲藻數(shù)量約為1.0×106個

時種群增長最快B.混合培養(yǎng)時，種間競爭是導(dǎo)致甲藻種群數(shù)量

在10～12天增長緩慢的主要原因C.單獨培養(yǎng)時乙藻種群數(shù)量呈“S”型增長D.混合培養(yǎng)對乙藻的影響較大B三.探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化1.實驗原理(1)酵母菌生長周期短，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，迅速形成一個封閉容器內(nèi)的酵母菌種群，通過細(xì)胞計數(shù)可以測定封閉容器內(nèi)的酵母菌種群隨時間而發(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）能量血球計數(shù)板計數(shù)板正面計數(shù)板側(cè)面計數(shù)室(3)血球計數(shù)板：血球計數(shù)板在顯微鏡下直接計數(shù)是一種常用的細(xì)胞計數(shù)法（抽樣檢測法），一般用于單細(xì)胞微生物數(shù)量的測定，由于血球計數(shù)板上的計數(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)目來計算單位體積的細(xì)胞的總數(shù)目。1.實驗原理血球計數(shù)板1.實驗原理大方格中方格小方格1ml培養(yǎng)液中細(xì)胞個數(shù)=中方格中的細(xì)胞總數(shù)中方格中小方格個數(shù)×400×104×稀釋倍數(shù)大方格長、寬均為1mm,高0.1mm，每個大方格的體積為0.1mm3(10-4ml)2.實驗步驟將含有酵母菌的培養(yǎng)液滴在蓋有載玻片的血細(xì)胞計數(shù)板上，在在顯微鏡下觀察和計數(shù)，測定1mL培養(yǎng)液中的酵母菌個數(shù)。酵母菌培養(yǎng)液體培養(yǎng)基，無菌條件連續(xù)測定7天取樣取樣時，要振蕩培養(yǎng)基，目的是使酵母菌均勻分布于培養(yǎng)基中觀察并計數(shù)將所得數(shù)值用曲線表示出來，得出酵母菌種群個體數(shù)量變化規(guī)律匯圖分析典例5.(2019·全國Ⅰ，6)某實驗小組用細(xì)菌甲（異養(yǎng)生物）作為材料來探究不同條件下種群增長的特點，設(shè)計了三個實驗組，每組接種相同數(shù)量的細(xì)菌甲后進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中定時更新培養(yǎng)基，三組的更新時間間隔分別為3h、10h、23h，得到a、b、c三條種群增長曲線，如圖所示。下列敘述錯誤的是（）A.細(xì)菌甲能夠?qū)⑴囵B(yǎng)基中的有機物分解成無機物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)基中的營養(yǎng)和空間條件都是充裕的D.培養(yǎng)基更新時間間隔為23h時，種群增長不會出現(xiàn)J型增長階段D典例6.(2019·全國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)并定時取樣進(jìn)行計數(shù)。計數(shù)后發(fā)現(xiàn)，試管中該種菌的總數(shù)達(dá)到a時，種群數(shù)量不再增加。由此可知，該種群增長曲線為_______型，且種群數(shù)量為時_____________，種群增長最快。（2）若將該種菌接種在5mL培養(yǎng)基M中，培養(yǎng)條件同上，則與上述實驗結(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