第1章 種群及其動態(tài)（答案版） 【清單挖空】 高考生物 核心知識必背

第一章種群及其動態(tài)第1節(jié)種群的數(shù)量特征1.種群的概念：在一定的空間范圍內(nèi)，同種生物的所有個體所形成的集合。例：大明湖里所有的魚不是一個種群；大明湖里所有的鯉魚是一個種群（填“是”或“不是”）。2.種群數(shù)量特征包括：種群密度（最基本特征）、出生率、死亡率、遷入率、遷出率、年齡組（包括增長型、穩(wěn)定型、衰退型）、性別比例。3.種群密度：（1）概念：種群密度指種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)。是種群最基本的數(shù)量特征。（2）特點①同一物種的種群密度在不同環(huán)境中會(會/不會)發(fā)生變化，如蝗蟲在夏天和秋天密度不同。②不同物種的種群密度在同樣的環(huán)境條件下不同(相同/不同)，如一片草地上的倉鼠和野驢。4.調(diào)查種群密度的方法在調(diào)查分布范圍較小、個體較大的種群時，可以逐個計數(shù)。但是，在多數(shù)情況下，逐個計數(shù)非常困難，需要采取估算的方法。（1）樣方法①適用范圍：一般適用于植物，也適用于昆蟲卵及活動范圍小、活動能力弱的動物的種群密度的調(diào)查，如植株上蚜蟲的密度、跳蝻的密度等。②步驟：隨機選取若干個樣方→計數(shù)每個樣方內(nèi)的個體數(shù)→求每個樣方的種群密度→求所有樣方種群密度的平均值。③【探究】用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度a.調(diào)查對象：宜選用雙子葉草本植物，因單子葉植物多為叢生或蔓生，難以計數(shù)。b.樣方選?。翰荼局参飿臃揭话阋?m2的正方形為宜。若該種群個體數(shù)較少，樣方面積可適當增大。c.取樣方法：取樣的關鍵是要做到隨機取樣，不能摻入主觀因素，確保選取的樣方具有代表性，使結果(估算值)更接近真實值。常用取樣方法有五點取樣法和等距取樣法。對于分布在方形地段的調(diào)查對象常用五點取樣法,而分布在狹長地段的調(diào)查對象常用等距取樣方法取樣。d.計數(shù)方法：同種生物個體無論大小都要計數(shù)，應統(tǒng)計樣方內(nèi)的個體和相鄰兩邊及其頂角上的個體。邊界線上的遵循“計上不計下，計左不計右”的原則，如圖(實心圈表示統(tǒng)計的個體)。④統(tǒng)計時，若沒有計數(shù)衰老個體，則會使估算值比實際值偏小。（2）標志重捕法①適用范圍：適用于活動范圍大、活動能力強的動物的種群密度的調(diào)查，如哺乳類、鳥類、魚類等。②步驟：捕獲一部分個體→做上標記后放回原來的環(huán)境→一段時間后重捕→根據(jù)重捕到的個體中標記個體數(shù)占總個體數(shù)的比例估計種群密度。③公式：eq\f(初次捕獲標記個體數(shù),種群密度)＝eq\f(重捕中標記個體數(shù),重捕個體數(shù))→種群密度＝eq\f(初次捕獲標記個體數(shù)×重捕個體數(shù),重捕中標記個體數(shù))④若標志脫落，標記個體死亡、遷出、很難再次抓到等，將會使估算值比實際值偏大。（3）燈光誘捕法：對于有趨光性的昆蟲，還可以用燈光誘捕的方法調(diào)查他們的種群密度。（4）微生物種群密度的調(diào)查：抽樣檢測法4.與種群數(shù)量有關的其他因素①出生率、死亡率：a.定義：單位時間內(nèi)新產(chǎn)生或死亡個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比率；思考：某種群年初時的個體數(shù)為100，年末時個體數(shù)為110，其中新生個體數(shù)為20，死亡個體數(shù)為10，則該種群的年出生率為20%，死亡率為10%。b.意義：直接決定種群密度的大小。繁殖能力強的種群出生率高，種群增長快。注：增長率＝出生率－死亡率，差值最大時，種群增長率最大，種群數(shù)量增長最快。②遷入率和遷出率：a.定義：單位時間內(nèi)遷入和遷出的個體占該種群個體總數(shù)的比率；b.意義：針對一座城市人口的變化（種群密度)起直接決定作用。③年齡組成;a.定義：指一個種群中各年齡期個體數(shù)目的比例；b.類型：增長型（A）、穩(wěn)定型(B)、衰退型(C)；c.意義：是種群密度的影響因素，研究年齡組成可預測種群密度(數(shù)量)的變化趨勢。d.由分析可知，年齡組成通過影響種群的出生率和死亡率，從而間接影響種群密度(數(shù)量)。e.變式圖辨析：曲線圖中：A圖表示增長型B圖表示衰退型柱形圖中：A圖表示衰退型B圖表示增長型C圖表示穩(wěn)定型④性別比例：a.定義：指種群中雌雄個體數(shù)目的比例；b.意義：通過影響出生率影響種群密度。c.應用：用人工合成的性引誘劑(信息素)誘殺害蟲的雄性個體，破壞害蟲種群正常的性別比例，使很多雌性個體不能完成交配，使出生率降低，從而使害蟲的種群密度明顯降低。年齡組成性別比例年齡組成性別比例遷入率遷出率出生率死亡率6.用標志重捕法估算種群數(shù)量過程中:若標志物有脫落，估算出的種群數(shù)量較實際值偏大，若動物被被捕捉過一次后，不容易再被捕捉，估算出的種群數(shù)量較實際值偏大。若第一次標記后，在較短時間內(nèi)進行重捕，則會導致測得X值偏小。1.農(nóng)林害蟲的監(jiān)測和預報等需要對種群密度進行調(diào)查研究。(√)2.樣方法估算種群密度是通過計數(shù)所有樣方內(nèi)的個體數(shù)除以面積(或體積)得到的。(x)3.調(diào)查某種昆蟲卵的密度用標記重捕法。(x)4.年齡結構為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量在近期一-定能保持穩(wěn)定。

(x)5.研究種群的變化規(guī)律以及影響種群數(shù)量變化的因素，對瀕危動物種群的拯救和恢復有重要意義。(√)6.種群密度是種群的最基本的數(shù)量特征，出生率與死亡率、遷入與遷出，直接影響種群密度；年齡組成預示著種群未來的發(fā)展趨勢。(√)7.在穩(wěn)定型年齡結構的種群中，種群出生率約等于零。(x)8.使用樣方法調(diào)查密度時，對于落入樣方邊線的樣本，一般來說取上邊，左邊，左上頂點的樣本，而不統(tǒng)計下邊，右邊，和其它三個頂角的樣本。(√)9.用標志重捕法調(diào)查某動物的種群密度時，由于被標記動物經(jīng)過一次捕捉，被再次重捕的概率減小，由此將會導致被調(diào)查的種群的數(shù)量較實際值偏小。(x)10.種群出生率增加，種群密度一定增大。

(x)第2節(jié)種群數(shù)量的變化種群的數(shù)量變化曲線：“J型增長”、“S型增長”、種群數(shù)量的波動和下降。1.構建種群增長模型（1）數(shù)學模型：是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學形式。（2）構建方法①觀察對象，提出問題——細菌每20min分裂一次②提出合理的假設——在條件(資源和空間)充足情況下，增長不受密度影響③用適當?shù)臄?shù)學形式表達——Nn＝2n④檢驗或修正——觀察、統(tǒng)計細菌數(shù)量（3）數(shù)學模型的表達形式①數(shù)學方程式：優(yōu)點是科學、準確，但不能看出種群的數(shù)量變化趨勢。②曲線圖：優(yōu)點是能直觀地反映出種群數(shù)量的變化趨勢，但數(shù)據(jù)不能直接給出。2.種群的“J”形增長（1）模型假設：食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競爭物種等條件下.（理想條件）（2）數(shù)量變化：種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，第二年是第一年的λ倍。（3）建立模型：t年后種群的數(shù)量：Nt=N0λt(條件：λ＞1，且為常數(shù))模型中各參數(shù)意義：N0為該種群的起始數(shù)量，t為時間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。（4）曲線圖（以時間為橫坐標，以種群數(shù)量為縱坐標）（5）畫出“J”型曲線的增長率和增長速率曲線，可知“J”型曲線增長率不變，增長速率逐漸增大。定義：增長率：指種群在單位時間內(nèi)凈增加的個體數(shù)占原個體總數(shù)的比率。增長率＝(現(xiàn)有個體數(shù)－原有個體數(shù))／原有個體數(shù)×100%＝出生率—死亡率增長速率：指種群在單位時間內(nèi)增加的個體數(shù)量。增長速率＝(現(xiàn)有個體數(shù)－原有個體數(shù))／增長時間×100%（6）種群數(shù)量呈“J”型增長的情形①實驗室條件下；②種群遷入到一個新的適宜環(huán)境。（5）λ值的應用分析（注：λ－1表示增長率）①當λ＞1時，出生率＞死亡率，種群數(shù)量增加，種群的年齡組成為增長型。②當λ＝1時，出生率＝死亡率，種群數(shù)量基本不變，種群的年齡組成為穩(wěn)定型。③當0＜λ＜1時，出生率＜死亡率，種群數(shù)量減少，種群的年齡組成為衰退型。2.種群數(shù)量的“S”形增長（高斯）（1）含義：種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的曲線，稱為“S”型曲線。（2）形成條件：自然界的資源和空間是有限的；有敵害。（條件有限）（3）形成原因：當種群密度增大時，種內(nèi)競爭就會加劇，天敵數(shù)量也會增加，這就會使種群的出生率降低，死亡率增高。當死亡率等于出生率時，種群的增長就會停止，有時會穩(wěn)定在一定的水平。（4）環(huán)境容納量：在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量，又稱K值。K值不是固定不變的，K值可以隨環(huán)境條件的變化而變化。（5）建立模型：曲線圖（以時間為橫坐標，以種群數(shù)量為縱坐標）①畫出“S”型曲線的增長率和增長速率曲線，可知“S”型曲線增長率逐漸減小，K值時增長率0；增長速率先增大，后減小，最后為0，K/2值時增長速率最大，K值時增長速率為0，K值時種群出生率等于死亡率，種群數(shù)量最大且保持相對穩(wěn)定。K值時種內(nèi)競爭最劇烈。②圖中t1時對應的種群數(shù)量為K/2，t2時對應的種群數(shù)量為K。（5）適用條件：生存條件有限的自然種群。（6）“S”型曲線在生產(chǎn)中的應用①野生生物資源的保護：應保護生物的生存環(huán)境，使K值增大(增大/降低)，如大熊貓的保護。有害生物的防治：如鼠害防治，應設法使K值降低(增大/降低)，通過引入天敵等措施將種群數(shù)量控制在較低水平。②資源開發(fā)與利用：捕撈、采伐應該在種群數(shù)量達到K/2值以上時進行，而且剩余種群數(shù)量應保持在K/2值左右，因為此時種群增長速率最快，再生能力最強，可保證持續(xù)獲取高產(chǎn)量。③草場放牧，最大載畜量不能超過K值；魚的養(yǎng)殖也不能超過K值，否則，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性破壞，導致K值降低(增大/降低)。（7）用曲線圖表示K/2值、K值的方法（見右圖）①圖中A′、C′、D′時間所對應的種群數(shù)量為K/2值。②圖中A、B、C、D時間所對應的種群數(shù)量為K值。3.種群數(shù)量的波動和下降受氣候、食物、天敵、傳染病等因素的影響，大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動中。當種群長久處在不利的條件下，種群數(shù)量會出現(xiàn)持續(xù)性的或急劇下降。種群的延續(xù)需要以一定的個體數(shù)量為基礎，當一個種群數(shù)量過少，可能會由于近親繁殖等原因而衰退、消亡。4..探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化（1）實驗原理①用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，種群的增長受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。②在理想的環(huán)境條件下，酵母菌種群的增長呈“J”型曲線；在有環(huán)境阻力的條件下，酵母菌種群的增長呈“S”型曲線。③計算酵母菌數(shù)量可用抽樣檢測的方法。（2）血細胞計數(shù)板(如下圖所示)：每個血細胞計數(shù)板有兩個計數(shù)室。血細胞計數(shù)板每個大方格（1個計數(shù)室）的面積為1mm2，深度為0.1mm，容積為0.1mm3。計算公式如下：①在計數(shù)時，先統(tǒng)計(圖B所示)5個中方格中的總菌數(shù)，求得每個中方格的平均值再乘以25，就得出一個大方格中的總菌數(shù)，然后再換算成1mL菌液中的總菌數(shù)。②設5個中方格中總菌數(shù)為A，菌液稀釋倍數(shù)為B，則0.1mm3菌液中的總菌數(shù)為(A/5)×25×B。已知1mL＝1cm3＝1000mm3,1mL菌液的總菌數(shù)＝(A/5)×25×10000×B＝50000A·B。（3）實驗步驟①酵母菌的培養(yǎng)：條件為液體培養(yǎng)基，無菌培養(yǎng)；②振蕩培養(yǎng)基：使酵母菌分布均勻；③抽樣；④觀察計數(shù)：先將蓋玻片放在計數(shù)室上，然后將酵母菌培養(yǎng)液滴在蓋玻片一側，讓培養(yǎng)液自行滲入，再用吸水紙吸去多余的培養(yǎng)液，待細胞全部沉降到計數(shù)室的底部，再用數(shù)碼顯微鏡進行計數(shù)并計算；⑤重復步驟④，連續(xù)觀察7天；⑥繪圖分析。（4）注意事項該實驗無需設計對照實驗，因不同時間取樣已形成對照；該實驗需要做重復實驗，取平均值，目的是盡量減少誤差；若每個小方格內(nèi)酵母菌數(shù)量過多，需要重新稀釋培養(yǎng)基再計數(shù)。計數(shù)原則：類似于樣方法。計數(shù)方法：血細胞計數(shù)板計數(shù)法。第3節(jié)影響種群數(shù)量變化的因素1.非生物因素：如陽光、溫度、水等。其影響主要是綜合性的。森林中林下植物的種群密度主要取決于林冠層的郁閉度（林冠層遮蔽地面的程度），即主要取決于林下植物受到的光照強度；植物種子春季萌發(fā)，這主要受氣溫升高影響；蚊類等昆蟲冬季死亡，這主要受氣溫降低影響；東亞飛蝗因氣候干旱而爆發(fā)式增長。2.生物因素：種群內(nèi)部和種群外部兩方面影響。1.內(nèi)部生物因素：隨著種群的增長，種內(nèi)競爭會加劇，從而使種群的增長受到限制，這說明種群數(shù)量的變化受到種群內(nèi)部生物因素的影響。2.外部生物因素——種群間關系（1）捕食與被捕食的關系：除頂級捕食者外，每種動植物都可能是其他某種生物的捕食對象，每種動物都需要以其他生物為食。如果食物匱乏，動物種群會出現(xiàn)出生率降低、死亡率升高的現(xiàn)象。（2）種間競爭關系：森林中不同植物競爭陽光和養(yǎng)分，草原上非洲獅與獵豹競爭獵物，這也會導致種群數(shù)量的變化。（3）其他生物因素：作為宿主的動物被寄生蟲寄生，細菌或病毒引起傳染病，也會影響種群的出生率和死亡率等特征，進而影響種群的數(shù)量變化。3.密度制約因素和非密度制約因素：一般來說，食物和天敵等生物因素對種群數(shù)量的作用強度與該種群的密度是相關的，這些因素稱為密度制約因素。而氣溫和干旱等氣候因素以及地震、火災等自然災害，對種群的作用強度與該種群的密度無關，因此被稱為非密度制約因素。4.種群研究的應用研究種群的特征和數(shù)量變化的規(guī)律，在野生生物資源的合理利用和保護、有害生物的防治等方面都有重要意義。（1）瀕危物種的保護方面：只有通過調(diào)查獲知種群密度、出生率和死亡