2024屆高考生物一輪復習：種群及其動態(tài)

第九單元生物與環(huán)境第1講種群及其動態(tài)

考點一種群的數(shù)量特征

種群:指在一定空間范圍內(nèi)，同種生物所有個體形成的集合。

種群是組成生物群落的單位、物種的存在單位、繁殖單位、進化單位、基因庫最小單位。

物種：自然情況下能相互交配并產(chǎn)生可育后代的一群生物。

種群的特征與個體的特征并不完全相同

個體的特征:年齡、性別、出生、死亡等

種群的特征：數(shù)量特征'空間特征、時間特征、遺傳特征。【種群特征是種群有的,但個

體沒有的特征】

數(shù)量特征：個體的多少，變化趨勢等

空間特征:組成種群的個體在其生活空間中的位置狀態(tài)或空間布局叫做種群的空間特

征或分布型。一般可概括為三種基本類型:隨機分布、均勻分布和集群分布。

遺傳特征：種群是進化'遺傳'繁殖的單位；種群有一定的基因庫，以區(qū)別其他物種。

種群研究的中心問題是種群的數(shù)量特征及其變化規(guī)

1?盒〕:Wffij1意義」

律VVV

種群在單位面積

種群最基本

或單位體積中的一種群密度

1.種群的數(shù)量特征：種群密度、出生率和死亡率、的數(shù)量特征

個體數(shù)

遷入率和遷出率、年齡結(jié)構(gòu)、性別比例

單位時間內(nèi)新產(chǎn)

直接決定種

生的或死亡的個出生率、

(-)種群密度一群大小和種

體數(shù)目占該種群一死亡率

個體總數(shù)的比值群密度

概念：種群在單位面積【陸地生物】或單位體積【水

生生物】中的個體數(shù)?！咀⒁夥N群密度的單位】

特點：是種群最基本的數(shù)量特征。不同物種的種群密度不同，同一物種的種群密度在不同環(huán)

境條件下也有差異。(遷徙、回游、災害等)

思考：是不是種群數(shù)量多，種群密度就大？

不是，種群密度與種群數(shù)量呈止相關(guān)。但種群數(shù)遷入軋：濫瞽A

該種群個體總數(shù)遷出率一黠儼種

量W種群密度。因為種群密度強調(diào)的是單位面積或單位的比值

體積中的個體數(shù)，即種群數(shù)量多，種群密度不一定大。種群中各年齡期的/而&器中

個體數(shù)目的比例

意義：種群密度反映種群在一定時期的數(shù)量，在瀕危動趨勢

物保護、農(nóng)田雜草狀況調(diào)查、農(nóng)林害蟲的監(jiān)測和預報、鬻震黑*.金S盤

叔曰啊比1夕J密度

漁業(yè)上捕撈強度的確定等，都需要對種群密度進行調(diào)查

研究。

種群密度的調(diào)查方法

.「逐個計數(shù)法上分布范圍較小、

個體較大的種群

種

群

一有趨光性的昆蟲

密N黑光燈誘捕活I(lǐng)

度植物或昆蟲卵及一些

的活動范圍較小的動物

調(diào)T.估算去上（如蠅蟲、跳蛹）

查

方

法4^^鬻遭噩

H其他方法|”拍法.紅外觸發(fā)相機.分析糞便、標記聲音等|

調(diào)查種群數(shù)量的其他方法（課本P6）：紅外觸發(fā)相機【隱蔽、復雜環(huán)境中的猛禽和猛獸】、微

衛(wèi)星DNA分子標記【不同動物糞便有不同特征】、動物的聲音等

抽樣檢測法：肉眼看不見的細菌、酵母菌等微生物（或血細胞）

取樣器取樣法：活動能力強（不適合樣方法）、身體微?。ú贿m合標志重捕法）的

土壤小動物

逐個計數(shù)法

如調(diào)查某山坡上的琪桐（湖北神農(nóng)架的國家一級保護植物，因其花形酷似展翅飛

翔的白鴿而被西方植物學家命名為“中國鴿子樹”）密度

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。

黑光燈誘捕法

原理:黑光燈是一種發(fā)射人眼看不見的、波長在365nm左右的紫外線的電光源。

黑光燈具有很強的誘蟲作用，是殺蟲用燈的理想光源。

估算相對密度：在該區(qū)域均勻放置適宜數(shù)量的黑光燈，每日統(tǒng)計捕捉到的該昆蟲

的數(shù)量即可，這樣得到的并不是該種群的具體數(shù)量，而是多度等級。這種統(tǒng)計的意義主要在

于與往年的情況進行對比，預測害蟲的成災程度。例如今年每個黑光燈每晚捕獲30只某害

蟲，查閱往年的數(shù)據(jù)得知每個黑光燈每晚捕獲20只該種害蟲就會爆發(fā)嚴重的蟲災，那么今

年的蟲災就已經(jīng)達到非常嚴重的程度了。

樣方法

①概念：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為該種群的種群密度估算值:

②適用對象：植物、活動范圍小和活動能力弱的動物或蟲卵。如：昆蟲卵、樹葉上的象蟲、

五點取樣法等五取樣法

試卷第2頁，總18頁■■■■■

常適用于方形地塊常適用于狹長地塊

蚯蚓、跳螭等?！緲臃椒ǖ恼{(diào)查對象要選熟悉的又容易計數(shù)的植物。如一般不選叢生或蔓生的

單子葉草本植物，而選擇個體數(shù)目容易辨別的雙子葉草本植物?！?/p>

探究?實踐：調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度

③取樣方法：

五點取樣法和等距取樣法（以長度為軸取樣）

④取樣關(guān)鍵:隨機取樣。（且選取平坦、開闊。被調(diào)查種群分布比較均勻的地段。）

【為了確保所選擇的樣方具有代表性，不能摻入主觀因素。使

通過樣方統(tǒng)計的結(jié)果（估算值）能更接近真實的情況】

⑤計數(shù)方法：樣方內(nèi)部+相鄰兩邊和頂點【若有正好處在邊界線上

的個體，應遵循“計上不計下，計左不計右”的原則】。同種生物

個體無論大小都要計數(shù)，如圖：

注：圖甲為方形樣方，圖乙為圓形樣方，實心圈表示要統(tǒng)計或測量的個體，虛線表示圓形樣

方的直徑

⑥樣方的大小適中：視調(diào)查對象的大小及分布情況而定。通常喬木100m\灌木16nl2、草本

1m2；如果該種群個體數(shù)較少，樣方面積可適當擴大；所取的樣方越大，調(diào)查的數(shù)據(jù)越接近真

實。

⑦樣方的數(shù)量不宜太少：

樣方的多少與被調(diào)查地段的總面積呈正相關(guān)；

樣方的數(shù)量依總面積而定。一般選取5-10個即能保證統(tǒng)計結(jié)果的準確性。

【樣方的數(shù)量太少，其統(tǒng)計結(jié)果的誤差可能就較大；一般而言，樣方越多，其統(tǒng)計結(jié)果

越接近真實情況。但是，樣方數(shù)量太多，整體取樣花費的時間、精

力就越多。從統(tǒng)計學上看，一定數(shù)量的樣方即亙以保證統(tǒng)計結(jié)果的明和群密版"^^

m

真實性?！?/p>

⑧步驟：確定調(diào)查對象-選取樣方-計數(shù)-求樣方平均值，計算種群密度

⑨計算：設(shè)各樣方的種群密度分別為ni、m、n3……nm,

注意：要舍棄特別懸殊的數(shù)據(jù)，取多組鄰近數(shù)據(jù)的平均值。

標記重捕法

①概念：在被調(diào)查種群的活動范圍內(nèi)，捕獲一部分個體，做上標記后再確定調(diào)查對象

I

放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一段時間后進行重捕，根據(jù)重捕到的動物中標記初次捕獲并標記（數(shù)量為川

個體數(shù)占總個體數(shù)的比例，來估算種群密度；重捕、計數(shù)歲空號

I標記數(shù)No

計算種群數(shù)量

\No

②適用對象：活動范圍大、活動能力強的動物。

③過程：捕獲部分個體f做上標記一放回環(huán)境一重捕一計算f估計種群密度

計算公式：M種群數(shù)量）=/舞鬻矗義欣初次捕獲標記數(shù)）。

④誤差分析

設(shè)種群數(shù)量為4只，第一次捕獲“只并標記，第二次捕獲了4只，其中有4只被標記,

根據(jù)公式^N=NM瓜。由此分析可知:

a.若由于某種原因，如標記物易脫落、被標

記個體的被重捕機會降低、標記物導致被標記個第一次捕獲M只并標記第二次捕獲了n只

，調(diào)查期間，若調(diào)查區(qū)域

體易于被捕食、在被標記個體稀少處捕獲等，均以開：內(nèi)有較多個體出生、死

種群數(shù)量：4=喊^"?；亡、遷入或遷出，則會導

造成可偏小，兒偏大。王工^:致估算出現(xiàn)較大誤差

第二次捕獲中被標記的m偏小j：京二次蒲黃年雙標記的m

b.若由于某種原因，如被標記個體放回后還會導致估算值偏大：，偏大會導致估算值偏?。?/p>

①標記物脫落；：;①被標記個體放回后還未

未充分融入該種群中就再次捕獲且在被標記個體②被標記個體再次被捕的機會!：充分融入該種群中就再次

降低；

!；被捕獲；

密集處捕獲等，造成N偏大，及偏小。③標記物導致被標記個體易于?②在被標記個體密集處捕

被天敵發(fā)現(xiàn)；!?j-t-

④在被標記個體稀少處捕獲：獲

c.若在調(diào)查期間，調(diào)查區(qū)域有較多個體出生

和死亡或遷入和遷出，也會造成估算中出現(xiàn)較大誤差。

⑤注意問題

1.標記物和標志方法對動物的壽命和行為不會產(chǎn)生傷害；

2.標記物要合適，不能過于醒目，不能影響被標志動物正常的生活；

3.標志符號必須能夠維持一定的時間，在調(diào)查期內(nèi)不能脫落；

4.重捕前時間必須足夠長，是標記個體與未標記個體分布均勻（越均勻越接近真實數(shù)值）

5.未標志和被標志個體有同樣的被捕機會，在調(diào)查期間種群數(shù)量要穩(wěn)定，沒有大量遷入

和遷出、出生和死亡的現(xiàn)象。

6.捕獲的樣本不能太少，否則會出現(xiàn)偶然性，形成較大的誤差。

7.為了保證實驗結(jié)果的準確，可以多次實驗，取平均值

種群密度反映了種群在一定時期的數(shù)量，但是僅靠這一特征還不能反映種群數(shù)量的變化

趨勢。要想知道種群數(shù)量的消長，還需要研究種群的出生率和死亡率等其他的數(shù)量特征。

（二）出生率、死亡率：

概念：單位時間內(nèi)新產(chǎn)生的或死亡的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)【指

原來的數(shù)量，而不是變動后的數(shù)量】的比值1655萬xioo%」.夕

13.7億，…—

［例1］截至2015年年末，我國大陸總?cè)藬?shù)約為13.7億，2015年出—

-97-5萬^；xl00%=7%o

試卷第4頁，總18頁

生1655萬人，我國大陸人口在這一年的出生率約為12%。。

[例2]2015年年末，我國大陸總?cè)藬?shù)約為13.7億，我國大陸死亡人口為975萬，死

亡率約為7%。。

意義：出生率和死亡率是決定種群大小和種群密度的重要因素。直接影響種群大小和種

群密度。

自然增長率=出生率-死亡率

類型：出生率>死亡率種群密度加大

出生率=死亡率種群密度相對穩(wěn)定

出生率<死亡率種群密度變小

聯(lián)系社會：中國人口的增長，出生率>死亡率，不能只歸因于出生率高

（三）遷入率、遷出率

概念：單位時間內(nèi)遷入或遷出的個體,占該種群個體總數(shù)【遷入或遷出前種群的數(shù)量】

的比值

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。

（不是本質(zhì)，因為對于一個種群來說遷出對另一個種群意味著遷入，如果研究一座城市

人口變化，遷入率和遷出率是不可忽視的重要因素）

L遷入率大于遷出率是城市人口劇增的重要原因】

類型：遷入率>遷出率種群密度加大

遷入率=遷出率種群密度相對穩(wěn)定

遷入率〈遷出率種群密度變小

（四）年齡結(jié)構(gòu)

概念：一個種群中各年酸期的個體數(shù)目的比例。

幼年（尚無生殖能力）、成年（有生殖能力）、老年（喪失生殖能力）

注意：此處成年。青年或中年

類型增長型穩(wěn)定型衰退型

模型圖

各年齡期個體數(shù)比

幼年〉老年老年》幼年

例相當

0年齡0年齡°年齡

口表示幼年個體■表示成年個體口表示老年個體

（增長型:出生率>死亡率一增加）

年齡結(jié)構(gòu)］穩(wěn)定型:出生率?死亡率一不變卜中群密度

（衰退型:出生率<死亡率一減小）

意義：年齡結(jié)構(gòu)通過（間接）影響出生率和死亡率間接影響種群密度?？梢灶A測種群密度的

變化趨勢

聯(lián)系社會：“三孩政策”一一緩解人口老齡化問題

思考：年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量一定能保持穩(wěn)定嗎？

不一定。因為出生率和死亡率不完全決定于年齡組成，還會受到食物、天敵、氣候等多

種因素的影響。此外，種群數(shù)量還受遷入率和遷出率的影響。年齡組成為衰退型的種群，種

群數(shù)量一般來說會越來越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敵、遷入率提高等原因而

使種群數(shù)量增長的情況。

（五）性別比例

概念：又稱性比，指種群中雌雄個體數(shù)目的比例

注意：①“雌雄個體”均指可育個體，不包括不具生殖能力個體，如蜜蜂中工蜂

②性別比例不是1：1的種群不一定是衰退型種群，如蜜蜂、螞蟻種群

③增長型種群性別比例若雌多于雄則增長快，若雌等于雄則相對穩(wěn)定，若雌少于雄則

增長慢

④不是所有種群都有性別比例，如雌雄同株植物

類型：①雌雄相當型：多見于高等動物，如猩猩等

②雌多雄少型：多見于人工控制的種群，如豬、雞、奶牛等

③雌少雄多型：營社會性生活的動物如白蟻、蜜蜂等

意義：性別比例直接影響出生率,間接影響種群密度。

聯(lián)系社會：法律禁止“非醫(yī)學需要的胎兒性別鑒定”等一一控制我國人口性別比例

應用：控制蟲害，利用人工合成的性引誘劑（信息素，屬于化學信息）誘殺某種害蟲的雄性

個體（生物防治），破壞害蟲種群正常的性別比例來降低出生率,就會使很多雌性個體不能完

試卷第6頁，總18頁

成交配，從而使該害蟲的種群密度明顯降低，達到控制害蟲數(shù)量的目的。

*注意：正常的性別比例是指該種群正常狀態(tài)下經(jīng)過長期0老年個體數(shù)

□成年個體數(shù)

口幼年個體數(shù)

自然選擇形成的的性別比例，并不一定是雌雄相當型。增長型穩(wěn)定型衰退型

小結(jié)：I年齡結(jié)構(gòu)I性別比例

預化影量

響

測趨變

紇

月

①種群密度是最基本的特征。變.勢修

期

雌

及1死亡率卜

②出生率死亡率以及遷入率遷出率是決定種群大小決定種群動態(tài)的變量

和種群密度的直接因素。在具體環(huán)境中的種群要根據(jù)實際情況分析。

③年齡結(jié)構(gòu)和性別比例間接影響種群密度和種群數(shù)量。年齡結(jié)構(gòu)既能影響出生率，又能

影響死亡率,而性別比例只能影響出生率。

④年齡結(jié)構(gòu)還可預測種群密度未來變化趨勢的重要依據(jù)。但這種趨勢不一定能實現(xiàn)，還

要看影響種群密度變化的其他因素，如氣候、食物、天敵I種群單特征I

________I_______

??

等環(huán)境因素的變化。種群的最基本-I,①1種群的

數(shù)量特征1取決于空間特征

r@nr?-i

r@ir?n

①?⑤分別代表種群密度、出生率、死亡率、年齡結(jié)構(gòu)和性別比例。

考點二種群數(shù)量的變化及影響因素

生物建構(gòu)模型的方法：物理模型、數(shù)學模型、概念模型

i.種群數(shù)量變化的研究

⑴研究方法：建立數(shù)學模型。

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

表現(xiàn)形式：數(shù)學方程式【精確，但不夠直觀】、曲線圖【直觀地反映變化趨勢，但不夠

精確】

意義：是聯(lián)系實際問題與數(shù)學規(guī)律的橋梁，具有解釋、判斷和預測等重要功能。

(2)一般步驟：觀察研究對象，提出問題一提出合理的假設(shè)一根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當?shù)臄?shù)

學形式對事物的性質(zhì)進行表達一通過進一步實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正。

2.種群數(shù)量增長的“J”形曲線和“S”形曲線

問題探討：我們的手上難免沾染細菌。細菌的繁殖速率很快，因而我們要常洗手。假設(shè)

在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細菌'每20min就通過分裂繁殖一代。

第n代細茵數(shù)量的計算公式是什么?

設(shè)細菌初始數(shù)量為N。，第一次分裂產(chǎn)生的細菌為第一代，數(shù)量為N°X2,第n代的數(shù)量

n

為Nn=N0X2o

形曲線

①前提條件：【理想狀態(tài)】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（即無環(huán)境阻力）

②數(shù)學模型：Nt=N^

【No為該種群的起始數(shù)量，，為時間，W為/年后該種群的數(shù)量，4表示該種群數(shù)量是一年前

種群數(shù)量的倍數(shù)】

入＞1且恒定不變，種群呈"J”形增長。

注意:種群數(shù)量變化符合數(shù)學公式"MX4"種群增長曲線不一定是“J”

形。J形增長的X為定值；若X不為定值，則說明種群數(shù)量變化非J形增長；。

入=1,種群數(shù)量不變（相對穩(wěn)定）

0＜入＜1,種群數(shù)量下降

入=0,種群無繁殖，下一代滅亡

③辨析“兒”、“增長率”、“增長速率”

“『'值內(nèi)涵：種群“J”形增長的數(shù)學模型：N尸收,丸代表種群數(shù)量是前

一年種群數(shù)量的倍數(shù)，不是增長率。兒代表某時段結(jié)束時種群數(shù)量為初始

數(shù)量的倍數(shù)，不是增長率。

增長率=（現(xiàn)有個體數(shù)-原有個體數(shù)）/種群原有個體數(shù)X100%0時間

t+1ty￡

"J”形曲線增長率=(&A-^A)/N0AX100%=(A-l)X100%."J”形曲線增長率也為定

值

例如：“一個種群有1000個個體，一年后增加到1100”，則該種群的增長率為:10%

增長速率=（現(xiàn)有個體數(shù)-原有個體數(shù)）/增長時間

"J”形曲線增長速率也為“J”形

例如：“一個種群有1000個個體，一年后增加到1100”，則該種群的增長速率為:100個/年

增長率不能等同于增長速率，種群增長速率就是曲線上通過每一點的切線（即斜率）

④曲線分析

a段“人”＞1且恒定種群數(shù)量呈“J”型增長;

b段一一“4”盡管下降，但仍大于1,此段種群出生率大于

當年種群數(shù)量

死亡率，種群數(shù)量一直增長;前一年種群數(shù)量

0510152025303540時間(年)

試卷第8頁，總18頁

C段一一“兒”=1,種群數(shù)量維持相對穩(wěn)定；

d段一一“兒”<1,種群數(shù)量逐年下降；

e段一一盡管“九”呈上升趨勢，但仍未達到1,故種群數(shù)量逐年下降。

⑤曲線特點：種群數(shù)量以一定的倍數(shù)連續(xù)增長，沒有K值。該曲線的起點不是原點；

⑥存在情況：實驗室條件下、遷移入新環(huán)境中最初的一段時間（如物種入侵）接近“J”形增

長

思考：生物遷入新環(huán)境一定會出現(xiàn)“J”形增長嗎？不一定

理想化的情況在自然界中并不存在。那么，到底有哪些因素會影響到種群數(shù)量的變化呢：

在大自然中，食物和空間是有限的，還存在種內(nèi)斗爭、種間競爭等環(huán)境阻力

高斯對大草履蟲種群研究的實驗

Q）“S”形曲線

①前提條件：資源和空間有限、天敵的制約等【存在環(huán)境阻力】

自然條件（現(xiàn)實狀態(tài)）:

當出生率=死亡率'

叱達到K值,

②大草履蟲種群的增長曲線分析：

0C段（不包括0：出生率大于死亡率

B點：出生率大王死亡率，此時種群增長速率最大；

C點：出生率等于死亡率,此時種群的增長速率為雯，種群數(shù)量趨

于穩(wěn)定,種群數(shù)量達到環(huán)境容納量（即不值）,即K值后，將停止增長《受里數(shù)-量……正

并在K值左右保持相對穩(wěn)定【通過負反饋調(diào)節(jié)】。/

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。。/11,，-

③“S”形曲線分析

ab段：種群基數(shù)小，需要適應新環(huán)境，增長較緩慢；

be段：資源和空間豐富，出生率升高，種群數(shù)量增長迅速；

cd段：資源和空間有限，種群密度增大，種內(nèi)競爭加劇，出生率降低，死亡率升高，種

群增長減緩；

de段：出生率約等于死亡率，種群增長速率幾乎為0,種群數(shù)量達到K值，且維持相對

穩(wěn)定。

注意：a.同一種群的K值不是固定不變的，會受到環(huán)境的影響。如冬季植食性動物的食

物減少其K值變小。增大環(huán)境阻力，K值降低，減小環(huán)境阻力，K值增大。實際上，K值少

種群數(shù)量的最大值，種群數(shù)量有可能超過環(huán)境容納量。

b.種內(nèi)競爭對種群數(shù)量起調(diào)節(jié)作用，可改變種群數(shù)量，但不改變種

群的環(huán)境容納量。K值與首次接種量的多少無關(guān)

c.種群數(shù)量為K/2時，種群有最大持續(xù)產(chǎn)量，種群增長速率最大。

d."S”形曲線表示的種群增長通常又被稱為“邏輯斯蒂”增長曲

線，因曲線符合“邏輯斯蒂方程”而得名。

e."S”形曲線的增長率和增長速率見右圖

④辨析不同曲線模型中的“K值”與“瓦/2”

圖中A、B、C、D時間所對應的種群數(shù)量為K,A'、C'、D'時間所對應的種群數(shù)量

為K/2。

⑤明確關(guān)于K值的三個易誤點

1)K值是可變的。K值會隨著環(huán)境的改變而發(fā)

生變化，當環(huán)境遭到破壞時，K值會下降，達到一

個新的K值，當環(huán)境條件改善時，K值會上升。如

圖甲所示。

2)一般情況下，達到K值后種群數(shù)量是可變的,會在K值附近波動。

試卷第10頁，總18頁

3）圖乙模型中：獵物種群數(shù)量超過電，則引起捕食者種群數(shù)量增加；捕食者種群數(shù)量超

過尸2,則引起獵物種群數(shù)量減少，兩者相互作用，使獵物和捕食者的數(shù)量分別在N2和尸2水

平上保持動態(tài)平衡。從而判斷獵物和捕食者的K值分別為M和尸2。

⑥種群“S”形增長曲線的K值與K/2值在實踐中的應用

B點的控制害蟲數(shù)量應盡早進行，將種群數(shù)量控制于加速期

應用（B點之前），嚴防種群增長進入加速期

C點對有害生物：嚴防種群數(shù)量達到該點，若鼠的數(shù)量達

（#2）到勿2時，鼠害將難以控制

的應對有益資源：黃金利用點，當資源利用后維持于該點

用時將具最強更新能力，符合可持續(xù)發(fā)展原則

E點（4對有害生物：限制生存條件，降低環(huán)境容納量，如封

值）存糧食、硬化地面以限制鼠的種群數(shù)量

的應對有益生物：改善生存條件，如建立自然保護區(qū),提

用高環(huán)境容納量是保護大熊貓根本措施的

小結(jié)：種群的“J”形增長和“S”形增長

種群數(shù)量

E

“S”形增長曲線

t種群數(shù)量

I

U時間o時間A

理想狀態(tài):食物和空間Ju現(xiàn)實狀態(tài)：資源和空間

條件充裕氣候適宜、沒■前提.破、不斷變化的自然0時間

有敵率就有其他競爭保田將、存在種內(nèi)競爭和

物種、無遷入遷出.種間競爭

I種群數(shù)量達到跖時，增

種群數(shù)量以一定倍數(shù)嗨.長速率最大；麗數(shù)量

連續(xù)增長特點I達到K值后,將保持相對

穩(wěn)定一

通過生存

種群數(shù)量環(huán)境斗爭被面汰

產(chǎn)阻力的個體數(shù)量

種群數(shù)量的

波動與下降

Nt=NoA：公式陰影部分

食物空間K資源空間有限

條件充裕一

“J”型

篝I種內(nèi)、種間斗爭激烈

氣候適宜-

篝［，長曲線/…

沒有敵害-?降低:有害動物的防治

增長曲線「/值理

新物種遷入

L:提高：瀕危動物的

的開始階段1L環(huán)境容

時期納量拯救和恢友

實驗條件下?種群增長最快

?畫）?有K值

41.應用:野生生物的保護和利用;

種碑撤步的發(fā)牝如:捕撈時，林等k

①“J"形和“S”形曲線之間的陰影部分表示由于環(huán)境阻力的存在，在生存斗爭中被淘

汰的個體數(shù)目。

②“J”形和“S”形曲線起點一定不能從“0”開始

③“J”形和“S”形曲線的初始階段不能等同。由于“S”形曲線的初始階段環(huán)境阻力很

小，可將其視為類似無環(huán)境阻力的理想環(huán)境，同時將“S”形曲線的初始視為類似于“J”形

增長

3.種群數(shù)量的波動和下降

①大多數(shù)生物的種群數(shù)量總是在波動中。處于波動中的種群，在某些特定條件下可能出現(xiàn)種

群爆發(fā)。

種群數(shù)量的波動類型；

周期性波動：兩個波峰之間相隔的時間相等的波動。少數(shù)物種的種群數(shù)量波動表現(xiàn)出周

期性

非周期性波動（不規(guī)則的波動）：兩個波峰之間相隔的時間不相等的波動。大多數(shù)物種的

種群數(shù)量因氣候等發(fā)生非周期性波動

②當種群長久處于不利條件下，種群數(shù)量會出現(xiàn)持續(xù)性的或急劇的上隆。

③種群的延續(xù)需要有一定的個體數(shù)量為基礎(chǔ)。當一個種群數(shù)量過少，種群可能會由于近親繁

殖等原因而衰退、消亡。對于那些已經(jīng)低于種群延續(xù)所需的最小種群數(shù)量的物種，需要采取

有效保護措施進行保護。

4.影響種群數(shù)量變化的因素

（1）影響因素而正函［-陽光:影響植物的光合作用

1摩--遢度：影響種子萌發(fā)和動物生長發(fā)育

一

影登1L水：干旱會導致動植物死亡和蝗災

就像“離離原上草”一樣，自然界的種群總是有盛有衰,響

因

一非生物因素的影響是包圭的

素

「種內(nèi)

一*種內(nèi)競爭一

數(shù)量處于不斷變動中。生物春出生率

「種間競爭影響r

因素種間和

一捕食死亡率

凡是影響種群重要特征的因素，都會影響種群的數(shù)關(guān)系1-寄生-----

量變化。

（2）非生物因素

1）陽光

郁閉度：（也稱林冠層蓋度），林冠層遮蔽地面的程度

舉例：森林中林下植物的種群密度主要取決于林冠層的郁閉度，即主要取決于林下植物受到

光照強度

影響方式：①光照強度會影響植物的光合作用強度」光是植物進行光合作用的能量來源。②

光照強度直接影響植物體的正常生長發(fā)育。

2）溫度

舉例：在溫帶和寒溫帶地區(qū)，許多植物種子在春季萌發(fā);蚊類等昆蟲在寒冷季節(jié)到來時一般

會全部死亡

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影響方式：種子萌發(fā)主要是受氣溫升高的影響:蚊類等昆蟲死亡主要是受氣溫降低的影響。

溫度會影響酶的活性

3）水分

舉例：干旱缺水會使許多動植物種群的死亡率升高；氣候干旱可使東亞飛蝗種群爆發(fā)式增長。

【蝗蟲將卵產(chǎn)在土壤中，含水量在10%?20%時最適合它們產(chǎn)卵和孵化。

干旱時，蝗蟲的天敵，如青蛙、蟾、鳥類等數(shù)量減少，就更容易爆發(fā)蝗災】

缺水既可以使生物種群數(shù)量減少，也可以使其增加。

影響方式：細胞內(nèi)許多生物化學反應都需要水的參與；土壤濕度會影響蝗蟲產(chǎn)卵和孵化，同

時會使青蛙等天敵死亡率上升

小結(jié)：非生物因素對種群數(shù)量變化的影響往往是綜合性的【存在主次之分工

同一非生物因素對不同動植物種群的影響是不同的。

例如，春夏時節(jié)動植物種群普遍迅速增長，除氣溫升高外，日照延長、降水增多也是重

要因素。

對于動物來說，食物日益充足也是導致種群增長的重要因素，這就涉及生物因素了:

（3）生物因素

1）種群內(nèi)部的生物因素

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）種群外部的生物因素

①種間競爭

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。

②捕食關(guān)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。

③寄生：

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。

（4）制約因素

①密度制約因素

A.概念：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密度是相關(guān)

的。

B.舉例：同樣是缺少食物，種群密度越高，該種群受食物短缺的影響就越大。

②非密度制約因素

A.概念：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種群

密度無關(guān)。

B.舉例：在遭遇寒流時，有些昆蟲種群不論其種群密度高低，所有個體都會死亡。

提醒：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(guān)的,稱為密度制

約因素。而氣溫和干旱等氣候因素以及地震、

一合理利用和保護海

種

火災等自然災害,對種群的作用強度與該種群____________________1啊據(jù)危物種

群

I調(diào)查統(tǒng)計I—此

數(shù)

理

年齡結(jié)構(gòu)！■#一量取指導漁業(yè)捕撈

的密度無關(guān)，稱為非密度制約因素?！狪測I

措

的

施

生物因素出生率變

II~~決

死亡率化

5.種群研究的應用定

遷入率I防治有害生物一I

I非生物因素I—遷出率

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）對野生生物資源和瀕危物種的保護

建立自然保護區(qū)：降低環(huán)境阻力，提高環(huán)境容納量

（2）對野生生物資源的利用：（合理開發(fā)利用）：產(chǎn)力為瀕危動物提供合理的保護對策

野生生」

1）中等強度的捕撈（捕撈量控制在K/2左右），有物資源［漁業(yè)生產(chǎn)中，中等強度的捕撈

（捕撈量在K/2左右）有利于持

利于持續(xù)獲得較大的魚產(chǎn)量0續(xù)獲得較大的魚產(chǎn)量

注意：中等強度的捕撈，持續(xù)獲得較大捕撈量在K/2左右W最大日捕撈量在K值時

2）漁網(wǎng)網(wǎng)目不應過小，否則會影響來年漁業(yè)產(chǎn)量。

思考：漁網(wǎng)的網(wǎng)目不能過小，否則會影響來年魚產(chǎn)量。這是為什么？請從種群特征的角

度作出解釋。

原因：如果漁網(wǎng)網(wǎng)目過小，許多幼魚也會捕撈上來，影響魚種群的年齡結(jié)構(gòu)，從而影響

魚種群的出生率,造成來年魚產(chǎn)量降低。

3）“休漁期”和“禁漁區(qū)”。

思考：我們應該怎樣來確定合適的捕撈量才能即不危及魚類種群的持續(xù)發(fā)展,又能獲得

較高的魚產(chǎn)量？

在S型曲線中，種群數(shù)量達到K/2時，種群增長速率最大，資源再生能力最強。保證捕

撈或利用后，種群數(shù)量不得低于K/2O這樣既可獲得最大利用量，獲得較大收益，又可有利

于種群的可持續(xù)發(fā)展，保持種群高速增長。

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（3）對有害生物防治：

1）采用化學和物理的方法控制現(xiàn)有有害生物的數(shù)量（小于K/2）,降低其增長速率；

2）減少獲取食物的機會等降低環(huán)境容納量（K值）；

克毒生物的控制

3）有效保護或合理引入天敵【生物防治】施用激素

機械捕殺

二1養(yǎng)殖或釋放

舉例：鼠害發(fā)生時，既適當采用化學和物理天敵

［打掃衛(wèi)生「硬化嗎面將食物儲存

在安全處

的方法控制現(xiàn)存害鼠的種群數(shù)量，又可以通二大壞面后分

過引入天敵、減少食物等方法，降低其環(huán)境

容納量。

思路：

a.增大死亡率。具體措施：機械捕殺【物理防治】、藥物毒殺【化學防治】等。

b.降低出生率。具體措施：施用避孕藥、降低生殖率的激素等。

c.降低環(huán)境容納量。具體措施：養(yǎng)殖家貓捕食家鼠、搞好環(huán)境衛(wèi)生、硬化地面、安全儲

藏食物等。降低有害生物環(huán)境容納量是防治有害生物的根本措施

（4）為引進外來物種提供理性的思考。

必須考慮所引入的外來物種是否會構(gòu)成對原來物種的危害，即是否會構(gòu)成生物入侵。

思維訓練：分析循環(huán)因果關(guān)系彳硝、

結(jié)果2原因2

在生物學上，許多生理或生態(tài)過程的因果關(guān)系是循環(huán)性的，也就是說，一6飛

原因1結(jié)果1

一定的事件作為引起變化的原因，所導致的結(jié)果又會成為新的條件，施加

于原來作為原因的事件，使之產(chǎn)生新的結(jié)果,如此循環(huán)往復。

若結(jié)果2與原因1相反，則屬于負反饋；

若結(jié)果2比原因1程度加強，則屬于正反饋。

思考1：甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)是循環(huán)因果關(guān)系嗎？

下丘腦分泌促甲狀腺激素釋放激素（TRH）,TRH作用于垂體，促使垂體分泌促甲狀腺激素

（TSH）；TSH隨血液循環(huán)到達甲狀腺，促使甲狀腺增加甲狀腺激素的合成和分泌。當血液

中的甲狀腺激素含量增加到一定程度時，又會抑制下丘腦和垂體分泌相關(guān)激素，進而使甲狀

腺激素的分泌減少。在這個過程中，TRH和TSH含量增加是因，甲狀腺激素含量增加是果;

甲狀腺激素含量增加又成為新的“因”，經(jīng)過反饋調(diào)節(jié)產(chǎn)生抑制TRH和TSH分泌的新的“果”,

如此循環(huán)往復，以至無窮，使血液中的甲狀腺激素含量維持在相對穩(wěn)定的水平。

思考2：獵物和捕食者種群數(shù)量變化的相關(guān)性。

癌劑種群數(shù)量上升會加大對雪兔的捕食壓力，導致雪兔死亡率上升而種群數(shù)量下降；雪兔種

群數(shù)量下降時，導致猙涮食物匱乏，猙制種群出生率下降、死亡率上升，種群數(shù)量也下降；

猙狗種群數(shù)量下降會減輕對雪兔的捕食壓力，使雪免種群數(shù)量得以恢復；雪兔種群數(shù)量上升,

癌狗因食物充足，出生率上升、死亡率下降，種群數(shù)量上升。如此循環(huán)，二者的種群數(shù)量是

相互影響的，是循環(huán)因果的關(guān)系。

思考3：人類活動中是否也能找到類似的例子？

血糖調(diào)節(jié)、水鹽平衡調(diào)節(jié)、排尿反射等。

考點三培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化

酵母菌：單細胞真核生物，兼性厭氧，生長周期短，增殖速度快，在實驗室條件下，用

液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，可以觀察酵母菌種群數(shù)量隨時間變化的情況。還可以用酵母菌作為

實驗材料探究酵母菌的呼吸方式

材料用具:酵母菌、無菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液、「培養(yǎng)基種類：液體培養(yǎng)基（培養(yǎng)液）

試管、血細胞計數(shù)板、滴管、顯微鏡等種群增長影響因素：培養(yǎng)液成分、空間、