資源簡介

(共61張PPT)
第9單元 生物與環境
第1課時 種群及其動態
課標要求
考情分析
2023新課標（2分） 2023山東卷（2分） 2022山東卷（3分） 2022湖南卷（1分） 2022遼寧卷（2分） 2024山東卷（2分） 該部分內容的命題以選擇題和非選擇題形式呈現，高考題目涉及的知識點主要是種群的數量特征與種群密度的關系、種群數量增長模型及應用、影響種群數量變化的因素，常以具體情境為載體，考查理解能力、綜合分析能力等，對科學思維、科學探究等生物學科核心素養要求較高。 熱點預測與趨勢分析各個知識點都有出題的可能性。重點是：種群數量的增長模型。
√
(1)可用每平方米草坪上雜草的數量來表示種群密度。 (　　)
(2)若某動物的婚配制為一雌一雄,生殖期個體的雌雄比越接近1∶1,則出生率越高。(　　)
(3)年齡結構為增長型的種群數量一定能增加。(　　)
(4)調查種群數量較少的陸生植物種群密度時,應隨機取樣,并適當擴大樣方的面積。(　　)
(5)不同種生物的K值各不相同,但同種生物的K值固定不變。(　　)
(6)“S”形增長的種群在種群數量達K值時會獲得最大經濟效益。(　)
(7)就食性而言,雜食性鳥類的數量波動小于其他食性的鳥類。(　　)
×
×
×
√
√
√
影響種群數量變化的因素
種群的數量特征
種群數量的變化
名師在線·考點預覽
精講精練+考向強化+核心歸納+能力提升
種群的數量特征
1
1.種群密度
（1）概念：種群在 或者 中的個體數。
（2）地位：是種群最基本的數量特征。
（3）表達：種群密度=
種群是在一定的自然區域內，同種生物的全部個體。
！
單位面積
單位體積
2.出生率和死亡率
（1）概念：
單位時間內 的個體數目占該種群個體總數的比值。
（2）影響
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
自然增長率＝出生率－死亡率
3.遷入率和遷出率
單位時間內遷入或遷出的個體占該種群個體總數的比值。
新產生或死亡
4.年齡結構
類型 增長型 穩定型 衰退型
模型圖
特點 ①成年、幼年個體多，老年個體少；②出生率＞死亡率；③種群數量上升 ①各年齡期的個體數目比例相當；②出生率≈死亡率；③種群數量保持相對穩定 ①幼年個體少，成年、老年個體多；②出生率＜死亡率；③種群數量下降
（1）概念：一個種群中 的個體數目的比例，叫做種群的年齡結構。
（2）
各年齡期
年齡結構其他表現形式
類型 增長型 穩定型 衰退型
曲線圖
柱形圖
5.性別比例
概念：種群中 數目的比例。
雌雄個體
①種群密度
②出生率
③死亡率
④年齡結構
⑤性別比例
（1） 是種群最基本的數量特征。
（2）直接決定種群密度的因素是 、 。
（3）年齡結構和性別比例不直接決定種群密度，年齡結構通過影響種群的 ，從而預測種群數量的變化趨勢，性別比例能夠影響種群的 間接影響種群密度。
種群密度
出生率和死亡率
遷入率和遷出率
出生率和死亡率
出生率
1.下列有關種群密度的敘述,正確的是(　　)
A.山東省濟南市的人口數量可稱為種群密度
B.種群密度能反映種群在一定時期的數量及其變化趨勢
C.標記重捕法可以估算野兔的種群密度,也能估算總個體數
D.種群密度的大小可以推算該種群在生態系統的相對重要性
題后點撥種群數量不能等同于種群密度:種群密度是種群在單位面積或單位體積中的個體數,強調“單位面積或單位體積”,即種群數量多,種群密度不一定大。
考向1 種群最基本的數量特征——種群密度
考向2 種群的年齡結構
2.下圖為一個昆蟲種群在某時期的年齡結構圖。下列敘述正確的是(　　)
A.從圖中的信息可以得出該種群的種群密度會逐漸減小
B.用性引誘劑來誘殺種群內的個體,對生殖后期的個體最有效
C.環境條件不變,該種群的年齡結構可由目前的穩定型轉變為增長型
D.與其他年齡組相比,生殖前期個體獲得的殺蟲劑抗性遺傳給后代的概率最大
3.陸均松在我國主要分布于海南省,研究人員對霸王嶺、吊羅山和尖峰嶺三地的陸均松天然種群的年齡結構進行調查,結果如下圖。以下敘述錯誤的是 (　　)
A.研究陸均松種群的年齡結構能預測種群數量的變化趨勢
B.調查陸均松種群的種群數量和年齡結構可采用樣方法
C.在進行調查的3個地點中霸王嶺的陸均松種群數量最大
D.吊羅山和尖峰嶺陸均松的年齡結構分別為增長型和衰退型
種群密度的調查方法
2
1.樣方法
活動范圍小和活動能力弱
叢生或蔓生的單子葉
個體數目易于辨別的雙子葉
隨機
適中
總面積
五點
等距
方形地塊
狹長地塊
隨機取樣：保證調查結果可靠
1.樣方法
全部計數
樣方相鄰兩邊及其頂
角上
1.樣方法
1.樣方法
2.標記重捕法
調查 對象 　　　　　　　　　　　　的動物，如哺乳類、鳥類、爬行類、兩棲類、魚類和昆蟲等
調查 程序 確定調查對象
↓
捕獲并標記數量為N1
↓
重捕、計數
↓
計算種群密度N＝
活動能力強、活動范圍大
利用標記重捕法估算種群密度的誤差分析
設種群數量為N只,第一次捕獲M只并標記,第二次捕獲了n只,其中有m只被標記,根據公式M/N=m/n,得N=nM/m。
(1)若由于某種原因(如標記物易脫落、被標記個體被捕獲概率降低、被標記個體易于被捕食、被標記個體放回后還未充分融入該種群中就再次捕獲且在被標記個體稀少處捕獲等)造成m偏小,則N偏大。
(2)若由于某種原因(如被標記個體放回后還未充分融入該種群中就再次捕獲且在被標記個體密集處捕獲等)造成m偏大,則N偏小。
(3)若在調查期間,調查區域有較多個體出生和死亡或遷入和遷出,也會造成估算時出現較大誤差。
3.黑光燈誘捕法
4.抽樣檢測法
5.其他方法
①用紅外觸發相機拍攝照片和視頻；
②根據動物的糞便特征分析；
③通過動物的聲音特征進行計數。
對于有 的昆蟲，可以用黑光燈進行燈光誘捕的方法調查種群密度。
對于酵母菌等微生物可以用抽樣檢測法調查種群密度。
趨光性
考向1 植物種群密度的調查常用方法——樣方法
1.下列有關樣方法統計種群密度的敘述,正確的是(　　)
A.調查古樹木、跳蝻、植株上蚜蟲的種群密度,通常采用樣方法
B.在植物豐富的區域采用樣方法調查種群密度
C.五點取樣法適合調查灌木類行道樹上蜘蛛的種群密度
D.用樣方法調查蒲公英的種群密度時,樣方線上的個體都被統計在內時所得到數值與實際數值相比,可能偏小
2.科技人員為了檢驗某新型除草劑對麥田雜草豬殃殃的防治效果,隨機選3塊麥田,在每塊麥田中做對照實驗,施藥60 d后調查豬殃殃密度。取樣方法為每個處理隨機取5個樣方。調查結果為對照組411.75株/m2,實驗組35.00株/m2。下列分析正確的是(　　)
A.每個樣方面積應以10 m2的長方形才合理
B.選取的3塊麥田必須麥苗數、施肥、水土狀況等均相同
C.對照組調查結果計算平均值后必須四舍五入取整數
D.實驗組與對照組數據差異明顯,防治效果顯著
考向2 動物種群密度的調查常用方法——標記重捕法
3.利用標記重捕法調查某種動物的種群密度時,下列哪項因素一定會導致調查結果小于實際值 (　　)
A.兩次捕獲間隔時間過短,動物個體被再次捕獲概率降低
B.重捕時誤將部分未標記個體統計為標記個體
C.標記物脫落
D.兩次捕獲期間,有部分個體遷出調查區域
“兩看法”選擇種群密度的調查方法
影響種群數量變化的因素
種群的數量特征
種群數量的變化
名師在線·考點預覽
精講精練+考向強化+核心歸納+能力提升
種群數量變化的研究方法
1
1.研究方法:建構　　　模型。
2.一般步驟:
觀察研究對象,提出問題→提出合理的假設→根據實驗數據,用適當的　　 　　　對事物的性質進行表達→通過進一步實驗或觀察等,對模型進行檢驗或修正。
數學
數學形式
種群數量的兩種增長模型分析
2
食物和空間
該種群數量是前一年種群數量的倍數
1.種群的“J”形增長
鳳眼蓮（水葫蘆）
資源、空間條件
種群密度
種內競爭
出生率
死亡率
K/2
環境容納量
2.種群的“S”形增長
增大
降低
K/2前
2.種群的“S”形增長
3.“J”形增長、“S”形增長的增長率和增長速率分析
a.圖1中曲線甲是“J”形增長曲線,前提條件是食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等理想條件。曲線乙是“S”形增長曲線,前提條件是資源和空間是有限的。兩種增長曲線的差異主要是由環境阻力的有無造成的。
b.圖2中“J”形增長曲線的增長率和增長速率曲線分別是①③,“S”形增長曲線的增長率和增長速率曲線分別是②④。
K/2
轉折期，增長速率最快
加速期，增長速率增快
停滯期，個體數量較少增長緩慢
減速期，增長速率減慢
穩定期，增長速率為零
曲線圖分析
4.K值、K/2在實踐中的應用
加速期的應用 消滅害蟲應盡早進行,將種群數量控制于加速期之前,嚴防種群增長進入加速期
K/2 的應用 對有害生物:嚴防種群數量達到該點,如鼠的數量達K/2時,鼠害將難以控制
對有益資源:黃金利用點,當資源利用后維持于該點時將具有最強更新能力,符合可持續發展原則
K值 的應用 對有害生物:限制生存條件,降低環境容納量,如封存糧食、硬化地面以限制鼠的種群數量
對有益生物:改善生存條件,盡量提升K值,如建立自然保護區,保護大熊貓
種群“J”形增長的數學方程式模型:Nt=N0λt,λ為某時段結束時種群數量為前一年種群數量的倍數,而非增長率,增長率=(λ-1)×100%。如下圖:
(1)λ>1時,種群數量增大,如圖中AB段(不包括B點)。
(2)λ=1時,種群數量保持穩定,如圖中B點、D點。
(3)λ<1時,種群數量減小,如圖中BD段(不包括B點、D點)。
種群數量的波動
3
大多數種群數量總是在　　　　中;在不利的條件下,種群數量還會　　　　　　　　 ,甚至　　 　　。
波動
持續性的或急劇的下降
衰退、消亡
考向1 種群的“J”形增長和“S”形增長
1.自然界的資源和空間總是有限的,受到食物、空間的限制,種群的增長往往呈現出“S”形增長(如下圖所示)。下列說法正確的是(　　)
A.若種群所處的空間大小不變,則上述曲線中的K值就不會發生變化
B.在種群數量達K值之前,其數量變化與“J”形增長曲線完全吻合
C.為保證資源的可持續發展,海洋魚類捕撈后的數量應保持低于K/2
D.通過封鎖糧食﹑清除生活垃圾等方法,可以從根本上限制鼠害的增長
考向2 種群的增長率和增長速率的分析
2.如下圖表示一個生物群落中甲、乙兩個種群的增長速率隨時間變化的曲線,下列敘述不正確的是(　　)
A.t3~t5時間內,甲、乙兩種群的年齡結構不同
B.甲、乙兩種群可能為種間競爭關系,總體乙的競爭力大于甲
C.若乙種群為養殖的草魚,則在t4時能得到最大日捕獲量
D.t4~t5時間內,乙種群出生率下降,死亡率上升,但出生率仍大于死亡率
不同曲線模型中的“K值”與“K/2”
圖中A、B、C、D時間所對應的種群數量為K值,
A'、C'、D'時間所對應的種群數量為K/2。
探究培養液中酵母菌種群數量的變化
4
1.實驗原理
(1)用液體培養基培養酵母菌,種群的數量增長受培養液的成分、培養的空間、pH、溫度等因素的影響。
(2)在理想環境中,酵母菌種群的增長呈“J”形曲線;在有限的環境條件下,酵母菌種群的增長呈“S”形曲線。在恒定培養液中當酵母菌種群數量達K值后,還會轉而下降直至全部死亡。
營養物質消耗、代謝產物積累及pH變化所致
(3)計算酵母菌數量可用抽樣檢測的方法——顯微計數法。
2.實驗流程
①酵母菌培養→②抽樣檢測→③觀察計數→④重復②③步驟(連續觀察7 d,統計數目)→⑤構建模型分析
第 1 天
第 3 天
第 6 天
第 7 天
死亡
知識拓展 血細胞計數板及相關計算
(1)血細胞計數板(如圖所示)
血細胞計數板由一塊厚玻璃片特制而成,其中央有兩個方格網。每個方格網劃分為9個大方格(如上圖A所示),每個大方格的面積為1 mm2,加蓋玻片后的深度為0.1 mm。因此,每個大方格的容積為0.1 mm3。另外,中央大方格(計數室)以雙線等分為25(或16)個中方格(如上圖B所示)。每個中方格又等分為16(或25)個小方格,供細胞計數用。
①在計數時,先統計5個中方格中的總菌數,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,然后再換算成1 mL菌液中的總菌數。
②設5個中方格中總菌數為a,菌液稀釋倍數為b,則0.1 mm3菌液中的總菌數為(a/5)×25×b。已知1 mL=1 cm3=1 000 mm3,則1 mL菌液的總菌數=(a/5)×25×10 000×b=50 000ab。
(2)計算公式
易錯提醒 關于培養液中酵母菌種群數量變化的7個易錯點
易錯提醒 關于培養液中酵母菌種群數量變化的7個易錯點
考向1 培養液中酵母菌種群數量的變化
1.將酵母菌分為a、b、c、d 4組,用不同方式培養,其種群增長曲線如右上圖所示。據圖分析,下列說法錯誤的是(　　)
A.在b組條件下酵母菌數量不會出現“J”形增長階段
B.d組酵母菌數量變化呈“S”形增長曲線,K值最小
C.隨著培養液更換間隔延長,酵母菌種群的增長率趨于下降
D.調查酵母菌種群數量變化時,常采用抽樣檢測的方法
2.某實驗小組用細菌甲(異養生物)作為材料來探究不同條件下種群增長的特點,設計了3個實驗組, 每組接種相同數量的細菌甲后進行培養,培養過程中定時更新培養基,3組的更新時間間隔分別為3 h、10 h、23 h,得到a、b、c三條種群增長曲線,如右圖所示。下列敘述錯誤的是(　　）
A.細菌甲能夠將培養基中的有機物分解成無機物
B.培養基更新頻率的不同,可用來表示環境資源量
的不同
C.在培養到23 h之前,a組培養基中的營養和空間條
件都是充裕的
D.培養基更新時間間隔為23 h時,種群增長不會出
現“J”形增長階段
影響種群數量變化的因素
種群的數量特征
種群數量的變化
名師在線·考點預覽
精講精練+考向強化+核心歸納+能力提升
(1)一般來說,食物和天敵等生物因素對種群數量的作用強度與該種群的密度是相關的,稱為密度制約因素。同樣是缺少食物,種群密度越高,該種群受食物短缺的影響越大。
(2)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,稱為非密度制約因素。
影響種群數量變化的因素
1
1.研究的意義
①野生生物資源的合理利用和保護。
②有害生物的防治。
③瀕危動物的　 　。
控制在較低數量,
而不是徹底殺滅。
種群研究的應用
1
保護
2.應用
①合適捕撈量的確定:研究表明,　　　　　　　　的捕撈(捕撈量在　　　　　左右)有利于持續獲得較大的魚產量。
②有害生物的防治實例:
a.在鼠害發生時,既適當采用　　　　　　　　　　的方法控制現存鼠害的種群數量,又通過減少其獲得食物的機會等方法降低其環境容納量(生物防治),才能使鼠害得到有效防治。
b.對農林害蟲的防治,如果一味依賴噴灑農藥的方法,既造成　　　　　　　　 ,又傷及害蟲的　　　　;有效保護或引入天敵生物,則有利于將害蟲數量控制在較低的水平。　　
中等強度
K/2
化學和物理
環境污染
天敵
考向1 影響種群數量變化的非生物因素
1.下表為某地人工柳樹林中,林下幾種草本植物的種群密度(平均值,單位:株/m2)隨林木郁閉度(林冠層遮蔽地面的程度)變化的調查數據,表中數據說明(　　)

郁閉度 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
植 物 一年蓬 15.3 13.5 10.8 7.4 4.3 2.4
加拿大一枝黃花 10.4 9.5 6.1 5.6 3.0 1.2
刺兒花 3.7 4.3 8.5 4.4 2.2 1.0
A.影響植物種群密度的主要環境因素是陽光
B.3種不同植物對光照條件的適應性相同
C.隨著郁閉度的增大,3種植物種群密度都下降
D.溫度、水等因素也能影響3種植物的種群密度
2.研究人員調查了某農區鼠種群數量變化,結果如下圖所示。據圖分析下列敘述錯誤的是(　　)
A.出生率和死亡率、種群內的個體在其生活空間中的位置狀態等都屬于種群特征
B.與農田區相比,該種群在住宅區的數量總體較低的原因是鼠的環境容納量低
C.氣溫、降雪、天敵、傳染病等對種群數量變化的影響程度與種群密度有關
D.從總體上分析,該種群在住宅區和農田區發生高峰期和低谷期的月份基本相同
注:種群數量以捕獲率表示,
捕獲率=(捕獲數/置夾數)×100%。
池塘編號 1 2 3 4
捕食者數量/只 0 2 4 8
魚存活率/% 甲 87 58 42 20
乙 7 30 32 37
丙 40 25 11 10
A.池塘中放入的1 200條魚可模擬過度繁殖,它們之間存在生存斗爭
B.捕食者主要捕食甲和丙,3種魚的種間競爭結果受捕食者影響
C.無捕食者時3種魚之間的種間競爭可能導致乙消失
D.3種魚的環境容納量由捕食者及其數量決定
考向2 影響種群數量變化的生物因素
3.甲、乙、丙是3種食性相同且無捕食關系的魚,在4個條件相同的池塘中各放入1 200條魚(甲、乙、丙各400條)和數量不等的同種捕食者,一段時間后,各池塘中3種魚的存活率如下表。下列相關推測不合理的是(　　)
A.單獨培養條件下,甲藻數量約為1.0×106個時種群增長最快
B.混合培養時,種間競爭是導致甲藻種群數量在10~12 d增長緩慢的主要原因
C.單獨培養時乙藻種群數量呈“S”形增長
D.混合培養對乙藻的影響較大
考向3 種群研究的應用
4.為研究甲、乙兩種藻的種間競爭關系,在相同條件下對二者進行混合培養和單獨培養,結果如下圖所示。下列說法錯誤的是(　)
1.(選擇性必修2 P2)　　　　　　　　　　　　　　　　　就是種群密度。種群密度是種群最基本的　　　　。
2.(選擇性必修2 P2～3)估算種群密度常用的方法是　　　　　　　　　，前者適用于　　　　　　　　　　　　　　　　　，后者適用于_______
　　　　　　　　　　　　　的動物。
種群在單位面積或單位體積中的個體數
數量特征
樣方法和標記重捕法
植物及活動能力弱、活動范圍小的動物
身體較
大、活動能力強、活動范圍大
3.(選擇性必修2 P3～4)種群的其他數量特征包括_______________________
　　　　　　　　　　　　　　等，這些特征是影響　　　　的重要因素，其中　　　　　　　　　　　　　　　直接決定種群的密度，_____
　　影響出生率和死亡率，　　　　影響出生率。
4.(選擇性必修2 P4)春運期間，影響北京、廣州等大城市人口數量變化的主要因素是　　　　　　　　。
5.(選擇性必修2 P4)利用　　　　　　　　　誘殺害蟲的雄性個體會降低害蟲的　　　　，原理是_________________________________________
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
出生率和死亡率、遷入率
和遷出率、年齡結構、性別比例
種群密度
出生率和死亡率、遷入率和遷出率
年齡
結構
性別比例
遷入率和遷出率
人工合成的性引誘劑
種群密度
性引誘劑誘殺害蟲會導致害蟲的性別比例失調，
從而降低出生率，導致該害蟲的種群密度明顯降低
6.(選擇性必修2 P8)種群增長的“J”形曲線：自然界有類似細菌在理想條件下種群增長的形式，如果以_____________________________________
表示，曲線則大致呈“J”形。
7.(選擇性必修2 P9)種群增長的“S”形曲線：種群　　　　　　　　　后，
　　　　　　的增長曲線，稱為“S”形曲線。
8.(選擇性必修2 P9)環境容納量：___________________________________
　　　　　　　　　　　　　。
時間為橫坐標，種群數量為縱坐標畫出曲
線來
經過一定時間的增長
數量趨于穩定
一定的環境條件所能維持的種群最大數
量稱為環境容納量，又稱K值
9.(選擇性必修2 P9)在理想條件下，種群數量會實現快速增長，其數學模型為Nt＝N0λt，呈“J”形曲線。然而在自然界中，由于_______________
，種群數量不可能無限增長。有些種群的數量 后能保持相對穩定，使種群增長曲線呈“S”形。
10.(選擇性必修2 P9)“J”形增長曲線的形成條件：____________________
等。
11.(選擇性必修2 P9)“S”形增長曲線的成因：_______________________
____________________________________________________________________。
資源和空間的限
制
快速增長到K值
食物和空間條件充裕、
氣候適宜、沒有天敵和其他競爭物種
資源和空間條件有限，隨
種群密度增大，種內競爭加劇，從而使出生率降低、死亡率升高，直至平衡
13.(選擇性必修2 P9)_____________________________________________
　　　　　　　　　　　　　　　　　　，是保護大熊貓的根本措施。
增長速率
建立自然保護區，給大熊貓更寬廣的生存空間，改
善它們的棲息環境，從而提高環境容納量
9.(選擇性必修2 P14)在自然界，種群的數量變化受到　　　　　　　等非生物因素的影響。應當指出的是，非生物因素對種群數量變化的影響往往是　　　　。例如，春夏時節動植物種群普遍迅速增長，除_________
外，　　　　　　　　　也是重要原因，而對于動物來說，___________
也是導致種群增長的重要因素，這就涉及生物因素了。
10.(選擇性必修2 P16)細菌或病毒引起傳染病，也會影響_______________
等特征，進而影響種群的數量變化。
陽光、溫度、水
綜合性的
氣溫升高
日照延長、降水增多
食物日益充
足
種群的出生率和
死亡率

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