2019届高中生物一轮复习方案讲义:第9单元 1 第30讲种群的特征 种群数量的变化 Word版含答案.doc
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1、第30讲种群的特征种群数量的变化1种群的特征()2.种群的数量变化()3.实验:探究培养液中酵母菌数量的动态变化种群的特征及种群密度的调查1种群的概念:种群是指生活在一定的自然区域内,同种生物的全部个体。2种群的数量特征(1)种群密度是种群最基本的数量特征。(2)出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群密度变化的直接因素。(3)年龄组成类型图例各年龄组成类型、特点及种群密度的变化趋势连一连(4)性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。种群数量特征的关系 (1)开放环境中,种群密度大小由_决定。(2)封闭环境中,种群密度大小由_决定。答案:(1)迁入率、迁出率、出生率、死亡率(2)出生率、死
2、亡率 3种群的空间特征(1)含义:种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局。(2)类型4种群密度的估算方法(1)“两看法”选择合适的种群密度调查方法(2)种群密度的调查方法项目样方法标志重捕法调查对象植物或活动范围小、活动能力弱的动物活动范围大、活动能力强的动物调查程序确定调查对象计数计算种群密度取平均值确定调查对象捕获并标记数量为N1计算种群密度NN1N2/N0(3)种群密度调查成功的关键点样方法的关键点a计数原则:同种生物个体无论大小都要计数,若有正好在边界线上的,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则,即只计数相邻两边及顶角上的个体。如图所示:b常用取样法:常用五点取样法(如图3)和等
3、距取样法(如图4)。标志重捕法的关键点a被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象。b标记物不能过于醒目。c不能影响被标记对象的正常生理活动。d标记物不易脱落,能维持一定时间。(必修3 P62“学科交叉与数学的联系”改编)在对某种鼠的调查中,调查范围为1公顷,第一次捕获并标记39只鼠,第二次捕获34只鼠,其中有标记的鼠15只。(1)这个种群中的鼠的种群密度大约是_只/公顷。(2)若捕捉后该鼠不易再被捕捉,则估算的种群密度会_(填“偏高”或“偏低”)。理由:_。答案:(1)88(2)偏高该鼠被捕捉一次之后不易再被捕捉,再次捕获的被标记的个体数减少,由种群数量知,种群数量变大,即估算
4、值大于实际的种群密度 考向1种群的特征及其内在联系1(2016高考浙江卷)下列是表示蝉在夏季的年龄结构示意图(甲、乙、丙分别代表生殖前期、生殖期和生殖后期),其中正确的是()解析:选A。生态学家通常将种群分成三个年龄组,即生殖前期、生殖期和生殖后期。有些昆虫生殖前期特别长,生殖期极短,生殖后期等于零,蝉就是最典型的例子,蝉的若虫要在地下生活多年,而羽化出土后的成年蝉只能生活一个夏季,故A正确。2(2018宁夏银川二中统练)如图表示种群特征之间的关系,据图分析不正确的是()A依次为年龄组成、出生率和死亡率及迁入率和迁出率、种群数量、性别比例B种群密度完全能反映的变化趋势C研究城市人口的变化,迁入
5、率和迁出率是不可忽视的D种群数量还受自然气候等因素的影响解析:选B。年龄组成可以预测种群密度的变化方向,出生率和死亡率直接决定种群密度,种群密度只能反映种群在一定时期的数量变化,不能反映种群数量的变化趋势,性别比例是通过影响出生率而影响种群密度变化的,故依次为年龄组成、出生率和死亡率及迁入率和迁出率、种群数量、性别比例;除出生率和死亡率外,迁入率和迁出率也是影响城市人口变化的重要因素,种群数量受自然气候等因素的影响非常大。种群年龄组成的类型及判断技巧(1)统计图(2)曲线图和柱形图项目增长型稳定型衰退型曲线图柱形图(3)各图示共性及判断技巧无论何种图形,均应注意各年龄段个体的比例增长型中的幼年
6、个体多、老年个体少;稳定型中的各年龄段个体比例适中;衰退型中的幼年个体少、老年个体多。 考向2种群密度的调查方法3(2017高考全国卷)某陆生植物种群的个体数量较少,若用样方法调查其密度,下列做法合理的是()A将样方内的个体进行标记后再计数B进行随机取样,适当扩大样方的面积C采用等距取样法,适当减少样方数量D采用五点取样法,适当缩小样方面积解析:选B。根据题干信息“某陆生植物种群的个体数量较少”,在用样方法调查时,选取的样方过小,可能导致收集到的数据较少,偶然性较大,因此需要适当扩大样方的面积或者增加样方的数量,C、D错误。用样方法调查植物种群密度时不需要对样方内的个体进行标记,A错误。4某研
7、究机构对某区域的一种田鼠进行了调查,所调查样方的总面积为2 hm2(1 hm210 000 m2),统计所捕获的鼠数量、性别等,进行标记后放归,3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如表所示:捕获数(只)标记数(只)雌性个体数(只)雄性体数(只)个初捕50502822重捕50103218以下是某同学对数据的分析结果,你认为正确的是()A此调查方法可以用来调查草地中跳蝻的种群密度B若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,统计的种群密度比实际低C综合两次捕获情况,该田鼠种群的性别比例(/)约为72D该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2解析:选D。跳蝻活动范围很小,一般采用样方法进行调查;标志重捕法
8、理论计算公式NM,田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,即m值减小,N值会增大;通过两次捕获情况,该田鼠种群的性别比例雌雄约为32;该地区田鼠的平均种群密度约为125 只/hm2。(1)利用标志重捕法估算种群密度的误差分析设种群数量为A只,第一次捕获B只并标记,第二次捕获了a只,其中有b只被标记,根据公式,得A。由上式分析可知:若由于某种原因(如标记物易脱落、被标记个体的被捕机会降低、标记物导致被标记个体易于被捕食、在被标记个体稀少处捕获等)造成b偏小,则A偏大。若由于某种原因(如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体密集处捕获等)造成b偏大,则A偏小。若在调查期间,调查区域有较
9、多个体出生和死亡或迁入和迁出,也会造成估算中出现较大误差。(2)样方法误差归纳未做到“随机”取样。未找到“分布比较均匀”的地块,导致数量“过密”或“过稀”。未对“多个”样方取平均值。 种群数量的变化1种群数量变化的研究(1)研究方法:构建数学模型。(2)一般步骤:观察研究对象,提出问题提出合理的假设根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达检验或修正。2种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线项目“J”型曲线“S”型曲线前提条件理想状态:资源无限、空间无限、不受其他生物制约现实状态:资源有限、空间有限、受其他生物制约K值有无无K值有K值联系两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不同,对
10、种群数量增长的影响不同(必修3 P66实例改编)如图表示某海岛一段时间内野兔种群数量变化曲线,下列叙述不正确的是() A图中种群数量即种群密度BAB段种群中幼年个体多于老年个体C该海岛上决定种群数量变化的直接因素是出生率和死亡率D利用性引诱剂诱杀雄野兔,有利于该海岛上野兔的控制答案:A 3环境容纳量(1)概念:在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量。(2)形成原因(3)K值与K/2值的分析与应用“S”型曲线中K值与K/2值的分析K值与K/2值的应用调查某地乌鸦连续20年的种群数量变化,如图所示,图中表示该种群数量是一年前种群数量的倍数,请思考:(1)第9年调查乌鸦的年龄组
11、成,最可能表现为何种类型?为什么?(2)图中第4年和第10年的乌鸦种群数量是否相同?图中显示第8年种群数量最少,对吗?(3)第1620年乌鸦种群数量将如何增长?为什么?答案:(1)稳定型。第10年时,种群的等于1,说明第10年种群数量与第9年相同,因此第9年年龄组成为稳定型。(2)不相同。在第4年到第10年间,1且恒定。 考向1种群增长曲线分析1(2017高考全国卷)假设某草原上散养的某种家畜种群呈S型增长,该种群的增长率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种家畜,则应在种群数量合适时开始捕获,下列四个种群数量中合适的是() A甲点对应的种群数量B乙点对应的种群数量C丙点对应
12、的种群数量D丁点对应的种群数量解析:选D。根据题图,种群数量约为最大种群数量的1/2时,种群增长率最大,种群有最大持续产量。与甲、乙、丙点相比,在丁点时捕获,捕获后使种群处于最大增长率附近,能达到持续尽可能多地收获该种家畜的目的。种群“S”型增长曲线的分析方法(1)t1之前:种群数量小于K/2,由于资源和空间条件相对充裕,种群数量增长较快,当种群数量为K/2时,出生率远大于死亡率,种群增长速率达到最大值。(2)t1t2:由于资源和空间有限,当种群密度增大时,种内斗争加剧,种群增长速率下降。(3)t2时:种群数量为K,达到最大,出生率等于死亡率。变式1 如图是种群数量增长曲线,下列有关叙述正确的
13、是()A自然界中会存在类似曲线的种群增长形式B在曲线中的d点,种群的年龄组成为增长型C目前我国人口不断老龄化,人口发展处于cd段D酿酒过程中,将酵母菌的种群数量控制在K/2可获得最大效益答案:A变式2 放牧生态系统是由食草动物、草地植物、微生物等及其所在地的非生物环境组成的。某植物种群密度的调节与出生率、死亡率的关系如图所示,下列相关叙述错误的是()A图中随种群密度的增加,出生率降低,死亡率升高B图中种群密度的调节存在负反馈调节机制C牧草植物种群密度的变化主要由牧草本身的生长速率和食植者的采食速率决定D若该植物种群密度长期维持在K值,则说明该植物所处的生物群落未发生演替现象解析:选D。由图可知
14、,随着种群密度的增加,出生率降低,死亡率升高,A正确。随着种群密度的增加,出生率降低,死亡率升高的调节作用使该种群密度有一个稳定的平衡点K,K点左侧即种群密度较低时,出生率大于死亡率,种群数量将增加,K点右侧即种群密度较高时,死亡率大于出生率,种群数量将减少,这种调节方式属于负反馈调节,B正确。牧草植物种群密度的变化除了受牧草本身的生长速率影响外,还受到食植者的采食速率的影响,C正确。演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,单一植物的种群密度变化不能准确说明群落演替的情况,D错误。 考向2种群数量变化规律的应用2(2018宁夏银川质检)资源的合理使用是使产量最大化,又不影响资源
15、的持久利用。自然种群增长呈“S”型曲线,假设种群的K值为200,N表示种群数量,据表分析正确的是()曲线上的点N(KN)/KS1200.90S2500.75S31000.50S41500.25S51800.10A.环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后B防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点时进行C渔业捕捞后需控制剩余量在S3点D(KN)/K值为0.9时,种群增长速率最大解析:选C。环境阻力对种群增长的影响早在S4之前就已经出现,A错误;防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点之前进行,B错误;S3点增长速度较快,既能使产量最大化,又不影响资源的持久利用,渔业捕捞后需控制剩余量在S3点,C正确;种群增长速率最
16、大的是S3点,D错误。3.如图表示某草原生态系统中草原兔种群数量变化曲线,其中虚线表示草原兔的栖息地遭到破坏后的种群数量变化。下列有关叙述错误的是()A图中K2为草原兔种群数量的最大值,说明此地草原兔种群的K值为K2Ba段快速增长的原因可能是食物和空间充足、气候适宜、没有敌害等C草原兔的栖息地遭到破坏后,种群数量持续下降主要原因是食物不足D若草原兔被标记个体更易于被捕食,则用标志重捕法估算的草原兔数量会偏大解析:选A。a段快速增长的原因可能是这段时间内,草原兔的食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等,B正确。草原兔的栖息地遭到破坏后,草原兔的食物短缺,故其种群数量持续下降,C正确。用标志重捕
17、法调查草原兔的种群密度时,根据公式:个体总数(N)/初次捕获个体数(M)重捕个体总数(n)/重捕中被标记的个体数(m),可推出N(Mn)/m,若被标记个体更易于被捕食,则等式中M不变,n/m变大,故N增大,即草原兔种群密度的估算值会偏大,D正确。探究培养液中酵母菌种群数量的变化1实验原理(1)用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。(2)在理想的无限环境中,酵母菌种群呈“J”型增长;自然界中资源和空间总是有限的,酵母菌种群呈“S”型增长。(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法。2实验流程培养酵母菌实验操作四点提醒(1)溶液要进行定量稀释,每天计数酵母菌数
18、量的时间要固定。(2)从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减小误差。(3)制片时,先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,多余培养液用滤纸吸去。(4)制好装片后,应稍等片刻,待酵母菌全部沉降到计数室底部,再用显微镜进行观察、计数。发散拓展 某小组按表中所列条件进行的4组酵母菌培养实验,用1 000 mL的锥形瓶作为培养容器,用棉塞封口,在25 下静置培养,其他实验条件相同,得到了如图所示的结果:实验组ABCD培养液中葡萄糖质量分数(%)4.04.00.80.8培养液体积(mL)200800200800(1)表
19、中A、B两组实验依次对应图中的曲线是_,二者出现差异的原因是_。(2)以曲线为例,若长时间封闭培养,曲线的变化将持续_,原因可能是_。答案:(1)、培养液的量不同,培养液量少的,空气体积大,有氧呼吸旺盛,种群密度增长得快(2)下降营养物质减少,生存环境条件恶化1(2018河北衡水质检)某小组在探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时,同样实验条件下分别在4个锥形瓶中进行如图所示的培养,均获得了“S”型增长曲线。下列叙述错误的是()A达到K值的时间不同B可采用抽样检测的方法对酵母菌进行计数C内的种群数量先于内的开始下降D4个锥形瓶中酵母菌种群的K值均相同解析:选D。由于培养液的体积不同,起始酵母菌
20、数不同,因此4个锥形瓶内的种群达到K值的时间不同,A正确;可采用抽样检测的方法对酵母菌进行计数,B正确;锥形瓶、中的培养液体积相同,但是内的起始酵母菌数量多,种群数量先于试管开始下降,C正确;锥形瓶中的起始酵母菌数和培养液体积都不一样,因此4个锥形瓶中酵母菌种群的K值各不相同,D错误。2如图是某学习小组探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化完成的三组实验,定期对不同培养液中的酵母菌进行计数,绘制出酵母菌细胞数目变化曲线依次为a、b、c。关于此图的分析,不正确的是()A酵母菌计数方法为抽样检测法B本实验可能是探究影响种群数量变化的外因C三组的环境容纳量可能不同,b组的环境容纳量最大Da、b曲线交点
21、处两曲线培养液中营养物质含量相同解析:选D。酵母菌逐个计数比较困难,故采用抽样检测法进行计数;三组实验的结果不同,可能是温度、pH或培养液中营养物质的含量等外因造成的;三组实验酵母菌的最大数量不同,所以环境容纳量不同,b组环境容纳量最大;a、b曲线交点处两曲线对应酵母菌数量相同,但无法说明两者的营养物质含量相同。清一清易错点1误认为种群数量等于种群密度点拨种群数量不等于种群密度:种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数,强调“单位面积或单位体积”,即种群数量增加,种群密度不一定增加。易错点2误认为年龄组成决定种群密度的变化点拨年龄组成并不决定种群密度的变化:年龄组成只是预测种群密度的变化趋
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