人教版2024届高考生物一轮复习种群的特征和数量变化教学课件

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1.种群的概念种群是指在一定的　　　　　　　　　 　,同种生物的　　　　　　　　。 
(1)　　　　　　　　是种群最基本的数量特征。 (2)直接决定种群密度的是　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　。 (3)年龄组成在一定程度上能　　　　种群数量变化趋势。年龄组成是通过影响　　　　　　　　　　　　间接影响种群密度的。 (4)性别比例是通过影响　　　　　　间接影响种群密度的。 
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。
4.种群密度的估算方法(1)“二看法”选择合适的种群密度调查方法
(2)样方法与标志重捕法的比较
(3)黑光灯诱捕法对于　　　　昆虫,还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查种群密度。 
旁栏边角(必修3 P63“思考与讨论”)年龄组成为稳定型的种群,种群数量在近期一定能保持稳定吗?为什么?
提示 不一定,因为出生率和死亡率不完全取决于年龄组成,还受食物、天敌、气候等多种因素影响,且种群数量还受迁入率和迁出率的影响。
易错辨析(1)(2022海南,12A)为探究校内植物园土壤中的细菌种类,某兴趣小组采集园内土壤样本并开展相关实验。采样时应随机采集植物园中多个不同地点的土壤样本。(　　)(2)(2020全国Ⅰ,6A)调查身体微小、活动力强的小动物数量常用标志重捕法。(　　)(3)(2020江苏,15B)采用五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数。(　　)(4)(2020山东,19A)在互花米草相对集中的区域选取样方以估算其在入侵地的种群密度。(　　)
(5)(2018全国Ⅲ,6D)黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度。(　　)(6)(2017全国Ⅲ,5B改编)调查种群数量较少的陆生植物种群密度时,应随机取样,并适当扩大样方的面积。(　　)
长句应答(必修3 P62“学科交叉”改编)将M只鹿标记,在捕获的n只鹿中有m只被标记,则该鹿群约有多少只?若部分标记物脱落,该鹿群的数量与实际数量相比有何变化?若鹿捕到一次后,下次就难以捕获,则该鹿群数量与实际数量相比又有何变化?
二、种群数量的变化及应用
1.种群数量变化的研究方法(1)研究方法:建构　　　　模型。 (2)一般步骤:观察研究对象,提出问题→提出合理的　　　　→根据实验数据,用适当的　　　　　　　　对事物的性质进行表达→检验或修正。 
2.种群数量增长的“J”型和“S”型曲线(1)
该种群数量是一年前种群数量的倍数
3.种群数量波动和下降大多数种群数量总是在　　　　中;在不利的条件下,种群数量还会　　　　　　　　,甚至　　　　。 4.影响种群数量变化的因素(1)自然因素:气候、　　　　、天敌、传染病等。 (2)人为因素:　　　　　　　　。 
旁栏边角1.(必修3 P67“旁栏思考”)同一种群的K值是固定不变的吗?
提示 同一种群的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。
2.(必修3 P67“思考与讨论”)对家鼠等有害动物的控制,应当采取什么措施?从环境容纳量的角度思考能得到什么启发?
提示 对家鼠等有害动物的控制,可以采取器械捕杀、药物捕杀等措施。从环境容纳量的角度思考,可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量,如将食物储藏在安全处,断绝或减少它们的食物来源;室内采取硬化地面等措施,减少它们挖造巢穴的场所;养殖或释放它们的天敌,等等。
易错辨析(1)(2021河北,18C)麋鹿种群增长速率最大时,种内斗争最小。(　　)(2)(2018全国Ⅰ,5A)种群的“S”型增长是受资源因素限制而呈现的结果。(　　)(3)(2018全国Ⅰ,5D)培养瓶中细菌种群数量达到K值之前,密度对其增长的制约逐渐减弱。(　　)(4)环境容纳量是指种群的最大数量。(　　)
(5)在相对稳定的生态系统中,种群数量在K值上下波动,主要是由气候、食物、天敌等因素调节的。(　　)(6)种群数量的变化就是种群数量的增长和波动。(　　)
长句应答调查某地乌鸦连续20年的种群数量变化,如右图所示,图中λ表示增长倍数,则前4年种群数量怎样变化?第4年与第10年种群数量是否相同?
提示 基本不变。不相同,第4年种群数量多于第10年。
三、(实验)探究培养液中酵母菌种群数量的变化
应用提升1.酵母菌数量下降的原因可能有哪些?
提示 营养物质随着消耗逐渐减少,有害产物逐渐积累,培养液的pH等理化性质发生改变等。
2.试着在下面坐标系中画出培养液中酵母菌的增长速率的曲线。
角度一、种群的特征及内在关系考向探究考向1种群特征及内在关系1.下列关于种群特征的叙述,正确的是(　　)A.种群密度越大,种群数量增加越快B.性别比例对种群密度的影响在生殖前期最大C.自然增长率小于1时,种群的数量即开始减少D.年龄金字塔表示取样期间各年龄组个体数量在种群中的比例
答案 D解析 种群密度越大,个体间争夺营养物质和空间等的斗争越剧烈,种群数量增加越慢,A项错误;生殖前期的个体为幼年个体,不具备生殖能力,生殖期的个体具有生殖能力,因此性别比例对种群密度的影响在生殖期最大,B项错误;自然增长率小于1时,种群增长减慢,但种群数量仍在增加,C项错误;年龄金字塔表示取样期间各年龄组个体数量在种群中所占的比例关系,D项正确。
2.下列为种群数量特征的两个概念图,有关分析错误的是(　　)
A.图1中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是bB.图1中的c为种群最基本的数量特征C.图2中丁与图1中的a表示的含义相同D.图2中丙为性别比例,主要通过影响出生率来间接影响种群密度
答案 C解析 图1中a只影响出生率,而b既影响出生率也影响死亡率,从而判断出a为性别比例,b为年龄组成,进而可知c为种群密度。图2为图1的变式,图2中甲使种群密度增加,应为出生率和迁入率;乙使种群密度减小,应为死亡率和迁出率;丙只影响出生率,应为性别比例;丁为年龄组成。图1中b为年龄组成,是预测种群数量未来变化趋势的主要依据,A项正确;图1中c为种群密度,是种群最基本的数量特征,B项正确;图2中丁为年龄组成,而图1中a为性别比例,C项错误;图2中丙为性别比例,主要通过影响出生率来间接影响种群密度,D项正确。
考向2种群特征模型解读及应用3.种群的年龄结构大致可以分为图示①②③三种类型,下列相关说法错误的是(　　)
A.农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施,有可能使该种害虫种群的年龄结构为图①表述类型B.在渔业生产中,要严格控制渔网网眼大小以保护幼鱼,捕捞后,该水域鱼种群的年龄结构可能为图③表述类型C.调查显示近年我国人口出生率逐年下降,人口缓慢增长,说明我国人口年龄结构为图③表述类型D.比较图示三种年龄结构的类型,具有图①所示年龄结构的种群出生率最低
答案 D解析 农业上利用性引诱剂来干扰害虫交尾,可使害虫种群的出生率降低,进而降低害虫的种群密度,可能使害虫种群的年龄结构为图①衰退型,A项正确;渔业生产中,控制渔网网眼大小以保护幼鱼,使捕捞后该水域鱼种群的年龄结构为图③增长型,B项正确;我国人口缓慢增长,说明我国人口年龄结构为图③增长型,C项正确;年龄结构为衰退型的种群的出生率不一定低,年龄结构为增长型的种群的出生率不一定高,D项错误。
方法突破 1.规避种群特征的四个易错点
2.辨析年龄结构的三种图示
角度二、种群密度的取样调查考向探究考向1样方法与密度统计1.如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度,下列做法正确的是(　　)A.计数甲地内蒲公英的总数,再除以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度B.计数所有样方内蒲公英总数,除以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度C.计算出每个样方中蒲公英的密度,求出所有样方蒲公英密度的平均值,作为甲地蒲公英的种群密度D.求出所有样方蒲公英的总数,除以所有样方的面积之和,再乘以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度
答案 C解析 调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度不宜采用逐一计数法,而应采用样方法,A项错误;正确的方法是先确定若干个样方(包括样方大小、数量及取样位置等),然后计算出每个样方中蒲公英的密度,求出所有样方蒲公英密度的平均值,作为甲地蒲公英的种群密度,C项正确,B、D两项错误。
2.(2022全国乙)某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量,主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。回答下列问题。(1)为保证调查的可靠性和准确性,选取样方时应注意的主要事项有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出3点即可)。 (2)已知调查区域总面积为S,样方面积为m,样方内平均个体数为n,则该区域的种群数量为　　　　　　　　。 (3)与标志重捕法相比,上述调查方法的优势有 　　　 　　(答出2点即可)。
答案 (1)随机取样、样方大小适宜、样方数量适宜 (答出3点即可)　(2)Sn/m　(3)对野生动物的不良影响小、调查周期短、操作简便(答出2点即可)
考向2标志重捕法及相关分析3.某研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 hm2=10 000 m2),统计所捕获的田鼠数量、性别等,进行标记后放归, 3 d后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表:
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土壤中小动物的物种丰富度B.若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,则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7∶2D.该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2
答案 D解析 因土壤中小动物具有较强的活动能力,且身体微小,不适合用标志重捕法调查其物种丰富度,A项错误;标志重捕法理论计算公式:N(种群个体数) =M(标记个体数)× ,若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,即m值减小,N值会增大,B项错误;根据该调查数据无法确定该田鼠种群的性别比例,C项错误;该地区田鼠的平均种群密度约为50×50÷10÷2=125(只/hm2),D项正确。
考向3实验误差及成因分析4.下列实验或调查活动中,所得数值与实际数值相比,可能偏小的是(　　)A.标志重捕法调查灰喜鹊种群密度时部分标记物脱落B.标志重捕法调查田鼠种群密度时,某些田鼠因曾被捕变得狡猾而不易被重捕C.样方法调查草地中的蒲公英时,不统计正好在样方线上的个体D.样方法调查蒲公英种群密度时在分布较密集的地块取样
答案 C解析 标志重捕法调查种群密度的计算公式为:种群数量=(第一次捕获的个体数×第二次捕获的个体数)/第二次捕获中被标记的个体数。部分灰喜鹊身上的标记物脱落或田鼠被捕后变得狡猾不易被重捕都会导致第二次捕获中被标记的个体数偏小,则计算值与实际值相比,数值会偏大,A、B两项不符合题意。样方法调查植物种群密度时,要求统计样方相邻两条边上的个体,如果不统计正好在样方线上的个体,则所得数值与实际数值相比偏小,C项符合题意。样方法调查种群密度要做到随机取样,在分布较密集的地块取样,会使所得数值偏大,D项不符合题意。
方法突破种群密度的调节方法误差分析(1)利用样方法估算种群密度的误差分析
(2)利用标志重捕法估算种群密度的误差分析
角度一、种群的数量变动考向探究　　　　　　　　　　　　　考向1种群的“J”型、“S”型增长分析1.下图为某天鹅种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线。若不考虑迁入和迁出,下列有关叙述不正确的是(　　)
A.调查该种群密度可以采用标志重捕法B.自然环境下,种群数量的增长很可能与曲线Y类似C.只要栖息地食物充足,种群就会呈现曲线X的增长趋势D.建立自然保护区,改善天鹅的栖息环境,可使K值提高
答案 C解析 天鹅活动能力强,活动范围大,则调查其种群密度可采用标志重捕法,A项正确;图中曲线Y为“S”型增长曲线,为自然状态下种群数量的增长曲线,B项正确;即使在栖息地食物充足的条件下,天鹅的种群数量还会受到其他自然环境条件以及天敌等因素的制约,种群数量也不会呈现曲线X(“J”型)的增长趋势,C项错误;种群的K值不是固定不变的,会受到环境条件的影响,当生物生存的环境改善时,K值会上升,因此建立自然保护区,改善天鹅的栖息环境,可以提高天鹅种群的环境容纳量,即可使K值提高,D项正确。
2.(2021广东)下图示某S型增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种群达到环境容纳量(K值)时,其对应的种群数量是(　　)A.aB.bC.cD.d
答案 B解析 K值又称环境容纳量,是指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。种群数量达到K值后将停止增长,有时会稳定在一定的水平。此时出生率等于死亡率,因此K值对应的种群数量是b。
考向2种群数量的波动和下降3.某野生动物种群数量超过环境容纳量(K值)后,其种群数量的变化趋势有如图中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种可能性。下列相关叙述错误的是(　　)
A.环境被破坏时环境容纳量下降,体现了环境的制约作用B.A点时出生率大于死亡率,C点时死亡率大于出生率C.三种可能性中,曲线Ⅰ说明该种群栖息地受破坏的程度较轻D.当曲线Ⅲ趋近零时,对该动物种群应采取就地保护
答案 D解析 环境容纳量受环境的影响,环境被破坏时环境容纳量下降,体现了环境的制约作用,A项正确;A点时种群数量增加,增长率大于零,即出生率大于死亡率,C点时种群数量下降,死亡率大于出生率,B项正确;曲线Ⅰ在原始的环境容纳量附近波动,说明该种群栖息地环境的受破坏程度较轻,C项正确;曲线Ⅲ中生物逐渐灭绝,说明栖息地被完全破坏,该生物已经无法生存,因此无法实施就地保护措施,只能进行易地保护,D项错误。
4.(2023届河南开封开学联考)环保工作者对某地区最主要的草食动物——某野兔种群数量进行连年监测,得到如图所示的数量增长变化(λ)曲线,λ=t年种群数量/(t-1)年种群数量。据图分析,下列叙述正确的是(　　)
A.在第1年至第3年期间种群呈“J”型增长B.在第4年初至第5年末,种群数量先增后减C.第3年末种群数量与第5年中期种群数量相等D.野兔的种群数量在第4年末达到最大
答案 B解析 图中显示第1年到第3年期间λ值大于1,“J”型曲线的λ值应大于1且恒定,故不属于“J”型增长,A项错误;第3年末到第5年中期λ始终大于1,种群数量一直增加,从第5年中期到第5年末λ小于1,种群数量减少,B项正确,C项错误;该野兔种群数量在第5年中期达到最大,D项错误。
考向4种群数量变化影响因素
5.(2023届江西红色十校第一次联考)影响种群数量变化的因素中,随着种群密度的变化而变化的因素,称为密度制约因素;有些因素虽然对种群数量起限制作用,但其作用强度和种群密度无关,称为非密度制约因素。下列关于种群密度制约因素的说法,正确的是(　　)A.传染病在密度小的种群中更容易传播,属于密度制约因素B.当种群数量超过环境的负载能力时,密度制约因素的作用增强C.连年干旱的条件下,蝗虫卵成活率会提高,干旱属于密度制约因素D.制约因素是通过影响出生率、死亡率或迁入率、迁出率间接影响种群数量
答案 B解析 传染病在密度大的种群中更容易传播,在密度小的种群中不易传播,属于密度制约因素,A项错误;当种群数量超过环境的负载能力时,种群密度过大会导致种内竞争加剧,密度制约因素对种群的作用增强,种群的死亡率增加,B项正确;干旱条件对蝗虫卵成活率的影响与种群密度无关,属于非密度制约因素,C项错误;出生率、死亡率或迁入率、迁出率直接影响种群数量,D项错误。
方法突破1.“J”型曲线和“S”型曲线比较
点拨 种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线的判断技巧(1)在做题时要抓住关键信息,当题干中出现“无环境阻力”“理想条件下”“种群刚迁入一个新的适应环境中的最初一段时间”等信息时,表明此时种群的增长呈“J”型。(2)当题干中出现了“有环境阻力”“自然界中”“资源和空间有限”“在实验室中模拟人工饲养条件”等信息时,表明此时种群的增长呈“S”型。
2.K值的表示方式及K值的变化(1)K值的四种表示方式
(2)种群某时刻最大值≠K值
种群在某些时段,可能会由于环境条件变化或内部因素影响,数量偶尔超越K值或偶尔在K值以下,即在K值上下波动,故K值并非任一时刻种群的最大值,如右上图中B、C、D均非K值,而是K值上下波动值。注:K值会随着环境的改变而发生变化。当环境遭到破坏时,K值会下降;当环境条件改善时,K值会上升。
角度二、种群数量变动实验探究考向探究1.(2020江苏)下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的叙述,错误的是(　　)A.将酵母菌接种到培养液中,并进行第一次计数B.从静置的培养液中取适量上清液,用血细胞计数板计数C.每天定时取样,测定酵母菌细胞数量,绘制种群数量动态变化曲线D.营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一
答案 B解析 将酵母菌接种到培养液中,需进行第一次计数,以获得酵母菌的初始数量,A项正确。取样前应先将培养液摇匀,以使酵母菌分布均匀,B项错误。以后每天定时取样计数,绘制曲线,C项正确。营养物质、温度、代谢产物等都会影响酵母菌种群的数量变化,D项正确。
2.(2020海南)用4种不同方式培养酵母菌,其他培养条件相同,酵母菌种群数量增长曲线分别为a、b、c、d,如下图所示。
回答下列问题。(1)培养酵母菌时需要将温度控制在20 ℃左右,原因是　　　　　　　。 (2)曲线a所示的种群数量增长最快,主要原因是种群增长所需的　　　　　　　　最丰富。 
(3)曲线d为对照组,对照组的培养方式是　　　　　　　　　　。该组酵母菌数量增长到一定程度后,种群增长逐渐变慢,其限制因素有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2点即可)。 (4)随着培养时间的延长,在有限的空间中,每组酵母菌种群数量都会达到环境容纳量。环境容纳量是指  　。 
答案 (1)20 ℃左右最适合酵母菌繁殖　(2)营养物质　(3)不换培养液　营养物质的消耗、有害代谢产物的积累　(4)特定环境所能容许的种群数量的最大值
1.(2022全国甲)在鱼池中投放了一批某种鱼苗,一段时间内该鱼的种群数量、个体重量和种群总重量随时间的变化趋势如下图所示。若在此期间鱼没有进行繁殖,则图中表示种群数量、个体重量、种群总重量的曲线分别是(　　)
A.甲、丙、乙B.乙、甲、丙C.丙、甲、乙D.丙、乙、甲
答案 D解析 由题干信息可知,在此期间鱼没有进行繁殖,且部分鱼苗由于不适应环境等而死亡,种群数量会下降,因此曲线丙为种群数量变化曲线;鱼苗捕食会使鱼的个体重量增加,因此曲线乙表示个体重量,则曲线甲表示种群总重量。
2.(2022山东)一个繁殖周期后的种群数量可表示为该种群的补充量。某实验水域中定期投入适量的饲料,其他因素稳定。图中曲线Ⅰ表示该实验水域中某种水生动物的亲体数量与补充量的关系,曲线Ⅱ表示亲体数量与补充量相等。下列说法正确的是(　　)
A.亲体数量约为1 000个时,可获得最大持续捕捞量B.亲体数量约为500个时,单位时间内增加的数量最多C.亲体数量大于1 000个时,补充量与亲体数量相等,种群达到稳定状态D.饲料是影响该种群数量变化的非密度制约因素
答案 B解析 亲体数量约为1 000个时,种群增长速率最慢,但种群数量最多,可获得最大的捕捞量,而不是最大持续捕捞量,A项错误。亲体数量约为500个时,种群的增长速率最大,单位时间内增加的数量最多,B项正确。亲体数量等于1 000个时,补充量与亲体数量相等,种群数量处于稳定状态;但是当亲体数量大于1 000个时,补充量小于亲体数量,种群数量将下降,C项错误。一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,这些因素称为密度制约因素,饲料是影响该种群数量变化的密度制约因素,D项错误。
3.(2021山东)调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时,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。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态,若探测到第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定,则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于(　　)(结果取整数)A.66只/公顷B.77只/公顷C.83只/公顷D.88只/公顷
答案 B解析 分析题意可知:调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时,第一次捕获并标记39只鼠,其中有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡,故可将第一次标记的鼠的数量视为39-5=34(只),第二次捕获34只鼠,其中有标记的鼠15只,设该区域该种鼠的种群数量为X只,则根据计算公式可知,(39-5)/X=15/34,解得X≈77.07,面积为一公顷,故该区域该种鼠的实际种群密度最接近于77只/公顷。
4.(2022全国甲)为保护和合理利用自然资源,某研究小组对某林地的动植物资源进行了调查。回答下列问题。(1)调查发现,某种哺乳动物种群的年龄结构属于增长型,得出这一结论的主要依据是发现该种群中　 。 (2)若要调查林地中某种双子叶植物的种群密度,可以采用的方法是　　　　　　　　　;若要调查某种鸟的种群密度,可以采用的方法是　　　　　　　　　。 (3)调查发现该林地的物种数目很多。一个群落中物种数目的多少称为　　　　　　。 (4)该林地中,植物对动物的作用有　　　　　　　　　　(答出2点即可);动物对植物的作用有　　　 　　　(答出2点即可)。