2025版高考生物一轮总复习教案选择性必修2第九单元生物与环境第一讲种群及其动态考点二种群数量的变化

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知|识|巩|固
1．建构种群增长模型的方法
(1)数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
(2)建构步骤

(3)表达形式
①数学方程式：科学、准确，但不够直观。
②曲线图：直观，但不够精确。
2．种群的“J”形增长和“S”形增长
3.种群数量的波动
(1)大多数生物的种群数量总是在波动中。处于波动中的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。
(2)当种群长期处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。
(3)当一个种群数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。
4．影响种群数量变化的因素
(1)影响因素
提醒：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，称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，称为非密度制约因素。
(2)种群研究的应用
②有害生物防治：鼠害发生时，既适当采用化学和物理的方法控制现存害鼠的种群数量，又可以通过引入天敌、减少食物等方法，降低其环境容纳量。
思|维|辨|析
易错整合，判断正误。
(1)自然界中细菌的种群增长都为“J”形增长。( × )
(2)在“S”形增长曲线中，当种群数量超过K/2后，种群增长速率减慢，其对应的年龄结构为衰退型。( × )
(3)当死亡率升高至与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。( √ )
(4)种内竞争对种群数量起调节作用。( √ )
延|伸|探|究
1．如图是某自然区域中甲、乙两个种群的数量比随时间变化的曲线图。据图分析以下问题：
(1)0～t2，甲、乙两种群的数量均呈“S”形曲线增长吗？其理由是什么？
提示：在有限的环境条件下，乙种群最终呈现“S”形增长，随时间的推移，甲、乙数量的比先增加后减少，最后在t2时刻降为零，说明甲种生物的数量先增加后减少，最终被淘汰。
(2)t1时刻，甲、乙两种群的死亡率相同吗？其理由是什么？
提示：不相同。t1时刻，甲、乙两种群的数量比为1，但是0～t1时间段内，甲种群的数量在不断增加，而乙种群在此时间段内的竞争中受到抑制，因此甲种群的死亡率较低，而乙种群的死亡率较高，故二者死亡率不同。
2．自2002年起，人们在某自然保护区的实验区实施湿地生态修复工程。生态修复之前，某区域中分布着部分农田，退耕还湿前后，该区域中田鼠的数量变化如图所示。
图中的数值M代表的生物学含义是什么？推测数值N较小的原因可能是什么？
提示：生态修复前(或2002年前)该区域田鼠的环境容纳量；生态修复后，田鼠的食物减少，天敌增多，栖息环境缩小等。
剖析难点·考点突破
重|难|精|讲
1．种群数量增长的“J”形和“S”形两种曲线的分析
提醒：(1)λ≠增长率
λ指种群数量是前一年种群数量的倍数(λ＝Nt/Nt－1)。根据Nt＝N0λt，可得t年后的种群数量。而增长率指一段时间结束时种群数量相对于初始种群数量的增加部分占初始种群数量的比例，种群增长率＝(Nt－Nt－1)/Nt－1＝Nt/Nt－1－Nt－1/Nt－1＝λ－1。
(2)增长率≠增长速率
增长速率指的是单位时间内种群数量增加的数目，增长率是一个比值。
2．明确K值的三个易错点
(1)K值不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值可能会下降；当环境条件状况改善时，K值可能会上升。
(2)在环境条件稳定，K值一定的情况下，种群数量也不是一成不变的，会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
(3)K值并不是种群数量的最大值：K值是环境容纳量，即一定环境条件所能维持的种群最大数量；种群所达到的最大值会超过K值，但这个值存在的时间很短，因为环境条件已遭到破坏。
3．K值与K/2值的应用
精|准|命|题
考向一 借助种群增长曲线分析，考查模型构建能力
例1 如图中甲、乙两条曲线分别表示燕鹞和蝗虫当年的种群数量(Nt)和一年后的种群数量(Nt＋1)之间的关系，虚线表示Nt＋1＝Nt，虚线接近Nt的区域为A区域，虚线接近Nt＋1的区域为B区域。不考虑种群的迁入和迁出，下列相关叙述错误的是( C )
A．绘制曲线图分析蝗虫种群的数量变化，属于构建数学模型
B．两个种群数量对应图中曲线的交点S时，种群的出生率与死亡率相同
C．当种群数量曲线连续分布在A区域时，种群的年龄结构为增长型
D．如果Nt＋1与Nt的比值保持不变且大于1，则该种群为“J”形增长
解析： 图示用曲线表示种群增长的数量变化，属于构建数学模型，A正确；两个种群数量对应图中曲线的交点S时，Nt＋1与Nt比值等于1，种群数量不变，说明种群的出生率与死亡率相同，B正确；当种群数量曲线连续分布在A区域时，Nt＋1与Nt的比值小于1，种群数量减少，可知种群的年龄结构为衰退型，C错误；如果Nt＋1与Nt的比值保持不变且大于1，这是种群数量“J”形增长判断的依据，则该种群为“J”形增长，D正确。
关注“λ”值内涵
种群“J”形增长的数学模型：Nt＝N0λt，λ代表种群数量是前一年种群数量的倍数，不是增长率。
〔变式训练1〕 (2022·山东卷改编)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( C )
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1 000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
解析： 亲体数量约为1 000个时，亲体数量与补充量相等，种群数量不变，说明该种群的出生率等于死亡率(即达到K值)，此时种群数量不再增加，但种群数量最多，可获得最大捕捞量，但不是最大持续捕捞量，A错误；亲体数量约为500(即K/2)个时，此时增长速率最快，因此单位时间内增加的数量最多，B错误；亲体数量大于1 000个时，补充量与亲体数量相等，达到K值，种群达到稳定状态，C正确；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，因此，这些因素称为密度制约因素，饲料属于密度制约因素，D错误。
考向二 围绕种群数量变化的影响因素，考查创新应用能力
例2 (2023·山东德州高三二模)影响昆虫种群数量的因素有很多，其中像食物、空间等因素对种群数量的影响随种群密度的大小而改变，称为密度制约因素；而寒冷、干旱等因素对种群数量的影响与种群密度无关，称为非密度制约因素。下列相关分析正确的是( D )
A．密度制约因素对种群数量变化的影响可通过正反馈调节实现
B．天敌属于密度制约因素，流行性疾病属于非密度制约因素
C．若昆虫的种群数量超过K值，非密度制约因素作用会增强
D．非密度制约因素可通过影响出生率和死亡率影响种群密度
解析：密度制约因素对种群数量变化的影响是通过负反馈调节来实现的，如被捕食者(食物)对捕食者的数量变化的影响就是通过反馈调节实现的，被捕食者(食物)减少，使捕食者减少，进而被捕食者增加，反之，捕食者增加，进而被捕食者减少，为负反馈调节，A错误；流行性疾病属于密度制约因素，B错误；若昆虫的种群数量超过K值，与种群密度有密切关系的密度制约因素作用会增强，C错误；非密度制约因素如气候、季节、降水等，可影响种群的出生率和死亡率，从而影响种群密度，D正确。
〔变式训练2〕 (2024·江苏南通调研)下列关于非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响的叙述，错误的是( A )
A．林冠层的郁闭度越大，地面得到的阳光越多
B．非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的
C．地震等自然灾害对种群的作用强度与该种群的密度无关，属于非密度制约因素
D．影响种群数量的因素有很多，如气候、食物、天敌、传染病等
解析：林冠层的郁闭度越大，地面得到的阳光越少，A错误。项目
“J”形增长
“S”形增长
增长
模型
前提
条件
食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等
资源和空间有限、受其他生物的制约等
曲线
特点
种群数量以一定的倍数连续增长，没有K值
种群数量达到环境容纳量，即K值后，将停止增长
项目
“J”形增长
“S”形增长
曲线
模型
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
增长
率和
增长
速率
K值
有无
无K值
有K值