新高考2023届高考生物一轮复习讲义第9单元第1课时种群的数量特征新人教版
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第01讲 种群的特征和数量变更最新考纲高频考点核心素养1.种群的特征(Ⅰ) 2.种群的数量变更(Ⅱ) 3.试验:探究培育液中酵母菌数量的动态变更1.种群密度的调查方法 2.种群增长的曲线分析生命观念——结构与功能观:种群属于生命系统,具有性别比例、年龄组成等特征 科学思维——建立模型:构建种群增长数学模型科学探究——制订并实施方案:用样方法调查某种双子叶植物的种群密度;探究培育液中酵母菌数量的动态变更考点一 种群的特征1.种群的概念种群是指在肯定的自然区域内,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)干脆确定种群密度的是诞生率和死亡率、迁出率和迁入率。
(3)年龄组成在肯定程度上能预料种群数量变更趋势。
年龄组成是通过影响诞生率和死亡率间接影响种群密度的。
年龄组成⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫增长型:诞生率>死亡率→增加稳定型:诞生率≈死亡率→不变衰退型:诞生率<死亡率→减小种群密度(4)性别比例是通过影响诞生率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。
(2)类型⎩⎪⎨⎪⎧匀称分布型:如稻田中水稻的空间分布随机分布型:如田野中杂草的分布集群分布型:如瓢虫的空间分布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)样方法与标记重捕法的比较(必修3 P 62“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更?答案(M×n)÷m只增大走出误区种群密度调查方法中的4个关键点关键点①:样方法中样方的选择要合适a.随机取样:常用五点取样法(如图甲)和等距取样法(如图乙)。
b.大小适中:乔木100 m2、灌木16 m2、草本1 m2;样方数量不宜太少;一般选易辨别的双子叶植物(叶脉一般呈网状)。
第1课时种群的数量特征课标要求 1.列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征。
2.了解种群密度的调查方法。
考点一种群密度及其调查方法1.种群的概念在一定空间范围内,同种生物所有个体形成的集合就是种群。
易错提醒1一“全”:指全部个体,包括各个年龄段的个体,有性别差异的生物包括雌雄个体。
2二“单”:指基本单位,种群是生物繁殖的基本单位,也是生物进化的基本单位。
3三“同”:指同一物种、同一时段、同一区域的全部个体。
种群具有一定的时间和空间限制,离开一定的时间和空间的种群是不存在的。
想一想一块地里的所有三倍体无子西瓜是否属于一个种群?不是填“是”或“不是”。
2.种群密度——是种群最基本的数量特征(1)概念:种群在单位面积或单位体积中的个体数。
提醒种群数量多,种群密度不一定大。
(2)调查方法①逐个计数法:调查分布范围较小,个体较大的种群。
②样方法a.样方大小确定方法为根据被调查生物的种类和分布情况确定样方的大小。
b.样方法调查时要强调“随机”取样,原因是为了确保所选择的样方具有代表性,不受主观因素的影响,使通过样方法统计的结果(估算值)能更接近真实的情况。
c.样方多少会影响调查结果吗?调查时若样方的数量太少,其统计结果的误差可能就较大;一般而言,样方越多,其统计结果越接近真实情况。
但是,样方数量太多,整体取样花费的时间、精力就越多。
从统计学上看,一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。
d.某兴趣小组调查某种双子叶草本植物种群密度的结果如表所示。
其中,第四个样方中该植物的分布情况如图所示,则该植物种群密度是8株/m2。
样方N1N2N3N4N5种群密度(株/m2) 8 7 8 x9③标记重捕法调查对象活动能力强、活动范围大的动物,如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等调查程序确定调查对象↓捕获并标记数量为N1↓重捕、计数错误!↓计算种群密度N=N1×N2N0注意事项调查期间,被调查个体没有迁入和迁出、出生和死亡;标记物不能过于醒目,不能影响标记对象正常的生命活动;标记物不易脱落,要能维持一定时间④黑光灯诱捕法:对于趋光性的昆虫,还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查种群密度。
延伸应用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。
a.这个种群中鼠的种群密度大约是88只/公顷。
b.若捕捉后该鼠不易再被捕捉,则估算的种群密度会偏高(填“偏高”或“偏低”),理由是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=初次捕获个体数×再次捕获个体数再次捕获的被标记的个体数可知,种群数量变大,即估算值大于实际的种群密度。
c.若由于某种原因,如标记物易脱落、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,则估算的种群密度会偏高(填“偏高”或“偏低”)。
d.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被捕获、在被标记个体密集处捕获等,则估算的种群密度会偏低(填“偏高”或“偏低”)。
(1)源于选择性必修2P2:黑光灯诱捕昆虫和性外激素诱杀害虫的原理相同吗?分别属于生态系统中的何种信息传递?提示原理不同。
前者利用了昆虫的趋光性,后者利用了昆虫之间通过化学物质传递信息的原理。
前者属于物理信息,后者属于化学信息。
(2)源于选择性必修2P6“生物科技进展”:调查种群数量的其他方法:①用红外触发相机拍摄照片和视频;②根据动物的粪便特征计数;③通过动物的声音特征进行计数。
考向种群密度及其调查方法1.(2022·海南高三测试)下列有关标记重捕法和样方法这两种种群密度调查方法的说法,正确的是( )A.调查动物的种群密度时都要采用标记重捕法B.选取的样方一般呈长方形,样方面积可以根据情况调整大小C.标记重捕法中种群数量的估算公式:(初次标记个体数×重捕个体数)/重捕中标记个体数D.样方计数时,同种生物个体无论大小都要计数,且要计算样方边线上的所有个体答案 C解析活动能力强、活动范围大的动物,调查其种群密度一般采用标记重捕法,活动能力弱、活动范围小的动物常采用样方法,A错误;样方的形状应该根据选定的地方的地形决定,以正方形为宜,B错误;样方计数时,同种生物个体无论大小都要计数,对于压线的个体计数方法是“计上不计下,计左不计右”,D错误。
2.某科技小组调查一块方圆为16hm2的森林里灰喜鹊和画眉的种群密度,在该区域内随机设置了若干捕鸟网。
一天捕获鸟共306只,将捕获的鸟做好标记后在原地放10天后,在同一地点再放置同样数量的捕鸟网,捕获鸟共298只,捕获结果统计如下表,下列叙述错误的是( )捕获总鸟数灰喜鹊画眉第一次捕捉30648(标记后放生)37(标记后放生)第二次捕捉29843(其中6只标记)32(其中8只标记)A.为了结果的可靠性,标记物对标记对象的生理习性不能有影响B.根据统计结果估算该区域灰喜鹊大约有344只,画眉大约有148只C.由于标记的个体被再次捕获的概率下降,所以鸟的实际数量可能更少D.若第二次捕获引起鸟死亡,会直接影响估算的结果答案 D解析标记物不能影响动物的正常生命活动,也不能导致其发生疾病和感染,如果标记物对标记对象的生理习性有影响,会造成实验误差,A正确;标记重捕法中的相关计算:进行调查的某区域内的种群数量=第一次捕获的某种生物的数量×第二次捕获的该种生物的数量÷第二次捕获的该种生物的标记个体数量,则灰喜鹊大约有48×43÷6=344只,画眉大约有37×32÷8=148只,B正确;由上述计算方式可知,由于标记的个体被再次捕获的概率下降,分母减小,所以计算的结果应偏大,C正确;第二次捕获引起鸟死亡,可以进行计数,不影响估算的结果,D错误。
考点二种群的其他数量特征种群的其他数量特征与种群密度之间的关系(1)直接决定种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
(2)年龄结构和性别比例不直接决定种群密度,年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率,从而预测种群数量变化趋势,性别比例能够影响种群的出生率,间接影响种群密度。
(3)年龄结构为稳定型的种群,种群数量在近期一定能保持稳定吗?衰退型的种群又会如何?提示不一定。
这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构,还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。
此外,种群数量还受迁入率和迁出率的影响。
(4)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体会降低害虫的种群密度,原理是性引诱剂诱杀害虫会导致害虫的性别比例失调,从而降低出生率,导致种群密度明显降低。
(5)春运期间,影响北京、广州等大城市人口数量变化的主要因素是迁入率和迁出率。
(6)某生物学家对某地的蝗虫种群进行研究后大胆预测:不久后蝗灾会更加严重。
他得出此结论的依据最可能是蝗虫的年龄结构为增长型。
考向种群的数量特征及其相互关系3.研究发现,某些动物种群有一个最适的种群密度,种群密度过大或过小都可能对种群增长产生抑制性影响,这一现象被称为阿利氏规律。
下列分析不符合阿利氏规律的是( ) A.种群密度过大时,种内竞争加剧会导致死亡率上升B.种群密度过小时,难以找到配偶会导致出生率下降C.最适种群密度时,种群的增长率大于种群密度过大或过小时D.种群密度过小时,t年后种群数量为“N t=N0λt(λ>1)”答案 D解析种群密度过小时,会对种群增长产生抑制性影响,种群数量很难保持“J”形增长,故t年后种群数量不是“N t=N0λt(λ>1)”,D错误。
4.下列关于种群数量特征的叙述,正确的是( )A.若某种群有200个个体,一年内出生了10个个体,则年出生率为10%B.若种群甲的种群密度高于种群乙的,则种群甲的种群数量一定比种群乙的种群数量大C.年龄结构为衰退型的种群数量不一定会立即下降D.性别比例通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度答案 C解析出生率是指单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值,由题干分析可知,该种群的年出生率为10÷200×100%=5%,A错误;种群甲的种群密度高于种群乙,但是种群分布的面积不一定相同,故种群甲的种群数量不一定比种群乙的种群数量大,B错误;性别比例通过影响出生率来影响种群密度,D错误。
重温高考真题演练1.(2021·山东,11)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。
故B正确。
2.(2021·辽宁,19改编)灰鹤是大型迁徙鸟类,为国家Ⅱ级重点保护野生动物。
研究者对某自然保护区内越冬灰鹤进行了调查分析,发现灰鹤种群通常在同一地点集群夜宿,经调查,该灰鹤种群数量为245只,初次随亲鸟从繁殖地迁徙到越冬地的幼鹤为26只。
通过粪便分析,发现越冬灰鹤以保护区内农田收割后遗留的玉米为最主要的食物。
下列有关叙述正确的是( )A.统计保护区内灰鹤种群数量可以采用逐个计数法B.可由上述调查数据计算出灰鹤种群当年的出生率C.为保护灰鹤,保护区内应当禁止人类的生产活动D.越冬灰鹤粪便中的能量属于其同化量的一部分答案 A解析灰鹤数量较少,个体较大,统计保护区内灰鹤种群数量可以采用逐个计数法,A正确;题干中信息只能说明初次随亲鸟从繁殖地迁徙到越冬地的幼鹤为26只,不能说明新生个体只有26只,故不能计算出灰鹤种群当年的出生率,B错误;越冬灰鹤以保护区内农田收割后遗留的玉米为最主要的食物,则不能禁止人类的生产活动,应当合理安排人类的生产活动,C 错误;粪便量属于上一营养级的能量,不属于其同化量的一部分,因此越冬灰鹤粪便中的能量属于上一营养级同化量的一部分,D错误。
3.(2018·全国Ⅲ,6)某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查。
下列叙述错误的是( )A.趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者B.黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息C.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D.黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目答案 B解析昆虫以植物或微小动物等为食,属于农田生态系统的消费者,A项正确;黑光灯传递的光,是通过物理过程传递的信息,属于物理信息,B项错误;对于具有趋光性的昆虫,可运用黑光灯诱捕的方法调查其种群密度,此外还可运用此方法探究该农田趋光性昆虫的物种数目,C、D项正确。