2019版高考生物一轮复习第十单元种群和群落第一讲种群的特征和数量变化精选教案
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2019届高考生物一轮复习第30讲种群的特征种群数量的变化学案第30讲种群的特征种群数量的变化1.种群的特征(Ⅰ) 2.种群的数量变化(Ⅱ) 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____________决定。
(2)封闭环境中,种群密度大小____________决定。
答案:(1)迁入率、迁出率、出生率、死亡率 (2)出生率、死亡率 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。
均匀分布型:如稻田中水稻的空间分布(2)类型随机分布型: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)种群密度的调查方法项目调查对象样方法标志重捕法植物或活动范围小、活动能力弱的动物活动范围大、活动能力强的动物确定调查对象五点取样法选取样方等距取样法确定调查对象捕获并标记数量为N1 调查程序计数计算种群密度取平均值捕获数N2重捕、计数标记数N0 计算种群密度N=N1·N2/N0 (3)种群密度调查成功的关键点①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)和等距取样法(如图4)。
②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。
第三单元种群和群落第一讲种群的特征和数量变化知识点一种群的特征知识点二种群数量的变化1.填写种群年龄组成的类型示意图(1)写出图中各年龄组成的类型。
A :增长型,B :稳定型,C :衰退型。
(2)根据图示,将各年龄组成类型、特点及种群密度的变化趋势用线连起来。
考点一︱种群的特征及种群密度的调查方法[必备知能]1.种群数量特征的分析(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)出生率、死亡率和迁入率、迁出率是决定种群密度变化的直接因素。
(3)年龄组成和性别比例不直接决定种群密度,年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势,性别比例能够间接影响种群个体数量变动:①年龄组成⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫增长型:出生率>死亡率→增加稳定型:出生率≈死亡率→不变衰退型:出生率<死亡率→减小种群密度②性别比例⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫♀>♂→增长快♀≈♂→相对稳定♀<♂→增长慢种群密度 [学法指导]种群数量变化特殊实例及分析(1)城市人口的剧增——是由迁入率>迁出率造成的。
(2)我国人口的增长——是由出生率>死亡率造成的,不是仅由出生率高造成的。
(3)计划生育政策——控制出生率,使人口增长率下降。
(4)利用性外激素诱捕雄蛾——通过改变性别比例来降低出生率。
(5)将性外激素释放到大田里,干扰雌雄蛾正常交尾——降低出生率。
2.种群年龄组成的类型及判断(1)图示类型示例:①模式图:②统计图:③曲线图:④柱形图:(2)判断方法: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。
3.种群密度的调查方法[易误提醒]样方法的应用及应注意的六个问题(1)调查对象要选熟悉的又容易计数的植物,如一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物,而选择个体数目容易辨别的双子叶草本植物。
(2)选取样方时,要注意随机取样,且选取平坦、宽阔、被调查种群分布比较均匀的地段。
第1讲种群的特征和数量变化种群的数量特征与种群密度的调查方法授课提示:对应学生用书第159页[基础突破——抓基础,自主学习] 1.种群的数量特征2.种群密度的调查方法[重难突破——攻重难,名师点拨]1.种群数量特征之间的关系(1)最基本的数量特征——种群密度。
(2)决定种群密度的直接因素——出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
在具体环境中的种群要根据实际情况分析。
(3)决定种群密度的间接因素——年龄组成和性别比例。
其中年龄组成既能影响出生率,又能影响死亡率,而性别比例只能影响出生率。
(4)预测种群数量的变化趋势——年龄组成,但这种趋势不一定能实现,如气候、天敌、食物等环境因素发生改变。
2.样方法调查种群密度须知(1)样方法不仅适用于植物,还适用于活动能力弱、活动X围小的动物,如蚯蚓等,而且调查某种昆虫卵、作物植株上蚜虫的种群密度、跳蝻的种群密度等也可采用样方法。
(2)植物的大小不同,样方面积也应不同。
如双子叶草本植物样方面积为1 m2,灌木约为16 m2,乔木约为100 m2。
(3)计数原那么。
假设有正好压在边界线上的个体,应遵循“计上不计下,计左不计右〞的原那么,如图。
同种植物无论大小都应计数。
(注:图甲为方形样方,图乙为圆形样方,实心圈表示要统计或测量的个体,虚线表示圆形样方的直径。
)3.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B A =b a ,得A =aB b。
由上式分析可知:(1)假设由于某种原因(如标志物易脱落、被标记个体的被捕机会降低、标志物导致被标记个体易于被捕食、在被标记个体稀少处被捕获等)造成的b 偏小,那么A 偏大。
(2)假设由于某种原因(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,且在被标记个体密集处被捕获等)造成的b 偏大,那么A 偏小。
(3)假设在调查期间,调查区域有较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。
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热点题型突破五 种群、群落和生态系统 [考情分析] 种群的特征、数量变化是高考常考的知识点,常以文字表述、模式图、曲线图等为载体考查,多为选择题。生态系统的结构和功能是高考必考的知识点,常以食物网、能量流动图解为载体考查食物链、种间关系、能量流动的特点等核心知识点。主要考查角度有以下两个方面: 1种群的特征、数量变化曲线。如2015年10月浙江选考,21T;2016年4月浙江选考,19T;2016年10月浙江选考,8T;2017年4月浙江选考,15T。 2食物链、食物网的分析、能量流动的特点和生态系统的稳定性。如2015年10月浙江选考,29T;2016年4月浙江选考,29T;2016年10月浙江选考,9T;2017年10月浙江选考,29T。 预测今后主要考查角度集中在三个方面: 1种群的特征及相互关系; 2种群数量增长的两种曲线及影响因素; 3营养结构的分析、能量流动、物质循环的特点和生态系统的稳定性。 题型一 种群的特征 1.(2017·绍兴模拟)下列关于种群特征的叙述,正确的是( ) A.动物性成熟的早晚对动物出生率大小有重要影响 B.各国人口只要保持替补出生率,就会保持零增长 C.各种生物的种群性比率均为1∶1 D.种群密度是种群内个体特征的统计值 答案 A 解析 动物性成熟的早晚对动物出生率大小有重要影响,A项正确;教材中指出“稳定型预示着只要保持替补出生率(即1个家庭生2个孩子),人口就会保持零增长”,但保持替补出生率不一定人口就会零增长,如需考虑到一代人所生孩子成长为做父母之前将有部分死亡的可能,而这种可能又随着社会经济条件的变化而变化,B项错误;种群性比率是指种群内两性个体数量的相对比例,没有性别之分的动物就没有性比率,性比率不是所有种群都具有的特征,C项错误;种群密度是种群内群体特征的统计值,D项错误。 2.下列关于生态学相关概念的理解正确的是( ) A.某种群年初个体数为100,一年内新生个体20个,死亡个体10个,年末时个体数为110,则该种群的年出生率为10% B.科研人员在调查某河流污染情况时发现每毫升河水中含有9个大肠杆菌,该结论不能反映出种群的空间特征 C.某农场丰富植物资源为黑线姬鼠提供良好环境,鼠的大量繁殖引来鹰的捕食。黑线姬鼠种 第 2 页 共 12 页 2
第一讲种群和群落[考纲要求]1.种群的特征(Ⅰ) 2.种群的数量变化(Ⅱ) 3.群落的结构特征(Ⅰ) 4.群落的演替(Ⅰ) [知识主干·系统联网]理基础建网络回扣关键知识授课提示:对应学生用书第80页■高考必背——记一记1.记住种群特征的4个关键点(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
(3)年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势。
年龄组成是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度的。
(4)性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。
2.与种群的数量变化有关的核心点(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值会下降;反之,K值会上升。
(2)最大捕捞量≠最大日捕捞量①种群数量达K/2时及时捕捞可以获得可持续利用的最大捕捞量但不能获得最大日捕捞量。
②种群数量达K值时捕捞可获得最大日捕捞量。
3.种群数量增长的两种类型的主要差异是环境阻力不同,“S”型曲线的开始部分并非“J”型曲线。
4.有关群落的结构特征及演替的知识点(1)影响群落演替的因素有:①群落内部因素;②外界环境因素;③人类活动。
(2)演替的结果:并不是所有的群落都能演替成森林。
(3)演替并不是“取而代之”:演替过程中一些种群取代另一些种群,是一种“优势取代”而非“取而代之”。
(4)演替是“不可逆”的:演替是生物和环境反复相互作用,发生在时间和空间上的不可逆变化,但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。
■易混易错——判一判1.判断下列有关种群特征和数量变化叙述的正误(1)种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果。
(2018·全国卷Ⅰ)(√)(2)调查草地某种蜘蛛种群密度时,要选择草多的地方,否则结果偏低。
(2017·江苏卷)(×)(3)采集蚂蚁的方法是样方法。
(2015·北京卷)(√)(4)计数酵母菌可用取样器取样法计数。
第一讲种群的特征和数量变化[基础知识·系统化]知识点一 种群的特征1.种群的数量特征2.种群的空间特征(将“”中的内容补充完整)知识点二 种群的数量变化1.据种群数量特征的概念图,回答下列问题(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)预测种群密度变化趋势的主要依据是年龄组成。
(4)人们常利用性外激素诱杀雄性害虫,这是通过改变害虫的性别比例降低出生率,从而降低种群密度。
(5)连线年龄组成的类型及种群密度的变化趋势:(6)分析下列几种生物分别适合使用哪种方法调查其种群密度:①蒲公英②田鼠③蚯蚓④鲫鱼⑤蚜虫⑥跳蝻适合使用样方法的是:①③⑤⑥;适合使用标志重捕法的是:②④。
(填序号)2.据图回答种群数量变化的相关问题(1)图甲中表示种群在资源和空间无限的理想条件下的增长曲线是__a__,在资源和空间有限的自然条件下的增长曲线是__b__。
(2)图甲中曲线a的数学方程式为N t=N0λt,曲线a、b之间的阴影部分表示由于环境阻力的存在,在生存斗争中被淘汰的个体数目。
(3)由图乙可知,一个种群的K值不是恒定不变的,下列因素中可以使曲线c变为曲线d的有①②④⑤(填序号)。
①过度放牧对某种牧草种群的影响②硬化地面、管理好粮食对鼠种群的影响③增加水中的溶氧量对鱼种群的影响④大量引进外来物种对本地物种的影响⑤引进某种害虫的天敌对害虫种群的影响考点一种群的数量特征及种群密度的调查方法1.运用概念图熟记种群数量特征之间的关系2.明辨种群数量特征的四个易误点(1)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”,即种群数量多,种群密度不一定大。
(2)决定种群密度变化的直接因素:出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
在具体环境中的种群要根据实际情况分析。
(3)决定种群密度的间接因素:年龄组成和性别比例。
其中年龄组成既能影响出生率,又能影响死亡率,而性别比例只能影响出生率。
(4)预测种群数量的变化趋势:年龄组成。
但这种趋势不一定能实现,还要看影响种群密度变化的其他因素,如气候、食物、天敌等环境因素的变化。
[对点落实]1.判断下列叙述的正误(1)种群出生率增加,种群密度一定增大(×)(2)性别比例是通过影响种群的出生率和死亡率间接影响种群密度的(×)(3)年龄组成为增长型的种群数量一定能增加(×)(4)每毫升河水中有9个大肠杆菌,属于种群的空间特征(×)(5)大量诱杀雄性个体不会影响种群密度(×)(6)橡树种子常在母株附近形成集群是空间特征;由于微甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于数量特征(√)2.(2018·安徽六校联考)下图是种群数量特征的概念模型,以下分析正确的是( )A.种群密度能够反映种群的数量变化趋势B.春节前后,我国南部沿海城市人口数量变化主要取决于①、②C.预测未来种群数量变化的主要依据是④D.利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体来控制特征④,进而影响种群数量解析:选C ①~④分别表示死亡率、出生率、性别比例和年龄组成,能够预测种群数量变化趋势的是种群的年龄组成;春节前后,我国南部沿海城市人口数量变化主要取决于迁入率和迁出率;利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫雄性个体来控制(③)性别比例,进而影响种群数量。
种群密度的调查方法1.样方法与标志重捕法的比较2.样方法的计数原则同种生物个体无论大小都要计数,若有正好处在边界线上的,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则,如图:注:图甲为方形样方,图乙为圆形样方,实心圈表示要统计或测量的个体,虚线表示圆形样方的直径。
3.样方法调查种群密度应注意的问题(1)调查对象要选熟悉的又容易计数的植物。
如一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物,而选择个体数目容易辨别的双子叶草本植物。
(2)样方法并非只适用于植物。
对于活动能力弱、活动范围小的动物如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等也可用样方法调查。
(3)植物的大小不同,样方面积也应不同。
如乔木的样方面积为100 m 2,灌木为16 m 2,草本植物为1 m 2。
(4)选取样方时,要注意随机取样。
对于方形地块常用五点取样法,狭长地块常用等距取样法。
[对点落实]3.(2017·全国卷Ⅲ)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 项不合理,B 项合理。
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 项不合理。
4.某研究机构对我国北方草原一种主要害鼠——布氏田鼠进行了调查。
调查样方总面积为2 hm 2(1 hm 2=10 000 m 2)。
在调查区内,放置100个捕鼠笼,在一夜间对布氏田鼠进行初捕,将捕获的鼠经标记后在原地释放。
3日后,在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼进行重捕,结果如下表所示。
下列有关叙述正确的是( )A .此调查方法可以用来调查草地中跳蝻的种群密度B .综合两次捕获情况,该田鼠种群的性别比例(♀/♂)为7/9C .该草地布氏田鼠的平均种群密度约为144只/hm 2D .事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏低解析:选C 跳蝻活动范围小,一般采用样方法进行调查;根据两次捕获的田鼠中雌雄个体数可得种群中性别比例为♀/♂=(14+18)÷(18+18)=32/36=8/9;标志重捕法理论计算公式N =M ·n m ,田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,即m 值减小,N 值会增大;该草地中布氏田鼠的平均密度为32×36÷4÷2=144(只/hm 2)。
[归纳拓展]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B A =ba ,得A =aB b。
由此分析可知:①若由于某种原因,如标志物易脱落、被标记个体的被捕机会降低、标志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。
②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。
③若在调查期间,调查区域有较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。
考点二种群数量的变化及应用1.正确区分种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线2.明辨关于K值的三个易误点(1)K值并不是种群数量的最大值:K值是环境容纳量,即在保证环境不被破坏的前提下所能容纳的最大值;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,因为环境会遭到破坏。
(2)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值会下降;当环境条件状况改善时,K值会上升。
(3)在环境不遭受破坏的情况下,种群数量会在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.熟记影响种群数量变化的因素种群数量的变化情况包括增长、波动、下降,甚至消亡。
影响因素有:(1)生物因素:包括种内关系(如种内斗争)和种间关系(如种间竞争、捕食等)。
(2)自然因素:气候、食物、天敌、传染病等。
(3)人为因素:种植业、养殖业发展,砍伐森林,猎捕动物,环境污染等。
4.正确区分种群增长率与增长速率(1)含义:①种群增长率:指单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数,即:增长率=一定时间内增长的数量×100%。
初始数量②种群增长速率:指单位时间内新增加的个体数(即种群数量增长曲线的斜率),即增长速率=一定时间内增长的数量/时间。
(2)计算方法:假设某一种群的数量在某一单位时间t(如一年)内,由初始数量N0增长到数量N t,则该种群的增长率和增长速率的计算公式分别为:增长率=[(末数-初数)/初数]×100%=[(N t-N0)/N0]×100%(无单位);增长速率=(末数-初数)/单位时间=(N t-N0)/t(有单位,如个/年)。
[对点落实]1.判断下列叙述的正误(1)种群数量的变化就是种群数量的增长和波动(×)(2)一个物种引入新地区后,一定呈“J”型增长(×)(3)不同种生物的K值各不相同,但同种生物的K值固定不变(×)(4)种群数量变化不仅受外部因素的影响也受自身内部因素的影响(√)(5)种群“J”型增长曲线中的增长率和增长速率均恒定不变(×)2.下列关于环境容纳量的叙述,正确的是( )A.环境容纳量是指种群的最大数量B.种群的种内斗争不会改变环境容纳量的大小C.在理想条件下,影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量D.植食动物在自然环境条件下,一年四季的环境容纳量以冬季最大解析:选B 环境容纳量只代表种群数量的一个平均值,实际的种群数量在这个平均值的上下波动;种内斗争可以改变种群数量,但不会改变种群的环境容纳量;在理想条件下,种群数量呈指数增长,没有环境容纳量;植食动物在冬天由于食物减少,所以环境容纳量较小。
[典型图示]种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线分析[问题设计](1)图1中曲线甲是“J”型增长曲线,前提条件是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件。
曲线乙是“S”型增长曲线,前提条件是资源和空间是有限的。
两种增长曲线的差异主要是由环境阻力的有无造成的。
(2)图2中“J”型增长曲线的增长率和增长速率曲线分别是甲、丙,“S”型增长曲线的增长率和增长速率曲线分别是乙、丁。
[对点落实]3.图示种群在理想环境中呈“J”型增长,在有环境阻力条件下,呈“S”型增长,下列关于种群在某环境中数量增长曲线的叙述,正确的是( )A.当种群数量达到e点对应的值后,种群数量增长率为0B.种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后C.图中阴影部分表示克服环境阻力生存下来的个体数量D.cd段种群增长速率逐渐下降,出生率小于死亡率解析:选A 当种群数量达到e点对应的值后,即K值时种群数量基本不变,种群数量增长率为0;对于“S”型曲线而言,自始至终都有环境阻力存在,而不是在d点之后才出现;图中阴影部分表示环境阻力淘汰的个体;cd段种群增长速率逐渐下降,但数量仍在增多,所以出生率大于死亡率。