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专题28 种群的特征和数量变化
考点分布 重点难点 备考指南
1.种群的特征 1.种群的特征 理解掌握种群的特征有哪些。
2.种群数量的变化及应用 2.种群的数量变化 理解种群数量变化曲线。
3.探究培养液中酵母菌种群数 3.实验：探究培养液中酵母 掌握血细胞计数板的用法。
量的动态变化（实验） 菌数量的动态变化 会用种群数量变化分析生活中的问题
考点一 种群的数量特征
1．种群的特征
(1)种群的概念
种群是指生活在一定的 ，同种生物的 。
(2)种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度。 是种群最基本的数量
特征。
(3)种群的数量特征及相互关系
① 是种群最基本的数量特征。
②直接决定种群密度的因素是 、 。
③年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成通过影响种群的 ，
从而预测种群数量变化趋势，性别比例通过影响种群的 间接影响种群密度。
(4)年龄组成为稳定型的种群，种群数量近期一定能保持稳定吗？ ；原因
是 不完全取决于年龄组成，还受 等多种因素影响，且种群
数量还受 的影响。2．种群密度的调查方法
(1)调查植物和活动范围小、活动能力弱的动物，用 法；调查活动范围大，活动
能力强的动物用 法。
(2)样方法的注意事项： 取样、样方大小适中、样方数量不宜太少。
标记重捕法的密度估算公式：
种群数量＝。
注意事项：调查期间无 、出生和死亡；标记物对所调查动物的生命活动无
影响。
3.黑光灯诱捕昆虫利用了昆虫的 。
1.种群密度的调查方法
项目 样方法 标记重捕法
调查对象 植物或活动范围小的动物 活动能力强、活动范围大的动物
确定调查对象 确定调查对象
↓ ↓
选取样方 捕获并标记个体数（数量为M）
调查程序 ↓ ↓
计数 重捕、计数
↓ ↓
计算种群密度，取平均值 计算种群数量：N＝M·n/m
2．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
无论何种图示，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。
下图是有关种群特征的概念图，据图分析下列问题：
(1)图中①～⑤分别代表的种群的特征是种群密度、出生率、死亡率、年龄组成和性别比例。
(2)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。
(3)利用性引诱剂诱杀害虫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，降低种群密度。
(4)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组成为增长型。
1．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。例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 m2，灌木为9 m2，草本
植物为1 m2。
(4)选取样方时，要注意随机取样。例如对于方形地块常用五点取样法，狭长地块常用等距
取样法。
(5)样方法中的计数要准确：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，如图所示。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。
2．利用标记重捕法估算种群密度的误差分析
设种群数量为N只，第一次捕获M只并标记，第二次捕获了n只，其中有m只被标记，根
据公式＝，得N＝。
由上式分析可知：
（1）若由于某种原因（如标记物易脱落、被标记个体被捕获概率降低、被标记个体易于被
捕食、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稀少处捕获
等）造成m偏小，则N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m偏大，则N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。
典例1.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b
B．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
典例2.下列有关种群密度调查方法的说法，正确的是( )
A．标志重捕法研究期间，种群最好没有迁入和迁出
B．调查森林中乔木和灌木的种群密度，两者的样方大小必须一致
C．标志重捕法必须保证所标记种群在整个调查区域内是均匀分布的
D．对湖泊中水禽的数量进行调查时，样方应设置在近岸浅水、水草丰富的区域
考点二 种群数量的变化
1．种群数量变化的研究方法：建构 模型。
2.种群增长的“J”型曲线：自然界确有类似细菌在 条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”型。
种群经过一定时间的增长后，数量趋于 的增长曲线，称为“S”型曲线。
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称为 ，又称
K值。
3.“J”型增长曲线的形成条件： 。“S”型增长
曲线的成因： 。
在自然界中， 等均会影响种群数量，故大多数种群数量总处
于 中。
4.渔业捕捞中，捕捞后让鱼的种群数量维持在K/2的原因： 。
5.种群的增长率＝(λ－1)×100%，对于“J”型曲线，增长率 (填“增大”“减
小”或“不变”)。
①λ>1时，种群密度 ；②λ＝1时，种群密度 ；③λ<1时，种群密度
(均填变化趋势)。
1.种群数量的“J”型增长
2．种群数量的“S”型增长3．种群数量的波动和下降
1．准确分析“λ”曲线
(1)a段——λ＞1且恒定，种群数量呈“J”型增长。
(2)b段——λ尽管下降，但仍大于1，此段种群出生率大于死亡率，则种群数量一直增长。
(3)c段——λ＝1，种群数量维持相对稳定。
(4)d段——λ＜1，种群数量逐年下降。
(5)e段——尽管λ呈上升趋势，但仍未达到1，故种群数量逐年下降。
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，即在保证环境条件不受破坏的前提
下，一定空间中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。
不同曲线模型中的“K值”与“K/2值”
图中A、B、C、D对应的种群数量为K值，A′、C′、D′对应的种群数量为K/2值。
下图表示的是种群数量增长曲线，据图分析：
①图中b曲线的形成过程中何时出现了环境阻力？始终存在环境阻力。
②曲线a、b哪类更符合自然界种群数量变化的实际情况？b类。
③图中阴影部分表示的含义是在生存斗争中被淘汰的个体数量。典例1.关于下图中“S”型曲线的叙述，错误的是( )
A．t～t之间种群数量小于K/2时，由于资源和空间相对充裕，出生率大于死亡率，种群
0 1
数量增长较快
B．t～t之间，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量增加，
1 2
种群增长速率下降
C．t时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0
2
D．在t时控制有害生物最有效
1
典例2.种群密度是种群的数量特征之一。下列叙述错误的是( )
A．种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果
B．某林场中繁殖力极强的老鼠种群数量的增长会受密度制约
C．鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同
D．培养瓶中细菌种群数量达到K值前，密度对其增长的制约逐渐减弱
考点三 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 等因素的影响。
(2)在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈 型曲线增长；在有环境阻力的条
件下，酵母菌种群的增长呈 型曲线增长。
(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法—— 法。
2.实验结果：开始一段时间内，酵母菌的增长符合 型曲线增长模型。后期酵母菌
数量下降的原因可能有 。
1．实验流程2．实验注意事项及分析
(1)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“计上不计下，计左不计右”
的原则。
(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)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成自身对照；需要做重复实验，目的
是尽量减小误差，应对每个样品计数三次，取其平均值。
(4)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数。稀释的目的是便
于酵母菌悬液的计数，以每个小方格内含有4～5个酵母细胞为宜。
(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
3．血细胞计数板及相关计算
（1）血细胞计数板（如下图所示）
血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成，其中央有两个方格网。每个方格网划分为 9个大
方格（如上图A所示），每个大方格的面积为1 mm2，加盖玻片后的深度为0.1 mm。因此，
每个大方格的容积为0.1 mm3。另外，中央大方格（计数室）以双线等分为25个中方格
（如上图B所示）。每个中方格又等分为16个小方格，供细胞计数用。
（2）计算公式①在计数时，先统计（图B所示）5个中方格中的总菌数，求得每个中方格的平均值再乘
以25，就得出一个大方格中的总菌数，然后再换算成1 mL菌液中的总菌数。
②设5个中方格中总菌数为a，菌液稀释倍数为b，则0.1 mm3菌液中的总菌数为（a/5）
×25×b。已知1 mL＝1 cm3＝1 000 mm3，1 mL菌液的总菌数＝（a/5）×25×10 000×b＝
50 000a·b。
典例1.(2020·江苏连云港下学期模拟)下列对探究酵母菌种群数量变化规律实验的叙述，
正确的是( )
A．取样时为避免吸到培养液底部的死菌，滴管应轻轻吸取，避免溶液晃动
B．对于压在一个方格界线上的酵母菌的处理方法是计数四条边及其顶角的酵母菌数
C．已知血细胞计数板的方格为2 mm×2 mm，若盖玻片下经稀释10倍的培养液厚度为0.1
mm，计数时观察值为M，则10 mL培养液中酵母菌的总数约为2.5M×105个
D．与一般的生物实验一样，该探究实验也需要单独设置对照组
典例2.(2020·天津河北区高三总复习质量检测)某小组开展酵母菌培养实验，下图是摇瓶
培养中酵母菌种群变化曲线。下列相关叙述正确的是( )
A．培养初期，酵母菌因种内斗争强而生长缓慢
B．培养后期，酵母菌的呼吸场所由胞外转为胞内
C．该实验中酵母菌计数应采用取样器取样法
D．转速150 r/min 时，预测种群增长曲线呈“S”型
关于种群特征的3点说明
（1）种群数量≠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。
（2）年龄组成为稳定型的种群，其种群数量不一定保持稳定，因为出生率和死亡率还与气
候、食物等有关。此外，迁入率和迁出率也与种群数量有关。
（3）样方法并非只适用于植物种群密度的调查，对于活动能力弱、活动范围小的动物或某
种昆虫卵的种群密度也可用样方法调查。
1.（2023·山东·高考真题）对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察，并
统计了这些灰松鼠的存活情况，结果如图。下列说法正确的是（ ）A．所观察的这些灰松鼠构成一个种群
B．准确统计该年出生的所有灰松鼠数量需用标记重捕法
C．据图可推测出该地的灰松鼠种内竞争逐年减弱
D．对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体
2.（2023·浙江·统考高考真题）东亚飞蝗是我国历史上发生大蝗灾的主要元凶，在土壤
含水率<15%的情况下，85%以上的受精卵可以孵化，一旦食物（植物幼嫩的茎、叶）等条件
得到满足，很容易发生大爆发。下列因素中，对东亚飞蝗的繁衍、扩散起阻碍作用的是（
）
A．充沛的降水 B．肥沃的土壤
C．连片的麦田 D．仅取食种子的鸟类
3.（2022·福建·统考高考真题）曲线图是生物学研究中数学模型建构的一种表现形式。
下图中的曲线可以表示相应生命活动变化关系的是（ ）
A．曲线a可表示自然状态下，某植物CO 吸收速率随环境CO 浓度变化的关系
2 2
B．曲线a可表示葡萄糖进入红细胞时，物质运输速率随膜两侧物质浓度差变化的关系
C．曲线b可表示自然状态下，某池塘草鱼种群增长速率随时间变化的关系
D．曲线b可表示在晴朗的白天，某作物净光合速率随光照强度变化的关系
4.（2022·江苏·统考高考真题）将小球藻在光照下培养，以探究种群数量变化规律。下
列相关叙述正确的是（ ）
A．振荡培养的主要目的是增大培养液中的溶氧量
B．取等量藻液滴加到血细胞计数板上，盖好盖玻片，稍待片刻后再计数
C．若一个小格内小球藻过多，应稀释到每小格1～2个再计数
D．为了分析小球藻种群数量变化总趋势，需连续统计多天的数据
5.（2022·山东·高考真题）根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在
某封闭鱼塘中捕获了1000条鱼售卖，第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持
均匀分布，则该鱼塘中鱼的初始数量约为（ ）
A．2×104条 B．4×104条 C．6×104条 D．8×104条6.（2022·浙江·统考高考真题）沙蝗的活动、迁徙有逐水而居”的倾向。某年，沙蝗从
非洲经印度和巴基斯坦等国家向中亚迁徙，直到阿富汗以及我国西北边境，扩散和迁徙
“戛然而止”。下列叙述正确的是（ ）
A．沙蝗停止扩散的主要原因是种内竞争加剧
B．沙蝗种群的数量波动表现为非周期性变化
C．天敌对沙蝗的制约作用改变了沙蝗的生殖方式
D．若沙蝗进入我国西北干旱地区将呈现“J”型增长
7.（2021·山东·统考高考真题）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
8.（2023·山东·高考真题）（多选题）某种动物的种群具有阿利效应，该动物的种群初
始密度与种群增长速率之间的对应关系如图所示。其中种群增长速率表示单位时间增加的
个体数。下列分析正确的是（ ）
A．初始密度介于0~a时，种群数量最终会降为0
B．初始密度介于a~c时，种群出生率大于死亡率
C．将种群保持在初始密度c所对应的种群数量，有利于持续获得较大的捕获量
D．若自然状态下该动物种群雌雄数量相等，人为提高雄性占比会使b点左移
9.（2021·山东·统考高考真题）种群增长率是出生率与死亡率之差，若某种水蚤种群密
度与种群增长率的关系如图所示。下列相关说法错误的是（ ）
A．水蚤的出生率随种群密度增加而降低
B．水蚤种群密度为 1 个/cm3时，种群数量增长最快
C．单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加而降低D．若在水蚤种群密度为 32 个/cm3时进行培养，其种群的增长率会为负值
10.（2022·全国·统考高考真题）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）。
