第 4 部分 生物与环境
第 17 章 种群及其动态
第 1 节 种群的数量特征
一、种群密度的调查方法
适用对象 调查程序 注意事项
植物 如蒲公英 样方形状可以多样 如圆形 正
( ) -A E @0. (1) ( 、
或活动范围小 @ 方形 但必须保证随机取样
、 A 4 ), ;
活动能力弱的动 样方大小适宜 可根据调查对象
样方法 (2) ,
物 如昆虫卵 蚜 JUK U 4@ 适当调整 如调查草本植物时样方
( 、 ,
虫 跳 蝻 藤 "U% A + 的大小以 为宜
2
估 、 、 " 0C " A+F 1m ;
壶 等 样方数量不宜太少
算
) (3)
活动范围大 活 标记物应不易脱落 对调查动物
法 、 (1) 、
动能力强的动物 @0. 的正常生命活动无影响
标记 - 8 F / ;
如鱼类 鸟类 4F / 调查期间 种群应无迁入和迁
(志) ( 、 、 A @ @= (2) ,
重捕法 不 哺 适 乳 用 类 于 动 土 物 壤 等 小 , A / @ / / / / / 出 、 出 每 生 次 和 捕 死 获 亡 应 ; 随机且避免伤害
(3)
动物 动物
)
逐个(或直接)通常适用于调查分布范围较小 个体数量较少 或个体较大 的种群 如调查某山坡上的珙桐 乔木
、 ( ) , ( )
计数法 密度
易混易错 ()种群是生物进化的基本单位。()种群必须满足“一定空间范围”“同种生物”“全部个体”三个条
1 2
件。()同一物种和同一种群的个体间不存在生殖隔离;同一物种个体间可存在地理隔离,同一种群个体间不存在地
3
理隔离;一个物种可以形成多个种群,一个种群的生物均为同一物种。
知识拓展 ()利用标记重捕法估算种群密度的误差分析
1
设种群数量为N只,第一次捕获M 只并标记后放回原来环境,第二次捕获了n只,其中有m只被标记,根据公式
nM
N 分析可知: 若由某种原因(如标记物脱落、被标记个体的被重捕机会降低、标记物导致被标记个体易被捕食
=m ①
等)造成m偏小,则N偏大。 若由某种原因(如标记物导致被标记个体被重捕机会增大等)造成m偏大,则N 偏
②
小。 若在调查期间,调查区域有较多个体出生或死亡(或迁入或迁出),也会造成估算值出现较大误差。
③
()种群密度的其他调查方法
2
隐蔽、复杂环境中的动物常用红外触发相机法、粪便统计法、个体声音分析技术进行调查。 酵母菌等微生物可用
① ②
抽样检测法调查。 有趋光性的昆虫可用黑光灯诱捕法调查。
③
二、种群数量特征之间的联系
J / =E
*(D(
*( *( *(
, ,
( ( (
M" K
5 T3 .4 .4 +F' !
, ,
(D(
第 17章 种群及其动态 151知识拓展 种群年龄结构的变式图解
统计图 曲线图 柱形图
T
5
_
_
_
_ 5
_ 0 0
_ T T ! ! !
_ J /
_
_
_
_ 0 T 0 T 0 T
_
_ J / =E
_ 0
_ T
_
_ =E
J / =E
易混易错 ()年龄结构可预测种群数量的变化趋势,但这种趋势不一定能够实现,还要考虑影响种群数量变化
1
的其他因素,如气候、食物、天敌、传染病等。
()性别比例是种群中雌雄个体数目的比例,大多数生物接近 ,雌雄同体的生物种群不存在性别比例;性别比例
2 1∶1
能通过影响种群的出生率而间接影响种群密度。
小表达 ()[ 全国甲, ()]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
1 2022 311
是发现该种群中 。
()农业生产中常利用人工合成的性引诱剂诱杀雄性个体,进而降低害虫的种群密度,这样处理的原理是
2
。
()渔网网目不能过小,否则会影响来年鱼的产量,其科学依据是
3
(请从种群特征的角度进行作答)。
答案:()幼年个体数较多、成年个体数适中、老年个体数较少 ()利用性引诱剂诱杀雄虫可改变害虫种群正常的性
1 2
别比例,使很多雌虫不能完成交配,从而降低害虫种群的出生率,进而使种群密度降低 ()渔网网目过小,会将幼鱼
3
也捕捞上来,从而影响鱼种群的年龄结构,进而影响鱼种群的出生率,造成来年鱼产量降低
三、种群研究的应用：濒危动物保护 农田杂草状况调査 农林害虫的监测和预报 渔业上捕捞强
、 、 、
度的确定等 都需要对种群密度进行调查研究
, 。
学生用书 P136
真题选改判 种群密度时 应使用标记重捕法 尽量不影
, ,
1( 北京, )北京动物园所有朱鹮构成的集 响标记动物正常活动 个体标记后即释放
.2024 10 , 。
合是一个种群
。 ( ) ( )
1答案 4答案
. √ . √
2( 山东, )对某地灰松鼠群体中某年出生 5( 河北,)采用样方法调查土壤中蚯蚓 鼠
.2023 11 .2022 3 、
的所有个体进行逐年观察 所观察的这些灰 妇的种群数量
, 。 ( )
松鼠构成一个种群 5答案
。 ( ) . ✕
2答案 6( 浙江 月选考, )标记重捕法可以估算鼠
. ✕ .2020 1 24
3( 江苏, )林木的种群密度越大 林木的 的种群密度 但不能估算总个体数
.2023 18 , , 。 ( )
总生物量越高 6答案
。 ( ) . ✕
3答案 7( 河北, )稳定的种群具有稳定型年龄结
. ✕ .2022 12
4( 江苏, )调查某自然保护区灰喜鹊的 构 性别比例为 数量达到K值
.2021 19 , 1∶1, 。 ( )
152 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学
7答案 9长时间调查生活在隐蔽 复杂环境中的猛兽
. ✕ . 、
从真题到教材 数量 使用 填工具 对动物干
, ( )
扰少(人教版选必 )( 甘肃, )
8 调 查 种 群 密 度 常 用 的 方 法 有 样 方 法 和 2P6 2024 19 。
.
9答案 红外触发相机
样方法的取样关键是要做
.
,
到 样方的数量和面积会影响种
10种群密度是种群最基本的数量特征 影响种
, . ,
群密度的直接因素有
群密度的测定值 如群落结构越复杂 样方面
, ,
。
积应越 ( 江苏, ) ( 贵州, )( 天津, )
2024 21 。 2024 19 2021 13
8 . 答案 标记 ( 志 ) 重捕法 随机取样 大 10 . 答案 出生率和死亡率 、 迁入率和迁出率
第 17章 种群及其动态 153
第 2 节 种群数量的变化及其影响因素
一、种群数量增长的两种模型
“J”形(型)增长 “S”形(型)增长
理想状态 食物和空间条件充裕 气候适宜 没有天 自然状态 资源 空间等有限 种内竞争随种群密度增加
条件 : 、 、 : 、 ,
敌和其他竞争物种等 而加剧
种群数量每年以一定的倍数增长
:
模型 N Nλt N 为种群的起始数量
t= 0 ( 0 , 种群数量达到K 值后 维持相对稳
及 t表示时间 N 表示t年后该种群 ,
, t 定 此时种内竞争最激烈
特点 的数量λ表示该种群数量是前一 ,
,
年种群数量的倍数
)
增长率 单位时间增加的个体数量 初始个体数量 出生率 死亡率
(1) =( / )×100%= - ;
增长速率 一段时间内增加的个体数量 时间 出生数 死亡数 时间 即曲线上每个点切线的斜率
(2) = / =( - )/ ,
增长
.4 J(
. . ,
率与 .4 J( 4 4
增长 NBY
J J
速率 E , E
( , ( ,
0 K 0 K 0 U U 0 U U
K K
.4F
两种
" 图中 为 形增长曲线 为 形增长曲线 阴影部分表示环境阻力
曲线 , ( 3F (1) ,A “J” ,B “S” , ,
, 即在生存斗争中被淘汰的个体 两种曲线的差异在于是否存在环境阻力
的联 。 。
# 形增长的种群中 K 时 种群增长速率最大
系 (2)“S” ,/2 ,
0 K
易混易错 ()K值是一定的环境条件所能维持的种群最大数量。其大小主要取决于环境条件,环境遭到破坏
1
(或干扰)时,K值下降;环境条件改善时,K值上升。
()K值不是指种群数量所能达到的最大值,种群数量会围绕着K值上下波动。
2
知识拓展 ()“”形增长不同曲线模型中的“K值”与“K/ 值”
1 S 2
JE( +!
(
*(
0 " " K 0 # K 0 % % K图中 、、 时间所对应的种群数量为K值。 、 时间所对应的种群数量为K/ 值。
① ABD ②A'D' 2
()种群增长倍数(λ)曲线分析
2
段:λ 且恒定,种群数量呈“”形增长。
①a >1 J
段:λ ,种群数量相对稳定。
②c =1
段(不包括 、两点):λ ,种群数量下降,点时种群数量最少。
③d~e de <1 e
二、探究培养液中酵母菌种群数量的变化
调查方法 抽样检测法
血细胞计
数板(血球
计数板)
的结构
图
1
每个血细胞计数板有两个计数室 每个计数室的容积为 个计数室共 个小方格
3 -4
(1) , 01.mm(1×10 mL),1 400 ;
计数室通常有两种规格 个中方格 个小方格 如图 和 个中方格 个小方格 如图
(2) :25 ×16 ( 3) 16 ×25 ( 4)
计数方法 可用五点取样法统计图 中的总菌数 计算公式如下
3 , :
(以25×16 个中方格中的细胞总数
型为例) 1mL 培养液中的细胞个数 = 个 5 中方格中的全部小方格个数×400×10 4 × 稀释倍数
5
计数时先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上 将培养液滴于盖玻片边缘 让培养液自行渗入 多
(1) , , ,
余的培养液用滤纸吸去 稍待片刻 待酵母菌全部沉降到计数室底部再计数
。 , ;
从试管中取样前要轻轻振荡试管 使培养液中的酵母菌均匀分布 减少实验误差
注意事项 (2) , , ;
浓度过大时需进行稀释处理 但最后计算时要考虑稀释倍数
(3) , ;
计数样方边缘的个体时遵循 计上不计下 计左不计右 的原则
(4) “ , ” ;
如遇酵母菌出芽 芽体大小达到或超过母细胞的 时 可将芽体作为 个菌体计数
(5) , 1/2 , 1
知识链接 微生物的计数方法———显微镜直接计数法
()显微镜直接计数法是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法利用特定的细菌计数板(可计数细
1
菌等较小的细胞)或血细胞计数板(可计数酵母菌细胞、霉菌孢子等),在显微镜下观察、计数,再计算一定体积的样品
中微生物的数量。
()显微镜直接计数法一般统计的是活菌和死菌的总和,可以通过台盼蓝染色法区别活细胞与死细胞,活的酵母菌呈
2
无色,死的酵母菌呈蓝色,然后分别计数,算出两者比例,从而得出总菌体数中的活菌数。需要注意的是,加入的台盼
蓝的体积应折算在稀释倍数中。
三、影响种群数量变化的因素
森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度 林冠层遮蔽地面的程
阳光 (
非生物因素 度 即主要取决于林下植物受到的光照强度
),
对种群数 在温带和寒温带地区 许多植物的种子在春季萌发为新的植株 这主要是受气
( (1) , ,
量变化的影 温度 温升高的影响
影响种群 ;
响往往是综 蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡 这主要是受气温降低的影响
数量变化 (2) ,
合性的 干旱缺水会使许多植物种群的死亡率升高 而气候干旱是东亚飞蝗种群爆发式增
的因素 ) 水分 ,
长的主要原因
种内关系 随着种群的增长 种内竞争会加剧 从而使种群的增长受到限制
生物 , ,
种间关系 原始合作 互利共生 寄生 种间竞争 捕食等
因素 、 、 、 、
人类活动 砍伐森林 猎捕动物 环境污染等
、 、
154 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学续表
( K /7&U (
,F*B#
0+ .4F ,
种群研究
( K N'UE K, , , 48D+QF
的应用 K! *' *
,K! *'UKD,
8 D*FBD, )-D*F
易混易错 密度制约因素和非密度制约因素
密度制 对种群数量的作用强度与该种群的密度相关的因素,如食物、天敌、传染病等。例如:同样是缺少食物,
约因素 种群密度越高,种群受食物短缺的影响越大
非密度制 对种群数量起限制作用,但其对种群的作用强度与该种群的密度无关,如气温和干旱等气候因素及地
约因素 震、火灾等自然灾害。例如:在遭遇寒流时,有些昆虫种群不论其种群密度高低,所有个体都会死亡
苏教速览 生态因子和限制因子
()
( *'+*J5* = 0 ,K + 2
1
+"J
"J+*' U;3U2
&
K & '*J3 + F>*U '+=
&J-
&J- '+7U '+3 D
*
7R'U =L <1 !U 'UED!U
'
# 210U%K
L
* # ' +&FUC+/F5-U!3 DU+65
'
' *8! R'U D$FKUK36 !FU4AE(
P#
2
' F*,/+*"
'+.4 !+
!
!'+*J5/K .4F
1 3
* ' ' " ! ! /! 3
*
K**'*"+ BU6*'*"L+ + !
F-+
F ' '- '
'+E
+F+
+* 'L+* '
*' 2 N00
()限制因子:某种生态因子发生变化,在接近或超过生物体的耐受极限时,会成为限制因子。
2
学生用书 P139
真题选改判 3( 浙江 月选考, )沙蝗种群的数量波动
.2022 1 14
1( 辽宁, )布氏田鼠种群数量达到K 表现为非周期性变化
.2023 10 /2 。 ( )
时 种内竞争强度最小 3答案
, 。 ( ) . √
1答案 4( 湖南, )种群数量达到K 时 是防治
. ✕ .2022 20 /2 ,
2( 江苏,)某小组开展酵母菌培养实验 福寿螺的最佳时期
.2017 5 , 。 ( )
培养初期 酵母因种内竞争强而生长缓慢 4答案
, 。 . ✕
5( 山东, )某实验水域中定期投入适量的
( ) .2022 19
2答案 饲料 饲料是影响某种水生动物种群数量变
,
. ✕
第 17章 种群及其动态 155
化的非密度制约因素 行渗入计数室 待其沉降到计数室底部 再
。 ( ) , ,
5答案 ( 江苏,)
. ✕ 2022 9 。
从真题到教材 8答案 振荡 盖玻片 计数
.
6 形增长时出生率和死亡率均 不 9一般来说 等生物因素对种群数量
.“J” , . ,
受外界因素影响 增长速率 的作用强度与该种群的密度是相关的 这些
, 。 ,
6答案 保持恒定 一直增加 因素称为 ( 河北, )(
. 2024 21 2024
7 形增长时出生率 死亡率逐渐上 山东, )而气温和干旱等气候因素及地震等
.“S” , 11 ;
升 当二者相等时种群增长达到 增 自然灾害 对种群的作用强度与该种群密度
, ; ,
长速率 种群数量在 时 无关 被称为 ( 湖南,)
, , 2024 3
增长速率最大( 山东, )( 山东, ) ( 广东,)
2023 19 2021 19。 2023 6 。
7答案 逐渐下降 环境容纳量 K 值 先增 9答案 食物和天敌 密度制约因素 非密度
. ( ) .
加后减小 K 制约因素
/2
8实验 探究培养液中酵母菌种群数量的动态 10大熊猫栖息地遭到破坏后 由于食物的减少
. : . ,
变化 和活动范围的缩小 其K 值就会变 建
, 。
取样 取样前需 试管 使培养液中 立 给大熊猫更宽广的生
(1) : , ,
酵母菌均匀分布( 江苏, ) 存空间 改善它们的栖息环境 从而提高
2020 10 。 , ,
计数 使用血细胞计数板计数时 先将 是保护大熊猫的有效措施(
(2) : , , 2021
放在血细胞计数板的计数室上 然 湖北, )
, 14 。
后吸取培养液滴于盖玻片边缘 让培养液自 10答案 小 自然保护区 环境容纳量
, .
156 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学
学生用书 P140
实验——培养液中酵母菌种群数量的变化
正确操作 错误操作 错误操作结果 原因
静置条件下 酵母菌大多在培养液的下部 如
取样前 要轻轻振荡酵母菌培 从静置的培养液 , 。
, 偏大或偏小 从下部取样 结果会偏大 如从上部取样 结果
养液 中直接取样 , , ,
会偏小
盖玻片可能由于已加入液滴的表面张力而不
先将盖玻片放在计数室上 吸取 先滴加培养液
, , 偏大 能严密地盖到计数板表面 使计数室内部液体
培养液滴于盖玻片边缘 再盖盖玻片 ,
增多
计数板清洗后需晾干 计数板未干燥 偏小 计数室内的培养液的体积减少
计数前用台盼蓝染色 应计数无 计数前未对酵母
, 偏大 统计的是活菌和死菌的总数
色的菌体 菌进行染色
典例 ( 届徐州七中月考,)用血细胞计数板 $36 *$3
2024 9
" ,,(' "
计数培养液中酵母菌种群数量的动态变化时
,
进行如图所示的操作 下列相关叙述正确的是 =36@ =36@ =36@
。
( )
按照图示方法操作 统计出来的数值比实际
A. , 78
值偏小 :78
用吸管从培养液底部吸取酵母菌培养液 从
B. ,
型凹槽处加样
H
计数室有 个中方格时 选择左上 左下 右
C. 16 , 、 、
上 右下中方格计数
、 若图示中格内大肠杆菌数量代表所有中格大
A.
实验结束后 血细胞计数板用试管刷蘸洗涤
D. , 肠杆菌数量的平均数 则培养液中大肠杆菌
,
剂擦洗 晾干
、 的活菌密度为 个
10 -1
答案 C 1.125×10 · mL
细菌计数板可用于细菌的数量测定 也可用
B. ,
变式 同知识不同考查角度 细菌计数板 (
于酵母菌的数量测定
2024
届盐城考前指导,)测定样品中所含单细胞微生
台盼蓝染色鉴别细胞死活的原理是细胞膜具
8
C.
物的数量可用显微镜计数法 将某大肠杆菌培
有选择透过性
。
养液稀释 倍后 经等体积台盼蓝染液染色
使用细菌计数板时 应先在计数室上方加盖
1000 , D. ,
后 用细菌计数板 规格为
玻片 再沿凹槽边缘滴加样液
, ( 1mm×1mm× ,
0.02mm) 进行计数 , 观察到一个中格的菌体数 答案 C
如图所示 下列相关叙述正确的是
。 ( )
第 17章 种群及其动态 157
