高中生物高考必修三 第九单元 第27讲

这是一份高中生物高考必修三 第九单元 第27讲，共29页。试卷主要包含了种群的概念，种群的数量特征，种群的空间特征，种群密度的估算方法等内容，欢迎下载使用。
考点一 种群的特征
1.种群的概念
种群是指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)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.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eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(均匀分布型：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))
[思考]
以下哪种表述不属于种群范畴？你的推断依据是？
①某地区男女比例严重失衡
②某森林中杨树的数量最多
③2040年，我国将进入超老龄社会
④我国每年出生人口达到2 000多万
提示 ②不属于 某地区男女比例严重失衡，属于种群的性别比例特征；某森林中杨树的数量最多，杨树可能有很多种，不是一个种群，2040年，我国将进入超老龄社会，说明了种群的年龄结构；我国每年出生人口达到2 000多万，说明了种群的出生率。
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)样方法与标志重捕法的比较
种群的基本特征及其内在联系
1.(2018·全国卷Ⅰ，5)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
解析 自然界的资源总是有限的，当种群密度增大时，种内斗争就会加剧，以该种群为食的动物的数量也会增加，致使种群的出生率降低，死亡率增高，出现S型增长，A正确；老鼠较强的繁殖力极有可能导致其种群密度快速增加，进而致使种内斗争加剧，种群数量的增长随之受到限制，B正确；鱼塘中某种鱼的养殖密度较低时，单条鱼的重量较大，当养殖密度较高时，单条鱼的重量较小，故单位水体该鱼的产量有可能相同，C正确；培养瓶中细菌种群数量达到K值前，随着种群密度的加大，密度对种群数量增长的制约逐渐增强，D错误。
答案 D
2.(2019·陕西西安模拟)如图表示种群特征之间的关系，据图分析错误的是( )
A.①②③④依次为年龄组成、出生率和死亡率、种群数量、性别比例
B.种群密度完全能反映③的变化趋势
C.研究城市人口的变迁，迁入率和迁出率是不可忽视的
D.种群数量还受自然气候等因素的影响
解析 据图分析可知，①②③④依次为年龄组成、出生率和死亡率、种群数量、性别比例，A正确；种群密度能反映种群在一定时期的数量，但不能反映种群数量的变化趋势，B错误；迁入率和迁出率会影响种群密度的大小，故研究城市人口的变迁，迁入率和迁出率是不可忽视的，C正确；在自然界，种群数量还受气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，D正确。
答案 B
种群密度的取样调查
3.(2018·海南卷，29)某小组为了研究某混交林的群落结构，选择了若干样地进行调查。其中A、B、C三种乔木的调查结果如表。
(1)据表可知：________种群属于增长型种群，________种群属于衰退型种群，________种群属于稳定型种群。
(2)该小组采用的种群密度调查方法是样方法，取样时要做到随机取样，其目的是____________________________________________________________________。
若要调查群落中松鼠种群的密度，则应采用________法，理由是_________________________________________________________________。
(3)随着时间的推移，如果该群落被另一个群落代替，则发生代替的可能原因是____________________________________________________________________
_____________________________________________________(答出两点即可)。
解析 (1)由表中数据可知，A乔木树种只存在老年树，种群属于衰退型种群；B乔木树种老年树、成年树和幼年树的数量基本相同，种群属于稳定型种群；C乔木树种幼年树多，老年树少，种群属于增长型种群。
(2)为了减少人为或机器造成的样本差异误差，保证调查结论可靠，所以取样时要做到随机取样。松鼠活动能力强，活动范围大，调查其种群密度时采用标志重捕法。
(3)如果该混交林群落被另一个群落代替，说明后一个群落中的物种在竞争中处于优势，比如植株越来越高，占据了更大的空间，能进行更强的光合作用；也可能是前一个群落创造了不良的生活环境，使原来的群落解体，为后一个群落中的物种的生存提供了有利条件，从而引起演替；另外，由于群落中植物种群特别是优势种的发育而导致群落内光照、温度、水分状况的改变，也可为演替创造条件。
答案 (1)C A B (2)保证调查结论可靠 标志重捕 松鼠活动能力强，活动范围大 (3)后一个群落中的物种竞争能力强；前一个群落为后一个群落的产生提供了良好的环境
“样方法”与“标志重捕法”易错辨析
(1)针对“样方法”
①须做到“随机”取样。
②须把握取样方法——长方形地块“等距取样”，正方形地块“五点取样”。
③需分别计数并最终求平均值。
④须把握如下计数原则：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。
(2)针对标志重捕法
①须牢记估算公式：N总＝eq \f(N初捕数×N再捕数,N再捕中标记数)；
②善于快速确认估算值与“实际值”间的误差：由于再捕中标志者位于分母上——若初捕放归后某些原因致分母增大(如标志物影响其活动)，则估算值偏小；反之，若某些原因致分母减小(如a因初捕受惊吓，不易被再捕，b因标志物致其更易被天敌捕食，c标志物易脱落，从而导致分母值变小。调查期间被标志的动物放回后部分死亡，致分母变小等)，此时估算值将偏大。
考点二 种群数量的变化及应用
1.研究方法 构建数学模型。
观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达→通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。
2.种群数量的两种增长模型分析
点悟：最大捕捞量≠最大日捕捞量
①种群数量超过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种群数量略多于K值时捕捞可获得最大日捕捞量。
3.种群数量波动和下降
大多数种群数量总是在波动中；在不利的条件下，种群数量还会急剧下降，甚至消亡。
4.影响种群数量变化的因素
(人教版必修3 P66－67，图4—5和图4—6曲线整合与拓展)下图表示的是种群数量增长的两个经典曲线，请据图回答问题：
(1)图甲中b曲线的形成过程中何时出现了环境阻力？曲线a、b哪条更符合自然界的种群数量变化实况？
提示 始终存在环境阻力 b
(2)调查某地乌鸦连续20年的种群数量变化，如图乙所示，图中λ表示增长倍数，则前4年种群数量怎样变化？第4年与第10年种群数量是否相同？
提示 基本不变 不相同，第4年种群数量多于第10年。
结合种群数量变化及成因考查科学思维的能力
1.(2017·全国卷Ⅱ，31)林场中的林木常遭到某种山鼠的危害。通常，对于鼠害较为严重的林场，仅在林场的局部区域(苗圃)进行药物灭鼠，对鼠害的控制很难持久有效。回答下列问题：
(1)在资源不受限制的理想条件下，山鼠种群的增长曲线呈________型。
(2)在苗圃进行了药物灭鼠后，如果出现种群数量下降，除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外，还应考虑的因素是____________________________________。
(3)理论上，除药物灭鼠外还可以采用生物防治的方法控制鼠害，如引入天敌。天敌和山鼠之间的种间关系是______________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)通常，种群具有个体所没有的特征，如种群密度、年龄结构等。那么种群的年龄结构是指___________________________________________________________。
解析 (1)在资源不受限制的理想条件下，种群呈“J”型增长。
(2)由于鼠害较为严重，因此种群数量下降的原因除了药物所致，还有激烈的种内斗争。
(3)天敌和山鼠之间是捕食关系。
(4)种群的年龄结构是指种群中各年龄期个体数在种群中所占的比例，分为增长型、稳定型和衰退型。
答案 (1)J (2)种内斗争 (3)捕食 (4)种群中各年龄期个体数在种群中所占的比例
结合新情境信息或模型考查种群数量变化及应用
2.(2017·全国卷Ⅰ，5) 假设某草原上散养的某种家禽种群呈S型增长，该种群的增长率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种家禽，则应在种群数量合适时开始捕获，下列四个种群数量中合适的是( )
A.甲点对应的种群数量 B.乙点对应的种群数量
C.丙点对应的种群数量 D.丁点对应的种群数量
[慧眼识图 获取信息]
答案 D
3.某课题小组对当地喜鹊数量变化进行了连续10年的跟踪调查，其结果如图甲所示；图乙表示喜鹊在某时间范围内的出生率(Ⅰ)和死亡率(Ⅱ)曲线，下列分析正确的是( )
A.图甲中，0～6年间种群数量在下降，6～10年间种群数量先升高后保持不变
B.图乙中，能够用曲线Ⅰ和曲线Ⅱ来预测将来喜鹊种群数量的变化
C.图甲的3～9年间种群数量的变化，对应图乙的C～D段的数量变化
D.图甲的第1年和图乙的B点，种群的年龄组成都为增长型
解析 图甲中，0～3年λ>1，种群数量在增加，第3年λ＝1，种群数量不变，3～9年λⅡ>Ⅲ K值越大，说明环境就越优越 (3)小于 (4)K/2时，种群增长速率最大，种群数量恢复最快
12.(科学探究)如图甲所示为研究人员为净化水质在湖边建立的人工湿地。回答下列问题：
(1)图甲中种植的各种植物的分布体现了湿地群落的________结构。对湖水净化过程体现了人类的活动能够使群落的演替按照不同于自然演替的________进行。
(2)若要调查该湖中鲤鱼种群的数量，应采用的方法为________，一段时间内决定其数量波动的直接因素有________。
(3)如图乙表示某种鱼迁入该湖泊生态系统后的种群数量增长速率随时间变化的曲线，请分析回答：
①A、B图中能反映该鱼种群数量的变化曲线的是________(填字母)图中的曲线。
②这种鱼在t2之后种群数量不再增加，原因之一是________有限，种内竞争加剧，使种群数量的增长停止。
③若在t2时种群数量为N，为保持这种鱼类资源的可持续增长，应使捕捞后这种鱼的种群数量保持在________左右。
解析 (1)图中人工种植的几种植物分布在不同的区域，体现的是湿地群落的水平结构。对湖水净化过程体现了人类的活动能够使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。(2)由于鲤鱼活动能力较强、活动范围大，若要调查其种群密度，应采用的方法为标志重捕法。一段时间内决定鲤鱼种群数量波动的直接因素有出生率和死亡率、迁入率和迁出率。(3)①种群增长速率随时间变化的曲线表明：在一定时间范围内，种群增长速率随时间的推移逐渐增加，达到最大值后，种群增长速率随时间的推移逐渐下降，直至降为零，说明在有限的环境条件下，该种群数量呈“S”型增长。因此，该种鱼迁入该湖泊生态系统后，能反映其种群数量变化的是B图中的曲线。②该种鱼在t2之后种群数量不再增加，其原因是在食物(或资源)和空间有限的条件下，随着种群密度增大，种内斗争加剧，以该种群为食的动物的数量也增加，导致该种群的出生率降低，死亡率升高，当出生率与死亡率相等时，种群的增长就会停止。③在t2时该种群的增长速率为0，此时该种群的种群数量(N)达到环境容纳量，即K值。为保持这种鱼类资源的可持续增长，应使捕捞后这种鱼的种群数量保持在K/2左右，即保持在N/2左右。
答案 (1)水平 速度和方向 (2)标志重捕法 出生率和死亡率、迁入率和迁出率 (3)①B ②食物(或资源)和空间 ③N/2
亮剑高考20 种群的增长曲线
(时间：15分钟)
[规律方法]
1.种群数量增长方式的判断
(1)根据条件进行判断：若题干中告知的条件是“理想条件下”“实验室条件下”“外来物种入侵的早期阶段”或“食物和空间条件充裕、气候条件适宜且没有敌害”等，则该种群数量呈“J”型增长；若题干中告知的条件是“有环境阻力”“自然条件下”“自然界中”或“资源和空间条件有限”等，则该种群数量呈“S”型增长。
(2)根据曲线进行判断：若曲线中有K值，则为“S”型增长；若曲线中没有K值，且种群数量呈指数增长，则为“J”型增长。
2.种群数量变化规律在生产中的应用
在渔业捕捞或养殖业方面：应在种群数量略大于K/2时进行捕捞或出栏，捕捞或出栏后应使种群数量维持在K/2左右，因为此时的种群数量增长最快。在对有害生物的控制方面：应降低其生存条件，从而降低其K值，且应在其种群数量达到K/2前进行预防或猎杀。
[方法体验]
1.(2019·四川成都实验中学调研)如图甲表示某环境的条件变化情况，乙、丙表示该环境中两种动物的种群数量变化曲线。下列叙述正确的是( )
A.乙、丙两种动物是捕食关系
B.t1～t2乙、丙种群数量的变化是负反馈调节的结果
C.从t0～t4的不同时间段内，乙种群的K值保持不变
D.t3～t4乙种群数量的增长不受环境条件制约
解析 t1～t2乙、丙两种群呈现此消彼长的数量关系，且t2后乙种群数量增加，丙种群数量减少直至消失，则两者应为竞争关系，A错误；t1～t2乙、丙种群数量变化是负反馈调节的结果，B正确；由于外界环境的不断变化，所以在t0～t4的不同时间段内，乙种群的K值是变化的，C错误；种群数量的增长会受外界环境的影响，D错误。
答案 B
2.(2019·安徽蚌埠模拟)科研小组对某地两个种群的数量进行了多年的跟踪调查，并研究Nt＋1/Nt随时间的变化趋势，结果如图所示(图中Nt表示第t年的种群数量，Nt＋1表示第t＋1年的种群数量)。下列分析正确的是( )
A.甲种群在0～t3段的年龄组成为增长型
B.乙种群在0～t1段的种群数量呈“J”型增长
C.乙种群在t2时种群数量最少
D.甲种群在t3后种群数量相对稳定，可能是生存条件比较理想
解析 若Nt＋1/Nt＝1，种群数量相对稳定；若Nt＋1/Nt1，种群数量增加。由此可知甲种群在0～t3段，种群数量先减少后增加，A错误；乙种群在0～t1段，Nt＋1/Nt>1且不变，说明乙种群数量呈“J”型增长，B正确；乙种群在t3时种群数量最少，因为t2～t3段，乙种群的数量在不断减少，C错误；甲种群在t3后Nt＋1/Nt>1且不变，种群数量呈“J”型增长，D错误。
答案 B
3.(2019·江西新余期末)科学家研究某区域中田鼠的种群数量变化，得到该种群在数年内的出生率和死亡率的比值曲线，如图所示(其中R＝出生率/死亡率)。在不考虑迁入迁出的情况下，下列说法正确的是( )
A.该区域中田鼠存在垂直结构和水平结构分布
B.该田鼠种群增长方式为“S”型增长，c点时种群密度最小
C.田鼠种群数量在a～d之间经历了先上升后下降，其中c～d期间一直在下降
D.若不考虑其他因素，仅由图可知，a、b两点时对应的种群的年龄组成分别为增长型和衰退型
解析 田鼠属于一个群，而垂直结构和水平结构属于群落的特征，A错误；据图分析可知，种群的出生率和死亡率的比值先大于1后小于1，说明种群的增长速率先大于0，后小于0，则d点时种群密度最小，B错误；根据以上分析可知，田鼠种群数量在a～d之间经历了先上升后下降，其中c～d期间一直在下降，C正确；图中a、b两点年龄组成都是增长型，D错误。
答案 C
4.(2018·山西长治、运城、大同、朔州、阳泉五地市一模)在弃耕农田演替为森林的某一阶段，对双子叶植物甲的种群进行调查，λ(某段时间种群的个体数量与上一段时间种群数量的比值)的变化如图所示。在0～t4时间段内( )
A.甲的种群密度在t1时最大、t3时最小
B.群落的空间结构、物种丰富度等发生改变
C.群落的反馈调节能力减弱，恢复力稳定性增强
D.甲的基因频率发生改变，适应环境的能力减弱
解析 λ为某段时间种群的个体数量与上一段时间种群数量的比值，λ>1，种群数量增加.λ＝1，种群数量稳定，λ