高中生物2022年高考生物一轮复习 第9单元 第28讲　种群的特征和数量变化

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[目标要求] 1.种群的特征。2.种群的数量变化。3.实验：探究培养液中酵母菌数量的动态变化。
考点一 种群的特征及种群密度的调查方法
1．种群的特征
(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)种群的数量特征及相互关系
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因素是出生率和死亡率、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，性别比例通过影响种群的出生率间接影响种群密度。
教材中的隐性知识 源于必修3 P63“思考与讨论2”：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？ 不一定(填“一定”或“不一定”)；原因是出生率和死亡率不完全取决于年龄组成，还受食物、天敌、气候等多种因素影响，且种群数量还受迁入率和迁出率的影响。
2．种群密度的调查方法
(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
教材中的隐性知识 源于必修3 P62：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。
3．种群的空间特征
(1)一座山上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群( √ )
(2)年龄大小、随机分布、种群密度均属于种群的数量特征( × )
(3)橡树种子常在母株附近形成集群属于种群的空间特征，由于薇甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于种群的数量特征( √ )
(4)种群出生率升高，种群密度一定增大( × )
(5)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( × )
(6)草地中跳蝻的种群密度一般不采用样方法进行调查( × )
(7)用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度时，要选择植物生长茂盛处取样( × )
(源于必修3 P86)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．标志重捕法调查种群密度误差分析
考向一 种群的特征及其相互关系
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
答案 C
解析 图1中a只影响出生率，而b既影响出生率也影响死亡率，从而判断出a为性别比例，b为年龄组成，进而可知c为种群密度。图2为图1的变式，图2中甲使种群密度增加，应为出生率和迁入率；乙使种群密度减小，应为死亡率和迁出率；丙只影响出生率，应为性别比例；丁为年龄组成。图1中b为年龄组成，是预测种群数量未来变化趋势的主要依据，A项正确；图1中c为种群密度，是种群最基本的数量特征，B项正确；图2中丁为年龄组成，而图1中a为性别比例，C项错误。
2．(2020·河南九师联盟高三3月联考)蚂蚁种群中蚁后(吃富含蛋白质食物的雌性蚂蚁幼虫发育而成)负责产卵，工蚁(雌性蚂蚁幼虫因摄食蛋白质食物较少发育而成)负责照顾蚁后和幼崽、觅食等，但其很可能永远不会有自己的后代，下列相关叙述正确的是( )
A．只有蚁后具有繁殖能力，出生率很低，不利于种群的维持
B．年龄组成为增长型的蚂蚁种群，其未来种群数量不一定会增多
C．用性引诱剂诱杀蚂蚁雄性个体，主要以增大死亡率来降低其种群密度
D．采用样方法调查该种蚂蚁的种群密度时，应在富含蛋白质的地区取样
答案 B
解析 蚂蚁种群只有蚁后这种雌性个体具有繁殖能力，但繁殖能力很强，一定时间内的出生率并不低，且这是长期进化的结果，对其种群的维持是有利的，A错误；年龄组成为增长型的蚂蚁种群，在环境条件不变的情况下，其种群数量可能会增多，若环境条件变差，种群数量也可能下降，B正确；利用性引诱剂诱杀蚂蚁种群中的雄性个体，主要使种群中性别比例失调，从而使出生率降低，进而导致种群密度下降，C错误；采用样方法调查蚂蚁种群密度时，应随机取样，D错误。
考向二 种群密度调查方法的选择及分析
3．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
答案 A
解析 标志重捕法研究期间，被调查个体必须在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象，这样测得的种群密度才准确，A正确；选取样方面积时既要保证物种数较全，又要保证面积最小和取样方便，因此调查不同植物类型时样方面积不同，由于乔木体积大，所以样方面积要比调查灌木植物种群密度时的样方面积大，B错误；标志重捕法所标记的种群在整个调查区域内不一定是均匀分布的，C错误；样方法调查时，取样的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素，D错误。
4．某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查，所调查样方的总面积为2 hm2(1 hm2＝10 000 m2)，统计所捕获的田鼠数量、性别等，进行标记后放归，3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表：
以下是某同学对数据的分析结果，你认为正确的是( )
A．此调查方法可以用来调查土壤中小动物的物种丰富度
B．若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，则统计的种群密度比实际低
C．综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(♀/♂)约为7∶2
D．该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2
答案 D
解析 因土壤中小动物具有较强的活动能力，且身体微小，不适合用标志重捕法调查其物种丰富度，A项错误；标志重捕法理论计算公式：N(种群个体数)＝M(标记个体数)×eq \f(n重捕个体数,m重捕中标记个体数)，若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，即m值减小，N值会增大，B项错误；通过两次捕获情况，不能确定该田鼠种群的性别比例(捕获次数过少，偶然性较大)，C项错误；该地区田鼠的平均种群密度约为50×50÷10÷2＝125(只/hm2)，D项正确。
考点二 种群数量的变化及其应用
1．种群数量变化的研究方法
(1)研究方法：建构数学模型。
(2)一般步骤：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“J”型增长
教材中的隐性知识 源于必修3 P66
(1)种群的增长率＝(λ－1)×100%，对于“J”型曲线，增长率不变(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)①λ>1时，种群密度增大；②λ＝1时，种群密度稳定不变；③λ