2024年高考生物大一轮选择性必修2复习讲义：第38讲　种群及其动态

这是一份2024年高考生物大一轮选择性必修2复习讲义：第38讲　种群及其动态，共33页。试卷主要包含了种群的数量特征及相互关系，种群密度的调查方法等内容，欢迎下载使用。
课标内容 (1)列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征。(2)尝试建立数学模型解释种群的数量变动。(3)举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征。(4)实验：培养液中酵母菌种群数量的变化。
考点一 种群的数量特征和种群密度的调查方法
1.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)年龄结构和性别比例不直接决定种群密度，年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率，从而预测种群数量的变化趋势，性别比例能够影响种群的出生率间接影响种群密度。
2.种群密度的调查方法
(1)逐个计数法：调查分布范围较小、个体较大的种群时，如调查某山坡上的珙桐密度。
(2)样方法
①样方大小确定方法为根据被调查生物的种类和分布情况确定样方的大小。
②样方法调查时要强调“随机”取样，原因是为了确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方法统计的结果(估算值)能更接近真实的情况。
③调查时若样方的数量太少，其统计结果的误差可能就较大；一般而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况。但是，样方数量太多，整体取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看，一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。
(3)标记重捕法
(4)黑光灯诱捕法
对于有趋光性的昆虫，还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查种群密度。
(5)抽样检测法
对于酵母菌等微生物可以用抽样检测法调查种群密度。
提醒 调查种群数量的其他方法：
①用红外触发相机拍摄照片和视频；②根据动物的粪便特征计数；③通过动物的声音特征进行计数。
【考点速览·诊断】
(1)在互花米草相对集中的区域选取样方以估算其在入侵地的种群密度。(2020·山东卷，19A)(×)
提示 应随机取样，不能在相对集中的区域选取样方。
(2)采用五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数。(2020·江苏卷，15B)(×)
提示 样方法不能调查昆虫的种类数。
(3)五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。(2015·江苏卷，9A)(×)
提示 应用等距取样法。
(4)调查身体微小、活动力强的土壤小动物数量常用标记重捕法。(2020·全国卷Ⅰ，6A)(×)
提示 调查身体微小、活动力强的土壤小动物数量常采用取样器取样法进行采集、调查。
(5)黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度。(2018·全国卷Ⅲ，6C)(√)
【情境推理·探究】
1.下图是有关种群数量特征的概念图，据图分析下列问题：
(1)图中①～⑤分别代表的种群特征是____________________________________
____________________________________________________________________。
(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___________________________________________________________________。
(3)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__________________________________________。
提示 (1)种群密度、出生率、死亡率、年龄结构、性别比例
(2)迁入率和迁出率
(3)蝗虫的年龄结构为增长型
2.在荒原变林海的过程中，林场建设者施用人工合成的性引诱剂以降低害虫的出生率，其原理是_____________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示 用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，改变了害虫种群正常的性别比例，就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使该种害虫的种群密度明显降低
3.在对某种鼠的调查中，调查范围为1公顷，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。
(1)这个种群中鼠的种群密度大约是________只/公顷。
(2)若捕捉后该鼠不易再被捕捉，则估算的种群密度会________(填“偏高”或“偏低”)，理由是什么？_____________________________________________。
提示 (1)88 (2)偏高 该鼠被捕捉一次之后不易再被捕捉，再次捕获的被标记的个体数减少，由种群数量＝eq \f(初次捕获个体数×再次捕获个体数,再次捕获的被标记的个体数)可知，估算的种群数量会变大，即估算值大于实际的种群密度
考向1 结合种群的数量特征及其相互关系，考查科学思维
1.(2023·山东德州期末)麻雀是中国最常见、分布最广的鸟类，属于留鸟，不进行季节性迁徙。某地区的麻雀有家麻雀、树麻雀、黑顶麻雀、山麻雀等不同物种。下列相关叙述正确的是( )
A.该地区所有的麻雀属于一个种群
B.利用标记重捕法可精确计算出家麻雀的种群密度
C.季节变化不影响黑顶麻雀的种群密度
D.山麻雀在觅食区集群分布不是种群的数量特征
答案 D
解析 家麻雀、树麻雀、黑顶麻雀、山麻雀是不同物种，则该地区所有的麻雀不属于一个种群，A错误；利用标记重捕法可估算出家麻雀的种群密度，B错误；麻雀虽然是留鸟，但季节变化可通过影响黑顶麻雀的食物条件、繁殖等因素来影响黑顶麻雀的种群密度，C错误；山麻雀在觅食区集群分布不属于种群的数量特征，D正确。
2.(2023·江苏徐州期末)下列对种群特征的分析，正确的是( )
A.种群最基本的数量特征是迁入率、迁出率
B.种群数量在不断增长的过程中，没有死亡率才能导致其数量增长
C.预测种群数量未来变化趋势的主要依据是年龄结构
D.任何种群中雄性和雌性的数量比例均为1∶1
答案 C
解析 种群密度是种群最基本的数量特征，A错误；种群数量在不断增长的过程中，出生率大于死亡率，并不是没有死亡率，B错误；种群的年龄结构可以预测未来一段时间内该种群数量的变化趋势，C正确；不是任何种群中雄性和雌性的数量比例均为1∶1，D错误。
跳出题海 种群数量变化的特殊实例
(1)城市人口的剧增——迁入率>迁出率造成的；
(2)中国人口的增长——出生率>死亡率造成的，不能单纯说是出生率高造成的；
(3)利用性外激素诱捕雄蛾——改变性别比例来降低出生率；
(4)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。
考向2 围绕种群密度的调查方法，考查实践能力
3.(2023·福建福州联考)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田中小麦的种群密度
B.若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，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 标记重捕法适用于活动能力强的动物种群密度的调查；标记重捕法理论计算公式N＝M·eq \f(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；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)；该地区田鼠的平均种群密度约为125 只/hm2。
跳出题海 “两看法”选择合适的种群密度调查方法
4.(2021·山东等级考试，11)调查1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(结果为整数)( )
A.66只/公顷 B.77只/公顷
C.83只/公顷 D.88只/公顷
答案 B
解析 调查鼠的种群密度的方式是标记重捕法，公式为M/N＝m/n，M：第一次捕获并标记的个体，由于该题有5只标记的个体死亡，而有新出生的个体，种群数量稳定，所以相当于第一次标记的个体有39－5＝34只。N：种群总数，m：第二次捕获的个体中被标记的个体数，n：第二次捕获的总数。所以计算之后N＝Mn/m＝34×34÷15≈77只/公顷。
5.(2022·全国乙卷，31)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，选取样方时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)与标记重捕法相比，上述调查方法的优势有______________(答出2点即可)。
答案 (1)随机取样、样方的大小、样方的数目 (2)eq \f(Sn,m) (3)误差小，准确度高；操作更便捷，避免资源浪费
解析 (1)为保证调查的可靠性和准确性，选取样方时要注意随机取样以及根据物种的特点来选取合适的样方数目和样方大小。(2)样方面积为m，样方内平均个体数为n，则单位面积个体数为eq \f(n,m)， S面积区域的种群数量为eq \f(Sn,m)。(3)与标记重捕法相比，空中拍照技术调查种群数量的优势有误差小，准确度高；操作更便捷，避免资源浪费。
考点二 种群数量的变化及影响因素
1.种群数量变化的研究方法
(1)研究方法：建立数学模型。
(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，即建立数学模型→通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。
2.种群的“J”形增长和“S”形增长
(1)种群的“J”形增长
①a段——λ>1且恒定，种群数量呈“J”形增长。
②b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。
③c段——λ＝1，种群数量维持相对稳定。
④d段——λ1，种群数量增加，此时出生率大于死亡率，年龄结构为增长型；图乙中c点对应K/2，种群数量增加，此时出生率大于死亡率，年龄结构为增长型，D错误。
6.(2023·山东济南检测)如图1、2、3是某森林中喜鹊的种群数量变化曲线。图4为该森林大山雀种群数量变化曲线(图中λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数)，以下分析错误的是( )
A.图1中A点和图3中E点的增长速率与图2中的C点对应
B.图1、2中的B、D点都可以表示种群达到了环境容纳量
C.图4中第4年和第8年种群数量相等
D.森林中随着各个种群的变化，群落的垂直结构和水平结构也在变化
答案 C
解析 图1表示喜鹊种群数量呈“S”形增长，其中A点种群增长速率最大，B点达到K值；图2表示喜鹊种群增长速率曲线，C点对应的种群数量与图1 A点相同；图3表示喜鹊种群出生率与死亡率关系曲线，其中E点种群增长速率最大，F点到达K值；图4表示该森林大山雀种群数量变化曲线，其中0～4年，λ>1，种群数量增加，4～8年，λ