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2025届高考 一轮复习 浙科版 种群特征、种群的增长方式及影响种群数量波动的生态因素 课件(浙江版)
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这是一份2025届高考 一轮复习 浙科版 种群特征、种群的增长方式及影响种群数量波动的生态因素 课件(浙江版)，共52页。PPT课件主要包含了本单元内容索引，均匀混合，概率相等，没有死亡，没有迁出，标志重捕，N＝M·nm，防护效果等内容，欢迎下载使用。
2.1 不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落2.1.1 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2.1.2 尝试建立数学模型解释种群的数量变动2.1.3 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2.1.4 描述群落具有垂直结构和水平结构等特征，并可随时间而改变2.1.5 阐明一个群落替代另一个群落的演替过程，包括初生演替和次生演替两种类型2.1.6 分析不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征和分布特点
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第1讲 种群特征、种群的增长方式及影响种群数量波动的生态因素第2讲 群落的结构、类型及群落的演替
第1讲 种群特征、种群的增长方式及影响种群数量波动的生态因素
精读课本 盘点基础知识
一、种群1．种群是指占有一定____和____的同一物种所有个体的集合体。2．通常一个物种包含很多____，同一物种的种群和种群之间存在________，种群长期地理隔离会导致亚种和新种的形成。3．种群是物种的具体存在单位、____单位和____单位。
问题与思考在“①某地区所有的儿童；②某中学全体学生的总和；③某地区所有人的总和；④某地区所有生物的总和”各项中可以称为种群的是？[提示] 是“③某地区所有人的总和”，其中不能称为种群的原因是：①②不具有种群所具有的某些特征，如出生率、年龄结构等；④某地区的所有生物是一个群落，不是一个种群。
二、种群特征1．种群密度
2．种群特征的相互关系
(1)________是反映种群大小的最常用指标。(2)______和______、______和______决定种群数量的动态变化。不同种类的动物，出生率相差____，主要是由动物____________、________________和____________决定的。(3)出生率减去死亡率就是种群的__________。(4)预测种群数量的变化趋势的主要依据是________。年龄结构影响种群的出生率和死亡率，性别比例只影响种群的______，进而影响种群密度。(5)在生产实践中，人们常采用干扰和破坏害虫____________的方法来降低害虫的数量。
(6)年龄结构可用年龄金字塔来表示，一般可分为三种类型(如下图)。(7)在年龄金字塔中还有一条中线，把一个年龄组分为左右两半，分别代表雄性和雌性，因此年龄金字塔也可以反映出每个年龄组中____________________。(8)某些昆虫如蝉、蜉蝣，它们的______期较长，______极短，生殖后期等于__。
[注意点] 年龄结构为稳定型的种群，种群数量也不一定总是保持稳定。这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响，如大城市春节期间人口数量的决定性因素是迁入率和迁出率。
三、标志重捕法1．调查对象：活动能力__、活动范围__的动物种群。2．过程：____→____→____→____。3．前提(1)标志个体与未标志个体能________，且标志个体与未标志个体在重捕时被捕的________。(2)在调查期间，假设标记个体________，________，标志物没有脱落。4．种群密度的调查方法很多，对动物种群密度的调查常采用________法。M＝标志个体数(286)，n＝重捕个体数(1392)，m＝重捕中被标记的个体数(86)。根据公式____________，所以N(种群总个体数)≈_____(条)。5．调查意义(1)判断生物有___或有__、保护或防治的依据。(2)检查_________和防治效果，进行害虫_____，研究动物种群。
[注意点] (1)土壤小动物不适合用标志重捕法进行密度调查，其原因是活动范围小，标记个体和未标记个体难以均匀混合。(2)若由于某种原因(如标志物易脱落、被标记个体的被捕获机会降低、标志物导致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被捕获且在被标记个体稀少处被捕获等)造成m偏小，则N偏大。(3)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被捕获且在被标记个体密集处被捕获等)造成m偏大，则N偏小。(4)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。
四、探究果蝇种群的增长
[注意点] 若培养瓶内的果蝇数量不易直接观察计数，另取一洁净的广口瓶作为果蝇的麻醉瓶，放入滴有1～2滴乙醚的棉花团，并将其与培养瓶的瓶口对接，轻拍培养瓶把果蝇赶入麻醉瓶。待果蝇麻醉后，将其全部倒在白纸上，用毛笔进行计数。计数结束后再将这些果蝇放回培养瓶中培养。
五、比较种群数量增长的两种模型
六、生态因素影响种群数量波动
出生率、死亡率、迁入率和迁出率
内化知识 突破重点难点
一、种群的特征及相互关系
例1 (2023·杭州模拟)下图是种群数量特征的概念模型，以下分析正确的是( )A．种群密度是种群最基本的数量特征B．春节前后，我国南部沿海城市人口数量变化主要取决于①②C．预测未来种群数量变化的主要依据是③D．利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体来控制④，进而影响种群数量
[解析] 种群密度的大小直接取决于出生率和死亡率、迁入率和迁出率，年龄结构既能影响出生率，也能影响死亡率，性别比例只能影响出生率，所以①～④分别表示死亡率、出生率、性别比例和年龄结构。种群密度是种群最基本的数量特征，A正确；春节前后，我国南部沿海城市人口数量变化主要取决于迁入率和迁出率，B错误；预测未来种群数量变化的主要依据是④(年龄结构)，C错误；利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体来控制③(性别比例)，进而影响种群数量，D错误。
例2 (2023·浙江6月选考)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[解析] 干旱的环境对蝗虫的繁殖、生长、发育和存活有许多益处，因为蝗虫将卵产在土壤中。土壤比较坚实，含水量在10%～20%时最适合它们产卵，所以降水太多不利于其繁衍、扩散，A符合题意。
二、种群密度的调查1．几种调查方法的比较
2．标志重捕法的拓展应用用渔网捕鱼，进行种群密度的调查，第一次捕与重捕时，使用大小网眼不同的渔网进行捕鱼有以下几种情况，请你判断估算值会有何变化。(1)全为大网眼——偏小，M大/N估＝m大/n大即N估＝M大×n大/m大＝N大。(2)先大后小——不变，M大/N估＝m大/(n大＋n小)，即N估＝M大×(n大＋n小)/m大＝N大＋N小。(3)先小后大——不变，(M大＋M小)/N估＝m大＋小/n大，即N估＝(M大＋M小)×n大/m大＋小＝N。(4)全为小网眼——不变。
【启示与应用】1．实际操作中一般还是两次都用相同网眼的小渔网。但是采用这种方法只能调查出池塘中个体大小超过网眼的鱼，所以估算值一定小于鱼种群的真实值。当然，网眼越小，估算值也越接近真实值。2．大、小鱼捕获概率不同问题。若不同大小的鱼捕获概率不同，用标志重捕法估测种群数量时，应将不同大小的鱼分别统计、估算，最后将各估算值相加，以减少误差。3．种群中个体年龄、性别不同导致个体捕获概率不同，则估算种群数量时应尽可能将年龄、性别不同的个体分别计数、标记和计算。
例题：用标志重捕法估算某动物种群数量，第一次捕捉到40只(雄性30只，雌性10只)标记后放回，第二次捉到60只(雄性48只，雌性12只)，其中有标记9只(雄性6只，雌性3只)，假设雌雄捕获率是不同的(雄性更难捕获)，则种群数量约为280。分析：若直接用N＝M·n/m计算，N＝40×60÷9≈267(只)。而采用分别计算雌雄个体的方法可以计算出：N雄＝M雄×n雄/m雄＝30×48÷6＝240；N雌＝M雌×n雌/m雌＝10×12÷3＝40；N总＝N雄＋N雌＝240＋40＝280(只)。由于理论上第一种方法与真实值偏差较大，第二种与真实值更为接近，故答案为280只。
例3 采用标志重捕法调查池塘中鲤鱼种群密度时，一定不会造成估算值显著高于实际值的是( )A．使用大网眼渔网捕鱼B．两次捕获的鲤鱼数量太少C．放生后部分鲤鱼标志物脱落D．池塘中存在鲤鱼的天敌[解析] 大网眼渔网捕鱼，进行标志重捕法密度估算，由于只调查了体型较大的鱼，使估算值比实际值偏小。
三、“S”形增长曲线的解读和分析1．“S”形增长曲线的分析
(1)开始期(对环境的适应期)：个体数量很少，增长速率很慢。(2)加速期和转折期：个体数量快速增加，达到K/2时，增长速率达到最大，此点是资源利用黄金点，要严防害虫数量达到此时期。(3)减速期和饱和期：随着种群密度增加，个体因食物、空间和其他生活条件的竞争加剧，种群增长速率下降。当数量达到环境条件允许的最大值时，种群数量基本停止增长，种群增长速率为零，即出生率＝死亡率，但种群数量达到最大。达到K值后，有的种群数量呈锯齿状波动。
例4 (2020·山东等级考)为研究甲、乙两种藻的竞争关系，在相同条件下对二者进行混合培养和单独培养，结果如下图所示。下列说法错误的是( )A．单独培养条件下，甲藻数量约为1.0×106个时种群增长最快B．混合培养时，种间竞争是导致甲藻种群数量在10～12 天增长缓慢的主要原因C．单独培养时乙藻种群数量呈“S”形增长D．混合培养对乙藻的影响较大
[解析] 单独培养时，甲藻的K值约为2.0×106个，种群增长最快的是K/2时，约为1.0×106个，A正确；10～12天时乙藻种群数量接近0，所以竞争强度低，此时甲藻数量增长缓慢的主要原因是培养液和空间有限，B错误；由于空间和资源有限，所以种群数量呈“S形”增长，C正确；据图可知：混合培养时，乙藻在竞争中处于劣势，使其接近灭绝，故混合培养对乙藻的影响较大，D正确。
2．环境容纳量(1)环境容纳量(K值)示意图环境容纳量是指长时期内环境所能维持的种群最大数量，又称K值。K值并不是种群数量的最大值，而是在保证环境不被破坏的前提下所能容纳的种群数量最大值。影响K值的因素有食物、空间、气候、天敌、传染病和人类的活动等。一般来说，种群数量达到最大值(K值)以后保持稳定。但K值不是固定不变的，它会随环境的改变而改变。当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件状况改善时，K值会上升。环境不遭受破坏的情况下，K值会在平均值附近上下波动。当种群数量偏离平均值的时候，会通过负反馈机制使种群数量回到一定范围内。
(2)K值的不同表示方法图中A、B、C、D点对应的种群数量为K值，A′、C′、D′点所对应的种群数量为K/2。
(3)K值(饱和期)的应用①对野生生物资源的保护措施：保护野生生物生活的环境，减小环境阻力，增大K值。②对有害生物的防治措施：增大环境阻力(如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等)，降低K值。(4)K/2(转折期)的应用①对资源开发与利用的措施：种群数量达到环境容纳量的一半时，种群增长速率最大，再生能力最强——把握K/2处黄金开发点，维持被开发资源的种群数量在K/2处，可实现“既有较大收获量，又可保持种群高速增长”，从而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。②对有害生物防治的措施：必须及时控制种群数量，使其数量远低于K/2。(5)种群数量变化“J”形、“S”形曲线是为研究种群数量增长而绘制的两条曲线，并不是种群数量变化的全部。种群数量变化的内容包括种群数量的增长、下降、波动等。
例5 在对某自然保护区内甲、乙不同物种的种群数量进行了调查之后，又开展了连续4年的跟踪调查，计算其L值(L＝当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量)，结果如图所示。下列关于这4年调查期间的种群数量变化的叙述，错误的是( )A．第1年末甲乙两种群的增长速度不一定相等B．第2年末乙种群数量不一定大于甲C．第3年末乙种群数量达到最大值D．这4年中甲种群每年增加的数量是相等的
[解析] 因两种群的起始数量未知，第一年末两种群的L值也不同，因此不能确定甲乙两种群的增长速度，A正确；第2年末甲种群的L值小于乙种群，若甲种群起始数量远多于乙种群，第2年末乙种群数量可能小于甲，B正确；只要是L值大于1.0，种群的数量就在增加，据此分析图示可知，第3年末乙种群数量达到了最大值，C正确；这4年中，甲种群的L值均为1.5，即每年都是上一年的1.5倍，说明甲种群的数量逐年增加，每年增加的数量不相等，D错误。
延伸迁移 实现融会贯通
考向1 结合种群的特征，考查生命观念素养1．下列关于种群特征的叙述，正确的是( )A．年龄结构不影响种群密度B．不同种群的种群密度相同C．性别比例的改变不影响种群密度D．出生率减去死亡率等于自然增长率D [年龄结构既能影响出生率，又能影响死亡率，进而影响种群密度，A错误；不同种群的种群密度不一定相同，B错误；性别比例影响着种群的出生率，进而影响种群密度，C错误；种群数量变化可用自然增长率来表示，即出生率与死亡率的差值，D正确。]
2．(2023·丽水模拟)下图表示2018年我国人口的年龄结构示意图，下列叙述正确的是( )A．该年龄结构属于增长型B．图中三个年龄组从左往右依次对应生殖前期、生殖后期和生殖期C．我国放开三孩政策主要就是为了改变0～15周岁的人口比例D．仅根据该示意图还可以判断人口密度、性别比例等相关的种群特征
C [增长型表示种群中有大量处于生殖前期的个体，而处于生殖后期的个体数较少，与图示年龄结构不符，A错误；图中三个年龄组从左往右依次对应生殖前期、生殖期和生殖后期，B错误；我国放开三孩政策可以提高出生率，提高0～15周岁的人口比例，C正确；该图只统计各年龄段人口占比，据此不能判断人口密度、性别比例，D错误。]
考向2 结合种群密度的调查方法，考查科学思维与科学探究素养3．养殖人员使用标志重捕法估算池塘中的鲫鱼密度，后来发现估算结果与实际值偏差较大。造成偏差的原因不可能是( )A．捕鱼用的渔网网眼太大B．被标记的鱼放回后有一小部分死亡C．重捕方法不当使捕获的鱼部分死亡D．两次捕获的鲫鱼数量较小C [若捕鱼用的渔网网眼太大，导致所捕鲫鱼为鱼塘中个体较大的鱼，而个体较小的鱼未能捕到，从而导致与实际结果误差较大，A错误；由于被标记的鲫鱼放回后有一小部分死亡，减小了第二次捕获的鲫鱼中有标记鲫鱼的比例，导致与实际结果误差较大，B错误；虽然重捕方法不当使捕获的鱼部分死亡，但得到的鲫鱼数量不会影响结果，因而不是与实际结果误差较大的原因，C正确；两次捕获的鲫鱼数量较少，偶然性大，因而计算结果会与实际结果误差较大，D错误。]
4．某小岛上生活着自然寿命为一年半左右的某种鼠，数量较多且无迁入和迁出。研究人员通过等距布放鼠笼开展每月一次、为期一年的标志重捕，进行其种群特征的研究。下列叙述正确的是( )A．利用标志重捕法所得的全部数据，可绘制该种群的存活曲线B．标志重捕法可以估算该鼠的种群密度，但不能估算总个体数C．若不同雄鼠很少在相同鼠笼布放点上被重捕，说明雄鼠具有领域行为D．若资源均匀分布且有较强的种内竞争，其种群的分布型为随机分布C [存活曲线是表示种群中全部个体死亡过程和死亡情况的曲线，所以利用标志重捕法所得的全部数据，不可绘制该种群的存活曲线，A错误；标志重捕法可以估算该鼠总个体数，进而计算种群密度，B错误；若不同雄鼠很少在相同鼠笼布放点上被重捕，说明雄鼠具有领域行为，C正确；若资源均匀分布且有较强的种内竞争，其种群的分布型为均匀分布，D错误。]
考向3 结合种群增长曲线，考查科学思维素养5．(2023·浙南名校联盟考)种群增长率是指单位时间内新增加的个体数占种群个体总数的比例，可表示为(Nt＋1－Nt)/Nt×100%。调查某种群一段时间内某些特征的变化，得到如下A、B两条曲线，下列叙述正确的是( )A．该种群在第6年时种群数量到达K值B．该种群的年龄结构可分为生殖前期、生殖期和生殖后期C．若曲线B表示种群增长率，且X＝1，则Nt＋1/Nt＝2D．若曲线A、B分别表示出生率、死亡率，则6年内种群数量不断下降C [A、B两条曲线所代表的含义未知，无法判断第6年时种群数量，A错误；该种群的年龄结构可分为增长型、稳定型、衰退型，B错误；若曲线B表示种群增长率，且X＝1，即(Nt＋1－Nt)/Nt×100%＝1则Nt＋1/Nt＝2，C正确；若曲线A、B分别表示出生率、死亡率，6年内出生率一直大于死亡率，因此种群数量不断增加，D错误。]
6．下图是某藻类在不同环境温度下的种群增长曲线。下列叙述错误的是( )A．19.8 ℃条件下该藻类的数量变化符合逻辑斯谛增长曲线B．24.8 ℃条件下培养，第5天时该藻类数量增长最快C．该藻类的环境容纳量随着环境温度的改变而发生变化D．可以通过提高温度来遏制湖泊中该藻类的大量繁殖
D [观察图形可知，19.8 ℃条件下藻类个体数量先增加后不变，符合逻辑斯谛增长曲线，A正确；24.8 ℃条件下，第5天时的曲线斜率最大，说明个体数量增加最快，B正确；不同温度下所能维持的最大数量不同，所以环境容纳量不同，C正确；提高温度不一定可以遏制藻类繁殖，比如温度从19.8 ℃ 提高到24.8 ℃时，湖中的藻类繁殖更多了，而且给整个湖提高温度，可操作性比较低，D错误。]
考向4 围绕种群数量的增长与波动，考查社会责任素养7．(2022·浙江1月选考)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”形增长
B [沙蝗停止扩散的主要原因是阿富汗以及我国西北边境干旱缺水，不利于沙蝗的繁殖，A错误；由于沙蝗不断地迁徙活动，使得其生存环境条件具有不确定性，因此沙蝗种群的数量波动表现为非周期性，B正确；天敌对沙蝗的制约作用会影响沙蝗的出生率，但不会改变沙蝗的生殖方式，C错误；在资源无限、空间无限和不受其他生物制约的理想条件下，种群会呈“J”形增长，显然沙蝗进入我国西北干旱地区，其种群数量变化不会呈现“J”形增长，D错误。]
8．(2023·宁波慈溪适应考)下图表示甲、乙两种群先后迁入该生态系统后的种群数量变化曲线。下列叙述错误的是( )A．在O～t2阶段，甲种群的增长率逐渐下降B．在t3之后，甲种群的环境容纳量因乙种群的迁入而下降C．在t4之后，乙种群的种群数量呈周期性波动D．甲、乙种群之间的竞争，是影响甲种群数量波动的外源性因素
2.1 不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落2.1.1 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2.1.2 尝试建立数学模型解释种群的数量变动2.1.3 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2.1.4 描述群落具有垂直结构和水平结构等特征，并可随时间而改变2.1.5 阐明一个群落替代另一个群落的演替过程，包括初生演替和次生演替两种类型2.1.6 分析不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征和分布特点
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第1讲 种群特征、种群的增长方式及影响种群数量波动的生态因素第2讲 群落的结构、类型及群落的演替
第1讲 种群特征、种群的增长方式及影响种群数量波动的生态因素
精读课本 盘点基础知识
一、种群1．种群是指占有一定____和____的同一物种所有个体的集合体。2．通常一个物种包含很多____，同一物种的种群和种群之间存在________，种群长期地理隔离会导致亚种和新种的形成。3．种群是物种的具体存在单位、____单位和____单位。
问题与思考在“①某地区所有的儿童；②某中学全体学生的总和；③某地区所有人的总和；④某地区所有生物的总和”各项中可以称为种群的是？[提示] 是“③某地区所有人的总和”，其中不能称为种群的原因是：①②不具有种群所具有的某些特征，如出生率、年龄结构等；④某地区的所有生物是一个群落，不是一个种群。
二、种群特征1．种群密度
2．种群特征的相互关系
(1)________是反映种群大小的最常用指标。(2)______和______、______和______决定种群数量的动态变化。不同种类的动物，出生率相差____，主要是由动物____________、________________和____________决定的。(3)出生率减去死亡率就是种群的__________。(4)预测种群数量的变化趋势的主要依据是________。年龄结构影响种群的出生率和死亡率，性别比例只影响种群的______，进而影响种群密度。(5)在生产实践中，人们常采用干扰和破坏害虫____________的方法来降低害虫的数量。
(6)年龄结构可用年龄金字塔来表示，一般可分为三种类型(如下图)。(7)在年龄金字塔中还有一条中线，把一个年龄组分为左右两半，分别代表雄性和雌性，因此年龄金字塔也可以反映出每个年龄组中____________________。(8)某些昆虫如蝉、蜉蝣，它们的______期较长，______极短，生殖后期等于__。
[注意点] 年龄结构为稳定型的种群，种群数量也不一定总是保持稳定。这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响，如大城市春节期间人口数量的决定性因素是迁入率和迁出率。
三、标志重捕法1．调查对象：活动能力__、活动范围__的动物种群。2．过程：____→____→____→____。3．前提(1)标志个体与未标志个体能________，且标志个体与未标志个体在重捕时被捕的________。(2)在调查期间，假设标记个体________，________，标志物没有脱落。4．种群密度的调查方法很多，对动物种群密度的调查常采用________法。M＝标志个体数(286)，n＝重捕个体数(1392)，m＝重捕中被标记的个体数(86)。根据公式____________，所以N(种群总个体数)≈_____(条)。5．调查意义(1)判断生物有___或有__、保护或防治的依据。(2)检查_________和防治效果，进行害虫_____，研究动物种群。
[注意点] (1)土壤小动物不适合用标志重捕法进行密度调查，其原因是活动范围小，标记个体和未标记个体难以均匀混合。(2)若由于某种原因(如标志物易脱落、被标记个体的被捕获机会降低、标志物导致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被捕获且在被标记个体稀少处被捕获等)造成m偏小，则N偏大。(3)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被捕获且在被标记个体密集处被捕获等)造成m偏大，则N偏小。(4)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。
四、探究果蝇种群的增长
[注意点] 若培养瓶内的果蝇数量不易直接观察计数，另取一洁净的广口瓶作为果蝇的麻醉瓶，放入滴有1～2滴乙醚的棉花团，并将其与培养瓶的瓶口对接，轻拍培养瓶把果蝇赶入麻醉瓶。待果蝇麻醉后，将其全部倒在白纸上，用毛笔进行计数。计数结束后再将这些果蝇放回培养瓶中培养。
五、比较种群数量增长的两种模型
六、生态因素影响种群数量波动
出生率、死亡率、迁入率和迁出率
内化知识 突破重点难点
一、种群的特征及相互关系
例1 (2023·杭州模拟)下图是种群数量特征的概念模型，以下分析正确的是( )A．种群密度是种群最基本的数量特征B．春节前后，我国南部沿海城市人口数量变化主要取决于①②C．预测未来种群数量变化的主要依据是③D．利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体来控制④，进而影响种群数量
[解析] 种群密度的大小直接取决于出生率和死亡率、迁入率和迁出率，年龄结构既能影响出生率，也能影响死亡率，性别比例只能影响出生率，所以①～④分别表示死亡率、出生率、性别比例和年龄结构。种群密度是种群最基本的数量特征，A正确；春节前后，我国南部沿海城市人口数量变化主要取决于迁入率和迁出率，B错误；预测未来种群数量变化的主要依据是④(年龄结构)，C错误；利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体来控制③(性别比例)，进而影响种群数量，D错误。
例2 (2023·浙江6月选考)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[解析] 干旱的环境对蝗虫的繁殖、生长、发育和存活有许多益处，因为蝗虫将卵产在土壤中。土壤比较坚实，含水量在10%～20%时最适合它们产卵，所以降水太多不利于其繁衍、扩散，A符合题意。
二、种群密度的调查1．几种调查方法的比较
2．标志重捕法的拓展应用用渔网捕鱼，进行种群密度的调查，第一次捕与重捕时，使用大小网眼不同的渔网进行捕鱼有以下几种情况，请你判断估算值会有何变化。(1)全为大网眼——偏小，M大/N估＝m大/n大即N估＝M大×n大/m大＝N大。(2)先大后小——不变，M大/N估＝m大/(n大＋n小)，即N估＝M大×(n大＋n小)/m大＝N大＋N小。(3)先小后大——不变，(M大＋M小)/N估＝m大＋小/n大，即N估＝(M大＋M小)×n大/m大＋小＝N。(4)全为小网眼——不变。
【启示与应用】1．实际操作中一般还是两次都用相同网眼的小渔网。但是采用这种方法只能调查出池塘中个体大小超过网眼的鱼，所以估算值一定小于鱼种群的真实值。当然，网眼越小，估算值也越接近真实值。2．大、小鱼捕获概率不同问题。若不同大小的鱼捕获概率不同，用标志重捕法估测种群数量时，应将不同大小的鱼分别统计、估算，最后将各估算值相加，以减少误差。3．种群中个体年龄、性别不同导致个体捕获概率不同，则估算种群数量时应尽可能将年龄、性别不同的个体分别计数、标记和计算。
例题：用标志重捕法估算某动物种群数量，第一次捕捉到40只(雄性30只，雌性10只)标记后放回，第二次捉到60只(雄性48只，雌性12只)，其中有标记9只(雄性6只，雌性3只)，假设雌雄捕获率是不同的(雄性更难捕获)，则种群数量约为280。分析：若直接用N＝M·n/m计算，N＝40×60÷9≈267(只)。而采用分别计算雌雄个体的方法可以计算出：N雄＝M雄×n雄/m雄＝30×48÷6＝240；N雌＝M雌×n雌/m雌＝10×12÷3＝40；N总＝N雄＋N雌＝240＋40＝280(只)。由于理论上第一种方法与真实值偏差较大，第二种与真实值更为接近，故答案为280只。
例3 采用标志重捕法调查池塘中鲤鱼种群密度时，一定不会造成估算值显著高于实际值的是( )A．使用大网眼渔网捕鱼B．两次捕获的鲤鱼数量太少C．放生后部分鲤鱼标志物脱落D．池塘中存在鲤鱼的天敌[解析] 大网眼渔网捕鱼，进行标志重捕法密度估算，由于只调查了体型较大的鱼，使估算值比实际值偏小。
三、“S”形增长曲线的解读和分析1．“S”形增长曲线的分析
(1)开始期(对环境的适应期)：个体数量很少，增长速率很慢。(2)加速期和转折期：个体数量快速增加，达到K/2时，增长速率达到最大，此点是资源利用黄金点，要严防害虫数量达到此时期。(3)减速期和饱和期：随着种群密度增加，个体因食物、空间和其他生活条件的竞争加剧，种群增长速率下降。当数量达到环境条件允许的最大值时，种群数量基本停止增长，种群增长速率为零，即出生率＝死亡率，但种群数量达到最大。达到K值后，有的种群数量呈锯齿状波动。
例4 (2020·山东等级考)为研究甲、乙两种藻的竞争关系，在相同条件下对二者进行混合培养和单独培养，结果如下图所示。下列说法错误的是( )A．单独培养条件下，甲藻数量约为1.0×106个时种群增长最快B．混合培养时，种间竞争是导致甲藻种群数量在10～12 天增长缓慢的主要原因C．单独培养时乙藻种群数量呈“S”形增长D．混合培养对乙藻的影响较大
[解析] 单独培养时，甲藻的K值约为2.0×106个，种群增长最快的是K/2时，约为1.0×106个，A正确；10～12天时乙藻种群数量接近0，所以竞争强度低，此时甲藻数量增长缓慢的主要原因是培养液和空间有限，B错误；由于空间和资源有限，所以种群数量呈“S形”增长，C正确；据图可知：混合培养时，乙藻在竞争中处于劣势，使其接近灭绝，故混合培养对乙藻的影响较大，D正确。
2．环境容纳量(1)环境容纳量(K值)示意图环境容纳量是指长时期内环境所能维持的种群最大数量，又称K值。K值并不是种群数量的最大值，而是在保证环境不被破坏的前提下所能容纳的种群数量最大值。影响K值的因素有食物、空间、气候、天敌、传染病和人类的活动等。一般来说，种群数量达到最大值(K值)以后保持稳定。但K值不是固定不变的，它会随环境的改变而改变。当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件状况改善时，K值会上升。环境不遭受破坏的情况下，K值会在平均值附近上下波动。当种群数量偏离平均值的时候，会通过负反馈机制使种群数量回到一定范围内。
(2)K值的不同表示方法图中A、B、C、D点对应的种群数量为K值，A′、C′、D′点所对应的种群数量为K/2。
(3)K值(饱和期)的应用①对野生生物资源的保护措施：保护野生生物生活的环境，减小环境阻力，增大K值。②对有害生物的防治措施：增大环境阻力(如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等)，降低K值。(4)K/2(转折期)的应用①对资源开发与利用的措施：种群数量达到环境容纳量的一半时，种群增长速率最大，再生能力最强——把握K/2处黄金开发点，维持被开发资源的种群数量在K/2处，可实现“既有较大收获量，又可保持种群高速增长”，从而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。②对有害生物防治的措施：必须及时控制种群数量，使其数量远低于K/2。(5)种群数量变化“J”形、“S”形曲线是为研究种群数量增长而绘制的两条曲线，并不是种群数量变化的全部。种群数量变化的内容包括种群数量的增长、下降、波动等。
例5 在对某自然保护区内甲、乙不同物种的种群数量进行了调查之后，又开展了连续4年的跟踪调查，计算其L值(L＝当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量)，结果如图所示。下列关于这4年调查期间的种群数量变化的叙述，错误的是( )A．第1年末甲乙两种群的增长速度不一定相等B．第2年末乙种群数量不一定大于甲C．第3年末乙种群数量达到最大值D．这4年中甲种群每年增加的数量是相等的
[解析] 因两种群的起始数量未知，第一年末两种群的L值也不同，因此不能确定甲乙两种群的增长速度，A正确；第2年末甲种群的L值小于乙种群，若甲种群起始数量远多于乙种群，第2年末乙种群数量可能小于甲，B正确；只要是L值大于1.0，种群的数量就在增加，据此分析图示可知，第3年末乙种群数量达到了最大值，C正确；这4年中，甲种群的L值均为1.5，即每年都是上一年的1.5倍，说明甲种群的数量逐年增加，每年增加的数量不相等，D错误。
延伸迁移 实现融会贯通
考向1 结合种群的特征，考查生命观念素养1．下列关于种群特征的叙述，正确的是( )A．年龄结构不影响种群密度B．不同种群的种群密度相同C．性别比例的改变不影响种群密度D．出生率减去死亡率等于自然增长率D [年龄结构既能影响出生率，又能影响死亡率，进而影响种群密度，A错误；不同种群的种群密度不一定相同，B错误；性别比例影响着种群的出生率，进而影响种群密度，C错误；种群数量变化可用自然增长率来表示，即出生率与死亡率的差值，D正确。]
2．(2023·丽水模拟)下图表示2018年我国人口的年龄结构示意图，下列叙述正确的是( )A．该年龄结构属于增长型B．图中三个年龄组从左往右依次对应生殖前期、生殖后期和生殖期C．我国放开三孩政策主要就是为了改变0～15周岁的人口比例D．仅根据该示意图还可以判断人口密度、性别比例等相关的种群特征
C [增长型表示种群中有大量处于生殖前期的个体，而处于生殖后期的个体数较少，与图示年龄结构不符，A错误；图中三个年龄组从左往右依次对应生殖前期、生殖期和生殖后期，B错误；我国放开三孩政策可以提高出生率，提高0～15周岁的人口比例，C正确；该图只统计各年龄段人口占比，据此不能判断人口密度、性别比例，D错误。]
考向2 结合种群密度的调查方法，考查科学思维与科学探究素养3．养殖人员使用标志重捕法估算池塘中的鲫鱼密度，后来发现估算结果与实际值偏差较大。造成偏差的原因不可能是( )A．捕鱼用的渔网网眼太大B．被标记的鱼放回后有一小部分死亡C．重捕方法不当使捕获的鱼部分死亡D．两次捕获的鲫鱼数量较小C [若捕鱼用的渔网网眼太大，导致所捕鲫鱼为鱼塘中个体较大的鱼，而个体较小的鱼未能捕到，从而导致与实际结果误差较大，A错误；由于被标记的鲫鱼放回后有一小部分死亡，减小了第二次捕获的鲫鱼中有标记鲫鱼的比例，导致与实际结果误差较大，B错误；虽然重捕方法不当使捕获的鱼部分死亡，但得到的鲫鱼数量不会影响结果，因而不是与实际结果误差较大的原因，C正确；两次捕获的鲫鱼数量较少，偶然性大，因而计算结果会与实际结果误差较大，D错误。]
4．某小岛上生活着自然寿命为一年半左右的某种鼠，数量较多且无迁入和迁出。研究人员通过等距布放鼠笼开展每月一次、为期一年的标志重捕，进行其种群特征的研究。下列叙述正确的是( )A．利用标志重捕法所得的全部数据，可绘制该种群的存活曲线B．标志重捕法可以估算该鼠的种群密度，但不能估算总个体数C．若不同雄鼠很少在相同鼠笼布放点上被重捕，说明雄鼠具有领域行为D．若资源均匀分布且有较强的种内竞争，其种群的分布型为随机分布C [存活曲线是表示种群中全部个体死亡过程和死亡情况的曲线，所以利用标志重捕法所得的全部数据，不可绘制该种群的存活曲线，A错误；标志重捕法可以估算该鼠总个体数，进而计算种群密度，B错误；若不同雄鼠很少在相同鼠笼布放点上被重捕，说明雄鼠具有领域行为，C正确；若资源均匀分布且有较强的种内竞争，其种群的分布型为均匀分布，D错误。]
考向3 结合种群增长曲线，考查科学思维素养5．(2023·浙南名校联盟考)种群增长率是指单位时间内新增加的个体数占种群个体总数的比例，可表示为(Nt＋1－Nt)/Nt×100%。调查某种群一段时间内某些特征的变化，得到如下A、B两条曲线，下列叙述正确的是( )A．该种群在第6年时种群数量到达K值B．该种群的年龄结构可分为生殖前期、生殖期和生殖后期C．若曲线B表示种群增长率，且X＝1，则Nt＋1/Nt＝2D．若曲线A、B分别表示出生率、死亡率，则6年内种群数量不断下降C [A、B两条曲线所代表的含义未知，无法判断第6年时种群数量，A错误；该种群的年龄结构可分为增长型、稳定型、衰退型，B错误；若曲线B表示种群增长率，且X＝1，即(Nt＋1－Nt)/Nt×100%＝1则Nt＋1/Nt＝2，C正确；若曲线A、B分别表示出生率、死亡率，6年内出生率一直大于死亡率，因此种群数量不断增加，D错误。]
6．下图是某藻类在不同环境温度下的种群增长曲线。下列叙述错误的是( )A．19.8 ℃条件下该藻类的数量变化符合逻辑斯谛增长曲线B．24.8 ℃条件下培养，第5天时该藻类数量增长最快C．该藻类的环境容纳量随着环境温度的改变而发生变化D．可以通过提高温度来遏制湖泊中该藻类的大量繁殖
D [观察图形可知，19.8 ℃条件下藻类个体数量先增加后不变，符合逻辑斯谛增长曲线，A正确；24.8 ℃条件下，第5天时的曲线斜率最大，说明个体数量增加最快，B正确；不同温度下所能维持的最大数量不同，所以环境容纳量不同，C正确；提高温度不一定可以遏制藻类繁殖，比如温度从19.8 ℃ 提高到24.8 ℃时，湖中的藻类繁殖更多了，而且给整个湖提高温度，可操作性比较低，D错误。]
考向4 围绕种群数量的增长与波动，考查社会责任素养7．(2022·浙江1月选考)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”形增长
B [沙蝗停止扩散的主要原因是阿富汗以及我国西北边境干旱缺水，不利于沙蝗的繁殖，A错误；由于沙蝗不断地迁徙活动，使得其生存环境条件具有不确定性，因此沙蝗种群的数量波动表现为非周期性，B正确；天敌对沙蝗的制约作用会影响沙蝗的出生率，但不会改变沙蝗的生殖方式，C错误；在资源无限、空间无限和不受其他生物制约的理想条件下，种群会呈“J”形增长，显然沙蝗进入我国西北干旱地区，其种群数量变化不会呈现“J”形增长，D错误。]
8．(2023·宁波慈溪适应考)下图表示甲、乙两种群先后迁入该生态系统后的种群数量变化曲线。下列叙述错误的是( )A．在O～t2阶段，甲种群的增长率逐渐下降B．在t3之后，甲种群的环境容纳量因乙种群的迁入而下降C．在t4之后，乙种群的种群数量呈周期性波动D．甲、乙种群之间的竞争，是影响甲种群数量波动的外源性因素
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