第一章 种群及其动态——【期末复习】高二生物章节知识点梳理（人教版2019选择性必修2）

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生物学选择性必修2《生物与环境》第一章 种群及其动态第一节 种群的数量特征1. 种群的概念：生活在  一定区域  的  同种  生物的  所有  个体。2. 种群的数量特征包括：  种群密度  、  出生率和死亡率  、  迁入率和迁出率  、  年龄组成  和  性别比例  。3. 种群密度（1）概念：种群在  单位面积  或  单位空间  中的  个体数  。是种群最基本的  数量特征  。（1）特点①同一物种的种群密度在不同环境中   会   (会/不会)发生变化，如蝗虫在夏天和秋天密度不同。②不同物种的种群密度在同样的环境条件下  不同  (相同/不同)，如一片草地上的仓鼠和野驴。4.调查种群密度的方法在调查分布范围较小、个体较大的种群时，可以  逐个计数  。但是，在多数情况下，逐个计数非常困难，需要采取  估算  的方法。Ⅰ.样方法①适用范围：一般适用于  植物  ，也适用于  昆虫卵  及  活动范围小、活动能力弱的动物  的种群密度的调查，如植株上  蚜虫的密度  、  跳蝻的密度  等。②步骤：随机选取若干个样方→计数每个样方内的  个体数  →求每个样方的种群密度→求所有样方种群密度的  平均值  。③【探究】用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度a.调查对象：宜选用  双子叶  草本植物，因单子叶植物多为  丛生或蔓生  ，难以计数。b.样方选取：草本植物样方一般以  1m2  的正方形为宜。若该种群个体数较少，样方面积可适当增大。c.取样方法：取样的关键是要做到  随机取样  ，不能掺入主观因素，确保选取的样方具有代表性，使结果(估算值)更接近真实值。常用取样方法有   五点取样法   和   等距取样法   。d.计数方法：同种生物个体无论大小都要计数，应统计样方内的个体和相邻两边及其顶角上的个体。边界线上的遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，如图(实心圈表示统计的个体)。④统计时，若没有计数衰老个体，则会使估算值比实际值  偏小  。Ⅱ.标志重捕法①适用范围：适用于  活动范围大、活动能力强的动物  的种群密度的调查，如哺乳类、鸟类、鱼类等。②步骤：捕获一部分个体→做上标记后放回原来的环境→一段时间后重捕→根据重捕到的个体中标记个体数占总个体数的比例估计种群密度。③公式：＝ →种群密度＝④若标志脱落，标记个体死亡、迁出、很难再次抓到等，将会使估算值比实际值  偏大  。Ⅲ.灯光诱捕法：对于有趋光性的昆虫，还可以用   灯光诱捕   的方法调查他们的种群密度。5. 出生率和死亡率（1）概念：出生率：指在单位时间内新产生的个体数目占原种群个体总数的的比率。（1）概念：死亡率：指在单位时间内死亡的个体数目占原种群个体总数的的比率。练习：某种群年初时的个体数为100，年末时个体数为110，其中新生个体数为20，死亡个体数为10，则该种群的年出生率为   20%   ，死亡率为   10%   。（2）意义：是种群大小和种群密度的  决定  因素。繁殖能力强的种群出生率  高  ，种群增长  快  。注：增长率＝  出生率  －  死亡率  ，差值最大时，种群增长率最大，种群数量增长最快。（3）与社会的联系：要控制人口过度增长，关键是降低人口  出生率  。6. 迁入率和迁出率（1）概念：种群中在单位时间内   迁入或迁出  的个体数，占原种群  个体总数  的比率。（2）意义：是种群大小和种群密度的  决定  因素。 7. 年龄结构（1）概念：指一个种群中  各年龄期  的个体数目的比例。（2）类型（模式图如下）    A图  增长型  ：幼年个体  多 ，老年个体  少 ，出生率  ＞ 死亡率，种群密度会越来越  大 。B图  稳定型  ：各年龄期个体数比例  适中 ，出生率  ≈ 死亡率，种群密度  基本不变  。C图  衰退型  ：老年个体  多 ，幼年个体  少 ，死亡率  ＜ 出生率，种群密度会越来越  小 。由分析可知，年龄组成通过影响种群的  出生率  和  死亡率  ，从而间接影响种群密度(数量)。（3）意义：是种群密度的影响因素，研究年龄组成可预测种群密度(数量)的  变化趋势  。（4）变式图辨析：      曲线图中：A图表示  增长型     B图表示  衰退型  柱形图中：A图表示  衰退型     B图表示  增长型     C图表示  稳定型  8. 性别比例（1）概念：指种群中  雌雄个体数目  的比例。（2）意义：对  种群密度  有一定的影响。性别比例通过影响种群的  出生率  来间接影响种群密度。（3）应用：用人工合成的性引诱剂(信息素)诱杀害虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的  性别比例  ，使很多雌性个体不能完成交配，使  出生率  降低，从而使害虫的种群密度明显  降低  。（4）相同年龄组成情况下性别比例  ♀＞♂→种群密度增长  快  性别比例  ♀≈♂→种群密度  基本不变  性别比例  ♀＜♂→种群密度增长  慢     8. 种群数量特征之间的关系     9. 种群的空间特征（1）概念：组成种群的个体，在其生活空间中的  位置状态或布局  。（2）类型（判断）①水稻的空间分布——  均匀分布  。    ②某种杂草的空间分布——  随机分布  。③瓢虫的空间分布——  集群分布  。 第二节种群数量的变化1. 构建种群增长模型（1）数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的  数学形式  。（2）构建方法①观察对象，提出问题 —— 细菌每20min分裂一次②提出  合理的假设  —— 在条件(资源和空间)充足情况下，增长不受密度影响③用适当的  数学形式  表达 ——  Nn＝2n ④检验或修正 —— 观察、统计细菌数量（3）数学模型的表达形式①数学方程式：优点是  科学、准确  ，但不能看出种群的数量变化趋势。②曲线图：优点是能  直观  地反映出种群数量的变化趋势，但数据不能直接给出。2. 种群数量增长的“J”型曲线（1）形成条件：  食物  和  空间条件  充裕；  气候  适宜；没有  敌害  等条件。（理想条件）（2）数量变化：种群的数量每年以  一定的倍数  增长，第二年的数量是第一年的  λ倍  。（3）建立模型①数学公式：t年后种群数量为：   Nt＝N0λt   (条件：λ＞1，且为常数)。模型中各参数意义：N0为该种群的  起始数量  ，t为  时间  ，Nt表示t年后该种群的  数量  ，λ表示该种群数量是一年前种群数量的  倍数  。（注：增长率＝  λ－1  ）②曲线图（以  时间  为横坐标，以  种群数量  为纵坐标）      画出“J”型曲线的增长率和增长速率曲线，可知“J”型曲线增长率  不变  ，增长速率  逐渐增大  。定义：增长率：指种群在单位时间内净增加的个体数占原个体总数的比率。增长率＝(现有个体数－原有个体数)／原有个体数×100%＝出生率—死亡率增长速率：指种群在单位时间内增加的个体数量。增长速率＝(现有个体数－原有个体数)／增长时间×100%（4）种群数量呈“J”型增长的情形①  实验室  条件下；②种群迁入到一个新的  适宜环境  。（5）λ值的应用分析（注：λ－1表示增长率）①当λ＞1时，出生率  ＞  死亡率，种群数量  增加  ，种群的年龄组成为  增长型  。②当λ＝1时，出生率  ＝  死亡率，种群数量  基本不变  ，种群的年龄组成为  稳定型  。③当0＜λ＜1时，出生率  ＜  死亡率，种群数量  减少  ，种群的年龄组成为  衰退型  。3. 种群数量增长的“S”型曲线（1）含义：种群经过一定时间的增长后，数量  趋于稳定  的曲线，称为“S”型曲线。（2）形成条件：自然界的  资源  和  空间  是有限的；有  敌害  。（条件有限）（3）形成原因：当种群密度增大时，  种内竞争  就会加剧，天敌数量也会  增加  ，这就会使种群的出生率  降低  ，死亡率  增高  。当死亡率等于出生率时，种群的增长就会  停止  ，有时会  稳定在一定的水平  。（4）环境容纳量：在  环境条件  不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群  最大数量  称为环境容纳量，又称   K值   。K值不是固定不变的，K值可以随  环境条件  的变化而变化。（5）建立模型：曲线图（以  时间  为横坐标，以  种群数量  为纵坐标）①画出“S”型曲线的增长率和增长速率曲线，可知“S”型曲线增长率  逐渐减小  ，  K  值时增长率0；增长速率  先增大，后减小，最后为0  ，  K/2  值时增长速率最大，  K  值时增长速率为0，  K  值时种群出生率等于死亡率，种群数量最大且保持相对稳定。  K  值时种内竞争最剧烈。②图中t1时对应的种群数量为  K/2  ，t2时对应的种群数量为  K  。（5）适用条件：生存条件  有限  的自然种群。（6）“S”型曲线在生产中的应用①野生生物资源的保护：应保护生物的  生存环境  ，使K值  增大  (增大/降低)，如大熊猫的保护。有害生物的防治：如鼠害防治，应设法使K值  降低  (增大/降低)，通过引入天敌等措施将种群数量控制在较低水平。②资源开发与利用：捕捞、采伐应该在种群数量达到  K/2  值以上时进行，而且剩余种群数量应保持在  K/2  值左右，因为此时种群增长速率  最快  ，再生能力  最强  ，可保证持续获取高产量。③草场放牧，最大载畜量不能超过  K  值；鱼的养殖也不能超过  K  值，否则，生态系统的稳定性破坏，导致K值  降低  (增大/降低)。     4. 种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线比较项目图示模型前提条件特点(增长率和增长速率)K值(有/无)联系“J”型曲线环境资源  无限  增长率：  不变  增长速率： 逐渐增大 无“J”型曲线环境↓阻力“S”型曲线“S”型曲线环境资源  有限  增长率：  逐渐减小  增长速率：先  增  后  减  ，最后为  0  有5. 用曲线图表示K/2值、K值的方法（见右图）（1）图中  A′、C′、D′ 时间所对应的种群数量为K/2值。（2）图中  A、B、C、D  时间所对应的种群数量为K值。6. 种群数量的变化包括：  增长、稳定、波动、下降  等。    7. 种群数量的波动（1）在自然界中，有的种群能够在一段时间内维持数量的  相对稳定  。但对于大多数生物的种群来说，种群数量总是在  波动   中。（）在某些特定条件下可能出现种群 爆发 ，如蝗灾、鼠灾和赤潮等。当种群长久处于不利条件下，如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏，种群数量会出现持续性的或急剧的  下降  。 8.【探究】培养液中酵母菌种群数量的变化（1）实验原理：①用液体培养培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的  成分  、  空间  、pH、  温度  等因素的影响。②理想环境中，酵母菌种群的增长呈  J  型曲线；有限环境下，酵母菌种群的增长呈  S  型曲线。（2）计数：对培养液中酵母菌种群数量进行计数时，常采用  抽样检测  法。（3）操作方法：先将盖玻片放在计数室(血球计数板)上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在显微镜载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。（4）从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是   使培养液中的酵母菌均匀分布，以保证估算值的准确性     。若不振荡，会导致估算值  偏大或偏小  。        第三节影响种群数量变化的因素1.非生物因素：（1）非生物因素种类：  光  、 温度 、降水、日照长度 、  食物 、  传染病  等。（2）特点：非生物因素对种群数量变化的影响往往是__综合性的__。2.生物因素：  （1）生物因素种类：包括   捕食与被捕食、相互竞争、寄生  等关系。（2）特点：一般来说，  食物和天敌  等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。3.种群研究的应用（1）濒危动物的保护：通过调查种群特征，预测种群的数量变化    趋势   ，进而采取合理的保护对策。（2）渔业生产：中等强度的捕捞（捕捞量在    K/2   左右）有利于持续获得较大的鱼产量。（3）有害生物的防治：适当采用化学和物理的方法控制有害生物的数量，同时通过减少其获得食物的机会等方法降低其环境容纳量。 4.影响种群数量变化的因素（1）非生物因素：  光照、温度、水、湿度   、土壤盐碱度等。其中气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，这些非生物因素为非密度制约因素；光照等非生物因素为密度制约因素。（2）生物因素：种内生物因素主要是  种内竞争  ，种间生物因素主要有天敌、食物和被寄生等。生物因素一般都是密度制约因素。5.不同非生物因素对种群数量变化的影响6.不同生物因素对种群数量的影响（1）种内竞争：可通过影响种群增长率来影响种群数量。种内竞争源于种群内部个体对有限的食物和空间等资源的争夺，食物和空间等资源越有限，种群密度越大，则种内竞争越激烈，种群增长率越小。（2）食物：食物的增加可以使种群数量增加、 K 值增加；食物减少则种群数量减少、 K 值减小；若食物极度匮乏，则种群可能消亡。（3）捕食性天敌：捕食性天敌增加，则种群数量减少、 K 值减小，但一般情况下种群数量不会降为0；捕食性天敌减少，则种群数量增加、 K 值增加。（4）竞争者：竞争者的出现使种群数量减少、  K 值减小，若两种生物种间竞争激烈，则较弱的种群可能消亡。（5）寄生者：寄生者可使宿主的种群数量减少、 K 值减小，但宿主的种群数量一般不会降为0。（6）引起传染病的病菌或病毒：病菌或病毒的出现可使种群数量减少，且种群密度越大，影响越明显。极度恶劣情况下，种群可能消亡。7. K/2与K值在实践中的应用 项目 K/2（增长速率最大）  K值有害生物防治灭鼠后，若鼠的种群数量在 K/2 附近，鼠的种群数量会迅速增加，达不到灭鼠效果，因此有害动物的种群数量应控制在远低于  K/2  的水平改变环境，如地面硬化、垃圾清理等，从而降低 K 值，使之不适合鼠生存合理利用生物资源捕捞后，鱼的种群数量维持在  K/2   附近，鱼的种群数量会迅速回升，因此捕捞后鱼等资源的数量应不低于  K/2   改善环境，如定期休渔、封山育林，从而提高  K  值濒危物种保护除用于科研外，禁止其他任何形式的开发利用改善濒危物种的生活环境，如建立自然保护区，从而提高K值