第九單元生物與環(huán)境

第27講種群的特征和數量變化

內容考情——知考向核心素養(yǎng)——提考能

1.列舉種群的特征及其影響

生命分析種群數量變化，建立生物與

因素

觀念環(huán)境相協(xié)調的觀點

內容要2.嘗試建立數學模型，解釋

求種群的數量變動構建種群增長數學模型，培養(yǎng)歸

科學

3.實驗：探究培養(yǎng)液中某種納、比較及運用模型分析問題的

思維

酵母菌數量的動態(tài)變化能力

調查雙子葉植物的種群密度，探

科學

2020?全國卷I(6)、2019?全究培養(yǎng)液中酵母菌種群數量的

探究

近三年國卷I(6)、2019.全國卷動態(tài)變化

考情111(31)、2018?全國卷I(5)、歸納總結種群數量變化在實踐

社會

2018?全國卷111(6)中的應用，養(yǎng)成關注生產實踐、

責任

學以致用的態(tài)度

考點一種群的特征

考點.自主梳理____________酗線星虬，

1.種群的概念

種群是指在一定的自然區(qū)域內,同種生物的全部個體。

2.種群的數量特征

□老年個體數

□成年個體數

□幼年個體數

增長型穩(wěn)定型衰退型

I年齡組成II性別比例I

預化影量

測&m變

變勢數動

出生率I死亡率

I增加孑種眸大小及其金］唬竺

遷入率

決定種群動態(tài)的變量——

(1)種群密度是種群最基本的數量特征。

種群數量多，種群密度不一定大。

(2)直接決定種群密度的是出生率和死亡率、遷出率和遷入率。

⑶年齡組成在一定程度上能預迦種群數量的變化趨勢。年齡組成是通過影響出

生率和死亡率間接影響種群密度的。

［增長型：出生率之死亡率一增加］

年齡組成《穩(wěn)定型：出生率三死亡率一不變;種群密度

〔衰退型：出生率三死亡率一減小J

(4)性別比例是通過影響出生率間接影響種群密度的。

用昆蟲性外激素誘殺雄蟲即是通過破壞性別比例達到降低出生率的目的。

3.種群密度的調查方法

(1)樣方法

并非只適用于植物

①適用于植物、活動范圍小和活動能力弱的動

物,如昆蟲卵、蜥蟲、跳蛹等

②一般不選叢生或蔓生的單子葉草本植物，而選

擇個體數目容易辨別的雙子葉草本植物

隨機取樣；樣方大小適中(即植物的大小不同.

樣方面積也應不同，如喬木樣方面積可取100m?

灌木可取16m?、草本植物可取1n^)；樣方數

量依總面積而定

五點取樣法等距取樣法

常適用于方形地塊常適用于狹長地塊

|①樣方內的個體全部計數②甲圖中邊界線上

的個體只計數樣方相鄰兩邊及其頂點上的乙

圖中邊界線上的個體只計數虛線一側壓線個體

(遵循“計上不計下.計左不計右“原則甲、

I乙兩圖中實心圓表示需統(tǒng)計的個體)

公式,種群所有樣方的種群密度之和一M+N?……+N,,

一［密度_

注這里的Ni、N2等指的是樣方的種群密度，而不是指樣方的個體數量。

(2)標志重捕法

①調查對象：適用于活動范圍廣和活動能力強的動物。

②注意事項：調查期間無遷入和遷出、出生和死亡；標志物對所調查動物生命活

動無影響,不能太過醒目、不易脫落。

③調查程序

確定調捕獲并標記重捕、/捕獲數(N得排)

查對象(數量為N初捕),標記數(N再抽中標)

N初捕xN仰她

N再捕中標

④誤差分析

第一次捕獲M只并標記第二次捕獲了幾只

調查期間，若調查區(qū)域

有較多個體出生、死亡、

種群數量：N=遷入或遷出,則會導致

估算出現較大誤差

第二次捕獲中被標記的m偏?。旱诙尾东@中被標記的m

①標志物脫落；偏大：

②被標記個體的被捕機會降低;①被標記個體放回后還未充

③標志物導致被標記個體易于分融入該種群中就再次被捕

被天敵發(fā)現；獲；

④在被標記個體稀少處捕獲②在被標記個體密集處捕獲

會導致估算值偏大會導致估算值偏小

(3)黑光燈誘捕法

對于趨光性昆蟲，還可以用黑光燈進行燈光誘捕的方法調查種群密度o

注意：在調查分布范圍較小，個體較大的種群時，可以逐個計數。

4.種群的空間特征

(1)含義：種群中的個體在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局。

⑵類型：

均勻分布稻田中水稻的空間分布

類

隨機分布草地上某種雜草的空間分布

型

集群分布瓢蟲的空間分布

易錯辨析

(1)一座山上的所有灰喜鵲是一個灰喜鵲種群(?)

(2)年齡大小、隨機分布、種群密度均屬于種群的數量特征(X)

(3)穩(wěn)定型的種群數量在任何情況下都能保持穩(wěn)定(X)

(由性別比例是通過影響種群的出生率和死亡率間接影響種群密度的(X)

(5)草地中跳蛹的種群密度一般不采用樣方法進行調查(X)

(6)對于活動能力強、活動范圍大的動物最好采用樣方法調查種群密度(X)

(7)池塘中變形蟲、草履蟲這些單細胞動物的種群密度的調查可用抽樣檢測法(J)

深挖教材

L樣方法更適合用于調查雙子葉植物(填“單子葉植物”或“雙子葉植物”)，單

子葉植物(填“單子葉植物”或“雙子葉植物”)常常是叢生或蔓生的，從地上部

分難以辨別是一株還是多株。

必修③P61“冰定廠

2.年齡組成為穩(wěn)定型的種群，種群數量近期一定能保持穩(wěn)定嗎？

必修③P63”思考與討論”

提示不一定，因為出生率和死亡率不完全取決于年齡組成，還受食物、天敵、

氣候等多種因素影響，且種群數量還受遷入率和遷出率的影響。

命題?規(guī)律探究感悟高考找規(guī)律

考向1結合種群的特征及內在聯系，考查分析判斷能力

1.(2021.湖南岳陽質檢)下列關于種群特征的敘述中，錯誤的是()

A.同一物種的種群密度是不會發(fā)生變化的

B.不同物種的種群密度往往差異較大

C.年齡組成是指種群中各年齡期的個體數目的比例

D.出生率和死亡率是種群大小和種群密度的決定因素之一

答案A

解析同一物種的種群密度受食物、空間、天敵等的影響，會發(fā)生變化，A錯誤；

不同物種的種群密度往往差異較大，如同一區(qū)域的大象和螞蟻，B正確；年齡組

成是指種群中各年齡期的個體數目的比例，C正確；出生率和死亡率是種群大小

和種群密度的決定因素之一，D正確。

2.(2020.江西三校聯考)如圖為某同學建構的種群各數量特征之間關系的模型圖，

下列有關敘述正確的是()

說明：“十”表示促進或增加，“一”表示抑制或減少

A.①②③④分別指的是出生率、死亡率、遷入率和遷出率

B.可利用人工合成的性引誘劑誘殺某種害蟲的雄性個體來控制特征⑤，進而影響

種群數量

C.“二孩政策”的實施有利于調整⑥

D.若通過調控環(huán)境條件使某動物的性成熟推遲，則②會下降

答案D

解析由圖可知，①②③④⑤⑥分別指的是死亡率、出生率、遷出率、遷入率、

年齡組成、性別比例，A錯誤；可利用人工合成的性引誘劑誘殺某種害蟲的雄性

個體來控制性別比例(⑥)，進而影響種群數量，B錯誤；“二孩政策”的實施有

利于調整年齡組成(⑤)，而性別比例基本不變，C錯誤；若通過調控環(huán)境條件使

某動物的性成熟推遲，則出生率會下降，D正確。

題后反思>種群數量變化的特殊實例

(1)城市人口的劇增---遷入率〉遷出率造成的；

(2)中國人口的增長——出生率>死亡率造成的，不能單純說是出生率高造成的；

(3)利用性外激素誘捕雄蛾——改變性別比例來降低出生率；

(4)將性外激素釋放到大田里，干擾雌雄蛾正常交尾——降低出生率。

考向2結合種群密度的調查方法，考查科學實踐能力

3.(2017?全國卷III,5)某陸生植物種群的個體數量較少，若用樣方法調查其密度，

下列做法合理的是()

A.將樣方內的個體進行標記后再計數

B.進行隨機取樣，適當擴大樣方的面積

C.采用等距取樣法，適當減少樣方數量

D.采用五點取樣法，適當縮小樣方面積

答案B

解析樣方法調查種群密度的關鍵就是隨機取樣，取樣方法有等距取樣法和五點

取樣法兩種，計數時無需標記即可直接計數；若種群個體數量過少，則應適當增

加樣方面積。

4.（2020.湖南四校調研）下列有關種群密度調查的敘述，錯誤的是（）

A.適宜用樣方法調查草地中某單子葉植物的種群密度

B.草地中跳蛹的種群密度可采用樣方法調查

C.調查酵母菌種群密度時，取樣前沒有振蕩可能使結果偏小

D.若某種動物被捕獲一次后較難被再次捕獲，則利用標志重捕法調查該動物的種

群密度時最終結果會偏大

答案A

解析常用樣方法調查草地中某雙子葉植物的種群密度，單子葉植物一般蔓生或

叢生，從地上部分難以辨別是一株還是多株，A錯誤；跳蛹個體小、活動范圍小，

可采用樣方法調查其種群密度，B正確；對培養(yǎng)液中的酵母菌進行計數時，若取

樣前沒有振蕩試管，會導致酵母菌分布不均勻，實驗估算值可能比實際值偏小，

C正確；若某種動物被捕獲一次后較難被再次捕獲，則重捕個體中帶標記的個體

數變小，因此利用標志重捕法調查該動物的種群密度時最終結果會偏大,D正確。

5.（2021.湖南郴州調研）下列與種群數量相關的調查方法中，正確的是（）

A.如果采用樣方法調查甲地蒲公英的種群密度，計數甲地蒲公英的總數，再除以

甲地面積即可

B.五點取樣法適合調查灌木類行道樹上蜘蛛的種群密度

C.調查種群數量較少的陸生植物種群密度時，應隨機取樣，并適當擴大樣方的面

積

D.統(tǒng)計種群密度時，應去掉采集數據中的最大值、最小值后取平均值

答案C

解析采用樣方法調查甲地蒲公英的種群密度時，應計數甲地所取樣方中蒲公英

的總數，再除以甲地所取樣方的總面積，A錯誤；調查灌木類行道樹上蜘蛛的種

群密度應該用等距取樣法，B錯誤；調查種群數量較少的陸生植物種群密度時,

應隨機取樣，并適當擴大樣方的面積，C正確；統(tǒng)計種群密度時，不能去掉采集

數據中的最大值、最小值，而應該把所得的數據相加后求平均值，D錯誤。

題后反思>“兩看法”選擇合適的種群密度調查方法

-時W""焦而不也泰村科密度

個

體植物和活動范圍小、樣方

數活動能力弱的動物法

最

一標志重

動物活才能力活動范圍大、活

是否強?動能力強的動物捕法

考點二種群數量的變化及應用

考點?自主梳理預習教材夯基礎

1.研究方法構建數學模型。

觀察研究對象，提出問題一提出合理的儂一根據實驗數據，用適當的數學形式

對事物的性質進行表達一通過進一步實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正。

2.影響種群數量變化的因素

(1)自然因素：氣候、食物、天敵、傳染病等。

(2)人為因素：人類活動。

3.種群數量增長的“J”型曲線和“S”型曲線

:“S”型增長曲線：

VV

t種群數量

種群數量

°時間°時間

理想狀態(tài)：食物和空間現實狀態(tài)：資源和空間直

條件充裕、氣候適宜、沒眼，不斷變化的自然條件、

有敵害、無遷入遷出存在種內斗爭和種間競爭

種群數量達到亨時，增長

種群數量以一定值數連

速率最大；種薜數量達到

續(xù)增長

K值后,將保持相對穩(wěn)定

增長率1增長率

增長

率和

°時間

增長

f增長速率速率

°八，2時間

有K值

曲］環(huán)境阻力

鱉匕：嬴-以舛T兩種增長曲線的差異主

|(環(huán)境容納量)要是環(huán)境阻力大小不同，

滋一，,＜，，刑曲綣因而對種群數量增長的

土影響不同

°時間

4.種群數量波動和下降

大多數種群數量總是在波動中;在不利的條件下，種群數量還會急劇下降,甚至

消亡。

提醒①“S”型曲線的開始部分并非“J”型曲線。“S”型曲線自始至終具有環(huán)境阻

力。

②K值并不是種群數量的最大值：K值是環(huán)境容納量，即在保證環(huán)境不被破壞前

提下所能容納的最大值；種群所達到的最大值會超過K值，但這個值存在的時

間很短，因為環(huán)境已遭到破壞。

易錯辨析

(1)環(huán)境容納量是指種群的最大數量(X)

(2)不同種生物的K值各不相同，但同種生物的K值固定不變(X)

(3)種群數量的變化就是種群數量的增長和波動(X)

(4)一個物種引入新地區(qū)后，一定呈“J”型增長(X)

⑸種群數量變化不僅受外部因素的影響也受自身內部因素的影響(V)

(6)種群“J”型增長曲線中的增長率和增長速率均恒定不變(X)

＞長句應答

1.(科學思維)“J”型增長曲線的形成條件：食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有

敵害等。

2.(生產實踐)漁業(yè)捕撈中，讓魚的種群數量維持在、的原因是f時種群的增長速率

最大，種群的數量能迅速恢復，有利于魚類資源的可持續(xù)利用。

重點?疑難突破突破疑難提考能

1.關注“九”值內涵

種群“J”型增長的數學模型:Nt=No?,九代表種群數量是一年前種群數量的倍數,

不是增長率。

X

產1種群密度增大（如圖中AB段）

三1種群密度保持穩(wěn)定（如圖中BD點）

口1種群密度減?。ㄈ鐖D中BD段）

2對“s”型增長曲線的解讀

；箭廠而薜反基示以72丁山手派贏軍而癡毓高'；

；充裕，種群數量增長較快'

由于資源和空間

有施，當種群密度增大

時，種內斗爭加劇，天

敵數量增加，種群增長

速率下降

。時.種群數量為K/2,出乙時，種群數量達到K值,

生率遠大于死亡率,種群庇時出生率等于死亡率，

增長速率達到最大值種群增長速率為。

3.種群增長率關種群增長速率

種群增長率

指單位數量的個體在單位時間內新增加的個體數

增長率=（單位時間內增長的數量/初始數量）

x100%（無單位）

種群增長速率

指單位時間內新增加的個體數（即種群數量增長曲線的斜率）

增長速率=（現有個體數-原有個體數）/增長

時間（有單位，如個/年）

4.K值的表示方法及K值的變化

（1）K值的四種表示方法

個體百分比

5值/死亡率

?.出生率

cc時間

（2）K值不是一成不變的

K值會隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化，當環(huán)境遭到破壞時，K值會下降；當環(huán)境條

件改善時，K值會上升。

5.K值與K/2的應用

［減小環(huán)境阻力贈大K值f保護有益資源］

［增大環(huán)境阻力f降低K值f防治有害生物一］

［草原最大載畜量不超過K值f合理確定載畜困

（砍伐樹木、漁業(yè)捕撈后的種群數量要在K/2處］

’K/2前防治有害生物如滅鼠、滅蝗.嚴防達到

K/2處

注對家鼠等有害動物的控制，應通過打掃衛(wèi)生、做好糧食儲存、飼養(yǎng)天敵等來

降低其環(huán)境容納量。

命題,規(guī)律探究____________感悟高考找規(guī)律,

考向1巧借種群增長曲線分析，考查模型構建能力

1.（2020.山東等級考，H）為研究甲、乙兩種藻的競爭關系，在相同條件下對二者

進行混合培養(yǎng)和單獨培養(yǎng)，結果如下圖所示。下列說法錯誤的是（）

g

s2

1?)

.30

T.

()

圉.5

A.單獨培養(yǎng)條件下，甲藻數量約為1.0X106個時種群增長最快

B.混合培養(yǎng)時，種間競爭是導致甲藻種群數量在10?12天增長緩慢的主要原因

C.單獨培養(yǎng)時乙藻種群數量呈“S”型增長

D.混合培養(yǎng)對乙藻的影響較大

答案B

解析由圖可知，單獨培養(yǎng)條件下，甲藻種群的環(huán)境容納量（K值）為2.0X106個，

在K/2（1.0X106個）時種群增長最快，A正確；混合培養(yǎng)時，在10?12天甲藻種

群數量接近K值，而乙藻種群數量接近0,此時導致甲藻種群數量增長緩慢的主

要因素是種內競爭，B錯誤；由圖中曲線可知，乙藻單獨培養(yǎng)時種群數量呈“S”

型增長，C正確；圖中混合培養(yǎng)時，甲、乙兩種藻起始數量相同，到10?12天

時甲藻數量接近環(huán)境容納量，而乙藻接近滅絕，可知混合培養(yǎng)對乙藻的影響較大,

D正確。

2.（2021?遼寧六校協(xié)作體開學考）某生物興趣小組對一種以優(yōu)質牧草的根為食的

田鼠進行了一段時間的追蹤調查，繪制出如圖曲線，下列分析正確的是（）

A.圖示屬于模型建構法，該模型的種類與構建DNA雙螺旋結構模型的種類相同

B.如果田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉，則統(tǒng)計的種群密度會比實際值偏小

C.圖中K值反映的是環(huán)境容納量，該值不受氣候因素的影響

D.圖中種群增長速率最大的點為C點，此時該種群的年齡組成為增長型

答案D

解析圖示種群數量增長曲線為“S”型，屬于數學模型，而DNA雙螺旋結構模

型屬于物理模型，A錯誤；調查田鼠種群密度的方法是標志重捕法，若田鼠在被

捕捉過一次后更難捕捉，會導致統(tǒng)計的種群密度比實際值偏大，B錯誤；圖中K

值反映的是環(huán)境容納量，會受環(huán)境因素（如氣候）的影響，C錯誤；圖中的C點對

應K/2值，此時該種群的增長速率最大，種群的年齡組成為增長型，D正確。

題后反思>種群增長的“J”型曲線和“S”型曲線的判斷技巧

（1）在做題時要抓住關鍵信息，當題干中出現“無環(huán)境阻力”、“理想條件下”、

“種群剛遷入一個新的適應環(huán)境中的最初一段時間”等信息時，表明此時種群的

增長呈“J”型。

⑵當題干中出現了“有環(huán)境阻力”、“自然界中”、“資源和空間有限”、“在實

驗室中模擬人工飼養(yǎng)條件”等信息時，表明此時種群的增長呈“S”型。

考向2巧借種群數量變化規(guī)律，考查科學實踐能力

3.（2018?全國卷I,5）種群密度是種群的數量特征之一。下列敘述錯誤的是（）

A.種群的S型增長是受資源因素限制而呈現的結果

B.某林場中繁殖力極強老鼠種群數量的增長會受密度制約

C.魚塘中某種魚的養(yǎng)殖密度不同時，單位水體該魚的產量有可能相同

D.培養(yǎng)瓶中細菌種群數量達到K值前，密度對其增長的制約逐漸減弱

答案D

解析自然界的資源總是有限的，當種群密度增大時，種內斗爭就會加劇，以該

種群為食的動物的數量也會增加，致使種群的出生率降低，死亡率增高，出現S

型增長，A正確；老鼠較強的繁殖力極有可能導致其種群密度快速增加，進而致

使種內斗爭加劇，種群數量的增長隨之受到限制，B正確；魚塘中某種魚的養(yǎng)殖

密度較低時，單條魚的重量較大，當養(yǎng)殖密度較高時，單條魚的重量較小，故單

位水體該魚的產量有可能相同，C正確；培養(yǎng)瓶中細菌種群數量達到K值前，隨

著種群密度的加大，密度對其種群數量增長的制約逐漸增強，D錯誤。

4.（2021.揚州一模）科研人員對某草原一種野生動物的種群進行研究，得出了與種

群密度相關的出生率和死亡率的變化圖線，如圖所示。有關此圖的敘述正確的是

出

生

率

死、

亡

率

ed

ab

密度

種群

型

呈“J”

長曲線

種群增

生物的

A.該

納量

最大容

到環(huán)境

種群達

快，

率最

長速

群增

，種

點時

B.b

約

物的制

其他生

空間及

資源、

因是受

的原

增加

逐漸

亡率

C.死

水平

點時的

制在d

度控

的密

種群

將該

，應

物資源

用該動

產地利

持續(xù)高

D.要

C

答案

生物

為0,

減少

加后

先增

長率

群增

中種

，而圖

不變

長率

種群增

曲線的

J型

解析