2012高三生物总复习-第35讲-种群的特征和数量变化教案.doc

2012高三生物总复习教案 第35讲 种群的特征和数量变化
教学案
【考纲要求】
种群和群落
 考纲要求
（1）种群的特征
（2）种群的数量变化
（3）群落的结构特征
（4）群落的演替
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅰ
【考点分析】
知识点
试卷类型
分值
题型
（1）种群的特征
（2）种群的数量变化

2007 重庆
2
选择题
2008 浙江
2
选择题
2008 四川
2
选择题
2009 宁夏
4
选择题
2009 广东
2
选择题
2009 广东
2
选择题
2009 安徽
2
选择题
【考点预测】
本知识点事学习群落和生态系统的基础，单独出现试题的可能性比较小，主要是与群落和生态系统联合考察，主要考察的是种群的特征以及种群增长的曲线，主要是以选择题的形式呈现。
【知识梳理】
一、 种群
二、 种群的特征
1、 种群密度
2、 出生率和死亡率
3、 迁入率和迁出率
4、 年龄组成和性比
三、 种群的数量变化
1、“S”型增长曲线
2、“J”型增长曲线
3、意义
【重点解析】
一、 种群的特征
种群的特征包括数量特征、空间布局和遗传特征等。种群的数量特征主要有种群的密度、出生率和死亡率、年龄结构和性别比例。
1、种群密度：是指单位面积或体积内某一种群全部个体的数量，它是种群最基本的参数。不同物种的种群密度，在同样的环境条件下差异很大；同一物种的种群密度是可变的，在不同环境条件下也有差异。
调查种群密度常用的方法是样方法和标志重捕法。
（1）样方法：是指在被调查种群的生存环境内随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度。这种方法常适用于对植物种群密度的取样调查。
（2）标志重捕法：是指在被调查种群的生存环境中，捕获一部分个体，将这些个体进行标志后再放回原来的环境，经过一定期限后进行重捕，根据重捕中标志个体占总捕获数的比例，来估计该种群的数量。这种方法适用于不断移动位置的动物种群的调查。假设该种群的总数为N，则
N= 重捕总个体数×当初标记的动物数目
重捕动物中有标记的个体数
2、年龄组成：是指一个种群中各年龄段的个体数目的比例。种群的年龄组成主要有三种类型：
类型
种群构成特点
发展趋势
图示
增长型
幼年个体很多,老年个体很少
种群密度会越来越大

稳定型
各年龄期的个体数目比例适中
种群密度在一段时间内保持稳定

衰退型
老年个体很多,幼年个体很少
种群密度会越来越小

（1）增长型：种群中幼体个体很多，老年个体很少。这样的种群正处于发展时期，种群的密度会越来越大。
（2）稳定型：种群中各年龄期的个体数目比例适中，这样的种群正处于稳定时期，种群密度在一段时间内会保持稳定。
（3）衰退型：种群中幼年个体较少，而老年个体较多，这样的种群正处于衰退时期，种群密度会越来越小。种群的年龄组成提供了种群未来动态的信息。
3、性别比例：指种群中具有生殖能力的雌雄个体数目的比例。在不同的物种中，性别比例有3种类型：雌雄相当，如高等动物中的黑猩猩、猩猩等；(2)雌多于雄，如人工养殖的鸡、鸭等；(3)雄多于雌，如蚂蚁、蜜蜂等。在蜜蜂家族中，只有雄峰是雄性，而雌蜂和工蜂都是雌性，而工蜂却是没有生殖能力的。性别比例在一定程度上影响着种群密度。
4、出生率和死亡率： 出生率是指种群在单位时间内新产生的个体数量。它反映了生物产生新个体的能力。而死亡率是指种群在单位时间内死亡的个体数目。出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的最直接因素。
例1 下图为A、B两个地区的人口年龄组成示意图。设A地区的人口增长率为a，B地区的人口增长率为b,那么，a与b的数量关系是 （ ）
A、a＞b B、a＜b C、a＝b D、a≈b

解析：种群的年龄组成是指一个种群中各年龄段个体数目的比例。种群的年龄组成大致可以分为增长型、稳定型和衰退型三种类型。一个国家或一个地区的人口可以看做是一个种群。将两个地区的人口年龄组成示意图进行比较，分析各年龄段人口年占比例，就可以对这两个地区的人口增长率的高低进行判断。图A所示人口中，各年龄段人口比例适中，人口增长正处于稳定时期；图B所示人口中，年幼者和青壮年人数都大大超过中老年人数，其年龄组成属于增长型，人口密度会越来越大，人口增长率会高于图A所示的人口增长率。
答案：B
二、 种群的数量变化
1．“J”型曲线是在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害、没有疾病的理想条件下形成的，种群增长率保持稳定不变，种群数量连续增长(无K值)。“J”型数量增长的两种情形:a．实验室条件下；b．当一个种群刚迁入一个新的适宜环境中时。
2．种群增长的“S”型曲线：虽然物种具有巨大的增长潜力，但在自然界中，种群却不能无限制地增长。因为随着种群数量的增长，环境的制约因素的作用也在增大，环境中制约种群增长的因素称为环境阻力(见下图)。它包括同种个体之间对食物和空间的竞争加剧、疾病蔓延、捕食者因捕食对象的增多而增多等，从而导致死亡率增长、出生率降低，最终趋向平衡。因此，在自然环境中，种群的增长曲线是一个“S”形曲线。种群达到环境所能负担的最大值，称为环境的满载量或负载能力，用K 表示。
3．两种增长曲线比较如下表：

“S”型曲线
“J”型曲线
前提条件
环境资源有限
环境资源无限
种群增长率
随种群密度上升而下降
保持稳定
有无K值
有K值
无K值，持续增加
4．两曲线图比较
(1)种群数量增长的“s”型曲线能反映或体现达尔文自然选择中的生存斗争。通过种群数量增长的“J”型曲线与“S”型曲线的比较(如图)，可以知道阴影部分就是生存斗争中淘汰的个体。
(2)对“S”型曲线，要注意进行分段分析：每一段的增长率不同，a段——基本呈指数增长，在K／2附近增长率最大；b段——增长速度较慢，增长率下降；C段——基本保持在环境容量(环境负荷)的水平，增长率基本不变。
5. 种群数量变化规律的意义在于为人类合理开发利用生物资源提供理论依据。其应用:a．种群数量变化的规律在鱼类的捕捞、放养中的应用。如在湖泊中放养鱼虾，如果一次性放养的幼苗过多或延迟捕捞，由于环境的负载能力限制，都不能达到增产的目的；相反，如果大肆捕捞，使鱼虾数量大大减少，降到K／2值以下时，其种群往往要经过相当长的延滞期才能进人指数增长期，对生产极为不利。b．在害虫、害兽防治方面的应用。
例2自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群“S”型增长的正确说法是
A、“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系
B、 种群增长率在各个阶段是不同的
C、“S”型增长曲线种群数量与时间无关
D、种群增长不受种群密度制约
解析 当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间对有限的空间、食物和其他生活条件的种内竞争加剧，以该种群生物为食物的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低，死亡率增加，从而使种群数量的增长率下降，当种群数量达到环境条件所允许的最大时，种群数量将停止增长而保持相对稳定。可见，种群增长率在各个阶段是不相同的。
答案：B
例3 下图为w、x、Y、z四种条件下细菌种群的生长曲线，这四种条件是：
W——不断提供食物、水、氧气、除去废物
X——随时间延续食物耗尽，有害废物积累
Y——随时间延续食物耗尽，无害物质积累
Z——随时间延续食物耗尽，由于突变的原因出现了新的菌株，它们能代谢原有菌种产生的有害废物。

以上四种生长条件w、x、Y、z和四种生长曲线l、2、3、4的对应关系是下列的( )．。
A．W一1 X一2 Y一3 Z一4
B．X一1 Y—2 Z一3 W一4
C．Y一1 Z一2 W一3 X一4
D．X一1 Y一2 W一3 Z一4
解析：本题主要考察种群数量变化规律的知识。经分析四种生长条件和四种生长曲线可知，W：由于不断提供食物、水、氧气并除去废物，种群的数量会不受限制地连续增长，形成“J”型曲线，即曲线3；X：随着时间的延续食物逐渐耗尽，细菌繁殖率下降。又由于有害物质的积累，大量细菌死亡，因此当种群增长到一定数量后会逐渐下降，形成曲线4； Y：当种群繁殖到一定数量后，食物逐渐耗尽，细菌繁殖率下降，但由于未产生有害物质，所以种群数量会保持相对稳定，形成“S”型曲线，即曲线 l；z：虽然食物耗尽，也产生有害废物，但由于出现了突变的新菌株，可利用除菌种产生的代谢废物维持生活，因而种群数量在一段时间的稳定之后会呈上升趋势，即形成曲线2。注意：既使食物耗尽，细菌也不会被“饿死”，而是以休眠状态的芽孢形式存在。
答案：C
【实战训练】
（09安徽卷）1．用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：
时间（天）
1
5
9
13
17
21
25
29
33
37
成虫数（只）
6
10
28
71
131
207
270
302
327
341
根据表中数据分析，下列结果正确的是
A．第13-25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快。
B．第17-29天，成虫增长率上升，死亡率下降
C．第21-37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关
D．第1-37天，成虫数量成“J”型增长
答案：C
解析：第13-25天，成虫数量增长快的主要原因是营养丰富、环境条件适宜；第17-29天，成虫增长率下降，第21-37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变（第37天种群密度达到最大）有关，第1-37天，成虫数量成“S”型增长，所以C正确。（09山东卷）6.右图曲线a,b表示两类生物种群密度与存活率之间的关系。下列分析错误的是
A. 曲线a代表的种群个体一般体型较大，营养级较高
B. 依据曲线b，人工养蜂时种群密度中等最好
C. 对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大
D. 种群密度为d时，曲线b代表的种群个体间竞争最剧烈
答案：D
解析：本题通过数学曲线图的形式反映了种群密度和存活率之间的关系，要求学生具备能够从图示中获取相关信息的能力。依据曲线b,种群密度中等时存活率最大，故B正确。曲线a表示的大型动物，由图可知，种群密度越大存活率越低，故而对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大，所以A、C错误。D项中种群密度越大，种群个体间竞争越剧烈，故而d点不是竞争最剧烈的点。
（09广东理基）2．太平洋一个小岛上的某野兔种群数量变化如下表：
年份（年）
1920
1925
1930
1935
1940
1945
1950
数量（百只）
130
200
398
990
1350
1290
1190
该种群变化率最大的时期为
A．1925年～1930年 B．1930年～1935年
C．1940年～1945年 D．1945年～1950年
答案：B
解析：种群变化率是单位时间内种群数量变化的情况。从表中可以看出在1930年一1935年内种群变化率是（990-398）/（1935-1930）=118．4，1925年～1930年为14，1940年～1945年与1945年～1950年 均为负值。
（09广东卷）3．下列叙述中，不属于种群空间特征描述的是
A．斑马在草原上成群活动
B．每毫升河水中有9个大肠杆菌
C．稗草在稻田中随机分布
D．木棉树在路旁每隔5米种植
答案：B
解析：组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间分布一般可概括为三种基本类型：随机分布、均匀分布和集群分布。B项为种群密度，不属于空间特征。

【名师点拨】
影响种群密度变化各因素间的关系

(1)出生率和死亡率、迁入率和迁出率是直接决定种群密度变化的因素。
(2)预测种群密度的变化趋势，首先依据的应该是年龄组成情况，其次是性别比例，由此推导预测出出生率与死亡率的关系，从而确定种群密度的变化情况(预测一个国家的
人口变化情况也基本如此)。
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用心 爱心 专心