选择性必修二第一章 种群及其动态 复习课件（54张ppt）

(共54张PPT)
选择性必修II
第一章种群及其动态
第一节种群的数量特征
第二节种群数量的变化
第三节影响种群数量变化的因素
考纲考情概览
核心素养解读
考纲要求
种群的数量特征
实验：调查草地中某种双子叶植物的种群密度
种群数量的变化
实验:探究培养液中酵母菌数量的动态变化
近年考情
2020全国Ⅰ,6；
2019全国Ⅰ,6；
2018全国Ⅰ,5；
纲考情及核心素养
1.种群的概念
种群是指在一定的　　　　　　,同种生物的　　
　　　　。
空间范围内
所有个体形成的集合
种群是指特定空间内能自由交配、繁殖后代的同种生物个体的集合。
①它不是由同种个体简单相加而随机组成的个体群，而是个体通过种内关系有机组成的一个统一体。
②是物种在自然界中存在的基本单位。
③是群落的基本组成单位。
④从进化论的观点看，种群还是一个遗传和进化单位。
1.1.1种群的特征
1.空间特征：种群具有一定的分布区域和分布形式。
2.数量特征：每单位面积（或空间）上的个体数量（即密度），将随时间而发生变动。
3.遗传特征：种群具有一定的基因组成，即系一个基因库，以区别于其它物种，但种群中的个体在遗传上有变异。
出生率
迁出率
1.1.1种群的特征
1.1.1种群的特征
(1)　　　　　　是种群最基本的数量特征。
(2)直接决定种群密度的是　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　。
(3)年龄组成在一定程度上能　　　　种群数量变化趋势。年龄组成是通过影响　　　　　　　　　　间接影响种群密度的。
(4)性别比例是通过影响　　　　间接影响种群密度的。
出生率和死亡率
迁出率和迁入率
预测
出生率和死亡率
>
≈
<
出生率
种群密度
1.1.1种群的特征
含义:种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局。
类型：
均匀分布型:
如稻田中水稻的空间分布
随机分布型:
如田野中杂草的分布
集群分布型:
如瓢虫的空间分布
1.1.3种群的空间特征
(1)“两看法”选择合适的种群密度调查方法
直接计数法
1.1.4种群密度的估算方法
样方法
标志重捕法
调查对象
植物或活动范围小、活动能力弱的动物
活动范围大、活动能力强的动物
调查程序
确定调查对象
捕获并标记(数量为M)
放回
待其重复混匀，重捕
计数
计算种群数量N=
(2)样方法与标志重捕法的比较
五点取样
平均值
正误判断
(1)一座山上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群。(　　)
(2)年龄大小、随机分布、种群密度均属于种群的数量特征。(　　)
(3)种群出生率增加,种群密度一定增大。(　　)
(4)性别比例是通过影响种群的出生率和死亡率间接影响种群密度的。(　　)
(5)草地中跳蝻的种群密度一般不采用样方法进行调查。(　　)
(6)对于活动能力强、活动范围大的动物最好采用样方法调查种群密度。(　　)
(7)用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度时,要选择植物生长茂盛处取样。(　　)
√
×
×
×
×
×
×
探究1　种群特征及其关系(科学思维)
(1)请说出①②③④⑤的含义。
(2)自然状态下的种群中,决定种群密度数量变化的直接因素是什么?决定大城市人口密度变化的主要因素是什么?
(3)我国现阶段人口的年龄组成是什么类型?
提示:
①为种群密度,②为死亡率,③为出生率,④为年龄组成,⑤为性别比例。
自然状态下决定种群密度的直接因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。决定大城市人口密度的主要因素是迁入率和迁出率。
衰退型。
探究2　种群特征及相关关系在害虫防治和养殖业方面的应用(社会责任)
(1)利用性引诱剂为什么可以降低种群密度?
(2)预测害虫数量增长趋势在害虫防治方面具有重要的意义,预测害虫数量增长趋势的依据是什么?
(3)捕捞鱼塘中的鲤鱼时,为什么要捕捞大鱼而保留小鱼?
提示:
利用性引诱剂诱杀雄性害虫,破坏害虫的性别比例,降低害虫的出生率,从而降低害虫的种群密度。
年龄组成。
目的是使鲤鱼种群的年龄组成为增长型,有利于鲤鱼数量的增长。
【易错警示】与种群特征有关的3个易错点
(1)种群数量不等于种群密度
种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数,强调“单位面积或单位体积”,即种群数量增加,种群密度不一定增加。
(2)年龄组成不决定种群密度的变化
年龄组成只是预测种群密度的变化趋势,但该趋势不一定能够实现,还要看影响种群密度变化的其他因素,如天敌等。
(3)年龄组成为稳定型不等于种群数量稳定
出生率和死亡率不完全取决于年龄组成,还与气候、食物、天敌等因素有关,譬如遇到剧烈的气候变化,可使种群数量急剧减少。种群数量还与迁入率、迁出率直接相关。
考向1　种群的基本特征及其关系
1.(2019陕西西安模拟)如图表示种群特征之间的关系,据图分析错误的是(　　)
A.①②③④依次为年龄组成、出生率和死亡率、种群数量、性别比例
B.种群密度完全能反映③的变化趋势
C.研究城市人口的变迁,迁入率和迁出率是不可忽视的
D.种群数量还受自然气候等因素的影响
【归纳总结】种群年龄组成的类型及判断技巧
(1)统计图
(2)曲线图和直方图
(3)各图示共性及判断技巧
无论何种图形,均应注意各年龄段个体的比例。增长型种群中的幼年个体多、老年个体少;稳定型种群中的各年龄段个体比例适中;衰退型种群中的幼年个体少、老年个体多。
考向2　种群密度的调查
(2019广东肇庆二模)下列关于种群密度调查方法的描述,错误的是(　　)
A.某丛生植株可以用样方法调查种群密度
B.标志重捕法适用于个体体积大、活动能力强的生物
C.某趋光性小昆虫可以用黑光灯诱捕法调查种群密度
D.有些生物的种群密度会随着季节的变化而发生变化
【归纳总结】利用标志重捕法估算种群密度的误差分析
(1)若由于某种原因(如标志物易脱落,被标记个体的被捕机会降低,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捕获且在被标记个体稀少处捕获等)造成b偏小,则A偏大。
(2)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捕获且在被标记个体密集处捕获等)造成b偏大,则A偏小。
(3)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,也会造成估算出现较大误差。
第一节种群的数量特征
第二节种群数量的变化
第三节影响种群数量变化的因素
(1)研究方法:建构　　　　模型。
(2)一般步骤:观察研究对象,提出问题→提出合理的　　　　→根据实验数据,用适当的　　　　　　　　对事物的性质进行表达→检验或修正。
数学
假设
数学形式
1.2.1种群数量变化的研究
1.2.2“J”型增长和“S”型增长
理想状态：资源无限、空间无限、不受其他生物制约
现实状态：资源有限、空
间有限、受其他生物制约
增长模型
“J”型增长
“S”型增长
增长率或
增长速率
IDEALITY
REALITY
两种增长的差异主要是因为不同大小的环境阻力对种群数量增长的影响不同
(1)概念:在环境条件　　　　　　　　的情况下,一定空间中所能维持的　　　　　　　　　　　称为环境容纳量。
(2)形成原因
(3)与环境条件的关系:环境条件改善,K值可能会　　　　;环境条件恶化,K值可能会　　　　。
不受破坏
种群最大数量
种内
斗争
出生
率
增加
死亡
率
出生率=死亡率
增大　
减小
1.2.3环境容纳量
种群数量的波动
大多数种群数量总是在　　　　中;在不利的条件下,种群数量还会　　　　　　　　,甚至　　　　。
影响种群数量变化的因素
波动
急剧下降
消亡
食物　
人类活动
1.2.4种群数量的波动及影响因素
正误判断
(1)在理想条件下,影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量。(　　)
(2)不同种生物的K值各不相同,但同种生物的K值固定不变。(　　)
(3)在相对稳定的生态系统中,种群数量在K值上下波动,主要是由气候、食物、天敌等因素调节的。(　　)
(4)为有效防治蝗灾,应在种群数量为K/2值时及时控制种群密度。(　　)
(5)种群数量变化不仅受外部因素的影响,也受自身内部因素的影响。(　　)
(6)在“S”型增长曲线中,当种群数量超过K/2后,种群增长速率减慢,其对应的年龄组成为衰退型。(　　)
(7)研究种群数量的变化有利于对有害动物的防治以及对野生生物资源的保护和利用。(　　)
×
×
√
×
√
×
√
下图表示的是种群数量增长中的两个经典曲线,据图分析并回答下列问题。
(1)图甲中曲线b的形成过程中何时出现了环境阻力?曲线a、b哪条更符合自然界的种群数量变化实际情况?
(2)调查某地乌鸦连续20年的种群数量变化,如图乙所示,图中λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数,请思考并回答下列问题。
①前4年种群数量应为增大、减小还是基本不变?
②第9年调查乌鸦的年龄组成,最可能表现为何种类型?为什么?
③图中第4年和第10年的乌鸦种群数量是否相同?图中显示第8年种群数量最小,对吗?
④第16—20年乌鸦种群数量将如何增长?为什么?
1.2.5科学探究　种群数量增长曲线分析
【易错警示】“J”型增长中λ≠增长率。
λ为某时段结束时种群数量为初始数量的倍数,而非增长率。增长率=(末数-初数)/初数×100%=(N0λt+1-N0λt)/N0λt×100%=(λ-1)×100%。
考向1　“J”型增长和“S”型增长
1.(2019湖北荆州沙市中学月考)图甲是某种初级消费者被引入某岛屿后的种群数量变化趋势;图乙是该种生物在某调查阶段种群数量变化的λ值随时间的变化曲线。据图判断下列说法,错误的是(　　)
A.分析图甲可知,该岛屿上该种生物的环境容纳量(K值)约为2000只
B.种内斗争加剧和天敌的增多可能是1850年—1865年间该种生物的种群数量急剧减少的原因
C.分析图乙可知,该调查阶段中种群数量最多的年份是第10年时
D.图乙中第20年时种群数量最少,可相当于图甲1880年的种群数量情况
答案:D　
解析:分析图甲可知,该岛屿上该种生物的种群数量在2000只上下波动,故该种生物的环境容纳量(K值)约为2000只,A项正确;1850年—1865年间该种生物的种群数量急剧减少的原因可能是种内斗争的加剧和天敌的增多,B项正确;分析图乙可知,第10年以前,λ>1,说明种群数量在不断增长,第10年时λ=1,种群数量不再增加,故种群数量最多的年份是第10年时,C项正确;图乙中,第10—30年间,λ<1,说明种群数量在不断减少,故图乙第30年时种群数量最少,D项错误。
【归纳总结】
(1)种群数量“S”型增长曲线的分析方法
①t1之前:种群数量小于K/2,由于资源和空间条件相对充裕,种群数量增长较快;当种群数量为K/2时,出生率远大于死亡率,种群增长速率达到最大值。
②t1~t2:由于资源和空间有限,当种群密度增大时,种内斗争加剧,种群增长速率下降。
③t2时:种群数量为K,达到最大,出生率等于死亡率。
(2)K值不是一成不变的。K值会随着环境的改变而发生变化,当环境遭到破坏时,K值会下降;反之,K值会上升。
考向2　种群数量变化规律的应用
2.(2019湖北襄阳五中月考)如图表示种群在理想环境中和有环境阻力条件下的增长曲线,下列有关种群数量增长曲线的叙述,正确的是(　　)
A.图甲为“J”型增长,每年增加的个体数量始终不变
B.图乙为“S”型增长,G点时增长速率达到最大值
C.防治蝗灾应在害虫数量达到F点时进行
D.渔业捕捞后剩余量应该在E点左右
【归纳总结】(1)K值与K/2值的分析
(2)K值与K/2值的应用
项　目
灭鼠、灭蝗等
捕鱼、森林砍伐等
K/2(增长速率最大)
应将鼠和蝗虫的种群数量控制在K/2以下
捕捞或砍伐后,使鱼、树木的种群数量维持在K/2,鱼、树木的种群数量会迅速回升
K值(环境容纳量)
改变环境,降低K值,使之不适合鼠、蝗虫的生存
保证鱼、树木生存的环境条件,尽量提升K值
1.实验原理
(1)用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的
　　　　　　　　　　　　　　　　等因素的影响。
(2)在理想的环境条件下,酵母菌种群的增长呈　　　　　　曲线;在有环境阻力的条件下,酵母菌种群的增长呈　　　　曲线。
(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法　　　　　法。
成分、pH、温度
“J”型
“S”型
显微计数
1.2.6实验：探究培养液中酵母菌种群
数量的动态变化
液体
无菌
均匀
计数板
7
曲线图
2.实验流程
3.实验注意事项及分析
(1)本实验不需要设置对照实验,因不同时间取样已形成对照;需要做重复实验,目的是尽量减少误差,需对每个样品计数三次,取其　　　　　　。
(2)如果一个小方格内酵母菌过多,难以数清,应当　　　　培养液重新计数。　　　　的目的是便于酵母菌悬液的计数,以每个小方格内含有4~5个酵母细胞为宜。
(3)结果记录最好用记录表,如下:
平均值
稀释
稀释
【注意事项】
(1)操作方面
①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,减小误差。
②制片时,先将盖玻片放在计数室上,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。
③之后,应稍待片刻,待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部,再用显微镜进行观察、计数。
(2)计数方面
①计数原则:显微镜计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应遵循“计相邻两边及其夹角”的原则计数。
②如果一个小方格内酵母菌过多,难以数清,应当稀释培养液重新计数,以每个小方格内含有4~5个酵母细胞为宜。稀释培养液时要进行定量稀释,便于计算。
1.(2019山东聊城模拟)将10mL酵母菌培养液放在适宜的温度下培养,并于不同时间内等量均匀取样4次,分别测定样品中酵母菌的数量和pH,结果如表所示。据表分析不正确的是(　　)
A.培养过程中酵母菌始终出生率>死亡率
B.样品的取样先后次序为2、4、1、3
C.对酵母菌而言,10mL该培养液的环境负荷量可能为1.21×107个
D.若进行第5次均匀取样,10mL样品中的酵母菌数量有可能低于1.21×107个
2.为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化,某研究性学习小组完成了A、B、C三组实验。定期对不同培养液中的酵母菌进行计数,绘制出酵母菌细胞数目变化曲线依次为a、b、c,见图。关于此图的分析,不正确的是(　　)
A.三组的环境容纳量可能不同,B组的环境容纳量最大
B.探究的课题可能是影响种群数量动态变化的外界因素
C.三组的培养温度可能不同,A组的培养温度最适宜
D.三组的营养初始供给可能不同,C组营养初始供给最少
【归纳总结】探究培养液中酵母菌数量的动态变化实验的注意事项
(1)我们测定的酵母菌种群数量是在恒定容积的培养基中测定的,与自然界中的种群数量变化有差异。
(2)在进行酵母菌计数时,由于酵母菌是单细胞生物,必须在显微镜下计数,且不能准确计数,只能估算。
(3)在用显微镜计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应只计数相邻两边及其顶角上的酵母菌。
(4)从试管中吸取培养液进行计数前,要轻轻振荡试管几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差。
(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
1.(2019全国Ⅰ)某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点,设计了三个实验组,每组接种相同数量的细菌甲后进行培养,培养过程中定时更新培养基,三组的更新时间间隔分别为3h、10h、23h,得到a、b、c三条种群增长曲线,如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物
B.培养基更换频率的不同,可用来表示环境资源量的不同
C.在培养到23h之前,a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的
D.培养基更新时间间隔为23h时,种群增长不会出现J型增长阶段
2.(2018全国Ⅰ)种群密度是种群的数量特征之一,下列叙述错误的是(　　)
A.种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果
B.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
C.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单位水体该鱼的产量有可能相同
D.培养瓶中细菌种群数量达到K值前,密度对其增长的制约逐渐减弱
3.(2017全国Ⅰ)假设某草原上散养的某种家畜种群呈S型增长,该种群的增长速率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种家畜,则应在种群数量合适时开始捕获,下列四个种群数量中合适的是(　　)
A.甲点对应的种群数量
B.乙点对应的种群数量
C.丙点对应的种群数量
D.丁点对应的种群数量
4.(2017全国Ⅲ)某陆生植物种群的个体数量较少,若用样方法调查其密度,下列做法合理的是(　　)
A.将样方内的个体进行标记后再计数
B.进行随机取样,适当扩大样方的面积
C.采用等距取样法,适当减少样方数量
D.采用五点取样法,适当缩小样方面积
5.(2017全国Ⅱ)林场中的林木常遭到某种山鼠的危害。通常,对于鼠害较为严重的林场,仅在林场的局部区域(苗圃)进行药物灭鼠,对鼠害的控制很难持久有效。回答下列问题。
(1)在资源不受限制的理想条件下,山鼠种群的增长曲线呈　　　　型。
(2)在苗圃进行了药物灭鼠后,如果出现种群数量下降,除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外,还应考虑的因素是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)理论上,除药物灭鼠外还可以采取生物防治的方法控制鼠害,如引入天敌。天敌和山鼠之间的种间关系是　　　　。
(4)通常,种群具有个体所没有的特征,如种群密度、年龄结构等。那么,种群的年龄结构是指　　　　　　　　　　　　　　。
第一节种群的数量特征
第二节种群数量的变化
第三节影响种群数量变化的因素
1.3.1种群数量变化及生态因子的概念
种群的密度受种群出生率-死亡率，迁入率-迁出率直接决定，因此凡是能够影响到种群重要特征的因素，都会影响种群的数量变化。这些因素称为生态因子（EcologicalFactor）。
生态因子：环境要素中对生物起作用的因子。
生存条件：生态因子中生物生存不能缺少的环境要素（食物、热能、氧气等对于动物;光、CO2和水对于植物）。
生态环境：一定区域所有生态因子的总和。
生境：特定生物体或群体的栖息地的生态环境（无机环境）
1.3.2生态因子的分类
A、依生物种类(有无生命特征)分:
生物因子：同种或异种生物是所研究生物的环境因子，它们可能影响所研究生物的生命活动。如在研究虎时，其它成为其食物的动物对虎的生命活动有重要作用。
非生物因子：环境中的各种物质或物质的属性都可能成为影响所研究生物的环境因子。如温度、湿度、风、气、土壤中的各种物质和营养元素，所在环境的纬度、高度等。
B、依性质分:
气候因子：如温度、湿度、光照、风、气压和雷电等
土壤因子：如土壤结构、土壤成分的理化性质及土壤生物等
地形因子：如陆地、海洋、海拔高度、山脉的走向与坡度等
生物因子：包括动、植物和微生物间的各种相互作用：捕食、寄生、竞争、互惠等
人为因子：人类活动对自然的破坏及对环境污染作用
C、依生态因子的稳定性及作用特点
稳定因子：终年恒定的因子，主要决定生物的分布，如地心引力、地磁、太阳辐射常数等
变动因子：周期性或非周期性变化的因子
周期性变动因子：一年四季变化和潮汐涨落，如季节性气候变化、昼夜变化和光照，主要影响生物的数量
非周期性变动因子：如风、降雨、捕食、寄生等，主要影响生物的数量
D、对生物种群密度变动的作用
密度制约因子：生态因子中，对生物作用的强度随生物的密度而变化的因子。如食物、天敌等生物因子。——调节种群数量
正密度因子：密度增加，生物的密度进一步增长；
负密度因子：密度增加，生物的密度反馈性降低。
一般生物因子常为密度制约因子，气候因子一般是非密度制约性环境因子。
非密度制约因子对生物作用的强度与生物密度变化无关的因子。如温度、降水等非生物因子。
1.3.2生态因子的分类
1.3.3生态因子的作用特征
综合作用：环境中的生态因子总是与其他因子相互联系、相互影响、相互制约的。如气候的作用
主导因子作用：生态因子对生物的作用是非等价的，某一因子改变会引起其他生态因子的改变，使生物的生长发育发生变化。如植物春花阶段低温，渔业高密度养殖增养
主导因子：其改变会引起其他生态因子改变，使生物的生长发育发生变化的因子
光合作用时，光强是主导因子，温度和CO2是次要因子;
春化作用时，温度为主导因子，湿度和通气条件是次要因子。
1.3.4自然种群的数量变动
季节变化（昆虫、候鸟）
年际波动（旅鼠、美洲兔和猞猁）
种群爆发（蝗虫、病毒、生物入侵）
种群衰退和灭亡（华南虎、白鳍豚）
生活在玫瑰上的成体蓟马种群数量的季节变化（引自Odum,1971）
1.3.4.1季节变化（昆虫、候鸟）
九十年间捕食者（加拿大猞猁）与猎物（美洲兔）数量周期。（引自EcologyofaChangingPlanet,M.B.Bush,1997）。
1.3.4.2年际波动（旅鼠、美洲兔和猞猁）
1.3.4.3种群的爆发
当种群长久处于不利条件下（人类过捕或栖息地被破坏），其数量会出现持久性下降，即种群衰落，甚至灭亡。
南半球鲸渔获量的变化。（仿Mackenzie等，1998）
1.3.4.4种群的衰落和灭亡
1.3.5种群研究的应用
研究种群的特征和数量变化规律，在野生生物资源的河里利用和保护，有害生物的防止等方面都有重要意义。
濒危动物的保护方面：
在渔业方面
在有害生物的防治方面