一轮复习 ppt课件：第27讲 种群及其动态-2023新人教版（2019）《高中生物》选择性必修第二册.pptx

1、第27讲 种群及其动态03培养液中酵母菌种群数量的变化01种群的数量特征02种群的数量变化及影响因素种群的定义：在在一定的空间一定的空间范围内，范围内，同种生物所有个体同种生物所有个体形成的集合。形成的集合。濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的检测和预防、渔业上捕捞强度的确定等，都需要对种群密度进行调查研究。种群研究的中心问题是：种群的数量特征及其变化规律种群的数量特征及其变化规律种群密度是种群最基本的数量特征。种群密度是种群最基本的数量特征。种群密度=种群的个体数量空间大小（面积或体积）单位面积单位面积单位体积单位体积个体数个体数种群密度种群密度 种群数量种群数量 =出生率和死亡率单位

2、时间内新产生或死亡的个体数目占该种群总个体单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群总个体数的比值数的比值人口增长率人口增长率=出生率出生率-死亡率死亡率迁入率和迁出率单位时间内迁入或迁出的个体占该种群总个体数的比值单位时间内迁入或迁出的个体占该种群总个体数的比值直接决定了种群密度性别比例种群中雌雄个体数目的比例种群中雌雄个体数目的比例通过影响种群的出生率间接影响种群密度年龄结构种群中各年龄期的个体数目的比例种群中各年龄期的个体数目的比例通过影响种群的出生率和死亡率，从而预测种群数量的变化趋势不是所有种群都有性别比例，如某些雌雄同株的植物。幼年成年老年增长型稳定型衰退型年龄组成（年龄结构）种群密

3、度越来越大数目保持相对稳定种群密度越来越小增长型稳定型衰退型衰退型增长型稳定型说出以下图示对应的年龄结构类型年龄组成为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定吗？年龄组成为衰退型的种群呢?不一定。出生率、死亡率不一定。出生率、死亡率不完全决定于年龄结构，还不完全决定于年龄结构，还受迁入率和迁出率的影响。受迁入率和迁出率的影响。此外，种群数量还会受到食此外，种群数量还会受到食物、天敌、气候等多种因素物、天敌、气候等多种因素的影响。的影响。种群数量特征之间的相互关系A.图1中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是bB.图1中的c为种群最基本的数量特征C.图2中丁与图1中的a表示的含义相同D.图2中

4、丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度典例下列为种群数量特征的两个概念图，有关分析错误的是（）C种群密度性别比例年龄组成出生率迁入率死亡率迁出率年龄组成（结构）性别比例种群数量变化的特殊实例(1)城市人口的剧增城市人口的剧增迁入率迁入率迁出率造成的；迁出率造成的；(2)中国人口的增长中国人口的增长出生率出生率死亡率造成的，不能单纯说是出生率高死亡率造成的，不能单纯说是出生率高造成的；造成的；(3)利用性外激素诱捕雄蛾利用性外激素诱捕雄蛾改变性别比例来降低出生率；改变性别比例来降低出生率；(4)将性外激素释放到大田里，干扰雌雄蛾正常交尾将性外激素释放到大田里，干扰雌雄蛾正常交尾降低出

5、生率。降低出生率。1.(2022河北衡水金卷河北衡水金卷)下列对种群特征的分析，正确的是()A.种群最基本的数量特征是迁入率、迁出率B.种群数量在不断增长的过程中，没有死亡率才能导致其数量增长C.预测种群数量未来变化趋势的主要依据是年龄结构D.任何种群中雄性和雌性的数量比例均为11CA2.(2022枣庄月考枣庄月考)研究人员通过增加或移走京燕巢中卵的数目以观察对鸟类的繁殖行为的影响，结果如右图所示。下列说法正确的是()A.京燕当前的出生率会影响次年的出生率B.增加巢中卵的数量会使当年种群增长率降低C.京燕通过调整繁殖行为使种群数量维持在K值D.京燕繁殖行为的调整使种群年龄结构呈稳定型濒危动物保

6、护、农田杂草状况调查、农林害虫的监测和预报、渔业上捕捞强度的确定，都需要对种群密度进行调查研究。那么，有哪些调查方法呢？调查某山坡上的珙桐密度估算有趋光性的昆虫的种群密度调查作物植株上蚜虫的密度调查作物植株上跳蝻的密度调查青蛙的种群密度调查某种鼠的种群密度调查生活在隐蔽、复杂环境中的动物，如猛禽、猛兽等逐个计数法逐个计数法（适用于分布（适用于分布范围较小、个体较大范围较小、个体较大的种群）的种群）黑光灯诱捕法（黑光灯诱捕法（适用于有适用于有趋光性的昆虫趋光性的昆虫）样方法样方法（适用于（适用于植物及活动能力较弱植物及活动能力较弱的动物）的动物）样方法样方法标记重捕法标记重捕法（适用于（适用于活

7、动能力强，活动范围大活动能力强，活动范围大的动物）的动物）标记重捕法标记重捕法红外触发相机计数、粪便红外触发相机计数、粪便DNA分子标记分析、分子标记分析、个体声音识别个体声音识别多数情况下，逐个计数非常困难。种群密度的调查方法逐个计数法估算法适用范围分布范围较小、个体较大的种群黑光灯诱捕法样方法标记重捕法适用范围有趋光性的昆虫适用范围植物或昆虫卵及一些活动范围较小的动物（如蚜虫、跳蝻）适用范围活动能力强、活动范围大的动物其他方法航拍法、红外触发相机、分析粪便、标记声音等植物昆虫卵蚜虫跳蝻“中国鸽子树”样方法随机取样五点取样法五点取样法等距取样法等距取样法计数，计算每个样方的种群密度求所有样方

8、种群密度平均值取样原则样方大小？样方多少？取样方法？取样原则？如何计数？取样原则（关键）：随机取样随机取样【思考】【思考】为什么强调随机取样为什么强调随机取样？为了使调查结果为了使调查结果不受不受主观因素的主观因素的影响，影响，保证保证调查结果的调查结果的准确性准确性。样方大小：视调查对象的大小及分布情况而定视调查对象的大小及分布情况而定草本灌木乔木样方面积1m2样方面积9m2样方面积100m2样方数太多样方数太多工作量加大工作量加大 样方数太少样方数太少偶然误差大偶然误差大样方多少：取样方法：五点取样法方形地块等距取样法狭长地块计数方法蒲公英其他植物9位于边界线上的个体如何计数？计数计数相邻

9、相邻两两边边及其及其夹角上夹角上的个体数量的个体数量一般“计上不计下，计左不计右”样方内相邻两边及其夹角上调查种群密度时，为保证调查结果的准确性，差距大的样方内调查种群密度时，为保证调查结果的准确性，差距大的样方内数值也应如实记录，不应舍弃。数值也应如实记录，不应舍弃。某兴趣小组调查加拿大一枝黄花，种群密度的结果如表所示。其中，第四个样方中该植物的分布情况如图所示，则该植物种群密度是株/m2。8取样原则“随机取样”计数原则“计上不计下，计左不计右”标志重捕法确定调查对象捕获并标记个体(数量为M)重捕、计数 捕获个体数n标记个体数m 计算种群数量重捕标记数重捕个体总数种群个体总数标记总数N=M

10、nm种群数量种群数量第一次捕第一次捕捉标记数捉标记数重捕个体数重捕个体数重捕标记数重捕标记数标志重捕法【练习】某池塘中，第一次捕获鲫鱼106条，做上标记后放回。第二次捕获鲫鱼91条，其中有标记的为25条，由此估算该池塘中共有鲫鱼条数为多少？386条在被调查种群的活动范围内，捕获_个体，做上_后再_，经过一段时间后进行_，根据_中_，来估算种群密度；一部分标记放回原来的环境重捕重捕到的动物标记个体数占总个体数的比例让标记个体在群体中随机分布时间太长，标记个体有可能迁出、或死亡?概念：误差分析：主要取决于重捕中标记个体数（m）偏大或偏小若被标记个体再次被捕获的几率变小，则估算值偏_；若被标记个体易

11、被天敌捕食，则估算值偏_；若被标记个体的标志脱落，则估算值偏_；若因初次捕获并标记放回后，尚未混合均匀，就在密集处进行二次捕获，则估算值偏_；若标记的个体因标记过于醒目，易被调查者发现，则估算值偏_；大大大小小标志物标志物不能过分醒目不能过分醒目；标志物和标志方法标志物和标志方法不能影响不能影响标志对象正常的标志对象正常的生理活动生理活动；标志物标志物不易脱落不易脱落；标志个体需与未标志个体标志个体需与未标志个体混合均匀混合均匀后再重捕，保证在后再重捕，保证在重捕时被捕的概率相等重捕时被捕的概率相等；确保调查期间确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡；没有个体的迁入、迁出、出生、死亡；.

12、BD3.(不定项不定项)(2022山东烟台模拟山东烟台模拟)种群密度是种群数量的主要特征，不同的种群采用不同的方法调查其种群密度，下列相关叙述中错误的是()A.正常情况下，通过标记重捕法获得的结果通常要比实际数值高B.降低样方的面积便于统计个体数量，所以能降低调查的误差C.植物种群一般采用样方法进行调查，动物一般采用标记重捕法进行调查D.调查高速公路一侧某种绿化树的种群密度适合采用五点取样法进行取样4.(2021聊城模拟聊城模拟)去除取样法是调查活动能力较强动物种群密度的常用方法，其原理是：在一个封闭的种群里进行随机捕获并去除，随着捕捉次数的增加种群数量逐渐减少，每次捕获数也逐次递减，但捕获的

13、总累积数逐渐增加。以单位捕获量为纵坐标，捕获累积量为横坐标，可以得到如图所示曲线。下列相关叙述错误的是()CA.该曲线与横轴的交点M代表的数值可认为是种群数量的估计值B.若每次捕获并标记再放回，下次捕获时只需统计未标记个体数C.对于蚜虫、跳蝻等种群可采用此方法调查种群密度D.该方法不能用来调查物种丰富度03培养液中酵母菌种群数量的变化01种群的数量特征02种群的数量变化及影响因素在一段时间内，种群数量可能发生哪些变化？增长、波动、稳定、下降等。增长、波动、稳定、下降等。建构种群数量变化的数学模型观察研究对象，观察研究对象，提出问题提出问题根据实验数据，用适当的数根据实验数据，用适当的数学形式对

14、事物的性质进行表学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型达，即建立数学模型提出合理提出合理的假设的假设通过进一步实验或通过进一步实验或观察等，对模型进观察等，对模型进行检验或修正行检验或修正u 物理模型：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。u 概念模型：用线条和文字直观而形象地表示出某些概念之间的关系。u 数学模型：以数学关系或坐标曲线图表示生物学规律。精确，但不够直观曲线图：直观，但不够精确数学方程式：种群的“J”形增长模型假设：建立模型：t年后种群数量为：年后种群数量为：Nt=N0t食物和空间条件充裕食物和空间条件充裕气候适宜气候适宜没有天敌没有天敌没有没有其他竞争物种等其他竞争物

15、种等理想条件特点：种群的数量每年以一定的倍数增长代表种群数量是前一年种群数量的倍数，不是增长率代表种群数量是前一年种群数量的倍数，不是增长率与J形种群增长的数量关系：=Nt+1Nt当=1时，种群数量 ；当1时，种群数量 ；当01时，种群数量 ；当1时，种群一定呈“J”形增长吗？不变(相对稳定)增长下降不一定；只有1且为定值时，种群增长才为“J”形增长；种群种群“J”形增长的数学模型：形增长的数学模型：NtN0t1-4年，种群数量呈_形增长；4-5年，种群数量_；5-9年，种群数量_；9-10年，种群数量 ；10-11年，种群数量_；11-13年，种群数量_ _前9年，种群数量第_年最高；9-1

16、3年，种群数量第_年最低。“J”增长相对稳定下降下降11-12年下降，12-13年增长512【实战演练1】据图说出种群数量如何变化适应对象:(1)实验室条件下；(2)一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时(外来入侵物种)。福寿螺(原产中美洲的热带和亚热带地区)紫茎泽兰(原产美洲的墨西哥)水葫芦(原产于南美)生态学家高斯的实验：在生态学家高斯的实验：在0.5mL培养液中放入培养液中放入5个大草个大草履虫，每隔履虫，每隔24h统计一次大统计一次大草履虫的数量草履虫的数量种群增长特点：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈增长曲线呈“S S”形。形。种

17、群数量呈现“S”形增长的原因：种群的“S”形增长资源和空间有限资源和空间有限种内竞争加剧种内竞争加剧存在天敌存在天敌其他竞争的物种。其他竞争的物种。出生率下降，死亡率升高种群数量为K/2，种群增长速率达到最大资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓出生率约等于死亡率，种群增长速率几乎为0，种群数量达到K值，且维持相对稳定特点：环境容纳量（K值）：一定的环境条件所能维持的种群最大数量。一定的环境条件所能维持的种群最大数量。K K值是值是环境容纳量环境容纳量,即在保证环境即在保

18、证环境不被不被破坏破坏的前提下所能容纳的最大值的前提下所能容纳的最大值;种群种群所达到的最大值会所达到的最大值会超过超过K K值值,但这个值但这个值存在的时间很短存在的时间很短,因为环境已遭到破坏。因为环境已遭到破坏。思考：K值（是/不是）种群数量的最大值？不是请据图分析：该种群的K值为。K2 K值的四种表示方法K值不是一成不变的K值会随着环境的改变而发生变化，值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，当环境遭到破坏时，K值会下降；值会下降；当环境条件改善时，当环境条件改善时，K值会上升。值会上升。1.从环境容纳量的角度思考，对家鼠等有害动物的控制应当采取什么措施？可将地面、墙体等硬化，

19、可将地面、墙体等硬化，将食品容器加固以及养猫等将食品容器加固以及养猫等措施，降低老鼠的环境容纳措施，降低老鼠的环境容纳量。量。“J”形增长的种群，增长率保持不变；增长速率一直增大。“S”形增长的种群，增长率一直减小；增长速率先增大后减小。增长率=增长个体数原有个体数增长速率=增长个体数增长个数所用的时间-1出生率死亡率环境阻力如何用自然选择学说内容解释生存斗争中被淘汰的个体数。“S”形曲线中，有一段时形曲线中，有一段时期近似于期近似于“J”形曲线，这形曲线，这一段不等同于一段不等同于“J”形曲线形曲线影响种群数量变化的因素密度制约因素：对种群数量的作用强度与该种群的密度相关。如食物、天敌、传染

20、病等生物因素。非密度制约因素：对种群的作用强度与该种群的密度无关。如气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害。B1.(2020山东卷，山东卷，11)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1.0106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1012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3.(不定项不定项)(2021德州二模德州二模)影响昆虫种群数量的因素有很多，其中像食物、空间等因素对种群数量的影响随种群密度的大小而改变，

21、称为密度制约因素；而寒冷、干旱等因素对种群数量的影响与种群密度无关，称为非密度制约因素。下列相关分析正确的是()A.密度制约因素对种群数量变化的影响可通过反馈调节实现B.天敌属于密度制约因素，流行性疾病属于非密度制约因素C.若昆虫的种群数量超过K值，非密度制约因素作用会增强D.非密度制约因素可通过影响出生率和死亡率影响种群密度AD种群研究的应用(1)意义：研究种群的特征和数量变化的 规 律，在 野 生 生 物 资 源 的_、有害生物的_等方面都有重要意义。(2)应用(如图)合理利用和保护防治2.渔网不能过小，否则会影响来年鱼的产量，为什么？利用网目过大的渔网捕鱼利用网目过大的渔网捕鱼时，年龄较

22、大、个头较大的个时，年龄较大、个头较大的个体易被捕捉到，使之数量减少，体易被捕捉到，使之数量减少，而个体小、年龄小的个体不易而个体小、年龄小的个体不易被捕捉到，使幼龄个体比例上被捕捉到，使幼龄个体比例上升，年龄结构变为增长型，反升，年龄结构变为增长型，反之，网目过小，幼龄个体都被之，网目过小，幼龄个体都被捕捉，年龄结构改变成衰退型，捕捉，年龄结构改变成衰退型，鱼产量降低。鱼产量降低。1.(科学思维科学思维)“J”形增长曲线的形成条件：_。食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等3.环境容纳量是指_。一定的环境条件所能维持的种群最大数量，又称K值A2.(2022江苏苏州期初，江苏苏州期初，10)

23、右图中的甲、乙两条曲线分别表示燕鹆和蝗虫当年的种群数量(Nt)和一年后的种群数量(Nt1)之间的关系，虚线表示Nt1Nt。下列相关叙述错误的是()A.研究燕鹆和蝗虫的关系属于种群层次B.当种群数量处于S点时，年龄结构为稳定型C.当燕鹆种群数量低于X点时，该种群数量会逐年下降D.当种群数量较少时，曲线乙的种群会在短时间内快速增长D4.(2022山东烟台调研山东烟台调研)科学家通过研究捕食关系，构建了捕食者猎物模型，如图甲所示(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势)；图乙为相应的种群数量变化曲线。下列叙述错误的是()A.图甲所示模型能表示捕食者和猎物的种群数量均能维持相对稳定B.图甲中曲线变化趋势反映

24、了生态系统中普遍存在的负反馈调节C.图甲中种群数量变化与图乙中a、b、c、d依次对应D.图乙中P为猎物的种群数量，H为捕食者的种群数量 最大捕捞量最大捕捞量最大日捕捞量最大日捕捞量种群数量超过种群数量超过K/2时及时使剩余量维持在时及时使剩余量维持在K/2捕捞，可以获得可持捕捞，可以获得可持续利用的最大捕捞量但不能获得最大日捕捞量。续利用的最大捕捞量但不能获得最大日捕捞量。种群数量略多于种群数量略多于K值时捕捞可获得最大日捕捞量。值时捕捞可获得最大日捕捞量。在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。对于大多数生物种群来说，种群数量总是在波动中。影响因素:自然因素和人为因素（人类活动

25、）03培养液中酵母菌种群数量的变化01种群的数量特征02种群的数量变化及影响因素一、实验原理JS抽样检测法液体无菌均匀计数板上盖玻片边缘 全部沉降到计数室底部7二、实验流程每天计数酵母菌数量的时间要固定每天计数酵母菌数量的时间要固定本实验不需要本实验不需要设置对照实验，设置对照实验，因不同时间取因不同时间取样已形成对照样已形成对照需要做重复实验，需要做重复实验，目的是尽量减少目的是尽量减少误差，需对每个误差，需对每个样品计数三次，样品计数三次，取其平均值。取其平均值。曲线1.影响酵母菌种群数量增长的因素可能是什么？营养物质减少，有害代谢产物积累，培养液营养物质减少，有害代谢产物积累，培养液pH

26、pH值改变，不利于酵母菌生存等值改变，不利于酵母菌生存等。2.请设计实验验证：营养物质减少会影响酵母菌种群数量增长。实验思路：实验思路：参照上述实验步骤设置参照上述实验步骤设置A、B、C、D四组实验，四组实验，A组不更换培养液，组不更换培养液，B组每组每3小时更换培养液，小时更换培养液，C组组每每12小时更换培养液，小时更换培养液，D组每组每24小时更换培养液，小时更换培养液，其他培养条件相同。每天定时进行抽样检测，绘制其他培养条件相同。每天定时进行抽样检测，绘制酵母菌种群数量增长曲线。酵母菌种群数量增长曲线。预期结果：最终酵母菌数量BCDA1mm计数室的体积计数室的体积=1mm1mm0.1m

27、m=0.1mm3方格网有九个大方格，其中只有中间的一大方格为计数室，供微生物计数用计数室血细胞计数板血细胞计数板的规格规格：2516统计5个中方格，共165=80个小方格规格：1625统计4个中方格，共254=100个小方格1mL培养液中细胞个数：=小方格中细胞数量的平均值400104稀释倍数每个计数室共400个小格，总容积为0.1mm3。1.某小组进行某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验，利用血细胞实验，利用血细胞计数板计数板(2516型型)对酵母菌进行计数。取对酵母菌进行计数。取1 mL培养液加培养液加9 mL无菌水，若无菌水，若观察到所选观察

28、到所选5个中方格内共有酵母菌个中方格内共有酵母菌80个，则培养液中酵母菌的种群密度个，则培养液中酵母菌的种群密度为为 。2.若改为利用血细胞计数板若改为利用血细胞计数板(1625型型)对酵母菌进行计数。取对酵母菌进行计数。取1 mL培养培养液加液加99 mL无菌水，若观察到所选无菌水，若观察到所选4个中方格内共有酵母菌个中方格内共有酵母菌400个，则培个，则培养液中酵母菌的种群密度为养液中酵母菌的种群密度为 。4107(个/mL)1.6109(个)注意事项1.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。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数。2.显微镜计数时，对于压在方格界线上的酵

29、母菌，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则计数。可以借助台盼蓝染色（死亡细胞呈蓝色）如果没有染色，计数出来的数据会比真实值偏大。1.(2022枣庄期末枣庄期末)某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验，利用血细胞计数板(2516型)对酵母菌进行计数。下列有关叙述正确的是()A.从静置试管中吸取底层酵母菌培养液进行计数B.将培养液滴入血细胞计数板的计数室，待酵母菌全部沉降后盖上盖玻片C.取1 mL培养液加9 mL无菌水，若观察到所选5个中格内共有酵母菌300个，则培养液中酵母菌的种群密度为1.5108个/mLD.连续观察七天，每天在相同时间取样计数并记录数据，绘成种群数量变化曲线，种群数量达到K值前呈“J”形增长C2.(2022山西太原五中质检山西太原五中质检)某小组将100 mL酵母菌液放在适宜温度、一定营养条件下培养，在不同时间取样，用台盼蓝染色后，对酵母菌进行计数并得出增长速率曲线，结果如图。下列叙述正确的是()AA.可用血细胞计数板对酵母菌进行计数B.种群数量在B点达到最大，C点后营养物质减少，有害代谢产物增加C.若某成员测出的活菌数比真实数据少，则原因一定是取样时未振荡D.用台盼蓝染色的依据是活细胞膜的通透性增加，可被台盼蓝染成蓝色