2021高考复习：生物第九单元 生物与环境 第28-32讲
第28讲 种群的特征和数量变化
[考纲要求]
1.种群的特征(Ⅰ)。 2.种群的数量变化(Ⅱ)。
3.实验：探究培养液中酵母菌数量的动态变化。
考点一 种群的特征及种群密度的调查方法
1．种群的特征 (1)种群的概念
种群是在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。 (2)种群的数量特征及相互关系
①种群密度是种群最基本的数量特征。
②直接决定种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
③年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成通过影响种群的出生率和死亡率，从而预测种群数量变化趋势，性别比例能够影响种群的出生率间接影响种群密度。
2．种群密度的调查方法 项目 样方法 标志重捕法 调查对象 植物或活动范围小的动物 活动能力强、活动范围大的动物 确定调查对象 确定调查对象 ↓ ↓ 捕获并标记个体数(数量为M) ?五点取样法选取样方? ↓ 调查程序 ?等距取样法?捕获个体数n ↓ 重捕、计数? 标记个体数m?计数 ↓ ↓
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计算种群密度，取平均值 计算种群数量：N＝M·n/m
3.种群的空间特征及类型
(1)含义：组成种群中的个体，在其生活空间中的位置状态或布局。 (2)类型(连线)
1．有关种群及其特征的判断
(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)橡树种子常在母株附近形成集群空间特征，由于薇甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于种群数量特征( √ )
(4)种群出生率升高，种群密度一定增大( × )
(5)稳定型种群的种群数量在任何情况下都能保持稳定( × )
(6)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( × ) (7)田鼠的种群密度是由种群的出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的( √ ) 2．有关种群密度调查的判断
(1)草地中跳蝻的种群密度一般不采用样方法进行调查( × )
(2)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( × )
(3)池塘中变形虫、草履虫这些单细胞动物的种群密度的调查可用抽样检测法( √ ) (4)对农作物上的蚜虫、植物叶片上的昆虫卵常采用标志重捕法调查种群密度( × ) (5)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( × )
如图是有关种群特征的概念图，据图分析：
(1)图中①～⑤分别代表种群的什么特征？
提示 ①～⑤分别代表种群密度、出生率、死亡率、年龄组成和性别比例。其中，年龄组成既影响出生率又影响死亡率，但性别比例只影响出生率。
(2)春运期间，影响北京、广州等大城市人口数量变化的主要因素是什么？ 提示 迁入率和迁出率。
(3)利用性引诱剂诱杀害虫会降低害虫的种群密度，原理是怎样的？
提示 性引诱剂诱杀害虫会导致害虫的性别比例失调，降低出生率，从而降低种群密度。 (4)某生物学家对某地的蝗虫种群进行研究后大胆预测：不久后蝗灾会更加严重，他得出此结论的依据最可能是什么？
提示 蝗虫的年龄组成为增长型。
1．种群年龄组成的类型及判断技巧 (1)统计图
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(2)曲线图和柱形图 项目 曲线图
增长型 稳定型 衰退型 柱形图
(3)各图示共性及判断技巧
无论何种图示，均应注意各年龄段个体的比例。增长型中的幼年个体多、老年个体少；稳定型中的各年龄段个体比例适中；衰退型中的幼年个体少、老年个体多。 2．两种种群密度调查方法的分析
(1)“两看法”选择种群密度的调查方法
(2)样方法调查种群密度应注意的问题
①调查对象要选熟悉的又容易计数的植物。如一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物，而选择个体数目容易辨别的双子叶草本植物。
②样方法并非只适用于植物。对于活动能力弱、活动范围小的动物如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等也可用样方法调查。
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③植物的大小不同，样方面积也应不同。如乔木的样方面积为100 m，灌木为16 m，草本
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植物为1 m。
④选取样方时，要注意随机取样。对于方形地块常用五点取样法(如图1所示)，狭长地块常用等距取样法(如图2所示)。
⑤样方法中的计数要准确：同种生物个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。 (3)标志重捕法调查种群密度应注意的问题
①标志重捕法中标记物要合适，不能过于醒目；不能影响被标记对象的正常生理活动；标记物不易脱落，能维持一定时间。
②标志重捕法中两次捕捉期间种群数量要稳定：被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象。
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命题点一 种群的特征及其相互关系的分析
1．(2019·福州质检)随着“二胎”政策的放开，有专家预测，我国人口数量在以后几年将出现明显增长。下列有关(人口)种群特征的叙述，正确的是( ) A．该政策的实施有利于改变性别比例 B．自然增长率主要由出生率决定
C．一个城市的人口数量可以反映其人口密度 D．年龄组成稳定的人群保持零增长 答案 C
解析 该政策的实施有利于调整年龄结构，A项错误；自然增长率除了取决于出生率，还取决于死亡率，B项错误；对一个城市而言，面积是一定的，人口数量的多少可以反映出人口密度的大小，C项正确；年龄组成稳定型的人群，还受迁入、迁出人口的影响，所以，无法知晓人群是否为零增长，D项错误。
2．下列为种群数量特征的两个概念图，有关分析错误的是( )
A．图1中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是b B．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中丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度 答案 C
解析 图1中a只影响出生率，而b既影响出生率也影响死亡率，从而判断出a为性别比例，b为年龄组成，进而可知c为种群密度。图2为图1的变式，图2中甲使种群密度增加，应为出生率和迁入率；乙使种群密度减小，应为死亡率和迁出率；丙只影响出生率，应为性别比例；丁为年龄组成。图1中b为年龄组成，是预测种群数量未来变化趋势的主要依据，A项正确；图1中c为种群密度，是种群最基本的数量特征，B项正确；图2中丁为年龄组成，而图1中a为性别比例，C项错误；图2中丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度，D项正确。
命题点二 种群密度调查方法的选择及分析
3．假如要调查一块农田中某种鼠和蚯蚓的种群密度，通常采用的调查方法分别是( ) A．标志重捕法、样方法 B．标志重捕法、标志重捕法 C．样方法、样方法 D．样方法、标志重捕法 答案 A
解析 鼠的活动能力强、活动范围广，可用标志重捕法调查；蚯蚓的活动能力较弱，可用样方法调查。
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4．某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查，所调查样方的总面积为2 hm(1 hm＝10 000 m)，统计所捕获的田鼠数量、性别等，进行标记后放归，3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表： 雄性个体数项目 捕获数(只) 标记数(只) 雌性个体数(只) (只) 初捕 50 50 28 22 重捕 50 10 32 18
以下是某同学对数据的分析结果，你认为正确的是( ) A．此调查方法可以用来调查土壤中小动物的物种丰富度
B．若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，则统计的种群密度比实际低 C．综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(♀/♂)约为7∶2
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D．该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm 答案 D
解析 因土壤中小动物具有较强的活动能力，且身体微小，不适合用标志重捕法调查其物种丰富度，A项错误；标志重捕法理论计算公式：N(种群个体数)＝M(标记个体
n重捕个体数
数)×，若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，即m值减小，N值会增
m重捕中标记个体数
大，B项错误；通过两次捕获情况，不能确定该田鼠种群的性别比例(捕获次数过少，偶然性
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较大)，C项错误；该地区田鼠的平均种群密度约为50×50÷10÷2＝125(只/hm)，D项正确。 科学探究 利用标志重捕法估算种群密度的误差分析
设种群数量为N只，第一次捕获M只并标记，第二次捕获了n只，其中有m只被标记，根据
Mmn·M公式＝，得N＝。
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Nnm由上式分析可知：
(1)若由于某种原因(如标记物易脱落、被标记个体被捕获概率降低、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m偏小，则N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m偏大，则N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，也会造成估算中出现较大误差。
考点二 种群数量的变化及应用
1．种群数量变化的研究方法 (1)研究方法：建构数学模型。
(2)一般步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达→通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。 2．种群数量的“J”型增长
(1)形成原因：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害。 (2)数学模型
N：该种群的起始数量??t：时间
N＝Nλ?N：t年后该种群的数量
??λ：该种群数量是一年前种群数量的倍数
0
t t0
t
(3)曲线特点：种群的数量以一定的倍数连续增长。
3．种群数量的“S”型增长
(1)形成原因：资源、空间有限。
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