種群的特征和數(shù)量Z

種群的特征和數(shù)量變化一種群的概念在一定自然區(qū)域內(nèi)，同種生物的全部個體叫種群(須強(qiáng)調(diào)“兩同”：同一區(qū)域、同種生物；“一全部”：全部個體)。

一個種群內(nèi)的個體間可進(jìn)行基因的自由交流，因此種群是生物繁殖的基本單位；每個種群擁有其獨特的基因庫，此基因庫內(nèi)基因頻率的改變意味著生物的進(jìn)化，因而種群同時也是生物進(jìn)化的基本單位；種群還是物種的存在形式，是物種在自然界中存在的基本單位。種群主要有以下三個基本特征：1、數(shù)量特征：

種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡組成和性別比例2、空間特征：

種群有一定的空間分布3、遺傳特征：種群有一定的基因庫，以區(qū)別其他物種種群的基本特征1.種群數(shù)量特征的分析（1）種群密度是種群最基本的數(shù)量特征；（2）出生率和死亡率以及遷入率和遷出率是決定種群大小和種群密度的直接因素；（自然增長率=出生率-死亡率）（3）年齡組成和性別比例不直接決定種群密度，但能夠預(yù)測和影響種群密度的變化趨勢。（4）除以上條件外，氣候、天敵、傳染病等都影響種群密度的變化（種群數(shù)量的增長、波動與下降等）。二種群的特征及種群密度的調(diào)查方法【高考警示鐘】1.種群數(shù)量不等同于種群密度種群密度是種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)，強(qiáng)調(diào)“單位面積或單位體積”，即種群數(shù)量增加，種群密度不一定增加。2.樣方法的應(yīng)用不僅能調(diào)查生物的種群密度，還能調(diào)查群落中植物的豐富度?！镜淅?xùn)練1】（2011·北京高考）在生態(tài)學(xué)研究中，下列方法與研究目的不相符的是A.給海龜安裝示蹤器調(diào)查其洄游路線B.給大雁佩戴標(biāo)志環(huán)調(diào)查其遷徙路線C.用樣方法研究固著在巖礁上貝類的種群關(guān)系D.用標(biāo)志重捕法調(diào)查達(dá)烏爾黃鼠的豐富度【解析】選D。A項，要探究海龜?shù)匿в温肪€，可以給海龜安裝示蹤器，以確定它的行程；B項，大雁活動范圍大，要調(diào)查大雁遷徙路線需要給大雁佩戴標(biāo)志環(huán)；C項，固著在巖礁上的貝類活動范圍小，可以用樣方法研究它們的種群關(guān)系；D項，達(dá)烏爾黃鼠屬于同一種生物，即為一個種群的動物，可用標(biāo)志重捕法調(diào)查達(dá)烏爾黃鼠的種群密度。而豐富度的調(diào)查針對的是群落中的不同種群的生物。【互動探究】（1）若對選項B中大雁種群密度進(jìn)行調(diào)查時，佩戴的部分標(biāo)志環(huán)脫落，會導(dǎo)致計算值如何變化？分析：設(shè)大雁種群密度為N，第一次捕獲值N1，再捕獲到的數(shù)目為N2，N2里面有標(biāo)記的為N0，則，標(biāo)志環(huán)脫落則N0減小。因此計算值N比實際數(shù)值大。提示：會導(dǎo)致計算值大于實際值。（2）選項D中達(dá)烏爾黃鼠為冬眠動物，用標(biāo)志重捕法調(diào)查其種群密度，需注意些什么？提示：調(diào)查的時間。分析：達(dá)烏爾黃鼠一年內(nèi)只有6個月的活動時間，且為典型的白晝活動動物，因而需要在其日活動頻繁時進(jìn)行種群密度調(diào)查?！咀兪絺溥x】下列關(guān)于種群密度調(diào)查的敘述中，合理的是A.宜選擇蔓生或叢生的單子葉植物作為調(diào)查對象B.宜采用樣方法調(diào)查活動能力強(qiáng)的高等動物的種群密度C.一般而言，樣方越多，其統(tǒng)計結(jié)果越接近真實情況D.種群密度能準(zhǔn)確反映種群數(shù)量的變化趨勢【解析】選C。A項和B項中，蔓生或叢生的單子葉植物不易計數(shù)，而活動能力強(qiáng)的高等動物一般宜采用標(biāo)志重捕法調(diào)查種群密度。C項中，一般而言，樣方越多，其統(tǒng)計結(jié)果越接近真實情況，但是，樣方數(shù)量越多，整體取樣花費的時間、精力就越多。D項中，種群數(shù)量的變化趨勢取決于種群的年齡組成。

1．種群數(shù)量變化內(nèi)涵在自然界中，種群數(shù)量總因氣候、食物、天敵、傳染病等多方面因素的影響而處于動態(tài)變化中，這種動態(tài)變化包括種群數(shù)量的增長、波動與下降等。在某些極端因素困擾下，甚至還會出現(xiàn)物種(種群)的滅絕，從而導(dǎo)致物種豐富度(生物多樣性)下降。三種群的數(shù)量變化1．?dāng)?shù)學(xué)模型：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。2．構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方法步驟：提出問題→提出合理假設(shè)→用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式表達(dá)→檢驗或

修正。3．?dāng)?shù)學(xué)模型的表達(dá)形式(1)數(shù)學(xué)方程式：優(yōu)點是科學(xué)、精確。(2)曲線圖：優(yōu)點是直觀、形象。構(gòu)建種群增長模型的方法

種群的數(shù)量變化1.種群增長曲線項目“J”型曲線“S”型曲線條件理想狀態(tài)：(1)食物、空間條件充裕(2)氣候適宜(3)沒有敵害、疾病現(xiàn)實狀態(tài)：(1)食物、空間有限(2)各種生態(tài)因素綜合作用種群增長率與增長速率保持不變

種群增長率曲線特點種群數(shù)量以一定的倍數(shù)連續(xù)增長Nt＝N0λt種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境容納量K值后，將在K值上下保持相對穩(wěn)定環(huán)境阻力2.曲線應(yīng)用（1）K值的應(yīng)用：①野生生物資源保護(hù)：保護(hù)野生生物生活的環(huán)境，減小環(huán)境阻力，增大K值。②有害生物的防治：增大環(huán)境阻力（如為防鼠害而封鎖糧食、清除生活垃圾、硬化地面、保護(hù)鼠的天敵等），降低K值。（2）K/2值的應(yīng)用：①資源開發(fā)與利用：種群數(shù)量達(dá)環(huán)境容納量的一半時種群增長速率最大，再生能力最強(qiáng)——把握K/2值處黃金開發(fā)點，維持被開發(fā)資源的種群數(shù)量在K/2值處，可實現(xiàn)“既有較大收獲量又可保持種群高速增長”，從而不影響種群再生，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。②有害生物防治：務(wù)必及時控制種群數(shù)量，嚴(yán)防達(dá)K/2值處（若達(dá)K/2值處，可導(dǎo)致該有害生物成災(zāi)）。【高考警示鐘】1.環(huán)境條件改變可影響K值（1）通過合理密植等增加種群數(shù)量但不能提高K值；（2）滅鼠是通過環(huán)境條件的改變降低K值，數(shù)量上要控制鼠的數(shù)量遠(yuǎn)小于K/2。2.增長率≠增長速率（1）“J”型曲線的增長率穩(wěn)定不變，增長速率逐漸增加；（2）“S”型曲線的增長率逐漸降低，增長速率先增加后降低?！镜淅?xùn)練2】（2011·江蘇高考改編）在野外實驗站，研究棉蚜發(fā)生期和封閉條件下不同初始密度（1頭/葉和20頭/葉）的棉蚜種群密度變化，各實驗組均放置規(guī)格、數(shù)量相同的棉葉，結(jié)果如圖。下列敘述正確的是A.初始密度相同的種群開放條件下先于封閉條件下衰退，可能與遷入有關(guān)B.初始密度相同的種群開放條件下先于封閉條件下達(dá)到密度峰值，可能與遷入有關(guān)C.開放和封閉條件下種群數(shù)量均達(dá)到K值時開始衰退D.開放和封閉條件下種內(nèi)斗爭均在種群密度衰退時開始減弱B探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化1.實驗原理（1）用液體培養(yǎng)基（培養(yǎng)液）培養(yǎng)酵母菌，種群的增長受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。（2）在理想的環(huán)境中，酵母菌種群的增長呈“J”型曲線；在有限的環(huán)境下，酵母菌種群的增長呈“S”型曲線。（3）計算酵母菌數(shù)量可用抽樣檢測的方法——顯微計數(shù)。2.實驗流程分裝接種培養(yǎng)與取樣計數(shù)分析結(jié)果得出結(jié)論實驗過程①將500mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液注入錐形瓶中。②將0.1g活性干酵母投入錐形瓶的培養(yǎng)液中混合均勻，并置于適宜的條件下培養(yǎng)。③每天定時取樣計數(shù)酵母菌數(shù)量，采用抽樣檢測方法測定1mL培養(yǎng)液中酵母菌個體的平均數(shù)。④分析結(jié)果、得出結(jié)論：將所得數(shù)值用曲線圖表示出來，分析實驗結(jié)果，得出酵母菌種群數(shù)量的變化規(guī)律。嘗試?yán)L出酵母菌種群數(shù)量的變化曲線。3.基本技術(shù)要求（1）顯微鏡計數(shù)時，對于壓在小方格界線上的酵母菌，同樣方法的計數(shù)原則（數(shù)上線不數(shù)下線，數(shù)左線不數(shù)右線）。（2）從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減小誤差。（3）結(jié)果的記錄最好用記錄表，表格：（4）每天計數(shù)酵母菌數(shù)量的時間要固定。（5）溶液要進(jìn)行定量稀釋。（6）計算1mL培養(yǎng)液中酵母菌的數(shù)量。

【技巧點撥臺】不同生物種群密度的調(diào)查方法1.樣方法（1）適用范圍：植物、活動能力弱的小動物。（2）注意事項：①樣方的獲取——隨機(jī)取樣；②樣方大小——具體情況分析；③樣方數(shù)量——不能過少。2.標(biāo)志重捕法（1）適用范圍：活動能力強(qiáng)的動物。（2）注意事項：①保持相對穩(wěn)定——不能有大的遷入和遷出、出生和死亡；

②標(biāo)記物——不能過于醒目。3.顯微計數(shù)法（1）適用范圍：培養(yǎng)液中培養(yǎng)的小生物。（2）注意事項：①吸出培養(yǎng)液計數(shù)前，輕輕振蕩幾次；②計算時不要忘記稀釋倍數(shù)的計算。（2012·臨汾模擬）下列關(guān)于“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗的相關(guān)操作，正確的是()A.培養(yǎng)用具必須經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌處理，培養(yǎng)液則不需滅菌B.培養(yǎng)酵母菌時，必須去除培養(yǎng)液中的溶解氧C.從瓶中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)之前，不必?fù)u勻培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)液D.為了方便酵母菌計數(shù)，培養(yǎng)后期的培養(yǎng)液應(yīng)先稀釋后計數(shù)D(2009年江蘇生物)某小組進(jìn)行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化”實驗時，同樣實驗條件下分別在4個試管中進(jìn)行培養(yǎng)(見下表)，均獲得了“S”型增長曲線。根據(jù)實驗結(jié)果判斷，下列說法錯誤的是試管號ⅠⅡⅢⅣ培養(yǎng)液體積(mL)105105起始酵母菌數(shù)(103個)105510A.4個試管內(nèi)的種群初始階段都經(jīng)歷了“J”型增長B.4個試管內(nèi)的種群同時達(dá)到K值C.試管Ⅲ內(nèi)種群的K值與試管Ⅱ不同D.試管Ⅳ內(nèi)的種群數(shù)量先于試管Ⅱ開始下降解析：Ⅰ和Ⅲ試管中培養(yǎng)液多，營養(yǎng)物質(zhì)多，其內(nèi)種群的K值大于試管Ⅱ和Ⅳ的。4個試管內(nèi)種群的起始階段因空間和食物等比較充裕，屬于“J”型增長。接種量不同，種群的增長速率不同，不能同時達(dá)到K值，接種量大的先達(dá)到穩(wěn)定期繼而先進(jìn)入衰亡期。B（2012全國新課程）某島嶼上生活著一種動物，其種群數(shù)量多年維持相對穩(wěn)定。該動物個體從出生到性成熟需要6個月。下圖為某年該動物種群在不同月份的年齡結(jié)構(gòu)（每月最后一天統(tǒng)計種群各年齡組成個體數(shù)）。關(guān)于該種群的敘述，錯誤的是（）

A．該種群10月份的出生率可能為零

B．天敵的遷入可影響該種群的年齡結(jié)構(gòu)

C．該種群的年齡結(jié)構(gòu)隨季節(jié)更替而變化

D．大量誘殺雄性個體不會影響該種群的密度D（2012重慶）下圖為某地東亞飛蝗種群變化示意圖，下列敘述錯誤的是

A.為有效防止蝗災(zāi)，應(yīng)在a點之前及時控制種群密度B.a-b段，該種群的增殖率與種群密度之間呈正相關(guān)C.利用性引誘劑誘殺雄蟲改變性別比例可防止c點出現(xiàn)D.控制種群數(shù)量在d-e水平，有利于維持該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性BP680P700（2011浙江卷）下表是調(diào)查野山羊種群生存羊的原始數(shù)據(jù)。若把表中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為種群存活曲線圖并進(jìn)行分析，下列敘述錯誤的是A.存活曲線圖中橫坐標(biāo)采用的數(shù)據(jù)來源于年齡，縱坐標(biāo)的來源于存活數(shù)B.該種群的存活曲線呈凹形（類型Ⅲ）C.該種群中大多數(shù)個體在平均生理年齡后死亡D.分析存活曲線可知該種群對環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力B（2010年高考?浙江卷3）某生態(tài)系統(tǒng)中生活著多種植食性動物，其中某一植食性動物種群個體數(shù)量的變化如圖所示。若不考慮該系統(tǒng)內(nèi)生物個體的遷入與遷出，下列關(guān)于該種群個體數(shù)量變化的敘述，錯誤的是A.若a點時環(huán)境因素發(fā)生變化，但食物量不變，則a點以后個體數(shù)量變化不符合邏輯斯諦增長B.若該種群出生率提高，個體數(shù)量的增加也不會大幅超過b點C.天敵的大量捕食會導(dǎo)致該種群個體數(shù)量下降，下降趨勢與b-c段相似D.年齡結(jié)構(gòu)變動會導(dǎo)致該種群個體數(shù)量發(fā)生波動，波動趨勢與c-d段相似A(1)圖中表示種群數(shù)量最大的一點是________。(2)圖中表示種群增長速度最快的一點是________。(3)該種群的增長速率由緩慢到增大是在遷入________年后開始的。(4)此動物種群增長的曲線呈________型。(5)種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境條件所允許的最大值的一點是_______，既要獲得最大的捕獲量，又要使動物資源的更新不受破壞，應(yīng)該使該動物種群的數(shù)量保持在______________點上。?變式2：下圖示一動物種群遷入一個適宜環(huán)境后的增長曲線圖，據(jù)圖回答(1)～(5)題。解析：考查種群數(shù)量增長曲線及應(yīng)用。種群增長在無限環(huán)境中呈指數(shù)增長，曲線是“J”型；而在有限環(huán)境中的增長，曲線是“S”型，環(huán)境中有一個最大種群容量。種群增長速度取決于某點切線斜率的大小，斜率大，增長速度快。由于環(huán)境容量是一定的，達(dá)到最大容量后數(shù)量已不再增加，所以在資源利用時既要獲得最大的捕獲量，又要使動物資源的更新不受破壞，應(yīng)使種群數(shù)量保持在b點最為合適。答案：(1)d

(2)b

(3)2

(4)S

(5)d

b1．預(yù)測一個國家或地區(qū)人口數(shù)量未來的動態(tài)信息主要來自A．現(xiàn)有居住人口不同年齡組成的比例B．現(xiàn)有人口數(shù)量和密度C．現(xiàn)有出生率、死亡率和遷移率D．現(xiàn)有人口男女性別比例解析：年齡組成、性別比例、出生率、死亡率和遷移率等特征都能影響種群密度，但只有年齡組成可用來預(yù)測種群未來的動態(tài)，根據(jù)種群的年齡結(jié)構(gòu)可分為三種類型：增長型、穩(wěn)定型和衰退型。答案：A2．(2009年臨沂質(zhì)檢)某研究所對一條河流生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了幾年的跟蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)某種魚進(jìn)入此生態(tài)系統(tǒng)后的種群數(shù)量增長率隨時間的變化呈現(xiàn)如下圖所示曲線。則在t1時該種群的年齡組成類型、能反映該種群數(shù)量變化的曲線分別是 解析：種群增長率在t1時最大，此時種群的年齡組成為增長型；根據(jù)種群增長率的曲線可知，種群數(shù)量變化的曲線對應(yīng)②圖。答案：BA．衰退型和① B．增長型和②C．衰退型和③ D．增長型和④3．(2009年廣東生物)下列敘述中，不屬于種群空間特征描述的是 A．斑馬在草原上成群活動B．每毫升河水中有9個大腸桿菌C．稗草在稻田中隨機(jī)分布D．木棉樹在路旁每隔5米種植解析：種群的空間特征指組成種群的個體，在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局。答案：B4．海洋漁業(yè)生產(chǎn)中，合理使用網(wǎng)眼尺寸較大的網(wǎng)具進(jìn)行捕撈，有利于資源的可持續(xù)利用。下列不正確的解釋是A．更多幼小的個體逃脫，得到生長和繁殖的機(jī)會B．減少捕撈強(qiáng)度，保持足夠的種群基數(shù)C．維持良好的年齡結(jié)構(gòu)，有利于種群數(shù)量的恢復(fù)D．改變性別比例，提高種群出生率解析：用網(wǎng)眼尺寸較大的網(wǎng)具捕撈，使更多的幼體能夠逃脫，得到生長和繁殖的機(jī)會。這樣既能保持足夠的種群基數(shù)，又能維持增長型的年齡結(jié)構(gòu)，有利于資源的可持續(xù)利用。但網(wǎng)眼的大小并不能改變性別比例。答案：D5．(2009年泰州質(zhì)檢)某科技小組在調(diào)查一塊方圓為2hm2的草場中灰蒼鼠的數(shù)量時，放置了100個捕鼠籠，一夜間捕獲了50只，將捕獲的灰蒼鼠做好標(biāo)記后在原地放生。5天后，在同一地點再放置同樣數(shù)量的捕鼠籠，捕獲了42只，其中有上次標(biāo)記的個體13只。由于灰蒼鼠被捕一次后更難捕捉，因此推測該草場中灰蒼鼠的種群數(shù)量最可能A．小于92只B．大于92只C．小于161只D．大于161只解析：根據(jù)公式：第一次標(biāo)志數(shù)/種群數(shù)量＝第二次標(biāo)志數(shù)/第二次捕獲數(shù)，故種群數(shù)量＝50×42÷13≈161，但由于灰蒼鼠被捕一次后更難捕捉，所以灰蒼鼠重捕時帶標(biāo)記的個體數(shù)量應(yīng)多于13只，因而該草場中灰蒼鼠的種群數(shù)量應(yīng)小于161只。答案：C6．如下圖所示是一個鼠群遷入一個新的生態(tài)系統(tǒng)后的生長曲線圖。試分析在曲線中哪段表示食物最可能成為鼠群繁殖速度的限制因素A．de段B．cd段C．bc段D．a(chǎn)b段解析：鼠群遷入新的生態(tài)系統(tǒng)后，由于空間、食物充裕天敵少而快速增長。隨個體數(shù)量的增加，因食物等而引發(fā)的生存斗爭加劇，種群增長減緩甚至停止增長。曲線斜率減小處，即表示食物已成為限制因素。答案：A7．(2010屆佛山質(zhì)檢)生活在一個生物群落中的兩個種群(a、b)的數(shù)量變化如下圖所示，下列判斷正確的是A．a(chǎn)種群與b種群為競爭關(guān)系，競爭強(qiáng)度由強(qiáng)→弱B．a(chǎn)為“S”型增長，其增長受本身密度制約C．a(chǎn)種群與b種群為捕食關(guān)系，隨a的增加b迅速減少D．b為“J”型增長，始終受到a種群的制約解析：據(jù)圖可知，a曲線為典型的種群增長的“S”型曲線，種群增長率受本身密度制約，隨種群密度的增加而下降。答案：B8．“標(biāo)志(記)重捕法”是動物種群密度調(diào)查中的一種常用取樣調(diào)查法：在被調(diào)查種群的生存環(huán)境中，捕獲一部分個體(M)全部進(jìn)行標(biāo)記后釋放，經(jīng)過一段時間后進(jìn)行重捕，根據(jù)重捕中標(biāo)記個體數(shù)(m)占總捕獲數(shù)(n)的比例，估計該種群的數(shù)量(N)。某研究機(jī)構(gòu)對我國北方草原一種主要害鼠——布氏田鼠進(jìn)行了調(diào)查。調(diào)查樣方總面積為2hm2(1hm2＝10000m2)，隨機(jī)布設(shè)100個鼠籠，放置1夜后，統(tǒng)計所捕獲的鼠數(shù)量、性別等，進(jìn)行標(biāo)記后放歸；3日后進(jìn)行重捕與調(diào)查。所得到的調(diào)查數(shù)據(jù)如下表：(1)假定重捕取樣中標(biāo)記比例與樣方總數(shù)中標(biāo)記比例相等，寫出樣方中種群總數(shù)(N)的計算公式____________。捕獲數(shù)/只標(biāo)記數(shù)/只雌性個體數(shù)雄性個體數(shù)初捕32321418重捕3641818(2)該草地布氏田鼠的平均種群密度為________只/hm2。事實上田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉，上述計算所得的平均種群密度與實際種群密度相比可能會偏________。(3)綜合兩次捕獲情況，該田鼠種群的性別比例(♀/♂)為________。(4)在上述調(diào)查的同時，還對樣方中布氏田鼠的洞口數(shù)進(jìn)行了調(diào)查(假設(shè)樣方中只有這一種鼠)，平均每100m2有3.6個洞口，洞口數(shù)與田鼠數(shù)的比例關(guān)系為________。144高8/9(或32/36)2.5∶1解析：本題考查種群密度取樣調(diào)查法中的標(biāo)志重捕法。第(1)問比較簡單。第(2)問要注意單位是“只/hm2”，而題目調(diào)查