2024年高考生物一輪復習講義（學生）：第九單元生物與環(huán)境

第九

單元生物與環(huán)境

第1課時種群的數量特征

【課標要求】L列舉種群具有種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結構、性別

比例等特征。2.了解種群密度的調查方法。

考點一種群密度及其調查方法

■歸納夯實必備知識

1.種群的概念

在_________________________內，形成的集合就是種群。

【提醒】(1)一“全”：指全部個體，包括各個年齡段的個體，有性別差異的生物包括雌雄個

體。

(2)二“單”：指基本單位，種群是生物繁殖的基本單位，也是生物進化的基本單位。

(3)三“同”：指同一物種、同一時段、同一區(qū)域的全部個體。種群具有一定的時間和空間限

制，離開一定的時間和空間的種群是不存在的。

2.種群密度

(1)概念：種群在單位面積或單位體積中的就是種群密度。

(2)意義：種群密度是種群的數量特征，反映了種群在一定時期的數量，但不能反映

種群數量的變化趨勢。

3.調查種群密度的方法

(1)逐個計數法：分布范圍____________、個體的種群，可以逐個計數，如調查某山

坡上的琪桐密度。

(2)估算法

①樣方法

（適用于植物______________________

對象J的動物,如昆蟲卵、蠟蟲、跳蛹等；一

般不選草本植物，

而選擇草本

1植物

r—取樣：樣方大小—（即植物的大

原則J小不同，樣方面積也應不同，如喬木樣

方面積可取100m2、灌木可取9m2、草

本植物可取1in?）；樣方數量依

I常適用于常適用于

樣方內的個體;圖甲中邊界線

上的個體只計數___________________

的。圖乙中邊界線上的個體只計數虛線

一側壓線個體（遵循“計上不計下，計

左不計右”原則。甲、乙兩圖中實心圓

表示需統(tǒng)計的個體）

.____八十［種群=所有樣方種群密度之和

適產彳密度樣方數

N1+M+……+N?

②標記重捕法

___________________________________的動物，如哺乳類、鳥類、

調查對象

爬行類、兩棲類、魚類和昆蟲等

確定調查對象

捕獲并標記數量為Ni

3

調查程序..［捕獲數M

重捕、計數｛

奴1標記數M

計算種群密度N—\

No

注意事項調查期間，被調查個體沒有遷入和遷出、出生和死亡；標記物

不能過于醒目，不能影響標記對象正常的生命活動；標記物不

易脫落，要能維持一定時間

③黑光燈誘捕法：對于的昆蟲，還可以用黑光燈進行燈光誘捕調查種群密度。

-教材隱性知識

源于選擇性必修2P6“生物科技進展”：調查種群數量的其他方法：（1）用紅外觸發(fā)相機拍攝

照片和視頻。（2）根據動物的特征計數。（3）通過動物的特征進行計數。

■拓展提升科學思維

1.樣方法更適合用于調查單子葉植物種群密度還是雙子葉植物種群密度，為什么？

2.樣方法取樣的關鍵是什么？人為選擇密度較大或較小的地點取樣，會給調查結果帶來怎樣

的影響？

3.如表是某興趣小組調查某植物的種群密度的結果:

樣方

NiN2N3N4N5

種群密度/

8718X9

（株加一2）

其中第四個樣方中該植物的分布情況如下圖所示。該樣方的種群密度是多少？用的數量明顯

高于其他樣方，應該如何處理？該植物種群密度是多少？

4.標記重捕法主要適用于活動能力強、活動范圍大的動物，為什么活動能力差的動物不宜用

標記重捕法？調查動物的種群密度時，如果標記物不牢固而導致標記物脫落，則估算數據要

比實際數據偏大還是偏??？

■突破強化關鍵能力

1.（2023?江西南昌高三模擬）下列關于種群密度及其調查方法的敘述，正確的是（）

A.具有趨光性的農林害蟲的監(jiān)測，可通過黑光燈誘捕法準確反映它們的種群密度

B.采用標記重捕法調查跳蛹的種群密度時，需注意標記物對跳螭生活的影響

C.池塘中草履蟲等單細胞生物種群密度的調查可以采用抽樣檢測法

D.某草本植物在野外分布較少，調查時可以適當減小樣方的面積

2.下列有關標記重捕法和樣方法這兩種種群密度調查方法的說法，正確的是（）

A.調查動物的種群密度時都要采用標記重捕法

B.選取的樣方一般呈長方形，樣方面積可以根據情況調整大小

C.標記重捕法中種群數量的估算公式：（初次標記個體數X重捕個體數）/重捕中標記個體數

D.樣方計數時，同種生物個體無論大小都要計數，且要計算樣方邊線上的所有個體

考點二種群的其他數量特征

■歸納夯實必備知識

種群的其他數量特征與種群密度之間的關系

老年個體數

成年個體數/□，

幼年個體數

I

預測！

__TH種群」量卜―------

遷入率半1（3常手度）|度邑遷出率

影響:

注：分別表示增加、減少；

“f”“一+”分別表示直接作用、間接作用。

（1）直接決定種群密度的因素是、O

（2）年齡結構和性別比例不直接決定種群密度，年齡結構通過影響種群的,

從而預測種群數量變化趨勢，性別比例能夠影響種群的,間接影響種群密度。

（3）年齡結構為穩(wěn)定型的種群，種群數量在近期一定能保持穩(wěn)定嗎？衰退型的種群又會如何?

⑷利用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲的雄性個體會降低害蟲的種群密度，原理是

(5)春運期間，影響北京、廣州等大城市人口數量變化的主要因素是。

(6)某生物學家對某地的蝗蟲種群進行研究后大膽預測：不久后蝗災會更加嚴重。他得出此結

論的依據最可能是。

■柘展提升科學思維

1.根據資料回答有關問題:

2016年上海市常住人口為2415.27萬人，與第六次全國人口普查時的人數相比，共增加

113.3552萬人，增長4.92%。平均每年增加628141人，年平均增長率為2.45%。全市常住

人口中，外省市來滬常住人口為981.65萬人。如圖是該市人口的出生率和死亡率的變化曲線。

比例(%)一出生率

'''一-死亡率

o時間(年)

(1)上海人口數量迅速增長的原因是什么？

(2)分析上述資料，影響上海人口數量變化的因素還有哪些?

(3)由此看出，影響種群密度的直接因素是什么？

2.無公害蔬菜的培育過程中，當預測到昆蟲種群密度增加時，可以利用人工合成的性引誘劑

誘殺雄性個體進而降低害蟲的種群密度。請分析采取這種措施依據的原理是什么？

■突破強化關鍵能力

3.研究發(fā)現，某些動物種群有一個最適的種群密度，種群密度過大或過小都可能對種群增長

產生抑制性影響，這一現象被稱為阿利氏規(guī)律。下列分析不符合阿利氏規(guī)律的是()

A.種群密度過大時，種內競爭加劇會導致死亡率上升

B.種群密度過小時，難以找到配偶會導致出生率下降

C.最適種群密度時，種群的增長率大于種群密度過大或過小時

D.種群密度過小時，/年后種群數量為“M=NoMX>l)”

4.下列關于種群數量特征的敘述，正確的是()

A.若某種群有200個個體，一年內出生了10個個體，則年出生率為10%

B.若種群甲的種群密度高于種群乙的，則種群甲的種群數量一定比種群乙的種群數量大

C.年齡結構為衰退型的種群數量不一定會立即下降

D.性別比例通過影響出生率和死亡率間接影響種群密度

重溫高考真題演練

1.（2021?山東，11）調查一公頃范圍內某種鼠的種群密度時，第一次捕獲并標記39只鼠，第

二次捕獲34只鼠，其中有標記的鼠15只。標記物不影響鼠的生存和活動并可用于探測鼠的

狀態(tài)，若探測到第一次標記的鼠在重捕前有5只由于競爭、天敵等自然因素死亡，但因該段

時間內有鼠出生而種群總數量穩(wěn)定，則該區(qū)域該種鼠的實際種群密度最接近于（結果取整

數）（）

A.66只/公頃B.77只/公頃

C.83只/公頃D.88只/公頃

2.（2021?遼寧，19改編）灰鶴是大型遷徙鳥類，為國家II級重點保護野生動物。研究者對某

自然保護區(qū)內越冬灰鶴進行了調查分析，發(fā)現灰鶴種群通常在同一地點集群夜宿，經調查，

該灰鶴種群數量為245只，初次隨親鳥從繁殖地遷徙到越冬地的幼鶴為26只。通過糞便分析,

發(fā)現越冬灰鶴以保護區(qū)內農田收割后遺留的玉米為最主要的食物。下列有關敘述正確的是

（）

A.統(tǒng)計保護區(qū)內灰鶴種群數量可以采用逐個計數法

B.可由上述調查數據計算出灰鶴種群當年的出生率

C.為保護灰鶴，保護區(qū)內應當禁止人類的生產活動

D.越冬灰鶴糞便中的能量屬于其同化量的一部分

3.（2018?全國山，6）某同學運用黑光燈誘捕的方法對農田中具有趨光性的昆蟲進行調查。下

列敘述錯誤的是（）

A.趨光性昆蟲是該農田生態(tài)系統(tǒng)的消費者

B.黑光燈傳遞給趨光性昆蟲的信息屬于化學信息

C.黑光燈誘捕的方法可用于調查某種趨光性昆蟲的種群密度

D.黑光燈誘捕的方法可用于探究該農田趨光性昆蟲的物種數目

4.（2022?山東，12）根據所捕獲動物占該種群總數的比例可估算種群數量。若在某封閉魚塘中

捕獲了1000條魚售賣，第2天用相同方法捕獲了950條魚。假設魚始終保持均勻分布，則

該魚塘中魚的初始數量約為（）

A.2X104條B.4X104條

C.6X104條D.8X104條

五分鐘查落實

1.判斷關于種群密度的敘述

（1）一座山上全部的蛇是一個種群（）

（2）種群數量越多，種群密度就越大（）

（3）用樣方法調查植物的種群密度時，要選擇生長茂盛處取樣（）

（4）調查作物植株上蜘蟲和跳蛹的種群密度時，都可以采用樣方法（）

（5）種群密度大的種群在未來的種群數量也一定較大（）

2.判斷關于種群的其他數量特征的敘述

（1）出生率和死亡率及遷入率和遷出率都直接影響種群密度的改變（）

（2）年齡結構為增長型的種群，種群數量一定會越來越大（）

（3）性別比例會影響出生率和死亡率，進而影響種群密度（）

（4）出生率和死亡率不完全取決于年齡結構，還與氣候、食物、天敵等因素相關（）

3.填空默寫

（1）（選擇性必修2P2）就是種群密度。種群密度是種群最

基本的o

（2）（選擇性必修2P2~3）估算種群密度常用的方法是，前者適用于

,后者適用于的

動物。

（3）（選擇性必修2P3~4）種群的其他數量特征包括

等，這些特征是影響的重要因素，其中

直接決定種群的密度，影響出生率和死亡率，影響出生率。

（4）（選擇性必修2P4）春運期間，影響北京、廣州等大城市人口數量變化的主要因素是

（5）（選擇性必修2P。利用誘殺害蟲的雄性個體會降低害蟲的

，原理是o

第2課時種群數量的變化及其影響因素

【課標要求】1.嘗試建立數學模型解釋種群的變動。2.探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數量的變化。

3.舉例說明非生物因素和不同物種間的相互作用都會影響生物的種群特征。

考點一種群數量的變化及其應用

■歸納夯實必備知識

1.建構種群增長模型的方法

(1)數學模型：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質的

(2)建構方法和實例

觀察研究對象,-(細菌每2。min分裂一;

提出問題

(提出1在條件充足的情況下，種群的增

長不受種群密度增加的影響

用適當的對N,=2",N代表細菌數量，

事物的性質進行表達"表示第幾代

[檢驗或修正H觀察、統(tǒng)計細菌數量]

(3)表達形式

①數學公式：科學、準確，但不夠o

②曲線圖：直觀，但不夠0

2.種群數量的增長

(1)種群的“J”形增長

種群數量

’增長模型

模型

增長率增長速率

種群增長率和

增長速率模型

O時間O時間

形

條件充裕、氣候適宜、沒

曲形成

嬴有天敵和其他競爭物種等

線

「N。：該種群的起始數量

數學r：時間

N,=N?"A'

公式M：r年后該種群的數量

【拓展延伸】準確分析“小曲線

lA

a.當年種群數量

2.0\前一年種群數量

1.5

C/

1.0

0.5

0510152025303540時間/年

①a段—X>1且恒定，種群數量呈“J”形增長。

②b段—人下降，但仍大于1,此段種群出生率大于死亡率，則種群數量一直增長。

③c段——X=l,種群數量維持相對穩(wěn)定。

④d段——衣1,種群數量逐年下降。

⑤e段一呈上升趨勢,但仍未達到1,故種群數量逐年下降。

(2)種群的“S”形增長

種群數量增長模型

模型

、種群增長率和”率［蹩速率

'增長速率模型I.\,小，

Ot\h時間otit2時間

有限，隨增大,

形成

加劇，從而使降低、

S'原因

升高，直至平衡

形

曲也在廠種群數量達到時，增長速率最大

曲線一

線病種群數量達到(即K值)后,

將停止增長

_減少環(huán)境阻力一___K值-保護野

廠生資源

K值增大環(huán)境阻力一K值一防治有

害生物

—草原最大載畜量不超過K值一合理確

定載畜量

【拓展延伸】聚焦K值

種群數量

原來的環(huán)境容納量

新的環(huán)境容納量

O時間

①K值并不是種群數量的最大值：K值是環(huán)境容納量，即在保證環(huán)境不被破壞的前提下所能

維持的種群最大數量；種群數量所達到的最大值會超過K值，但這個值存在的時間很短，因

為環(huán)境會遭到破壞。

②K值不是一成不變的：K值會隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化，當環(huán)境遭到破壞時，K值會下

降；當環(huán)境條件改善時，K值會上升。

③在環(huán)境不遭受破壞的情況下，種群數量會在K值附近上下波動。當種群數量偏離K值的時

候，會通過負反饋調節(jié)使種群數量回到K值。

④K值的四種表示方法如下圖所示，圖中力時所對應的種群數量為K/2,打時所對應的種群數

量為K值。

3.種群數量的波動

(1)大多數生物的種群數量總是在中。處于狀態(tài)的種群，在某些特定條件下

可能出現種群o

(2)當種群長久處于不利條件下，種群數量會出現持續(xù)性的或急劇的.

(3)當一個種群的數量過少，種群可能會由于等原因而

4.影響種群數量變化的因素

如森林中林下植物的種群密度主要

產取決于的郁閉度，即主要取

決于林下植物受到的

非生物如蚊類等昆蟲在寒冷季節(jié)到來時一

溫度

因素般會全部死亡，這主要是受

____的影響

影

響

因水如時東亞飛蝗種群爆發(fā)式

素增長的主要原因

，種內如的加劇，使種群的增長

因素受到限制

生物

競爭如雙小核草履蟲和大草履蟲

因素

之間

種間川電如猙痢和雪兔之間

嬴

衛(wèi)生如寄生蟲與宿主動物之間

教材隱性知識

(1)源于選擇性必修2P16“小字部分”：食物和天敵等生物因素對種群數量的作用強度與該種

群的密度是相關的，稱為,而氣溫和干旱等氣候因素以及地震、火災等自

然災害，對種群的作用強度與該種群的密度無關，稱為。

(2)源于選擇性必修2Pn“思維訓練”：據循環(huán)因果關系分析獵物和捕食者種群數量變化的相

關性：___________________________________________________________________________________

5.種群研究的應用

通過調查獲知_______、出生率和死

[-亡率、性別比例、等特征，

以及影響該種群的因素

瀕危動物準確了解該種群的—,預測該

的保護

種種群的____________

群匚采取合理的保護對策

研

究漁業(yè)中等強度的捕撈(捕撈量在—左右)有利

的方面于持續(xù)獲得較大的魚產量

應

用如在鼠害發(fā)生時，既適當采用化學

和物理的方法控制現存害鼠的種群

有害生物的

數量，又通過減少其獲得食物的機

防治方面

會等方法降低其,才能

使鼠害得到有效防治

■柘展提升科學思維

1.在20世紀30年代，人們將環(huán)頸雉引入美國的一個島嶼。在1937?1942年期間，這個種

群數量的增長如圖所示。據圖回答有關問題：

(1)若No為該種群的起始數量，I為時間，乂表示f年后該種群的數量，入表示該種群數量是

前一年種群數量的倍數。，年后種群數量為。

⑵請分析在歸1、九=1、卜1和入=0時，種群數量分別會發(fā)生怎樣的變化？

2.如圖表示種群數量增長的“S”形曲線模型，請據圖回答有關問題:

(1)漁業(yè)捕撈中，一般種群數量超過K/2就開始捕撈，且捕撈后的數量要維持在K/2左右。讓

魚的種群數量維持在K/2的原因是什么？

(2)在病蟲害防治中，是否應在害蟲數量達到K/2后才開始防治？

■突破強化關鍵能力

1.丹頂鶴是國家一級保護動物，研究者利用航空調查和高倍望遠鏡調查統(tǒng)計了黑龍江扎龍保

護區(qū)和鹽城濱海濕地丹頂鶴的多年數量變化。下列敘述錯誤的是()

A.鹽城人工濕地面積增加，對丹頂鶴的生存一定有利

B.調查數據也可用于分析丹頂鶴的遷徙規(guī)律

C.扎龍濕地生境的破碎化降低了丹頂鶴種群的K值

D.研究者沒有采用標記重捕法調查丹頂鶴數量

2.(2021?浙江1月選考，16)大約在1800年，綿羊被引入到塔斯馬尼亞島，綿羊種群呈“S”

形曲線增長，直到1860年才穩(wěn)定在170萬頭左右。下列敘述正確的是()

A.綿羊種群數量的變化與環(huán)境條件有關，而與出生率、死亡率變動無關

B.綿羊種群在達到環(huán)境容納量之前，每單位時間內種群增長的倍數不變

C.若綿羊種群密度增大，相應病原微生物的致病力和傳播速度減小

D.若草的生物量不變而種類發(fā)生改變，綿羊種群的環(huán)境容納量可能發(fā)生變化

考點二培養(yǎng)液中酵母菌種群數量的變化

■歸納夯實必備知識

1.實驗原理

(1)用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，種群的增長受培養(yǎng)液的等因素的影響。

(2)在理想的環(huán)境條件下，酵母菌種群的增長呈_______曲線增長；在有環(huán)境阻力的條件下,

酵母菌種群的增長呈_______曲線增長。

(3)計算酵母菌數量可用抽樣檢測的方法一法。

2.實驗流程

①將含有酵母菌的培養(yǎng)液滴在

___________________,讓培養(yǎng)

液自行滲入，用濾紙吸去多余

的培養(yǎng)液；②待酵母菌細胞全

(3)觀察并計數一

部沉降到,在顯微

鏡下計數一個小方格內酵母菌

的數量；③估算1mL培養(yǎng)液中

酵母菌總數

3.結果分析

(1)開始一段時間內，酵母菌的增長符合形曲線增長模型。

⑵de段曲線下降的原因可能有______________________________________________________

?核心詮釋剖析實驗要點

1.實驗注意事項及分析

(1)顯微鏡計數時，對于壓在小方格界線上的酵母菌，應遵循“計上不計下，計左不計右”的

原則。

(2)從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數前，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)本實驗不需要設置對照實驗，因不同時間取樣已形成自身對照；需要做重復實驗，目的是

盡量減小誤差，應對每個樣品計數三次，取其平均值。

(4)如果一個小方格內酵母菌過多，難以數清，應當稀釋培養(yǎng)液重新計數。稀釋的目的是便于

酵母菌懸液的計數，以每個小方格內含有4~5個酵母細胞為宜。

(5)每天計數酵母菌數量的時間要固定。

2.血細胞計數板及相關計算

大

放

方

大

格

正面圖

圖1

血細胞計數板由一塊厚玻璃片特制而成，其中央有兩個方格網。每個方格網劃分為9個大方

格(如圖1所示)，每個大方格的面積為1mm2,加蓋玻片后的深度為0.1mm。因此，每個大

方格的容積為0.1mm3(lX10-4mL)o

血細胞計數板有兩種規(guī)格，對于16X25的規(guī)格而言，計四角的4個中方格共計100個小方格

中的個體數量；而對于25X16的規(guī)格而言，計四角和正中間的5個中方格共計80個小方格

中的個體數量，如圖2所示。

中方格中的細胞總數

計算公式：1mL培養(yǎng)液中細胞個數=X400義IO,x稀釋倍數。

中方格中小方格個數

■拓展提升科學思維

1.從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數之前，需將試管輕輕振蕩幾次，試分析其原因。

2.如果一個小方格內酵母菌過多，難以數清，應當采取怎樣的措施?

■突破強化關鍵能力

3.（2023?北京海淀高三期中）血細胞計數板是對細胞進行計數的重要工具，下列有關敘述正確

的是（）

A.血細胞計數板可以用于調查酵母菌、病毒、細菌等生物的種群密度

B.需在蓋玻片一側滴加樣液，在另一側用吸水紙吸引，使樣液充分滲入計數室

C.防止觀察細胞沉降到計數室底部影響計數，加樣后需立即在顯微鏡下觀察計數

D.使用后用自來水沖洗、晾干并鏡檢，若有殘留或沉淀物需要重新清洗

4.如圖表示在錐形瓶中用不同方式培養(yǎng)酵母菌時的種群增長曲線。圖中曲線⑤是對照組，其

余曲線代表每3h、12h、24h換一次培養(yǎng)液及不換培養(yǎng)液但保持pH恒定，4種不同情況下

酵母菌種群增長曲線。下列有關敘述不正確的是（）

020406080100120140時間/h

A.①②③分別代表每3h、12h、24h換一次培養(yǎng)液的種群增長曲線

B.在保持培養(yǎng)液的更換頻率不變的情況下，曲線①將保持“J”形增長

C.造成曲線⑤K值較小的原因可能是代謝產物的積累、pH變化、溶解氧不足等

D.若用血細胞計數板統(tǒng)計細胞數量，不能直接從靜置的培養(yǎng)瓶中取出培養(yǎng)原液進行計數

重溫高考真題演練

1.（2021?廣東，6）如圖所示為某S形增長種群的出生率和死亡率與種群數量的關系。當種群

達到環(huán)境容納量（K值）時，其對應的種群數量是（）

A.aB.bC.cD.d

2.（2021?山東，19改編）種群增長率是出生率與死亡率之差，若某種水蚤種群密度與種群增

長率的關系如圖所示。下列相關說法錯誤的是（）

誤析量數

錯分重

，群

列體種

述下個

敘示

。、表

的

示量中

驗所數圖

實圖群則

值”如種，

負化構的殖

變線

為結魚繁

態(tài)曲

會齡該行

動化

率年內進

低的變

長的間有

降量態(tài)

，增體時沒

m定數數動

c的群段魚

/一群計量一

群種一間

個（不種板數之

種物，期

度快加菌數群素

其某苗此

密最增母數計種因

，，魚在）

群長的養(yǎng)酵計胞制的計種

次若

種增度培中細繪化統(tǒng)某

一血，變。（

量密行液查批

低數群第用量態(tài)示是

進養(yǎng)調一所

降群種行，數動群群群別

時培經了圖

而種隨f進液胞量）種種種分

斜沙饕鑿法究放如

(％)加，量n并清細數編群蟲樹的線

c/探投

增時加“，上菌群改種昆果后勢曲

個2中

度?增于中量母種成某某殺趨的

n22池化

密c/的3關液適酵菌，構的的誘量

魚變

群個群為列養(yǎng)取定母考能態(tài)態(tài)劑重

種1度培中測酵不誘在）的總

種下選狀狀5

隨為蚤密）到液，響常長長引間群

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