/重難03種群數(shù)量變化的特點(diǎn)及模型分析1．理解種群的數(shù)量特征及調(diào)查方法；2．能夠用數(shù)學(xué)模型表示種群的數(shù)量變化并應(yīng)用。3.科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究種群的數(shù)量特征并分析產(chǎn)生誤差的原因。一、種群的數(shù)量特征項(xiàng)目定義特點(diǎn)或意義種群密度在單位面積或空間內(nèi)某種群的個(gè)體數(shù)量①不同物種,種群密度不同;②同一物種,種群密度可變出生率、死亡率單位時(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生或死亡的個(gè)體數(shù)占該種群個(gè)體總數(shù)的比率決定種群大小和種群密度遷入率、遷出率單位時(shí)間內(nèi)遷入或遷出的個(gè)體數(shù)占該種群個(gè)體總數(shù)的比率年齡結(jié)構(gòu)一個(gè)種群中各年齡段的個(gè)體數(shù)占整個(gè)種群個(gè)體總數(shù)的百分比①類(lèi)型增長(zhǎng)型:幼年個(gè)體數(shù)量較多,老年個(gè)體數(shù)量較少穩(wěn)定型:幼年個(gè)體數(shù)、成年個(gè)體數(shù)、老年個(gè)體數(shù)差不多衰退型:幼年個(gè)體數(shù)少,老年個(gè)體數(shù)量較多②意義:可預(yù)測(cè)種群數(shù)量變化的趨勢(shì)性別比例種群中雌雄個(gè)體數(shù)量的比例在一定程度上影響種群密度二、“J”型增長(zhǎng)模型和“S”型增長(zhǎng)模型的比較項(xiàng)目“J”型增長(zhǎng)模型“S”型增長(zhǎng)模型曲線模型形成條件資源無(wú)限的理想條件資源有限的自然條件增長(zhǎng)速率增大先增大后減小有無(wú)K值無(wú)K值,持續(xù)增加有K值,可在K值附近上下波動(dòng)三、K值(環(huán)境容納量)、K/2的界定與應(yīng)用1.K值、K/2的界定K值是指在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量，而不是種群數(shù)量能達(dá)到的最大值。同一種生物的K值不是固定不變的，會(huì)受到環(huán)境的影響。(1)在種群數(shù)量變化曲線中，對(duì)K值、K/2的界定分兩種情況：①圖1中，C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)的值是K值，B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)的值為K/2。②圖2中，M不是K值，因?yàn)榉N群數(shù)量不在其附近波動(dòng)。K1、K2是不同環(huán)境條件下該種群的K值。(2)在增長(zhǎng)速率曲線圖(圖3)中，最高點(diǎn)表示在t1時(shí)刻，種群增長(zhǎng)速率最大，此時(shí)的種群數(shù)量為K/2，t2時(shí)刻，種群增長(zhǎng)速率為0，此時(shí)的種群數(shù)量為K值。(3)出生數(shù)與死亡數(shù)的差值最大的時(shí)候，種群增長(zhǎng)最快，此時(shí)對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量為K/2；出生數(shù)等于死亡數(shù)時(shí)，種群不再增長(zhǎng)，種群數(shù)量達(dá)到K值，如圖4。(4)圖5模型中：2.K值、K/2的應(yīng)用注意：最大持續(xù)捕撈量≠最大日捕獲量。在種群數(shù)量超過(guò)K/2時(shí)就捕撈，捕到種群數(shù)量為K/2左右時(shí)就停止，可獲得最大持續(xù)捕撈量，但不能獲得最大日捕獲量；當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到最大(K值)時(shí)捕獲，可以獲得最大日捕獲量。題型01種群的數(shù)量特征及調(diào)查方法調(diào)查種群密度的方法1.樣方法(1)適用對(duì)象:植物、昆蟲(chóng)卵、作物植株上的蚜蟲(chóng)、跳蝻等密度的調(diào)查。(2)過(guò)程:確定調(diào)查對(duì)象→取樣→計(jì)數(shù)每個(gè)樣方的個(gè)體數(shù)→以所有樣方種群密度的平均值作為種群密度估計(jì)值。(3)取樣的方法:五點(diǎn)取樣法和等距取樣法。(4)取樣的關(guān)鍵:隨機(jī)取樣。2.標(biāo)志重捕法(1)適用生物:移動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍大的動(dòng)物。(2)密度估算公式N(種群個(gè)體數(shù)量)=n(重捕個(gè)體數(shù)量)m【典例1】1994年分布在我國(guó)青海湖周邊地區(qū)的普氏原羚不足300只。由于采取了一系列保護(hù)措施，到2024年數(shù)量已達(dá)到3400余只。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．普氏原羚的遷入率與遷出率屬于種群水平的研究問(wèn)題B．普氏原羚的種群密度可以反映其種群數(shù)量的變化趨勢(shì)C．性別比例主要通過(guò)影響出生率進(jìn)而影響普氏原羚種群密度D．可用紅外觸發(fā)相機(jī)拍攝、無(wú)人機(jī)航拍等方法調(diào)查普氏原羚種群密度【典例2】下列有關(guān)種群的敘述，正確的是（

）A．種群最基本的數(shù)量特征是年齡組成，可預(yù)測(cè)種群未來(lái)的數(shù)量變化B．用樣方法、標(biāo)志重捕法可精確地計(jì)算出某種群的個(gè)體數(shù)量C．與呈“S”形增長(zhǎng)的種群相比，呈“J”形增長(zhǎng)的種群達(dá)到K值所用時(shí)間較短D．出生率和死亡率、遷入率和遷出率、性別比例和年齡結(jié)構(gòu)均屬于種群的數(shù)量特征題型02種群數(shù)量變化的數(shù)學(xué)模型分析研究種群數(shù)量的變化，關(guān)鍵是看種群增長(zhǎng)(速)率的變化，要弄清以下幾個(gè)數(shù)量關(guān)系：1.λ表示該種群數(shù)量相對(duì)于前一年種群數(shù)量的倍數(shù)增長(zhǎng)率＝(現(xiàn)有個(gè)體數(shù)Nt－原有個(gè)體數(shù)Nt－1)/原有個(gè)體數(shù)Nt－1×100%＝λ－1。增長(zhǎng)速率＝(現(xiàn)有個(gè)體數(shù)Nt－原有個(gè)體數(shù)Nt－1)/增長(zhǎng)時(shí)間。2.增長(zhǎng)倍數(shù)λ、增長(zhǎng)(速)率與種群數(shù)量的變化關(guān)系項(xiàng)目種群數(shù)量變化λ＞1增長(zhǎng)(速)率＞0增加λ＝1增長(zhǎng)(速)率＝0穩(wěn)定λ＜1增長(zhǎng)(速)率＜0減少【典例3】某群落中生活著甲、乙兩個(gè)存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的動(dòng)物種群，種群增長(zhǎng)速率與時(shí)間的變化曲線如圖所示。下列敘述正確的是（

）A．甲種群第12年時(shí)的K值與第6年時(shí)的相同B．在第6～8年間，甲、乙種群的出生率均大于死亡率C．乙種群在第6年后數(shù)量變化類(lèi)似于“S”形增長(zhǎng)D．乙種群在第4年時(shí)數(shù)量達(dá)到最大值，在第10～12年種群數(shù)量不變【典例4】研究人員調(diào)查了8年間養(yǎng)兔場(chǎng)種群數(shù)量的變化情況，并據(jù)此繪制如圖的λ值變化曲線，以下敘述正確的是（

）A．決定種群密度因素是年齡結(jié)構(gòu)和性別比例B．第2年的增長(zhǎng)速率比第5年的增長(zhǎng)速率慢C．第2~4年兔種群的年齡結(jié)構(gòu)為增長(zhǎng)型D．8年間，兔的種群數(shù)量呈“S”形增長(zhǎng)題型03調(diào)查種群數(shù)量特征時(shí)產(chǎn)生誤差原因分析1.樣方法的誤差成因2.標(biāo)志重捕法的誤差成因——主要取決于“重捕中標(biāo)志個(gè)體數(shù)”偏大或偏小據(jù)公式N總＝eq\f(被標(biāo)志個(gè)體數(shù)量（M）×重捕個(gè)體數(shù)量（n）,重捕中被標(biāo)志個(gè)體數(shù)量（m）)，可推知誤差類(lèi)型為：(1)m值變大導(dǎo)致N總偏小，如標(biāo)志物影響動(dòng)物的活動(dòng)能力，使其更易被捕獲。(2)m值變小導(dǎo)3.血球計(jì)數(shù)板法調(diào)查培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化的誤差成因【典例5】下表為一個(gè)小組根據(jù)已構(gòu)建的“標(biāo)記重捕法”的數(shù)學(xué)模型分析捕撈方式對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果估計(jì)值的分析正確的是（

）影響因素對(duì)比實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)估計(jì)值初捕漁網(wǎng)重捕漁網(wǎng)不同捕撈方式大網(wǎng)眼大網(wǎng)眼取三種顏色的塑料小球，白色代表未被標(biāo)記的大魚(yú)，黃色代表未被標(biāo)記的小魚(yú)，紅色代表被標(biāo)記的大魚(yú)甲小網(wǎng)眼乙A．甲：基本不變乙：偏小 B．甲：偏小乙：基本不變C．甲：基本不變乙：偏大 D．甲：偏大乙：基本不變【典例6】下列調(diào)查活動(dòng)或?qū)嶒?yàn)中，實(shí)驗(yàn)所得到數(shù)值與實(shí)際數(shù)值相比，可能偏大的是（

）A．采用標(biāo)記重捕法調(diào)查池塘中鯽魚(yú)的種群密度時(shí)，部分鯽魚(yú)身上的標(biāo)記物脫落B．探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化時(shí)，從試管吸出培養(yǎng)液計(jì)數(shù)前沒(méi)有振蕩試管C．調(diào)查土壤小動(dòng)物豐富度時(shí)，用誘蟲(chóng)器采集小動(dòng)物沒(méi)有打開(kāi)電燈D．采用樣方法調(diào)查草地中蒲公英的種群密度時(shí)，不統(tǒng)計(jì)正好在樣方線上的個(gè)體1．科研人員利用黑光燈誘捕法對(duì)農(nóng)田中某昆蟲(chóng)的種群密度進(jìn)行調(diào)查，構(gòu)建單日捕獲量與捕獲積累量的關(guān)系，如下圖所示，下列相關(guān)敘述正確的是（）A．黑光燈誘捕法利用的是昆蟲(chóng)具有趨陰暗、潮濕等的特性B．單日捕獲量下降的原因是捕獲導(dǎo)致種群性別比例發(fā)生改變C．N點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)值可代表農(nóng)田中該昆蟲(chóng)種群數(shù)量的估計(jì)值D．若在調(diào)查區(qū)域增加黑光燈數(shù)量，估算出的N值會(huì)偏大2．下列關(guān)于種群及其特征的敘述中不正確的是（

）A．臥龍自然保護(hù)區(qū)中的全部大熊貓是一個(gè)種群B．進(jìn)行種群密度的調(diào)查有利于合理利用生物資源C．年齡結(jié)構(gòu)能預(yù)測(cè)種群數(shù)量的變化D．種群的性別比例在一定程度上影響種群的出生率和死亡率3．群聚性生活的動(dòng)物種群通常都有一個(gè)最適的種群密度，種群密度過(guò)低或過(guò)高時(shí)都會(huì)對(duì)種群數(shù)量產(chǎn)生抑制作用，這一現(xiàn)象被稱(chēng)為阿利氏規(guī)律。下圖是某動(dòng)物種群的出生率和死亡率隨種群密度的變化曲線，下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．曲線I、Ⅱ分別代表死亡率、出生率B．A-B段該種群數(shù)量不呈“J”形曲線增長(zhǎng)C．為保證種群的發(fā)展，B點(diǎn)對(duì)應(yīng)狀態(tài)下，一次性最大捕獲量為80條/100m3D．將某種動(dòng)物引入該地區(qū)時(shí)，需要保證種群密度不能太低4．如圖為某種群數(shù)量與種群瞬時(shí)增長(zhǎng)量（指種群在某一時(shí)刻的增長(zhǎng)速率，反映了特定時(shí)間點(diǎn)種群數(shù)量的變化快慢）的變化規(guī)律，下列相關(guān)敘述正確的是（）A．該種群數(shù)量變化符合“J”型增長(zhǎng)曲線B．該種群數(shù)量為K/2時(shí)，種內(nèi)斗爭(zhēng)最劇烈C．種群數(shù)量在20~80萬(wàn)個(gè)范圍內(nèi)，該種群瞬時(shí)增長(zhǎng)量持續(xù)升高D．空間和資源條件的變化可能會(huì)影響該種群的環(huán)境容納量5．草原鼠害會(huì)造成草原沙漠化，嚴(yán)重威脅著草原生態(tài)和畜牧業(yè)的發(fā)展。研究人員為了解某草原的鼠害情況，對(duì)草原中某種鼠的種群數(shù)量進(jìn)行調(diào)查，得到如圖所示的曲線，其中λ代表當(dāng)年種群數(shù)量與一年前種群數(shù)量的比值，下列敘述正確的是（

）A．標(biāo)記重捕法調(diào)查種群密度時(shí)，標(biāo)志物脫落會(huì)使結(jié)果偏大B．該鼠群的種群數(shù)量在0-4年維持穩(wěn)定，第8年達(dá)到最低C．在第10-20年的過(guò)程中，該鼠種群數(shù)量表現(xiàn)為S型增長(zhǎng)D．飼喂“避孕藥”可以降低該鼠群的K值，有效減少鼠害6．圖表示某水體中鯽魚(yú)的種群數(shù)量Nt與Nt+1/Nt的關(guān)系曲線圖。已知Nt+1/Nt=1時(shí)，種群數(shù)量達(dá)到平衡。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)Nt=a時(shí)，鯽魚(yú)種群的年齡結(jié)構(gòu)為增長(zhǎng)型B．當(dāng)Nt=c時(shí)，鯽魚(yú)種群的出生率應(yīng)小于死亡率C．在b～d的區(qū)域，種群數(shù)量的變化是先增長(zhǎng)后下降，并逐漸逼近環(huán)境容納量以保持穩(wěn)定D．采用標(biāo)記重捕法調(diào)查鯽魚(yú)的種群數(shù)量時(shí)，若重捕方法不當(dāng)導(dǎo)致捕獲的魚(yú)部分死亡，則估算結(jié)果不一定偏小7．下列有關(guān)標(biāo)記重捕法和樣方法這兩種種群密度調(diào)查方法的說(shuō)法，正確的是（

）A．若調(diào)查對(duì)象為瀕危物種，不適合選用樣方法或標(biāo)記重捕法，應(yīng)采用逐個(gè)計(jì)數(shù)的方式調(diào)查種群密度B．選擇標(biāo)記重捕法調(diào)查某種魚(yú)的種群密度時(shí)，使用網(wǎng)孔比較大的漁網(wǎng)不會(huì)影響調(diào)查結(jié)果C．可以使用樣方法調(diào)查某雙子葉植物的種群密度，要做到隨機(jī)取樣，樣方邊線上的所有個(gè)體都要計(jì)數(shù)D．調(diào)查田鼠、蚜蟲(chóng)和跳蝻種群密度時(shí)要采用標(biāo)記重捕法，調(diào)查時(shí)，若所做的標(biāo)記容易脫落，則可能會(huì)造成調(diào)查值偏大8．圖1為種群數(shù)量特征的概念圖。在調(diào)查某林場(chǎng)松鼠的種群數(shù)量時(shí)，計(jì)算當(dāng)年種群數(shù)量與一年前種群數(shù)量的比值（λ），并得到如圖2所示的曲線。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：(1)圖1中a表示。圖1中預(yù)測(cè)種群數(shù)量未來(lái)變化的主要依據(jù)是（填“a”“b”或“c”）。(2)分析圖