1．种群的数量特征包括种群密度、年龄组成、性别比例、出
生率与死亡率及迁入与迁出，种群密度是种群最基本的数
量特征。
2．“J”型增长曲线的形成条件：食物和空间条件充裕、气候
适宜、没有敌害。其特点是种群的数量每年以一定的倍数
(λ倍)增长(数学模型：Nt＝N0·λt)。
3．“S”型增长曲线成因：资源和空间条件有限，随种群密度
增大，种内斗争加剧，天敌数量增多，从而使出生率降低、
死亡率升高，直至平衡。
4．在自然界中，气候、食物、天敌、传染病等均会影响种群
数量，故大多数种群数量总处于波动中。
一、种群的特征
1．调查种群密度的方法
(1)样方法：
①适用范围：植物、活动范围小的动物；
②取样关键：随机取样；
③常用取样方法：五点取样法和等距取样法。
(2)标志重捕法：
①适用范围：活动能力强、活动范围大的动物。
②密度估算公式：＝
2．种群特征[判断正误]
(1)种群密度越大，种群数量就越多。(×)
(2)出生率、死亡率及迁入和迁出都直接影响种群数量的变化。(√)
(3)年龄组成有增长型、稳定型和衰退型三种类型。(√)
(4)年龄组成和性别比例能预测种群数量未来发展变化趋势。(√)
(5)种群在空间上只有均匀分布和随机分布。(×)
在用样方法计数时，位于边界线上的数目如何计算？
提示：任取两边及顶角，位于其线上的和顶角上的都要计数。
二、种群数量的变化
1．种群数量增长曲线
(1)“J”型增长曲线：
①产生原因：资源、空间条件充裕，气候适宜，无敌害等。
②模型特点：种群数量连续增长，即Nt＝N0·λt
③两种情形：实验室条件下和种群刚迁入一个适宜的环境时。
(2)“S”型增长曲线：
①产生条件：资源、空间有限，受敌害限制等。
②模型特点：种群数量达到环境条件所允许的K值后，种群趋于稳定。
当一个种群迁入一个新的环境时，种群数量如何变化？
提示：若不适应环境，则可能会灭亡；若适应新环境，在开始一段时间种群密度类似于“J”型增长，但最终呈“S”型增长。
2．影响种群数量变化的因素[判断正误]
(1)气候、食物、天敌、传染病等都是影响种群数量变化的外界因素。(√)
(2)种群数量的变化包括种群数量的增长、波动和下降等。(√)
(3)研究种群数量的变化有利于有害动物的防治以及对野生生物资源的保护和利用。(√)
(4)性别比例失调，不会引起种群数量变化。(×)
(5)新兴城市人口的数量变化取决于出生率和死亡率。(×)
[知识体系构建]
①空间特征 ②出生率、死亡率和迁入、迁出 ③种群密度 ④年龄组成、性别比例 ⑤波动 ⑥“J”型增长 ⑦“S”型增长
种群的特征
(1)(2008·重庆卷T1B)亚热带生长的常绿阔叶林组成一个种群。(×)
(2)[2012·四川卷T30Ⅰ(2)]田鼠的种群密度是由出生率和死亡率、迁入和迁出决定的。(√)
(3)(2012·全国新课标卷T6D)大量诱杀雄性个体不会影响种群的密度。(×)
(4)(2012·全国新课标卷T6B)天敌的迁入可影响种群的年龄组成。(√)
(5)(2009·广东卷T11C)稗草在稻田中随机分布属于种群空间特征描述。(√)
(6)(2011·北京卷T2C)用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系。(√)
1．种群密度的调查方法
比较项目
样方法
标志重捕法
调查对象
植物或活动范围小的动物
活动范围大的动物
调查程序
注意事项
①随机取样；
②样方大小适中；
③样方数量不宜太少；
④宜选用双子叶植物
①标记个体与未标记人体在重捕时被捕的概率相同；
②调查期间没有大规模迁入和迁出，没有外界的强烈干扰
2．种群数量特征的分析
(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群密度变化的直接因素。
(3)年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，但在一定程度上能预测种群数量变化趋势。
①年龄组成种群密度
②对于增长型的种群，一般还有如下的关系：
性别比例种群密度
[关键一点] 预测种群密度的变化趋势，首先依据的应该是年龄组成情况，其次是性别比例，由此推测出生率与死亡率的关系，从而确定种群密度的变化情况。
①城市人口的剧增——迁入率>迁出率造成的。
②中国人口的增长——出生率>死亡率造成的，不能单纯说是出生率高造成的。
③计划生育政策——控制出生率，使增长率下降。
④利用性外激素诱捕雄蛾——改变性别比例来降低其出生率。
⑤将性外激素释放到大田里，干扰雌雄蛾正常交尾——降低出生率。
⑥年龄组成为稳定型的种群，种群数量不一定保持稳定。
3．种群的空间特征
类型
特点
原因
模式图
实例
均匀分布
种群内个体间的距离相等
种群个体间的激烈竞争引起
浮游植物、森林乔木
随机分布
种群内每个个体在任一空间的分布概率相等
环境资源分布均匀一致、种群个体间互不作用
森林中的无脊椎动物、面粉中的黄粉虫等
集群分布
种群的个体集中在特定的几个点上
环境资源分布不均匀，植物传播种子以母株为扩散中心，动物的社会行为使其结合成群
自然界中生物多为集群分布，如放牧中的羊群
高考地位
高考对本考点的考查多集中在种群的数量特征方面，常与种群的数量变化结合起来进行命题考查
命题角度
(1)种群数量特征之间的关系，如典例1；
(2)结合种群数量变化曲线考查种群特征的关系，如典例2。
[典例1] 下图表示种群的各个特征之间的关系，下列叙述正确的是( )
A．甲为出生率和死亡率，乙为迁入率和迁出率
B．丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度
C．丁为年龄组成，每种类型中包括老年、中年和幼年三个年龄期
D．种群密度是种群最基本的数量特征，调查方法有标志重捕法和取样器取样法
[解析] 选B 甲为出生率和迁入率，乙为死亡率和迁出率，故A错误；年龄组成的每种类型中包括老年、成年和幼年三个年龄期，故C错误；取样器取样法是调查群落中物种丰富度的一种方法，故D错误。
[典例2] 下图甲表示某一经济鱼类的种群特征，图乙是某时期该鱼类种群的年龄组成曲线，下列分析正确的是( )
A．图乙为c点后该经济鱼类年龄组成曲线
B．在b点时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
C．估算一个种群的出生率和死亡率，即可确定种群密度的大小
D．d点时种群数量达到最大值
[解析] 选D 由图甲可以看出：b点时，出生率大于死亡率，且出生率与死亡率的差值最大，此时种群的增加量最大；d点时，出生率与死亡率相等，种群密度达到最大；图乙代表衰退型年龄组成，而超过d点后出生率小于死亡率，种群的数量会越来越少，年龄组成才属于衰退型；维持在b点有利于该种群的持续增长，维持在d点时捕捞鱼类得到的日捕获量最大；出生率和死亡率是决定种群密度和种群大小的直接因素，此外性别比例、迁入率和迁出率等也影响着种群密度和种群大小，因此，仅估算一个种群的出生率和死亡率，并不能确定种群密度的大小。
种群的数量变化
(1)[2012·山东卷T26(4)]16世纪以来，世界人口表现为“J”型增长，因此需控制“J”型增长数学方程式中λ参数，以实现人口和野生动物资源的协调发展。(√)
(2)(2012·浙江卷T5B)在相对稳定的生态系统中，种群数量在K值上下波动。(√)
(3)(2012·浙江卷T5C)在相对稳定的生态系统中，旅鼠的种群数量主要是由外源性因素调节的。(√)
(4)(2010·山东卷T8A)在K/2时控制有害动物最有效。(×)
(5)(2010·山东卷T8D)在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量。(×)
(6)[2011·安徽卷T29Ⅱ(4)]建立自然保护区，改善栖息环境，以提高环境容纳量，是提高大熊猫种群密度的根本措施。(√)
1．种群数量变化的内容及影响因素
(1)种群数量变化内容：包括增长、波动、稳定和下降等。
(2)种群数量变动的影响因素：影响种群密度的因素有很多，主要有气候、食物、天敌、传染病等。
2．种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线
项目
“J”型曲线
“S”型曲线
增长模型
前提条件
理想状态：资源无限、空间无限、不受其他生物制约
现实状态：资源有限、空间有限、受其他生物制约
K值有无
无K值
有K值
曲线形成原因
无种内斗争，缺少天敌
种内斗争加剧，天敌数量增多
联系
两种增长曲线的差异主要
是因环境阻力大小不同，
对种群增长的影响不同
3．种群“S”型增长曲线各段特点及应用
(1)曲线分析：
(2)应用：
①b点应用：消灭害虫应尽早进行，将种群数量控制于加速期(b点之前)，严防种群增长进入加速期。
②
③
[关键一点]
(1)环境容纳量≠种群能达到的最大值：
种群能达到的最大值则是种群在某一时间点出现的最大值，这个值存在的时间很短，大于环境容纳量。
(2)增长率≠增长速率：
①“J”型曲线的增长率稳定不变，增长速率逐渐增加；
②“S”型曲线的增长率逐渐降低，增长速率先增加后降低。
高考地位
本考点是高频考点。试题多以图文结合形式呈现，考查对“J”型增长曲线和“S”型增长曲线的分析，还有增长率、增长速率、K值、K/2值等概念的理解应用等
命题角度
(1)种群数量变化曲线分析，如典例3；
(2)研究种群数量变化特征的应用，如典例4。
[典例3] 在调查某林场松鼠的种群数量时，计算当年种群数量与一年前种群数量的比值(λ)，并得到如右图所示的曲线。据此图分析得到的下列结论，错误的是( )
A．前4年该种群数量基本不变，第5年调查的年龄组成可能为衰退型
B．第4到第8年间种群数量在下降，原因可能是食物的短缺和天敌增多
C．第8年时种群数量最少，第8到第16年间种群数量增加，且呈“S”型曲线增长
D．如果持续第16到第20年间趋势，后期种群数量将呈“J”型曲线增长
[解析] 选C 根据题意，λ表示当年种群数量与一年前种群数量的比值，可推知第10年种群数量最少。
[典例4] 如右图所示，种群在理想环境中呈“J”型增长，在有环境阻力条件下呈“S”型增长。下列有关种群数量增长曲线及其应用的叙述中正确的是( )
A．渔业捕捞后需控制剩余量在b点
B．种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后
C．防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行
D．当种群数量达到e点后，增长速率为0
[解析] 选D c点时，种群的增长速率最大，利用这一特点，在进行渔业捕捞时，捕捞后的种群数量应保持在K/2这个值，以便获得更大的产量。然而，在害虫防治时，却应根据预期，在达到K/2点之前进行防治，以免造成不必要的损失。对于S型曲线而言，自始至终都有环境阻力的存在，而不是在d点之后；e点(K值)的种群增长速率为0。
实验平台—
一、实验原理
(1)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。
(2)在理想的无限环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限的环境下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。
二、实验流程
(1)——
↓
(2)——
↓
(3)——
↓
(4)——
↓
(5)——
三、基本技术要求
(1)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则计数。
(2)从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。
(3)结果的记录最好用记录表。
(4)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
(5)溶液要进行定量稀释。
(6)需要进行重复实验，使获得的数据更准确。
[高考实验对接]
(2009·广东高考)有关“探究培养液中酵母菌数量动态变化”的实验，正确的叙述是( )
A．改变培养液的pH不影响K值(环境容纳量)大小
B．用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化
C．取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数
D．营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素
选项
分析
对接教材
A
环境因素改变，种群的K值一般也会发生改变，故A错误
实验原理
该项不符合教材中的原理
B
玻璃容器中酵母菌数量的变化应采用抽样检测法，故B错误
取样方法
样方法一般用于植物种群密度的调查
C
酵母菌计数应采用血球计数板，故C错误
器材选择
D
培养液中酵母菌种群数量变化受营养条件、空间、pH、温度等因素影响，故D正确
实验原理
[多维思考]
(1)实验中用血球计数板对酵母菌计数，测得的是什么数目？
提示：细胞总数。
(2)实验中初始阶段，酵母菌进行哪种呼吸方式？
提示：有氧呼吸。
技法平台—
[典例] 下列关于右图种群数量增长曲线的叙述，正确的是( )
A．当种群数量达到e点后种群数量不再发生变化
B．种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后
C．防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行
D．a～e期间种群出生率均大于死亡率
[解析] 选D 当种群数量达到e点后种群数量在一定范围内保持动态平衡；种群增长过程中出现明显环境阻力是在c点之后；防治蝗灾应在害虫数量达到c点之前进行；a～e期间种群出生率>死亡率，e点时出生率与死亡率相等。
[曲线解读]
题中曲线表示种群数量“S”型增长曲线，由曲线变化可以得到以下信息：
(1)a～b段：由于种群个体数量少，出生率略大于死亡率，种群数量增长缓慢。
(2)b～c段：种群个体数量达到一定值后，出生率＞死亡率，且资源和空间相对充裕，种群增长越来越快，当到c点时，种群增长速率达到最大值。
(3)c～e段：由于资源和空间有限，随种群密度增大，种内斗争不断加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降。
(4)e点：种群数量达到K值，出生率等于死亡率，种群增长速率为0，种群数量稳定。
(5)曲线还可以变式为：
[高考随堂体验]
1．(2011·北京高考)在生态学研究中，下列方法与研究目的不相符的是( )
A．给海龟安装示踪器调查其洄游路线
B．给大雁佩戴标志环调查其迁徙路线
C．用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系
D．用标志重捕法调查达乌尔黄鼠的丰(富)度
解析：选D 示踪器可检测海龟经过的路线，故可调查其洄游路线；给大雁佩戴标志环，可依据发现佩戴标志环大雁的到达地区来调查其迁徙路线；固着在岩礁上的贝类运动能力弱、活动范围小，故可用样方法进行研究；达乌尔黄鼠是一种生物，用标志重捕法可调查其种群密度，而丰富度是调查群落中生物的种类。
2．(2010·浙江高考改编)某生态系统中生活着多种植食性动物，其中某一植食性动物种群个体数量的变化如右图所示。若不考虑该系统内生物个体的迁入与迁出，下列关于该种群个体数量变化的叙述，错误的是( )
A．若a点时环境因素发生变化，但食物量不变，则a点以后个体数量变化不符合“S”型增长
B．若该种群出生率提高，个体数量的增加也不会大幅超过b点
C．天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降，下降趋势与b～c段相似
D．年龄组成变动会导致该种群个体数量发生波动，波动趋势与c～d段相似
解析：选A 从图中个体数量在K值附近波动可以看出，该生态系统是一个相对成熟稳定的生态系统。若该种群出生率提高，数量将增加，但应该也在K值附近波动，不会大幅超过b点；种群数量下降的原因与食物、天敌等因素相关，所以下降趋势与b～c段相似；年龄组成变动导致该种群数量波动，但也应该在K值附近波动；若a点时环境因素变化，食物量不变，增长的过程可能会有所波动，但仍按“S”形增长，只是增长速率有所增加或减少而已。
3．(2009·山东高考)右图曲线a、b表示两类生物种群密度与存活率之间的关系。下列分析错误的是( )
A．曲线a代表的种群个体一般体型较大，营养级较高
B．依据曲线b，人工养蜂时种群密度中等最好
C．对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大
D．种群密度为d时，曲线b代表的种群个体间竞争最剧烈
解析：选D 图中纵坐标为存活率，横坐标为种群密度，可以看出a种生物种群密度较小时，存活率最高，说明种内互助不很明显，一般个体较大，营养级别较高；由图可知，对于b种生物来说，种群密度中等时，存活率较高，种内斗争也就较弱。
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