（全国通用版）2018-2019版高中生物 第4章 种群和群落学案（打包5套）新人教版必修3.zip

1第 4 章 种群和群落章末总结答题要语必背1．种群的数量特征是种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。调查种群密度常用的方法有样方法和标志重捕法。2．年龄组成有增长型、稳定型和衰退型三种类型。年龄组成可以预测种群的数量变化趋势，出生率、死亡率和迁入率、迁出率直接影响种群数量变化。3．在理想状态下，种群数量增长的数学模型为： Nt ＝ N0λ t，呈“J”型曲线。正常情况下，自然界的资源和空间是有限的，种群数量增长会呈“S”型曲线。4．影响种群数量的因素很多，因此种群的数量常常出现波动，在不利条件下，种群数量会急剧下降甚至消亡。因此 K 值并不是固定不变的，当环境改变时， K 值会发生变化。5．丰富度是群落中物种数目的多少。丰富度的统计方法有记名计算法和目测估计法。6．群落的空间结构有垂直结构和水平结构。影响植物分层现象的主要因素是阳光，影响动物垂直分层现象的主要因素是食物和栖息空间。7．在沙丘、火山岩、冰川泥和裸岩上发生的演替为初生演替。在火灾过后的草原、过量砍伐的森林及弃耕的农田上进行的演替为次生演替。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。2整合一 “J”型曲线和“S”型曲线的比较1．种群数量变化曲线与增长速率曲线如下图所示，其中 a 所示为“J”型曲线， b 所示为“S”型曲线。把握种群的数量增长方式时，要从增长条件、增长率变化、有无 K 值等几个方面进行把握。(1)“J”型曲线是在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量连续增长。 “J”型增长由始至终都保持指数式增长，其增长率不变而增长速率持续增加。(2)“S”型曲线是由于环境条件有限，因此随着种群密度的上升，一方面由于种内斗争加剧，另一方面由于捕食者数量的增加，使种群数量达到环境所允许的最大值( K 值)后相对稳定。“S”型增长由始至终具有环境阻力，其增长率持续减小，而增长速率先增加后减少。所以，不能认为“S”型曲线的开始部分是“J”型曲线。(3)分析“S”型曲线每一段时间变化原因时，应考虑如下几个方面：除食物之外的非生物条件；食物因素；种内斗争(主要因争夺食物而引起的)；种间竞争(主要是捕食者的数量增加)。其中，后三种是主要因素。2． K 值的不同表示方法说明：图中 A、B、C、D 对应的种群数量为 K 值，A′、C′、D′对应的种群数量为 值。可K2见， K 值时，出生率＝死亡率。例 1 某岛屿引入外来物种野兔，研究人员调查了 30 年间野兔种群数量的变化，并据此绘制了 λ 值变化曲线(如图所示)。以下叙述中正确的是( )3A．第 1～5 年间野兔种群数量保持相对稳定B．从第 5 年起野兔种群数量开始下降C．第 15～20 年间野兔种群数量呈“J”型增长D．第 20～30 年间野兔种群数量增长率为 0答案 D解析 第 1～5 年间，λ 值是大于 1 的且较为稳定，因此种群处于增长阶段。第 5～10 年间λ 值在逐渐减小，但是仍然是大于 1 的，因此种群仍然处于增长阶段。第 10～20 年间 λ值是小于 1 的，种群的数量在减小。第 20～30 年间 λ 值为 1，野兔种群数量增长率为 0。整合二 数量坐标曲线图所表示的种间关系判断表示种间关系的数量坐标曲线(横轴为时间、纵轴为个体数量)属于何种种间关系可从以下三个层面判断：在同一个变化周期内看是否同步、在同一个变化周期内看变化的方向是否相同、看结果是否表现为一方消亡。按以下规律判断：判断依据 种间关系同步 互利共生或竞争是否同步不同步 捕食或寄生相同 互利共生相反 竞争方向是否相同相同或相反 捕食或寄生一方消亡 竞争变化结果是否表现为一方消亡 都不消亡 捕食、互利共生、寄生或竞争例 2 在千岛湖地区两个面积、植被、气候等环境条件相似的 A、B 两岛上对社鼠进行种群数量调查，得到如图所示结果。已知 B 岛上另一种鼠类——青毛硕鼠的数量要明显多于 A 岛，且 6～8 月该岛上有黄鼠狼活动。下列说法正确的是( )4A．两岛社鼠数量超过 50 只后均开始下降，说明环境容纳量均为 50 只B．两岛 6 月到 7 月期间社鼠的出生率均小于死亡率C．在 6 月之后 B 岛社鼠数量下降快的影响因素是种间竞争D．黄鼠狼与社鼠的种间关系只存在竞争答案 B解析 两岛社鼠数量超过 50 只后均开始下降，不能维持在 50 只上下波动，可见 50 只超过了环境容纳量，环境有限的资源，导致种群数量下降，A 错误；两岛社鼠的数量在 6 月到 7月期间都迅速下降，迁入率、迁出率、出生率、死亡率是影响种群数量的主要因素，两岛社鼠在 6 月到 7 月期间没有迁入和迁出，可见两种社鼠的出生率均小于死亡率，B 正确；6～8月 B 岛上有黄鼠狼活动，在 6 月之后 B 岛社鼠数量下降快的影响因素是黄鼠狼的捕食，C 错误；黄鼠狼与社鼠的种间关系为捕食，D 错误。热点考题集训1．下图是对某地区某种动物种群年龄结构的调查结果，其种群发展趋势是( )A．总量将增加 B．环境阻力不变C．种群密度下降 D．保持稳定型增长答案 C解析 由图中看出该种群年龄结构为衰退型，种群密度下降。2．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 hm2(1 hm2＝10 000 m2)。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，以下为某同学对数据的分析结果，你认为正确的是( )捕获数/只 标记数/只 雌性个体数 雄性个体数初捕 50 50 28 22重捕 50 10 32 18A.此调查方法可以用来调查土壤中小动物物种的丰富度B．田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，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∶2D．该地区田鼠的平均种群密度约为 125 只/hm 2答案 D解析 设种群中总个体数是 N，初次捕获的总个数为 50 只，第二次捕获 50 只，其中标记的个体数为 10 只，根据标记个体的比例相等，则有 N/50＝50/10，则 N 为 250 只，由于样方5的面积为 2 hm2，故种群密度为 250 只/2 hm2＝125 只/hm 2。综合两次捕获，则性别比例为(28＋32)∶(22＋18)＝3∶2。田鼠被捕捉一次后更难捕捉，使重捕的标志个体数减少，所统计的种群密度比实际高。调查土壤中小动物物种的丰富度可以用记名计算法和目测估计法。3．如图是生物甲与生物乙的种群数量变化曲线，下列分析正确的是( )A．有生物乙时，甲的数量在第 6 周时达到 K 值B．生物甲与生物乙之间的关系是互利共生C．无生物乙时，生物甲的种群数量呈指数增长D．无生物乙时，1～3 周生物甲种群出生率大于死亡率答案 D解析 由图知，有生物乙时，甲的数量在第 3 周时就达到了 K 值了，A 错误；有生物乙时比无生物乙时，生物甲的数量更少，所以生物甲与生物乙不可能是互利共生关系，B 错误；由图知，有生物乙和无生物乙时，生物甲的数量均为“S”型增长曲线，C 错误；由图知，无生物乙时，1～3 周生物甲的数量在一直上升，所以不考虑迁入、迁出的情况下出生率大于死亡率，D 正确。4．如图所示为欧洲兔引入澳大利亚后，对袋鼠数量影响以及当地人采取相应防治措施后种群数量的变化曲线。下列说法错误的是( )A．欧洲兔与袋鼠之间的种间关系为竞争关系B．引入的狐狸与袋鼠之间没有捕食关系C．引入黏液瘤病毒是防治兔灾的有效方法D．d 年开始欧洲兔对黏液瘤病毒抗性增强答案 B解析 引入狐狸后，袋鼠的数量锐减，可推测两者之间的关系为捕食关系。5．下列关于群落空间结构特征的叙述，不正确的是( )A．群落的空间结构特征是长期自然选择的结果B．群落的空间结构有利于对资源的充分利用C．群落的空间结构缓解了种间竞争D．导致群落结构特征的主要非生物因素是温度和水分答案 D解析 导致群落植物垂直分层的主要非生物因素是光照，导致群落水平结构的非生物因素有地形、土壤湿度、盐碱度等。66．下列关于森林群落垂直结构的叙述，错误的是( )A．群落中的植物具有垂直分层现象B．群落中的动物具有垂直分层现象C．动物在群落中的垂直分层与植物的分层有关D．乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构答案 D解析 垂直结构是指在垂直方向上，群落表现为明显的分层现象。群落中的植物和动物等都具有垂直分层现象，A、B 项正确；植物为动物提供食物和栖息场所，所以动物在群落中的垂直分层与植物的分层有关，C 项正确；乔木层的疏密程度会影响地面光照强度，进而影响草本层的水平分布，D 项错误。7．某学校研究性学习小组选用了 10 只大草履虫和 10 只双小核草履虫进行了以下实验，以枯草杆菌为饲料，分别放在相同容积的容器中单独培养，种群数量随时间变化结果如表所示：天数动物 2 4 6 8 10 12 14 16双小核草履虫 15 60 80 81 80 82 81 80大草履虫 12 35 50 60 61 62 60 62请分析数据，回答下列问题：(1)大草履虫单独培养 8 天后，种群数量趋于稳定，生态学上称此数量为________________________。(2)由实验数据可以看出，单独培养时，大、小草履虫种群增长都属于________型增长。(3)某同学提出“混合培养时，占优势的双小核草履虫并没有分泌杀死对方的物质”的观点。为验证这一观点，请简要写出实验思路_______________________________________。答案 (1)环境容纳量或 K 值 (2)“S” (3)用混合培养后的培养液单独培养大草履虫，观察其数量变化解析 (1)由表格中数据可以看出，大草履虫种群数量先增加后基本不变，呈现“S”型曲线增长，种群数量趋于稳定时的数量称为环境容纳量( K 值)。(2)由实验数据可以看出，单独培养时，大草履虫和双小核草履虫种群数量先增加后基本不变，呈现“S”型曲线增长。(3)某同学提出“混合培养时，占优势的双小核草履虫并没有分泌杀死对方的物质”的观点。为验证该观点是否正确，可以用混合培养后的培养液单独培养大草履虫，观察其数量变化，若大草履虫数量迅速减少，则该同学的观点不正确，否则正确。8．某研究小组的同学利用样方法研究野山坡上 A、B、C 三个不同地点的植物群落，同时还7测量了三个地点的土壤特征和环境因素，结果见下表。根据所得数据回答问题：植物种类 地点 A 地点 B 地点 C草 3 5 8蕨类 7 5 8灌木 15 4 2松树 0 0 0落叶树 20 5 0非生物因素 地点 A 地点 B 地点 C风速 高 低 高距地面 1.5 米的光照强度 低 中 高土壤湿度(%) 48 35 15土壤中的有机物含量(%) 6.5 3.8 205土壤深度(cm) 300 ≈100 15土壤含氨量(mg·kg －1 ) 9.4 4.5 2.3(1)根据调查结果判断，物种丰富度最大的地点是________。如果分别用甲、乙表示地点 B中的两种落叶树，则二者的关系可表示为下列图中的________。(2)土壤中有机物的多少往往与土壤中动物种类的多少是分不开的，要调查土壤中的某种动物的种群密度，一般不能采用________________________，理由是______________________________________________________________________________________________。(3)如果遭遇大火，山坡上的植被被彻底烧光，那么原地点将发生的群落演替属于________。(4)参考表中的非生物因素，落叶树在地点 C 不能生长的原因是_________________________________________________________________________________(至少写出两个原因)。(5)若某一年，这个山坡上的田鼠大量繁殖，则草本植物数量________；当田鼠的数量多至以啃食草根为生时，草本植物会________________________，而田鼠的数量会________。答案 (1)A C (2)标志重捕法或样方法 大多数土壤动物身体微小，且具有较强的活动能力 (3)次生演替 (4)土壤深度不够，不足以支持高大树木的生长；土壤湿度小，水分不足以支持高大树木的生长(或土壤含氨量低，缺少养分，不足以供高大树木生长) (5)减小 继续减少，甚至死亡，无法再生 随之减少8解析 据表格可知，地点 A 植物的种类和数量都很多，所以三处相比，地点 A 应该是物种丰富度最大的。由于大多数土壤动物身体微小，且具有较强的活动能力，所以调查土壤中某种动物的种群密度不能用标志重捕法或样方法。生物的生长与周围的环境是密切联系的，落叶树以高大乔木为主，只有在具有一定的土壤深度，适宜的湿度，土壤中氮、磷等元素含量多的地方才能生长良好，地点 C 不适宜落叶树的生长。田鼠大量繁殖的结果是使生产者草本植物数量急剧下降；当草根也被啃食时，草本植物就无法再生。田鼠数量随之也会减少。1第 1 节 种群的特征[目标导读] 1.通过阅读教材 P60～63 的内容，记忆、理解种群的数量特征。2.围绕种群密度的变化，理解种群四个数量特征的内在联系。3.结合教材 P61的探究实验和 P62的标志重捕法简介，掌握调查种群密度的方法。[重难点击] 1.种群的基本特征及内在联系。2.样方法和标志重捕法。方式一 蜜蜂没有冬眠的习性，作为个体，也无法维持必要的体温。但是只要外界气温下降，蜂巢里的蜜蜂就会以蜂王为中心抱成“团” ，不停歇地爬来爬去，形成一个由蜜蜂的血肉之躯构筑的球体。外层与里层的蜜蜂会循环往复地互换位置，在一定程度上调节了蜂团的温度。蜜蜂正是依靠这种团队精神和消耗大量的蜂蜜来度过寒冷的冬天。那么种群具有哪些个体没有的特征呢？怎样预测种群的发展趋势呢？方式二 分析以下各项是不是一个种群：(1)一片草地上的全部蛇。(2)某集市上卖的全部的同种白菜。(3)某村子中全部青年男女。(4)一个池塘里的全部鲤鱼。从群体水平来看，种群是个体的简单累加吗？个体的特征能代表种群的特征吗？个体的生命是有限的，但对一个种群来说，会不会因为个体的消失而消失呢？总结：种群的不同个体组成一个整体，这个整体不是个体的简单累加，这时种群就表现出个体不具有的特征。到底种群有哪些特征呢？这节课我们就来学习。一、种群密度的调查方法1．种群的概念(1)概念三要素Error!(2)数量特征：种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。其中最基本的数量特征是种群密度。2．种群密度的调查(1)种群密度①含义：是指种群在单位面积或单位体积中的个体数，是种群最基本的数量特征。②表示方式：种群密度＝ 。个 体 数空 间 大 小 面 积 或 体 积 2(2)调查种群密度的方法调查方法 生物类别逐个计数法 范围小、个体大样方法 植物、活动范围小的动物；昆虫卵、蚜虫、跳蝻等估算法标志重捕法 活动能力强、活动范围大的动物黑光灯诱捕法 趋光性的昆虫3.样方法(1)基本步骤①确定调查对象：根据当地实际情况确定。②取样：要做到随机取样，多用五点取样法或者等距取样法。③计数：计数每个样方内的该种群的数量，并记录。在计数时四条边上的生物只取相邻两条边及其夹角计数(一般取上边和左边的)。上图中，若“○”代表个体，则该样方中个体数目计数方法如下：a．样方内的个体全部计数，有 5 个；b．位于边线上的，只计相邻两边及其夹角上的个体数，即计上不计下，计左不计右，有 3个。该样方内总个体数量为 5＋3＝8 个。④计算种群密度：计算各样方内种群数量的平均值，即为该种群的种群密度的估计值(单位：株/平方米)。(2)注意事项：要随机取样，不能有主观因素。4．标志重捕法(1)调查程序捕获一部分个体→做上标记后放回原来的环境→一段时间后重捕→根据重捕到的个体中标记个体数占总个体数的比例估计种群密度。(2)注意事项①标志物和标志方法不能影响动物的正常生命活动。②标志物不能过分醒目，过分醒目易被捕食。③标志符号持续存留时间不短于研究时间。④数量变动：在研究期间，没有较多个体的出生和死亡，也没有较多个体的迁入和迁出。3(3)计算公式＝个 体 总 数 N初 次 捕 获 的 标 记 个 体 数 M 再 次 捕 获 个 体 数 n再 次 捕 获 的 标 记 个 体 数 m问题探究1．个体是组成种群的基本单位，种群由同种生物的全部个体构成。如图所示：请分析：下列属于个体具有的特征的是①③⑦，属于种群具有的特征的是②④⑤⑥⑧。①性别 ②数量特征和遗传特征 ③出生日期 ④年龄组成 ⑤出生率和死亡率 ⑥性别比例 ⑦体重 ⑧空间特征2．依据种群概念，请你确认下列①～③是否可看作一个种群？为什么？①两个池塘中的鲤鱼 ②某池塘中所有的鱼 ③一块农田中全部长出玉米粒的玉米答案 ①～③均不属于种群，理由如下：①不属于“同一区域” ；②不属于“同一物种”(鱼有很多种类)；③不属于“全部个体” 。3．如图表示某小组的同学在进行某双子叶草本植物种群密度调查时确定的小样方之一，圆圈表示个体。请将应该计数的圆圈涂黑。答案 如图所示4．在用标志重捕法调查某草原兔的种群密度过程中，兔子容易受惊吓，第二次被重捕的可能性降低，导致统计的种群密度会发生怎样的变化？为什么？答案 增大。由于第二次捕获的被标记的个体数减少，所以在第二次中捕获的被标记个体所占比例比实际情况小，故导致总体数值偏大。1．下列实例中，能够构成种群的是( )A．长江和黄河里的鲢鱼4B．泰山上的灰喜鹊C．太行山上的松树D．一个蜂巢里的工蜂答案 B解析 种群是指生活在一定自然区域内同种生物的全部个体。种群具有一定的时空限制，是某种生物个体的总和。长江和黄河里的鲢鱼生活的自然区域不同；太行山上的松树包含多个松树物种，组成了多个种群；一个蜂巢里的工蜂只是该蜜蜂种群的部分个体而非全部个体，因此 A、C、D 都不能构成种群。2．下列关于样方法调查结论的处理措施，正确的是( )A．多次取样，取其平均值B．随机选一个样方，其密度就是整个种群的密度C．取样方计算时，选生物密度大的区域更科学D．得出的结论与其他同学不一致则舍弃答案 A解析 用样方法调查种群密度时，需要多次取样，取其平均值，A 项正确、B 项错误；样方法的关键是随机取样，C 项错误；不同的人所选取的样方不同，数据可能有所不同，D 项错误。3．在一片约 33 hm2的林地内，调查者第一次捕获了 25 只大山雀，各用一个标志环套在了大山雀的腿上作为标记，然后全部放掉。第二次捕获了 33 只大山雀，其中有 5 只是有标记的。据此推算，该林地中大山雀的种群密度(只/hm 2)约为( )A．165 B．160 C．5 D．15答案 C解析 设种群数量为 x，如果不考虑其他因素，则可知： ＝ ，可以计算出 x＝165，故该25x 533林地中大山雀的种群密度为 165/33＝5 只/hm 2。一题多变(1)如果标志物是一个较重的铁环，大山雀被捕获的机率会______，因此算出的值比真实值可能_______。(2)样方法调查蒲公英种群密度时在分布较稀疏的地区取样，计算所得数值与实际数值相比，可能________。答案 (1)增大 偏小 (2)偏小方法链接 种群密度调查数据的偏差分析(1)偏高：一般情况下，导致第二次捕获中标记个体数比实际数值小的因素，都会导致最终的调查数据偏高，如被标记的个体不容易再次捕获、标志物脱落等，都会导致调查数据偏高。5(2)偏低：若被标记的个体标志明显，第二次更容易被捕获，或者捕捉时只捕捉某种个体(如用大网眼渔具捕获大鱼)会导致调查数据偏低。二、种群的其他数量特征和空间特征1．种群的其他特征(1)出生率和死亡率①概念：单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。②与种群密度的关系出生率 死亡率― ― →＋ 种 群 密 度 ― ― →— (2)迁入率和迁出率①概念：单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比率。②与种群密度的关系迁入率 迁出率― ― →＋ 种 群 密 度 ― ― →— (3)年龄组成①概念：一个种群中各年龄期的个体数目的比例。②类型种群特征 出生率与死亡率种群密度变化趋势类型幼年个体数大于成年、老年个体数出生率死亡率 增大 增长型各年龄期个体数比例适中出生率≈死亡率 稳定 稳定型幼年个体数小于成年、老年个体数出生率迁出率造成的。(2)中国人口的增长——出生率死亡率造成的，不能单纯地说是出生率高造成的。(3)中国实行计划生育政策——降低出生率。(4)利用性引诱剂诱捕雄蛾——通过改变性别比例来降低出生率。91．下列不属于种群特征的是( )A．种群密度 B．性别比例C．种群的空间特征 D．形态特征答案 D解析 种群并不是许多同种个体的简单相加，而是一个有机单元，它具有种群密度、年龄组成、性别比例、出生率与死亡率、迁入率与迁出率及空间特征等特征。2．下图表示的是四种不同种群中不同年龄的个体所占的比例，其中种群密度可能会越来越小的是( )答案 A解析 种群年龄组成有三种类型，其中衰退型年龄组成的种群密度将越来越小。3．预测一个国家或地区人口数量未来的动态信息主要来自( )A．现有居住人口的年龄组成B．现有人口的数量和密度C．现有出生率、死亡率和迁入率、迁出率D．现有人口男女的性别比例答案 A解析 年龄组成、性别比例以及出生率、死亡率和迁入率、迁出率等特征都能影响种群密度，但只有年龄组成可用来预测种群未来的动态信息，根据种群的年龄组成可分为三种类型：增长型、稳定型和衰退型。4．下列有关生物种群数量调查的方法中，正确的是( )A．调查蝗虫幼虫跳蝻，用标志重捕法B．调查马尾松，小样方划分为 1 m2左右C．调查蒲公英，只计数小样方内的个体数D．调查趋光性农业害虫，可用定位设置灯光诱捕，定时计数法答案 D解析 调查蝗虫幼虫跳蝻的种群密度，用样方法，A 项错误；一般而言，北温带地区每个样方的大小，乔木为 100 m2，灌木为 16 m2，草本为 1 m2，所以调查马尾松，小样方应划分为100 m2左右，B 项错误；调查蒲公英，除计数小样方内的个体数外，还要把样方两个相邻的边及顶角处的个体统计在内，其他边缘不作统计，C 项错误。5．回答下列有关种群的问题：10(1)组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或分布如图所示。三种分布方式是对种群________特征的描述。(2)据下图分析，种群密度与种群数量呈________(填“正”或“负”)相关，种群最基本的数量特征是________；决定种群数量和种群密度的直接因素是___________________________。答案 (1)空间 (2)正 种群密度 出生率和死亡率、迁入率和迁出率解析 (1)研究种群主要是研究种群的数量特征和空间特征，而种群的分布属于空间特征。(2)种群密度与种群数量呈正相关，种群密度是种群数量最基本的特征，所以种群密度越大，种群数量越多；通过图中可以看出直接决定种群数量和密度的因素是迁入率和迁出率、出生率和死亡率。40 分钟课时作业[学考达标]1．a 具有出生、性别、年龄、死亡等特征，b 具有出生率、性别比例、年龄组成等特征，那么 a 和 b 的特征分别属于( )A．物种的个体，一个鲤鱼种群B．物种的个体，一条鲤鱼C．种群，一个鲤鱼种群D．种群，一条鲤鱼答案 A解析 a 表示的特征属于个体具有的，b 表示的特征是种群具有的。2．下列关于种群的叙述中，正确的是( )A．不同种群的年龄组成大致相同B．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11C．一个种群由一定自然区域内的全部成年个体组成D．在自然开放的生态系统中，种群密度会受环境因素影响而波动答案 D解析 不同种群的年龄组成是不同的；种群密度的大小除受出生率和死亡率的影响之外，还直接受迁入率和迁出率的影响；一个种群是由一定区域内所有同种生物的全部个体组成的，而不是只包括成年个体；种群密度受多种因素影响，环境因素会直接影响出生率和死亡率等，所以环境因素会影响种群密度。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。4．某同学拟调查一个面积为 100 hm2的草地上某种双子叶草本植物的种群密度，设计了四个调查方案，其中最可行的是( )A．计数该草地上该种植物的全部个体数目B．设置 1 个 1 m2的样方，计数样方中该种植物的个体数目C．随机设置 1 m2的样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目D．在该种植物密集处设置 1 m2的样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目答案 C解析 双子叶植物种群密度的调查方法一般采用样方法，即在被调查种群的生存环境内随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，然后以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。5．关于下面概念图中序号所表达的含义，下列说法错误的是( )A．序号 1 代表种群密度B．迁入率由序号 4 或序号 5 代表C．序号 2 代表出生率或死亡率12D．序号 6、7 依次代表年龄组成、性别比例答案 C解析 种群最基本的数量特征是种群密度，种群密度直接受出生率、死亡率、迁入率和迁出率等的影响。另外，年龄组成能通过影响出生率与死亡率来间接影响种群密度，性别比例通过影响出生率来间接影响种群密度。2 代表出生率，3 代表死亡率。6．某生物科技小组对一地段中的蒲公英进行调查，得到下表所示数据：样方 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8种群密度(株/m 2) 3 7 15 2 4 9 8 4则下列说法正确的是( )A．该地蒲公英的种群密度为 6.5 株/m 2B．用此方法求得的种群密度与实际种群密度应完全相同C．再重新选一次样方，所得的结果与这次应相同D．利用此方法可用于调查池塘中某种鱼的种群密度答案 A解析 对植物种群密度的调查采用的是样方法，由于是通过调查求取的平均值，所以它是相对接近真实值的，但并不是真实值。[高考提能]7．利用人工合成的性引诱剂，能使害虫的种群密度明显降低，其原理是它能( )A．破坏害虫种群正常的性别比例B．抑制害虫生殖器官的发育和配子的形成C．杀死幼小害虫个体D．诱杀害虫的雌性个体，减少排卵答案 A解析 考查性别比例对种群密度的影响，一般利用性引诱剂诱杀雄性昆虫，破坏其种群正常的性别比例，导致出生率下降，从而影响种群密度。8．为了研究杀虫灯诱杀斜纹夜蛾的影响因素，科学家释放了一定量的标记过的斜纹夜蛾，适当时间后用杀虫灯诱杀，统计标记个体的个数占释放总数的比例(回收率)，结果如下图。下列叙述正确的是( )13A．若标记总量为 N，回收率为 a，则斜纹夜蛾的种群密度为 N/aB．诱捕距离加大，被标记个体占被诱捕总数的比例上升C．该研究说明，杀虫灯的杀虫效果与灯的密度无关D．用杀虫灯诱杀斜纹夜蛾成虫可改变种群年龄结构答案 D解析 根据公式：种群密度(数量)/释放总数＝重新捕获数/标记数，可知种群密度＝重新捕获数×释放总数/标记数，即重新捕获数/a，A 错误；从图形上看，随诱捕距离的加大，被标记个体占被诱捕总数的比例是下降的，B 错误；从诱捕距离的效果推测，与灯的密度很可能有关系，C 错误；诱杀成虫能降低其出生率，使幼虫减少，从而改变种群年龄结构，D 正确。9．如图为某地一个生物种群的年龄组成曲线图。如果有一外来物种入侵，并以该种群的幼体为食，则该种群的个体数与年龄组成的关系将变化为( )答案 A解析 由于入侵的物种以该种群的幼体为食，所以该种群中幼体所占的比例减小。10．下列对于种群性别比例的叙述，正确的是( )A．任何种群中雄性和雌性的数量比例均为 1∶1B．种群性别比例是指种群中雌雄个体数目的比例C．性别比例对种群的数量变化有决定性作用D．根据性别比例可以将种群划分为增长型、稳定型和衰退型答案 B解析 根据性别比例可以将种群分为：雌多于雄，雌、雄相当和雄多于雌三种类型，所以并14不是任何种群的雌、雄数量比均为 1∶1；性别比例会影响种群数量的变化，而出生率和死亡率、迁入率和迁出率会决定种群数量的变化，根据年龄组成可以将种群划分为增长型、稳定型和衰退型。11．如图表示种群的年龄组成的三种类型，请据图回答：(1)图中 A 表示____________型，B 表示稳定型，C 表示__________型。(2)B 的年龄组成特征是________________________________________________________。(3)A 种群密度的发展趋势是____________。(4)C 种群密度的发展趋势是____________。答案 (1)增长 衰退 (2)种群中各年龄期的个体数目比例适中 (3)越来越大 (4)越来越小解析 分析题图可知，A 中幼年个体数大于成年和老年个体数，应为增长型；B 中各年龄期个体数目比例适中，应为稳定型；C 中幼年个体数小于成年、老年个体数，应为衰退型。增长型的种群中种群密度增大，稳定型的种群中种群密度稳定，衰退型的种群中种群密度减小。12．豚草是原产自北美的植物，其花粉是北京地区主要的过敏原。课外小组的同学对北安河地区路旁的一片闲散地中的豚草及部分植物的种群密度连续进行了五年的调查，结果如表所示(单位：株/m 2)。年份种名 2007 2008 2009 2010 2011豚草 0.3 0.6 1.1 1.5 2.3狗尾草 10.0 9.2 8 6.8 5.5曼陀罗 3.0 2.1 1.1 0.3 0.1龙葵 3.0 2.0 0.4 0 0灰绿藜 3.2 2.8 1.7 1.3 0.6(1)调查植物的种群密度常采用的方法是_______________________________________。(2)取样的关键除应考虑样方的大小和数量外，还应注意____________。(3)计算种群密度时要取多个样方的________，以减少误差。(4)请在下图中绘出豚草和灰绿藜种群密度的变化曲线。15(5)研究种群数量变化的规律有着重要意义。试举一例：__________________________。答案 (1)样方法 (2)随机取样 (3)平均值(4)变化曲线如图(5)害虫的防治(或野生动植物资源的保护等)解析 植物种群密度的调查方法一般为样方法；为了保证客观性，取样时要做到随机取样；计算种群密度时要取多个样方的平均值，以减少误差；种群数量的变化趋势对于合理利用资源和病虫害的防治都有借鉴意义。13．现有一未受人类干扰的自然湖泊，某研究小组考察了该湖泊中处于食物链最高营养级的某鱼种群的年龄组成，结果如下表：年龄 0＋ 1＋ 2＋ 3＋ 4＋ 5＋ 6＋个体数 92 187 121 70 69 62 63年龄 7＋ 8＋ 9＋ 10＋ 11＋ ≥12个体数 72 64 55 42 39 264注 表中“1＋”表示鱼的年龄大于等于 1，小于 2，其他以此类推。回答下列问题：(1)通常种群的年龄结构大致可以分为三种类型，分别是____________________________。研究表明：该鱼在 3＋时达到性成熟(进入成年)，9＋时丧失繁殖能力(进入老年)。根据表中数据可知幼年、成年和老年 3 个年龄组个体数的比例为____________，由此可推测该鱼种群数量的变化趋势是____________。(2)如果要调查这一湖泊中该鱼的种群密度，常用的调查方法是标志重捕法。标志重捕法常用于调查________________强、活动范围广的动物的种群密度。答案 (1)增长型、稳定型、衰退型 1∶1∶1 保持稳定 (2)活动能力解析 (1)根据种群中各年龄期个体所占比例，可以把种群分成增长型(幼年个体多，老年个体少)、稳定型(各年龄期个体比例适中)、衰退型(老年个体多，幼年个体少)，根据题目所16给数据，可知该种群幼年、成年、老年个体的比例是 1∶1∶1，各年龄期比例适中，因此为稳定型，数量变化趋势是保持稳定。(2)活动能力强、活动范围广的动物常用标志重捕法调查种群密度。[真题体验]14．(2016·全国甲，5) 如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度，下列做法中正确的是( )A．计数甲地内蒲公英的总数，再除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度B．计数所有样方内蒲公英总数，除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度C．计算出每个样方中蒲公英的密度，求出所有样方蒲公英密度的平均值，作为甲地蒲公英的种群密度D．求出所有样方蒲公英的总数，除以所有样方的面积之和，再乘以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度答案 C解析 估算种群密度最常用的方法之一是样方法：在被调查种群分布的范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方内的种群密度，以所有样方内种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。综上所述，A、B、D 三项均错误，C 项正确。15．(2016·浙江，5)下列是表示蝉在夏季的年龄结构示意图(甲、乙、丙分别代表生殖前期、生殖期和生殖后期)，其中正确的是( )答案 A解析 蝉基本上无生殖后期，C、D 错误；蝉在地下生存多年，在夏季羽化后只能生存一个夏季，所以在夏季时，蝉种群中生殖前期所占的比例大，A 正确、B 错误。16．(2013·浙江，4)下列关于出生率的叙述，正确的是( )A．若某一种群年初时的个体数为 100，年末时为 110，其中新生个体数为 20，死亡个体数为 10，则该种群的年出生率为 10%B．若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比例越接近 1∶1，则出生率越高C．若通过调控环境条件，使某动物的性成熟推迟，则出生率会更高D．若比较三种年龄组成类型的种群，则稳定型的出生率最高答案 B解析 出生率为 ＝20%，A 错误；雌雄比例接近 1∶1 且婚配制度为一雌一雄，出生率比20100较高，B 正确；性成熟推迟，出生率会降低，C 错误；增长型的出生率最高，D 错误。1717．(2012·新课标，6)某岛屿上生活着一种动物，其种群数量多年维持相对稳定。该动物个体从出生到性成熟需要 6 个月。下图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄组的个体数)。关于该种群的叙述，错误的是( )A．该种群 10 月份的出生率可能为零B．天敌的迁入可影响该种群的年龄组成C．该种群的年龄组成随着季节更替而变化D．大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度答案 D解析 据图可知，不同月份种群的年龄结构不同，其中 4 至 10 月份，个体逐渐发育到性成熟，12 月份没有未成熟个体，表明在 10 月份种群的出生率可能为零，A、C 两项正确；天敌迁入后，会捕食该种群中年幼或弱小的个体，影响种群的年龄结构，B 项正确；大量诱杀雄性个体会降低种群的出生率，从而对种群的密度产生影响，D 项错误。1第 2 节 种群数量的变化[目标导读] 1.阅读分析教材 P65细菌数量增长的实例，学会建构种群增长模型的方法。2.通过教材 P68～69 探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。3.结合教材 P66图 4－5，理解种群“J”型增长的数学模型。4.结合教材 P67图 4－6，理解种群“S”型增长的数学模型。[重难点击] 根据实例建构种群增长的“J”型、 “S”型数学模型，并据此解释种群数量的变化和指导实践。方式一 2015 年内蒙古 3 000 万亩草原遭遇蝗灾，部分街道蝗虫成群。灭蝗 70%以上采用生物措施。截至 7 月 15 日，全区采用绿僵菌、苦参碱、烟碱·苦参碱、牧鸡、牧鸭等完成防治面积 507.5 万亩。有效遏制蝗虫灾害需要研究蝗虫种群数量的变化规律，这节课我们共同学习种群数量的变化。方式二 地球上的每种生物都具有很大的生殖潜力，如果这种生殖潜力不受食物、空间、天敌和气候条件等的限制而任其发展的话，生物种群会在短期内达到惊人的数量。但是大多数情况下，种群的生存和发展受到资源、空间、天敌等因素的限制，所以其种群的数量增长不可能出现上述现象。那么，种群的数量变化有什么规律呢？一、种群数量的增长、变化曲线及应用1．建构种群数量增长的数学模型的方法(1)数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。(2)构建数学模型的方法步骤：提出问题→提出合理的假设→用适当的数学形式表达→检验或修正。(3)数学模型的表达形式及优点①数学方程式：优点是科学、精确。②曲线图：优点是直观。2．种群增长的“J”型曲线2(1)含义：在理想条件下的种群，以时间为横坐标，以种群数量为纵坐标画出的曲线图，曲线大致呈“J”型。(2)“J”型增长的条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。(3)模型假设：种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的 λ 倍。(4)建立模型： t 年后种群数量为： Nt＝ N0λ t。3．种群增长的“S”型曲线(1)含义：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线。(2)成因(3)K 值：又称环境容纳量，在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。(4)应用：建立自然保护区，提高环境容纳量是保护大熊猫的根本措施。4．种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线比较项目 “J”型曲线 “S”型曲线前提条件环境资源无限 环境资源有限种群增长率保持稳定 随种群密度上升而下降3图像模型种群增长速率K 值 无 K 值 种群数量在 K 值上下波动联系 “J”型增长曲线 “S”型增长曲线― ― →环 境 阻 力 5.种群数量的波动和下降(1)影响因素Error!(2)数量变化：大多数种群的数量总是在波动中；在不利的条件下，种群数量还会急剧下降甚至消亡。问题探究1．在 20 世纪 30 年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。在 1937～1942 年期间，这个种群数量的增长如图所示。某岛屿环颈雉种群数量的增长由资料分析可知：(1)如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”型。(2)若 N0为该种群的起始数量， t 为时间， Nt表示 t 年后该种群的数量， λ 表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。 t 年后种群数量为： Nt＝ N0λ t。①当 λ 1 时，种群呈“J”型增长；②当 λ ＝1 时，种群保持稳定；4③当 λ 死亡率，种群数量增加。② K/2 时，出生率与死亡率的差值最大，种群增长速率最大。③ K/2～ K 时，出生率仍死亡率，但差值在减小，种群数量增长缓慢。④ K 值时，出生率＝死亡率，种群数量达到最大。3．结合右图分析，同种生物的 K 值是固定不变的吗？哪些因素会影响动物种群的环境容纳量？答案 同一种生物的 K 值不是固定不变的，会受到环境的影响。生物自身的遗传特性和食物、栖所、天敌及其他生存条件均会影响动物的环境容纳量。4．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 )，并得到如图所示的曲线，则该种群在第几年时个体数量最少？答案 第 10 年时种群数量最少。因为从第 4 年到第 10 年， λ一直小于 1，说明种群数量一直在下降。1．如图表示种群在理想环境中和有环境阻力条件下的增长曲线，下列有关种群数量增长曲线的叙述中正确的是( )5A．图甲为“J”型增长，每年增加的个体数量始终不变B．图乙为“S”型增长， G 点时增长速率达到最大值C．防治蝗灾应在害虫数量达到 F 点时进行D．渔业捕捞后剩余量应该在 E 点左右答案 D解析 图甲曲线的斜率代表种群的增长速率(即单位时间内种群个体的增加数目)，由题图曲线特征可以看出，在不同的时间点，曲线的斜率不同，即种群的增长速率不同，故 A 错误；图乙中 G 点时种群的数目不再变化，增长速率为 0，故 B 错误；防治蝗灾应该在 D 点附近，超过 D 点，蝗虫增长速率加快，灭虫效果差，故 C 错误；渔业捕捞应该在超过 时进行，且K2每次捕捞后的剩余量应保持在 E 点左右，此时种群的增长速率最快，故 D 正确。2．如图为某地东亚飞蝗种群数量变化的示意图，下列叙述错误的是( )A．为有效防治蝗灾，应在 a 点之前及时控制种群密度B．a～b 段，该种群的增长率与种群密度之间成正相关C．利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止 c 点出现D．在 d～e 段，该种群的增长率不变答案 B解析 图示 a 点东亚飞蝗数量急剧上升，此时种群增长速率达到最大，病虫防治工作应在 a点所示时间之前进行，A 正确；图示 a～b 段种群数量仍然在上升，但种群增长率呈下降趋势，B 错误；利用性引诱剂诱杀雄虫，使种群性别比例失调，从而出生率降低，种群密度降低，C 正确；在 d～e 段，种群数量相对稳定，增长率为 0，D 正确。知识拓展 应用 措施 目的野生资源保护保护野生生物的生存环境，减小环境阻力增大 K 值增大环境阻力 降低 K 值有害生物防治在种群数量达到 K/2 以前采取相应措施防止害虫数量快速增长资源开发 捕捞或收获后的种群数量应维持 保证持续获取高产量6与利用 在 K/2二、探究培养液中酵母菌种群数量的变化1．提出问题：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？2．作出假设：培养液中的酵母菌数量开始一段时间呈“J”型增长，随着时间推移，由于营养物质的消耗、有害代谢产物的积累、pH 的改变，酵母菌数量呈“S”型增长。3．探究步骤(1)将 10 mL 无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。(2)将酵母菌接种到试管中的培养液。(3)将试管放在 25_℃条件下培养。(4)每天取样计数酵母菌数量。用血细胞计数板在显微镜下计数，估算 10 mL 培养液中酵母菌的初始种群数 N0，然后连续观察七天，记录每天的数值。(5)分析数据，以时间为横坐标，酵母菌数量为纵坐标，画出坐标曲线图，分析曲线走向，揭示酵母菌种群数量变化规律。4．实验结论在有限的环境条件下酵母菌种群数量呈“S”型增长。问题探究1．从试管中吸出培养液进行计数前，为什么需将试管轻轻振荡几次？答案 目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。2．若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，采取的措施是什么？答案 可增大稀释倍数后再计数。3．对于压在小方格界线上的酵母菌，怎样计数？答案 只计算相邻两边及其夹角的酵母菌。4．影响酵母菌种群生长的因素可能有哪些？答案 养料、温度、pH 及有害代谢废物等。3．某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验时，同样实验条件下分别在 4个试管中进行培养(见表)，均获得了“S”型增长曲线。根据实验结果判断，下列说法错误的是( )试管号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ培养液体积/mL 10 5 10 57起始酵母菌数/10 3个 10 5 5 10A.4 个试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长B．4 个试管内的种群同时达到 K 值C．试管Ⅲ内种群的 K 值与试管Ⅱ不同D．试管Ⅳ内的种群数量先于试管Ⅱ开始下降答案 B解析 培养液的体积是有限的，则整个培养过程中酵母菌呈“S”型增长。在培养初期，酵母菌之间不因数量较多而存在生存斗争，酵母菌呈“J”型增长。培养液中酵母菌数量达到K 值的时间取决于培养液的体积和酵母菌的起始数量：酵母菌起始数量相同的试管(如Ⅰ和Ⅳ、Ⅱ和Ⅲ)，培养液体积越小的试管越先达到 K 值；而培养液体积相同的试管(如Ⅰ和Ⅲ、Ⅱ和Ⅳ)，酵母菌起始数量越大的试管越先达到 K 值。酵母菌数量开始下降的时间取决于酵母菌的起始数量和培养液的体积：培养液体积相同的试管(如Ⅰ和Ⅲ、Ⅱ和Ⅳ)，酵母菌起始数量越大的试管内种群数量越先下降；而酵母菌起始数量相同的试管(如Ⅰ和Ⅳ、Ⅱ和Ⅲ)，培养液体积越小的试管内种群数量越先下降。4．某研究小组探究 10 mL 培养液中酵母菌种群数量的变化，利用血细胞计数板(规格为 0.1 mm,1/400 mm2)进行计数。图甲是某天显微镜镜检结果(视野中每个黑点含 2 个酵母菌)，图乙是 7 天内酵母菌种群数量的变化曲线。下列叙述不正确的是( )A．图甲中酵母菌数量过多，需加水稀释后再统计B．图甲中的酵母菌数量对应于图乙中的第 3 天C．相同条件下再次实验，酵母菌种群数量的 K 值基本不变D．酵母菌自身代谢状况也会影响实验数据的统计答案 A解析 图甲中酵母菌数量可分辨清楚，不用加水稀释，A 错误；每小格平均有 2 个酵母菌，每小格体积为：0.1 mm×1/400 mm2＝1/4 000 mm3，所以 1 mm3中有 8 000 个酵母菌，则 10 mL 中酵母菌总数为：8 000×10×103＝8×10 7＝800×10 5，B 正确；环境条件不变，则环境的最大容纳量不变，C 正确；酵母菌自身的代谢产物会改变培养液的理化性质，影响酵母菌的生命活动，D 正确。易错点拨 计数时要注意盖玻片和培养液的放置先后顺序，盖玻片在前，培养液在后。81．数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。建立数学模型一般包括以下步骤：①根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达；②观察研究对象，提出问题；③通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正；④提出合理的假设。下列排列顺序正确的是( )A．①②③④ B．②④①③C．④①②③ D．③①②④答案 B2．下图中表示种群在无环境阻力状况下增长的是( )答案 B3．种群的“J”型增长是有条件的，条件之一是( )A．在该环境中只有一个种群B．该种群对环境的适应比其他种群优越得多C．环境资源是无限的D．环境资源是有限的答案 C94．自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长。下列有关种群“S”型增长的说法正确的是( )A． “S”型增长仅表示了种群数量和食物的关系B．种群增长率在各阶段是不同的C． “S”型增长只表示了种群数量，与时间无关D．种群增长不受种群密度制约答案 B5．某研究所调查发现：某种鱼迁入一生态系统后，其种群数量增长速率随时间变化的曲线如图所示，请分析回答下列问题：(1)在 t0～ t3时间内，种群数量增长曲线呈__________型；若在 t3时种群数量为 N，则在 t1时种群数量为__________。 t1时该种群的年龄组成可能为________。(2)捕获该鱼的最佳时期为________时，原因是_____________________________________________________________________________________________________________。(3)在 t3时期后，该鱼种群数量变化将呈现_____________________________状态，主要原因是______________________、___________________________。答案 (1)“S” 增长型 (2) t2 在 t1时种群增长速率最大， t2时捕获该鱼并使捕捞N2后维持在 t1时的数量，获得的量较大且不影响该鱼类资源的再生 (3)波动 种内斗争加剧 捕食者数量增加解析 (1) t0～ t3时间内种群数量增长应呈现“S”型曲线，若在 t3时种群数量为 N，则 t1时对应 。 t1时种群的年龄组成呈增长型。(2)由于 t1时种群增长速率最大，资源更新能力N2最强，故 t2时捕捞有利于获得较大捕获量且不影响资源更新。(3)在 t3时期后种群数量变化将呈波动状态，原因是种内斗争加剧、天敌增加等。40 分钟课时作业[学考达标]1．种群在理想和自然条件下分别表现出“J”型和“S”型增长。下列有关种群增长曲线的叙述中，正确的是 ( )A．在种群“J”型增长模型( Nt＝ N0·λ t)中， λ 表示该种群的增长速率B．在自然条件下，种群的环境容纳量(即 K 值)是固定不变的C．在鱼类养殖中，在接近 K 值时进行捕捞有利于该种群的可持续发展D．在“S”型曲线中，种群密度不同时可能具有相同的种群增长速率答案 D10解析 在 Nt＝ N0·λ t中， λ 表示该种群数量是一年前种群数量的倍数，并不等同于种群的增长速率；种群的 K 值受环境因素影响，在优越环境中， K 值将增大；在鱼类养殖中，使捕捞后的剩余量接近 时，种群的增长速率最大，有利于该种群的可持续发展；在“S”型曲线K2中，种群增长速率先快后慢，最后为 0，故处于不同的种群密度下可能具有相同的增长速率。2．如图所示为一个鼠群迁入一个新的生态系统后的增长曲线。试分析在曲线中哪段表示食物最可能成为鼠群繁殖速度的限制因素( )A． EF 段 B． DE 段C． CD 段 D． BC 段答案 A解析 一个种群迁入一个新环境后的初期，由于生活空间大，生活资源十分丰富，天敌少，竞争者少，种群将呈“J”型增长。随着种群数量的增加，种群密度上升，生活空间和食物资源减少，种内竞争加剧，从而使种群增长减缓，并趋于停止。3．下列关于种群数量变化的叙述，错误的是( )A．种群的数量变化受多种因素的影响，所以常常会出现波动B．种群数量的变化主要由迁入率和迁出率、出生率和死亡率引起C．在自然界中，种群的增长一般呈“J”型增长D．在自然界中，种群的增长一般呈“S”型增长答案 C解析 种群的“J”型增长，只有在空间无限、资源无限、不存在任何天敌的条件下才有可能，一个种群进入一个新环境，一定时间内会出现“J”型增长，但当种群数量达到环境条件所允许的最大值( K 值)时，种群将停止增长，此时就会出现“S”型增长。4．在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活需求的营养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如图所示。下列 4 图中能正确表示小球藻种群数量增长速率随时间变化趋势的曲线是( )11答案 D解析 由于小球藻的种群增长曲线为“S”型，其增长速率在不同时间应有较大差异，即随着种群对环境的适应，增长速率增大，当个体数目达到 时，增长速率最大，之后随着种群K2密度增大，种内斗争加剧，天敌增多等，从而导致增长速率下降，当个体数目达到 K 值时，增长速率变为 0，故选 D。5．环保工作者对某地区最主要的草食动物——野兔种群数量进行连年监测，得到如图所示的数量增长变化( λ )曲线( λ ＝ t 月种群数量/( t－1)月种群数量)。据图分析下列叙述正确的是( )A．第 1 年至第 3 年该种群的出生率相同B．第 4 年初至第 5 年中期，种群数量呈“S”型增长C．第 3 年末种群数量与第 5 年中期种群数量相等D．野兔的种群数量在第 6 年末达到 K 值答案 B解析 在第 1～3 年间，由于 λ 基本上等于 1，种群增长率为 0，出生率等于死亡率，种群数量基本稳定，但出生率不一定相同，A 错误；在第 4 年初至第 5 年中期，种群数量先增加的快，后增加的慢，在第 5 年中期达到 K 值，种群数量呈“S”型增长，B 正确；第 3 年末种群数量小于第 5 年中期种群数量，因为第 3 年末到第 5 年中期 λ 大于 1，C 错误；野兔的种群数量应该在第 5 年中期达到 K 值，D 错误。6．下列关于种群数量变化的叙述中，不正确的是( )A．在理想条件下，种群数量增长的数学模型为： Nt＝ N0λ tB．一个物种引入新的地区后，一定呈“J”型增长C．对家鼠等有害动物的控制，要尽量降低其 K 值D．一个呈“S”型增长的种群，数量在 左右时增长速率最大K2答案 B解析 在理想条件下，种群呈“J”型增长；一个物种引入一个新的地区，可能呈“J”型增长也可能不适应当地的自然环境而被淘汰；我们可以通过硬化地面等措施来降低环境容纳量12以控制家鼠的种群数量。[高考提能]7．下图是黄海某种鱼的种群数量增长曲线。下列相关叙述正确的是( )A． a 点时组成该种群的个体全为幼年个体B． b 点时的种群大小能够提供最大持续产量C． c 点时该种群年龄组成为衰退型D． d 点时该种群增长速率最大答案 B解析 曲线上各点的个体中均有不同年龄期的个体，只是比例不同而已，A 错误； b 点时，种群数量为 ，此时种群增长速率最大，若将种群数量维持在该水平上，将获得最大的持续K2产量，B 正确； c 点时种群数量仍在上升，则该种群年龄组成为增长型，C 错误； d 点时种群数量达到 K 值，出生率等于死亡率，增长速率为 0，D 错误。8．有关“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验中，下列相关叙述正确的是( )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答案 D解析 营养条件、pH 和温度等的变化都会影响种群数量。9．资源的合理使用是使产量最大化，又不影响资源的持久利用。自然种群增长呈“S”型曲线。假设种群的 K 值为 200， N 表示种群数量，据表分析正确的是( )曲线上的点 N (K－ N)/KS1 20 0.90S2 50 0.75S3 100 0.50S4 150 0.25S5 180 0.10A.环境阻力对种群增长的影响出现在 S4点之后13B．防治蝗虫应在蝗虫数量达到 S3点时进行C．渔业捕捞后需控制剩余量在 S3点D．( K－ N)/K 值为 0.25 时，种群增长速率最大答案 C解析 环境阻力对种群增长的影响早在 S4之前就已经出现，A 错误；防治蝗虫应在蝗虫数量达到 S3点之前进行，B 错误；S 3点增长速度较快，既能使产量最大化，又不影响资源的持续利用，渔业捕捞后需控制剩余量在 S3点，C 正确；种群增长速率最大的点是 S3，D 错误。10．某高级中学迁入新建校园 14 年，校园中鸟纲鹎科动物白头鹎在 14 年间的种群增长速率如表所示。据表分析可知( )年份 第 2 年 第 4 年 第 6 年 第 8 年 第 10 年 第 12 年 第 14 年增长速率 0.66 1.52 2.83 3.69 2.91 1.20 0.03A．这 14 年中白头鹎种群的数量呈“J”型增长B．第 12 年时白头鹎种群的年龄组成为衰退型C．研究时用样方法调查白头鹎的种群密度并经计算得出表中的数据D．白头鹎在该中学的环境容纳量约为第 8 年时白头鹎种群数量的两倍答案 D解析 由于增长速率先增后减，所以这 14 年中白头鹎种群的数量呈“S”型增长，A 错误；第 12 年时白头鹎种群的增长速率为 1.2，所以年龄组成为增长型，B 错误；研究时用标志重捕法调查白头鹎的种群密度，C 错误。11．如图为某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验时，所测得的不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，请回答下列问题：(1)曲线 AB 段酵母菌呼吸发生的场所是______________________；曲线 BC 段酵母菌呼吸的方式为______________________。(2)酵母菌种群数量从 C 点开始下降的主要原因除葡萄糖被大量消耗外，还有________________、__________________。(3)在 T1～ T2时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有________________________、___________________________。14(4)某同学在 T3时取样，统计的酵母菌种群数量明显高于 D 点对应的数量，原因可能有______________________________________、______________________________________和用血细胞计数板计数时出现错误等。答案 (1)细胞质基质和线粒体 有氧呼吸和无氧呼吸(2)乙醇含量过高 培养液的 pH 下降 (3)酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量少 酵母菌种群数量增多(4)取样时培养液未摇匀，从底部取样 未染色，统计的菌体数包含了死亡的菌体12．某野外调查小组对某地区种群进行深入调查，获得了下面有关信息资料。如图表示某物种迁到一个新环境后，其种群数量的变化情况。(1)从曲线的走势来看，该种群刚迁入时，经历了一个快速的增长期，曲线近似________增长；当种群数量越来越多，由于环境条件有限，曲线呈现出________增长；最后曲线呈现出有规律的________。(2)该种群的环境容纳量( K 值)大约对应于图中的哪个点？____________。(3)如果此种群是鱼类，应如何捕捞才能使效益最高？________________________________________________________________________。(4)某一地区 2010 年人口普查时有 10 万人，2011 年比 2010 年增长 1%。请预测按照此增长率，2016 年该地区的人口将有多少？____________________(写出计算式即可)。在生物圈中，人口的 K 值是有限的。人口增长过快对生态环境会产生沉重的压力。为此我们应采取的对策是____________________________________。答案 (1)“J”型 “S”型 波动 (2) b 点(3)捕捞后种群数量控制在 d( )点左右K2(4)Nt＝10×(1＋1%) 6万 控制人口数量，加大资源和环境保护力度解析 (1)由于种群刚迁入时的增长较快，曲线近似“J”型增长，而由于环境阻力的存在，曲线呈“S”型增长，最后呈波动趋势。(2)环境的最大容纳量应该位于波动的中间值。(3)捕捞后在 (d 点)左右时种群的增长速率是最大的。(4)由于此种群的 λ 是固定不变的，为K2(1＋1%)，代入公式 Nt＝ N0λ t，即可得出计算式。13．稻田中除了水稻外，还有杂草、田螺等生物。(1)调查稻田中田螺种群密度时可以采用样方法，选取样方的关键是________________。根据下面的取样调查表可估算出稻田中田螺的种群密度为____________(只/m 2)。15样方编号 1 2 3 4 5 6样方面积/m 2 1 1 1 1 1 1田螺数量/只 15 18 15 19 15 14(2)稻田中经控制后的有害生物密度与所需的防治成本有关，并影响作物的价值。图中曲线________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示将有害生物控制在不同密度时的防治成本。若将有害生物密度分别控制在图中 A、 B、 C 三点，则控制在________点时收益最大。答案 (1)随机取样 16 (2)Ⅰ B解析 (1)样方法中取样的关键是做到随机取样，不能掺有人的主观因素；田螺的种群密度取各样方的平均值：(15＋18＋15＋19＋15＋14)/6＝16(只/m 2)。(2)作物价值与防治的成本之间的差值为收益。经控制后的有害生物的密度越小，防治成本越高，但作物价值也越大，反之，经控制后的有害生物的密度越大，防治成本越低，但作物价值也越低。所以防治成本为曲线Ⅰ。 A、 B、 C 三点中 B 点防治最好，此时二者差值最大，即收益最大。[真题体验]14．(2015·广东，4)下图表示在一个 10 mL 封闭培养体系中酵母细胞数量的动态变化，关于酵母细胞数量的叙述，正确的是( )A．种内竞争导致初始阶段增长缓慢B．可用数学模型 Nt＝ N0λ t表示C．可用取样器取样法计数D． K 值约为 120 000 个答案 D解析 在酵母菌培养初期，酵母菌数量极少，酵母菌个体间几乎不存在种内斗争，所以 A 选项错误；由图像可知，在 0～70 h 时间段内，为“S”型曲线，而数学模型 Nt＝ N0λ t只适用16于“J”型曲线，所以 B 选项错误；酵母菌等微生物只有用显微镜才能看清，所以一般使用血细胞计数板计数法，所以 C 选项错误；由图像可知，该环境下的最大值为酵母菌的 K 值，K 值为 12×1 000×10＝120 000，故 D 选项正确。15．(2015·北京，4)大蚂蚁和小蚂蚁生活在某地相邻的两个区域。研究者在这两个蚂蚁种群生活区域的接触地带设 4 种处理区，各处理区均设 7 个 10 m×10 m 的观测点，每个观测点中设有均匀分布的 25 处小蚂蚁诱饵投放点。在开始实验后的第 1 天和第 85 天时分别统计诱饵上小蚂蚁的出现率并进行比较，结果见表。处理区 小蚂蚁出现率的变化/%不驱走大蚂蚁 增加 35定时灌溉 驱走大蚂蚁 增加 70不驱走大蚂蚁 减少 10不灌溉 驱走大蚂蚁 减少 2对本研究的实验方法和结果分析，表述错误的是( )A．小蚂蚁抑制大蚂蚁的数量增长B．采集实验数据的方法是样方法C．大蚂蚁影响小蚂蚁的活动范围D．土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围答案 A解析 不驱走大蚂蚁和驱走大蚂蚁，在定时灌溉或不灌溉的情况下，小蚂蚁出现率都有所降低，可以得出大蚂蚁和小蚂蚁在食物上的竞争较强，进而可以得出大蚂蚁抑制小蚂蚁数量的增长，大蚂蚁影响小蚂蚁的活动范围，A 错误、C 正确。驱走大蚂蚁，定时灌溉，小蚂蚁出现率增加；不灌溉，小蚂蚁出现率减少，可以得出土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围，D 正确。本实验对实验数据的采集方法是“7 个 10 m×10 m 的观测点” 、 “每个观测点中设有均匀分布的 25 处小蚂蚁诱饵投放点”属于样方法，B 正确。16．(2014·浙江，4)下列关于环境容纳量的叙述，正确的是( )A．环境容纳量是指种群的最大数量B．种群的内源性调节因素不会改变环境容纳量的大小C．在理想条件下，影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量D．植食动物在自然环境条件下，一年四季的环境容纳量以冬季最大答案 B解析 A 项，环境容纳量是在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。在某些时候种群的数量可能超过环境容纳量，但通过调节后又恢复到正常数量。B 项，种群的内源性调节因素会改变种群密度的大小，不会改变环境容纳量的大小。C 项，在理想1条件下，不存在影响种群数量增长的因素。D 项，冬季环境不适合植物的生长，因此，植食动物在冬季的环境容纳量会下降。