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2024年高考生物大一轮选择性必修2复习讲义：第38讲 种群及其动态
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这是一份2024年高考生物大一轮选择性必修2复习讲义：第38讲 种群及其动态，共33页。试卷主要包含了种群的数量特征及相互关系，种群密度的调查方法等内容，欢迎下载使用。
课标内容 (1)列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征。(2)尝试建立数学模型解释种群的数量变动。(3)举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征。(4)实验：培养液中酵母菌种群数量的变化。
考点一 种群的数量特征和种群密度的调查方法
1.种群的数量特征及相互关系
(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)直接决定种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
(3)年龄结构和性别比例不直接决定种群密度，年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率，从而预测种群数量的变化趋势，性别比例能够影响种群的出生率间接影响种群密度。
2.种群密度的调查方法
(1)逐个计数法：调查分布范围较小、个体较大的种群时，如调查某山坡上的珙桐密度。
(2)样方法
①样方大小确定方法为根据被调查生物的种类和分布情况确定样方的大小。
②样方法调查时要强调“随机”取样，原因是为了确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方法统计的结果(估算值)能更接近真实的情况。
③调查时若样方的数量太少，其统计结果的误差可能就较大；一般而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况。但是，样方数量太多，整体取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看，一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。
(3)标记重捕法
(4)黑光灯诱捕法
对于有趋光性的昆虫，还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查种群密度。
(5)抽样检测法
对于酵母菌等微生物可以用抽样检测法调查种群密度。
提醒 调查种群数量的其他方法：
①用红外触发相机拍摄照片和视频；②根据动物的粪便特征计数；③通过动物的声音特征进行计数。
【考点速览·诊断】
(1)在互花米草相对集中的区域选取样方以估算其在入侵地的种群密度。(2020·山东卷，19A)(×)
提示 应随机取样，不能在相对集中的区域选取样方。
(2)采用五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数。(2020·江苏卷，15B)(×)
提示 样方法不能调查昆虫的种类数。
(3)五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。(2015·江苏卷，9A)(×)
提示 应用等距取样法。
(4)调查身体微小、活动力强的土壤小动物数量常用标记重捕法。(2020·全国卷Ⅰ，6A)(×)
提示 调查身体微小、活动力强的土壤小动物数量常采用取样器取样法进行采集、调查。
(5)黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度。(2018·全国卷Ⅲ，6C)(√)
【情境推理·探究】
1.下图是有关种群数量特征的概念图，据图分析下列问题：
(1)图中①～⑤分别代表的种群特征是____________________________________
____________________________________________________________________。
(2)春运期间，影响北京、广州等大城市人口数量变化的主要因素是___________________________________________________________________。
(3)某生物学家对某地的蝗虫种群进行研究后大胆预测：不久后蝗灾会更加严重。他得出此结论的依据最可能是__________________________________________。
提示 (1)种群密度、出生率、死亡率、年龄结构、性别比例
(2)迁入率和迁出率
(3)蝗虫的年龄结构为增长型
2.在荒原变林海的过程中，林场建设者施用人工合成的性引诱剂以降低害虫的出生率，其原理是_____________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示 用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，改变了害虫种群正常的性别比例，就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使该种害虫的种群密度明显降低
3.在对某种鼠的调查中，调查范围为1公顷，第一次捕获并标记39只鼠，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只。
(1)这个种群中鼠的种群密度大约是________只/公顷。
(2)若捕捉后该鼠不易再被捕捉，则估算的种群密度会________(填“偏高”或“偏低”)，理由是什么？_____________________________________________。
提示 (1)88 (2)偏高 该鼠被捕捉一次之后不易再被捕捉，再次捕获的被标记的个体数减少，由种群数量＝eq \f(初次捕获个体数×再次捕获个体数,再次捕获的被标记的个体数)可知，估算的种群数量会变大，即估算值大于实际的种群密度
考向1 结合种群的数量特征及其相互关系，考查科学思维
1.(2023·山东德州期末)麻雀是中国最常见、分布最广的鸟类，属于留鸟，不进行季节性迁徙。某地区的麻雀有家麻雀、树麻雀、黑顶麻雀、山麻雀等不同物种。下列相关叙述正确的是( )
A.该地区所有的麻雀属于一个种群
B.利用标记重捕法可精确计算出家麻雀的种群密度
C.季节变化不影响黑顶麻雀的种群密度
D.山麻雀在觅食区集群分布不是种群的数量特征
答案 D
解析 家麻雀、树麻雀、黑顶麻雀、山麻雀是不同物种，则该地区所有的麻雀不属于一个种群，A错误；利用标记重捕法可估算出家麻雀的种群密度，B错误；麻雀虽然是留鸟，但季节变化可通过影响黑顶麻雀的食物条件、繁殖等因素来影响黑顶麻雀的种群密度，C错误；山麻雀在觅食区集群分布不属于种群的数量特征，D正确。
2.(2023·江苏徐州期末)下列对种群特征的分析，正确的是( )
A.种群最基本的数量特征是迁入率、迁出率
B.种群数量在不断增长的过程中，没有死亡率才能导致其数量增长
C.预测种群数量未来变化趋势的主要依据是年龄结构
D.任何种群中雄性和雌性的数量比例均为1∶1
答案 C
解析 种群密度是种群最基本的数量特征，A错误；种群数量在不断增长的过程中，出生率大于死亡率，并不是没有死亡率，B错误；种群的年龄结构可以预测未来一段时间内该种群数量的变化趋势，C正确；不是任何种群中雄性和雌性的数量比例均为1∶1，D错误。
跳出题海 种群数量变化的特殊实例
(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)利用性外激素诱捕雄蛾——改变性别比例来降低出生率；
(4)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。
考向2 围绕种群密度的调查方法，考查实践能力
3.(2023·福建福州联考)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：
以下是某同学对数据的分析结果，你认为正确的是( )
A.此调查方法可以用来调查田中小麦的种群密度
B.若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∶2
D.该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2
答案 D
解析 标记重捕法适用于活动能力强的动物种群密度的调查；标记重捕法理论计算公式N＝M·eq \f(n,m)，田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，即m值减小，N值会增大；通过两次捕获情况，不能确定该田鼠种群的性别比例(捕获次数过少，偶然性较大)；该地区田鼠的平均种群密度约为125 只/hm2。
跳出题海 “两看法”选择合适的种群密度调查方法
4.(2021·山东等级考试，11)调查1公顷范围内某种鼠的种群密度时，第一次捕获并标记39只鼠，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态，若探测到第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡，但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定，则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于(结果为整数)( )
A.66只/公顷 B.77只/公顷
C.83只/公顷 D.88只/公顷
答案 B
解析 调查鼠的种群密度的方式是标记重捕法，公式为M/N＝m/n，M：第一次捕获并标记的个体，由于该题有5只标记的个体死亡，而有新出生的个体，种群数量稳定，所以相当于第一次标记的个体有39－5＝34只。N：种群总数，m：第二次捕获的个体中被标记的个体数，n：第二次捕获的总数。所以计算之后N＝Mn/m＝34×34÷15≈77只/公顷。
5.(2022·全国乙卷，31)某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量，主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。回答下列问题：
(1)为保证调查的可靠性和准确性，选取样方时应注意的主要事项有_____________________________________________________________________
(答出3点即可)。
(2)已知调查区域总面积为S，样方面积为m，样方内平均个体数为n，则该区域的种群数量为________。
(3)与标记重捕法相比，上述调查方法的优势有______________(答出2点即可)。
答案 (1)随机取样、样方的大小、样方的数目 (2)eq \f(Sn,m) (3)误差小，准确度高；操作更便捷，避免资源浪费
解析 (1)为保证调查的可靠性和准确性，选取样方时要注意随机取样以及根据物种的特点来选取合适的样方数目和样方大小。(2)样方面积为m，样方内平均个体数为n，则单位面积个体数为eq \f(n,m)， S面积区域的种群数量为eq \f(Sn,m)。(3)与标记重捕法相比，空中拍照技术调查种群数量的优势有误差小，准确度高；操作更便捷，避免资源浪费。
考点二 种群数量的变化及影响因素
1.种群数量变化的研究方法
(1)研究方法：建立数学模型。
(2)一般步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型→通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。
2.种群的“J”形增长和“S”形增长
(1)种群的“J”形增长
①a段——λ>1且恒定，种群数量呈“J”形增长。
②b段——λ尽管下降，但仍大于1，此段种群出生率大于死亡率，则种群数量一直增长。
③c段——λ＝1，种群数量维持相对稳定。
④d段——λ<1，种群数量逐年下降。
⑤e段——虽然λ呈上升趋势，但仍未达到1，故种群数量逐年下降。
(2)种群的“S”形增长
3.种群数量的波动
(1)大多数生物的种群数量总是在波动中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。
(2)当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。
(3)当一个种群数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。
4.影响种群数量变化的因素
提醒 食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，称为密度制约因素，而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，称为非密度制约因素。
【考点速览·诊断】
(1)增大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量。(2021·湖北卷，14B)(√)
(2)种群的“S”形增长是受资源因素限制而呈现的结果。(2020·全国卷Ⅰ，5A)(√)
(3)鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同。(2018·全国卷Ⅰ，5C)(√)
(4)培养瓶中细菌种群数量达到K值前，密度对其增长的制约逐渐减弱。(2018·全国卷Ⅰ，5D)(×)
提示 种群数量越接近K值，种群密度越大，对其增长的制约越强。
【情境推理·探究】
1.酿酒和做面包都需要酵母菌，当酵母菌数量为________时，最适宜分离获得菌种；K值之后，种群数量减少的原因主要是_________________________________
____________________________________________________________________。
提示 K/2 代谢产物的积累导致酵母菌繁殖受影响(或答“营养物质的消耗”或“pH改变”)。
2.如图是某自然区域中甲、乙两个种群的数量比随时间变化的曲线图。据图分析以下问题：
(1)0～t2，甲、乙两种群的数量均呈“S”形曲线增长吗？其理由是_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)t1时刻，甲、乙两种群的死亡率相同吗？其理由是________________________
___________________________________________________________________。
提示 (1)在有限的环境条件下，乙种群最终呈现“S”形增长，随时间的推移，甲、乙数量的比先增加后减少，最后在t2时刻降为零，说明甲种生物的数量先增加后减少，最终被淘汰
(2)不相同。t1时刻，甲、乙两种群的数量比为1，但是0～t1时间段内，甲种群的数量在不断增加，而乙种群在此时间段内的竞争中受到抑制，因此甲种群的死亡率较低，而乙种群的死亡率较高，故二者死亡率不同
3.自2002年起， 人们在某自然保护区的实验区实施湿地生态修复工程。生态修复之前，某区域中分布着部分农田，退耕还湿前后，该区域中田鼠的数量变化如图所示。
图中的数值M代表的生物学含义是什么？推测数值N较小的原因可能是什么？
提示 生态修复前(或2002年前)该区域田鼠的环境容纳量；生态修复后，田鼠的食物减少，天敌增多，栖息环境缩小等。
4.散居型蝗虫并不会对农作物造成大的危害，研究表明，散居型蝗虫密度增大时，体内会释放大量“集群信息素”，在蝗虫的触角上存在有感知该种信息素的嗅觉受体，从而使蝗虫由散居转化为群居，这项研究使绿色防控成为可能。据此研究，请提出有关蝗灾防治方法的设想。
提示 可根据“集群信息素”的结构设计拮抗剂，防止蝗虫的聚集(或使用干扰“集群信息素”接收的化学物质)。
考向1 借助“J”形增长和“S”形增长曲线，考查模型构建能力
1.(2020·山东卷，11)为研究甲、乙两种藻的竞争关系，在相同条件下对二者进行混合培养和单独培养，结果如下图所示。下列说法错误的是( )
A.单独培养条件下，甲藻数量约为1.0×106个时种群增长最快
B.混合培养时，种间竞争是导致甲藻种群数量在10～12天增长缓慢的主要原因
C.单独培养时乙藻种群数量呈“S”形增长
D.混合培养对乙藻的影响较大
答案 B
解析 由图可知，单独培养条件下，甲藻种群的环境容纳量(K值)为2.0×106个，在K/2(1.0 ×106个)时种群增长最快，A正确；混合培养时，在10～12天甲藻种群数量接近K值，而乙藻种群数量接近0，此时导致甲藻种群数量增长缓慢的主要因素是种内竞争，B错误；由图中曲线可知，乙藻单独培养时种群数量呈“S”形增长，C正确；图中混合培养时，甲、乙两种藻起始数量相同，到10～12天时甲藻数量接近环境容纳量，而乙藻接近灭绝，可知混合培养对乙藻的影响较大，D正确。
2.(2023·河北保定调研)下列关于图中曲线的叙述，错误的是( )
A.t0～t1之间种群数量小于K/2时，由于资源和空间相对充裕，出生率大于死亡率，种群数量增长较快
B.t1～t2之间，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内竞争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降
C.t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0
D.在t1时控制有害生物最有效
答案 D
解析 t0～t1之间种群数量小于K/2，由于资源和空间相对充裕，出生率大于死亡率，且二者的差值逐渐加大，种群增长速率不断增加，因此种群数量增长较快，A正确；t1～t2之间，由于资源和空间有限，随着种群密度增大，种内竞争不断加剧，天敌数量也在增加，虽然出生率大于死亡率，但二者的差值逐渐减小，所以种群增长速率下降，B正确；在t1时种群数量为K/2，种群增长速率最大，因此若在t1时进行有害生物防治，很难将有害生物控制在较低水平，D错误。
跳出题海 (1)K值的三种表示方法
(2)K值不是一成不变的
K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件改善时，K值会上升。
考向2 借助影响种群数量变化的因素及应用，考查科学思维
3.(2023·江苏南通调研)下列关于非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响的叙述，错误的是 ( )
A.林冠层的郁闭度越大，地面得到的阳光越多
B.非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的
C.地震等自然灾害对种群的作用强度与该种群的密度无关，属于非密度制约因素
D.影响种群数量的因素有很多，如气候、食物、天敌、传染病等
答案 A
解析 林冠层的郁闭度越大，地面得到的阳光越少，A错误。
4.(2023·广东东莞调研)如图是某种群数量增长的曲线，下列有关叙述错误的是( )
A.该种群数量增长方式是“S”形，达到K值后其数量也是波动的
B.限制种群数量增长的环境因素有食物、空间和天敌等
C.若该种群是鱼塘中的某种鱼，则在种群数量为K/2时捕捉，最有利于持续获得最大的年捕获量
D.若该种群是森林中的一种鸟，调查其种群数量时也要统计雏鸟的数量
答案 C
解析 由图示可知，该种群数量增长符合“S”形曲线，达到K值后其数量在K值上下波动，A正确；限制种群数量增长的环境因素有食物、空间和天敌等，B正确；要想持续获得最大的年捕获量，应在种群数量大于K/2时捕捉，且保持捕捉后种群数量维持在K/2左右，C错误；调查种群数量时也要统计雏鸟的数量，D正确。
考点三 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
1.实验原理
2.实验流程
【重点难点·透析】
1.实验注意事项及分析
(1)显微镜计数时，对于压在方格界线上的酵母菌，应遵循“计上不计下，计左不计右”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)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成对照；需要做重复实验，目的是尽量减少误差，需对每个样品计数三次，取其平均值。
(4)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数。
(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
2.血细胞计数板及相关计算
考向 结合培养液中酵母菌种群数量的动态变化，考查科学探究能力
1.(2020·江苏卷，10)下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的叙述，错误的是( )
A.将酵母菌接种到培养液中，并进行第一次计数
B.从静置的培养液中取适量上清液，用血细胞计数板计数
C.每天定时取样，测定酵母菌细胞数量，绘制种群数量动态变化曲线
D.营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一
答案 B
解析 该实验在时间上形成前后对照，因此将酵母菌接种到培养液中时要进行第一次计数，A正确；抽样检测时，需将培养液振荡、摇匀后取样，B错误；每隔一定时间测定酵母菌细胞数量，绘制种群数量动态变化曲线，C正确；营养、温度、pH、有害物质的积累等都是影响酵母菌种群数量变化的因素，D正确。
2.(2023·山西太原五中质检)某小组将100 mL酵母菌液放在适宜温度、一定营养条件下培养，在不同时间取样，用台盼蓝染色后，对酵母菌进行计数并得出增长速率曲线，结果如图。下列叙述正确的是( )
A.可用血细胞计数板对酵母菌进行计数
B.种群数量在B点达到最大，C点后营养物质减少，有害代谢产物增加
C.若某成员测出的活菌数比真实数据少，则原因一定是取样时未振荡
D.用台盼蓝染色的依据是活细胞膜的通透性增加，可被台盼蓝染成蓝色
答案 A
解析 可用血细胞计数板对酵母菌进行计数，A正确；由于曲线表示增长速率，因此种群数量在C点达到最大，C点后酵母菌数量降低，主要因为营养物质减少，有害代谢产物增加，B错误；某成员测活菌数量时，若取样时未振荡，则结果可能比真实数据偏大、偏小或相近，C错误；台盼蓝染色的目的是区分死菌和活菌，其依据是死细胞膜的通透性增加，可被台盼蓝染成蓝色，D错误。
3.(2020·海南卷，24)用4种不同方式培养酵母菌，其他培养条件相同，酵母菌种群数量增长曲线分别为a、b、c、d，如图所示。
回答下列问题。
(1)培养酵母菌时需要将温度控制在20 ℃左右，原因是
___________________________________________________________________。
(2)曲线a所示的种群数量增长最快，主要原因是种群增长所需的______________________最丰富。
(3)曲线d为对照组，对照组的培养方式是____________________。该组酵母菌数量增长到一定程度后，种群增长逐渐变慢，其限制因素有
_____________________________________________________________________(答出2点即可)。
(4)随着培养时间延长，在有限的空间中，每组酵母菌种群数量都会达到环境容纳量。环境容纳量是指_________________________________________________
____________________________________________________________________。
答案 (1)最适合酵母菌繁殖 (2)营养物质 (3)不换培养液 营养物质的消耗、有害代谢产物的积累 (4)一定的环境条件所能维持的种群最大数量
解析 (1)由于20 ℃左右最适合酵母菌繁殖，所以培养酵母菌时需要将温度控制在20 ℃左右。
(2)据图分析可知，a曲线的酵母菌培养液更换的时间间隔最短，营养物质最丰富，所以其所示的种群数量增长最快。
(3)曲线d为对照组，应该不换培养液；培养一段时间后种群数量不再增加，其限制因素有：营养物质的消耗、有害代谢产物的积累等。
(4)环境容纳量即K值，是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量。
重温真题 经典再现
1.(2022·全国甲卷，5)在鱼池中投放了一批某种鱼苗，一段时间内该鱼的种群数量、个体重量和种群总重量随时间的变化趋势如图所示。若在此期间鱼没有进行繁殖，则图中表示种群数量、个体重量、种群总重量的曲线分别是( )
A.甲、丙、乙 B.乙、甲、丙
C.丙、甲、乙 D.丙、乙、甲
答案 D
解析 分析题图可知，随着时间变化，甲曲线先增加后减少，乙曲线呈“S”形，丙曲线下降。在池塘中投放一批鱼苗后，由于一段时间内鱼没有进行繁殖，而且一部分鱼苗由于不适应环境而死亡，故种群数量下降，如曲线丙；存活的个体重量增加，如曲线乙，种群总重量先增加后减少，如曲线甲。综上可知，D正确。
2.(2021·广东卷，6改编)如图所示为某“S”形增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种群达到环境容纳量(K值)时，其对应的种群数量是( )
A.a B.b
C.c D.d
答案 B
解析 种群呈“S”形增长时，由于资源和空间是有限的，当种群密度增大时，种内竞争会加剧，捕食者数量也会增加，使种群的出生率降低，死亡率增高；由题图可知，b点之前，出生率大于死亡率，种群密度增加，b点时，出生率等于死亡率，种群数量不再增加，表示种群数量已达到环境容纳量(K值)。故选B。
3.(2021·湖北卷，14)20世纪末，野生熊猫分布在秦岭、岷山和小相岭等6大山系。全国已建立熊猫自然保护区40余个，野生熊猫栖息地面积大幅增长。在秦岭，栖息地已被分割成5个主要活动区域；在岷山，熊猫被分割成10多个小种群；小相岭山系熊猫栖息地最为破碎，各隔离种群熊猫数量极少。下列叙述错误的是( )
A.熊猫的自然种群个体数量低与其繁育能力有关
B.增大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量
C.隔离阻碍了各种群间的基因交流，熊猫小种群内会产生近亲繁殖
D.在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊，可以提高熊猫的种群数
答案 D
解析 熊猫的繁育能力低，导致其自然种群个体数量低，A正确；增大熊猫自然保护区的面积，可增加熊猫的食物、栖息空间等，有利于熊猫种群数量的增加，提高了环境容纳量，B正确；隔离使不同种群间的熊猫不能自由交配，阻碍了各种群间的基因交流，熊猫小种群内会产生近亲繁殖，不利于其种群的发展，C正确；在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊，可使不同种群间的熊猫能够交配，进行基因交流，但并没有提高熊猫的种群数目，D错误。
4.(2021·重庆卷，19)若某林区的红松果实、某种小型鼠(以红松果实为食)和革蜱的数量变化具有如下图所示的周期性波动特征。林区居民因革蜱叮咬而易患森林脑炎。据此分析，下列叙述错误的是( )
A.曲线③和①不能明显体现捕食关系，推测是小型鼠繁殖能力强所致
B.通过曲线②与③的关系推断小型鼠与革蜱不是互利共生关系
C.曲线③在K值上下波动，影响K值的主要因素是小型鼠的出生率、死亡率、迁入率和迁出率
D.林区居民森林脑炎发病率会呈现与曲线②相似的波动特征
答案 C
解析 根据题干信息，小型鼠以红松果实为食，曲线③和①不能体现被捕食者先增先减，捕食者后增后减的数量变化关系，可能与小型鼠繁殖能力强有关，A正确；互利共生关系的两个种群数量变化曲线表现为同增同减，曲线②和③不是，B正确；K值又叫环境容纳量，取决于食物、天敌和空间等环境条件，C错误；林区居民因革蜱叮咬而易患森林脑炎，森林脑炎的发病率与革蜱的种群数量有关，D正确。
5.(2022·全国甲卷，31)为保护和合理利用自然资源，某研究小组对某林地的动植物资源进行了调查。回答下列问题：
(1)调查发现，某种哺乳动物种群的年龄结构属于增长型，得出这一结论的主要依据是发现该种群中________________________________________________。
(2)若要调查林地中某种双子叶植物的种群密度，可以采用的方法是________；若要调查某种鸟的种群密度，可以采用的方法是__________。
(3)调查发现该林地的物种数目很多。一个群落中物种数目的多少称为__________。
(4)该林地中，植物对动物的作用有______________________________________
(答出2点即可)；动物对植物的作用有_____________________________________
_____________________________________________________________________(答出2点即可)。
答案 (1)幼年个体数较多、成年个体数适中、老年个体数较少 (2)样方法 标记重捕法 (3)物种丰富度 (4)为动物提供食物和栖息空间；植物进行光合作用产生的O2为动物有氧呼吸提供原料 对植物的传粉和种子传播具有重要作用；动物能够通过呼吸作用分解有机物产生CO2为植物光合作用提供原料
解析 (1)预测种群数量变化的主要依据是年龄结构，年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，当幼年个体数最多、成年个体数适中、老年个体数最少时呈增长型，此时种群中出生率大于死亡率。(2)调查林地中某种双子叶植物的种群密度，可采用样方法进行随机取样调查；鸟的活动能力强、活动范围广，调查其种群密度一般采用标记重捕法。(3)物种组成是区别不同群落的重要特征，一个群落中物种数目的多少称为物种丰富度。(4)生态系统中，植物可为动物提供食物和栖息空间，植物进行光合作用产生的O2为动物有氧呼吸提供原料；动物可帮助植物进行传粉和种子的传播，并通过呼吸作用为植物的光合作用提供CO2。
限时强化练
(时间：30分钟)
【对点强化】
考点一 种群的数量特征和种群密度的调查方法
1.(2023·天津南开区联考)下列关于种群的研究方法的分析，错误的是( )
A.调查培养液中大草履虫的种群密度可以采用抽样检测的方法
B.黑光灯诱捕的方法可用于探究农田趋光性昆虫的物种数目
C.调查种群密度时，样方法常常适用于双子叶植物而不适用于跳蝻等小昆虫
D.调查一些特殊种群的种群密度，也可用遇见率、鸣声等作为调查标准
答案 C
解析 对于跳蝻等活动能力弱、活动范围小的小昆虫，可以用样方法调查其种群密度，C错误；调查一些特殊种群的种群密度，也可用遇见率、洞口与粪便等活动痕迹、鸣声等作为调查标准，D正确。
2.(2023·河南九师联盟)如图表示用样方法进行相关调查，下列相关叙述错误的是( )
A.用样方法调查植物种群密度时，常用的取样方法有五点取样法和等距取样法
B.若图甲表示一个样方中某种植物的分布状况，则计数值应为8
C.若图乙表示某森林物种数与样方面积的关系，则调查该森林物种数时设定样方面积最好为S1
D.与双子叶草本植物相比，样方法更适用于调查单子叶草本植物的种群密度
答案 D
解析 调查植物种群密度常用样方法，样方法常用的取样方法有五点取样法和等距取样法，都要遵循随机取样的原则，A正确；若图甲表示一个样方中某种植物的分布状况，根据“计上不计下，计左不计右”的原则，图中计数值应该是8，B正确；图乙中，随样方面积的增大，该森林物种数逐渐增多最后保持稳定，样方面积达到S1后，该森林物种数不再增加，因此调查该森林物种数时样方面积最好是S1，C正确；单子叶草本植物通常是丛生或蔓生的，从地上部分难以辨别是一株还是多株，而双子叶草本植物则容易辨别个体数目，所以样方法更适用于调查双子叶草本植物的种群密度，D错误。
3.(2023·江西九江联考)下列有关种群密度调查方法的说法，正确的是( )
A.用标记重捕法调查种群密度期间，种群最好没有迁入和迁出
B.调查森林中乔木和灌木的种群密度，两者的样方大小必须一致
C.标记重捕法必须保证所标记种群在整个调查区域内是均匀分布的
D.进行湖泊中水禽的数量调查时，样方应设置在近岸浅水、水草丰富的区域
答案 A
解析 在用标记重捕法调查种群密度期间，被调查个体没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象，这样测得的种群密度才准确，A正确；调查不同的植物类型时样方面积不同，由于乔木体积大，所以样方面积要比调查灌木种群密度时的样方面积大，B错误；标记重捕法所标记的种群在整个调查区域内不一定是均匀分布的，C错误；水禽活动能力强，活动范围大，对其进行种群密度调查，应使用标记重捕法，不能使用样方法，D错误。
考点二 种群数量的变化和影响种群数量变化的因素
4.(2023·西工大附中调研)下列关于“J”形曲线和“S”形曲线的说法，正确的是( )
A.呈“J”形曲线增长的种群受环境的影响，而呈“S”形曲线增长的种群不受环境的影响
B.两条曲线的斜率分别代表各自的增长率
C.呈“J”形曲线增长的种群其增长速率不断增大，而呈“S”形曲线增长的种群的增长速率有最大值
D.从外地迁入的物种，其种群数量一定会以“J”形曲线模式增长
答案 C
解析 “J”形和“S”形曲线都要受到环境的影响，A错误；两条曲线的斜率表示种群增长速率，B错误；增长速率＝(现有个体数－原有个体数)/增长时间，“J”形曲线的增长速率不断增大，“S”形曲线的增长速率先增大后下降，C正确；从外地迁入的物种，在迁入地可能存在天敌，而且会受到空间等环境因素的制约，所以其种群数量不一定会呈理想状态下的“J”形曲线模式增长，D错误。
5.(2023·广东深圳调研)下列有关种群数量变化曲线的分析正确的是( )
A.图乙中种群的K值为a，环境条件改变可导致K值改变
B.图甲中b～c年，种群数量呈“S”形增长
C.图乙中第3年以后种群数量波动的主要原因是出生率和死亡率的变化
D.图甲中c点和图乙中c点对应的年龄结构分别是稳定型和增长型
答案 C
解析 据图乙可知，种群的K值在a～b之间，A错误；据图甲可知，在b～c年，λ先小于1后大于1，所以种群数量先减少后逐渐增多，B错误；出生率和死亡率是决定种群密度的直接因素，图乙中第3年以后种群数量波动的主要原因是出生率和死亡率的变化，C正确；据图分析，图甲中c点对应的λ>1，种群数量增加，此时出生率大于死亡率，年龄结构为增长型；图乙中c点对应K/2，种群数量增加，此时出生率大于死亡率，年龄结构为增长型，D错误。
6.(2023·山东济南检测)如图1、2、3是某森林中喜鹊的种群数量变化曲线。图4为该森林大山雀种群数量变化曲线(图中λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数)，以下分析错误的是( )
A.图1中A点和图3中E点的增长速率与图2中的C点对应
B.图1、2中的B、D点都可以表示种群达到了环境容纳量
C.图4中第4年和第8年种群数量相等
D.森林中随着各个种群的变化，群落的垂直结构和水平结构也在变化
答案 C
解析 图1表示喜鹊种群数量呈“S”形增长，其中A点种群增长速率最大，B点达到K值；图2表示喜鹊种群增长速率曲线，C点对应的种群数量与图1 A点相同；图3表示喜鹊种群出生率与死亡率关系曲线，其中E点种群增长速率最大，F点到达K值；图4表示该森林大山雀种群数量变化曲线，其中0～4年，λ>1，种群数量增加，4～8年，λ<1，种群数量下降，8～10年，λ＝1，种群数量不变。图1中A点和图3中E点的增长速率与图2中的C点对应，A正确；图1、2中的B、D点(种群增长速率为0)都可以表示种群达到了环境容纳量，B正确；图4中第4年种群数量最多，第8年及以后种群数量最少，C错误；森林中随着各个种群的变化，群落的垂直结构和水平结构也随之变化，D正确。
考点三 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
7.(2023·安徽合肥调研)下列关于密闭环境下酵母菌纯培养时其种群数量的叙述，正确的是 ( )
A.培养液中加入的酵母菌越多，其种群数量增长速率越大
B.可采用抽样检测的方法对培养液中酵母菌进行计数
C.增长率是限制酵母菌环境容纳量的重要因素之一
D.酵母菌种群数量达到最大后种群数量将维持不变
答案 B
解析 若培养液中加入的酵母菌过多，则会由于营养物质的相对缺乏导致种群数量增长速率降低，A错误；可采用抽样检测的方法对培养液中酵母菌进行计数，B正确；限制酵母菌环境容纳量的重要因素是空间、营养物质等环境因素，C错误；酵母菌种群数量达到最大后种群数量将保持动态平衡(在一定时间范围内)，随后由于密闭环境下营养物质有限和有害物质的积累，酵母菌种群数量将下降，D错误。
8.(2023·黑龙江哈尔滨期末)采用抽样检测的方法调查培养液中酵母菌种群数量的变化，下列叙述错误的是( )
A.血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具
B.在利用血细胞计数板对培养液中酵母菌的种群数量进行计数时，计算结果比实际值小
C.从试管中吸出培养液进行计数之前，应将试管轻轻振荡几次
D.为了获得准确的实验数据，应进行重复实验，求得平均值作为估计值
答案 B
解析 血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具，A正确；在利用血细胞计数板对培养液中酵母菌的种群数量进行计数时，由于死细胞和活细胞均被计数，计算结果可能比实际值大，B错误；酵母菌是兼性厌氧型生物，在培养液中分布不均匀，所以吸取前要将试管轻轻振荡几次，C正确；为了获得准确的实验数据，可进行重复实验，求得平均值作为估计值，D正确。
【综合提升】
9.(2023·中原名校质量考评)下图甲表示青城山中华蟾蜍种群出生率和死亡率的大小关系，图乙表示中华蟾蜍一段时间内种群增长速率变化的曲线。回答下列问题：
(1)根据图甲分析，青城山中华蟾蜍年龄结构的类型属于________。判断依据是
___________________________________________________________________。
(2)根据图乙分析，在a～c时间内，青城山中华蟾蜍种群数量增长曲线呈________形。若在某个时间，中华蟾蜍种群数量达到K值(环境容纳量)，该数值的含义是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
该数值在图乙中对应的时间点是________，据此推测，在b时种群的数量约为________。
(3)研究人员利用标记重捕法调查青城山中华蟾蜍的数量。在某一范围内，第一次捕获并标记40只中华蟾蜍，第二次捕获30只中华蟾蜍，其中有标记的中华蟾蜍有10只，在该调查范围内中华蟾蜍的种群数量约为________只。若在调查过程中部分中华蟾蜍的标记物脱落，则会导致种群数量的估算结果________(填“偏大”或“偏小”)。
答案 (1)增长型 出生率大于死亡率，种群数量不断增大 (2)“S” 一定的环境条件所能维持的种群最大数量 c K/2 (3)120 偏大
解析 (1)根据图甲分析可知，因出生率一直大于死亡率且保持不变，种群数量不断增大，故年龄结构的类型属于增长型。(2)根据图乙分析可知，中华蟾蜍种群在a～c时间内，种群数量增长曲线呈“S”形。种群的K值即环境容纳量，K值的含义是一定的环境条件所能维持的种群最大数量，在图乙中对应的时间点c时为K值，据此推测，在b时种群的增长速率最大，此时种群数量约为K/2。
(3)根据标记重捕法，在一定范围内，第一次捕获并标记40只中华蟾蜍，第二次捕获30只，其中有标记的有10只，该种群数量是40×30÷10＝120只。标记重捕法计算公式为种群中个体数∶第一次捕获并标记的总数＝第二次重捕总数∶重捕中被标记的个体数。若部分标记物脱落，则会导致第二次捕获中被标记的个体数目偏低，进而引起种群密度估算结果偏大。
10.(2023·重庆八中模拟)图甲是某草原中的鼠数量变化曲线图；图乙表示某同学进行“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验得到的曲线图。该同学的具体操作为：先向试管中加入10 mL无菌马铃薯培养液，再向试管中接入酵母菌，之后将试管置于适宜环境中连续培养，每天定时取样、计数，并绘制曲线图。请回答下列问题：
(1)________是种群最基本的数量特征。
(2)草原上的鼠对生态环境破坏极大，最好在图甲中________(填“b”“c”或“d”)时刻前进行防治。若图甲中曲线Ⅱ表示在草原中投放了一定数量的蛇之后鼠的数量变化曲线，曲线Ⅱ表明蛇发挥明显生态效应的时间段是________段。若投放的蛇因不适应当地草原的环境部分死亡，则图中α的角度将会________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)为了绘制得到图乙的曲线图，可采取________的方法每天对酵母菌数量进行调查。图丙是B时刻用血细胞计数板(400个小方格，体积为1 mm×1 mm×
0.1 mm)测得的酵母菌分布情况，一个中方格上有24个酵母菌，若以该中方格的酵母菌数代表整个计数室中每个中方格酵母菌数的平均值。则该1 L培养液中酵母菌的K值约为________个。该计数方法得到的值与实际活菌相比________(填“偏大”“偏小”或“相同”)。
(4)图乙中DE段酵母菌数目减少的原因除了营养物质大量消耗之外，还包括___________________________________________________________________。
答案 (1)种群密度 (2)b ef 变大 (3)抽样检测 1.2×1010 偏大 (4)代谢废物大量积累
解析 (2)草原上的鼠在b时刻种群数量为K/2，此时增长速率最快，故最好在b时刻前进行防治；在草原中投放一定数量的蛇后，蛇发挥明显效应的时间段是鼠的数量下降这段时间，为ef段；若投放的蛇因不适应当地草原的环境部分死亡，则草原鼠数量降低速度减慢，因此α的角度变大。(3)由图丙及血细胞计数板规格可知，该血细胞计数板共25个中方格，血细胞计数板上酵母菌数量为24×25＝600(个)。又因为血细胞计数板体积为1 mm×1 mm×0.1 mm，故1 L酵母菌培养液含有的酵母菌数量为600÷(0.1×10－3)×103＝6×109(个)，此时刻测得酵母菌数量是K/2，故K值为6×109×2＝1.2×1010(个)；因该计数方法统计了已死亡的酵母菌，故比实际活菌数偏大。(4)图乙中DE段酵母菌数目减少原因有营养物质大量消耗和代谢废物大量积累等。
捕获数/只
标记数/只
雌性个体数/只
雄性个体数/只
初捕
50
50
28
22
重捕
50
10
32
18
课标内容 (1)列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征。(2)尝试建立数学模型解释种群的数量变动。(3)举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征。(4)实验：培养液中酵母菌种群数量的变化。
考点一 种群的数量特征和种群密度的调查方法
1.种群的数量特征及相互关系
(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)直接决定种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
(3)年龄结构和性别比例不直接决定种群密度，年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率，从而预测种群数量的变化趋势，性别比例能够影响种群的出生率间接影响种群密度。
2.种群密度的调查方法
(1)逐个计数法：调查分布范围较小、个体较大的种群时，如调查某山坡上的珙桐密度。
(2)样方法
①样方大小确定方法为根据被调查生物的种类和分布情况确定样方的大小。
②样方法调查时要强调“随机”取样，原因是为了确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方法统计的结果(估算值)能更接近真实的情况。
③调查时若样方的数量太少，其统计结果的误差可能就较大；一般而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况。但是，样方数量太多，整体取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看，一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。
(3)标记重捕法
(4)黑光灯诱捕法
对于有趋光性的昆虫，还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查种群密度。
(5)抽样检测法
对于酵母菌等微生物可以用抽样检测法调查种群密度。
提醒 调查种群数量的其他方法：
①用红外触发相机拍摄照片和视频；②根据动物的粪便特征计数；③通过动物的声音特征进行计数。
【考点速览·诊断】
(1)在互花米草相对集中的区域选取样方以估算其在入侵地的种群密度。(2020·山东卷，19A)(×)
提示 应随机取样，不能在相对集中的区域选取样方。
(2)采用五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数。(2020·江苏卷，15B)(×)
提示 样方法不能调查昆虫的种类数。
(3)五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。(2015·江苏卷，9A)(×)
提示 应用等距取样法。
(4)调查身体微小、活动力强的土壤小动物数量常用标记重捕法。(2020·全国卷Ⅰ，6A)(×)
提示 调查身体微小、活动力强的土壤小动物数量常采用取样器取样法进行采集、调查。
(5)黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度。(2018·全国卷Ⅲ，6C)(√)
【情境推理·探究】
1.下图是有关种群数量特征的概念图，据图分析下列问题：
(1)图中①～⑤分别代表的种群特征是____________________________________
____________________________________________________________________。
(2)春运期间，影响北京、广州等大城市人口数量变化的主要因素是___________________________________________________________________。
(3)某生物学家对某地的蝗虫种群进行研究后大胆预测：不久后蝗灾会更加严重。他得出此结论的依据最可能是__________________________________________。
提示 (1)种群密度、出生率、死亡率、年龄结构、性别比例
(2)迁入率和迁出率
(3)蝗虫的年龄结构为增长型
2.在荒原变林海的过程中，林场建设者施用人工合成的性引诱剂以降低害虫的出生率，其原理是_____________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示 用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，改变了害虫种群正常的性别比例，就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使该种害虫的种群密度明显降低
3.在对某种鼠的调查中，调查范围为1公顷，第一次捕获并标记39只鼠，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只。
(1)这个种群中鼠的种群密度大约是________只/公顷。
(2)若捕捉后该鼠不易再被捕捉，则估算的种群密度会________(填“偏高”或“偏低”)，理由是什么？_____________________________________________。
提示 (1)88 (2)偏高 该鼠被捕捉一次之后不易再被捕捉，再次捕获的被标记的个体数减少，由种群数量＝eq \f(初次捕获个体数×再次捕获个体数,再次捕获的被标记的个体数)可知，估算的种群数量会变大，即估算值大于实际的种群密度
考向1 结合种群的数量特征及其相互关系，考查科学思维
1.(2023·山东德州期末)麻雀是中国最常见、分布最广的鸟类，属于留鸟，不进行季节性迁徙。某地区的麻雀有家麻雀、树麻雀、黑顶麻雀、山麻雀等不同物种。下列相关叙述正确的是( )
A.该地区所有的麻雀属于一个种群
B.利用标记重捕法可精确计算出家麻雀的种群密度
C.季节变化不影响黑顶麻雀的种群密度
D.山麻雀在觅食区集群分布不是种群的数量特征
答案 D
解析 家麻雀、树麻雀、黑顶麻雀、山麻雀是不同物种，则该地区所有的麻雀不属于一个种群，A错误；利用标记重捕法可估算出家麻雀的种群密度，B错误；麻雀虽然是留鸟，但季节变化可通过影响黑顶麻雀的食物条件、繁殖等因素来影响黑顶麻雀的种群密度，C错误；山麻雀在觅食区集群分布不属于种群的数量特征，D正确。
2.(2023·江苏徐州期末)下列对种群特征的分析，正确的是( )
A.种群最基本的数量特征是迁入率、迁出率
B.种群数量在不断增长的过程中，没有死亡率才能导致其数量增长
C.预测种群数量未来变化趋势的主要依据是年龄结构
D.任何种群中雄性和雌性的数量比例均为1∶1
答案 C
解析 种群密度是种群最基本的数量特征，A错误；种群数量在不断增长的过程中，出生率大于死亡率，并不是没有死亡率，B错误；种群的年龄结构可以预测未来一段时间内该种群数量的变化趋势，C正确；不是任何种群中雄性和雌性的数量比例均为1∶1，D错误。
跳出题海 种群数量变化的特殊实例
(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)利用性外激素诱捕雄蛾——改变性别比例来降低出生率；
(4)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。
考向2 围绕种群密度的调查方法，考查实践能力
3.(2023·福建福州联考)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：
以下是某同学对数据的分析结果，你认为正确的是( )
A.此调查方法可以用来调查田中小麦的种群密度
B.若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∶2
D.该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2
答案 D
解析 标记重捕法适用于活动能力强的动物种群密度的调查；标记重捕法理论计算公式N＝M·eq \f(n,m)，田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，即m值减小，N值会增大；通过两次捕获情况，不能确定该田鼠种群的性别比例(捕获次数过少，偶然性较大)；该地区田鼠的平均种群密度约为125 只/hm2。
跳出题海 “两看法”选择合适的种群密度调查方法
4.(2021·山东等级考试，11)调查1公顷范围内某种鼠的种群密度时，第一次捕获并标记39只鼠，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态，若探测到第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡，但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定，则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于(结果为整数)( )
A.66只/公顷 B.77只/公顷
C.83只/公顷 D.88只/公顷
答案 B
解析 调查鼠的种群密度的方式是标记重捕法，公式为M/N＝m/n，M：第一次捕获并标记的个体，由于该题有5只标记的个体死亡，而有新出生的个体，种群数量稳定，所以相当于第一次标记的个体有39－5＝34只。N：种群总数，m：第二次捕获的个体中被标记的个体数，n：第二次捕获的总数。所以计算之后N＝Mn/m＝34×34÷15≈77只/公顷。
5.(2022·全国乙卷，31)某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量，主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。回答下列问题：
(1)为保证调查的可靠性和准确性，选取样方时应注意的主要事项有_____________________________________________________________________
(答出3点即可)。
(2)已知调查区域总面积为S，样方面积为m，样方内平均个体数为n，则该区域的种群数量为________。
(3)与标记重捕法相比，上述调查方法的优势有______________(答出2点即可)。
答案 (1)随机取样、样方的大小、样方的数目 (2)eq \f(Sn,m) (3)误差小，准确度高；操作更便捷，避免资源浪费
解析 (1)为保证调查的可靠性和准确性，选取样方时要注意随机取样以及根据物种的特点来选取合适的样方数目和样方大小。(2)样方面积为m，样方内平均个体数为n，则单位面积个体数为eq \f(n,m)， S面积区域的种群数量为eq \f(Sn,m)。(3)与标记重捕法相比，空中拍照技术调查种群数量的优势有误差小，准确度高；操作更便捷，避免资源浪费。
考点二 种群数量的变化及影响因素
1.种群数量变化的研究方法
(1)研究方法：建立数学模型。
(2)一般步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型→通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。
2.种群的“J”形增长和“S”形增长
(1)种群的“J”形增长
①a段——λ>1且恒定，种群数量呈“J”形增长。
②b段——λ尽管下降，但仍大于1，此段种群出生率大于死亡率，则种群数量一直增长。
③c段——λ＝1，种群数量维持相对稳定。
④d段——λ<1，种群数量逐年下降。
⑤e段——虽然λ呈上升趋势，但仍未达到1，故种群数量逐年下降。
(2)种群的“S”形增长
3.种群数量的波动
(1)大多数生物的种群数量总是在波动中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。
(2)当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。
(3)当一个种群数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。
4.影响种群数量变化的因素
提醒 食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，称为密度制约因素，而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，称为非密度制约因素。
【考点速览·诊断】
(1)增大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量。(2021·湖北卷，14B)(√)
(2)种群的“S”形增长是受资源因素限制而呈现的结果。(2020·全国卷Ⅰ，5A)(√)
(3)鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同。(2018·全国卷Ⅰ，5C)(√)
(4)培养瓶中细菌种群数量达到K值前，密度对其增长的制约逐渐减弱。(2018·全国卷Ⅰ，5D)(×)
提示 种群数量越接近K值，种群密度越大，对其增长的制约越强。
【情境推理·探究】
1.酿酒和做面包都需要酵母菌，当酵母菌数量为________时，最适宜分离获得菌种；K值之后，种群数量减少的原因主要是_________________________________
____________________________________________________________________。
提示 K/2 代谢产物的积累导致酵母菌繁殖受影响(或答“营养物质的消耗”或“pH改变”)。
2.如图是某自然区域中甲、乙两个种群的数量比随时间变化的曲线图。据图分析以下问题：
(1)0～t2，甲、乙两种群的数量均呈“S”形曲线增长吗？其理由是_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)t1时刻，甲、乙两种群的死亡率相同吗？其理由是________________________
___________________________________________________________________。
提示 (1)在有限的环境条件下，乙种群最终呈现“S”形增长，随时间的推移，甲、乙数量的比先增加后减少，最后在t2时刻降为零，说明甲种生物的数量先增加后减少，最终被淘汰
(2)不相同。t1时刻，甲、乙两种群的数量比为1，但是0～t1时间段内，甲种群的数量在不断增加，而乙种群在此时间段内的竞争中受到抑制，因此甲种群的死亡率较低，而乙种群的死亡率较高，故二者死亡率不同
3.自2002年起， 人们在某自然保护区的实验区实施湿地生态修复工程。生态修复之前，某区域中分布着部分农田，退耕还湿前后，该区域中田鼠的数量变化如图所示。
图中的数值M代表的生物学含义是什么？推测数值N较小的原因可能是什么？
提示 生态修复前(或2002年前)该区域田鼠的环境容纳量；生态修复后，田鼠的食物减少，天敌增多，栖息环境缩小等。
4.散居型蝗虫并不会对农作物造成大的危害，研究表明，散居型蝗虫密度增大时，体内会释放大量“集群信息素”，在蝗虫的触角上存在有感知该种信息素的嗅觉受体，从而使蝗虫由散居转化为群居，这项研究使绿色防控成为可能。据此研究，请提出有关蝗灾防治方法的设想。
提示 可根据“集群信息素”的结构设计拮抗剂，防止蝗虫的聚集(或使用干扰“集群信息素”接收的化学物质)。
考向1 借助“J”形增长和“S”形增长曲线，考查模型构建能力
1.(2020·山东卷，11)为研究甲、乙两种藻的竞争关系，在相同条件下对二者进行混合培养和单独培养，结果如下图所示。下列说法错误的是( )
A.单独培养条件下，甲藻数量约为1.0×106个时种群增长最快
B.混合培养时，种间竞争是导致甲藻种群数量在10～12天增长缓慢的主要原因
C.单独培养时乙藻种群数量呈“S”形增长
D.混合培养对乙藻的影响较大
答案 B
解析 由图可知，单独培养条件下，甲藻种群的环境容纳量(K值)为2.0×106个，在K/2(1.0 ×106个)时种群增长最快，A正确；混合培养时，在10～12天甲藻种群数量接近K值，而乙藻种群数量接近0，此时导致甲藻种群数量增长缓慢的主要因素是种内竞争，B错误；由图中曲线可知，乙藻单独培养时种群数量呈“S”形增长，C正确；图中混合培养时，甲、乙两种藻起始数量相同，到10～12天时甲藻数量接近环境容纳量，而乙藻接近灭绝，可知混合培养对乙藻的影响较大，D正确。
2.(2023·河北保定调研)下列关于图中曲线的叙述，错误的是( )
A.t0～t1之间种群数量小于K/2时，由于资源和空间相对充裕，出生率大于死亡率，种群数量增长较快
B.t1～t2之间，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内竞争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降
C.t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0
D.在t1时控制有害生物最有效
答案 D
解析 t0～t1之间种群数量小于K/2，由于资源和空间相对充裕，出生率大于死亡率，且二者的差值逐渐加大，种群增长速率不断增加，因此种群数量增长较快，A正确；t1～t2之间，由于资源和空间有限，随着种群密度增大，种内竞争不断加剧，天敌数量也在增加，虽然出生率大于死亡率，但二者的差值逐渐减小，所以种群增长速率下降，B正确；在t1时种群数量为K/2，种群增长速率最大，因此若在t1时进行有害生物防治，很难将有害生物控制在较低水平，D错误。
跳出题海 (1)K值的三种表示方法
(2)K值不是一成不变的
K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件改善时，K值会上升。
考向2 借助影响种群数量变化的因素及应用，考查科学思维
3.(2023·江苏南通调研)下列关于非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响的叙述，错误的是 ( )
A.林冠层的郁闭度越大，地面得到的阳光越多
B.非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的
C.地震等自然灾害对种群的作用强度与该种群的密度无关，属于非密度制约因素
D.影响种群数量的因素有很多，如气候、食物、天敌、传染病等
答案 A
解析 林冠层的郁闭度越大，地面得到的阳光越少，A错误。
4.(2023·广东东莞调研)如图是某种群数量增长的曲线，下列有关叙述错误的是( )
A.该种群数量增长方式是“S”形，达到K值后其数量也是波动的
B.限制种群数量增长的环境因素有食物、空间和天敌等
C.若该种群是鱼塘中的某种鱼，则在种群数量为K/2时捕捉，最有利于持续获得最大的年捕获量
D.若该种群是森林中的一种鸟，调查其种群数量时也要统计雏鸟的数量
答案 C
解析 由图示可知，该种群数量增长符合“S”形曲线，达到K值后其数量在K值上下波动，A正确；限制种群数量增长的环境因素有食物、空间和天敌等，B正确；要想持续获得最大的年捕获量，应在种群数量大于K/2时捕捉，且保持捕捉后种群数量维持在K/2左右，C错误；调查种群数量时也要统计雏鸟的数量，D正确。
考点三 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
1.实验原理
2.实验流程
【重点难点·透析】
1.实验注意事项及分析
(1)显微镜计数时，对于压在方格界线上的酵母菌，应遵循“计上不计下，计左不计右”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)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成对照；需要做重复实验，目的是尽量减少误差，需对每个样品计数三次，取其平均值。
(4)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数。
(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
2.血细胞计数板及相关计算
考向 结合培养液中酵母菌种群数量的动态变化，考查科学探究能力
1.(2020·江苏卷，10)下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的叙述，错误的是( )
A.将酵母菌接种到培养液中，并进行第一次计数
B.从静置的培养液中取适量上清液，用血细胞计数板计数
C.每天定时取样，测定酵母菌细胞数量，绘制种群数量动态变化曲线
D.营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一
答案 B
解析 该实验在时间上形成前后对照，因此将酵母菌接种到培养液中时要进行第一次计数，A正确；抽样检测时，需将培养液振荡、摇匀后取样，B错误；每隔一定时间测定酵母菌细胞数量，绘制种群数量动态变化曲线，C正确；营养、温度、pH、有害物质的积累等都是影响酵母菌种群数量变化的因素，D正确。
2.(2023·山西太原五中质检)某小组将100 mL酵母菌液放在适宜温度、一定营养条件下培养，在不同时间取样，用台盼蓝染色后，对酵母菌进行计数并得出增长速率曲线，结果如图。下列叙述正确的是( )
A.可用血细胞计数板对酵母菌进行计数
B.种群数量在B点达到最大，C点后营养物质减少，有害代谢产物增加
C.若某成员测出的活菌数比真实数据少，则原因一定是取样时未振荡
D.用台盼蓝染色的依据是活细胞膜的通透性增加，可被台盼蓝染成蓝色
答案 A
解析 可用血细胞计数板对酵母菌进行计数，A正确；由于曲线表示增长速率，因此种群数量在C点达到最大，C点后酵母菌数量降低，主要因为营养物质减少，有害代谢产物增加，B错误；某成员测活菌数量时，若取样时未振荡，则结果可能比真实数据偏大、偏小或相近，C错误；台盼蓝染色的目的是区分死菌和活菌，其依据是死细胞膜的通透性增加，可被台盼蓝染成蓝色，D错误。
3.(2020·海南卷，24)用4种不同方式培养酵母菌，其他培养条件相同，酵母菌种群数量增长曲线分别为a、b、c、d，如图所示。
回答下列问题。
(1)培养酵母菌时需要将温度控制在20 ℃左右，原因是
___________________________________________________________________。
(2)曲线a所示的种群数量增长最快，主要原因是种群增长所需的______________________最丰富。
(3)曲线d为对照组，对照组的培养方式是____________________。该组酵母菌数量增长到一定程度后，种群增长逐渐变慢，其限制因素有
_____________________________________________________________________(答出2点即可)。
(4)随着培养时间延长，在有限的空间中，每组酵母菌种群数量都会达到环境容纳量。环境容纳量是指_________________________________________________
____________________________________________________________________。
答案 (1)最适合酵母菌繁殖 (2)营养物质 (3)不换培养液 营养物质的消耗、有害代谢产物的积累 (4)一定的环境条件所能维持的种群最大数量
解析 (1)由于20 ℃左右最适合酵母菌繁殖，所以培养酵母菌时需要将温度控制在20 ℃左右。
(2)据图分析可知，a曲线的酵母菌培养液更换的时间间隔最短，营养物质最丰富，所以其所示的种群数量增长最快。
(3)曲线d为对照组，应该不换培养液；培养一段时间后种群数量不再增加，其限制因素有：营养物质的消耗、有害代谢产物的积累等。
(4)环境容纳量即K值，是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量。
重温真题 经典再现
1.(2022·全国甲卷，5)在鱼池中投放了一批某种鱼苗，一段时间内该鱼的种群数量、个体重量和种群总重量随时间的变化趋势如图所示。若在此期间鱼没有进行繁殖，则图中表示种群数量、个体重量、种群总重量的曲线分别是( )
A.甲、丙、乙 B.乙、甲、丙
C.丙、甲、乙 D.丙、乙、甲
答案 D
解析 分析题图可知，随着时间变化，甲曲线先增加后减少，乙曲线呈“S”形，丙曲线下降。在池塘中投放一批鱼苗后，由于一段时间内鱼没有进行繁殖，而且一部分鱼苗由于不适应环境而死亡，故种群数量下降，如曲线丙；存活的个体重量增加，如曲线乙，种群总重量先增加后减少，如曲线甲。综上可知，D正确。
2.(2021·广东卷，6改编)如图所示为某“S”形增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种群达到环境容纳量(K值)时，其对应的种群数量是( )
A.a B.b
C.c D.d
答案 B
解析 种群呈“S”形增长时，由于资源和空间是有限的，当种群密度增大时，种内竞争会加剧，捕食者数量也会增加，使种群的出生率降低，死亡率增高；由题图可知，b点之前，出生率大于死亡率，种群密度增加，b点时，出生率等于死亡率，种群数量不再增加，表示种群数量已达到环境容纳量(K值)。故选B。
3.(2021·湖北卷，14)20世纪末，野生熊猫分布在秦岭、岷山和小相岭等6大山系。全国已建立熊猫自然保护区40余个，野生熊猫栖息地面积大幅增长。在秦岭，栖息地已被分割成5个主要活动区域；在岷山，熊猫被分割成10多个小种群；小相岭山系熊猫栖息地最为破碎，各隔离种群熊猫数量极少。下列叙述错误的是( )
A.熊猫的自然种群个体数量低与其繁育能力有关
B.增大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量
C.隔离阻碍了各种群间的基因交流，熊猫小种群内会产生近亲繁殖
D.在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊，可以提高熊猫的种群数
答案 D
解析 熊猫的繁育能力低，导致其自然种群个体数量低，A正确；增大熊猫自然保护区的面积，可增加熊猫的食物、栖息空间等，有利于熊猫种群数量的增加，提高了环境容纳量，B正确；隔离使不同种群间的熊猫不能自由交配，阻碍了各种群间的基因交流，熊猫小种群内会产生近亲繁殖，不利于其种群的发展，C正确；在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊，可使不同种群间的熊猫能够交配，进行基因交流，但并没有提高熊猫的种群数目，D错误。
4.(2021·重庆卷，19)若某林区的红松果实、某种小型鼠(以红松果实为食)和革蜱的数量变化具有如下图所示的周期性波动特征。林区居民因革蜱叮咬而易患森林脑炎。据此分析，下列叙述错误的是( )
A.曲线③和①不能明显体现捕食关系，推测是小型鼠繁殖能力强所致
B.通过曲线②与③的关系推断小型鼠与革蜱不是互利共生关系
C.曲线③在K值上下波动，影响K值的主要因素是小型鼠的出生率、死亡率、迁入率和迁出率
D.林区居民森林脑炎发病率会呈现与曲线②相似的波动特征
答案 C
解析 根据题干信息，小型鼠以红松果实为食，曲线③和①不能体现被捕食者先增先减，捕食者后增后减的数量变化关系，可能与小型鼠繁殖能力强有关，A正确；互利共生关系的两个种群数量变化曲线表现为同增同减，曲线②和③不是，B正确；K值又叫环境容纳量，取决于食物、天敌和空间等环境条件，C错误；林区居民因革蜱叮咬而易患森林脑炎，森林脑炎的发病率与革蜱的种群数量有关，D正确。
5.(2022·全国甲卷，31)为保护和合理利用自然资源，某研究小组对某林地的动植物资源进行了调查。回答下列问题：
(1)调查发现，某种哺乳动物种群的年龄结构属于增长型，得出这一结论的主要依据是发现该种群中________________________________________________。
(2)若要调查林地中某种双子叶植物的种群密度，可以采用的方法是________；若要调查某种鸟的种群密度，可以采用的方法是__________。
(3)调查发现该林地的物种数目很多。一个群落中物种数目的多少称为__________。
(4)该林地中，植物对动物的作用有______________________________________
(答出2点即可)；动物对植物的作用有_____________________________________
_____________________________________________________________________(答出2点即可)。
答案 (1)幼年个体数较多、成年个体数适中、老年个体数较少 (2)样方法 标记重捕法 (3)物种丰富度 (4)为动物提供食物和栖息空间；植物进行光合作用产生的O2为动物有氧呼吸提供原料 对植物的传粉和种子传播具有重要作用；动物能够通过呼吸作用分解有机物产生CO2为植物光合作用提供原料
解析 (1)预测种群数量变化的主要依据是年龄结构，年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，当幼年个体数最多、成年个体数适中、老年个体数最少时呈增长型，此时种群中出生率大于死亡率。(2)调查林地中某种双子叶植物的种群密度，可采用样方法进行随机取样调查；鸟的活动能力强、活动范围广，调查其种群密度一般采用标记重捕法。(3)物种组成是区别不同群落的重要特征，一个群落中物种数目的多少称为物种丰富度。(4)生态系统中，植物可为动物提供食物和栖息空间，植物进行光合作用产生的O2为动物有氧呼吸提供原料；动物可帮助植物进行传粉和种子的传播，并通过呼吸作用为植物的光合作用提供CO2。
限时强化练
(时间：30分钟)
【对点强化】
考点一 种群的数量特征和种群密度的调查方法
1.(2023·天津南开区联考)下列关于种群的研究方法的分析，错误的是( )
A.调查培养液中大草履虫的种群密度可以采用抽样检测的方法
B.黑光灯诱捕的方法可用于探究农田趋光性昆虫的物种数目
C.调查种群密度时，样方法常常适用于双子叶植物而不适用于跳蝻等小昆虫
D.调查一些特殊种群的种群密度，也可用遇见率、鸣声等作为调查标准
答案 C
解析 对于跳蝻等活动能力弱、活动范围小的小昆虫，可以用样方法调查其种群密度，C错误；调查一些特殊种群的种群密度，也可用遇见率、洞口与粪便等活动痕迹、鸣声等作为调查标准，D正确。
2.(2023·河南九师联盟)如图表示用样方法进行相关调查，下列相关叙述错误的是( )
A.用样方法调查植物种群密度时，常用的取样方法有五点取样法和等距取样法
B.若图甲表示一个样方中某种植物的分布状况，则计数值应为8
C.若图乙表示某森林物种数与样方面积的关系，则调查该森林物种数时设定样方面积最好为S1
D.与双子叶草本植物相比，样方法更适用于调查单子叶草本植物的种群密度
答案 D
解析 调查植物种群密度常用样方法，样方法常用的取样方法有五点取样法和等距取样法，都要遵循随机取样的原则，A正确；若图甲表示一个样方中某种植物的分布状况，根据“计上不计下，计左不计右”的原则，图中计数值应该是8，B正确；图乙中，随样方面积的增大，该森林物种数逐渐增多最后保持稳定，样方面积达到S1后，该森林物种数不再增加，因此调查该森林物种数时样方面积最好是S1，C正确；单子叶草本植物通常是丛生或蔓生的，从地上部分难以辨别是一株还是多株，而双子叶草本植物则容易辨别个体数目，所以样方法更适用于调查双子叶草本植物的种群密度，D错误。
3.(2023·江西九江联考)下列有关种群密度调查方法的说法，正确的是( )
A.用标记重捕法调查种群密度期间，种群最好没有迁入和迁出
B.调查森林中乔木和灌木的种群密度，两者的样方大小必须一致
C.标记重捕法必须保证所标记种群在整个调查区域内是均匀分布的
D.进行湖泊中水禽的数量调查时，样方应设置在近岸浅水、水草丰富的区域
答案 A
解析 在用标记重捕法调查种群密度期间，被调查个体没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象，这样测得的种群密度才准确，A正确；调查不同的植物类型时样方面积不同，由于乔木体积大，所以样方面积要比调查灌木种群密度时的样方面积大，B错误；标记重捕法所标记的种群在整个调查区域内不一定是均匀分布的，C错误；水禽活动能力强，活动范围大，对其进行种群密度调查，应使用标记重捕法，不能使用样方法，D错误。
考点二 种群数量的变化和影响种群数量变化的因素
4.(2023·西工大附中调研)下列关于“J”形曲线和“S”形曲线的说法，正确的是( )
A.呈“J”形曲线增长的种群受环境的影响，而呈“S”形曲线增长的种群不受环境的影响
B.两条曲线的斜率分别代表各自的增长率
C.呈“J”形曲线增长的种群其增长速率不断增大，而呈“S”形曲线增长的种群的增长速率有最大值
D.从外地迁入的物种，其种群数量一定会以“J”形曲线模式增长
答案 C
解析 “J”形和“S”形曲线都要受到环境的影响，A错误；两条曲线的斜率表示种群增长速率，B错误；增长速率＝(现有个体数－原有个体数)/增长时间，“J”形曲线的增长速率不断增大，“S”形曲线的增长速率先增大后下降，C正确；从外地迁入的物种，在迁入地可能存在天敌，而且会受到空间等环境因素的制约，所以其种群数量不一定会呈理想状态下的“J”形曲线模式增长，D错误。
5.(2023·广东深圳调研)下列有关种群数量变化曲线的分析正确的是( )
A.图乙中种群的K值为a，环境条件改变可导致K值改变
B.图甲中b～c年，种群数量呈“S”形增长
C.图乙中第3年以后种群数量波动的主要原因是出生率和死亡率的变化
D.图甲中c点和图乙中c点对应的年龄结构分别是稳定型和增长型
答案 C
解析 据图乙可知，种群的K值在a～b之间，A错误；据图甲可知，在b～c年，λ先小于1后大于1，所以种群数量先减少后逐渐增多，B错误；出生率和死亡率是决定种群密度的直接因素，图乙中第3年以后种群数量波动的主要原因是出生率和死亡率的变化，C正确；据图分析，图甲中c点对应的λ>1，种群数量增加，此时出生率大于死亡率，年龄结构为增长型；图乙中c点对应K/2，种群数量增加，此时出生率大于死亡率，年龄结构为增长型，D错误。
6.(2023·山东济南检测)如图1、2、3是某森林中喜鹊的种群数量变化曲线。图4为该森林大山雀种群数量变化曲线(图中λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数)，以下分析错误的是( )
A.图1中A点和图3中E点的增长速率与图2中的C点对应
B.图1、2中的B、D点都可以表示种群达到了环境容纳量
C.图4中第4年和第8年种群数量相等
D.森林中随着各个种群的变化，群落的垂直结构和水平结构也在变化
答案 C
解析 图1表示喜鹊种群数量呈“S”形增长，其中A点种群增长速率最大，B点达到K值；图2表示喜鹊种群增长速率曲线，C点对应的种群数量与图1 A点相同；图3表示喜鹊种群出生率与死亡率关系曲线，其中E点种群增长速率最大，F点到达K值；图4表示该森林大山雀种群数量变化曲线，其中0～4年，λ>1，种群数量增加，4～8年，λ<1，种群数量下降，8～10年，λ＝1，种群数量不变。图1中A点和图3中E点的增长速率与图2中的C点对应，A正确；图1、2中的B、D点(种群增长速率为0)都可以表示种群达到了环境容纳量，B正确；图4中第4年种群数量最多，第8年及以后种群数量最少，C错误；森林中随着各个种群的变化，群落的垂直结构和水平结构也随之变化，D正确。
考点三 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
7.(2023·安徽合肥调研)下列关于密闭环境下酵母菌纯培养时其种群数量的叙述，正确的是 ( )
A.培养液中加入的酵母菌越多，其种群数量增长速率越大
B.可采用抽样检测的方法对培养液中酵母菌进行计数
C.增长率是限制酵母菌环境容纳量的重要因素之一
D.酵母菌种群数量达到最大后种群数量将维持不变
答案 B
解析 若培养液中加入的酵母菌过多，则会由于营养物质的相对缺乏导致种群数量增长速率降低，A错误；可采用抽样检测的方法对培养液中酵母菌进行计数，B正确；限制酵母菌环境容纳量的重要因素是空间、营养物质等环境因素，C错误；酵母菌种群数量达到最大后种群数量将保持动态平衡(在一定时间范围内)，随后由于密闭环境下营养物质有限和有害物质的积累，酵母菌种群数量将下降，D错误。
8.(2023·黑龙江哈尔滨期末)采用抽样检测的方法调查培养液中酵母菌种群数量的变化，下列叙述错误的是( )
A.血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具
B.在利用血细胞计数板对培养液中酵母菌的种群数量进行计数时，计算结果比实际值小
C.从试管中吸出培养液进行计数之前，应将试管轻轻振荡几次
D.为了获得准确的实验数据，应进行重复实验，求得平均值作为估计值
答案 B
解析 血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具，A正确；在利用血细胞计数板对培养液中酵母菌的种群数量进行计数时，由于死细胞和活细胞均被计数，计算结果可能比实际值大，B错误；酵母菌是兼性厌氧型生物，在培养液中分布不均匀，所以吸取前要将试管轻轻振荡几次，C正确；为了获得准确的实验数据，可进行重复实验，求得平均值作为估计值，D正确。
【综合提升】
9.(2023·中原名校质量考评)下图甲表示青城山中华蟾蜍种群出生率和死亡率的大小关系，图乙表示中华蟾蜍一段时间内种群增长速率变化的曲线。回答下列问题：
(1)根据图甲分析，青城山中华蟾蜍年龄结构的类型属于________。判断依据是
___________________________________________________________________。
(2)根据图乙分析，在a～c时间内，青城山中华蟾蜍种群数量增长曲线呈________形。若在某个时间，中华蟾蜍种群数量达到K值(环境容纳量)，该数值的含义是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
该数值在图乙中对应的时间点是________，据此推测，在b时种群的数量约为________。
(3)研究人员利用标记重捕法调查青城山中华蟾蜍的数量。在某一范围内，第一次捕获并标记40只中华蟾蜍，第二次捕获30只中华蟾蜍，其中有标记的中华蟾蜍有10只，在该调查范围内中华蟾蜍的种群数量约为________只。若在调查过程中部分中华蟾蜍的标记物脱落，则会导致种群数量的估算结果________(填“偏大”或“偏小”)。
答案 (1)增长型 出生率大于死亡率，种群数量不断增大 (2)“S” 一定的环境条件所能维持的种群最大数量 c K/2 (3)120 偏大
解析 (1)根据图甲分析可知，因出生率一直大于死亡率且保持不变，种群数量不断增大，故年龄结构的类型属于增长型。(2)根据图乙分析可知，中华蟾蜍种群在a～c时间内，种群数量增长曲线呈“S”形。种群的K值即环境容纳量，K值的含义是一定的环境条件所能维持的种群最大数量，在图乙中对应的时间点c时为K值，据此推测，在b时种群的增长速率最大，此时种群数量约为K/2。
(3)根据标记重捕法，在一定范围内，第一次捕获并标记40只中华蟾蜍，第二次捕获30只，其中有标记的有10只，该种群数量是40×30÷10＝120只。标记重捕法计算公式为种群中个体数∶第一次捕获并标记的总数＝第二次重捕总数∶重捕中被标记的个体数。若部分标记物脱落，则会导致第二次捕获中被标记的个体数目偏低，进而引起种群密度估算结果偏大。
10.(2023·重庆八中模拟)图甲是某草原中的鼠数量变化曲线图；图乙表示某同学进行“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验得到的曲线图。该同学的具体操作为：先向试管中加入10 mL无菌马铃薯培养液，再向试管中接入酵母菌，之后将试管置于适宜环境中连续培养，每天定时取样、计数，并绘制曲线图。请回答下列问题：
(1)________是种群最基本的数量特征。
(2)草原上的鼠对生态环境破坏极大，最好在图甲中________(填“b”“c”或“d”)时刻前进行防治。若图甲中曲线Ⅱ表示在草原中投放了一定数量的蛇之后鼠的数量变化曲线，曲线Ⅱ表明蛇发挥明显生态效应的时间段是________段。若投放的蛇因不适应当地草原的环境部分死亡，则图中α的角度将会________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)为了绘制得到图乙的曲线图，可采取________的方法每天对酵母菌数量进行调查。图丙是B时刻用血细胞计数板(400个小方格，体积为1 mm×1 mm×
0.1 mm)测得的酵母菌分布情况，一个中方格上有24个酵母菌，若以该中方格的酵母菌数代表整个计数室中每个中方格酵母菌数的平均值。则该1 L培养液中酵母菌的K值约为________个。该计数方法得到的值与实际活菌相比________(填“偏大”“偏小”或“相同”)。
(4)图乙中DE段酵母菌数目减少的原因除了营养物质大量消耗之外，还包括___________________________________________________________________。
答案 (1)种群密度 (2)b ef 变大 (3)抽样检测 1.2×1010 偏大 (4)代谢废物大量积累
解析 (2)草原上的鼠在b时刻种群数量为K/2，此时增长速率最快，故最好在b时刻前进行防治；在草原中投放一定数量的蛇后，蛇发挥明显效应的时间段是鼠的数量下降这段时间，为ef段；若投放的蛇因不适应当地草原的环境部分死亡，则草原鼠数量降低速度减慢，因此α的角度变大。(3)由图丙及血细胞计数板规格可知，该血细胞计数板共25个中方格，血细胞计数板上酵母菌数量为24×25＝600(个)。又因为血细胞计数板体积为1 mm×1 mm×0.1 mm，故1 L酵母菌培养液含有的酵母菌数量为600÷(0.1×10－3)×103＝6×109(个)，此时刻测得酵母菌数量是K/2，故K值为6×109×2＝1.2×1010(个)；因该计数方法统计了已死亡的酵母菌，故比实际活菌数偏大。(4)图乙中DE段酵母菌数目减少原因有营养物质大量消耗和代谢废物大量积累等。
捕获数/只
标记数/只
雌性个体数/只
雄性个体数/只
初捕
50
50
28
22
重捕
50
10
32
18
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