2021届高考生物人教版一轮创新教学案：第9单元　第29讲　种群的特征和数量的变化

第九单元　生物与环境第29讲　种群的特征和数量的变化[考纲明细]　1.种群的特征(Ⅰ)　2.种群的数量变化(Ⅱ)　3.实验：探究培养液中酵母菌数量的动态变化考点1　种群的特征1．种群的概念种群是指在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。2．种群数量特征(1)种群密度①概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数。②调查方法③意义：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①出生率和死亡率的概念：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迁入率和迁出率的概念：单位时间内迁入或迁出的个体数目占该种群个体总数的比率。③意义：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①概念：种群中各个年龄期的个体数目的比例。②类型(如图)：③意义：在一定程度上能预测种群数量变化趋势。年龄组成通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度。(4)性别比例①概念：是指种群中雌雄个体数目的比例。②意义：通过影响出生率间接影响种群密度。3．种群的空间特征(1)含义：种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局。(2)类型4．种群密度的调查方法(1)样方法①适用对象：植物、昆虫卵、作物植株上的蚜虫、跳蝻等。②过程确定调查对象↓ 选取样方↓计数　↓计算种群密度：所有样方种群密度的平均值③注意事项a.随机取样。b．样方大小适中。c．样方数量不宜太少。(2)标志重捕法①适用生物：活动能力强、活动范围大的动物。②过程确定调查对象↓捕获并标记个体，计数为M↓重捕，计数↓密度估算公式如下：N(种群数量)＝③注意事项a．调查期间无迁入和迁出、出生和死亡。b．标记物对所调查动物生命活动无影响，并不能太醒目。(3)黑光灯诱捕法对于趋光性昆虫，还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查种群密度。1.(必修3 P61探究)样方法更适合用于调查双子叶植物(填“单子叶植物”或“双子叶植物”)，因为单子叶草本植物常常是丛生或蔓生的，从地上部分难以辨别是一株还是多株。2．(必修3 P62与社会的联系)随着生活水平的提高和医疗条件的改善，我国人口的死亡率在不断降低，要控制人口过度增长，必须降低出生率。3．(必修3 P61探究T2改编)进行样方法调查时，要做到随机取样，原因是：确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方统计的结果(估算值)能更接近真实的情况。题组一　种群的数量特征及相互关系1．下列关于种群特征的叙述，正确的是(　　)A．动物性成熟的早晚对动物出生率大小有重要影响B．出生率减去死亡率就是种群的自然增长速率C．各种生物的种群性别比例均为1∶1D．种群密度是种群内个体特征的统计值答案　A解析　动物性成熟的早晚对动物出生率大小有重要影响，性成熟延迟则出生率降低，A正确；出生率减去死亡率是种群的自然增长率，B错误；一般情况下，种群的性别比例为1∶1，但也存在雌性数量大于雄性的，或雄性数量大于雌性的情况，C错误；种群密度是种群内数量特征的统计值，D错误。2．(2020·宁夏银川二中统练)如图表示种群特征之间的关系，据图分析不正确的是(　　)A．①②③④依次为年龄组成、出生率和死亡率及迁入率和迁出率、种群数量、性别比例B．种群密度完全能反映③的变化趋势C．研究城市人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视的D．种群数量还受自然气候等因素的影响答案　B解析　据题图分析可知，①②③④依次为年龄组成、出生率和死亡率及迁入率和迁出率、种群数量、性别比例，A正确；种群密度只能反映种群在一定时期的数量，不能反映种群数量变化的趋势，B错误；迁入率和迁出率也能决定种群密度的大小，研究城市人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视的，C正确；在自然界中，种群数量还受气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，D正确。3．种群的年龄组成大致可分为图示①②③三种类型，下列相关说法错误的是(　　)A．在我国近年的人口调查中，获知人口出生率每年在下降，说明我国人口年龄组成一定为图③表述类型B．在渔业生产中，要严格控制渔网孔眼大小以保护幼鱼，捕捞后，该水域鱼种群的年龄组成可能为图①表述类型C．农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施，有可能使该种害虫的年龄组成为图③表述类型D．在某一处于稳定状态的生态系统中，各种生物种群的年龄组成可能为图②所示类型答案　A解析　种群数量的增长取决于出生率和死亡率，我国人口从现状看，出生率下降，但出生率依然大于死亡率，人口数量仍在上升，应用图①所示的增长型表示，A错误；严格控制渔网孔眼大小保护幼鱼，使幼龄个体数量远大于成年、老年个体数，该鱼种群的年龄组成为图①所示的增长型，B正确；用性引诱剂干扰害虫正常交尾，使幼虫数量锐减，害虫的年龄组成将成为图③所示的衰退型，C正确；稳定状态的生态系统中，各种生物种群个体数量保持相对稳定，其年龄组成为图②所示的稳定型，D正确。题组二　种群密度的调查方法及选择4．(2016·全国卷Ⅱ)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　样方法是估算种群密度最常用的方法之一，在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，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，B错误、C正确、D错误；A项所用方法为逐个计数法，适用于分布范围小、个体较大的种群，A错误。5．科技人员在进行草原鼠害调查时，选定某区域，第一次放置了100只鼠笼，捕获68只鼠，标记后原地放回，一段时间后在相同位置放置了100只鼠笼，捕获54只鼠，其中标记的鼠有12只，下列有关说法中错误的是(　　)A．调查鼠的种群密度时，选定区域要做到随机B．该区域鼠约为306只，种群密度过大，需积极防治C．草原上鼠与牛、羊等是竞争关系，鼠害会严重影响畜牧业发展D．若第一次做标记的鼠警惕性增高，则造成调查结果偏高答案　B解析　调查鼠的种群密度需采用标志重捕法，调查区域要随机选取，A正确；种群密度是种群在单位空间里的个体数，306只能表示该区域的种群数量，材料中并没有给出该区域的面积，因此不能判断鼠密度是否过大，B错误；草原上鼠与牛、羊等都取食草，三者是竞争关系，鼠害会严重危及草原畜牧业发展，C正确；被标记的鼠警惕性增高，则第二次捕捉的鼠中有标记的个体数偏低，造成调查的结果偏高，D正确。1．“两看法”选择合适的种群密度调查方法2．样方法的计数原则同种生物个体无论大小都要计数，若有正好处在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，如图：注：图甲为方形样方，图乙为圆形样方，实心圈表示要统计或测量的个体，虚线表示圆形样方的直径。3．标志重捕法答题技巧(1)须牢记估算公式：N总＝。(2)善于快速确认估算值与“实际值”间的误差：由于再捕中标记者位于分母上——若初捕放归后某些原因致分母增大(如标记物影响其活动)，则估算值偏小；反之，若某些原因致分母减小(如因初捕受惊吓，不易被再捕；因标记物致其更易被天敌捕食等)，则估算值将偏大。(3)明确标志重捕法的关键点①被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象。②标记物不能过于醒目。③不能影响被标记对象的正常生理活动。④标记物不易脱落，能维持一定时间。命题新角度　性选择对种群数量的影响6．孔雀的尾、鹿的叉角等许多次生性征，都是性选择的产物。性选择是由于配偶竞争中生殖成效区别所引起的。雌性抚养后代投入能量多，雄性投入能量少，为接近高投入性别者，低投入性别者之间的竞争也就越激烈。请回答下列问题：(1)推测________性个体才会出现上述次生性征，原因是__________________________________________。这种现象类似于种间关系中的______________。(2)上述机制将会导致一种性别会越发倾向于选择次生性征明显的异性，而另一种性别会产生越发明显的次生性征，这是一种________调节机制。从遗传水平考虑，这种现象对于种群的强大有何意义______________________________________________________________。答案　(1)雄　雌性抚养后代投入很大，倾向于选择更优秀的异性个体，造成雄性要通过这些次生性征展示自己的优秀(合理即可)　竞争(2)正反馈　消耗更多的能量方可形成更明显的次生性征，因此次生性征越明显的个体，证明其拥有更好的基因，这将导致这些优良基因在后代中的比例提高考点2　种群的数量变化1．种群数量增长曲线(1)图中a曲线为“J”型曲线。①形成条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。②数学模型Nt＝N0λt③曲线特点：种群数量每年以一定的倍数增长。(2)图中b曲线为“S”型曲线。①形成原因自然界的资源和空间是有限的→→→当出生率＝死亡率时，种群增长停止，种群数量会稳定在一定水平，呈“S”型增长。②曲线特点(3)K值：又称环境容纳量，指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)“S”型曲线中K值与K/2值的应用①野生资源和濒危动物的保护②野生资源的利用③有害动物的防治2．种群数量的波动和下降(1)影响因素①自然因素：如气候、食物、天敌、传染病等。②人为因素：种植业、养殖业的发展，砍伐森林，猎捕动物，环境污染等。(2)数量变化：大多数种群的数量总是在波动中，在不利条件下，种群的数量还会急剧下降甚至消亡。题组一　种群增长曲线分析1．在资源和空间有限的条件下，种群数量呈“S”型增长。如图是某藻类在不同环境温度下的种群增长曲线，下列有关叙述不正确的是(　　)A．环境容纳量随环境温度不同而改变B．19.8 ℃条件下环境容纳量最小C．24.8 ℃条件下第5天左右的种群增长速率最大D．33.6 ℃条件下种群数量将维持在K值恒定不变答案　D解析　由图知在不同温度下该种群的环境容纳量不同，说明环境容纳量会随温度的变化而变化，A正确；图示三种温度条件下的环境容纳量相比，19.8 ℃条件下最小，B正确；24.8 ℃条件下，在第5天时，曲线的斜率最大，即种群增长速率最大，C正确；种群数量达到K值后，并不会维持在K值恒定不变，而是在K值附近波动，D错误。1．增长率、增长速率、λ值的辨析(1)增长率在“J”型曲线中增长率不变；在“S”型曲线中增长率逐渐减小。(2)增长速率在“J”型曲线中种群增长速率不断增大；在“S”型曲线中种群增长速率先增大，在K/2时达到最大，然后逐渐减小。(3)λ值为某时段结束时种群数量为初始数量的倍数，而非增长率。2．“J”型、“S”型曲线中出生率与死亡率关系的变化(1)在“J”型曲线中，出生率始终大于死亡率。(2)在“S”型曲线中，在K值之前出生率>死亡率，到K值后，出生率＝死亡率。3．不同曲线模型中“K值”与“K/2值”图中A、B、C、D时间所对应的种群数量为K值，A′、C′、D′时间所对应的种群数量为K/2值。变式训练[1－1]　(表格类)20世纪初，人们将驼鹿引入加拿大密执根湖的一个孤岛。该种群从1915年到1960年的数量变化情况如下表所示，下列相关叙述正确的是(　　)年份19151917192119251928193019341943194719501960数量(只)2003001000200025003000400170600500600A．1915～1930年间，驼鹿的种群数量呈“S”型增长B．1915～1930年间，驼鹿的种群数量不断增加的原因可能是食物充足，没有敌害C．1930～1943年间，数量急剧下降的原因最可能是天敌数量的增加D．1932年，该驼鹿种群的年龄组成一定为衰退型答案　B解析　1915～1930年间，驼鹿的种群数量持续上升，并没有维持动态平衡，不符合S型曲线，A错误；1915～1930年间，由于食物充足，没有敌害，则驼鹿的种群数量不断增加，B正确；1930～1943年间，数量急剧下降的原因可能是环境容纳量的改变，天敌数量增加不会使驼鹿数量下降如此显著，C错误；1930～1934年间，种群数量减少，但1932年种群数量未知，则年龄组成无法判断，D错误。[1－2]　(柱形图)如图表示某物种迁入新环境后，种群数量增长速率(平均值)随时间(单位：年)的变化关系。经调查在第5年时该种群的种群数量为200只。下列有关叙述正确的是(　　)A．由图可知，该物种迁入新环境后，其种群数量一直呈“J”型增长B．理论上该种群在此环境中的环境容纳量约为400只C．由于天敌、生活空间和资源等原因，第5年到第9年这段时间内种群数量减少D．如果该种群为东方田鼠，则将其数量控制在200只左右可有效防治鼠患答案　B解析　将题中柱形图转换成曲线图后，可知该种群数量增长速率符合“S”型增长曲线的增长速率，A错误；在曲线所示的9年内种群数量持续增长，C错误；在K/2时达到最大增长速率，即该种群在此环境中的环境容纳量约为400只，B正确；种群在数量为K/2时的增长速率最大，故防治鼠患应在种群数量达到K/2以前进行，D错误。题组二　种群数量变化规律的应用分析2．(2017·全国卷Ⅰ)假设某草原上散养的某种家畜种群呈S型增长，该种群的增长率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种家畜，则应在种群数量合适时开始捕获，下列四个种群数量中合适的是(　　)A．甲点对应的种群数量  B．乙点对应的种群数量C．丙点对应的种群数量  D．丁点对应的种群数量答案　D解析　该种群数量变化曲线的纵坐标为种群增长率，横坐标为种群数量，曲线最高点时种群增长率最大，对应种群数量的K/2。为持续尽可能多地收获该种家畜，应在种群数量超过K/2时捕获，剩余量保持在K/2，此时种群数量增长率最大，可使种群数量迅速得以恢复。3．如图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图，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呈正相关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．控制种群数量在d～e水平，有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性答案　B解析　分析图中曲线可发现，由起点到b点为“S”型曲线，a～b段中，该种群的增长率在逐渐下降，而种群密度在逐渐增加，二者呈负相关，B错误；a点时，种群增长速率大，此时防治蝗虫效果差，应在a点之前及时控制种群密度，A正确；利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例后，降低了出生率，故可防止c点出现，C正确；蝗虫种群数量控制在d～e水平，可大幅度降低蝗虫对各种植物的危害，同时保护了生物多样性，有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性，D正确。实验14　探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化1．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)在资源不受限制的理想环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在资源有限的环境下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。而在恒定培养液中当酵母菌种群数量达到K值后，还会转而下降直至全部死亡(营养物质消耗、代谢产物积累及pH变化所致)。(3)计算酵母菌数量可用抽样检测法。2．实验流程↓↓↓　　(4)重复(2)、(3)步骤：连续观察7天，统计数目↓　(5)构建模型分析：将所得数据用曲线表示出来，得出酵母菌种群数量变化规律3．实验注意事项及分析(1)显微镜计数时，对于压在小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)从锥形瓶中吸出培养液进行计数前，需将锥形瓶轻轻振荡几次。(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，以每小方格内含有4～5个酵母细胞为宜。(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。4．血细胞计数板计数法(1)血细胞计数板常见规格血细胞计数板有两种常见方格网，对于16×25的方格网而言，计四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量；而对于25×16的方格网而言，计四角和正中间的(共5个)中方格共计80个小方格中的个体数量，如图所示。(2)计数方法大方格长、宽均为1 mm，高度为0.1 mm(即规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)，则每个大方格的体积为0.1 mm3(10－4mL)，故1 mL培养液中细胞个数＝×400×104×稀释倍数。1．下列对“探究酵母菌种群数量变化规律实验”的叙述，正确的是(　　)A．用血细胞计数板计数酵母菌个数时，取适量培养液直接滴加到计数室内B．对于压在一个方格界限上的酵母菌的处理方法是计数四条边及其夹角的酵母菌数C．已知血细胞计数板的方格为2 mm×2 mm，若盖玻片下经稀释10倍的培养液厚度为0.1 mm，计数时观察值为M，则10 mL培养液中酵母菌的总数约为2.5M×105个D．与一般的生物实验一样，该探究实验也需要单独设置对照组答案　C解析　培养液应滴在盖玻片边缘，让培养液自行渗入，并非直接滴加到计数室内，A错误；在统计血细胞计数板每格内的酵母菌数时，压在边上的个体只计数相邻两边及其夹角的个体，B错误；C项所述的计算结果是×10M＝2.5M×105，C正确；该实验不需要单独设置对照组，只要分组重复实验，结果取平均值即可，D错误。2．某学生在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，根据实验结果绘制出下图所示的曲线。有关分析错误的是(　　)A．实验过程中酵母菌种群的年龄组成先是增长型，后是稳定型，最后变为衰退型B．种群数量在不同时间的增长速率可能相同C．本实验中不存在对照D．每次取样前应将培养瓶振荡摇匀答案　C解析　由题意可知，种群数量先增加，然后维持稳定，最后减少，表明种群的年龄组成先是增长型，然后是稳定型，最后变为衰退型，A正确；ab段种群数量增长速率逐渐升高，到b点时到达最大值，而bc段种群数量增长速率逐渐降低，因此，种群数量在不同时间的增长速率可能相同，B正确；本实验的不同时间的取样起到相互对照的作用，C错误；为了实验的准确性，在每次取样前都应将培养瓶振荡摇匀，使酵母菌均匀分布，D正确。高考热点突破1．(2019·全国卷Ⅰ)某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3 h、10 h、23 h，得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。下列叙述错误的是(　　)A．细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物B．培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同C．在培养到23 h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的D．培养基更新时间间隔为23 h时，种群增长不会出现J型增长阶段答案　D解析　细菌甲为异养生物，能够将培养基中的有机物分解成无机物，A正确；培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同：更换频率快，环境资源相对丰富；更换频率慢，环境资源相对匮乏，B正确；通过对比题图中三条曲线可知，a组为培养基更新时间间隔为3 h的实验组，细菌数量呈J型增长，由此可知其营养和空间条件都是充裕的，C正确；培养基更新时间间隔为23 h时，在培养的初始阶段，由于营养和空间条件充裕，因此种群增长也会出现J型增长阶段，D错误。2．(2018·全国卷Ⅰ)种群密度是种群的数量特征之一，下列叙述错误的是(　　)A．种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果B．某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约C．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D．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答案　D解析　种群的S型增长原因是资源和环境等条件有限，因此种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果，A正确；老鼠的繁殖力强，由于受到空间大小的限制，种群数量的增长会导致个体之间的斗争加剧，因此老鼠种群数量的增长会受种群密度制约，B正确；某种鱼的养殖密度不同，密度大的，种内斗争较大，增长量相对较小，密度小的，种内斗争相对较小，增长量相对较大，导致产量最终可能相同，C正确；培养瓶中细菌种群数量达到K值前，种群密度逐渐增大，个体之间的斗争逐渐增强，种群密度对其增长的制约也逐渐增强，D错误。3．(2018·江苏高考)由于农田的存在，某种松鼠被分隔在若干森林斑块中。人工生态通道可以起到将森林斑块彼此连接起来的作用。下列叙述正确的是(　　)A．农田的存在，增加了松鼠的活动空间B．生态通道有利于保护该种松鼠遗传多样性C．不同森林斑块中的松鼠属于不同种群，存在生殖隔离D．林木密度相同的不同斑块中松鼠的种群密度相同答案　B解析　据题干“某种松鼠”可知，不同森林斑块中的松鼠属于同一物种，不存在生殖隔离，C错误；据题干“由于农田的存在，某种松鼠被分隔在若干森林斑块中”可知，农田的存在，减少了松鼠的活动空间，A错误；据“人工生态通道可以起到将森林斑块彼此连接起来的作用”可知，生态通道有利于保护该种松鼠遗传多样性，B正确；林木密度相同的不同斑块中，松鼠的种群密度可能不同，D错误。4．(2017·全国卷Ⅲ)某陆生植物种群的个体数量较少，若用样方法调查其密度，下列做法合理的是(　　)A．将样方内的个体进行标记后再计数B．进行随机取样，适当扩大样方的面积C．采用等距取样法，适当减少样方数量D．采用五点取样法，适当缩小样方面积答案　B解析　采用样方法调查种群密度时，样方内部的个体要全部统计，位于样方边缘的个体计数时遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，不用进行标记，A错误；要注意随机取样，取样时可采用等距取样法或五点取样法，但由于该种群的个体数量较少，取样时应适当扩大样方面积，增加样方数量，B正确，C、D错误。5．(2017·全国卷Ⅱ)林场中的林木常遭到某种山鼠的危害。通常，对于鼠害较为严重的林场，仅在林场的局部区域(苗圃)进行药物灭鼠，对鼠害的控制很难持久有效。回答下列问题：(1)在资源不受限制的理想条件下，山鼠种群的增长曲线呈________型。(2)在苗圃进行了药物灭鼠后，如果出现种群数量下降，除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外，还应考虑的因素是________________________________。(3)理论上，除药物灭鼠外还可以采取生物防治的方法控制鼠害，如引入天敌。天敌和山鼠之间的种间关系是______________。(4)通常，种群具有个体所没有的特征，如种群密度、年龄结构等。那么，种群的年龄结构是指____________________________________________________。答案　(1)J　(2)苗圃中山鼠种群中个体的迁出　(3)捕食　(4)种群中各年龄期的个体在种群中所占的比例解析　(1)在资源不受限制的理想条件下，山鼠种群呈“J”型增长，在资源有限的自然条件下，山鼠种群呈“S”型增长。(2)在鼠害较为严重的林场局部区域(苗圃)进行药物灭鼠后，山鼠种群数量下降与药物引起的死亡率升高有关，同时山鼠种群中部分个体迁出苗圃也会导致山鼠种群数量下降。(3)引入天敌是控制鼠害的生物防治方法。天敌以山鼠为食，天敌和山鼠之间是捕食关系。(4)种群的年龄结构是指种群中各年龄期的个体在种群中所占的比例。课时作业一、选择题1．下列关于种群的叙述，正确的是(　　)A．种群密度是种群最基本的数量特征B．增长型年龄结构预示着种群数量一定将增长C．一个池塘中，全部的鱼构成一个种群D．种群都具有年龄组成、性别比例和随机分布等数量特征答案　A解析　年龄组成为增长型的种群，种群数量不一定增长，因为种群密度还受其他因素影响，例如迁入率、迁出率等，B错误；一个池塘中全部的鱼不一定属于同种生物，不一定属于同一种群，C错误；随机分布是种群的空间特征，D错误。2．种群密度是种群最基本的数量特征，下列有关种群密度的调查研究的叙述正确的是(　　)A．年龄组成和性别比例均是通过影响出生率和死亡率来间接影响种群密度的B．研究种群数量“S”型增长曲线在渔、牧、养殖生产上的应用时，人们发现种群数量保持在K/2左右时可获得最大的增长速率C．标志重捕法可用于调查蚜虫、跳蝻的种群密度D．采用样方法调查草地中蒲公英时，不统计样方线上的个体答案　B解析　年龄组成可通过影响出生率和死亡率间接影响种群的密度，性别比例可通过影响出生率间接影响种群的密度，A错误；根据“S”型增长曲线的变化规律可知，种群数量在K/2时，种群增长速率最大，B正确；蚜虫、跳蝻的活动范围较小，因此可用样方法调查其种群密度，C错误；采用样方法调查草地中蒲公英时，应统计相邻两样方线上及其夹角上的个体，D错误。3．图中的曲线X表示某种群在理想环境中呈“J”型增长，曲线Y为某种群在有环境阻力条件下呈“S”型增长，若不考虑迁入和迁出，下列有关叙述错误的是(　　)A．曲线X与曲线Y之间的阴影部分面积大小表示环境阻力大小B．从b～c的过程中，种群增长速率减小，数量逐渐增大C．c点时种群增长速率为零，出生率等于死亡率D．改良农作物品种可使农作物呈图中曲线X型增长答案　D解析　“J”型曲线与“S”型曲线之间的阴影部分面积大小可表示环境阻力大小，A正确；“S”型曲线中，至K/2时(即图中b点)种群增长速率达到最大值，b至c过程种群增长速率逐渐减小，种群数量逐渐增大，B正确；“S”型曲线达到K值时(图中c点及之后)种群增长速率为零，出生率等于死亡率，C正确；“J”型曲线增长模式是在理想条件下才能发生的，改良农作物品种并不能改变作物生存的环境条件，D错误。4.(2019·安徽六安一中高三模拟)假设某草原上散养的某种家畜种群呈“S”型增长，该种群的增长(速)率随种群数量的变化趋势如图所示。下列说法正确的是(　　)A．如果把横轴含义换为“时间”，曲线图的变化趋势会有改变B．丙、丁两点种群数量相等C．若丙点对应的种群数量为200只，则该种群在此环境中负荷量应超过400只D．若要持续尽可能多地收获该种家禽，则应在种群数量丙、丁之间纵坐标最高点对应的种群数量时捕获答案　C解析　该家畜种群呈“S”型增长，其种群增长速率随时间的曲线与给出的曲线的变化趋势相同，A错误；图中横坐标为种群数量，丙、丁两点所对应的横坐标不同，故二者种群数量不相等，B错误；若丙点对应的种群数量为200只，观察横坐标可知，丙点数值小于K/2，因此该种群在此环境中负荷量应超过400只，C正确；要持续尽可能多地收获该种家畜，则需要让该种家畜种群数量保持在K/2水平，这时种群增长速率最快，由图可知，甲、乙、丙数量没有达到K/2，丁超过K/2，选择丁点可以使每次捕获后，家畜种群数量降低到K/2，保持最大增长速率，D错误。5．(2019·福建四校二模)下列关于种群特征及种群数量变化的叙述中，正确的是(　　)A．增长型种群的出生率应高于衰退型种群的出生率，而死亡率则相反B．用性引诱剂诱杀害虫中的雄性个体主要通过改变种群年龄结构达到控制害虫数量的目的C．用标志重捕法调查田鼠的种群密度时，当标记物易脱落或颜色过于鲜艳时均会增大误差D．自然环境中增加某种群的天敌数量不影响该种群的K值答案　C解析　增长型种群的出生率大于死亡率，衰退型种群的出生率小于死亡率，但无法比较增长型种群与衰退型种群的出生率和死亡率的大小，A错误；用性引诱剂诱杀害虫中的雄性个体属于改变种群性别比例，B错误；用标志重捕法调查种群密度的计算公式是种群数量＝第一次捕获的个体数×第二次捕获的个体数÷第二次捕获中被标记的个体数，当标记物易脱落或颜色过于鲜艳时均会影响第二次捕获中被标记的个体数，导致误差增大，C正确；K值是环境容纳量，当环境因素(如温度、食物、天敌等)改变时，K值会发生改变，D错误。6．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。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年到第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年的种群数量最少，第8年到第16年间种群数量增加，且呈“S”型曲线增长D．如果持续第16年到第20年间趋势，后期种群数量将呈“J”型曲线增长答案　C解析　前4年，λ＝1，说明种群增长率为0，种群数量保持不变，第5年时λ<1，说明种群增长率为负值，种群数量下降，年龄组成为衰退型，A正确；影响种群数量的因素有气候、食物、天敌、传染病等，B正确；第8到10年间λ值<1，种群数量减少，第10年的种群数量最少，“S”型曲线的种群数量应该是先增加后趋于稳定，而图中第8到第16年种群数量先减少后增加，C错误；由图示曲线图趋势可知，如果持续第16到第20年间趋势，λ大于2，而且基本不变，说明种群数量将持续增加，且增长率不变，呈“J”型曲线增长，D正确。7．(2017·江苏高考)某小组开展酵母菌培养实验，下图是摇瓶培养中酵母种群变化曲线。下列相关叙述正确的是(　　)A．培养初期，酵母因种内竞争强而生长缓慢B．转速150 r/min时，预测种群增长曲线呈“S”型C．该实验中酵母计数应采用稀释涂布平板法D．培养后期，酵母的呼吸场所由胞外转为胞内答案　B解析　培养初期，酵母菌数量少，营养物质、空间等充足，种内竞争弱，A错误；在转速150 r/min时，种群增长较慢，受外界条件限制，种群数量应该呈“S”型增长，B正确；酵母菌计数常采用血细胞计数板计数，而不是稀释涂布平板法，C错误；培养过程中，酵母菌进行有氧呼吸，呼吸场所为细胞质基质和线粒体，D错误。8．(2019·江西南昌模拟)科学工作者为了监测和预报某草原鼠害的发生情况，对田鼠种群数量的变化规律进行调查，发现在最初的一个月内，种群数量每天增加1.5%，据此分析错误的是(　　)A．研究者通常采用标志重捕法估算该地区田鼠的种群数量B．最初一个月内，田鼠种群增长模型可构建为Nt＝N0λt，其中λ为1.015C．最初一个月内，田鼠的生存环境是空间条件充裕、食物充足、气候适宜D．数月之后，当田鼠种群的出生率等于死亡率时，是防治鼠害的最佳时期答案　D解析　调查某地区的田鼠的种群数量，采用标志重捕法，A正确；最初一个月内，田鼠种群增长模型可构建为Nt＝N0λt，由于种群数量每天增加1.5%，所以λ为1.015，B正确；最初一个月内，田鼠的生存环境是空间条件充裕、食物充足、气候适宜，属于理想条件，种群数量呈“J”型曲线，C正确；数月之后，当田鼠种群的出生率等于死亡率时，种群数量达到最大值，不是防治鼠害的最佳时期，有害动物的防治越早越好，D错误。9．(2019·安徽六校第二次联考)自然种群的增长一般呈“S”型。假设某自然种群的数量为N，环境容纳量为K，S1～S5是“S”型曲线上的5个点。根据下表所示数据，有关说法错误的是(　　)曲线上的点种群数量(K－N)/KS1200.90S2500.75S31000.50S41500.25S51800.10A．该种群的K值为200B．S5不是该群群的种内斗争最激烈的时刻C．若该种群为蝗虫种群，则防治蝗虫应在S3之前D．(K－N)/K的比值越小，种群增长速率越小答案　D解析　种群数量在S3时，(K－N)/K＝0.5，说明处于K/2，因此该种群的K值为200，A正确；S5时，(K－N)/K＝0.1，说明种群数量还在增加，因此该点不是该种群的种内斗争最激烈的时刻，B正确；若该种群为蝗虫种群，则防治蝗虫应在S3之前，C正确；根据表格分析可知，(K－N)/K的比值为0.5时，种群增长速率最大，而过高或者过低时，种群增长速率都较小，D错误。10．(2019·广东揭阳二模)某研究小组对一个未受人类干扰的自然湖泊进行调查，获得该湖泊中处于食物链最高营养级的某种鱼种群的年龄组成数据并整理如下表。研究表明，该种鱼在2＋时达到性成熟(进入成年)，6＋时丧失繁殖能力(进入老年)。下列叙述错误的是(　　)年龄0＋1＋2＋3＋4＋5＋6＋7＋8＋9＋个体数9218778706962685455102注：表中“1＋”表示鱼的年龄大于等于1，小于2，其他以此类推。A．种群的年龄组成是指一个种群中各年龄期的个体数B．由表中数据推测该鱼种群数量的变化趋势是保持稳定C．年龄组成是预测种群密度(数量)未来变化趋势的重要依据D．在食物充足的条件下，湖泊中此鱼的种群数量可能呈“S”型增长答案　A解析　种群的年龄组成是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，A错误；该鱼在2＋时达到性成熟(进入成年)，6＋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(92＋187)∶(78＋70＋69＋62)∶(68＋54＋55＋102)＝279∶279∶279＝1∶1∶1，由此可推测该鱼种群数量的变化趋势是保持稳定，B正确；年龄组成是预测种群密度未来变化趋势的重要依据，C正确；种群数量受食物、空间等条件的影响，因此即使食物充足，湖泊中此鱼的种群数量也可能呈“S”型增长，D正确。二、非选择题11．(2020·广东茂名五校联考)如图是种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线以及在a点之后的三条变化曲线图。请回答下列问题：(1)对于呈“J”型增长的种群而言，其λ值(当年的种群数量是前一年的倍数)的大小与种群密度________(填“有关”或“无关”)。(2)a点之后，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三条曲线对应环境的优越程度的大小关系是________，做出该判断的理由是________________________________。(3)图中AB段，不考虑迁入、迁出，种群的出生率________(填“大于”“小于”或“等于”)死亡率。(4)捕捞经济性鱼类时，剩余量应在K/2左右，理由是__________________________。答案　(1)无关　(2)Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ　K值越大，说明环境越优越　(3)小于(4)K/2时，种群增长速率最大，种群数量恢复最快解析　(1)对“J”型曲线增长的种群而言，其λ值不变，但种群密度在不断增大，所以二者没有直接关系。(2)结合前面的分析可知，图中Ⅰ曲线是环境条件变得更好所致，Ⅱ曲线是环境条件变得更差所致，曲线Ⅲ是环境受到破坏使种群无法适应而逐渐遭到淘汰，由此推断三条曲线所对应的环境条件的优越程度是依次减小，其判断的关键依据在K值的变化。(3)种群数量由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定，若不考虑迁入率和迁出率，当种群处于图中AB段时，其种群数量不断减小，说明种群的出生率小于死亡率。(4)捕捞经济性鱼类时，为了持续获得高产，则希望经济鱼类的增长速率始终维持在最大，即剩余量应在K/2左右，捕捞后的鱼类恢复速度最快。12．如图表示某种群在单位时间内，出生量、死亡量和种群密度的关系，据图回答相关问题：(1)K值又称为环境容纳量，是指在____________的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。(2)该种群密度为________时，可以获得最大的可持续产量；随着种群密度逐渐增大，该种群增长率的变化趋势是_______；自然条件下，该种群的种群密度_______(填“可能”或“不可能”)超过K值。(3)在空白坐标上，画出该种群的出生率、死亡率和种群密度的关系。(要求K点以后也要画出)答案　(1)环境条件不受破坏(2)K/2　逐渐减小　可能(3)(注：要写横纵坐标)解析　(2)K/2时种群的净补充量最大，可以获得最大的可持续产量；随着种群密度的逐渐增大，该种群的增长率逐渐减小；自然条件下，该种群的种群密度最大值在K值上下波动，所以可能会超过K值。(3)据题图分析可知，随着种群密度的增加，种群的出生率逐渐下降，死亡率逐渐上升，在种群密度为K值时，出生率和死亡率相等，图见答案。13．某生物兴趣小组为指导草原牧民更科学地放牧，对草原生物种类进行了调查。请回答下列问题：(1)该兴趣小组为确定放牧量，对该草原上的某种优质牧草进行了种群密度的调查，所用的调查方法为样方法，取样的关键是要注意________。若选取5个样方，种群密度分别是N1、N2、N3、N4、N5(单位：株/平方米)，则该种优质牧草的种群密度为________________株/平方米。(2)在某一时刻有一田鼠种群迁入了该生态系统，这种田鼠以优质牧草的根为食，该兴趣小组对这一田鼠种群进行了一段时间的追踪调查，并绘制出如图曲线：①图中虚线表示在____________条件下田鼠种群的增长方式。如果迁入时田鼠的种群数量为a，而且每繁殖一代种群数量比原来增加m倍，则在此条件下繁殖n代以后，田鼠的种群数量为____________。图中实线表示田鼠种群在该草原生态系统上的实际增长情况，图中________(填字母)点时，该田鼠种群的增长速率达到最大。②在调查田鼠种群密度时应采用何种方法？______________________，如果田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，则统计的种群密度会比实际值________。为保护牧草，牧民开展了灭鼠活动，即在图中所示的某时刻向该草原生态系统中投放了灭鼠药，但一段时间后田鼠的数量又恢复到原来的水平，可能的原因是______________________________________________。答案　(1)随机取样　(N1＋N2＋N3＋N4＋N5)/5(2)①理想(或营养、空间充足，没有天敌)　a×(1＋m)n　C　②标志重捕法　偏高　灭鼠药对田鼠进行选择，导致种群中抗药性个体不断增加解析　(1)调查植物种群密度常用的方法是样方法，取样的关键是要注意随机取样。(2)①图中虚线表示“J”型曲线，是在理想的状态下产生的。根据题意，每繁殖一代，田鼠种群数量增加m倍，即为a×(1＋m)，繁殖n代以后，田鼠的种群数量为a×(1＋m)n。实线表示该种群增长的“S”型曲线，最大种群增长速率出现在K/2时，即图中的C点。②对田鼠进行种群密度的调查时，可用标志重捕法，如果田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，那么重捕个体中标记数偏小，计算出的种群密度会比实际值高。