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1、 一、種群數(shù)量的變化 1．研究方法：構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。 觀察研究對象，提出問題→提出合理的假設(shè)→根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)→通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正。 2．“J”型增長和“S”型增長的比較 項(xiàng)目 “J”型增長 “S”型增長 曲線模型 形成條件 資源無限的理想條件 資源有限的自然條件 增長率 不變 越來越小 有無K值 無K值，持續(xù)增加 有K值，可在K值附近上下波動(dòng) 兩曲線的差異 無環(huán)境阻力 有環(huán)境阻力 “J” 型曲線 “S” 型曲線 二、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化 1．實(shí)驗(yàn)原理 （1

2、）用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，種群的增長受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。 （2）在理想的無限環(huán)境中，酵母菌種群的增長呈“J”型曲線；在有限的環(huán)境條件下，酵母菌種群的增長呈“S”型曲線。 2．實(shí)驗(yàn)流程 （1） 　 ↓ （2） 　 ↓ （3） 　 ↓ （4）―→ 　 ↓ （5）―→ 1．如圖所示，種群數(shù)量在理想環(huán)境中呈“J”型增長，在有環(huán)境阻力條件下呈“S”型增長。下列關(guān)于種群在某環(huán)境中數(shù)量增長曲線的敘述，正確的是 A．當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到e點(diǎn)后增長速率為0 B．在種群增長過程中出現(xiàn)環(huán)境阻力是在d點(diǎn)之后 C．圖中陰影部分表示克

3、服環(huán)境阻力生存下來的個(gè)體數(shù)量 D．若該種群數(shù)量在c點(diǎn)時(shí)為100，則該種群的K值為400 【答案】A 【解析】本題易錯(cuò)選B。主要原因是錯(cuò)認(rèn)為d點(diǎn)增長率減小是因?yàn)榄h(huán)境阻力才出現(xiàn)，對圖中陰影部分的理解不夠。當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到e點(diǎn)后不再增加，此時(shí)種群數(shù)量增長速率為0；環(huán)境阻力在d點(diǎn)之前就已經(jīng)出現(xiàn)；圖中陰影部分表示被淘汰的個(gè)體數(shù)量；c點(diǎn)時(shí)種群數(shù)量為100，即K/2為100，則K值為200。 2．下列關(guān)于種群特征與數(shù)量變化的敘述錯(cuò)誤的是 A．樣方法、標(biāo)志重捕法均是估算種群密度的調(diào)查方法 B．與單子葉植物相比，樣方法更適應(yīng)于調(diào)查雙子葉植物的種群密度 C．呈“S”型增長的種群在數(shù)量達(dá)到K值時(shí)，增長速

4、率為0 D．理想條件下，種群數(shù)量呈“J”型增長，K值逐漸增大 【答案】D 【解析】樣方法、標(biāo)志重捕法均是估算種群密度的調(diào)查方法，A正確；與單子葉植物相比，樣方法更適應(yīng)于調(diào)查雙子葉植物的種群密度，B正確；呈“S”型增長的種群在數(shù)量達(dá)到K值時(shí)，增長速率為0，C正確；呈“J”型增長的種群數(shù)量不存在K值，D錯(cuò)誤。 1．“S”型增長曲線的解讀和分析方法 三圖對比分析解讀： （1）t1之前，種群數(shù)量小于K/2，由于資源和空間條件相對充裕，種群數(shù)量增長較快，當(dāng)種群數(shù)量為K/2時(shí)，出生率遠(yuǎn)大于死亡率，種群增長速率達(dá)到最大值。 （2）t1～t2，由于資源和空間有限，當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)斗

5、爭加劇，天敵數(shù)量增加，種群增長速率下降。 （3）t2時(shí)，種群數(shù)量達(dá)到K值，此時(shí)出生率等于死亡率，種群增長速率為0。 2．探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng) （1）我們測定的酵母菌種群數(shù)量是在恒定容積的培養(yǎng)基中測定的，與自然界中的種群數(shù)量變化有差異。 （2）在進(jìn)行酵母菌計(jì)數(shù)時(shí)，由于酵母菌是單細(xì)胞生物，因此必須在顯微鏡下計(jì)數(shù)，且我們不能準(zhǔn)確計(jì)數(shù)，只能估算。 （3）在顯微鏡計(jì)數(shù)時(shí)，對于壓在小方格界線上的，應(yīng)只計(jì)數(shù)相鄰兩邊及其頂角的酵母菌。 （4）從試管中吸取培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)前，要輕輕振蕩試管幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減少誤差。 （5）每天計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量的時(shí)間要固

6、定。 1．（2015北京卷）大螞蟻和小螞蟻生活在某地相鄰的兩個(gè)區(qū)域。研究者在這兩個(gè)螞蟻種群生活區(qū)域的接觸地帶設(shè)4種處理區(qū)，各處理區(qū)均設(shè)7個(gè)10 m10 m的觀測點(diǎn)，每個(gè)觀測點(diǎn)中設(shè)有均勻分布的25處小螞蟻誘餌投放點(diǎn)。在開始實(shí)驗(yàn)后的第1天和第85天時(shí)分別統(tǒng)計(jì)誘餌上小螞蟻的出現(xiàn)率并進(jìn)行比較，結(jié)果見下表。對本研究的實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果分析，表述錯(cuò)誤的是 處理區(qū) 小螞蟻出現(xiàn)率的變化（%） 定時(shí)灌溉 不驅(qū)走大螞蟻 增加35 驅(qū)走大螞蟻 增加70 不灌溉 不驅(qū)走大螞蟻 減少10 驅(qū)走大螞蟻 減少2 A．小螞蟻抑制大螞蟻的數(shù)量增長 B．采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法是樣方法 C．大螞蟻影響小

7、螞蟻的活動(dòng)范圍 D．土壤含水量影響小螞蟻的活動(dòng)范圍 2．（2015廣東卷）如圖表示在一個(gè)10 mL封閉培養(yǎng)體系中酵母細(xì)胞數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化，關(guān)于酵母細(xì)胞數(shù)量的敘述，正確的是 A．種內(nèi)競爭導(dǎo)致初始階段增長緩慢 B．可用數(shù)學(xué)模型Nt=N0λt表示 C．可用取樣器取樣法計(jì)數(shù) D．K值約為120 000個(gè) 1．【答案】A 【解析】本題考查種群密度的測量方法、種間關(guān)系等，并以此為知識(shí)背景考查考生對實(shí)驗(yàn)變量和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，意在考查考生的實(shí)驗(yàn)探究能力和獲取新信息的能力。難度較大。該實(shí)驗(yàn)的自變量有兩個(gè)，即是否灌溉和是否驅(qū)走大螞蟻。定時(shí)灌溉的情況下，驅(qū)走大螞蟻比不驅(qū)走大螞蟻時(shí)，小螞蟻出現(xiàn)率增加

8、的幅度大；不灌溉的情況下，驅(qū)走大螞蟻比不驅(qū)走大螞蟻時(shí)，小螞蟻出現(xiàn)率減少的幅度小，可見，大螞蟻抑制小螞蟻數(shù)量的增長，且影響其活動(dòng)范圍，A錯(cuò)誤、C正確。該實(shí)驗(yàn)在4個(gè)處理區(qū)各選取7個(gè)點(diǎn)觀測不同處理對小螞蟻活動(dòng)的影響，采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法是樣方法，B正確。定時(shí)灌溉，小螞蟻出現(xiàn)率增加，不灌溉，小螞蟻出現(xiàn)率減少，由此得出土壤含水量影響小螞蟻的活動(dòng)范圍，D正確。 2．【答案】D 【解析】本題考查種群數(shù)量變化及影響種群數(shù)量變化的因素，意在考查考生的綜合運(yùn)用能力。種群數(shù)量在初始階段增長緩慢的原因是種群剛遷入新環(huán)境中需適應(yīng)一段時(shí)間，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由題圖可知酵母種群數(shù)量呈“S”型曲線增長，數(shù)學(xué)模型Nt=N0λt表示“

9、J”型增長曲線，B項(xiàng)錯(cuò)誤；應(yīng)采用血球計(jì)數(shù)板法對酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在10 mL培養(yǎng)體系中培養(yǎng)到50 h后，種群數(shù)量維持相對穩(wěn)定，K=120 000個(gè)， D項(xiàng)正確。 1．下列與種群數(shù)量相關(guān)的描述，正確的是 A．出生率升高的種群，其數(shù)量一定增加 B．自然環(huán)境中種群的增長曲線一般表現(xiàn)為“S”型 C．年齡金字塔的寬度代表各年齡組的個(gè)體數(shù) D．對植物種群密度的調(diào)査常采用標(biāo)志重捕法 2．某廢棄采石場經(jīng)過人工整理和覆土后進(jìn)行封閉，若干年內(nèi)經(jīng)歷了一年生草本、多年生草本和灌木三個(gè)階段，其典型物種的種群密度變化如圖所示。下列敘述正確的是 A．該廢棄采石場發(fā)生的演替為次生演替 B．對物

10、種①的種群密度起決定作用的主要是性別比例 C．c年后，物種②的種群一定達(dá)到了環(huán)境容納量 D．物種③的種群數(shù)量的變化呈J型增長曲線 3．下圖表示將綿羊引入某個(gè)島嶼后的數(shù)量變化情況，對此敘述正確的是 A．綿羊種群的數(shù)量增長到一定程度，就保持相對穩(wěn)定 B．綿羊數(shù)量達(dá)1000只時(shí)，綿羊的增長率最大 C．綿羊數(shù)量達(dá)到K時(shí)，種群的年齡結(jié)構(gòu)為增長型 D．若不存在天敵的威脅，種群數(shù)量會(huì)一直增加 4．科研小組對某地兩個(gè)種群的數(shù)量進(jìn)行了多年的跟蹤調(diào)查，并研究Nt+1/Nt隨時(shí)間的變化趨勢，結(jié)果如圖所示（圖中Nt表示第t年的種群數(shù)量，Nt+1表示第t+1年的種群數(shù)量）。下列分析正確的是 A

11、．甲種群在0~t3段的年齡結(jié)構(gòu)為增長型 B．乙種群在0~t1段的種群數(shù)量呈“J”型增長 C．乙種群在t2時(shí)數(shù)量最少 D．甲種群在t3后數(shù)量相對穩(wěn)定可能是生存條件得到了改善 5．研究種群數(shù)量變化對于生產(chǎn)實(shí)踐有重要指導(dǎo)意義。假如某時(shí)期有一批田鼠遷入一新開墾的農(nóng)田，該田鼠以植物的根為食，某科研小組對該農(nóng)田的這一批田鼠進(jìn)行了長期追蹤調(diào)查，并繪制了如圖所示的曲線圖。 回答以下問題： （1）圖中虛線表示的增長方式中____________（選“增長率”或“增長速率”）保持不變。對田鼠數(shù)量變化起決定作用的因素主要是_________________。調(diào)查田鼠密度的常用方法是_________

12、_______。 （2）圖中表示該田鼠種群在該草原上實(shí)際增長情況，圖中AB時(shí)間段內(nèi)實(shí)線和虛線重合的原因是________________________________，而B點(diǎn)以后同一時(shí)刻虛線與實(shí)線的差值表示_______________。 （3）圖中D點(diǎn)時(shí)刻，該田鼠的年齡組成的具體特點(diǎn)是____________________，在圖中________點(diǎn)時(shí)，田鼠增長速率最快。 1．【答案】B 【解析】出生率大于死亡率的種群，其數(shù)量一般增加。出生率升高的種群，其數(shù)量不一定增加，A錯(cuò)誤；由于環(huán)境阻力的存在，自然環(huán)境中種群的增長曲線一般表現(xiàn)為“S” 型，B正確；年齡金字塔的寬度代表各年齡

13、組的個(gè)體占全部個(gè)體的比例，而不是個(gè)體數(shù)，C錯(cuò)誤；對植物種群密度的調(diào)査常采用樣方法，D錯(cuò)誤。 2．【答案】A 【解析】由題意可知，該廢棄采石場發(fā)生的演替為次生演替，A正確；對物種①的種群密度起決定作用的主要是出生率和死亡率，B錯(cuò)誤；c年后，物種②的種群不一定達(dá)到了環(huán)境容納量，C錯(cuò)誤；物種③的種群數(shù)量的變化是先增加后減少，其變化不呈J型增長曲線，D錯(cuò)誤。 3．【答案】A 【解析】綿羊種群的數(shù)量增長到一定程度，就保持相對穩(wěn)定，A正確； 綿羊數(shù)量達(dá)到K/2時(shí)，綿羊的增長率最大， B錯(cuò)誤；綿羊數(shù)量達(dá)到K時(shí)，種群的出生率等于死亡率，種群的年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型，C錯(cuò)誤；種群數(shù)量受天敵、種內(nèi)斗爭、環(huán)境條件

14、及范圍大小等限制，D錯(cuò)誤。 4．【答案】B 【解析】題文中的Nt+1/Nt表示增長倍數(shù)，當(dāng)Nt+1/Nt>1，種群數(shù)量增加；當(dāng)Nt+1/Nt<1，種群數(shù)量下降；當(dāng)Nt+1/Nt=1，種群數(shù)量不變。據(jù)圖可知，甲種群在0?t3段的種群數(shù)量先減少再增加，而增長型的種群數(shù)量一直增加，A錯(cuò)誤；乙種群在0?t1段的Nt+1/Nt>1且恒定，種群數(shù)量呈“J”型增長，B正確；乙種群在t2?t3段的種群數(shù)量仍在下降，C錯(cuò)誤；甲種群在t3后種群數(shù)量呈“J”型增長，D錯(cuò)誤。 5．【答案】（1）增長率 出生率和死亡率 標(biāo)志重捕法 （2）遷入之初，草原的食物和空間充足，并且沒有天敵，近似理想條件 生存

15、斗爭中被淘汰的個(gè)體數(shù) （3）各年齡階段的田鼠所占比例適中 C 【解析】（1）據(jù)圖分析，虛線表示J型曲線，在食物充足，無限空間，無天敵的理想條件下生物無限增長的情況。該增長方式中增長率保持不變，種群一直處于高速增長狀態(tài)。出生率和死亡率決定田鼠數(shù)量變化。田鼠活動(dòng)范圍大，活動(dòng)能力強(qiáng)，因此調(diào)查田鼠密度的常用方法是標(biāo)志重捕法。（2）圖中AB時(shí)間段內(nèi)實(shí)線和虛線重合的原因是因?yàn)檫w入之初草原的食物和空間充足，并且沒有天敵，近似理想條件，而B點(diǎn)以后同一時(shí)刻虛線與實(shí)線的差值表示環(huán)境阻力或生存斗爭中被淘汰的個(gè)體數(shù)。（3）圖中D點(diǎn)時(shí)刻，種群數(shù)量達(dá)到最大值，即K值，此時(shí)該田鼠的年齡組成為穩(wěn)定型，各年齡階段的田鼠所占比例適中。種群數(shù)量在K/2時(shí)，增長最快，因此在C點(diǎn)，田鼠增長速率最快。 K值與K/2在實(shí)踐中的應(yīng)用 項(xiàng)目 滅鼠、滅蝗等 捕魚、森林砍伐等 K/2 （最大增長速率） 滅鼠后，鼠的種群數(shù)量在K/2附近，這時(shí)鼠的種群數(shù)量會(huì)迅速增加，無法達(dá)到滅鼠效果 使魚、樹木的種群數(shù)量維持在K/2，捕撈或砍伐后，魚、樹木的種群數(shù)量會(huì)迅速回升 K值（環(huán)境最大容納量） 改變環(huán)境，降低K值，使之不適合鼠、蝗的生存 保證魚、樹木生存的環(huán)境條件，盡量提升K值 10