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考點59 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)實驗數(shù)據(jù)，用適當?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進行表達→通過進一步實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正。 2．“J”型增長和“S”型增長的比較 項目 “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 3．實驗探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化 （1）實驗原理 ①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）實驗流程 考向一 “J”型增長和“S”型增長的比較 1．觀察下圖，分析下列相關(guān)敘述，錯誤的是 A．呈現(xiàn)“S”型增長的種群，隨著時間的推移，種群增長所受的環(huán)境阻力先增加后減少 B．種群呈現(xiàn)“J” 型增長的前提條件是不存在天敵、食物充足、生存空間無限等 C．“J” 型曲線代表的種群，種群數(shù)量不斷增大且無K值 D．在自然界中，種群的增長曲線一般是“S” 型曲線 【參考答案】A 技法提煉 “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，當種群數(shù)量為K/2時，出生率遠大于死亡率，種群增長速率達到最大值。 （2）t1～t2，由于資源和空間有限，當種群密度增大時，種內(nèi)斗爭加劇，天敵數(shù)量增加，種群增長速率下降。 （3）t2時，種群數(shù)量達到K值，此時出生率等于死亡率，種群增長速率為0。 2．圖1和圖2表示出生率、死亡率、凈補充量(為出生率、死亡率之差)和種群密度的關(guān)系。下列有關(guān)敘述正確的是 A．圖1中曲線a代表死亡率，曲線b代表出生率 B．海洋魚類捕撈應(yīng)使魚類的數(shù)量保持在圖1的E點 C．圖2中在F點控制有害動物最有效 D．圖2中G點代表種群的環(huán)境容納量 【答案】D 考向二 種群數(shù)量變化規(guī)律的應(yīng)用分析 3．研究種群數(shù)量的變化規(guī)律對于野生資源的利用和保護有重要意義。如圖是某海域野生魚類在實施了休漁保護后的種群增長曲線，據(jù)圖判斷下列說法正確的是 A．該種群的增長為“J”型增長 B．a(chǎn)d段種群的增長速率不斷增加 C．該種群受到的環(huán)境阻力d點時最大 D．捕撈后該魚類的種群數(shù)量保持在b點以下較合理 【參考答案】C 【試題解析】據(jù)圖分析，曲線表示“S”型增長曲線，曲線中的兩個關(guān)鍵點：b點時，增長速率達到最大，它意味著種群的繁殖力最強；d點時，種群數(shù)量達到最大（K值），這時種群增長率為0。據(jù)圖分析，該種群的增長為“S”型增長，A錯誤；ad段種群的增長速率先增加后減少，在K/2處種群增長速率最大，B錯誤；該種群受到的環(huán)境阻力d點時最大，C正確；在b點處，種群數(shù)量達到環(huán)境容納量的一半，個體數(shù)量增長最快，種群增長速率最大，為了獲得最大捕撈量，捕撈后種群數(shù)量應(yīng)該保持在b點，D錯誤。 解題必備 K值與K/2在實踐中的應(yīng)用 項目 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，這時鼠的種群數(shù)量會迅速增加，無法達到滅鼠效果 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 4．資源的合理使用是使產(chǎn)量最大化，又不影響資源的持久利用。自然種群增長呈“S”型曲線，假設(shè)種群的K值為200，N表示種群數(shù)量，據(jù)表分析正確的是 曲線上的點 N (K－N)/K S1 20 0.90 S2 50 0.75 S3 100 0.50 S4 150 0.25 S5 180 0.10 A．環(huán)境阻力對種群增長的影響出現(xiàn)在S4點之后 B．防治蝗蟲應(yīng)在蝗蟲數(shù)量達到S3點時進行 C．漁業(yè)捕撈后需控制剩余量在S3點 D．(K－N)/K值為0.9時，種群增長速率最大 【答案】C 考向三 探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化實驗的操作方法和注意事項 5．如圖為在等容積容器中，用不同條件培養(yǎng)酵母菌時，其種群增長的曲線。三種條件分別為：不更換培養(yǎng)液；不更換培養(yǎng)液但定時調(diào)節(jié)pH使酸堿度恒定且適宜；每3 h定期更換培養(yǎng)液。下列敘述正確的是 A．曲線①是不更換培養(yǎng)液但定量調(diào)節(jié)pH條件下的種群增長曲線 B．該實驗表明特定空間的環(huán)境容納量是可以改變的 C．該實驗中酵母菌種群數(shù)量變化與種群密度、捕食者無關(guān) D．若在曲線③所示條件下培養(yǎng)140 h后，調(diào)節(jié)pH至適宜并繼續(xù)培養(yǎng)，種群數(shù)量將一直維持恒定 【參考答案】B 易錯警示 探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化實驗的注意事項 （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）在進行酵母菌計數(shù)時，由于酵母菌是單細胞生物，因此必須在顯微鏡下計數(shù)，且我們不能準確計數(shù)，只能估算。 （3）在顯微鏡計數(shù)時，對于壓在小方格界線上的，應(yīng)只計數(shù)相鄰兩邊及其頂角的酵母菌。 （4）從試管中吸取培養(yǎng)液進行計數(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）每天計數(shù)酵母菌數(shù)量的時間要固定。 6．下列關(guān)于“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化”實驗的說法正確的是 A．先向計數(shù)室滴加培養(yǎng)液，然后再將蓋玻片放在計數(shù)室上 B．從瓶中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)之前必須搖勻培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)液 C．培養(yǎng)器具必須經(jīng)過嚴格的滅菌處理，培養(yǎng)液則不需要 D．培養(yǎng)初期，酵母因種內(nèi)斗爭強而生長緩慢 【答案】B 1．下列關(guān)于環(huán)境容納量的敘述，正確的是 A．環(huán)境容納量是種群的最大數(shù)量，種群數(shù)量在任何時候都不可能超過環(huán)境容納量 B．人為地一次性捕殺家鼠后，其環(huán)境容納量迅速降低 C．草原上放養(yǎng)的牲畜過多，過多部分會餓死，但牲畜的環(huán)境容納量不會改變 D．建立大熊貓自然保護區(qū)的目的是提高大熊貓種群的環(huán)境容納量 2．如圖為種群數(shù)量增長曲線，下列有關(guān)敘述不正確的是 A．改善空間和資源條件有望使K值提高 B．BC段種群增長速率逐漸下降，出生率小于死亡率 C．影響B(tài)到C段種群數(shù)量增長的因素有食物、空間、天敵等 D．曲線b表明自然狀態(tài)下種群在B點時其增長速率達到最大 3．下圖表示某處于平衡狀態(tài)的生物種群因某些外界環(huán)境變化導(dǎo)致種群中生物個體數(shù)量改變時的四種情形，下列有關(guān)產(chǎn)生這些變化的原因的分析中，正確的是 （1）若圖①所示為草原生態(tài)系統(tǒng)中某種群，則a點后的變化可能原因是過度放牧 （2）若圖②所示為某發(fā)酵罐中菌種數(shù)量，則b點后的變化原因可能是增加營養(yǎng)供應(yīng) （3）圖③中c點后發(fā)生的變化表明生存環(huán)境發(fā)生劇烈變化，不再適合生存 （4）圖④曲線可用于指導(dǎo)漁業(yè)捕撈，為了獲得最大日捕撈量，應(yīng)在K/2點捕撈 A．只有一種說法正確 B．有兩種說法正確 C．有三種說法正確 D．四種說法都正確 4．圖甲為種群增長的“J”型和“S”型曲線，圖乙為兩種增長方式中增長速率的變化情況。下列相關(guān)敘述中，正確的是 A．圖甲中b曲線對應(yīng)的是“J”型增長曲線 B．圖乙②中曲線的頂點與圖甲b曲線的最大值相對應(yīng) C．圖甲中的陰影部分可代表環(huán)境阻力大小 D．自然情況下種群不可能出現(xiàn)圖甲中a曲線所示的增長方式 5．某海洋魚類種群的年齡結(jié)構(gòu)如圖甲所示，增長曲線如圖乙所示。下列有關(guān)敘述正確的是 A．圖甲所示的年齡結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定型 B．圖乙中t2時期的種群年齡結(jié)構(gòu)對應(yīng)圖甲 C．圖甲所示的年齡結(jié)構(gòu)預(yù)示著種群的出生率大于死亡率 D．圖乙中在t1時期進行捕撈可獲得最大日捕撈量 6．如圖表示一個生物群落中甲、乙兩個種群的增長速率隨時間變化的曲線，有關(guān)敘述正確的是 A．若乙種群為害蟲，則在t4時防治效果最佳 B．t3~t5期間，甲、乙兩種群的年齡組成不同 C．t1~t2期間，甲種群出生率小于死亡率 D．t4時，乙的種群密度達到最大值 7．在調(diào)查某林場松鼠的種群數(shù)量時，計算當年種群數(shù)量與一年前種群數(shù)量的比值(λ)，并得到如圖所示的曲線。據(jù)此圖分析得到下列結(jié)論，錯誤的是 A．前4年該種群數(shù)量基本不變 B．第4到第8年間種群數(shù)量在下降，原因可能是食物的短缺和天敵增多 C．第5年調(diào)查年齡組成可能為衰退型 D．第8年的種群數(shù)量最少，第8到第16年間種群數(shù)量增加，且呈“S”型曲線增長 8．如圖為某地東亞飛蝗種群數(shù)量變化示意圖，下列敘述錯誤的是 A．為有效防治蝗災(zāi)，應(yīng)在a點之前及時控制種群密度 B．a(chǎn)～b段，該種群的增長率與種群密度之間呈正相關(guān) C．利用性引誘劑誘殺雄蟲改變性別比例可防止c點出現(xiàn) D．控制種群數(shù)量在d～e水平，有利于維持該地生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性 9．對某地區(qū)新引入一種鳥的種群增長速率[增長速率=（出生率－死亡率） / 時間]1～7年的調(diào)查研究，得到的數(shù)據(jù)如下表。下列對該鳥種群描述正確的是 年份 第1年 第2年 第3年 第4年 第5年 第6年 第7年 增長速率 0.66 1.54 2.81 3.67 2.94 1.65 0.03 A．種群的年齡組成為穩(wěn)定型 B．種群數(shù)量呈 “J”型曲線增長 C．種群增長受種群密度的制約 D．第3~4年中種內(nèi)斗爭最激烈 10．下圖表示一動物種群遷入一個適宜環(huán)境后的增長曲線圖，據(jù)圖回答。 （1）此動物種群增長的曲線呈“_____”型。 （2）既要獲得最大的捕獲量，又要使動物資源的更新不受破壞，應(yīng)該使該動物種群的數(shù)量保持在______點(填圖中字母)上。 （3）按該曲線方式增長，種群數(shù)量在達到d點即K值后維持相對穩(wěn)定，K值稱為_________，當種群數(shù)量穩(wěn)定在K值時，出生率_________死亡率(填“<”、“>”或“=”）。 （4）該種群第4年時的種群年齡組成為_________型(填“增長”、“穩(wěn)定”或“衰退）。 11．（2018海南卷）將相等數(shù)量的硝化細菌和大腸桿菌分別接種到含銨鹽的無機鹽培養(yǎng)液中，在適宜溫度下振蕩培養(yǎng)。若用虛線表示大腸桿菌的生長趨勢，實線表示硝化細菌的生長趨勢，則下圖中能正確表示兩種菌體生長趨勢的是 12．（2018浙江卷）在對某自然保護區(qū)內(nèi)甲、乙兩個不同物種的種群數(shù)最進行了調(diào)查之后，又開展了連續(xù)4年的跟蹤調(diào)查，計算其L值（L=當年末種群個體數(shù)量/前一年來種群個體數(shù)量），結(jié)果如圖所示。下列關(guān)于這4年調(diào)查期間的種群致最變化的敘述，錯誤的是 A．第1年末甲乙兩種群的增長速度不一定相等 B．第2年來乙種群數(shù)最不一定大于甲 C．第3年來乙種群數(shù)量達到了最大值 D．這4年中甲種群每年增加的數(shù)量是相等的 13．（2017新課標Ⅰ卷）假設(shè)某草原上散養(yǎng)的某種家畜種群呈“S”型增長，該種群的增長率隨種群數(shù)量的變化趨勢如圖所示。若要持續(xù)盡可能多地收獲該種家禽，則應(yīng)在種群數(shù)量合適時開始捕獲，下列四個種群數(shù)量中合適的是 A．甲點對應(yīng)的種群數(shù)量 B．乙點對應(yīng)的種群數(shù)量 C．丙點對應(yīng)的種群數(shù)量 D．丁點對應(yīng)的種群數(shù)量 14．（2017新課標Ⅱ卷）林場中的林木常遭到某種山鼠的危害。通常，對于鼠害較為嚴重的林場，僅在林場的局部區(qū)域（苗圃）進行藥物滅鼠，對鼠害的控制很難持久有效?；卮鹣铝袉栴}： （1）在資源不受限制的理想條件下，山鼠種群的增長曲線呈“___________”型。 （2）在苗圃進行了藥物滅鼠后，如果出現(xiàn)種群數(shù)量下降，除了考慮藥物引起的死亡率升高這一因素外，還應(yīng)考慮的因素是___________。 （3）理論上，除藥物滅鼠外還可以采用生物防治的方法控制鼠害，如引入天敵。天敵和山鼠之間的種間關(guān)系是_________。 （4）通常，種群具有個體所沒有的特征，如種群密度、年齡結(jié)構(gòu)等。那么種群的年齡結(jié)構(gòu)是指_________。 1．【答案】D 【解析】種群數(shù)量可能超過環(huán)境容納量，A項錯誤；人為地一次性捕殺家鼠，不能使其環(huán)境容納量降低，B項錯誤；草原上放養(yǎng)的牲畜過多，會使草場受到破壞，導(dǎo)致牲畜的環(huán)境容納量降低，C項錯誤；建立大熊貓自然保護區(qū)的目的是提高大熊貓種群的環(huán)境容納量，D項正確。 2．【答案】B 3．【答案】C 【解析】（1）圖①所示a點后K值降低，種群數(shù)量減少，原因可能為過度放牧，正確；（2）圖②所示b點后K值增大，酵母菌種群數(shù)量增加，可能是增加營養(yǎng)、空間等，正確；（3）圖③中c點后發(fā)生的變化可能是因為生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴重破壞，種群數(shù)量急劇減小，正確；（4）圖④曲線可用于指導(dǎo)漁業(yè)捕撈，為了獲得最大日捕撈量，應(yīng)在K點捕撈，錯誤。故選C。 4．【答案】C 【解析】圖甲中b曲線對應(yīng)的是“S”型增長曲線，A錯誤。圖乙②中曲線的頂點種群增長速率最大，所以與圖甲b曲線的K/2相對應(yīng)，B錯誤。圖甲中兩條曲線之間的陰影部分即兩種條件下種群數(shù)量增長的差別，曲線b可代表環(huán)境阻力大小，C正確。自然情況下，外來物種入侵后的早期，會出現(xiàn)圖甲中a曲線所示的增長方式，D錯誤。 5．【答案】C 6．【答案】B 【解析】若乙種群為害蟲，則在t4時種群數(shù)量為K/2，種群增長速率最大，防治困難最大，A項錯誤；t3~t5期間，甲種群數(shù)量減少，屬于衰退型，乙種群數(shù)量增加，屬于增長型，B項正確；t1~t2期間，甲種群數(shù)量增加，出生率大于死亡率，Ｃ項錯誤；t５時，乙的種群密度達到最大值，Ｄ項錯誤。 7．【答案】D 【解析】據(jù)圖分析，0～4年時λ=1，種群數(shù)量基本不變；4～10年時λ<1，種群數(shù)量不斷減少；在10～20年時λ>1，種群數(shù)量持續(xù)增加。根據(jù)以上分析已知，前4年種群的λ=1，種群數(shù)量基本不變，A正確；第4到第8年間λ<1，種群數(shù)量在下降，可能是因為食物的短缺和天敵增多，B正確；第5年種群的數(shù)量在減少，說明種群的年齡組成可能為衰退型，C正確；第8到10年間λ值<1，種群數(shù)量減少，第10年的種群數(shù)量最少，第10到16年間λ>1，種群數(shù)量持續(xù)增加，而“S”型曲線的種群數(shù)量先增加后基本不變，D錯誤。 8．【答案】B 【解析】由圖看出，該地東亞飛蝗種群初始階段種群增長曲線為“S”型。在a點時種群增長速率最大，為了有效防治蝗災(zāi)，應(yīng)在a點之前及時控制種群密度，故A項正確。a～b段種群增長速率越來越小，但種群密度不斷增加，二者不呈正相關(guān)，故B項錯誤。性引誘劑可以誘殺雄蟲，改變種群的性別比例，可用于防治害蟲，C項正確。將蝗蟲種群數(shù)量控制在一定范圍內(nèi)，既不使其滅絕，也不使其成災(zāi)，有利于維持食物鏈的穩(wěn)定，維持生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，D項正確。 9．【答案】C 【解析】由表中數(shù)據(jù)可知，種群增長速率一直大于零，種群數(shù)量增加，種群的年齡組成是增長型，A錯誤；從數(shù)據(jù)看出，種群的增長速率先增加后減少，其種群數(shù)量呈“S”型增長，B錯誤；種群密度是制約種群增長的因素，C正確；第7年種群數(shù)量最大，種群中種內(nèi)斗爭最激烈，D錯誤。 10．【答案】（1）S （2）b （3）環(huán)境容納量 = （4）增長 11．【答案】C 【解析】大腸桿菌為異養(yǎng)生物，在含銨鹽的無機鹽培養(yǎng)液中無法生存，硝化細菌為自養(yǎng)生物，可利用培養(yǎng)液中的銨鹽合成有機物，呈“S”型增長，C正確。 12．【答案】D 【解析】已知L值=當年末種群個體數(shù)量/前一年來種群個體數(shù)量。種群增長速率是指種群數(shù)量在單位時間內(nèi)的改變數(shù)量，第1年末甲種群的L值約為1，說明其種群數(shù)量基本不變，而乙種群的L值等于1．5，說明其種群數(shù)量在增加，因此甲乙兩種群的增長速度不一定相等，A正確；第2年末甲種群的L值小于乙種群，但第2年來乙種群數(shù)量不一定大于甲，B正確；只要是L值大于1．0，種群的數(shù)量就在增加，據(jù)此分析圖示可知：第3年來乙種群數(shù)量達到了最大值，C正確；這4年中，甲種群的L值均為1．5，說明甲種群的數(shù)量逐年增加，但每年增加的數(shù)量不相等，D錯誤。 13．【答案】D 【解析】要持續(xù)盡可能多地收獲該種家畜，則需要讓該種家畜種群數(shù)量保持在K/2水平，這時種群增長速率最快，由圖可知，甲、乙、丙數(shù)量沒有達到K/2，丁超過K/2，選擇丁點可以使每次捕獲后，家畜種群數(shù)量降低到K/2，保持最大增長速率，故選D。 14．【答案】（1）J （2）苗圃中山鼠種群中個體的遷出 （3）捕食 （4）種群中各年齡期的個體在種群中所占的比例 【解析】（1）理想環(huán)境條件下，種群呈“J”型增長。（2）藥物通過影響出生率、死亡率、遷入率和遷出率而影響種群數(shù)量變化，在苗圃進行了藥物滅鼠后，如果出現(xiàn)種群數(shù)量下降，除了考慮藥物引起的死亡率升高這一因素外，還應(yīng)考慮的因素是苗圃中山鼠種群中個體的遷出。（3）天敵和山鼠之間的種間關(guān)系是捕食。（4）種群的年齡結(jié)構(gòu)是指種群中各年齡期個體數(shù)在種群中所占的比例。