【生物】2018届一轮复习人教版种群的特征与数量变化考点

【生物】2018届一轮复习人教版种群的特征与数量变化考点

第 1 讲 种群的特征与数量变化 考纲要求 全国课标卷五年考频统计 2018 高考预期 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 2012，T6,2013 全国Ⅰ，T5， 2013 全国，T31，(2)(3) 2015 全国Ⅰ，T31，(1)(2) 2016 全国甲，T6 构建种群特征概念模 型、数量增长模型和生 物种间关系模型加深 理解相关知识 考点 1 种群的数量特征及种群密度的调查方法 1．种群的概念：在一定的____________，________生物的________。 2．种群的数量特征 定义 特点或意义 种群密度 种群在________或 ________中的个体数 不同物种，种群密度 ________ 同一物种，种群密度 ________ 出生率、死亡率 在单位时间内 ____________的个体数目 占该种群________的比率 决定种群大小和种群密度 迁入率、迁出率 单位时间内____________ 的个体数目占该种群个体 总数的比率 年龄组成 一个种群中各年龄期的个 体数目的比例 类型：增长型、________、 衰退型 意义：可________种群数 量的变化趋势 性别比例 种群中________个体数目 的比例 ,在一定程度上________ 种群密度 3.种群密度的调查方法 (1)样方法 适用范围：植物、 的动物 取样方法： 、等距取样法 取样的关键： (2)标志重捕法 ①适用范围：________________。 ②密度估算公式 个体总数 N 初次捕获标记数 M ＝ 再次捕获个体数 n 重捕的标记个体数 m 。 4．种群的空间特征 (1)概念：组成种群的个体，在其生活空间中的________________。 (2)种群的空间分布一般可概括为三种基本类型：________分布、________分布 和________分布。 答案：1.自然区域内 同种 全部个体 2．单位面积 单位体积 不同 可变 新生产或死亡 个体总数 迁入或迁出 稳定型 预测 雌雄 影响 3．(1)活动范围小 五点取样法 随机取样 (2)①活动能力强、活动范围大的动物 4．(1)位置状态或布局 (2)均匀 随机 集群 判断正误] 1．一片草地上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群。(√) 2．若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比越接近 1∶1，则出生率 越高。(√) 3．用标志重捕法调查田鼠种群密度，若标记的田鼠部分被鼬捕食，则会导致种 群密度估算结果偏低。(×) 4．大量诱杀雄性个体不会影响种群的密度。(×) 5．依据年龄组成预测的种群密度的变化趋势最终是否能够实现，还要看影响种 群密度变化的其他因素，如气候、食物、天敌等。(√) 热图思考] 如图是有关种群特征的概念图，请据图思考下列问题： (1)图中①～⑤分别代表种群的什么特征？ (2)预测种群数量变化发展趋势的主要依据是图中的哪个特征？ 答案：(1)①～⑤分别代表种群密度、出生率、死亡率、年龄组成和性别比例。 其中，年龄组成既影响出生率又影响死亡率，但性别比例只影响出生率。 (2)预测种群数量变化趋势的主要依据是图中的④年龄组成。 题型一 种群的特征及相互关系分析 1．总述各特征之间的关系 2．分述各特征的含义与功能 (1)单位时间内新产生的(死亡的)个体数目占该种群个体总数的比率称为出生率 (死亡率)。 (2)对一个种群来说，单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比率 称为迁入率或迁出率。研究城市人口的变化，迁入率和迁出率更是不可忽视的因 素。 (3)出生率＞死亡率，迁入率>迁出率，种群密度变大； 出生率<死亡率，迁入率<迁出率，种群密度变小； 出生率＝死亡率，迁入率＝迁出率，种群密度相对稳定。 (4)增长型年龄组成，未来出生率大于死亡率，预测种群密度变大；稳定型年龄 组成，未来出生率等于死亡率，预测种群密度基本不变；衰退型年龄组成，未来 出生率小于死亡率，预测种群密度变小。 (5)用性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，破坏了性别比例，出生率降低，种群 密度降低。 例 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成个体数)。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结构 C．该种群的年龄结构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 解析] 此题考查种群特征与种群密度的影响因素。由图示分析知，未成熟个体 从 2 月到 6 月逐渐增多，从 6 月到 12 月逐渐减少至 12 月变为 0，而该动物个体 从出生到性成熟需要 6 个月，因此该种群出生时间大概为 2 月底到 6 月，到 12 月都性成熟，10 月份出生率可能为 0，A 正确；天敌倾向于捕食年老体弱的动物， 故天敌的迁入可能会导致衰老个体减少，使种群年龄结构发生改变，B 正确；图 示各月份中，不同年龄阶段的个体百分比不同，C 正确；大量诱杀雄性个体，会 使该种群的正常性别比例发生改变，导致种群密度改变。 答案] D 种群年龄结构的类型及判断技巧 1．统计图 2．曲线图 3．柱形图 各图示共性及判断技巧：无论何种图形，均应注意各年龄段个体的比例——增长 型中的幼年个体多、老年个体少；稳定型中的各年龄段个体比例适中；衰退型中 的幼年个体少、老年个体多。 题组精练] 1．下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、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．研究城市人口的变迁，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 解析：选 B。年龄组成可以预测种群密度的变化方向，出生率和死亡率直接决定 种群密度，种群密度只能反映种群在一定时期的数量变化，不能反映种群数量的 变化趋势，性别比例是通过影响出生率而影响种群密度变化的，故①②③④依次 为年龄组成、出生率和死亡率、种群数量、性别比例；除出生率和死亡率外，迁 入率和迁出率也是影响城市人口变化的重要因素；种群数量受自然气候等因素的 影响非常大。 2．科学家对某岛屿的社鼠种群数量和一年中不同季节的性比(性别比例)进行统 计，结果如图(曲线表示种群数量)。下列分析不合理的是( ) A．性比通过影响出生率间接影响种群大小 B．性比维持较高水平时不利于社鼠种群数量的增加 C．当社鼠种群数量处于高峰期时雌性明显多于雄性 D．该岛屿春季和春夏之交更有利于社鼠种群的繁殖 解析：选 C。种群的性比变化会影响种群的出生率，从而影响种群的大小；冬季 和秋季时性比水平较高，但种群数量较小，这说明性比较高时不利于社鼠种群数 量的增加；在春季和春夏之交，社鼠的种群数量大，有利于社鼠种群的繁殖。 题型二 种群密度的调查方法 1．样方法与标志重捕法的比较 样方法 标志重捕法 调查对象 植物或活动范围小、活动能力弱的 动物 活动范围大、活动能力强的 动物 调查程序 确定调查对象 ↓ 捕获并标记 (数量为 N1) ↓ 重捕、计数 捕获数 N2 标记数 N0 ↓ 计算种群密度 N N1 ＝N2 N0 注意事项 ①随机取样 ②样方大小适中 ③样方数量不宜太少 ①调查期间无迁入和迁出、 出生和死亡 ②标志物对所调查动 物生命活动无影响 2．种群密度调查的注意事项 (1)样方法的注意事项 ①计数原则：同种生物个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的，应遵循 “计上不计下，计左不计右”的原则，即只计数相邻两边及顶角上的个体。 ②取样原则及方法：随机取样；样方大小适中：乔木 100 m2、灌木 16 m2、草本 1 m2；样方数量不宜太少；一般选易辨别的双子叶植物(叶脉一般呈网状)；常用 五点取样法(如图 1)和等距取样法(如图 2)。 (2)标志重捕法的注意事项 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；标记物不能过 于醒目；不能影响被标记对象的正常生理活动；标记物不易脱落，能维持一定时 间。因为动物被捕获并标记一次后难以被再次捕获，则利用标志重捕法计算出的 种群密度会比实际密度偏大。 例 下列有关调查种群密度的说法，错误的是( ) A．五点取样和等距取样是样方法取样的常用方式 B．调查古树木、蝗虫的幼虫、某种蛇的种群密度，通常采用样方法 C．标志重捕法调查得到的种群密度一般不是最精确的现实反映 D．将 M 只鹿标志后释放，在重捕获的 n 只鹿中有 m 只被标志，则该鹿群约有 (M×n)÷m 只 解析] 种群密度的调查方法有样方法和标志重捕法两种，对植物和活动范围较 小的动物如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等采用样方法，对活动能力强和活动范围大的动 物则采用标志重捕法，故对蛇应采用标志重捕法，B 错误。 答案] B “两看法”选择合适的种群密度调查方法 题组精练] 1．下列实验或调查活动中，所得数值与实际数值相比，可能偏小的是( ) A．标志重捕法调查灰喜鹊种群密度时部分标记物脱落 B．标志重捕法调查田鼠种群密度时，某些田鼠因曾被捕变得狡猾而不易被重捕 C．样方法调查草地中的蒲公英时，不统计正好在样方线上的个体 D．样方法调查蒲公英种群密度时在分布较密集的地块取样 解析：选 C。标志重捕法调查种群密度时的计算公式：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。部分灰喜鹊身 上的标记物脱落或田鼠被捕后变得狡猾不易被重捕都会导致第二次捕获中被标 记的个体数偏小，则计算值与实际值相比会偏大；样方法调查植物种群密度时， 要求统计样方相邻两条边上的个体，若不统计正好在样方线上的个体，则计算值 与实际值相比会偏小；在分布较密集的地块取样，会使计算值偏大。 2．(2017·山东兖州模拟)(多选)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： 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 18 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 3∶2 D．该地区田鼠的平均种群密度约为 125 只/hm2 解析：选 CD。因土壤中小动物具有较强的活动能力，且身体微小，因而对其丰 富度的调查一般采用取样器取样法；标志重捕法理论计算公式：N＝M×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，性别比例约为：♀(32＋18)∶ (18＋22)＝3∶2，通过表中数据可知该地区 田鼠的平均种群密度约为 125 只/hm2。 考点 2 种群数量的变化规律及应用 1．研究方法：____________ 观察研究对象，提出问题→提出合理的________→根据实验数据，用适当的 ________对事物的性质进行表达→通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或 修正。 2．“J”型增长和“S”型增长的比较 项目 “J”型增长 “S”型增长 曲线模型 形成条件 ____________ ____________ 增长率 ________ 越来越小 有无 K 值 无 K 值，________ 有 K 值，可在 K 值附 近________ 答案：1.构建数学模型 假设 数学形式 2．资源无限的理想环境 资源有限的自然条件 不变 持续增加 上下波动 判断正误] 1．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。(×) 2．不同种生物的 K 值各不相同，但每种生物的 K 值固定不变。(×) 3．影响种群数量变化的因素可能来自外部也可能来自种群内部。(√) 4．“J”型增长中种群数量增长速率先增大后减小。(×) 5．研究种群数量的变化有利于对有害动物的防治以及对野生生物资源的保护和 利用。(√) 6．外来入侵物种进入一个新环境中必定表现为“J”型增长。(×) 热图思考] 如图表示两种增长方式的增长速率变化，请据图思考下列问题： (1)甲和乙分别表示哪种增长方式？ (2)乙图中在哪个时刻增长速率最快？在 t1→t2 时段内，种群数量是不是会逐渐减 少？ 答案：(1)甲表示的是“J”型增长；乙表示的是“S”型增长。 (2)在 t1 时刻增长速率最快，在 t1→t2 时段内，种群数量仍然增加，只是增长的速 率减缓。 题型一 “J”型和“S”型曲线的比较分析 “S”型增长 “J”型增长 前提条件 环境资源有限 环境资源无限 曲线 种群增长率曲线 种群增长速率曲线 K 值 有 K 值，K 2 时有最大增长速 率 无 K 值，增长率保 持不变 曲线形成原因 种内斗争加剧，天敌数量增 多 无种内斗争，缺少 天敌 联系 两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不 同，对种群数量 增长的影响不同 例 如图 a、b 表示种群在不同条件下的增长曲线，c 为 b 曲线对应的种群增长 速率。下列叙述错误的是( ) A．在自然界中不可能存在类似 a 曲线表示的种群增长情况 B．在 t 时刻 b 曲线对应的种群数量大小为环境容纳量的一半，即K 2 C．b 曲线表示种群的数量增长可能受其本身密度增加的制约 D．c 曲线表示的种群增长规律可用于指导渔业捕捞等 解析] 外来物种进入一个新的环境，其种群的增长曲线可能类似 a 曲线，A 错 误；在 t 时刻 b 曲线的增长速率最大，此时对应的种群数量大小为环境容纳量的 一半，B 正确；b 曲线中种群数量超过K 2 之后，随着种群的数量增长，种群的增 长速率下降，所以种群的数量增长可能受其本身密度增加的制约，C 正确；t 时 种群的增长速率最大，使种群数量维持在K 2 可获得最大收益，所以 c 表示的种群 增长速率可用于指导渔业捕捞，D 正确。 答案] A 正确解读 K 值含义 1．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；当环境条件状况改善时，K 值会上升。 2．K 值并不是种群数量的最大值 K 值是环境容纳量，即在保证环境不被破坏前提下所能容纳的最大值，如图所示。 3．在环境不遭受破坏的情况下，K 值会在平均值附近上下波动。当种群偏离平 均值时，会通过负反馈机制使种群数量回到一定范围内。 题组精练] 1．关于图中种群数量变化的说法，错误的是( ) A．种群数量“J”型增长曲线只有在理想条件下才能出现 B．种群数量呈“S”型增长过程中，种群数量达到 K 值之前是“J”型增长 C．自然状态下种群数量达到 600 时，种群的增长率为 0 D．环境条件变化时，种群的 K 值也会发生相应变化 解析：选 B。种群呈“S”型增长过程中，在达到 K 值之前由于有环境阻力的存在， 种群增长曲线不是标准的“J”型；K 值时出生率等于死亡率，种群数量不变，此 时种群增长率为 0；环境条件变化时，种群的 K 值也会发生相应变化。 2．如图表示某种群迁入该生态系统一段时间内，种群增长率和时间的关系。以 下说法正确的是( ) A．由图可知，种群密度在第 50 年时，达到种群的环境容纳量(K 值) B．在 10～30 年，种内斗争变化趋势是逐渐增强 C．该种群的出生率和迁入率决定λ值的大小 D．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 解析：选 B。当λ＝1 时，种群数量稳定不变，年龄组成为稳定型；当λ<1 时，种 群数量下降，年龄组成为衰退型：当λ>1 时，种群数量增加，年龄组成为增长型。 由图可知，种群密度在约第 40 年时，达到种群的环境容纳量(K 值)，A 错误；在 10～30 年，λ>1，种群数量不断增加，导致种内斗争变化趋势逐渐增强，B 正确； λ值的大小受多种因素的影响，如出生率、死亡率、迁入率、迁出率、性别比例、 年龄组成等，C 错误；在理想条件下，影响种群数量增长的因素主要是出生率和 死亡率，D 错误。 题型二 “S”型曲线中 K 值与 K/2 值的分析与 应用 1．K 值与 K/2 值的分析 2．K 值与 K/2 值的应用 K 值减小环境阻力→增大 K 值→保护野生资源草原最大载畜量不超过 K 值→合 理确定载畜量增大环境阻力→降低 K 值→防治有害生物 K/2 值渔业捕捞后的种群数量要在 K/2 处 K/2 前防治有害生物，严防达到 K/2 处 例 图 1 和图 2 表示出生率、死亡率、净补充量(为出生率、死亡率之差)和种群 密度的关系，下列有关叙述正确的是( ) A．图 1 中曲线 a 代表死亡率，曲线 b 代表出生率 B．海洋鱼类捕捞应使鱼类的数量保持在图 1 的 E 点 C．图 2 中在 F 点控制有害动物最有效 D．图 2 中 G 点代表种群的环境容纳量 解析] 图 1 中曲线 a 代表出生率，曲线 b 代表死亡率，A 项错误；海洋鱼类捕 捞应使鱼类的数量保持在 K/2 时，E 点为 K 值，B 项错误；在 F 点时种群数量增 长最快，不利于控制有害动物的数量，C 项错误；图 2 中的 G 点对应图 1 中的 E 点，均表示种群的环境容纳量，D 项正确。 答案] D “S”型增长曲线的解读和分析方法 三图对比分析解读： 1．t1 之前，种群数量小于 K/2，由于资源和空间条件相对充裕，种群数量增长较 快，当种群数量为 K/2 时，出生率远大于死亡率，种群增长速率达到最大值。 2．t1～t2，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量 增加，种群增长速率下降。 3．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。 题组精练] 1．如图表示在鱼塘中饲养鲤鱼时，鲤鱼数量增长速率随时间变化的曲线，下列 叙述正确的是( ) A．在 t0～t2 时间内，该种群数量呈“J”型增长 B．若在 t2 时鲤鱼的数量为 K，则在 t1 时鲤鱼的数量为 K/2 C．捕获该鱼的最佳时期为 t2 时 D．在 t1～t2 时，该种群数量呈下降趋势 解析：选 B。在 t0～t2 时间内，种群增长速率先增加后降低，种群数量呈“S”型增 长，A 错误；t2 时种群数量达到环境容纳量，若在 t2 时鲤鱼的数量为 K，则在 t1 时鲤鱼的数量为 K/2，B 正确；捕获该鱼的最佳时期为 t1～t2 间，捕捞后使鱼种 群数量在 K/2 处，此时种群增长速率最大，C 错误；在 t1～t2 时，该种群增长速 率大于 0，种群数量还在增长，D 错误。 2．在农田生态系统害虫防治中，害虫种群密度变化情况示意图(经济阈值是指害 虫种群密度影响农田经济效益的最低值)如下。在 A、B、C、D、E 点进行了农 药防治或引入了天敌进行生物防治。下列有关叙述正确的是( ) A．在农药的作用下，害虫的抗药性基因突变率在 D 点显著高于 B 点 B．E 点是生物防治，A、B、C、D 点是药物防治 C．害虫种群的年龄组成为衰退型 D．食物的短缺降低了害虫的存活率 解析：选 B。农药的施用对害虫的抗药性变异进行了选择，但不会引发害虫的抗 药性变异，A 错误，A、B、C、D 点是药物防治，农药对抗药性害虫进行了选择， 因此害虫数量在一段时间后又恢复。E 点是生物防治，降低了害虫的环境容纳量， 因此害虫数量降低，B 正确；在曲线的不同点上，害虫的年龄组成是不同的，C 错误；据图不能得出食物短缺与害虫存活率有关的信息，D 错误。 考点 3 (实验) 探究酵母菌种群大小的动态变化 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________、________、温 度等因素的影响。 (2)在理想的无限环境中，酵母菌种群的增长呈________型曲线；在有限的环境 条件下，酵母菌种群的增长呈________型曲线。 2．实验步骤 答案：1.(1)浓度 pH (2)“J” “S” 2.(1)液体 无菌 (2)均匀 (3)计数板 一 个小方格 (4)7 (5)曲线 创新思考] 1．从试管中吸出培养液进行计数之前，需将试管轻轻振荡几次，试分析其原因。 提示] 这是为了使培养液中的酵母菌均匀分布，以保证估算的准确性。 2．本实验需要设置对照吗？需要做重复实验吗？ 提示] 酵母菌在不同时间内的数量可以相互对比，不需另设对照实验，但需要 做重复实验，以避免偶然误差。 3．如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取怎样的措施？ 提示] 稀释一定倍数(如 10 倍)后重新计数。 题组精练] 1．某同学在进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，根据实验的 结果绘制出了如图所示的酵母菌种群数量变化曲线图，下列有关实验分析错误的 是( ) A．在酵母菌种群数量增长的不同阶段，可能具有相同的增长速率 B．当种群数量达到 K 值时，其年龄组成为稳定型 C．de 段种群的增长速率为负值，其主要原因是营养物质的缺乏 D．本实验中不存在对照，统计酵母菌个体数常用抽样检测法 解析：选 D。在酵母菌种群数量增长的 cd 段，增长速率接近 0，A 正确；当种 群数量达到 K 值时，其年龄组成为稳定型，出生率等于死亡率，B 正确；de 段 种群的增长速率为负值，其主要原因是营养物质的缺乏，C 正确；本实验属于时 间上的自身相互对照，酵母菌个体数常用抽样检测法获得，D 错误。 2．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．用血球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顶角的酵母 菌数 C．已知血球计数板的方格为 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 2.5 M×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 解析：选 C。培养液应加在盖玻片边缘，让培养液自行渗入，并非直接滴加到计 数室内；在统计血球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 边及其顶角的个体；C 项所述的计算结果是 10 cm3 0.2 cm×0.2 cm×0.01 cm ×10M＝ 2.5M×105；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。 3．检测员将 1 mL 水样稀释 10 倍后，用抽样检测的方法检测每毫升蓝藻的数量； 将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取少许培养液使其自行渗入计数室，并用滤纸 吸去多余液体。已知每个计数室由 25×16＝400 个小格组成，容纳液体的总体积 为 0.1 mm3。现观察到图中该计数室所示 a、b、c、d、e 5 个中格 80 个小格内共 有蓝藻 n 个，则上述水样中约有蓝藻________个/mL。( ) A．5×105 n B．5×108 n C．500 n D．50 n 解析：选 A。依题意和图示分析可知：1 mL 水样中蓝藻数量＝80 个小方格内蓝 藻总数/80×400×10 000×稀释倍数＝n×5×10 000×10＝5×105 n，A 正确。 血球计数板及相关计算 1．血球计数板(如下图所示) 血球计数板由一块厚玻璃片特制而成，其中央有两个计数室。每个计数室划分为 9 个大方格(如上图 A 所示)，每个大方格的面积为 1 mm2，加盖玻片后的深度为 0.1 mm。因此，每个大方格的容积为 0.1 mm3。另外，中央大方格以双线等分为 25 个中方格(如上图 B 所示)。每个中方格又等分为 16 个小方格，供细胞计数用。 2．计算公式 (1)在计数时，先统计(图 B 所示)5 个中方格中的总菌数，求得每个中方格的平均 值再乘以 25，就得出一个大方格中的总菌数，然后再换算成 1 mL 菌液中的总菌 数。 (2)设 5 个中方格中总菌数为 A，菌液稀释倍数为 B，则 0.1 mm3 菌液中的总菌数 为(A/5)×25×B。已知 1 mL＝1 cm3＝1 000 mm3,1 mL 菌液的总菌数＝ (A/5)×25×10 000×B＝50 000A·B。 课堂归纳] 填充：①标志重捕法 ②年龄组成 ③波动和下降 ④气候、食物 易错清零] 易错点 混淆种群“增长率”、“增长速率”及“J”型增长中的“λ”值 提示] (1)辨析种群增长率与增长速率 ①增长率＝一定时间内增长的数量 初始数量 。 ②增长速率＝一定时间内增长的数量/时间。 ③“J”型曲线与“S”型曲线的增长率和增长速率曲线： (2)对“λ”的理解 Nt＝N0λt，λ代表种群数量增长倍数，不是增长率。λ>1 时，种群密度增大；λ＝1 时，种群密度保持稳定；λ<1 时，种群密度减小。 随堂演练] 1．(2016·高考全国甲卷)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 解析：选 C。利用样方法调查甲地蒲公英的种群密度时，应是计数每个样方内蒲 公英总数，再除以每个样方的面积，获得每个样方的种群密度，再以所有样方种 群密度的平均值作为甲地蒲公英种群密度的估计值。计数甲地内蒲公英的总数实 际操作不可行，通常采用样方法，A 项错误。由于所有样方面积之和只是甲地面 积的一部分，若用所有样方内蒲公英总数除以甲地面积，则所得结果会低于实际 种群密度，B 项错误。对照上面的总体分析，C 项正确。求出所有样方蒲公英的 总数，除以所有样方的面积之和后，即为甲地蒲公英的种群密度的估计值，不应 再乘以甲地面积，D 项错误。 2．(2015·高考广东卷)如图表示在一个 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＝N0λt 表示 C．可用取样器取样法计数 D．K 值约为 120 000 个 解析：选 D。酵母菌种群在培养初期需经过一段的调整适应，故增长缓慢，在接 近 K 值时，种内斗争加剧，增长速率变小，A 错误；在封闭培养体系中培养的 酵母菌数量呈“S”型增长，不适用“J”型增长的数学模型，B 错误；酵母菌的计数 方法是抽样检测法，C 错误；由图知，K 值为 12×1 000×10＝120 000(个)，D 正确。 3．(2015·高考全国卷Ⅰ)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＋ 7＋ 8＋ 9＋ 10 ＋ 11 ＋ ≥1 2 个 体 92 187 121 70 69 62 63 72 64 55 42 39 264 数 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。 (3)在该湖泊中，能量沿食物链流动时，所具有的两个特点是________。 解析：(1)种群的年龄结构包括增长型、衰退型和稳定型三种类型。从表格中的 数据可知，幼年个体数为 92＋187＋121＝400，成年个体数为 70＋69＋62＋63 ＋72＋64＝400，老年个体数为 55＋42＋39＋264＝400，所以三个年龄段的个体 数比例为 1∶1∶1，则该种群的年龄结构为稳定型，该鱼种群数量将保持相对稳 定。(2)标志重捕法常用于调查活动能力强、活动范围广的动物的种群密度。(3) 生态系统的能量流动具有单向流动和逐级递减的特点。 答案：(1)增长型、衰退型、稳定型 1∶1∶1 保持稳定 (2)活动能力 (3)单向流动、逐级递减 课时规范训练 一、选择题 1．下列关于种群的说法，错误的是( ) A．种群是生物进化的基本单位 B．种群密度是种群最基本的数量特征 C．杂草的水平分布属于种群的空间特征 D．可通过建构数学模型研究种群数量变化 解析：选 C。种群是一定自然区域内同种生物的所有个体，杂草包括多个生物种 群，C 错误。 2．下图是种群数量特征的概念模型，以下分析正确的是( ) A．种群密度能够反映种群的数量变化趋势 B．春节前后，我国南部沿海城市人口数量变化主要取决于①、② C．预测未来种群数量变化的主要依据是④ D．利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体来控制特征④，进而影响 种群数量 解析：选 C。①～④分别表示死亡率、出生率、性别比例和年龄组成，能够预测 种群数量变化趋势的是种群的年龄组成，A 错误、C 正确；春节前后，我国南部 沿海城市人口数量变化主要取决于迁入率和迁出率，B 错误；人工合成的性引诱 剂诱杀害虫雄性个体是控制③性别比例，D 错误。 3．下列对种群特征的描述中，错误的是( ) A．某田鼠种群中，雌雄比例约为 1∶1 B．某市近三年迁入的人口约为 31 万人，约占总人口的 5% C．橡树种子散布能力差，常在母株附近形成集群 D．某池塘生物种类繁多，据统计含有 150 多种生物 解析：选 D。某池塘生活了约 150 种生物属于物种丰富度，为群落特征，D 错误。 4．利用标志重捕法调查某种动物的种群密度时，下列哪项因素一定会导致调查 结果小于实际值( ) A．重捕时误将部分未标记个体统计为标记个体 B．两次捕获间隔时间过短，动物个体被再次捕获几率降低 C．标志物脱落 D．两次捕获期间，有部分个体迁出调查区域 解析：选 A。重捕时误将部分未标记个体统计为标记个体，则导致重捕个体中标 记个体数偏大，会使调查结果小于实际值。 5．如图表示种群的各个特征之间的关系，下列叙述正确的是( ) A．利用性引诱剂诱杀害虫会影响甲、乙 B．预测种群数量变化的主要依据是丁 C．调查作物植株上蚜虫的种群密度常采用标志重捕法 D．甲大于乙时，种群数量的变化趋势一定为增长型 解析：选 B。利用性引诱剂诱杀害虫会影响丙性别比例，通过性别比例失衡影响 出生率，A 错误；预测种群数量变化的主要依据是丁年龄组成，B 正确；蚜虫活 动范围小，个体小，一般调查作物植株上蚜虫的种群密度常采用样方法，C 错误； 预测种群数量变化的主要依据是年龄组成，甲为出生率、乙为死亡率，甲大于乙 时，如果年龄组成为衰退型，随着时间推移，种群数量也会减少，D 错误。 6．研究人员调查了 8 年间某养兔场种群数量的变化情况，并据此绘制了如图的λ 值变化曲线，以下叙述正确的是( ) A．种群密度是种群最基本的数量特征，决定种群密度的因素是年龄组成和性别 比例 B．第 2～4 年兔种群的年龄组成为增长型 C．8 年间兔种群数量呈“S”型增长 D．第 8 年兔种群密度小于起始种群密度 解析：选 D。决定种群密度的因素是出生率与死亡率、迁入率与迁出率，不是年 龄组成和性别比例，A 错误；2～4 年λ<1，说明兔种群年龄组成为衰退型，B 错 误；8 年间λ值不断变化，兔种群数量不呈“S”型增长，C 错误；第 8 年兔种群密 度为起始种群密度的 0.5×1.5＝0.75 倍，D 正确。 7．图为某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系。在第 10 年时经 调查该种群数量为 600 只，估算该种群在此环境中的环境负荷量约为( ) A．600 只 B．900 只 C．1 200 只 D．1 800 只 解析：选 C。K/2 时种群的增长速率最大，即第 10 年时，此时种群数量为 600 只，故种群的环境容纳量大约为 1 200 只，C 正确。 8．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。据此图分析得到的下列结论中错误的是( ) 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 年时种群数量最少，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 解析：选 C。前 4 年，λ值为定值，λ－1＝0，说明种群增长率为 0，种群数量保 持不变，第 5 年λ－1 小于 0，说明种群增长率为负值，种群数量下降，年龄组成 可能为衰退型，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 10 年时种群数量最少，C 错误；由图示曲线知如果持续第 16 年到第 20 年间趋势，后期种群数量将呈“J”型曲线增长，D 正确。 9．用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表： 时间/天 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 成虫数/只 6 10 28 71 131 207 270 302 327 341 根据表中数据分析，下列结果正确的是( ) A．第 13～25 天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快 B．第 17～29 天，成虫出生率上升，死亡率下降 C．第 21～37 天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关 D．第 1～37 天，成虫数量呈“J”型增长 解析：选 C。分析表格中的数据可知，第 13～25 天，由于环境条件适宜，成虫 数量增长快的主要原因是个体繁殖加快，A 错误；第 17～29 天，成虫的数量虽 然增加，但其增长率下降，说明死亡率应该是增加的，B 错误；第 21～37 天， 成虫增长率的下降与种群密度的改变有关，C 正确；第 1～37 天，成虫数量呈“S” 型增长，D 错误。 10．如图表示某生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线，下列 判断不正确的是( ) A．甲、乙两种群的增长曲线均为“S”型曲线 B．t2～t3 时间段甲种群的出生率大于死亡率 C．t5 时种群密度对乙种群的制约作用大于 t4 时 D．甲种群数量最大的时刻为 t2，乙种群为 t4 解析：选 D。图中纵坐标表示增长速率，甲、乙种群的增长速率是先升后降最终 为 0，所以两增长曲线均为“S”型曲线，A 正确；增长速率大于 0 时，出生率大 于死亡率，B 正确；甲、乙种群数量达到最大值对应时间分别为 t3 和 t5，种群数 量越多，对种群数量增长的制约作用越大，C 正确，D 错误。 11．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 解析：选 D。环境容纳量是指该环境容纳该种群的最大数量，由图可知该藻类的 环境容纳量随环境温度不同而改变，A 正确；分析题图曲线可知，19.8 ℃条件下 环境容纳量最小，B 正确；24.8 ℃条件下第 5 天左右，种群增长曲线的斜率最大， 说明此时种群增长速率最大，C 正确；种群数量将在 K 值附近维持动态平衡，D 错误。 12．研究人员用样方法调查了某地北点地梅(一年生草本植物)的种群数量变化， 结果如图所示。下列叙述正确的是( ) A．1972 年北点地梅个体间生存斗争程度较 1975 年低 B．1971 年种子萌发至幼苗阶段的死亡率高于幼苗至成熟植株阶段 C．统计种群密度时，应去掉采集数据中最大、最小值后取平均值 D．由于环境条件的限制，5 年间该种群数量呈“S”型增长 解析：选 B。1972 年，北点地梅的种群密度大于 1975 年的种群密度，种内斗争 更激烈，A 项错误；该植物 1971 年的种子萌发数为 1 000，幼苗数为 450 左右， 成熟株数约为 350，B 项正确；统计种群密度时应去掉特别悬殊的数据，而不是 去掉最大值、最小值，C 项错误；在图示 5 年间，种群密度呈减小趋势，不是“S” 型增长，D 项错误。 二、非选择题 13．自然界中种群的数量特征是种群最重要的特征之一，下图表示某动物种群在 不同条件下数量变化情况的数学模型，请回答以下问题： (1)该模型属于数学模型的表现形式之一的__________，该形式较为直观形象。 (2)图中 A 段种群增长近似于____________型曲线。该模型需要满足的条件是 __________________。 (3)该种群的环境容纳量是____________。(K1 或者 K2) (4)影响种群数量变化的因素很多，分析图中曲线，与 D 段相比，影响 C 段的因 素最可能是____________。 A．食物和天敌 B．气候和传染病 (5)在 D 阶段，若该动物的栖息地遭到破坏后，由于食物的减少和活动范围的缩 小，其____________会变小。 解析：(1)该模型属于数学模型中的曲线图。(2)A 段种群增长近似于理想状态(食 物充足、无天敌、气候适宜等)下的 J 型增长曲线。(3)该种群数量在 K1 上下波动， 故 K 值为 K1。(4)C 段种群数量急剧下降，可能是气候恶劣或者传染病流行导致 大量个体死亡，食物和天敌会导致种群数量在 K 值上下波动，不会导致种群数 量急剧下降。(5)K 值大小受环境影响。 答案：(1)曲线图 (2)J 无限环境(空间和资源充裕)、理想条件(气候适宜，没有敌害等) (3)K1 (4)B (5)K 值(或环境容纳量) 14．某生物兴趣小组，为指导草原牧民更科学地放牧，对草原生物种群进行了各 项调查，请回答以下问题： (1)为确定放牧量，该兴趣小组对该草原上的某种优质牧草进行种群密度的调查， 所用的调查方法应该为______，为减小调查的误差，调查时应注意： ①______________；②________。 (2)在某一时刻有一田鼠种群迁入该草原，以优质牧草的根为食，该兴趣小组对 这一田鼠种群进行了长期的追踪调查，并绘制了以下两图： ①图甲中虚线表示在________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________。 ②图甲中实线表示田鼠种群在该草原上的实际增长情况，AB 段实线与虚线重合 的原因是________________。 ③图乙表示某时刻该田鼠种群的年龄组成，则图甲中________点不可能出现此种 年龄组成。 解析：图甲中虚线表示“J”型增长曲线，是在理想状态下产生的。对田鼠来说， 繁殖一代后原来个体还存在，个体总数应为 a×(1＋m)；繁殖 n 代以后，田鼠的 种群数量为 a×(1＋m)n。图乙中幼年个体多，为增长型，种群数量将增加；图甲 中 D 点种群数量稳定。 答案：(1)样方法 ①随机取样 ②样方大小适宜 ③取足够多的样方(任选两点) (2)①理想(营养、空间充足，没有天敌等) a×(1 ＋m)n ②迁入之初草原的食物和空间充足，并且没有天敌等，近似理想条件 ③D 15．图甲表示某生物种群出生率和死亡率的关系(①表示出生率，②表示死亡率)， 图乙表示该生物一段时间内种群增长速率变化的曲线，请回答下列问题。 (1)种群密度受多种因素的影响，直接影响该生物种群密度的因素除甲图中的因 素外，还有________。 (2)根据甲图给出的信息，该生物的种群密度将会________(填“增大”“不变” 或“减小”)。该生物种群在甲图所示时间内，数量增长模型为________，乙图 中________时间段内种群数量的增长与此类似。 (3)若一段时间后，甲图中的①②发生重合，表明此时该生物种群数量达到 ________值，对应在乙图上的时间点为________。 (4)若该生物为某种经济鱼类、种群增长速率维持在乙图的________点可提供最 大的持续产量。若甲图的①②分别代表同种生物的两个种群在相似生态系统中的 增长率，这两个种群在各自生态系统的适应性高低可描述为________。 解析：(1)直接影响生物种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。(2) 由甲图可知，出生率大于死亡率，所以种群密度将会增大。又因为出生率与死亡 率是一个定值，则该种群数量增长模型为“J”型曲线。“J”型曲线与“S”型曲线在 K/2 之前的变化相类似，“S”型曲线的 K/2 之前，对应乙图的 ab 段。(3)当种群的 出生率等于死亡率时，种群的增长速率为 0，达到环境最大容纳量——K 值，在 乙图对应的点是 c 点。(4)K/2 时种群增长速率最大，可提供最大的持续产量，故 是 b 点。因为①种群的增长率高于②种群，所以①种群的适应性高于②种群。 答案：(1)迁入率和迁出率 (2)增大 “J”型 ab (3)最大(K) c (4)b ①种群 的适应性高于②种群