2019-2020学年人教版生物必修三练习：第4章第2节　种群数量的变化　演练强化提升

2019-2020学年人教版生物必修三练习：第4章第2节　种群数量的变化　演练强化提升

[基础达标] 1．某同学在“研究细菌数量变化”时，提出的数学模型是 Nn＝2n(N 代表细菌数量，n 代 表细菌繁殖代数)，他建立这个数学模型的合理假设是( ) A．细菌可以通过有丝分裂不断增加数目 B．在资源和空间无限多的环境中，细菌种群数量的增长不受种群密度等的限制 C．细菌没有细胞核，结构简单，分裂速度快 D．细菌微小，需要的营养物质很少，繁殖速度快 解析：选 B。题干中的数学模型只是对理想条件下细菌数量增长的推测，因此建立这个数 学模型的合理假设是在资源和空间无限多的环境中，细菌种群数量的增长不受种群密度等的 限制。 2．(2019·哈师大附中高二期末)在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下， 假如某动物种群数量在 2012 年是 20 只，2013 年发展到 40 只，2014 年发展到 80 只，那么 2019 年该动物的种群数量是( ) A．640 只 B．1 280 只 C．2 560 只 D．5 120 只 解析：选 C。在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，种群数量呈现“J” 型增长，已知某动物种群数量在 2012 年是 20 只，2013 年发展到 40 只，可见λ＝2，根据公 式：Nt＝N0λt，那么 2019 年该动物的种群数量是 20×27＝2 560 只，C 正确。 3．下图为某种群的数量变化曲线，K1 为长期处于相对稳定状态时该种群的环境容纳量， b 点时由于某种因素的改变使环境容纳量由 K1 变为 K2。下列导致 K1 变为 K2 的原因中，最不 可能的是( ) A．该种群的天敌大量迁出 B．该种群迁入了大量同种个体 C．气候条件发生了改变 D．该种群生物的食物增多 解析：选 B。由图可知 K 值的升高(由 K1 变为 K2)是因为提供了较好的条件，例如：该种 群的天敌大量迁出、气候条件发生了改变(更适合该种群的生存)、该种群生物的食物增多等， 故 A、C、D 项不符合题意；如果迁入了大量同种个体，则种内竞争会加剧，数量会维持在 K 值，甚至有所降低，故 B 项符合题意。 4．下列关于种群数量的叙述中，错误的是( ) A．种群数量的变化包括增长、波动、稳定和下降 B．种群数量的变化主要取决于迁入率、迁出率、出生率和死亡率 C．在自然状态下，种群增长一般呈“J”型曲线 D．在自然状态下，种群增长一般呈“S”型曲线 解析：选 C。在自然状态下，环境的资源和空间是有限的，所以在自然状态下，种群数量 呈“S”型增长，C 项错误。 5．(2018·高考全国卷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 解析：选 D。自然界的资源总是有限的，当种群密度增大时，种内斗争就会加剧，以该种 群为食的动物的数量也会增加，致使种群的出生率降低，死亡率增高，出现 S 型增长，A 正 确；老鼠较强的繁殖力极有可能导致其种群密度快速增加，进而致使种内斗争加剧，种群数 量的增长随之受到限制，B 正确；鱼塘中某种鱼的养殖密度较低时，单条鱼的重量较大，当养 殖密度较高时，单条鱼的重量较小，故单位水体该鱼的产量有可能相同，C 正确；培养瓶中细 菌种群数量达到 K 值前，随着种群密度的加大，密度对种群数量增长的制约逐渐增强，D 错 误。 6．(2019·河北武邑高二期末)甲和乙是两个种群的生物，它们侵入某相对稳定且气候没有 剧烈变化的一个自然生态系统中。下图显示的是它们在增长过程中Ⅰ、Ⅱ两个时期的自然增 长率的值(a＞0)。下列叙述正确的是( ) A．图中 a 的值小于或等于 1 B．时期Ⅰ甲种群的出生率和死亡率等于乙 C．时期Ⅱ甲种群增长的个体数大于乙种群 D．种群迁入后先经历时期Ⅱ再经历时期Ⅰ 答案：D [能力提升] 7．下图所示为种群在理想环境中呈“J”型增长，在有环境阻力条件下呈“S”型增长，下列 关于种群在某环境中数量增长曲线的叙述，正确的是( ) A．当种群数量达到 E 点后，种群增长速率为 0 B．种群数量增长过程中出现环境阻力是在 D 点之后 C．图中阴影部分表示克服环境阻力生存下来的个体数量 D．若该种群在 C 点时数量为 100，则该种群的 K 值为 400 解析：选 A。种群数量达到 E 点后，种群数量不再变化，出生率与死亡率相等。种群数 量增大过程中环境阻力一直存在。图中阴影部分表示环境阻力或淘汰的个体数量。若该种群 在 C 点时数量为 100，则该种群的 K 值为 200。 8．(2019·河南商丘高二期末联考)右图所示为某池塘内鲤鱼种群出生率与死亡率的比值变 化曲线图。下列相关叙述正确的是( ) A．图中 a 点和 b 点，鲤鱼种群的增长率一定相等 B．O～d 时间段内，曲线最低点鲤鱼种群的增长率小于零 C．a～b 时间段内，该鲤鱼种群的年龄组成为稳定型 D．b～c 时间段内，该鲤鱼种群的数量逐渐减少 解析：选 B。根据“种群增长率＝出生率－死亡率”，结合图示曲线可知，a、b 两点出 生率/死亡率都等于 1.5，即出生率－死亡率＝1/2 死亡率，由于 a、b 两点的死亡率不一定相等， 所以 a、b 两点的种群增长率不一定相等，A 错误；根据“种群增长率＝出生率－死亡率”可 知，曲线上出生率/死亡率小于 1 时，出生率－死亡率小于 0，即增长率小于 0，B 正确；a～b 时间段内，由于出生率－死亡率大于 0，即种群增长率大于 0，此时种群数量在不断增加，该 鲤鱼种群的年龄组成为增长型，C 错误；b～c 时间段内，当出生率/死亡率大于 1 时，种群数 量逐渐增加，当出生率/死亡率小于 1 时，种群数量逐渐减少，D 错误。 9．资源的合理使用是使产量最大化，又不影响资源的持久利用。自然种群增长呈“S”型曲 线。假设种群的 K 值为 200，N 表示种群数量，据表分析下列叙述正确的是( ) 曲线上的点 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.环境阻力对种群增长的影响出现在 S4 点之后 B．防治蝗虫应在蝗虫数量达到 S3 点时进行 C．渔业捕捞后需控制剩余量在 S3 点 D．(K－N)/K 值为 0.25 时，种群增长速率最大 解析：选 C。环境阻力对种群增长的影响早在 S4 之前就已经出现，A 错误；防治蝗虫应 在蝗虫数量达到 S3 点之前进行，B 错误；S3 点增长速度较快，既能使产量最大化，又不影响 资源的持久利用，渔业捕捞后需控制剩余量在 S3 点，C 正确；种群增长速率最大的点是 S3， (K－N)/K 值应为 0.5，D 错误。 10．(2019·重庆巴蜀中学高二期末)下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、生活空间和资源等影响，导致第 5 年到第 9 年种群数量减少 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 解析：选 B。由图可知该物种的增长速率先增加后下降，是“S”型增长，A 项错误；由图 可知第 5 年时增长速率最快，应是代表的 K/2，故 K 值是 400 只，B 项正确；由于天敌、生活 资源等影响，导致第 5 年到第 9 年种群增长慢，但数量还是增加的，C 项错误；在 K/2 值时增 长速率最快，进行有害动物防治效果差，D 项错误。 11．下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，错误的是( ) A．可在每天的不同时间从培养瓶中吸取等量的培养液进行计数 B．培养液和培养用具必须经过严格的灭菌处理 C．为了方便酵母菌计数，培养后期的培养液应先稀释后再计数 D．从瓶中吸出培养液进行计数之前，应将培养瓶轻轻振荡几次 解析：选 A。应在每天的相同时间吸取等量的培养液进行计数。 12．下图表示在锥形瓶中用不同方式培养酵母菌时的种群增长曲线。图中曲线⑤是空白 对照组，其余曲线代表每 3 h、12 h、24 h 换一次培养液及不换培养液但保持 pH 恒定 4 种不同 情况下酵母菌种群增长曲线。下列叙述不正确的是( ) A．①②③分别代表每 3 h、12 h、24 h 换一次培养液的种群增长曲线 B．在保持培养液更换频率不变的情况下，曲线①将保持“J”型增长 C．造成曲线⑤K 值较小的原因可能是代谢产物的积累、pH 变化、溶解氧不足等 D．若用血细胞计数板统计细胞数量，不能直接从静置的培养瓶中取出培养原液进行计数 解析：选 B。同一种生物的 K 值不是固定不变的，会受到环境的影响，生物生存的环境 遭受破坏，K 值会下降；生物生存的环境得到改善，K 值会上升。换培养液的间隔时间越短， 营养越充足，所以每 3 h、12 h、24 h 换一次培养液以及不换培养液但保持 pH 恒定 4 种不同情 况下酵母菌种群增长曲线依次是①②③④，A 项正确。种群数量的增长既受营养条件的限制， 又受生活空间的限制，所以在容积有限的锥形瓶内，在保持培养液更换频率不变的情况下， 曲线①将变成“S”型曲线，B 项错误。曲线⑤是空白对照组，营养少、代谢产物的积累、pH 变化、溶解氧不足等，都会导致 K 值较小，C 项正确。用血细胞计数板统计细胞数量，需要 将培养瓶振荡摇匀，使酵母菌分布均匀，不能直接从静置的培养瓶中取出培养原液进行计数， D 项正确。 13．据以下材料分析回答下列问题： Ⅰ.材料：在 20 世纪 30 年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。在 1937～1942 年期间， 这个种群数量的增长如图所示。 某岛屿环颈雉种群数量的增长 由材料分析可知： (1)如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈________。 (2)若 N0 为该种群的起始数量，t 为时间，Nt 表示 t 年后该种群的数量，λ表示该种群数量 是一年前种群数量的倍数。t 年后种群数量为：Nt＝N0λt。 ①当λ>1 时，种群______________； ②当λ＝1 时，种群__________； ③当λ<1 时，种群数量________； ④当λ＝0 时，种群无繁殖，下一代将灭亡。 Ⅱ.材料：生态学家高斯(G.W.Gause)曾经做过这样一个实验：在 0.5 mL 培养液中放入 5 个大草履虫，然后每隔 24 h 统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如图所示的结 果。从图中可以看出，大草履虫的数量在第二天和第三天增长较快，第五天以后基本维持在 375 个左右。 大草履虫种群的增长曲线 由材料分析可知： (1)种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为________曲线。 (2)分析该曲线中出生率和死亡率的关系： ①0～K/2 时，出生率____死亡率(填“＞”“＝”或“＜”)，种群数量增加。 ②K/2 时，出生率与死亡率的差值______，种群增长速率最大。 ③K/2～K 时，出生率______死亡率(填“＞”“＝”或“＜”)，但差值在减小，种群数 量增长缓慢。 ④K 值时，出生率＝死亡率，种群数量达到________。 答案：Ⅰ.(1)“J”型 (2)①呈“J”型增长 ②保持稳定 ③下降 Ⅱ.(1)“S”型 (2)①> ②最大 ③> ④最大 14．图甲是两类生物种群数量变化动态曲线的比较，其中 r 对策生物通常个体小，寿命短， 生殖力强但存活率低，亲代对后代缺乏保护；K 对策生物通常个体大，寿命长，生殖力弱但存 活率高，亲代对后代有很好的保护；图乙表示种群的数量变化。请回答以下问题： (1)家鼠的寿命只有两年，几乎全年均可繁殖，种群数量 每天可增加 1.47%，是________(填 “r 对策”或“K 对策”)生物，这类生物很难消灭，在种群密度极低时也能迅速回升，最终形 成一种“S”型增长曲线。 (2)K 对策生物的种群数量高于或低于________(填“S”或“X”)点时，都会趋向该平衡点，因 此种群通常能稳定在一定数量水平上，该数量水平被称为____________。 (3)若在食物和空间资源充裕的理想环境下，鼠的数量会出现图乙中的曲线Ⅰ的增长趋势， 此时需控制该曲线数学公式模型中的________参数来有效控制鼠害。 (4)图乙曲线Ⅱ是在草原中投放了一定数量的蛇，缓解草原的鼠患，曲线Ⅱ表明蛇发挥明 显生态效应的时间段是________。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________；在调查草原鼠的种群密度时，得到的结果是 N 只/km2，鼠的记忆力较强， 由此推测该调查结果与真实结果相比__________(填“偏大”“相等”或“偏小”)。 解析：(1)已知 r 对策生物通常个体小，寿命短，生殖力强但存活率低，亲代对后代缺乏 保护；K 对策生物通常个体较大，寿命长，生殖力弱但存活率高，亲本对后代有很好的保护， 故家鼠属于 r 对策生物种群。 (2)由图可知，K 对策生物的种群数量高于或低于 S 点时，都会趋向该平衡点，因此种群 通常能稳定在一定数量水平上，即环境所能容纳的该种群的最大值，称为环境容纳量(或 K 值)。 (3)若在食物和空间资源充裕的理想环境下，鼠的数量会出现图乙中的“J”型增长，“J”型 增长曲线的数学方程模型可表示为：t 年后种群数量 Nt＝N0λt(λ表示第二年的数量为第一年的 λ倍)，此时需控制“J”型增长模型中的λ参数来有效控制鼠害。 (4)分析图乙，曲线Ⅱ中种群数量在 e～f 段明显下降，说明此时间段内蛇对鼠的捕食增加， 明显发挥效应。若蛇部分死亡，则对鼠的捕食能力降低，鼠数量下降幅度减缓，α的角度增 大。根据标志重捕法计算公式：种群中个体数 N∶标记总数＝重捕总数∶重捕中被标记的个体 数可知，鼠的记忆力较强造成第二次捕捉时捕捉到的被标记的个体数减小，因此使结果偏大。 答案：(1)r 对策 (2)S 环境容纳量(K 值) (3)λ (4)e～f 增大 偏大 [素养培优] 15．(2019·河南商丘高二期末联考)蝗虫灾害已成为草原农牧业生产的重大危害之一，生 态学家进行实验来研究草原群落上四种主要蝗虫密度对牧草产量(牧草产量＝牧草补偿量－蝗 虫取食量)的影响，结果如图。请回答下列问题： (1)该实验的自变量是______________，根据实验结果建立______________模型。 (2)若某种蝗虫的种群数量变化呈现“J”型曲线增长，则其种群增长率随着时间的增加将 ________，仅从“J”型曲线和“S”型曲线的趋势看，二者最大的区别是________。 (3)对草原危害最大的蝗虫是__________，该草原群落的________是区别于其他不同草原 群落的重要特征。 (4)当狭翅雏蝗密度为 5 头/m2 时，牧草产量增加，原因是______________________。 解析：(1)该实验的自变量是蝗虫密度和蝗虫种类，因变量是牧草产量；题图是根据实验 结果建立的数学模型中的曲线模型。(2)若某种蝗虫的种群数量变化呈现“J”型曲线增长，则其 种群增长率随着时间的增加将保持不变，仅从“J”型曲线和“S”型曲线的趋势看，二者最大的区 别是有无 K 值，“S”型曲线有 K 值。(3)由题图曲线可知，牧草产量随亚洲小车蝗种群密度增 大而减小的幅度最大，因此对草原危害最大的蝗虫是亚洲小车蝗；该草原群落的物种组成是 区别于其他不同草原群落的重要特征。(4)当狭翅雏蝗密度为 5 头/m2 时，牧草产量增加，原因 是在该密度条件下，牧草补偿量大于蝗虫的取食量。 答案：(1)蝗虫密度和蝗虫种类 数学 (2)保持不变 有无 K 值 (3)亚洲小车蝗 物种组成 (4)该密度条件下牧草补偿量大于蝗虫取食量