第10单元 第1讲 种群及其动态(Word教师用书)-【新高考方案】2025年高考生物学一轮总复习（通用版Ⅱ）

第十单元|生物与环境 第1讲　种群及其动态 【学习目标】　 1.列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征； 2．尝试建立数学模型解释种群的数量变动，理解种群的“J”形和“S”形增长特点； 3．举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物种群的数量变化； 4．通过“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验，深化种群数量变化特点，掌握血细胞计数板的使用方法。 建构知识体系 主题研习(一)　种群的数量特征及种群密度的调查方法(深化·提能型) (一)种群的数量特征 1．种群密度是种群最基本的数量特征。 2．直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。 3．年龄结构在一定程度上能预测种群数量的变化趋势。年龄结构是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度的。 4．性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。 (二)种群密度的调查方法 1．逐个计数法：分布范围较小、个体较大的种群，如调查某山坡上的珙桐密度。 2．估算法 (1)黑光灯诱捕法：适用于趋光性昆虫。 (2)样方法和标记重捕法 项目 样方法 标记重捕法 调查对象 植物或活动范围小、活动能力弱的动物 活动能力强、活动范围大的动物 调查程序 1．比较种群年龄结构的三种类型 (1)统计图(以稳定型和增长型为例) 注：纵轴示年龄，横轴示各年龄段人口占总人口的百分比。 (2)曲线图和柱形图 模式图 增长型 稳定型 衰退型 曲线图 柱形图 2．年龄结构类型的判断技巧 无论何种图形，均应注意各年龄期个体的比例——增长型中的幼年个体多，老年个体少；稳定型中的各年龄期个体比例基本相等；衰退型中的幼年个体少，老年个体多。 [例1]　(2023·天津高考)人口老龄化将对种群密度产生影响，下列数量特征与此无关的是(　 ) A．出生率 B．死亡率 C．年龄结构 D．性别比例 [解析]　人口老龄化会导致出生率降低、死亡率升高，A、B不符合题意；老龄化会导致人口的年龄结构成为衰退型，C不符合题意；理论上男女比例是1∶1，人口老龄化一般不会影响性别比例，D符合题意。 [答案]　D [例2]　(2023·浙江1月选考)在我国江南的一片水稻田中生活着某种有害昆虫。为了解虫情，先后两次(间隔3天)对该种群展开了调查，前后两次调查得到的数据统计结果如图所示。在两次调查间隔期内，该昆虫种群最可能遭遇到的事件为(　 ) A．受寒潮侵袭 B．遭杀虫剂消杀 C．被天敌捕杀 D．被性外激素诱杀 [解析]　对比两次调查结果可知，与第1次调查结果相比，第2次调查结果显示，数量明显减少的是雄性生殖期的昆虫，推测在两次调查间隔期间，该昆虫种群最可能遭遇到的事件是被性外激素诱杀，D符合题意。 [答案]　D 1．种群密度调查中的注意事项 (1)选取样方时，要注意随机取样。对于方形地块常用五点取样法(如图甲)，狭长地块常用等距取样法(如图乙)。 (2)样方法中计数要准确。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，如图所示(图中黑色为计数个体)。 (3)标记重捕法中标记物要合适。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。 (4)标记重捕法中两次捕捉间种群数量要稳定。被调查种群在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象。 2．利用标记重捕法估算种群密度的误差分析 [例3]　(2023·山东高考)对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察，并统计了这些灰松鼠的存活情况，结果如图。下列说法正确的是(　 ) A．所观察的这些灰松鼠构成一个种群 B．准确统计该年出生的所有灰松鼠数量需用标记重捕法 C．据图可推测出该地的灰松鼠种内竞争逐年减弱 D．对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体 [解析]　种群是指在一定的空间范围内同种生物的所有个体形成的集合，根据题意可知，观察的并不是该地的全部灰松鼠，A错误；标记重捕法是调查种群密度的一种估算法，并不能准确统计该年出生的所有灰松鼠数量，B错误；由图分析可知，随着灰松鼠年龄的增大，其存活数逐渐下降，推测该地灰松鼠种群的年龄结构为增长型，种群数量呈上升趋势，种内竞争逐年增强，C错误；由图可知，灰松鼠幼体的存活数较其成体的存活数变化大，说明幼体的死亡率相对较高，故对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体，D正确。 [答案]　D [例4]　[多选](2023·江苏高考)科研团队在某林地(面积：1 km2)选取5个样方(样方面积：20 m×20 m)进行植物多样性调查，如下表为3种乔木的部分调查结果。下列相关叙述正确的有(　 ) 样方编号 马尾松/株 麻栎/株 枫香/株 幼年 成年 老年 幼年 成年 老年 幼年 成年 老年 1 0 1 9 14 2 0 7 1 0 2 0 0 6 20 4 0 11 2 1 3 0 2 6 16 2 2 10 0 0 4 0 0 7 18 2 2 9 1 2 5 0 0 9 15 3 0 6 0 0 A．估算该林地麻栎种群的个体数量是50 000株 B．林木的种群密度越大，林木的总生物量越高 C．该林地马尾松、麻栎种群的年龄结构分别为衰退型、增长型，群落分层现象明显 D．该林地处于森林演替中，采伐部分马尾松能加速演替进程 [解析]　调查该林地麻栎的种群数量时，选择了5个样方，平均值是20株/400 m2，林地总面积是1 km2即1 000 000 m2，该林地麻栎数量约为50 000株，A正确。林木的总生物量不仅与种群密度有关，也与种群中单株个体的生物量有关，种群密度大，总生物量不一定高，B错误。该林地马尾松种群中没有幼年个体，只有成年和老年个体，且老年个体最多，所以属于衰退型；麻栎种群中幼年个体远多于成年和老年个体，属于增长型；该林地同时存在三种年龄段的个体，分层现象明显，C正确。该林地马尾松种群中没有幼年个体，年龄结构为衰退型，采伐部分马尾松会加速马尾松的消亡，同时使其他物种的幼年个体获得更多的光照等，有利于加速演替进程，D正确。 [答案]　ACD 题点(一)　种群的数量特征 1．(2024·运城统考)经调查统计，某种群年龄结构组成如下图所示，下列分析合理的是(　 ) A．因为性别比例异常所以不能构成增长型种群 B．据图中各生殖期个体数目情况可判断，该种群是处于增长状态的某果树种群 C．依据雌性个体较多可判断，该种群是人为选择淘汰后的某蛋鸡种群 D．因为生殖期雄性较多所以不可能是受到性引诱剂诱杀后的种群 解析：选D　图中为年龄结构示意图，该种群雌性个体多于雄性个体，生殖前期个体多，生殖后期个体少，属于增长型种群，A错误；果树是两性花植物，无雌性和雄性之分，B错误；人为选择淘汰后的某蛋鸡种群主要用于生产鸡蛋供人们食用，一般不需要雄性个体，C错误；性引诱剂会诱杀生殖期的雄性个体，题中处于生殖期的雄性个体较多，不可能是受到性引诱剂诱杀后的种群，D正确。 2．(2024·东莞一模)乔木种群的径级结构(代表年龄结构)可以反映种群与环境之间的相互关系，预测种群未来发展趋势。研究人员调查了甲、乙两地不同坡向某种乔木的径级结构，结果如图。下列叙述错误的是(　 ) 注：Ⅰ和Ⅱ为幼年期，Ⅲ和Ⅳ为成年期，Ⅴ和Ⅵ为老年期。 A．环境可以影响种群的年龄结构 B．乙地阳坡的种群密度比甲地阳坡的种群密度低 C．乙地阳坡的种群年龄结构为衰退型 D．可预测甲地阴坡的种群数量会增多 解析：选B　甲地阳坡各径级的个体数相当，属于稳定型；乙地阳坡的老年期个体数>中年期个体数>幼年期个体数，属于衰退型，由此可知，环境可以影响种群的年龄结构，A、C正确。乙地阳坡的种群密度为10＋15＋20＋25＋30＋40＝140(株·500 m－2)，甲地阳坡的种群密度为20＋20＋5＋20＋25＋20＝110(株·500 m－2)，故乙地阳坡的种群密度比甲地阳坡的种群密度高，B错误；甲地阴坡的幼年期个体数多，老年期个体数少，年龄结构为增长型，则可预测甲地阴坡的种群数量会增多，D正确。 题点(二)　种群密度的调查方法 3．[多选](2024·沧州联考)随着样方面积的扩大，样方内的物种种类随之增加，最初增加很快，之后逐渐缓慢，形成一条曲线，叫作种—面积曲线(如图所示)；根据种—面积曲线不仅可以估算群落的物种数，还可以作为自然保护生物学中确定保护区面积的依据。下列相关叙述，错误的是(　 ) A．调查时，样方面积最好是S3 B．取样的关键是要做到随机取样 C．群落的种群数目的多少称为物种丰富度 D．建立自然保护区能有效保护生物多样性 解析：选AC　题图显示，随着样方面积的增大，物种数量最初增加很快，之后逐渐缓慢，达到最大值后保持稳定，在样方面积为S2时，可以调查到所有的物种，样方面积小于S2时，不能调查到所有的物种，样方面积为S3时，虽然也可以调查到所有的物种，但会增大调查的工作量，所以调查该群落物种数的样方面积最好是S2，A错误；采用样方法进行调查时，取样的关键是要做到随机取样，B正确；群落中的物种数目称为物种丰富度，C错误；建立自然保护区是保护生物多样性的最有效措施，D正确。 4．[多选](2024·朝阳期末)科学家通过如下方法调查了保护区内白头叶猴的数量：采集保护区内白头叶猴的粪便，共500份。分析粪便中残存细胞的微卫星DNA，鉴定出这些粪便来自200个个体。一定时间后再次以相同的方法采集白头叶猴的粪便，共470份，经检测这些粪便来自190个个体，其中38个个体是第一次采集中出现过的。根据以上信息判断，下列说法正确的是(　 ) A．估算保护区内白头叶猴的种群数量为1 000只 B．若调查期间有同种白头叶猴迁入，则调查结果比实际结果偏小 C．为了保证调查数据的准确性，两次采样的范围应保持一致 D．微卫星DNA具有个体特异性是该调查统计依据的原理之一 解析：选ACD　第一次收集到的动物粪便来自200个个体，第二次收集到的动物粪便来自190个个体，其中38个个体与第一次收集的相同，因此可利用公式估算保护区内白头叶猴的种群数量为200×190÷38＝1 000只，A正确；若调查期间有同种白头叶猴迁入，会导致检测出的个体数偏多，即调查结果比实际结果偏大，B错误；为了保证调查数据的准确性，两次采样的范围应保持一致，是遵循实验的无关变量一致原则，C正确；不同生物的DNA分子不同，故微卫星DNA具有个体特异性是该调查统计依据的原理之一，D正确。 主题研习(二)　种群数量的变化及影响种群数量变化的因素(深化·提能型) (一)建构种群增长模型的方法 1．数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 2．建构步骤 3．表达形式 (1)数学公式：科学、准确，但不够直观。 (2)曲线图：直观，但不够精确。 (二)种群数量的增长和波动 1．种群的“J”形增长和“S”形增长 项目 “J”形增长 “S”形增长 增长 模型 前提 条件 食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等 资源和空间有限、受其他生物的制约等 曲线 特点 种群数量每年以一定的倍数增长，没有K值 种群数量达到环境容纳量，即K值后，将停止增长，K/2时种群达到最大增长速率 2.种群数量的波动 (1)大多数生物的种群数量总是在波动中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。 (2)当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。 (3)当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等而衰退、消亡。 (三)影响种群数量变化的因素 1．生物因素和非生物因素 2．密度制约因素和非密度制约因素 密度 制约因素 食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的 非密度 制约因素 气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关 (四)种群研究的应用 1．野生生物资源的保护和利用 (1)为濒危动物提供合理的保护对策。 (2)渔业生产中，中等强度的捕捞(捕捞后使鱼的种群数量处在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产量。 2．有害生物的防治：既适当采用化学和物理的方法控制现存有害生物的种群数量，又可以通过引入天敌、减少食物等方法，降低其环境容纳量。 (一)种群的“J”形增长和“S”形增长模型分析 1．“J”形增长中λ和增长率的关系 (1)种群“J”形增长的数学模型：Nt＝N0λt，λ代表种群数量增长倍数，即某时段结束时种群数量为初始数量的倍数，而非增长率。 增长率＝(末数－初数)/初数×100%＝(N0λt＋1－N0λt)/N0λt×100%＝(λ－1)×100%。 (2)种群增长倍数λ与增长率的关系 曲线模型 模型解读 ①λ＞1时，增长率＞0，种群数量增加，如图中AB段(不包括B点)。 ②λ＝1时，增长率＝0，种群数量稳定，如图中B、D点。 ③λ＜1时，增长率＜0，种群数量下降，如图中BD段(不包括B、D点)。 ④本曲线图中，种群的最大数量出现在B点；种群的最小数量出现在D点 2.种群增长率和增长速率 (1)两者计算公式 假设某一种群的数量在某一单位时间t(如一年)内，由初始数量N0增长到数量Nt，则该种群的增长率和增长速率的计算公式分别为： 增长率＝(末数－初数)/初数×100%＝(Nt－N0)/N0×100%(无单位)； 增长速率＝(末数－初数)/单位时间＝(Nt－N0)/t(有单位，如个/年)。 (2)“J”形曲线和“S”形曲线的增长率和增长速率 类型 “J”形曲线 “S”形曲线 增长率 增长 速率 [例1]　(2024·重庆模拟)r-对策与K-对策是种群适应环境的两种形式，r对策生物通常个体小，寿命短，产生多而小的后代，且对后代缺乏保护，K-对策生物则与之相反。如图所示为两种对策生物当年种群密度Nt与下一年种群密度Nt＋1的关系，相关叙述错误的是(　 ) A．蝗虫属于r-对策生物 B．当种群密度小于N1时，K-对策种群将会灭亡 C．该曲线中K-对策种群的数量达到最多时为N2 D．当种群密度为N3时，r-对策种群的年龄结构为衰退型 [解析]　蝗虫个体小，寿命短，生殖力强但存活率低，亲代对后代缺乏保护，属于r-对策生物，A正确；当种群密度小于N1时，K-对策生物数量少且持续减少，种群将会灭亡，B正确；分析题图可知，N1之前和N2之后K-对策生物数量持续减少，只有N1到N2之间持续增加，故N2为K-对策生物最大种群数量，C正确；当种群密度为N3时，r-对策的Nt＋1与Nt的比值大于1，种群数量增多，年龄结构为增长型，D错误。 [答案]　D [例2]　[多选](2023·山东高考)某种动物的种群具有阿利效应，该动物的种群初始密度与种群增长速率之间的对应关系如图所示。其中种群增长速率表示单位时间增加的个体数。下列分析正确的是(　 ) A．初始密度介于0～a时，种群数量最终会降为0 B．初始密度介于a～c时，种群出生率大于死亡率 C．将种群保持在初始密度c所对应的种群数量，有利于持续获得较大的捕获量 D．若自然状态下该动物种群雌雄数量相等，人为提高雄性占比会使b点左移 [解析]　初始密度介于0～a时，种群增长速率小于0，因而种群数量最终会降为0，A正确。初始密度介于a～c时，应分两段来分析：在初始密度小于b时，其死亡率大于出生率，表现为种群数量下降，当初始密度大于b时，其出生率大于死亡率，表现为种群数量上升，B错误。将种群保持在初始密度c所对应的种群数量，此时种群增长速率最大，有利于持续获得较大的捕获量，C正确。自然状态下该动物种群雌雄数量相等，从性别比例上看有利于种群数量增长，若人为提高雄性占比，则会导致一定程度上的性别比例失调，不利于种群数量增长，因而会使b点右移，D错误。 [答案]　AC 二K值及其在生产中的应用 1．K值的表示方法 2．K值与K/2在生产中的应用 [例3]　[多选](2024·菏泽一模)研究人员在研究某种捕食者与其猎物关系时，构建了猎物种群数量与被捕食率、补充率的关系模型，如图，其中补充率代表没有被捕食的情况下猎物增长的比率。下列说法正确的是(　 ) A．猎物净增长说明出生率大于死亡率，猎物净减少说明出生率小于死亡率 B．若该猎物表示害虫，当数量超过B点时，会导致该虫害的爆发 C．猎物种群数量介于A～B之间时，种群数量会逐渐稳定在A点 D．猎物种群数量超过B点时，种群可能出现K值，且K值为C点 [解析]　猎物净增长和净减少除了与出生率和死亡率相关，还与迁入率和迁出率有关，A错误；猎物种群数量超过B点时，补充率大于被捕食率，种群数量会逐渐增大，若该猎物表示害虫，当数量超过B点时，会导致该虫害的爆发，B正确；物种群数量介于A～B点之间时，被捕食率大于补充率，种群数量会逐渐稳定在A点，C正确；猎物种群数量超过B点时，补充率大于被捕食率，种群数量会增加，在C点保持稳定，故种群可能出现K值，且K值为C点，D正确。 [答案]　BCD 1．逻辑斯谛增长是指在空间有限、资源有限和受到其他生物制约条件下的种群增长方式，其增长曲线很像英文字母S，因而又称“S”形增长，如图所示。相关叙述正确的是(　 ) A．K值代表种群数量达到稳定后的一个平均值，称为环境容纳量 B．K/2时单位时间内种群增长量最大，K值时出生率为零 C．与“S”形增长相比，“J”形增长无K值且增长速率保持不变 D．对于害虫，应在K/2与K值之间选择合适时间进行防治 解析：选A　种群的“S”形增长中，种群数量达到稳定后，种群数量会在一定水平上下波动，K值代表此时种群数量的一个平均值，称为环境容纳量，A正确；K/2时单位时间内种群增长量最大，K值时出生率等于死亡率，但一般不为零，B错误；与“S”形增长相比，“J”形增长无K值且增长速率逐渐增大，C错误；对于害虫，应在K/2之前选择合适时间进行防治，D错误。 2．(2024·长葛模拟)某实验小组探究在食物充足的条件下，草履虫种群的数量增长情况，实验结果如图所示。下列说法正确的是(　 ) A．AB段草履虫种群增长缓慢的原因是死亡的个体数量较多 B．BC段草履虫种群增长速率逐渐减慢可能与代谢产物的积累有关 C．CD段草履虫种群数量增长曲线为理想状态下的“J”形增长 D．食物对草履虫种群数量增长的限制属于非密度制约因素 解析：选B　根据图示可知，AB段种群数量增长缓慢，原因是该阶段草履虫的个体数目少，出生的个体数目也较少，A错误；BC段草履虫增长速率逐渐减慢可能与代谢产物的积累有关，B正确；CD段可能受某种条件影响，种群数量增加，但是“J”形增长需在食物、空间等多种条件均理想时才可形成，故其种群数量不一定呈“J”形增长，C错误；食物因素属于密度制约因素，D错误。 主题研习(三)　探究培养液中酵母菌种群数量的变化(实验·探究型) 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)在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“J”形曲线增长；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈“S”形曲线增长。 (3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法。 2．实验流程 3．结果分析 数量 变化 曲线 c点前 酵母菌的增长符合“S”形曲线增长模型 de段 曲线 下降 原因可能是营养物质随着消耗逐渐减少，有害产物逐渐积累，培养液的pH等理化性质发生改变等 4．实验关键问题分析 (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，其原因是使培养液中的酵母菌均匀分布，以保证估算的准确性。 (2)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当将培养液稀释一定倍数(如10倍)后重新计数。 (3)对于压在小方格界线上的酵母菌，计数时应只计数相邻两边及其顶点的酵母菌(一般是“计上不计下，计左不计右”，类似于“样方法”的计数)。 5．血细胞计数板及其使用 血细胞计数板 通常有两种，一种是一个大方格分成16个中方格，每个中方格又分成25个小方格；另一种是一个大方格分成25个中方格，每个中方格又分成16个小方格。但无论哪种规格的计数板，每个大方格都有16×25＝400(个)小方格。(计数板长、宽均为1 mm，深度为0.1 mm) 计数方法 对于16×25的计数板而言，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的计数板而言，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。(如下图所示) 计算方法 ①16×25型的计数板：酵母细胞个数/mL＝(100个小方格细胞总数/100)×400×10_000×稀释倍数 ②25×16型的计数板：酵母细胞个数/mL＝(80个小方格细胞总数/80)×400×10_000×稀释倍数 1．某同学在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验中，可能观察到的细胞分散情况如图2所示。下列有关推断正确的是(　 ) A．该血细胞计数板上有2个计数室，计数室的高度为1 mm B．若实验中多次出现图2中c的现象，可能是由于样液未充分摇匀或稀释倍数不够所致 C．若计数板1个大方格中有16个中方格，4个中方格中酵母菌总数为55个，则10 mL培养液中酵母菌的数量为2.2×106个 D．本实验不需要设置对照实验，也不需要统计芽体(新个体)的数量 解析：选B　血细胞计数板上有2个计数室，计数室的高度为0.1 mm，A错误；若实验中多次出现图2中c的现象，即细胞重叠，说明样液未充分摇匀或稀释倍数不够，B正确；若计数板1个大方格中有16个中方格，4个中方格中酵母菌总数为55个，则10 mL培养液中酵母菌的数量约为55×(16÷4)×10 000×10＝2.2×107(个)，C错误；本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成对照，酵母菌产生的芽体是新个体，所以统计菌体数量时，需要统计酵母菌芽体的数量，D错误。 2．(2024·黄冈二模)在“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，其中某次样品稀释10倍后，在25×16型血细胞计数板上计数5个中方格酵母菌总数为250个，下列叙述错误的是(　 ) A．利用计算公式可估算出培养液中酵母菌种群密度约为1.25×108个/mL B．先盖盖玻片，盖玻片一侧滴加少量样液，让样液渗入计数室时，不能用吸水纸吸引 C．营养条件和温度等是影响培养液中酵母菌种群数量变化的非密度制约因素 D．连续观察7天，每天在相同时间取样计数并记录数据，在时间上形成前后对照 解析：选C　25×16型的血细胞计数板计算公式：酵母细胞个数/1 mL＝1个中方格中酵母菌数×25×10 000×稀释倍数，因此该培养液中酵母菌种群密度＝250/5×25×10 000×10＝1.25×108(个/mL)，A正确；先盖盖玻片，盖玻片一侧滴加少量样液，让样液自行渗入计数室，待菌体全部沉降到计数室底部再进行计数，该过程不能用吸水纸吸引，多余的培养液可用滤纸吸去，B正确；温度是影响酵母菌种群数量变化的非密度制约因素，营养条件是制约其数量变化的密度制约因素，C错误；连续观察7天，每天在相同时间取样计数并记录数据，确保两次计数之间的时间间隔相同，这7天的数据在时间上形成前后对照，D正确。 |考|教|衔|接|——教材隐性命题点发掘 (一)教材素材“深加工” 1．(选择性必修2 P4“与社会的联系”拓展分析)下表为我国第六次和第七次全国人口普查的部分数据。下列关于2010～2020年内我国人口变化情况的叙述，错误的是(　 ) 年份 年龄结构/% 性别比例/% 0～14岁 15～59岁 >60岁 女性 男性 第六次 (2010年) 16.60 70.14 13.26 48.73 51.27 第七次 (2020年) 17.95 63.35 18.70 48.76 51.24 A．人口普查采用逐户逐人直接计数的方法进行数量统计 B．年龄结构和性别比例都可以影响一个国家的人口数量 C．我国人口老龄化程度加剧，及时进行生育政策调整有助于缓解该现状 D．我国男女性别比例有所改善，不同地区的性别比例通常相同 解析：选D　我国进行全国人口普查常采用逐户逐人直接询问调查的方法，A正确；年龄结构可通过影响出生率和死亡率影响种群数量，性别比例可通过影响出生率来影响种群数量，因此年龄结构和性别比例都可以影响一个国家的人口数量，B正确；与第六次调查结果相比，第七次调查结果中>60岁的群体所占比例增加，且大于了0～14岁群体所占的比例，说明我国人口老龄化程度加剧，生育政策调整有助于缓解该现状，C正确；不同地区的性别比例不一定相同，但比较两次总体调查结果可知，我国男女性别比例有所改善，D错误。 2．(选择性必修2 P17“拓展应用T2”变式训练)20世纪初，人们将驼鹿引入一个孤岛，任由驼鹿种群自然发展。该种群1915～1960年的数量变化情况如下图。下列说法错误的是(　 ) A．1915～1960年，驼鹿种群数量的变化趋势为先增加后减少最后趋于稳定 B．1915～1930年，驼鹿种群数量不断增加的原因可能有资源空间充裕、气候适宜、没有敌害等 C．1930年之前驼鹿种群数量急剧增加，可能造成环境破坏，最终导致驼鹿K值下降 D．1947～1960年直接决定驼鹿种群大小的数量特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率 解析：选D　由图可以看出，驼鹿迁入后，驼鹿的种群数量变化趋势为先增加后减少最后趋于稳定，A正确；当一个种群进入一个新环境后，由于在一段时间内没有天敌，再加上食物和空间充裕、气候适宜等，种群的数量变化近似“J”形增长，B正确；1930年前驼鹿种群数量急剧增加，可能引发食物资源短缺，种内竞争加剧，进而导致生存环境利用过度，造成环境破坏，最终导致K值下降，C正确；人们将驼鹿引入一个孤岛，任由驼鹿种群自然发展，孤岛上不存在驼鹿的迁入与迁出，D错误。 (二)科学思维“融会通” 3．(选择性必修2 P12“拓展应用T2”应用分析)假设有人承包了一个鱼塘，正在因投放多少鱼苗而困惑：投放后密度过大，鱼竞争激烈，死亡率会升高；投放后密度过小，水体的资源和空间不能充分利用。提出你解决难题的措施：放养生活在不同水层的鱼，控制鱼类的种群密度在K/2左右。 4．(选择性必修2 P20“非选择题T2”素材应用)根据教材相关材料回答下列问题。 (1)高山、湖泊等自然因素将普氏原羚分隔为4个种群，导致种群间基因交流受阻，这种现象称为地理隔离。 (2)调查普氏原羚的种群密度，科学家可利用航拍等技术进行逐个计数，其原因是普氏原羚个体数量少(种群小)，航拍移动灵活方便计数；航拍对普氏原羚惊扰小；普氏原羚个头较大便于航拍。 (3)草原围栏的存在影响了普氏原羚的繁殖行为，导致种群的出生率(填数量特征)降低，进而限制其种群密度的增长。 (4)由于围栏对普氏原羚的活动有很大的影响，多个普氏原羚的保护机构都在推进围栏刺丝的拆除、降低围栏高度等工作，但这些措施增加了狼和藏狐捕食家畜甚至伤人事件的发生，损害了牧民的利益。综上所述，请你提出两项保护普氏原羚的可行性建议：建立专门的普氏原羚保护区， 明确保护和管理的责任；在合适的区域建立生态廊道， 促进种群间基因交流；建立生态补偿(经济赔偿)机制， 缓解牧民生活与动物保护之间的矛盾。 |应|用|创|新|——新情境问题的建模训练 1．(2023·辽宁高考)在布氏田鼠种群数量爆发年份，种内竞争加剧，导致出生率下降、个体免疫力减弱，翌年种群数量大幅度减少；在种群数量低的年份，情况完全相反。下列叙述错误的是(　 ) A．布氏田鼠种群数量达到K/2时，种内竞争强度最小 B．布氏田鼠种群数量低的年份，环境容纳量可能不变 C．布氏田鼠种群数量爆发年份，天敌捕食成功的概率提高 D．布氏田鼠种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用 解析：选A　布氏田鼠种群数量达到K/2时，种群增长速率最大，此时种内竞争强度不是最小，A错误。环境容纳量主要受环境因素的影响，布氏田鼠种群数量低的年份，环境容纳量可能不变，B正确。布氏田鼠种群数量爆发年份，由于布氏田鼠的数量增加，其天敌捕食成功的概率将会提高，C正确。由题干信息可知，布氏田鼠种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用，D正确。 2．某同学设计实验探究小球藻种群数量的变化，方法步骤如下。已知吸光度值与容器中小球藻的叶绿素总含量呈正相关，相关叙述正确的是(　 ) A．①中需设置的空白对照组：锥形瓶中直接加入不含小球藻的100 mL培养液 B．②中每次取样前应保持锥形瓶静置，且每次测定用同一仪器和比色皿 C．结果显示小球藻种群数量在第4天左右达到K值 D．温度、小球藻初始密度、营养物质等非密度制约因素能制约小球藻种群的增长 解析：选C　本实验的目的是探究小球藻种群数量的变化，因此，①中可以不设置空白对照组，而是通过实验组自身前后对照，对获得的相关数据进行分析，A错误；②中每次取样前应对锥形瓶振荡，使其内小球藻均匀分布，且每次测定用同一仪器和比色皿，B错误；实验结果显示小球藻种群数量在第4天以及此后的检测中达到相对稳定状态，即在第4天左右达到K值，C正确；营养物质属于密度制约因素，D错误。 [课时跟踪检测] 一、选择题 1．下列关于种群数量特征的叙述，不正确的是(　 ) A．种群密度是种群最基本的数量特征，可采用估算的方法对其进行调查 B．直接决定种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率 C．年龄结构仅通过影响种群的死亡率来影响种群数量变化 D．性别比例通过影响种群的出生率来间接影响种群密度 解析：选C　种群密度是种群最基本的数量特征，由于种群数量较大，一般采用估算的方法对其进行调查，A正确；出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群数量变化的直接因素，B正确；年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率来影响种群数量变化，C错误；性别比例通过影响种群的出生率来间接影响种群密度，D正确。 2．下列有关调查动物种群密度方法的叙述，正确的是(　 ) A．探究培养液中酵母菌数量变化不需要设置对照组，不需要做重复实验 B．对于活动能力强、活动范围大的动物最好采用样方法调查种群密度 C．用标记重捕法调查种群密度时，个体被捕捉的概率应相等，且与标记状况、年龄和性别无关 D．通常采用标记重捕法调查农作物上蚜虫的种群密度和植物叶片上的昆虫卵的密度 解析：选C　探究培养液中酵母菌数量变化不需要设置对照组，需要做重复实验，A错误；对于活动能力强、活动范围大的动物，最好采用标记重捕法调查种群密度，B错误；用标记重捕法调查种群密度时，标记不能过分醒目，标记个体与未标记个体在重捕时被捕获的概率应该相同，且与标记状况、年龄和性别无关，C正确；农作物上的蚜虫、昆虫卵常采用样方法来调查种群密度，D错误。 3．某草场总面积为25 hm2，某研究小组欲对该草场上老鼠的种群密度进行调查，第一次捕获了80只老鼠并都做好标记原地放回，一段时间后对该草场上的老鼠再次调查，第二次捕获的老鼠中有20只被标记，30只未被标记。据此估计，该草场上老鼠的种群密度为(　 ) A．200只/hm2 B．8只/hm2 C．125只/hm2 D．5只/hm2 解析：选B　由题意可知，第一次捕获并标记80只老鼠，第二次捕获50只，其中有上次标记的个体20只，根据标记重捕法计算公式估算种群中个体总数＝80×50÷20＝200(只)，草场总面积为25 hm2，因此该草场上老鼠的种群密度约为200÷25＝8(只/hm2)，故选B。 4．如图是有关种群数量特征的概念图，下列有关分析错误的是(　 ) A．①表示种群密度，是制约种群增长的因素之一 B．利用人工合成的性引诱剂诱杀雄性害虫，破坏了正常的⑤ C．预测种群数量变化的主要依据是④ D．春运期间，深圳市的人口数量变化主要取决于②③ 解析：选D　①表示种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征，种群密度是制约种群增长的因素之一，A正确；⑤是性别比例，利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫，破坏了性别比例，进而通过降低出生率，使种群数量下降，B正确；④是年龄结构，年龄结构可以预测种群数量发展的变化趋势，C正确；②是出生率，③是死亡率，春运期间，深圳市的人口数量变化主要取决于迁入率和迁出率，D错误。 5．下列有关密度制约因素和非密度制约因素的说法，错误的是(　 ) A．禽流感病毒引起某种鸟类大量死亡，属于影响种群数量的密度制约因素 B．使用杀虫剂使种群数量大幅下降属于非密度制约因素 C．“S”形增长的种群，在增长过程中受密度制约因素影响逐渐变小 D．生物种群数量的不规则波动往往与非密度制约因素有关 解析：选C　禽流感病毒对鸟类种群数量的影响程度与鸟类的密度密切相关，因而属于影响鸟类数量的密度制约因素，A正确；由于杀虫剂的喷洒是均匀喷洒的，其影响程度与种群密度关系不大，属于非密度制约因素，B正确；“S”形增长的种群，在增长过程中随着种群密度的增加，受到空间和资源的限制越来越大，因此随着种群数量的增加，受密度制约因素影响逐渐变大，C错误；非密度制约因素一般是随机发生的，其往往造成种群数量的不规则波动，D正确。 6．(2024年1月·甘肃高考适应性演练)浮游生物的多少在很大程度上影响着水体的质量。在我国北方，夏季降水量多，冲刷到水体中的营养物质多，浮游生物迅速繁殖，水体浑浊；冬季降水量少，冲刷到水体中的营养物质减少，浮游生物生长缓慢，水体清澈。如图反映了一段时间内北方某湖泊的绿藻种群数量变化，下列描述不合理的是(　 ) A．t1时刻前绿藻种群数量不受密度制约 B．若不考虑捕食因素，t2～t3时期是冬季 C．t4～t5时期内湖泊可能出现了富营养化 D．t1～t5时期内绿藻种群K值发生了变化 解析：选A　t1时刻前绿藻种群数量大致呈“S”形增长，种群数量受密度制约，A错误；不考虑捕食因素，t2～t3时期绿藻种群数量很少，可推知是因为冬季降水量少，冲刷到水体中的营养物质减少，使其生长缓慢，B正确；t4～t5时期内绿藻种群数量持续增长，湖泊可能出现了富营养化，C正确；t1～t5时期内，绿藻种群数量发生较大波动，且不同时期绿藻生活的湖泊中营养物质含量不同，则绿藻种群K值发生了变化，D正确。 7.种群增长率与种群的出生率与死亡率等因素密切相关，水塘中某种浮游动物的种群密度与种群增长率的关系如图所示。下列相关说法正确的是(　 ) A．该浮游动物的出生率随种群密度增加而增大 B．该浮游动物种群密度越低，其种群数量增长越多 C．单位时间内该浮游动物种群数量的增加量随种群密度的增加而减少 D．该浮游动物种群密度超过24个·cm－3时，其种群的增长率可能为负值 解析：选D　从图中只能看出，随着种群密度的增加，种群增长率不断降低，但由于出生率－死亡率＝增长率，因此不能看出出生率的变化，A错误；种群密度为8个·cm－3时，种群数量增长约为8×20%＝1.6，种群密度为16个·cm－3时，种群数量增长约为16×10%＝1.6，种群密度越低，种群数量增长不一定越多，单位时间内种群的增加量随种群密度的增加不一定降低，B、C错误；据图可推测，种群密度为24个·cm－3时，其种群的增长率为0，由于空间、资源有限，因此当种群密度超过24个·cm－3时，其种群的增长率可能为负值，D正确。 8．由于环境的变化，浮游植物种群数量可能会发生不可预测的波动，这种波动在不同月份可能会有所不同。浮游植物通常是小型、寿命短、繁殖速度较快的生物，如图所示为某池塘中浮游植物数量随环境变化的趋势曲线。下列相关叙述错误的是(　 ) A．该水域中浮游植物数量随环境变化呈现“S”形增长，5月达到K值 B．推测浮游植物数量变化主要是由温度和营养物质的变化造成的 C．与长寿命生物相比，浮游植物等小型短寿命生物的数量更易发生巨大变化 D．浮游植物爆发性增殖引发水华，可能会通过正反馈调节造成大量水生生物死亡 解析：选A　该池塘中浮游植物数量随环境的变化并未呈现出典型的“S”形增长曲线，且5月达到的数量为一年中的最大值，并非K值，A错误；不同月份温度不同，营养物质也会有差异，根据图示可推测导致浮游植物数量变化的主要因素是温度和营养物质，B正确；与长寿命生物相比，浮游植物等小型的短寿命生物适应环境能力较弱，种群数量更易发生巨大变化，C正确；浮游植物爆发性增殖会引发水华，可能会通过正反馈调节机制造成大量水生生物死亡，D正确。 9．[多选]用血细胞计数板(25×16规格)可进行相关细胞的计数，下列叙述错误的是(　 ) A．计数室内如果有气泡产生，可以用吸水纸吸引 B．统计4个角中方格内及相邻一边方格线上的细胞 C．若吸取培养液时没有摇匀，计数结果肯定会偏大 D．为保证计数结果准确，需要做重复实验 解析：选ABC　气泡会占据计数室的空间，导致计数室中的菌体数目少，计数结果偏小，产生气泡不可以用吸水纸吸引解决，要重新做实验，A错误；根据计数板的规格(25×16规格)可知，应统计4个角和正中间中方格内和相邻两边及其夹角中的个体，B错误；若吸取培养液时没有摇匀，导致底部菌多，上部菌少，吸取部位靠近底部或者培养液上部，计数结果将分别偏大和偏小，C错误；为保证计数结果准确，需要做重复实验，D正确。 10．[多选]为便于在野外进行个体识别以调查种群密度，科研人员利用带有不同数字的标志环对某地区的朱鹮进行逐一标记和追踪，观察发现从2010年到2023年，56对成鸟共进行 120次繁殖，成功孵育217只雏鸟。下列叙述不正确的是(　 ) A．朱鹮栖息地遭到破坏后食物减少，K值变大 B．被调查朱鹮种群2023年的出生率约为66% C．科研人员调查朱鹮种群密度的方法为逐个计数法 D．食物、天敌等属于限制朱鹮种群增长的非密度制约因素 解析：选ABD　朱鹮栖息地遭到破坏后食物减少，K值变小，A错误；2023年的出生率等于2023年出生的数量除以2022年的基数，根据题目信息无法计算，B错误；科研人员对朱鹮进行逐一标记和追踪属于逐个计数法，C正确；食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，属于限制朱鹮种群增长的密度制约因素，D错误。 二、非选择题 11.如图表示森林生态系统中某种鸟的种群数量增长速率变化情况，回答下列问题： (1)由题图曲线可知，该鸟的种群数量呈________形增长，P点时该种群的年龄结构类型是________，图中________时刻该鸟种群的种内竞争最激烈。 (2)可利用________法对该鸟的种群数量进行估算。t1时捕捉该类鸟20只，标记后原地放回。t3时进行第二次捕捉，结果发现50只内有5只带有标记物。若被标记个体在调查期间没有死亡，则t1时该鸟的种群数量约为________只。 (3)在自然环境中，种群数量有时会在K值上下波动，K值是指______________________。 (4)森林中有多种鸟，它们分别占据了不同空间层次，表现为明显的分层现象，该现象取决于____________。 解析：(1)据题图曲线可知，该鸟的种群数量呈“S”形增长。P点时，种群的数量没有达到K值，年龄结构是增长型。种内竞争最激烈的时间是种群数量最高的点，资源和空间不变时，图中t3时种群数量达到K值，种内竞争最激烈。(2)鸟类活动能力强，活动范围大，所以用标记重捕法调查其种群数量。根据计算公式可计算t3时总数是20×50÷5＝200(只)，t1时总数是K/2＝100(只)。(3)一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。(4)群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，因此，动物也有分层现象。即动物的分层现象取决于植物的分层情况。 答案：(1)“S”　增长型　t3　(2)标记重捕　100　(3)一定的环境条件所能维持的种群最大数量　(4)植物的分层情况 12．马世骏院士是蜚声中外的生态学家，是我国生态学研究的奠基人之一。他在国内的生态学研究是从蝗灾的防治开始的。 (1)调查某草原东亚飞蝗的种群密度一般用系统取样和扫网法相结合的方法，而不用标记重捕法的原因是________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 图1为一种捕捉器，捕捉蝗虫时应将捕捉器尽量________(填“远离”或“接触”)草地，在样方内以图2中________(填字母)方式捕捉蝗虫以利于准确计数。 (2)图3是某区域在若干年内发生的若干次蝗灾的月份统计图。为了给预防蝗灾提供科学依据，研究者对气温、降水量变化与蝗虫数量变化的关系进行了研究，结果如图4所示。图3、4所示模型属于________模型，该模型的优点是________________________。据此模型分析，____________________________________是蝗虫爆发式增长的主要原因，又因为东亚飞蝗喜在坚实的土地中产卵，适度的松土可以________(填“提高”或“降低”)蝗虫的环境容纳量。 (3)有人提议，蝗灾发生时危害重重，应该想尽办法将蝗虫灭绝。也有人持否定意见，从生物多样性的角度看，持否定意见的人的理由是_______________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)蝗虫迁移能力强，活动范围太大，个体小难标记，故调查某草原东亚飞蝗的种群密度一般用系统取样和扫网法相结合的方法。用图1捕捉器捕捉蝗虫时，由于蝗虫在草地活动，故应将捕捉器尽量接触草地，以图2中C方式捕捉蝗虫时，捕捉到的蝗虫不易跑出，利于准确计数。(2)图中3、4以曲线图的形式表示统计结果，曲线图是数学模型的一种表现形式，它可以更直观地观察到变化的趋势；据图3分析，蝗灾在5～7月份发生次数最多，在这期间气温较高，降水量较少，故气温高、降水量低是蝗虫爆发式增长的主要原因。适度松土可以使坚实的土壤变得松软，不利于东亚飞蝗产卵，因此降低了蝗虫的环境容纳量。(3)蝗虫属于生态系统的成分，不灭绝蝗虫有利于保护生物多样性，增加食物链和食物网的复杂程度，有利于维持生态系统的稳定。 答案：(1)蝗虫活动范围太大，个体小难标记(蝗虫迁移能力强)　接触　C　(2)数学　可以更直观地观察到变化的趋势　气温高、降水量低　降低　(3)保护生物多样性，增加食物链和食物网的复杂程度，有利于维持生态系统的稳定 学科网（北京）股份有限公司 $$