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（江苏专版）

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分析 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 一种群的数量特征及年龄结构类型分析 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 二种群密度的调查方法分析 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·徐州检测)如图是有关种群特征的概念图，下列有关分析错误的是(　 ) A．图中①表示出生率或迁入率 B．⑤表示年龄结构，是预测种群数量变化的主要依据 C．种群数量的数学模型：Nt＝N0λt中，λ＝增长率 D．自然条件下，动物在种群空间特征上常表现出集群分布 解析：选C　分析题图：①②表示出生率或迁入率，③④表示死亡率或迁出率，⑤表示年龄结构，⑥表示性别比例，A正确；预测种群数量变化的主要依据为年龄结构，图中⑤表示年龄结构，B正确；“J”形增长的条件是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，“J”形曲线的数学模型为Nt＝N0λt中，其中λ表示增长倍数，与增长率的关系是增长率＝(λ－1)×100%，C错误；种群的分布型包括随机分布、集群分布和均匀分布，在自然条件下，动植物在种群空间特征上差异较大，动物常常表现出集群分布，D正确。 2．(2024·高邮检测)斑子麻黄是雌雄异株植物，下图为某山坡不同样地(分别记作S1、S2、S3、S4，各样地的面积相等)斑子麻黄种群调查结果。下列分析正确的是(　 ) A．海拔越低则斑子麻黄种群密度越大 B．S2样地斑子麻黄种群的年龄结构为增长型 C．海拔越高则斑子麻黄种群性别比例偏离1∶1越明显 D．调查斑子麻黄种群性别比例需要统计样方中该物种的全部个体 解析：选D　图中数据显示海拔1 000 m时斑子麻黄的种群密度小于海拔1 200 m时，A错误；S2样地斑子麻黄种群中老年个体多，幼年个体少，故其年龄结构为衰退型，B错误；图中数据无法说明海拔越高则斑子麻黄种群性别比例偏离1∶1越明显，C错误；性别比例是指种群中雌、雄个体数目的比例，调查斑子麻黄种群性别比例需要统计样方中该物种的全部个体，D正确。 题点(二)　种群密度的调查方法 3．(2024·南京检测)植保站工作人员为调查某灌木丛中生活的一种活动范围广的大型有害昆虫的种群特征，先后两次(间隔3天)对该昆虫种群展开调查，两次调查数据统计结果如下图所示。下列叙述正确的是(　 ) A．调查该昆虫种群的数量和性别比例的最优方法是取样器取样法 B．根据该昆虫性别比例可预测该昆虫种群数量的变化趋势 C．两次调查间隔期内，该昆虫种群可能遭遇了性引诱剂等化学信息诱杀 D．两次调查中各日龄的昆虫种群数量变化显著，但其基因库未发生改变 解析：选C　调查土壤小动物丰富度一般用取样器取样法，该昆虫为活动范围广的大型昆虫，不宜采用取样器取样法调查，A错误；年龄结构可以预测种群数量发展的变化趋势，B错误；与第1次调查相比，第2次调查结果中生殖期和生殖后期昆虫的性别比例变化较大，性引诱剂诱杀雄性昆虫，会导致生殖期和生殖后期雄性昆虫数量减少，与图示结果相符，C正确；一个种群的所有个体的全部基因构成该种群的基因库，两次调查中昆虫种群数量和性别比例变化显著，基因库发生了改变，D错误。 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·南京师大附中期中)生态策略是生物在种群水平上对环境变化的适应 策略。图示表示采用K对策和r对策的生物当年种群数量(Nt)和一年后种群数量(Nt＋1)之间的关系，虚线表示Nt＋1＝Nt。下列说法错误的是(　 ) A．东北虎属于K对策生物，一般个体大、数量少但存活率高 B．蛙属于r对策生物，在种群密度较低时也能迅速回升 C．K对策种群数量低于X时，可能逐渐走向灭绝 D．在恶劣的环境中生存与进化，K对策生物比r对策生物占据优势 [解析]　K对策生物通常个体大，寿命长，生殖力弱，但存活率高，东北虎属于K对策生物，K对策生物种群数量一旦低于X点，种群就会走向灭绝，对于濒危的K对策生物，其保护措施应以提高种群数量为主，A、C正确；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，蛙属于r对策生物，在种群密度较低时也能迅速回升，在恶劣的环境中生存与进化，r对策生物比K对策生物占据优势，B正确，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]　(2024·扬州检测)下图表示在采用不同网目(网眼直径)和不同捕捞强度时对某地鳕鱼捕获量的影响。下列相关分析不正确的是(　 ) A．调查鳕鱼的种群密度可以用该水域单位体积中鳕鱼的个体数量表示 B．持久保持捕捞强度2会导致鳕鱼的种群数量不断减少 C．保持捕捞强度1，同时用大网目捕鱼，更有利于保持鱼群的持续发展 D．保持捕捞强度2，同时用中网目捕鱼，能使鱼群的年龄结构更接近稳定型 [解析]　种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，调查鳕鱼的种群密度可以用该水域单位体积中鳕鱼的个体数量表示，A正确；不同网目条件下，采用捕捞强度2导致捕获量均呈下降趋势甚至消失，故持久保持捕捞强度2会导致鳕鱼的种群数量不断减少，甚至消失，B正确；保持捕捞强度1使得种群数量处于动态平衡，160 mm的大网目捕鱼时种群数量较多，更有利于保持鱼群的持续发展，C正确；不同网目条件下，采用捕捞强度2导致捕获量均呈下降趋势甚至消失，故保持捕捞强度2，用中网目捕鱼，种群数量减少，鱼群的年龄结构更接近衰退型，D错误。 [答案]　D 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·淮阴中学检测)科研小组对某地两个种群的数量进行了多年的跟踪调查，并研究Nt＋1/Nt随时间的变化趋势，结果如图所示(图中Nt表示第t年的种群数量，Nt＋1表示第t＋1年的种群数量)。 下列分析正确的是(　 ) A．甲种群在O～t2段的年龄结构为增长型 B．乙种群在O～t1段的种群数量呈“J”形增长 C．乙种群在t2时数量最少 D．甲种群在t3后数量相对稳定，可能是生存条件得到了改善 解析：选B　分析题图可知，甲种群在O～t2段，Nt＋1/Nt小于1，种群数量减小，故甲种群在O～t2段的年龄结构是衰退型，A错误；乙种群在O～t1段，Nt＋1/Nt大于1，且保持不变，所以种群数量呈“J”形增长，B正确；乙种群在t2～t3段比值小于1，种群数量减少，t3后比值等于1，种群数量不再变化，t3时种群数量最少，C错误；甲种群在t3后，Nt＋1/Nt大于1，且保持不变，种群数量呈“J”形增长，可能是生存条件得到了改善，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·海安检测)某生物兴趣小组在“探究不同温度对酵母菌种群数量变化的影响”实验中，得到下表所示结果。相关叙述错误的是(　 ) 温度 不同时间酵母菌种群数量/(×106个·mL－1) 0 h 24 h 48 h 72 h 96 h 120 h 144 h 168 h 5 ℃ 0.8 1.2 2.0 2.8 3.2 3.6 3.8 3.7 15 ℃ 0.8 3.0 3.8 4.6 4.0 3.2 2.8 2.5 25 ℃ 0.8 5.2 5.6 4.6 2.0 1.0 0.6 0.2 35 ℃ 0.8 1.5 1.8 2.0 2.2 1.3 0.8 0.6 A．获取表中的统计数据时可利用血细胞计数板、光学显微镜等实验器材 B．5 ℃条件下，酵母菌种群数量呈“S”形增长，48 h左右种群增长速率最大 C．25 ℃条件下，酵母菌种群最先出现衰退与培养液中营养物质消耗过快有关 D．若酵母菌的初始接种量为1.6×106个·mL－1，则每组温度下K值均会加倍 解析：选D　获取表中的统计数据时可利用血细胞计数板、光学显微镜等实验器材，A正确；据表可知，5 ℃条件下，酵母菌种群数量呈“S”形增长，结合表格数据可知，该种群K值约为3.7×106个·mL－1，种群数量为K/2时增长速率最大，即48 h左右种群增长速率最大，B正确；25 ℃条件下，种群数量相对增长较快，由于环境资源是有限的，故酵母菌种群最先出现衰退与培养液中营养物质消耗过快有关，C正确；K值是一定环境条件下种群所能维持的最大数量，若酵母菌的初始接种量为1.6×106个·mL－1，环境条件不变的前提下，每组温度下K值不变，D错误。 |考|教|衔|接|——教材隐性命题点发掘 (一)教材素材“深加工” 1．(苏教版选择性必修2 P30“放眼社会”应用分析)古籍中有许多与农业生产有关的记载，《救荒简易书》中记载：“冬葵菜苗壮大，笼罩一切，种于草中，草不能为之害也”；东汉王充的《论衡》：“藏宿麦之种，烈日乾暴，投于燥器，则虫不生”；《治蝗传习录》中记载：“蝗未解飞，鸭能食之，鸭群数百入稻畦中，蝗倾刻尽，亦江南捕蝗一法也”；清末的《蒲圻县乡土志》有：“捕得蝗，刺孔点以痘浆，放令飞去，痘毒传染，其种自灭”。下列说法错误的是(　 ) A．“冬葵菜苗壮大……草不能为之害也”，说明冬葵菜在与杂草的竞争中占优势 B．“烈日乾暴，投于燥器，则虫不生”，说明害虫的种群数量变化受密度制约因素影响 C．“蝗未解飞……亦江南捕蝗一法也”，说明利用鸭消灭蝗虫，属于生物防治 D．“捕得蝗……痘毒传染，其种自灭”，说明痘毒与蝗虫之间为寄生关系，可在蝗虫数量达到K/2之前接种痘毒进行防治 解析：选B　“冬葵菜苗壮大，笼罩一切，种于草中，草不能为之害也”，说明冬葵菜在与杂草的竞争中占优势，A正确；“烈日乾暴，投于燥器，则虫不生”，说明害虫的种群数量变化受温度影响，即种群数量变化受非密度制约因素影响，B错误；“蝗未解飞……亦江南捕蝗一法也”，说明利用鸭能消灭蝗虫属于生物防治，C正确；种群数量达到K/2时，种群增长速率最大，因此进行蝗虫防治，可在蝗虫数量达到K/2之前接种痘毒进行防治，D正确。 2．(人教版选择性必修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．(人教版选择性必修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．(人教版选择性必修2 P20“非选择题T2”素材应用)普氏原羚是我国特有的濒危动物，由于采取了一系列保护措施，普氏原羚的数量已由1994年的不足300只，上升至2018年的2 793只，但它们面临的威胁依然存在。 (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．(2024·无锡模拟)北欧旅鼠繁殖力极强，但当其数量激增到一定值时会迅速减少。科学家对某一时间范围内苔草(旅鼠食物)、旅鼠及北极狐(旅鼠天敌)的数量变化进行调查(结果如图)；同时还发现旅鼠种群密度过大时，雌鼠会出现排卵功能减退、泌乳受抑制、对仔鼠照顾不良等生理变化。据此分析不合理的是(　 ) A．密度过大时雌鼠的生理变化影响种群的出生率和死亡率 B．密度过大引起的旅鼠生理变化会导致环境容纳量减小 C．旅鼠的种群数量变化呈现周期性波动的特点 D．标记重捕法调查旅鼠种群密度，部分标记个体迁出使结果偏高 解析：选B　旅鼠种群密度过大时，雌鼠会出现排卵功能减退、泌乳受抑制、对仔鼠照顾不良等生理变化，进而影响种群的出生率和死亡率，A正确；环境容纳量的大小由环境条件决定，生理变化不会影响环境容纳量，B错误；由图可知，旅鼠的数量变化为随着苔草的增加而增加进而使得北极狐增加，北极狐的增加和苔草的减少又会使得旅鼠数量减少，旅鼠的数量减少又会使得苔草增加，三者之间存在负反馈调节，从而使得三者的数量均呈现周期性波动的特点，C正确；部分标记个体迁出会导致第二次捕捉时捉到的带标记的个体减少，从而使计算出来的种群数量比实际值偏高，故种群密度也比实际值偏高，D正确。 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．(2024·海安中学月考)关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的叙述，错误的是(　 ) A．用显微镜观察、计数活酵母时，可将视野适当调暗 B．统计菌体数量时，不需要统计酵母菌芽体的数量 C．视野中细胞数目过多，应用无菌培养液适当稀释后再观察计数 D．血细胞计数板清洗后，若未吹干表面水分，可能会导致统计结果偏小 解析：选B　酵母菌可进行出芽生殖，统计菌体数量时，如遇酵母菌出芽，芽体大小达到或超过母细胞的1/2时，需要当成单个菌体计数，B错误。 3．(2024·徐州考前打靶卷)迁徙性鸟类青头潜鸭为濒危鸟类，有关叙述错误的是(　 ) A．可用直接计数法调查青头潜鸭的种群密度 B．青头潜鸭个体具有出生率和死亡率的特征 C．日照长短影响青头潜鸭种群的繁殖和迁徙 D．青头潜鸭求偶时的舞步属于行为信息 解析：选B　出生率和死亡率属于种群的数量特征，不是个体的特征，B错误。 4．(2024·苏锡常镇一调)下图表示某自然保护区中，五种植物种群内部各级胸径个体所占的比例。相关分析错误的是(　 ) 注：胸径径级越大，植物生长年份越大。 A．图中数据可通过样方法获取，操作中要随机取样 B．各胸径径级个体的比例可表示种群的年龄结构 C．径级较低群体中金钱槭占据竞争优势，数量较多 D．白辛树种群将走向衰退，应给予重点保护 解析：选C　题图中的百分比为种群内部各级胸径个体所占的百分比，并不是占所有种群的百分比，因此无法判断金钱槭的数量和其是否占据竞争优势，C错误。 5．(2024·扬州中学期初)桔小实蝇在某芒果园的周年发生规律如图所示，芒果成熟期为7～8月，8月下旬果实基本采收完毕，桔小实蝇开始寻找新寄主。下列说法错误的是(　 ) A．可采用诱捕的方法调查桔小实蝇种群的数量 B．桔小实蝇周年爆发主要受食物的影响 C．图中7～8月份，桔小实蝇的增长率最大 D．可利用桔小实蝇的天敌进行生物防治 解析：选C　据题图可知，芒果成熟期为7～8月，此时桔小实蝇数量处于高峰并相对稳定，表明增长率近似为0。 6．(2022·江苏高考)将小球藻在光照下培养，以探究种群数量变化规律。下列相关叙述正确的是(　 ) A．振荡培养的主要目的是增大培养液中的溶氧量 B．取等量藻液滴加到血细胞计数板上，盖好盖玻片，稍待片刻后再计数 C．若一个小格内小球藻过多，应稀释到每小格1～2个再计数 D．为了分析小球藻种群数量变化总趋势，需连续统计多天的数据 解析：选D　振荡培养的主要目的是加速二氧化碳溶解于培养液中，增大培养液中的溶二氧化碳量，A错误；在血细胞计数板上，盖好盖玻片，取适量藻液滴加到盖玻片边缘，让其自行渗入计数室，稍待片刻后再计数，B错误；若一个小格内小球藻过多，应进行稀释，一般稀释到每小格5～10个较为合适，C错误；为了分析小球藻种群数量变化总趋势，需连续统计多天的数据，D正确。 7．(2020·江苏高考)下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的叙述，错误的是(　 ) A．将酵母菌接种到培养液中，并进行第一次计数 B．从静置的培养液中取适量上清液，用血细胞计数板计数 C．每天定时取样，测定酵母菌细胞数量，绘制种群数量动态变化曲线 D．营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一 解析：选B　该实验在时间上形成前后对照，因此将酵母菌接种到培养液中时要进行第一次计数，A正确；抽样检测时，需将培养液振荡、摇匀后取样，B错误；每隔一定时间测定酵母菌细胞数量，绘制种群数量动态变化曲线，C正确；营养、温度、pH、有害物质的积累等都是影响酵母菌种群数量变化的因素，D正确。 8．(2024·扬州中学考前调研)如图为生活在玫瑰上的蓟马(体型微小、移动能力差的昆虫)种群数量的年度变化，下列叙述错误的是(　 ) A．1932～1935年间蓟马的环境容纳量在下降 B．12月份以后蓟马种群的出生率明显降低 C．随机选取样方，并统计样方内玫瑰上的蓟马数量 D．8～12月份，蓟马种群数量增长受到的环境阻力比较小 解析：选B　12月份以后，蓟马的数量显著降低，说明出生率小于死亡率，但不一定是出生率明显降低，可能是死亡率明显上升，B错误。 9．[多选](2024·南京、盐城模拟)东亚飞蝗主要取食小麦、玉米、高粱、水稻等禾本科植物。正常情况下，雌虫一生可交配20～25次，雌虫还能进行孤雌生殖(雌性不经过交配就可以直接产卵、孵化、发育)。下列有关叙述错误的是(　 ) A．可使用样方法调查东亚飞蝗幼虫跳蝻的数量 B．为避免蝗灾发生，应将种群数量控制在K/2和K之间 C．东亚飞蝗种群在极端因素下可通过孤雌生殖产生大量单倍体后代 D．干旱会促使导致东亚飞蝗患病的某种丝状菌的生长，使东亚飞蝗数量持续增加 解析：选BD　种群数量在K/2时种群增长速率最大，为避免蝗灾发生，越早控制越好，B错误；促使导致东亚飞蝗患病的某种丝状菌的生长会导致东亚飞蝗数量降低，D错误。 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 $$