9.2 种群数量的变化及影响因素(Word教参)-【正禾一本通】2025年高考生物高三一轮总复习高效讲义（人教版2019 单选版）

第2课时　种群数量的变化及影响因素　 【课标要求】1.尝试建立数学模型解释种群数量的变动。2.探究培养液中酵母菌种群数量的变化。3.举例说明非生物因素和不同物种间的相互作用都会影响生物的种群特征。 考点1　种群数量的变化及其应用 整合必备知识 1.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)研究方法 观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型→通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正 (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。 2.种群数量的增长 (1)种群的“J”形增长 [深化理解] 准确分析“λ”曲线 ①a段——λ>1且恒定，种群数量呈“J”形增长。 ②b段——λ下降，但仍大于1，此段种群出生率大于死亡率，种群数量一直增长。 ③c段——λ＝1，种群数量维持相对稳定。 ④d段——λ<1，种群数量逐年下降。 ⑤e段——λ呈上升趋势，但仍未达到1，故种群数量逐年下降。 (2)种群的“S”形增长 [深化理解] 聚焦K值 ①K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的前提下所能维持的种群最大数量；种群数量所达到的最大值会超过K值，但这个值存在的时间很短，因为环境会遭到破坏。 ②K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；当环境条件改善时，K值会上升。 ③在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。 ④K值的四种表示方法如下图所示，图中t1时所对应的种群数量为K/2，t2时所对应的种群数量为K值。 3.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。蝗灾、鼠灾、赤潮等，就是种群数量爆发增长的结果。 (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)种群的延续需要有一定的个体数量为基础。当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。 4.影响种群数量变化的因素 [深挖教材] (1)(选择性必修2 P16“楷体文字”)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，这些因素称为密度制约因素；而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，这些因素称为非密度制约因素。　 5.种群研究的应用 [深挖教材]　 (2)(选择性必修2 P17“思维训练”)据循环因果关系分析猎物和捕食者种群数量变化的相关性：自然生态系统中猎物增多会导致捕食者增多，捕食者增多会使猎物数量减少，猎物减少会引起捕食者数量减少，最终使猎物和捕食者在一定水平上保持动态平衡。 【易错辨析】　//////////////////////////////// (1)环境容纳量是指种群的最大数量。(×) 提示：环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量。 (2)“J”形曲线是发生在自然界中最为普遍的种群增长模式。(×) 提示：“S”形曲线是发生在自然界中最为普遍的种群增长模式。 (3)在理想条件下，影响种群数量增长的主要因素是环境容纳量。(×) 提示：在理想条件下，种群数量增长不存在环境容纳量。 (4)林冠层的郁闭度越大，林下植物获得的光照强度越大。(×) 提示：林冠层的郁闭度越大，林下植物获得的光照强度越小。 (5)非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。(√) 提升关键能力 1.科研机构对某自然保护区内甲、乙两个不同物种开展了连续若干年的跟踪调查，计算其L值(L＝当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量)，结果如图所示，图中横坐标中数值表示某一年末(如“1”表示第一年末)。 (1)图中甲的L值不变，出现该现象的环境条件是__食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。 (2)据图分析可知：甲种群的数量在前四年未达到环境容纳量(K值)，乙种群在前三年的数量变化是持续增加(填“持续增加”“持续减小”或“先增大后减小”) 2.如图是种群增长的“J”形曲线和“S”形曲线以及在a点之后的三条变化曲线图。 (1)对于呈“J”形增长的种群而言，其λ值(当年的种群数量是前一年的倍数)的大小与种群密度无关(填“有关”或“无关”)。 (2)a点之后，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三条曲线对应环境的优越程度的大小关系是__Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，做出该判断的理由是K值越大，说明环境越优越。 (3)图中AB段，不考虑迁入、迁出，种群的出生率小于(填“大于”“小于”或“等于”)死亡率。 (4)捕捞经济性鱼类时，剩余量应在K/2左右，理由是K/2时，种群增长速率最大，种群数量恢复最快。 (5)在病虫害防治中，是否应在害虫数量达到K/2后才开始防治？ 提示：防治害虫应尽早进行，应将种群数量控制于加速期(K/2)之前，严防种群增长进入加速期。 落实素养题组 1.某动物的种群增长速率变化如图所示，在t1、t2两点对应的时间利用标记重捕法进行了种群数量的调查，t1时首次捕捉了50只进行标记后放回，第二次捕捉了100只不带标记的和20只带标记的。下列说法正确的是(　　) A.该种群的增长率先增大后减小 B.t1时对应的种群数量是环境容纳量 C.t2时实际的种群数量约为600只 D.t1至t2期间种群的年龄结构是衰退型 解析：选C。随着时间的推移种群增长速率呈现“先增后减直至为0”的特征，可判断该图像反映的是种群“S”形数量变化曲线的种群增长速率曲线，该种群的增长率一直下降，A错误；t2时对应的种群数量是环境容纳量，当时间为t1时种群增长速率最大，对应种群“S”形曲线K/2值(环境容纳量的一半)，B错误；根据标记重捕法计算公式：种群中个体数＝重捕总数×标记总数/重捕中被标记的个体数，带入题干数据：种群中个体数＝(100＋20)×50/20＝300(只)，t1时，种群数量为300只，在t2时实际的种群数量约为600只，C正确；t1至t2期间，种群增长速率大于0，种群数量增加，年龄结构是增长型，D错误。 2.(2023·山东菏泽一模)某地甲、乙两种生物种群数量与其λ的对应关系如图所示，λ为一年后的种群数量Nt＋1与当前种群数量Nt之比(λ＝Nt＋1/Nt)。据图分析，下列说法正确的是(　　) A.甲、乙两种群密度越大，增长速率越小 B.当甲、乙种群数量均为N1时，一年后两者数量仍相等 C.当甲、乙种群数量均为N2时，乙种群数量下降较甲快 D.该环境中，甲种群的环境容纳量比乙种群的小 解析：选B。根据λ＝Nt＋1/Nt，λ>1，种群数量一直在增加，在N2之前，甲、乙种群数量一直在增大，增长速率先增大后减小，A错误；曲线横坐标为种群数量，当甲、乙种群数量均为N1时，两个种群的λ相等，故一年后甲、乙种群数量仍相等，B正确；当甲、乙种群数量均为N2时，两种群数量处于相对稳定状态，当种群数量大于N2后，乙种群数量下降较甲快，C错误；由图可知，该环境中，甲种群和乙种群在种群数量处于N2时达到稳定状态，说明两种群的环境容纳量相等，D错误。 考点2　培养液中酵母菌种群数量的变化[探究·实践] 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 整合必备知识 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——显微计数法。 2.实验流程 3.结果分析 (1)开始一段时间内，酵母菌的增长符合“S”形曲线增长模型。 (2)de段曲线下降的原因可能有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。 拓展延伸　培养液中酵母菌种群数量的变化 为进一步探究培养液中酵母菌培养液的上层、中层和下层的种群密度大小，某同学实验过程中，分别从未经振荡培养液的上层、中层、下层取样并计数。 (1)预期实验结果：上层培养液中酵母菌种群密度最大。 (2)推断依据：酵母菌是兼性厌氧生物，在氧气充足的环境中生命活动旺盛、繁殖速度快，上层培养液中氧气含量高于中层和下层培养液。 4.实验注意事项及分析 (1)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。 (2)从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。 (3)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成自身对照；需要做重复实验，目的是尽量减小误差，应对每个样品计数三次，取其平均值。 (4)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数，以每个小方格内含有4～5个酵母细胞为宜。 (5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。 5.血细胞计数板及相关计算 血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成，其中央有两个方格网。每个方格网划分为9个大方格(如图1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(1×10－4mL)。 血细胞计数板有两种规格，对于16×25的规格而言，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的规格而言，计四角和正中间的5个中方格共计80个小方格中的个体数量，如图2所示。 计算公式：1 mL培养液中细胞个数＝〖(中方格中的细胞总数)/(中方格中小方格个数)〗×400×104×稀释倍数。 【易错辨析】　//////////////////////////////// (1)应将试管轻轻振荡几次使酵母菌分布均匀，然后再吸取酵母菌培养液进行计数。(√) (2)计数前，应先滴培养液，再盖盖玻片。(×) 提示：应先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上，在盖玻片边缘滴加酵母菌培养液，让培养液自行渗入。 (3)制好装片后，应稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，再用显微镜进行观察、计数。(√) 落实素养题组 1.(2023·山东烟台模拟)进行酵母菌计数时，先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上(0.1 mm3)，然后将稀释100倍的培养液滴在盖玻片边缘，让其自行渗入。如图是在显微镜下观察到的一个中方格的酵母菌分布情况，相关叙述错误的是(　　) A.该规格计数室酵母菌种群密度(单位：个/mL)计算公式为中方格中酵母菌数量的平均值×25×106 B.该计数板的一个计数室中有16个中方格 C.未对酵母菌进行台盼蓝染色会导致计数的活菌值比实际值偏高 D.计数时，对压在小方格界线上的酵母菌，依据“计上不计下，计左不计右”的原则处理 解析：选B。计数室含有400个小格子，图示为一个中方格，含有16个小方格，则计数室的中方格含有25个，根据单位换算，1 mL＝103 mm3，则该规格计数室酵母菌种群密度(单位：个/mL)计算公式为中方格中酵母菌数量的平均值×25×100÷0.1×103＝中方格中酵母菌数量的平均值×25×106，A正确，B错误；台盼蓝能鉴定死菌和活菌，若未对酵母菌进行台盼蓝染色，则死菌也会计算进去，因此会导致计数的活菌值比实际值偏高，C正确；计数时，对压在小方格界线上的酵母菌，要遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，D正确。 2.(2023·江苏盐城模拟)某同学在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”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，也不需要统计芽体的数量 解析：选B。血细胞计数板上有2个计数室，盖玻片离计数板计数区的距离为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为55×4×104×10＝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。 　　　　　　　　　　　　　　　　[高考真题·感悟试做]　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.(2023·山东高考·改编)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。下列分析错误的是(　　) 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点右移 解析：选B。初始密度介于0～a时，增长速率＜0，种群数量会降低，若因种群密度过小，在繁殖季节找不到配偶等原因而无法繁殖后代，种群数量会降至0，A正确。初始密度介于a～b时，增长速率＜0，种群出生率小于死亡率；初始密度介于b～c时，增长速率＞0，种群出生率大于死亡率，B错误。在初始密度c所对应的种群数量时，增长速率最大，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，C正确。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降低出生率，增长速率减慢，使b点右移，D正确。 2.(2023·广东高考)某地区蝗虫在秋季产卵后死亡，以卵越冬。某年秋季降温提前，大量蝗虫在产卵前死亡，次年该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗虫种群密度下降的合理解释是(　　) A.密度制约因素导致出生率下降 B.密度制约因素导致死亡率上升 C.非密度制约因素导致出生率下降 D.非密度制约因素导致死亡率上升 解析：选C。一般来说，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，这些因素称为密度制约因素；气温、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，这些因素称为非密度制约因素。本题中某年秋季降温提前，大量蝗虫在产卵前死亡，导致次年该地区蝗虫的出生率下降，进而导致其种群密度下降，C符合题意。 3.(2023·浙江6月选考)东亚飞蝗是我国历史上发生大规模蝗灾的主要元凶，在土壤含水率<15%的情况下，85%以上的受精卵可以孵化，一旦食物(植物幼嫩的茎、叶)等条件得到满足，很容易发生大爆发。下列因素中，对东亚飞蝗的繁衍、扩散起阻碍作用的是(　　) A.充沛的降水 B.肥沃的土壤 C.连片的麦田 D.仅取食种子的鸟类 解析：选A。根据题干，在土壤含水率<15%的情况下，85%以上的受精卵可以孵化，因此充沛的降水会影响受精卵孵化，对东亚飞蝗的繁衍、扩散起阻碍作用。肥沃的土壤、连片的麦田则促进东亚飞蝗的繁衍；仅取食种子的鸟类不会使植物幼嫩的茎、叶减少，因此不会影响东亚飞蝗的繁衍、扩散。A符合题意。 4.(2022·全国甲卷)在鱼池中投放了一批某种鱼苗，一段时间内该鱼的种群数量、个体重量和种群总重量随时间的变化趋势如图所示。若在此期间鱼没有进行繁殖，则图中表示种群数量、个体重量、种群总重量的曲线分别是(　　) A.甲、丙、乙 B.乙、甲、丙 C.丙、甲、乙 D.丙、乙、甲 解析：选D。分析题图可知，随着时间变化，甲曲线先增加后减少，乙曲线呈“S”形，丙曲线下降，在池塘中投放一批鱼苗后，由于一段时间内鱼没有进行繁殖，而且一部分鱼苗由于不适应环境、种间竞争、种内竞争而死亡，故种群数量下降，如曲线丙；存活的个体重量增加，如曲线乙；种群总重量先增加后由于部分个体死亡而减少，如曲线甲。 5.(2022·山东高考·改编)一个繁殖周期后的种群数量可表示为该种群的补充量。某实验水域中定期投入适量的饲料，其他因素稳定。图中曲线Ⅰ表示该实验水域中某种水生动物的亲体数量与补充量的关系，曲线Ⅱ表示亲体数量与补充量相等。下列说法错误的是(　　) A.亲体数量约为1 000个时，可获得最大持续捕捞量 B.亲体数量约为500个时，单位时间内增加的数量最多 C.亲体数量大于1 000个时，补充量与亲体数量相等，种群达到稳定状态 D.饲料是影响该种群数量变化的密度制约因素 解析：选A。亲体数量约为1 000个时，该种群的补充量等于亲体数量，即出生率等于死亡率，该种群的K值是1 000个，捕捞后种群数量处于K/2时获得最大持续捕捞量，A错误；种群数量处于K/2时单位时间内增加的数量最多，即亲体数量约为500个时，B正确；亲体数量大于1 000个时，补充量与亲体数量相等，达到K值，种群达到稳定状态，C正确；一般来说，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，这些因素称为密度制约因素，饲料是影响该种群数量变化的密度制约因素，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$