第9单元 第38讲 种群及其动态（教师word）-【金版新学案】2025年高考生物学高三总复习大一轮复习讲义（广东专版）

第38讲　种群及其动态 【课标解读】　1.列举种群的特征及其影响因素。　2.尝试建立数学模型，解释种群的数量变动。　3.培养液中酵母菌种群数量的变化(活动)。 考点一　种群的数量特征 1．种群的概念 在一定空间范围内，同种生物所有个体形成的集合就是种群。 2．种群密度 (1)概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度。 (2)意义：种群密度是种群最基本的数量特征，反映了种群在一定时期的数量，但不能反映种群数量的变化趋势。 3．调查种群密度的方法 (1)逐个计数法：分布范围较小、个体较大的种群，可以逐个计数，如调查某山坡上的珙桐密度。 (2)估算法 ①样方法 ②标记重捕法 调查对象 活动能力强、活动范围大的动物，如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等 调查程序 确定调查对象 ↓ 捕获并标记数量为N1 ↓ 重捕、计数 ↓ 计算种群密度N＝ 注意事项 调查期间，被调查个体没有迁入和迁出、出生和死亡；标记物不能过于醒目，不能影响标记对象正常的生命活动；标记物不易脱落，要能维持一定时间 学生用书↓第275页 ③黑光灯诱捕法：对于趋光性的昆虫，还可以用黑光灯进行灯光诱捕调查种群密度。 ④抽样检测法：对于酵母菌等微生物可以用抽样检测法调查种群密度。 教材拾遗 (选择性必修2 P6“生物科技进展”)调查种群数量的其他方法：(1)用红外触发相机拍摄照片和视频。(2)根据动物的粪便特征计数。(3)通过动物的声音特征进行计数。　　 4．种群的其他数量特征与种群密度之间的关系 (1)直接决定种群密度的因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率。 (2)年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率，从而预测种群数量变化趋势，性别比例能够影响种群的出生率，间接影响种群密度。 【链接高考】 1．(2020·山东卷)在互花米草相对集中的区域选取样方以估算其在入侵地的种群密度。 (　×　) 2．(2020·江苏卷)采用五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数。(　×　) 3．(经典高考)五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。 (　×　) 4．(2020·全国卷)调查身体微小、活动力强的土壤小动物数量常用标记重捕法。 (　×　) 5．(2022·广东卷)除了样方法，研究者还利用一些昆虫有________性，采用了灯光诱捕法进行取样。 提示：趋光 考向一　通过种群密度及其调查方法的分析，考察科学探究能力 1．(2024·广东东莞模拟)灰鼠对捕鼠笼能形成短时记忆，用标记重捕法调查某草原灰鼠种群密度时，不影响灰鼠种群密度估值的是(　　) A．捕鼠笼的置放数目 B．捕鼠笼的置放布局 C．释放与重捕的间隔长短 D．天敌对标记鼠的捕食无选择性 答案：D 解析：捕鼠笼的置放数目、置放布局，影响捕抓数量，从而影响灰鼠种群密度估值的准确性，A、B不符合题意；灰鼠对捕鼠笼能形成短时记忆并逃避重捕，会改变标记鼠所占比例，因此重捕间隔的长短影响灰鼠种群密度估值的准确性，C不符合题意；天敌对标记鼠和未标记鼠的捕食无选择性，不会改变标记鼠所占比例，不会影响灰鼠种群密度估值的准确性，D符合题意。 2．(2022·全国乙卷)某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量，主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。回答下列问题。 (1)为保证调查的可靠性和准确性，选取样方时应注意的主要事项有________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(答出3点即可)。 (2)已知调查区域总面积为S，样方面积为m，样方内平均个体数为n，则该区域的种群数量为________________________________________________________________________。 (3)与标记重捕法相比，上述调查方法的优势有________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(答出2点即可)。 答案：(1)随机取样；样方大小一致；样方数量适宜　(2)(S×n)/m　(3)对野生动物的不良影响小、调查周期短，操作简便 解析：(1)为避免人为因素的干扰，保证调查的可靠性和准确性，选取样方时关键要做到随机取样，要依据调查范围大小来确定样方大小和数量，样方大小要一致、样方数量要适宜。(2)假设区域内种群数量为N，样方内平均个体数为n，已知所调查区域总面积为S，样方面积为m，调查区域内种群密度相等，N÷S＝n÷m，则N＝(S×n)/m。(3)研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量，与标记重捕法相比，该调查方法周期短，对野生动物生活干扰小，操作更简便。 学生用书↓第276页 考向二　通过种群各数量特征之间的关系辨析，考查理解能力 3．(2023·黑龙江阶段考)下列为种群数量特征的两个概念图，有关分析错误的是(　　) A．图1中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是b B．图1中的c为种群最基本的数量特征 C．图2中丁与图1中的a表示的含义相同 D．图2中丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度 答案：C 解析：图1中a只影响出生率，而b既影响出生率也影响死亡率，从而判断出a为性别比例，b为年龄结构，进而可知c为种群密度。图2为图1的变式，图2中甲使种群密度增加，应为出生率和迁入率；乙使种群密度减小，应为死亡率和迁出率；丙只影响出生率，应为性别比例；丁为年龄结构。图1中b为年龄结构，是预测种群数量未来变化趋势的主要依据，A正确；图1中c为种群密度，是种群最基本的数量特征，B正确；图2中丁为年龄结构，而图1中a为性别比例，C错误。 4．(2023·广东韶关二模)图a是某保护区海边潮间带不同龄级的红海榄个体数量，图b是红海榄不同龄级的生存率和死亡率曲线。下列叙述正确的是(　　) A．a表明该种群的年龄结构为稳定型 B．a表明应重点加强对Ⅰ、Ⅱ龄级个体的保护 C．a、b表明该种群的密度将越来越大 D．a、b表明该种群的Ⅵ龄级的数量将越来越多 答案：B 解析：图a幼龄个体、中龄个体所占比例较高，高龄个体所占比例最低，表明该种群的年龄结构不可能为稳定型，A错误；图a中幼龄个体中Ⅰ、Ⅱ龄级个体数偏低，推测Ⅰ、Ⅱ龄级个体生存能力较弱，应重点加强对Ⅰ、Ⅱ龄级个体的保护，B正确；由图b可知，随着龄级增大，生存率下降，死亡率上升，超过Ⅱ龄级后死亡率大于出生率，而该种群数量较多，个体集中于Ⅲ龄级以后，故不能说明该种群的密度将越来越大，C错误；图a显示从Ⅲ龄级开始个体数量越来越少，图b显示Ⅵ龄级死亡率基本高达100%，表明该种群的Ⅵ龄级的数量将越来越少，D错误。 考点二　种群数量的变化及影响因素 1．种群数量的增长 (1)种群的“J”形增长 (2)种群的“S”形增长 学生用书↓第277页 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。 3．影响种群数量变化的因素 教材拾遗 (选择性必修2 P16“小字部分”)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，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，称为非密度制约因素。　　 4．种群研究的应用 教材拾遗 (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。　　 【链接高考】 1．(2021·湖北卷)增大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量。 (　√　) 2．(2020·全国卷)种群的“S”形增长是受资源因素限制而呈现的结果。 (　√　) 3．(经典高考)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。 (　√　) 4．(经典高考)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。 (　×　) 种群数量变化曲线的深入分析 1．准确分析“λ”曲线 (1)a段——λ>1且恒定，种群数量呈“J”形增长。 (2)b段——λ下降，但仍大于1，此段种群出生率大于死亡率，则种群数量一直增长。 (3)c段——λ＝1，种群数量维持相对稳定。 (4)d段——λ<1，种群数量逐年下降。 (5)e段——λ呈上升趋势，但仍未达到1，故种群数量逐年下降。 2．聚焦K值 (1)K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。 学生用书↓第278页 (2)K值不是一成不变的 (3)K值与K/2值的应用 考向一　通过种群数量变化的曲线分析，考查模型构建和分析能力 1．(2023·山东卷)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 答案：D 解析：种群是指一定时间内生活在同一区域内同种生物的全部个体，根据题意“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”可知，观察的并非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，若要准确统计该年出生的所有灰松鼠数量，可采用逐个计数法，B错误。图示为“某年出生的所有灰松鼠的逐年存活情况”，由图可知，随着灰松鼠年龄的增大，其存活率逐渐下降。但当地灰松鼠的种群数量未知，不能推断其种内竞争的情况，C错误。由图可知，灰松鼠幼体的存活率较其成体的存活率低，故对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体，D正确。 2．(2024·广东珠海模拟)生态学家对某群落中的两个种群(甲、乙)进行了长期调查，统计了两者的出生率/死亡率的值(M)，结果如图所示。不考虑其他因素，下列分析合理的是(　　) A．t1→t2时间段，甲种群的数量先增加后减少 B．t2→t3时间段，乙种群的种内竞争逐渐加剧 C．t3→t4时间段，乙种群的年龄结构为衰退型 D．t2和t4时刻，甲、乙两种群的增长率相同 答案：B 解析：已知M表示出生率/死亡率的值，当M大于1时，种群数量增加，当M等于1时，种群数量不变，当M小于1时，种群数量减少，t1→t2时间段，甲种群M一直大于1，故t1→t2时间段，甲种群的数量一直增加，A错误；t2→t3时间段，乙种群M一直大于1，乙种群数量一直增加，乙种群的种内竞争(食物的争夺、生存空间的争夺等)逐渐加剧，B正确；t3→t4时间段，乙种群M一直大于1，乙种群数量一直增加，故乙种群的年龄结构为增长型，C错误；t2和t4时刻时，甲、乙两种群的M值相同，即出生率/死亡率的值相同，但是增长率＝出生率－死亡率，故增长率不一定相同，D错误。 考向二　通过影响种群数量变化的因素分析，考查理解能力 3．(2023·广东高三联考)将多只数量相等的雌雄果蝇置于一个培养瓶中，并供应一定量食物，在适宜条件下培养，每只雌果蝇每天产出的后代存活数量及成虫寿命与果蝇种群密度的关系如图所示，下列相关叙述正确的是(　　) A．果蝇的种群密度影响其出生率和死亡率 B．培养瓶内果蝇种群数量呈“S”形增长 C．培养瓶内果蝇的K值与种群密度呈正相关 D．果蝇种群的增长只受到生物因素的影响 答案：A 解析：分析图示可知，果蝇的种群密度影响其出生率和死亡率，A正确。题图可知，随着种群密度的增加，每只雌果蝇每天产出的后代存活数逐渐下降，成虫寿命先逐渐升高，但当种群密度超过30后急剧下降；故在培养早期，培养瓶中果蝇种群数量呈“S”形增长，随着营养的消耗，种群数量下降，B错误。培养瓶内果蝇的K值是由生存空间和食物条件决定的，与种群密度无关，C错误。果蝇种群的增长受到生物因素(种内竞争等)和非生物因素(食物条件等)的影响，D错误。 学生用书↓第279页 考点三　培养液中酵母菌种群数量的变化 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。 1．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。 2．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)。 学生用书↓第280页 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＝×400×104×稀释倍数。 考向　通过探究生物种群数量变化的影响因素实验分析，考查探究能力 1．(2024·广州顺德市模拟)如图表示在一个10 mL封闭培养体系中酵母菌细胞数量的动态变化。下列判断正确的是(　　) A．种内竞争导致0～10 h酵母菌细胞数量增长缓慢，30 h左右种群增长率最大 B．用抽样检测法调查酵母菌种群密度时，抽样前需要摇匀酵母菌培养液 C．70 h后，酵母菌的死亡率等于出生率，该体系中酵母菌活菌数将一直维持稳定 D．若酵母菌初始接种量增大一倍，则该密封培养体系所能容纳的酵母菌将减少 答案：B 解析：刚接种到新的环境，酵母菌细胞需要一段时间适应新的环境，所以增长缓慢，此时环境资源相对丰富，种内竞争比较弱，A错误；用抽样检测法调查酵母菌种群密度时，抽样前需要摇匀酵母菌培养液，避免抽样部位不同造成误差，B正确；由于培养体系营养物质有限，达到环境容纳量后，种群数量会因营养物质不足以及代谢产物积累而减少，C错误；环境容纳量是指一定环境条件下所能维持的种群最大数量，接种量增大一倍，不会改变环境容纳量，D错误。 2．(2024·广东统考模拟)某兴趣小组将酵母菌接种到装有10 mL培养液的试管中，通气培养并定时取样，稀释100倍后采用规格为16×25的血细胞计数板计数，计数后发现，试管中酵母菌的总数达到m时，种群数量不再增加。下列说法正确的是(　　) A．使用血细胞计数板计数时，应先在盖玻片边缘滴加培养液后盖上盖玻片 B．该酵母菌种群增长曲线呈“S”形，种群数量为m时，种群增长速率达到最大值 C．若某时刻中方格细胞的平均数量为25个，则培养液中酵母菌细胞的数目约为4×109个 D．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且需设计空白对照组 答案：C 解析：使用血细胞计数板计数时，应先盖上盖玻片，然后在边缘滴加培养液，让培养液自行渗入，避免培养液将盖玻片顶起，影响实验结果的准确性，A错误；该酵母菌种群增长曲线呈“S”形，种群数量为m时，种群增长速率为0，B错误；血细胞计数板的规格是16×25，说明其含有16个中方格，中方格细胞的平均数量为25个，则计数室内含有的酵母菌数量为25×16＝400个，计数室的体积是0.1 mm3，且培养液稀释了100倍，因此每毫升培养液中的酵母菌数量为25×16×104×100＝4×108个，又因为培养液的体积为10 mL，因此培养液中酵母菌的数量约为4×109个，C正确；该实验无须设置空白对照组，实验中存在前后自身对照，D错误。 链接新情境命题38 十七年蝉　　　　　　　　　 动物个体在其生存的环境中，可能表现出三种类型的分布格局：均匀分布、随机分布和集群分布。如果个体在空间和时间上接近相邻的其他个体时，能以某种方式获得好处，当许多个体都这样做时就会形成集群分布，这种现象可称为“自私牧群原则”。有一种昆虫叫“十七年蝉”，它的幼虫需要在地下生活17年，在17年后的夏季爬出地面转化为成虫，成虫仅能存活约1个月。图1是出现在某地的一个“十七年蝉”种群的密度变化和被鸟类捕食率的变化，图2表示该树林中某种鸟类种群数量是上一年种群数量的倍数。 学生用书↓第281页 角度　数学模型的分析 1．根据以上材料分析，下列说法正确的是(　　) A．该地的“十七年蝉”构成了一个种群，调查该地“十七年蝉”的种群密度应采用标记重捕法 B．图1所示的“十七年蝉”种群的现存量与被捕食率的关系呈正相关 C．图2内a～e五个点中，d点的种群年龄结构是增长型，前8年种群数量最大的点是a点 D．调查某种鸟类的种群密度时，若标记物脱落，则导致种群密度估算结果偏高 答案：D 解析：“十七年蝉”个体较小，不易做标记，且活动能力弱、活动范围小，所以一般不用标记重捕法调查其种群密度，A错误；图2中d点时λ<1，种群数量减少，所以d点的种群年龄结构是衰退型，从b点开始到第8年，λ<1，种群数量减少，所以前8年种群数量最大的点是b点，C错误；调查某种鸟类的种群密度时，若标记物脱落，则会导致重捕个体中带有标记的个体数减少，故会导致种群密度估算结果偏高，D正确。 2．据材料回答下列问题。 (1)该地的十七年蝉构成了一个种群，具有一系列的数量特征，其中，种群最基本的数量特征是________。调查十七年蝉的种群密度，一般不采用标记重捕法，其原因可能是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)根据图1分析，在空间上，十七年蝉的成虫在其生存环境中的分布格局的类型最可能是________，判断的理由是__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在时间上，十七年蝉表现出了高度同步化的生命周期，在种群的正常生命周期之外，没有发现过早或过晚出现该种蝉。根据“自私牧群原则”分析，其原因可能是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)种群密度　十七年蝉的活动能力弱、活动范围小　(2)集群分布　种群密度小时被鸟类捕食率高，密度大时被捕食率低，密度大有利于生存　(3)若过早或过晚出现的该种蝉，此时种群密度较小，容易被鸟类捕食而被淘汰，个体难以从群体中获益，因此被选择下来的是高度同步化的大种群 解析：(1)种群最基本的数量特征是种群密度；十七年蝉的活动能力弱、活动范围小，所以一般不用标记重捕法。(2)从图中看出，种群密度小时被鸟类捕食率高，密度大时被捕食率低，密度大有利于生存，所以十七年蝉的成虫在其生存环境中的分布格局的类型最可能是集群分布。(3)根据题干中“自私牧群原则”形成的原因“个体在空间和时间上接近相邻的其他个体时，能以某种方式获得好处”，结合(2)的解析，可以判断十七年蝉表现出了高度同步化的生命周期的原因是若过早或过晚出现的该种蝉，此时种群密度较小，容易被鸟类捕食而被淘汰，个体难以从群体中获益，因此被选择下来的是高度同步化的大种群。 重温高考　典题演练 1．(2023·新课标卷)为了研究和保护我国东北地区某自然保护区内的野生哺乳动物资源，研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术获得了该保护区内某些野生哺乳动物资源的相应数据，为生态学研究提供了相关依据。下列叙述错误的是(　　) A．通过对数据的分析和处理，可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种丰富度 B．与标记重捕法相比，采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小 C．采用红外触发相机拍摄技术可调查生活在该自然保护区内东北豹的种群密度 D．该技术能调查保护区内东北豹种群中成年个体数量，不能调查幼年个体数量 答案：D 解析：红外触发相机监测野生动物方法是一种新型调查手段，特别适用于对活动隐秘的大中型、珍稀兽类、鸟类的记录。通过对数据的分析和处理，可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种数目的多少，即物种丰富度，A正确；标记重捕法需要捕捉动物并标记，后再次捕捉，故与标记重捕法相比，采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小， B正确；采用红外触发相机拍摄技术可得保护区内东北豹种群数量和分布情况，即可调查生活在该自然保护区内东北豹的种群密度，C正确；该技术能调查保护区内东北豹种群中各年龄段的个体数量，D错误。 2．(2023·广东卷)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 答案：C 解析：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，会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．(2022·山东卷)根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中捕获了1 000条鱼售卖，第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布，则该鱼塘中鱼的初始数量约为(　　) A．2×104条 B．4×104条 C．6×104条 D．8×104条 答案：A 解析：由题“根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量”，假设该种群总数为x，则有1 000/x＝950/(x－1 000)，计算得出x＝2×104，即该鱼塘中鱼的初始数量为2×104条 ，A正确，B、C、D错误。 4．(2020·江苏卷)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 答案：B 解析：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。 课时测评38　种群及其动态 (时间：40分钟，满分：50分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 一、选择题(每小题2分，共24分) 1．(2023·广东河源期末)种群密度是种群最基本的数量特征，样方法、标记重捕法、黑光灯诱捕法等都是调查种群密度常用的方法，下列有关描述正确的是(　　) A．黑光灯诱捕法利用的原理是很多昆虫具有避光性的特点 B．若调查培养液中小球藻的种群密度可以使用取样器取样法 C．调查作物植株上蚜虫的密度和蝗虫成虫的密度都可以用样方法 D．若调查的动物在第一次标记后变聪明则会造成统计的结果偏大 答案：D 解析：黑光灯诱捕法利用的原理是很多昆虫具有趋光性的特点，不是避光性，A错误；小球藻是单细胞藻类，调查培养液中小球藻的种群密度可参考实验“培养液中酵母菌种群数量的变化”，应该使用抽样检测法，不能使用取样器取样法，B错误；调查作物植株上蚜虫的密度可用样方法，蝗虫成虫活动能力比较强，不能用样方法调查密度，C错误；若调查的动物在第一次标记后变聪明，会造成第二次捕获的个体中标记的个体数减少，从而造成统计的结果偏大，D正确。 2．(2023·广东揭阳一模)下列关于种群数量增长“S”形曲线中K值及K/2的说法，错误的是(　　) A．鼠害的控制应该严防其种群密度达到K/2 B．养殖业中捕捞或出栏个体一般是年幼个体 C．为维持鱼类资源持续发展，可将捕捞后的种群数量控制在K/2 D．可以通过改善被保护有益动物的生活环境来提高其种群的K值 答案：B 解析：种群数量在K/2时种群增长速率最大，因此鼠害的控制应该严防其种群密度达到K/2，维持鱼类资源持续发展可将捕捞后的种群数量控制在K/2，A、C正确；养殖业中捕捞或出栏个体一般是成年个体，一般不会是年幼个体，主要是维持种群年龄结构为增长型，有利于种群的数量增加，B错误；种群的K值是可变的，环境容纳量的大小主要取决于环境条件，可以通过改善被保护有益动物的生活环境来提高其种群的K值，D正确。 3．(2023·广东湛江联考)农业上利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，降低害虫种群密度，从而达到害虫防治的目的。下列对害虫种群密度下降的合理解释是(　　) A．改变种群的年龄结构，增加死亡率 B．改变种群的性别比例，降低出生率 C．性引诱剂引起死亡率升高，直接导致种群密度降低 D．性引诱剂导致害虫的迁入率降低，迁出率上升 答案：B 解析：年龄结构是指一个种群中各年龄期的比例，性引诱剂诱杀害虫的雄性个体会改变种群的性别比例，进而降低出生率，降低种群密度，A错误，B正确；性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，引起死亡率升高，直接导致种群密度降低，但这不是引起种群密度下降的主要原因，C错误；利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的性别比例，就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使该害虫的种群密度明显降低，达到控制害虫数量的目的，并未导致害虫的迁入率降低，迁出率上升，D错误。 4．(2023·广东佛山二模)某自然保护区内，研究人员以网格为单位利用红外相机自动拍照技术来调查豹猫的种群密度，如下图所示。他们利用豹猫身上独特和不变的花纹进行非损伤取样标记，然后根据标记重捕的原理对豹猫的种群密度进行估算。下列叙述正确的是(　　) A．每台相机记录的平均个体数代表豹猫的种群密度 B．若豹猫再次被拍摄到的几率过低，则会使结果偏低 C．若K02网格中未拍摄到豹猫，则该区域为豹猫非活动区域 D．采样期时间不可过长，以减少出生、死亡等因素对结果的影响 答案：D 解析：每台相机记录的平均个体数的平均值代表豹猫的种群密度，A错误；结合“根据标记重捕的原理对豹猫的种群密度进行估算”可知，若豹猫再次被拍摄到(相当于标记重捕法中被标记的个体再次被捕捉到)的几率过低，则会使结果偏高，B错误；若K02网格中未拍摄到豹猫，也可能是时间段等偶然因素导致的，不一定能得出该区域为豹猫非活动区域的结论，C错误；采样期间种群的出生和死亡均会影响数据的准确性，采样期时间不可过长，以减少出生、死亡等因素对结果的影响，D正确。 5．(2023·广东联考)2023年4月，广东某大学校园内发现了外来入侵物种鳄雀鳝。起初该物种作为观赏鱼进入我国，但其生长速度极快，对广东的野生鱼群资源造成极大的威胁。下列属于影响鱼类种群数量的非密度制约因素的是(　　) A．食物 B．天敌 C．干旱 D．寄生虫 答案：C 解析：食物关系，天敌、寄生虫对种群数量的影响程度与种群密度有密切关系，属于密度制约因素，不符合题意，A、B、D错误；干旱、气候、季节、降水等的变化，影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素，C正确。 6．(2023·广东中山联考)我国东海采取渔业政策保护，规定鱼类准许捕捞的尺寸，定期限令禁止出海捕鱼。下列关于这些举措的叙述，错误的是(　　) A．在休渔期影响鱼类数量的增长有密度制约因素和非密度制约因素 B．伏季休渔对遭受捕捞压力大的鱼类资源恢复促进作用更为明显 C．休渔期初期各种鱼类资源的数量变化为“J”形增长 D．休渔期结束后渔民进行中等强度的捕捞有利于持续获得较大的鱼产量 答案：C 解析：在休渔期影响鱼类数量的增长有密度制约因素，如食物和天敌等生物因素；还有非密度制约因素，如气温等气候因素，A正确。伏季气温高，阳光充足，有利于海洋藻类和蕨类的繁殖，鱼类的食物就充足，再加上鱼类产卵期多在夏天，伏季休渔能更好地让鱼类得到繁殖，故伏季休渔对遭受捕捞压力大的鱼类资源恢复促进作用更为明显，B正确。由于食物和天敌的限制，休渔期初期各种鱼类资源的数量变化为“S”形增长，C错误。中等强度的捕捞(捕捞后的量在K/2左右)，使鱼的种群保持最大增长速率，有利于持续获得较大的鱼产量，D正确。 7．(2023·广东广雅中学联考)毛束象是一种广泛分布于南方等地的害虫，喜食植物嫩梢、幼叶。研究人员对西双版纳植物园的毛束象种群进行了研究，该地只有雨季(5～10月)和旱季(11月～翌年4月)。研究发现毛束象成虫危害主要发生期为4～10月，有2个活动高峰期(如下图所示)，下列叙述错误的是(　　) A．在调查毛束象的种群数量时，应选择病害较重的植物进行统计 B．b点对应数量小于a点对应数量，可能是b点时幼叶成熟，食物来源减少所致 C．调查结果说明毛束象种群数量受干旱、气温等非密度制约因素的影响较大 D．为有效防治毛束象，应在5月10日之前控制毛束象的种群密度 答案：A 解析：在调查毛束象的种群数量时，要随机取样，如果选择病害较重的植物进行统计会导致结果偏大，A错误。a点对应的是5月份，b点对应的是7月份，根据题干“喜食植物嫩梢、幼叶”可知，b点数量小于a点，可能是由于幼叶成熟，食物来源减少所致，B正确。由题干“该地只有雨季(5～10月)和旱季(11月～翌年4月)。研究发现毛束象成虫危害主要发生期为4～10月”可知，种群数量受气温和干旱等环境因素影响较大，C正确。有效防治害虫应在种群数量达到K/2之前，在5月10日之前种群的数量较小此时可有效防治毛束象，D正确。 8．(2023·广东东莞期中)下图表示处于平衡状态的某生物种群由某些外界环境变化导致种群中生物个体数量改变时的四种情形，下列有关产生这些变化的原因的分析中，错误的是(　　) A．若图甲所示为草原生态系统中某种群，则a点后变化的原因可能是过度放牧 B．若图乙所示为发酵罐中某菌种数量，则b点后变化的原因可能是后期添加一定量的同种菌种 C．图丙中c点后发生的变化表明生存环境发生剧烈变化，不再适合生存 D．图丁曲线可用于指导渔业捕捞，种群数量在K/2时增长速率最快 答案：B 解析：若图甲所示为草原生态系统中某种群，由于过度放牧会导致牧草减少，所以a点后的变化可能原因是过度放牧，A正确；若图乙所示为某发酵罐中某菌种数量，则b点后变化原因可能是后期添加一定量的营养，使环境容纳量增加，添加一定量的同种菌种不能增加环境容纳量，B错误；图丙中，当外界干扰超过生态系统自我调节能力时，生态系统被破坏，种群数量急剧下降，所以c点后发生的变化表明生存环境发生剧烈变化，不再适合生存，C正确；当种群数量维持K/2时，种群的增长速率最大，图丁曲线可用于指导渔业捕捞，为了获得最大持续捕捞量，捕捞的剩余量应为K/2，可以保护鱼类资源可持续发展，D正确。 9．(2024·江西南昌高三模拟)小球藻是一种单细胞绿藻，某中学生物兴趣小组开展“不同光照强度对小球藻生长影响”的探究，实验流程为：向6组等量全营养液中接种等量小球藻，并在适宜温度等条件下培养→利用LED灯设置6个不同光照强度(含黑暗处理)，每天定时照射小球藻培养液→连续7 d，每隔24 h检测小球藻密度。下列相关叙述不正确的是(　　) A．培养小球藻的全营养液主要成分是水和无机盐 B．预期不同光照强度下小球藻数量均呈“J”形增长 C．应采用抽样检测的方法测定培养液中小球藻密度 D．可取样测量小球藻叶绿素总含量代表小球藻密度 答案：B 解析：小球藻为自养生物，故培养小球藻全营养液的主要成分是水和无机盐，A正确；小球藻的生长条件并不是理想条件，因此不同光照强度下小球藻数量不会呈“J”形增长，B错误；小球藻属于单细胞生物，应采用抽样检测的方法测定培养液中小球藻密度，C正确；小球藻的叶绿体中含有叶绿素，可取样测量小球藻叶绿素的总含量来代表小球藻的密度，D正确。 10．(2023·山东卷，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。下列分析正确的是(　　) A．初始密度介于0～a时，种群数量最终不会降为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 答案：C 解析：初始密度介于0～a时，即种群密度小于种群生长的最适密度，对种群的生长起到阻止作用，因而种群数量最终会降为0，A错误；初始密度介于a～c时，应分两段来分析：在种群数量小于b时，其死亡率大于出生率，表现为种群数量下降，当种群数量大于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，同时在种群密度高于c时进行捕获并保留在c，有利于持续获得较大的捕获量，C正确；自然状态下雌雄数量相等，从性别比例上看最有利于种群繁殖，此时人为提高雄性比例，会造成一定程度上的性别比例失调，不利于种群密度增长，使种群增长速率减小；即人为提高雄性比例时，需要更大的种群密度才能弥补，使种群增长速率维持到0而不为负，即此时b点右移，D错误。 11．(2023·广东惠州一模)MacArthur和Wilson(1967)从物种适应性出发，认为物种总是面对两个相互对立的进化途径：一种是高生育力但无亲代抚育(r选择，如老鼠属于此类)；一种是低生育力但有亲代抚育(K选择，如大象属于此类)。下图表述了它们的区别，图中横坐标为某物种在时间t的个体数量Nt，纵坐标为时间t＋1的个体数量(Nt＋1)，虚线(45度角)表示Nt＋1/Nt＝1。下列说法错误的是(　　) A．一般情况下，K选择的物种扩散能力较强、竞争能力较大 B．一般情况下，r选择的物种对多变环境的适应能力更强一些 C．当种群数量处于X点附近时容易导致种群灭绝 D．S点对应的种群数量可看作种群的环境容纳量 答案：A 解析：一般情况下，K选择的物种低生育力但有亲代抚育，故扩散能力较弱、但竞争能力强，A错误；一般情况下，r选择的物种没有灭绝点，则r选择的物种对多变环境的适应能力更强一些，B正确；当种群数量处于X点附近时，K选择的生物可能会趋于继续减少，容易导致种群灭绝，C正确；由图可知，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，即环境所能维持的该种群的最大数量，称为环境容纳量，D正确。 12．(2023·广东广州一模)唐鱼是华南地区的小型濒危杂食性鱼类，入侵物种食蚊鱼会捕食唐鱼。研究人员调查比较了在不同生境中唐鱼种群的体长在食蚊鱼入侵取样点与无入侵取样点间的差异。(图中矩形代表体长集中分布区域，其内黑色横线表示平均值，垂直线段表示数值的变动范围，上下两端分别表示最大值和最小值。体长与鱼龄相关。)下列推测错误的是(　　) A．入侵初期，与溪流生境相比农田生境中食蚊鱼更容易捕食到唐鱼幼体 B．食蚊鱼入侵使唐鱼种群的平均体长上升，有利于唐鱼种群的数量增长 C．无论在农田还是溪流生境，食蚊鱼入侵都可能降低了唐鱼的种内竞争 D．相同生境里，食蚊鱼入侵取样点中唐鱼种群K值比无入侵取样点的低 答案：B 解析：由图可知，入侵初期，与农田生境相比溪流生境中唐鱼体长更长，说明农田生境中唐鱼幼体更多，故农田生境中食蚊鱼更容易捕食到唐鱼幼体，A正确；由图可知，食蚊鱼入侵使唐鱼种群的平均体长上升，使唐鱼种群的年龄结构变为衰退型，不利于唐鱼种群的数量增长，B错误；无论在农田还是溪流生境，食蚊鱼入侵都可能使得唐鱼数量减少，从而降低了唐鱼的种内竞争，C正确；相同生境里，食蚊鱼入侵取样点中唐鱼种群增长压力大，唐鱼种群K值比无入侵取样点的低，D正确。 二、非选择题(共26分) 13．(13分)(2020·海南卷)用4种不同方式培养酵母菌，其他培养条件相同，酵母菌种群数量增长曲线分别为a、b、c、d，如图所示。 回答下列问题。 (1)培养酵母菌时需要将温度控制在20 ℃左右，原因是________________________________________________________________________。 (2)曲线a所示的种群数量增长最快，主要原因是种群增长所需的______________________最丰富。 (3)曲线d为对照组，对照组的培养方式是________________。该组酵母菌数量增长到一定程度后，种群增长逐渐变慢，其限制因素有___________________________________________ ________________________________________________________________________(答出2点即可)。 (4)随着培养时间延长，在有限的空间中，每组酵母菌种群数量都会达到环境容纳量。环境容纳量是指_______________________________________________________________________。 答案：(1)最适合酵母菌繁殖　(2)营养物质　(3)不换培养液　营养物质的消耗、有害代谢产物的积累　(4)一定的环境条件所能维持的种群最大数量 解析：(1)由于20 ℃左右最适合酵母菌繁殖，所以培养酵母菌时需要将温度控制在20 ℃左右。(2)据图分析可知，曲线a的酵母菌培养液更换的时间间隔最短，营养物质最丰富，所以其所示的种群数量增长最快。(3)曲线d为对照组，应该不换培养液；培养一段时间后种群数量不再增加，其限制因素有：营养物质的消耗、有害代谢产物的积累等。(4)环境容纳量即K值，是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量。 14．(13分)(2023·中原名校质量考评)下图甲表示青城山中华蟾蜍种群出生率和死亡率的大小关系，图乙表示中华蟾蜍一段时间内种群增长速率变化的曲线。回答下列问题。 (1)根据图甲分析，青城山中华蟾蜍年龄结构的类型属于________。判断依据是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)根据图乙分析，在a～c时间内，青城山中华蟾蜍种群数量增长曲线呈________形。若在某个时间，中华蟾蜍种群数量达到K值(环境容纳量)，该数值的含义是________________________________________________________________________。 该数值在图乙中对应的时间点是________，据此推测，在b时种群的数量约为________。 (3)研究人员利用标记重捕法调查青城山中华蟾蜍的数量。在某一范围内，第一次捕获并标记40只中华蟾蜍，第二次捕获30只中华蟾蜍，其中有标记的中华蟾蜍有10只，在该调查范围内中华蟾蜍的种群数量约为________只。若在调查过程中部分中华蟾蜍的标记物脱落，则会导致种群数量的估算结果________(填“偏大”或“偏小”)。 答案：(1)增长型　出生率大于死亡率，种群数量不断增大　(2)“S”　一定的环境条件所能维持的种群最大数量　c　K/2　(3)120　偏大 解析：(1)根据图甲分析可知，因出生率一直大于死亡率且保持不变，种群数量不断增大，故年龄结构的类型属于增长型。(2)根据图乙分析可知，中华蟾蜍种群在a～c内，种群数量增长曲线呈“S”形。种群的K值即环境容纳量，K值的含义是一定的环境条件所能维持的种群最大数量，在图乙中对应的时间点c时为K值，据此推测，在b时种群的增长速率最大，此时种群数量约为K/2。(3)根据标记重捕法，在一定范围内，第一次捕获并标记40只中华蟾蜍，第二次捕获30只，其中有标记的有10只，该种群数量是40×30÷10＝120只。标记重捕法计算公式为种群的个体数∶第一次捕获并标记的总数＝第二次重捕总数∶重捕中被标记的个体数。若部分标记物脱落，则会导致第二次捕获中被标记的个体数目偏低，进而引起种群密度估算结果偏大。 学生用书↓第282页 学科网（北京）股份有限公司 $$