2026届高考生物一轮复习讲义第44讲 种群
2025-07-14
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内容正文:
第十单元 生物与环境
第44讲 种群
【课标要求】 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; 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的种群特征; 4.实验:探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化。
考点1 种群的数量特征
考 点 透 析
知识1 种群的概念
种群是指生活在一定区域(或空间范围内)的同种生物的所有个体形成的集合。(种群是生物进化和繁殖的基本单位)
知识2 种群的数量特征
1. 种群密度——种群最基本的数量特征。
(1)概念:单位面积或单位体积中某种群的个体数。
(2)常用的调查方法
①对于调查范围较小、个体较大的种群,可以采用逐个计数法。
②多数情况下需要采用估算法,如黑光灯诱捕法、样方法和标记重捕法。(后两种方法详见知识3)
2. 种群数量其他特征及与种群密度之间的关系
(1)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。
(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。增长型的种群,其种群密度将增加,稳定型的种群基本不变,衰退型的种群则会减小。(注意:该趋势不一定能够实现,还要看影响种群密度变化的其他因素,如气候、食物、天敌、传染病等。)
(3)性别比例能够通过影响种群的出生率而间接影响种群密度。
解 疑 释 惑
种群年龄结构的变式图解
(1)统计图
(2)曲线图
(3)柱形图
知识3 估算法——多数情况下种群密度的调查方法
1. 样方法
2. 标记重捕法
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来估算它们的种群密度。
4. 抽样检测:可采用抽样检测法调查培养液中酵母菌的种群密度。
思辨小练
1. 判断下列说法的正误:
(1)(2023·山东卷T11A)对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察,所观察的这些灰松鼠构成一个种群。(×)
(2)(2023·山东卷T11B)准确统计某年出生的所有灰松鼠数量需用标记重捕法。(×)
(3)采用红外相机技术进行调查可以减少对黄腹角雉的不良影响。(√)
(4)年龄结构为增长型的种群,其密度大于年龄结构为衰退型的种群。(×)
(5)用标记重捕法调查种群密度时,标志物脱落导致估算值偏小。(×)
(6)种群密度与出生率成正比,与死亡率成反比。(×)
(7)种群密度和年龄结构均可以反映种群数量的变化趋势。(×)
2. (2023·湖南卷T20节选)调查濒危植物红豆杉野生种群密度时,样方面积最适合的是400 m2,请说明理由。
提示:红豆杉属于高大乔木,且是濒危植物,应选取较大样方面积。
3. 利用性引诱剂可有效降低害虫的种群密度,其原理是什么?
提示:性引诱剂破坏了害虫的性别比例,从而降低了害虫的出生率。
典 题 说 法
考向1 种群密度的调查方法
例1 (2024·扬州中学)调查法是生物学常用的方法之一,下列相关叙述正确的是(D)
A.调查农田中蝗虫卵的密度,可反映该农田中蝗虫数量的变化趋势
B.用诱虫器采集小动物与黑光灯诱捕法调查种群密度都利用了动物的趋光性
C.调查某濒临灭绝的大型肉食动物的种群数量时,宜采用标记重捕法
D.全国人口普查时使用的调查方法是逐个计数法
【解析】可用样方法调查农田中蝗虫卵的密度,但不能反映该农田中蝗虫数量的变化趋势,而年龄结构可以反映该农田中蝗虫数量的变化趋势,A错误;用诱虫器采集小动物利用了动物的避光性,黑光灯诱捕法调查种群密度利用了动物的趋光性,B错误;濒临灭绝的动物数量极少,而且是大型肉食动物,调查其种群数量适合采用逐个计数的方法,C错误。
考向2 种群的数量特征
例2 (2024·浙江6月卷)黄鳝从胚胎期到产卵期都是雌性,产卵过后变为雄性。研究人员对洞庭湖周边某水域捕获的1 178尾野生黄鳝进行年龄及性别的鉴定,结果如下表。下列叙述正确的是(B)
生长期
体长/cm
尾数
雌性
雄性
尾数
比例/%
尾数
比例/%
Ⅰ龄
≤30.0
656
633
96.5
8
1.2
Ⅱ龄
30.1~50.0
512
327
63.9
116
22.7
Ⅲ龄
50.1~55.0
6
2
33.3
4
66.7
Ⅳ龄
≥55.1
4
0
0.0
4
100.0
A.该黄鳝种群的年龄结构为衰退型
B.种群中雄黄鳝的平均年龄大于雌性
C.随年龄增长,雄黄鳝数量逐渐增加
D.该黄鳝种群的雌雄比例约为1∶1
【解析】由表中信息可知,该黄鳝种群Ⅰ、Ⅱ龄期的个体多,Ⅲ、Ⅳ龄期的个体少,说明该黄鳝种群的年龄结构为增长型,A错误;Ⅱ龄期雄黄鳝数量最多,Ⅰ龄期、Ⅲ龄期和Ⅳ龄期雄黄鳝数量非常少,C错误;各年龄期雌性个体的总数明显不同于雄性个体的总数,说明该黄鳝种群的雌雄比例不是1∶1,D错误。
考点2 种群的数量变化及影响因素
考 点 透 析
知识1 种群的数量变化
1. 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。
2. 种群数量增长的两种模型
曲线模型
增长模型
A:“J”形(型)曲线
B:“S”形(型)曲线
前提条件
(形成原因)
理想状态:食物、空间充裕,气候适宜,没有天敌和其他竞争物种
现实状态:食物、空间有限,存在敌害等
特点
种群数量连续增长。数学模型:
Nt=N0λt(N0为种群起始数量,t表示时间,λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数,Nt表示t年后该种群的数量)
增长到一定数量后保持相对稳定。增长速率先增大后减小,种群数量达到K/2时,增长速率最快;达到环境容纳量,即K值时,停止增长,增长速率为0
K值有无
无K值
有K值
适用范围
实验条件下或迁入新环境最初一段时间不存在环境阻力的种群
存在环境阻力的种群
联系
①两种增长曲线的差异主要在于环境阻力(即图中阴影部分)对种群数量增长的影响不同;
②“J”形增长“S”形增长;
③环境阻力按自然选择学说,就是在生存斗争中被淘汰的个体数
注:数学公式:科学、准确,但不够直观。曲线图:直观,但不够精确。
解 疑 释 惑
种群增长率≠增长速率
(1)增长率即一定时间内增长的数量/初始数量,即增长率=×100%。
(2)增长速率即一定时间内增长的数量/时间,即增长速率=×100%。
(3)种群增长率和增长速率模型
3. K值和K/2值及其在实践中的应用
(1)“S”形曲线中K值与K/2值的分析
(2)不同曲线模型中“K值”与“K/2值”
图中A、B、C、D时间所对应的种群数量为K值,A′、C′、D′时间所对应的种群数量为K/2值。
(3)K值及K/2值的应用
K值的应用
K/2值的应用
(野生)资源
开发、利用
与保护
保护野生生物生活的环境,减小环境阻力,增大K值
种群数量达到环境容纳量的一半时,种群增长速率最大,再生能力最强。把握K/2值处的黄金开发点,维持被开发资源的种群数量在K/2值处,可实现“既有较大收获量,又可保持种群快速增长”,符合可持续发展的理念
有害生物
的防治
增大环境阻力(如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等),降低K值
务必及时控制种群数量,严防达到K/2值处(若达到K/2值处,可导致该有害生物成灾)
(4)应用实例(以野生大熊猫为例)
①大熊猫锐减的重要原因:大熊猫栖息地遭到破坏后,由于食物的减少和活动范围的缩小,其K值会变小。
②建立自然保护区,改善它们的栖息环境,从而提高环境容纳量,是保护大熊猫的根本措施。
知识2 影响种群数量变化的主要因素
1. 非生物因素(非密度制约因素):包括阳光、温度、水等。
2. 生物因素(密度制约因素)包括竞争、捕食、寄生等。
思辨小练
判断下列说法的正误:
(1)将一种生物引入一个新环境,在一定时期内这个物种就会出现“J”形增长。(×)
(2)鱼类养殖过程中,在种群数量接近K/2值时进行捕捞,有利于鱼类资源的可持续发展。(×)
(3)曲线图与数学公式相比,前者能更直观地反映出种群的增长趋势。(√)
(4)生物因素和非生物因素均会对种群数量变化造成影响,且后者造成的影响往往是综合性的。(√)
典 题 说 法
考向1 种群数量变化曲线
例1 (2024·连云港一模)如图为甲、乙两个种群出生率和死亡率的数量关系随时间变化的曲线。下列相关叙述正确的是(D)
A.t2时刻,甲和乙的种群密度一定相同
B.t2和t3时刻,乙种群的自然增长率(出生率-死亡率)一定相同
C.t1→t4时刻,乙种群呈“J”形增长
D.t1→t4时刻,甲种群的种群密度先上升后下降 【解析】t2时刻,虽然甲、乙种群的出生率/死亡率的比值相等,但其种群密度不一定相同,A错误;t2和t3时刻,乙种群的出生率/死亡率的比值相等,但自然增长率=出生率-死亡率,因此,自然增长率不一定相同,B错误;在t1~t4时间内,乙种群的出生率/死亡率的比值大于1,说明乙种群的出生率大于死亡率,因此,种群数量在不断增加,但未必呈“J”形增长,C错误;t1→t4时刻,甲种群的出生率/死亡率的比值先大于1,而后小于1,因此,甲种群密度先上升后下降,D正确。
变式 (多选)(2024·南通模拟)图1为在某森林的固定位置和固定时间,用固定数量的鸟网捕捉的方法统计灰喜鹊种群数量(年末统计),连续10年内得到的曲线λ=;图2表示出生数量、死亡数量和种群密度的关系。下列有关叙述正确的是(ABC)
A.6~7年,灰喜鹊种群的年龄结构为衰退型
B.10年内,第4年的种群数量最大
C.图2可用于实践中估算种群最大净补充量
D.在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
【解析】据图分析,6~7年间,λ<1,种群数量减少,所以其年龄结构为衰退型,A正确;图1中0~4年,λ>1,种群数量增加,4~8年,λ<1,种群数量减少,8~10年,λ=1,种群数量保持不变,故第4年种群数量最大,B正确;由图2可知,出生率与死亡率的差值为净补充量,二者差值最大时,净补充量最大,因此可用于指导生产实践,C正确;在K值时捕捞鱼类得到的日捕获量最多,D错误。
深 度 指 津
全面理解K值
(1)K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;当环境条件状况改善时,K值会上升。
(2)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。
(3)K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容纳的最大值;种群所达到的最大值会超过K值,但这个值存在的时间很短。
考向2 对“λ”曲线的分析
例2 (多选)某地乌鸫连续10年的种群数量变化情况如图所示(λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数)。据图判断,乌鸫种群数量相等的是(ACD)
A.第2年和第3年 B. 第3年和第9年
C.第8年和第9年 D. 第9年和第10年
【解析】λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数,故当λ=1时,乌鸫一年前种群数量=本年的种群数量,第3年、第9年、第10年时,λ=1,故乌鸫种群数量相等的是第2年和第3年、第8年和第9年、第9年和第10年。
深 度 指 津
对“λ”曲线的理解
(1)λ>1时,种群密度增大,如上图中1~3年。
(2)λ=1时,种群密度保持稳定,如上图中第3、9、10年。
(3)λ<1时,种群密度减小,如上图中3~9年。
(4)种群数量最大时是第3年,最小时是第9、10年。
考向3 影响种群数量变化的因素
例3 (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(C)
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】气温对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此被称为非密度制约因素;蝗虫原本就会在秋季死亡,降温使它们死亡前没有产生后代,导致出生率下降。
实验14 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
实 验 回 归
1. 实验原理
2. 实验步骤
3. 实验分析
(1)每天在固定时间取样计数酵母菌数量,设计表格记录。根据实验结果绘制出如图所示的曲线。
曲线的总趋势是先增加再降低,原因是在开始时培养液的营养物质充足、空间充裕、条件适宜,因此酵母菌大量繁殖,种群数量剧增;随着酵母菌数量的不断增多、营养物质消耗、pH变化等,生存条件恶化,酵母菌死亡率高于出生率,种群数量下降。
(2)影响酵母菌种群数量的因素可能有养分、温度、pH及有害代谢废物等。
实 验 延 伸
血细胞计数板
(1)血细胞计数板是一种专门用于计数较大单细胞微生物的仪器,玻片中有下凹的槽。以XB-K-25血细胞计数板为例,方格网(#)上刻有9个大方格,其中只有中间的一个大方格为计数室(图1)。大方格的长和宽各为1 mm,深度为0.1 mm,则计数室的容积为0.1 mm3。此25×16规格的计数板共分400个小格,另一种16×25规格的也共400个小格(图2)。
(2)计数方法。以每小方格内含有4~5个酵母细胞为宜。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(图2)。
(3)计算方法
①16×25型的计数板:酵母细胞个数(1 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(1 mL)=80个小方格细胞总数÷80×400×10 000×稀释倍数。
(4)使用及清洗时的注意点
①滴加培养液时,先将盖玻片放在计数板上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入计数室。
②使用后用自来水冲洗,切勿用硬物洗刷。可自行晾干或用吹风机吹干,也可用体积分数为95%的乙醇溶液、无水乙醇、丙酮等有机溶剂脱水使其干燥。
实验素养
一、实验基本理论
1. 该实验无需(填“需要”或“无需”)另设对照组,连续培养观察,在时间上形成前后自身对照。
2. 该实验的自变量是时间,因变量是酵母菌的数量(密度),其他的属于无关变量,如培养温度、培养液的体积、培养液的成分及其浓度等,均应该保持相同且适宜。
3. 该探究活动中,涉及4种科学方法:数学模型法、抽样检测法、显微观察法和微生物培养法。
二、实验结果的数据分析
1. 进行数据分析,要科学地设计实验方案并采集实验数据,有时还要对原始数据进行科学的处理。单个的原始数据并不一定能真实反映生物现象的内在规律,对原始数据进行处理与统计分析,是数据分析的重要环节。下表是某兴趣小组记录的实验结果,请根据表格构建坐标系并绘出酵母菌数目随时间变化的曲线。
时间
第1 d
第2 d
第3 d
第4 d
第5 d
第6 d
第7 d
酵母菌数
/(万个·mL-1)
32
127
762
824
819
821
820
提示:如下图所示
2. 通过数据分析作出预测或假设并验证,可以揭示生物学现象中蕴含的规律;可以探究复杂的生理、生化过程;可以揭示生物体组成成分与结构之间的相互关系。从上题中结果分析可以得出结论:酵母菌的种群数量呈“S”形增长。从第4 d开始,酵母菌种群数量增长基本停止。
题 组 运 用
1. (2022·江苏卷)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(D)
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】小球藻在光照下可以进行光合作用产生氧气,振荡培养的目的是使小球藻充分接触营养物质,且可防止细胞聚集成团;用血细胞计数板计数时,应该先盖上盖玻片,再取等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;若一个小格内小球藻过多,应进行稀释,一般稀释到每小格4~5个较为合适。2. (2024·泰州中学)某生物兴趣小组的同学在进行“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验时,将培养至第5天的酵母菌培养液,取10 mL加入90 mL无菌水中,然后将稀释后的培养液与台盼蓝染液等体积混合均匀规范操作置入血细胞计数板中进行计数,结果观察到视野中五个中格(共80个小格)内的细胞总数为56,其中被台盼蓝着色的细胞占20%,则10 mL酵母菌培养液中活菌数约为(A)
A.4.48×108
B.2.24×108
C.1.02×103
D.0.7×108
【解析】由题意“观察到视野中五个中格(共80个小格)内的细胞总数为56”可知,每个小格内的平均酵母菌数为56÷80=0.7个,则计数室中的细胞数为400×0.7=280个。死细胞的细胞膜失去选择透过性,能被台盼蓝染液染成深色,被台盼蓝着色的细胞占20%,说明活菌数占80%,因此活菌数为280×0.8=224个,又因为观察之前取10 mL酵母菌培养液加入90 mL无菌水中,相当于稀释10倍,稀释后的培养液与台盼蓝染液进行等体积混合,这相当于将培养液进行了两倍稀释,因此混合前培养液中的酵母菌活菌数相当于224×2=448个,每个计数室的体积为0.1 mm3,经换算可以得到10 mL酵母菌培养液中酵母菌活菌数约为448÷0.1×1 000×10×10=4.48×108个。
3. (2025·南京期初)在探究“培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中,采用了如图1所示规格的血细胞计数板进行计数,连续培养一段时间后绘制培养液中酵母菌种群的数量变化曲线,结果如图2所示。在图2中a点时,将培养液稀释100倍,经过一系列操作,检测四角中方格的酵母菌数量分别为22、26、24、28个。下列叙述错误的是(B)
A.培养液中酵母菌逐个计数非常困难,可采用抽样检测法进行统计
B.此培养液中酵母菌数量达到环境容纳量时的种群密度约为8×109个·mL-1
C.图2中a点时酵母菌种群增长速率最大,此时年龄结构为增长型
D.与血细胞计数板相比,细菌计数板可对体积较小的原核生物计数
【解析】图1中计数板规格为16×25,图2中在a点对应的时间,培养液中酵母菌种群密度=[(22+26+24+28)/100]×25×16×104×100=4×108个·mL-1,b点为环境容纳量,b点时种群数量约为a点的2倍,所以培养液中酵母菌数量达到环境容纳量时种群密度约为8×108个·mL-1,B错误;图2中a点斜率最大,种群增长速率最大,此时出生率大于死亡率,种群数量继续增多,年龄结构为增长型,C正确;血细胞计数板主要用于体积较大微生物的计数,对于体积较小的原核生物,使用细菌计数板进行计数更为准确,D正确。
配套精练
第十单元 生物与环境
第44讲 种 群
一、 单项选择题
1. (2024·宿迁沭阳中学)下列关于环境容纳量的叙述,错误的是(D)
A.当外界环境条件被破坏时,种群的环境容纳量也会发生改变
B.当种群数量达到环境容纳量时,其增长速率极小,几近于0
C.对四季分明地区的大多数植食动物来说,到了冬季,种群环境容纳量可能会减小
D.环境容纳量会随种群出生率与死亡率的改变而改变
【解析】种群出生率与死亡率的改变不会影响环境容纳量,环境容纳量的大小只与环境的变化有关,D错误。
2. (2024·新课标卷)用一定量的液体培养基培养某种细菌,活细菌数随时间的变化趋势如图所示,其中Ⅰ~Ⅳ表示细菌种群增长的4个时期。下列叙述错误的是(C)
A.培养基中的细菌不能通过有丝分裂进行增殖
B.Ⅱ期细菌数量增长快,存在“J”形增长阶段
C.Ⅲ期细菌没有增殖和死亡,总数保持相对稳定
D.Ⅳ期细菌数量下降的主要原因有营养物质匮乏
【解析】分析题图,细菌种群增长开始时呈现“S”形曲线,达到K值后,由于营养物质消耗、代谢产物积累,种群数量逐渐下降。有丝分裂是真核细胞的增殖方式之一,细菌是原核细胞,进行二分裂,所以培养基中的细菌不能通过有丝分裂进行增殖,A正确;Ⅱ期由于资源充足,细菌经过一段的调整适应,种群增长可能会短暂出现“J”形的增长,B正确;Ⅲ期细菌的增殖速率和死亡速率基本相等,总数保持相对稳定,C错误;Ⅳ期培养基中营养物质含量减少、代谢产物积累,细菌种群数量会下降,D正确。
3. (2024·南京六校期末联考)如图为某同学构建的种群各数量特征之间关系的模型图。下列相关叙述正确的是(C)
A.某种群的特征②逐渐下降,可判断种群特征⑤属于衰退型
B.种群都具有种群密度、年龄结构、性别比例等数量特征
C.种群甲的种群密度高于种群乙,但是种群甲的种群数量不一定比乙大
D.可利用人工合成的性外激素干扰雌雄交尾来控制特征⑥,进而影响种群数量
【解析】①③能使种群密度降低,①③是死亡率和迁出率;②④能使种群密度上升,②④是出生率和迁入率,⑤通过影响①使种群数量减少,通过影响②使种群数量增多,则⑤是年龄结构,①是死亡率,②是出生率,③是迁出率,④是迁入率,⑥是性别比例,仅凭某种群的特征②逐渐下降,无法判断种群特征⑤属于衰退型,A错误;常见的种群数量特征有种群密度、出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄结构、性别比例,但没有性别或雌雄同体的种群则没有性别比例的特征,B错误;种群密度是指种群在单位面积或单位体积中的个体数,种群甲的种群密度高于种群乙,种群数量还与面积或体积有关,故种群甲的种群数量不一定比种群乙的大,C正确;⑥是性别比例,它通过影响出生率来影响种群密度,可利用人工合成的性外激素干扰雌雄交尾来控制特征②出生率,进而影响种群数量,D错误。
4. (2024·山东卷改编)棉蚜是个体微小、肉眼可见的害虫。与不抗棉蚜棉花品种相比,抗棉蚜棉花品种体内某种次生代谢物的含量高,该次生代谢物对棉蚜有一定的毒害作用。下列说法错误的是(C)
A.统计棉田不同害虫物种的相对数量时可用目测估计法
B.棉蚜天敌对棉蚜种群的作用强度与棉蚜种群的密度有关
C.根据“S”形增长原理,农民应将棉蚜种群数量控制在K/2水平
D.若用该次生代谢物防治棉蚜,需评估其对棉蚜天敌的影响
【解析】统计棉田不同害虫物种的相对数量时可用目测估计法或记名计算法,A正确;棉蚜天敌属于密度制约因素,因此棉蚜天敌对棉蚜种群的作用强度与棉蚜种群的密度有关,B正确;K/2时种群增长速率最大,易导致棉花虫灾,C错误;该次生代谢物对棉蚜有一定的毒害作用,也可能对棉蚜天敌有影响,若用该次生代谢物防治棉蚜,需评估其对棉蚜天敌的影响,D正确。
5. (2024·苏州开学考)长臂猿是大型灵长类动物,科学家通过无人机搭载热红外图像传感器,在长臂猿生活的区域进行样线飞行,就可以快速地监测它们活动的迹象及其栖息范围,记录并分析相关数据,可为生态学研究提供相关依据。下列说法错误的是(C)
A.通过对数据的分析和处理,可以了解保护区内大型哺乳动物的物种组成
B.与标记重捕法相比,采用该技术进行调查对大型哺乳动物的影响相对较小
C.上述调查方法属于调查种群密度方法中的逐个计数法
D.该技术通常用于调查草地、森林等生境,但对样线的选择和设计需要一定的科学依据和经验
【解析】题述调查方法属于调查种群密度方法中的估算法,C错误。
6. (2024·连云港期末)某种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。下列叙述正确的是(A)
A.初始密度处于0~a时,该种群走向衰退甚至消亡
B.a~c阶段,该种群数量逐渐增加
C.c~d阶段,该种群的年龄结构为衰退型
D.b点和d点时的种群数量相同
【解析】初始密度介于0~b时,增长速率<0,种群出生率小于死亡率,种群数量不断减少,B错误;c~d阶段,种群增长速率>0,该种群数量继续增长,年龄结构为增长型,C错误;b点和d点时增长速率的相对值相同,但两者的种群数量不一定相同,D错误。
7. 芨芨草是大型丛生植物,茎叶坚硬。伯劳鸟是小型捕食性鸟类,经常停留在芨芨草上捕鼠。芨芨草旁常见鼠洞,茎叶有被鼠咬断现象。为探究捕食风险对不同密度布氏田鼠的影响,科研人员在某草地设置围栏进行实验,实验结果如图所示。下列说法错误的是(C)
A.用样方法调查芨芨草的种群密度会产生较大误差
B.布氏田鼠会主动改造生存环境从而降低捕食风险
C.低密度布氏田鼠在有捕食风险时的出生率小于死亡率
D.高密度布氏田鼠可有效降低捕食风险带来的繁殖抑制
【解析】图中低密度布氏田鼠在有捕食风险时的增长率下降,但是大于0,出生率仍然大于死亡率,C错误。
8. (2024·淮安期中)调节种群数量的因素分为外源性因素和内源性因素,外源性因素包括气候、食物、种间竞争等,内源性因素有遗传、行为、内分泌等。下列叙述错误的是(C)
A.外源性因素包括密度制约因素和非密度制约因素
B.不同类型调节因素形成的环境压力可以加速生物的进化进程
C.某种群密度过大时,在内源性调节因素的作用下环境容纳量减小
D.种群数量变化是种群适应多因素作用而发展成的自我调节能力的体现
【解析】某种群密度过大时,在内源性调节因素的作用下种群密度降低,而环境容纳量和环境中的资源和空间有关,若空间和资源不变,则环境容纳量不变,C错误。
9. (2024·江苏模拟)某生物兴趣小组利用酵母菌在适宜条件下培养来探究种群大小的动态变化,该实验中酵母菌数估算值见表。第3天观察计数时,发现计数室有16个中格,其四个角上的4个中方格中共有34个酵母菌,其中4个被染成蓝色。下列有关叙述错误的是(C)
时间/d
2
3
4
5
6
7
8
酵母菌数量/(万个·mL-1)
32
?
762
824
819
821
820
A.对培养液中酵母菌进行计数时,可以采用抽样检测法
B.表中第3天酵母菌的数量约为120万个·mL-1
C.吸取培养液前需要轻轻振荡试管几次,否则计数结果将偏大
D.发酵后期酵母菌种群数量下降的原因可能是pH下降
【解析】吸取培养液前要轻轻振荡试管,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差,否则实验数据可能会偏大或偏小,C错误。
10. 根据某农田中引入鸭子后,鸭子与蝗虫种群数量的变化关系,某生物兴趣小组构建如图所示模型。下列有关叙述错误的是(C)
A.a~b段,蝗虫种群的年龄结构为增长型,鸭子种群的年龄结构为增长型
B.由图可知,引入鸭子后,该农田中蝗虫种群的K值最可能为N2
C.鸭子种群数量在a→b→c的变化过程中,其增长率小于0
D.从模型构建类型角度分析,图示模型属于数学模型
【解析】由图可知,a~b段,蝗虫种群的数量是增加的,故年龄结构为增长型,鸭子种群的数量也是增加的,故年龄结构也为增长型,A正确;由图可知,引入鸭子后,蝗虫的数量围绕N2上下波动,所以该农田中蝗虫种群的K值最可能为N2,B正确;由图可知,鸭子种群数量在图中a→b→c(不包括a、c两点)的变化过程中,总数量一直增加,故其增长率大于0,C错误。
二、 多项选择题
11. (2025·海安期中改编)我国科学家通过红外触发相机技术监测到广西崇左白头叶猴的种群数量由原来的300多只恢复到了现在的1 400多只。通过多年的努力,其数量明显增加。相关叙述错误的有 (AB)
A.研究白头叶猴的数量特征及与其他物种的关系,都属于种群水平的研究
B.调查白头叶猴的方法有多种,如无人机航拍法、样方法、足迹法等
C.年龄结构、性别比例常作为预测白头叶猴种群数量变化的主要依据
D.白头叶猴个体的迁入与迁出会影响种群的基因频率
【解析】研究白头叶猴与其他物种的关系属于群落水平的研究,A错误;样方法不用于活动能力强、活动范围大的猴子的调查,B错误;年龄结构有增长型、稳定型、衰退型,它和性别比例常作为预测白头叶猴种群数量变化的主要依据,C正确;种群中个体的出生和死亡,迁入和迁出会导致种群基因频率的改变,D正确。
12. (2024·苏锡常镇一模)陷阱诱捕法是调查地表节肢动物数量的主要方法之一,下图表示陷阱内不同引诱剂所诱捕的动物类群数,相关叙述正确的有(ABC)
A.陷阱设置的原则可参照五点取样法或等距取样法
B.陷阱内放置引诱剂主要为了吸引节肢动物并防止其逃逸
C.GJ或TCJS作为引诱剂对节肢动物诱捕效果较好
D.W组比CK组多出的动物都是趋湿性节肢动物
【解析】“陷阱”相当于“样方”,所以设置的原则可参照五点取样法或等距取样法,A正确;陷阱内放置引诱剂可以有效吸引节肢动物并防止其逃逸,B正确;由图可知,GJ或TCJS作为引诱剂时类群数明显比其他组高,说明GJ或TCJS作为引诱剂对节肢动物诱捕效果较好,C正确;图中曲线纵坐标是动物类群数,无法确定W组比CK组多出的动物都是趋湿性节肢动物,D错误。
13. (2024·常州金坛区期中)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。下列叙述错误的有(ABD)
A.实验中的取样时间、培养液pH等均为无关变量,对实验结果没有影响
B.血细胞计数板计数时,应先在边缘滴培养液,再盖上盖玻片,以免产生气泡
C.若某时刻中格细胞的平均数量为25个,则培养液中酵母菌的数目约为4×109个
D.在酵母菌种群数量增长的不同阶段,可具有相同的增长速率且需设计空白对照组
【解析】实验中的培养时间属于自变量,酵母菌种群数量属于因变量,实验中的取样时间、培养液pH等均为无关变量,无关变量也会影响实验结果,因此无关变量各组应相同且适宜,A错误;血细胞计数板计数时,应先盖上盖玻片再滴培养液,避免培养液将盖玻片顶起,影响实验结果的准确性,B错误;酵母菌种群数量增长的不同阶段,K/2时增长速率最大,0和K时增长速率为0,具有相同的增长速率,探究酵母菌种群数量的变化实验中,自身前后对照,不需设计空白对照组,D错误。
14. 影响种群数量变化的因素分两类,一类是密度制约因素,即影响程度与种群密度有密切关系的因素;另一类是非密度制约因素,即影响程度与种群密度无关的因素。下列相关叙述正确的有(CD)
A.食物不足导致种内竞争加剧属于非密度制约因素
B.病原体和寄生物抑制种群数量增长的强度与种群密度无关
C.降水量属于非生物因素,同时也属于非密度制约因素
D.捕食和种间竞争会通过影响出生率和死亡率影响种群数量的变化
【解析】食物不足导致种内竞争加剧属于密度制约因素,A错误;病原体和寄生物的致病力和传播速度是随着种群密度的增加而增加的,因此病原体和寄生物抑制种群增长的强度与种群密度有关,B错误。
三、 非选择题
15. (2025·苏州期初节选)朱鹮有着“东方宝石”的美誉,1981年全球仅陕西洋县存活7只个体。由于初始数目过少,且高度依赖在传统方法耕种的稻田里取食,保护难度很大。我国政府对朱鹮的保护措施,被誉为“国际濒危物种保护的成功典范”。请回答下列问题:
(1)最初生活在洋县的7只朱鹮构成了一个种群。通过社会广泛参与保护,2023年底全球朱鹮数量已经突破一万只,摘掉了“极濒危”的帽子。
(2)为扩大朱鹮的栖息地,保护工作者在多个朱鹮历史分布区域中进行了野化放归实验。数年后,通过鸣声识别的方法统计某野化放归群体的数量特征,如下图。
①鸣声识别统计的方法比标记重捕法具有非损伤、低干扰的优势。
②根据该群体的数量特征进行分析,图中显示:年龄结构呈增长型,性别比例接近1∶1(2分),据此可以预计该群体的数量将保持增长。
③朱鹮主食鱼类,为了解朱鹮分布区鱼类能否满足朱鹮的需要,科研人员调查鱼类的种群密度,并据此估算出鱼类的数量(生物量)和朱鹮的环境容纳量(K值)。
【解析】(1)种群是一定区域同种生物的全部个体的集合,最初生活在洋县的7只朱鹮构成了一个种群。(2)①鸣声识别统计的方法不需要对动物进行抓捕,故鸣声识别统计的方法比标记重捕法具有非损伤、低干扰的优势。②据图可知,群体的幼年个体所占比例大,而老年个体比例小,此外性别比例接近1∶1。③科研人员调查鱼类的种群密度可以估算出鱼类的数量(生物量)和朱鹮的环境容纳量(K值)。
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第十单元 生物与环境
第44讲 种群
【课标要求】 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; 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的种群特征; 4.实验:探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化。
考点1 种群的数量特征
考 点 透 析
知识1 种群的概念
种群是指生活在一定区域(或空间范围内)的 的集合。(种群是生物进化和繁殖的基本单位)
知识2 种群的数量特征
1. ——种群最基本的数量特征。
(1)概念:单位面积或单位体积中某种群的个体数。
(2)常用的调查方法
①对于调查范围较小、个体较大的种群,可以采用 。
②多数情况下需要采用估算法,如 、样方法和标记重捕法。(后两种方法详见知识3)
2. 种群数量其他特征及与种群密度之间的关系
(1)直接决定种群密度的因素是 、 。
(2)年龄结构通过影响种群的 ,从而预测种群数量变化趋势。增长型的种群,其种群密度将 ,稳定型的种群基本不变,衰退型的种群则会 。(注意:该趋势不一定能够实现,还要看影响种群密度变化的其他因素,如气候、食物、天敌、传染病等。)
(3)性别比例能够通过影响种群的 而间接影响种群密度。
解 疑 释 惑
种群年龄结构的变式图解
(1)统计图
(2)曲线图
(3)柱形图
知识3 估算法——多数情况下种群密度的调查方法
1. 样方法
2. 标记重捕法
3. 黑光灯诱捕法:对于 的昆虫,还可以用黑光灯进行灯光诱捕来估算它们的种群密度。
4. 抽样检测:可采用抽样检测法调查培养液中酵母菌的种群密度。
思辨小练
1. 判断下列说法的正误:
(1)(2023·山东卷T11A)对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察,所观察的这些灰松鼠构成一个种群。( )
(2)(2023·山东卷T11B)准确统计某年出生的所有灰松鼠数量需用标记重捕法。( )
(3)采用红外相机技术进行调查可以减少对黄腹角雉的不良影响。( )
(4)年龄结构为增长型的种群,其密度大于年龄结构为衰退型的种群。( )
(5)用标记重捕法调查种群密度时,标志物脱落导致估算值偏小。( )
(6)种群密度与出生率成正比,与死亡率成反比。( )
(7)种群密度和年龄结构均可以反映种群数量的变化趋势。( )
2. (2023·湖南卷T20节选)调查濒危植物红豆杉野生种群密度时,样方面积最适合的是400 m2,请说明理由。
3. 利用性引诱剂可有效降低害虫的种群密度,其原理是什么?
典 题 说 法
考向1 种群密度的调查方法
例1 (2024·扬州中学)调查法是生物学常用的方法之一,下列相关叙述正确的是( )
A.调查农田中蝗虫卵的密度,可反映该农田中蝗虫数量的变化趋势
B.用诱虫器采集小动物与黑光灯诱捕法调查种群密度都利用了动物的趋光性
C.调查某濒临灭绝的大型肉食动物的种群数量时,宜采用标记重捕法
D.全国人口普查时使用的调查方法是逐个计数法
考向2 种群的数量特征
例2 (2024·浙江6月卷)黄鳝从胚胎期到产卵期都是雌性,产卵过后变为雄性。研究人员对洞庭湖周边某水域捕获的1 178尾野生黄鳝进行年龄及性别的鉴定,结果如下表。下列叙述正确的是( )
生长期
体长/cm
尾数
雌性
雄性
尾数
比例/%
尾数
比例/%
Ⅰ龄
≤30.0
656
633
96.5
8
1.2
Ⅱ龄
30.1~50.0
512
327
63.9
116
22.7
Ⅲ龄
50.1~55.0
6
2
33.3
4
66.7
Ⅳ龄
≥55.1
4
0
0.0
4
100.0
A.该黄鳝种群的年龄结构为衰退型
B.种群中雄黄鳝的平均年龄大于雌性
C.随年龄增长,雄黄鳝数量逐渐增加
D.该黄鳝种群的雌雄比例约为1∶1
考点2 种群的数量变化及影响因素
考 点 透 析
知识1 种群的数量变化
1. 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 状态的种群,在某些特定条件下可能出现种群 。
(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 。
(3)当一个种群的数量过少,种群可能会由于 等而 。
2. 种群数量增长的两种模型
曲线模型
增长模型
A: 曲线
B: 曲线
前提条件
(形成原因)
理想状态: 充裕,气候 ,没有天敌和其他竞争物种
现实状态:食物、空间 ,存在敌害等
特点
种群数量连续增长。数学模型:
Nt=N0λt(N0为 ,t表示时间,λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数,Nt表示t年后该种群的数量)
增长到一定数量后保持相对稳定。增长速率先增大后减小,种群数量达到 时,增长速率最快;达到 ,即K值时,停止增长,增长速率为0
K值有无
无K值
有K值
适用范围
实验条件下或迁入新环境最初一段时间不存在环境阻力的种群
存在环境阻力的种群
联系
①两种增长曲线的差异主要在于 (即图中阴影部分)对种群数量增长的影响不同;
②“J”形增长“S”形增长;
③环境阻力按自然选择学说,就是在生存斗争中被淘汰的个体数
注:数学公式:科学、准确,但不够直观。曲线图:直观,但不够精确。
解 疑 释 惑
种群增长率≠增长速率
(1)增长率即一定时间内增长的数量/初始数量,即增长率=×100%。
(2)增长速率即一定时间内增长的数量/时间,即增长速率=×100%。
(3)种群增长率和增长速率模型
3. K值和K/2值及其在实践中的应用
(1)“S”形曲线中K值与K/2值的分析
(2)不同曲线模型中“K值”与“K/2值”
图中A、B、C、D时间所对应的种群数量为 ,A′、C′、D′时间所对应的种群数量为 。
(3)K值及K/2值的应用
K值的应用
K/2值的应用
(野生)资源
开发、利用
与保护
保护野生生物生活的环境,减小环境阻力, K值
种群数量达到环境容纳量的一半时,种群增长速率最大,再生能力最强。把握K/2值处的黄金开发点,维持被开发资源的种群数量在 处,可实现“既有较大收获量,又可保持种群快速增长”,符合可持续发展的理念
有害生物
的防治
增大环境阻力(如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌
等), K值
务必及时控制种群数量,严防达到K/2值处(若达到K/2值处,可导致该有害生物成灾)
(4)应用实例(以野生大熊猫为例)
①大熊猫锐减的重要原因:大熊猫 遭到破坏后,由于食物的减少和活动范围的缩小,其K值会 。
②建立自然保护区, 它们的栖息环境,从而 ,是保护大熊猫的根本措施。
知识2 影响种群数量变化的主要因素
1. 非生物因素(非密度制约因素):包括 、 、 等。
2. 生物因素(密度制约因素)包括 、 、 等。
思辨小练
判断下列说法的正误:
(1)将一种生物引入一个新环境,在一定时期内这个物种就会出现“J”形增长。( )
(2)鱼类养殖过程中,在种群数量接近K/2值时进行捕捞,有利于鱼类资源的可持续发展。( )
(3)曲线图与数学公式相比,前者能更直观地反映出种群的增长趋势。( )
(4)生物因素和非生物因素均会对种群数量变化造成影响,且后者造成的影响往往是综合性的。( )
典 题 说 法
考向1 种群数量变化曲线
例1 (2024·连云港一模)如图为甲、乙两个种群出生率和死亡率的数量关系随时间变化的曲线。下列相关叙述正确的是( )
A.t2时刻,甲和乙的种群密度一定相同
B.t2和t3时刻,乙种群的自然增长率(出生率-死亡率)一定相同
C.t1→t4时刻,乙种群呈“J”形增长
D.t1→t4时刻,甲种群的种群密度先上升后下降
变式 (多选)(2024·南通模拟)图1为在某森林的固定位置和固定时间,用固定数量的鸟网捕捉的方法统计灰喜鹊种群数量(年末统计),连续10年内得到的曲线λ=;图2表示出生数量、死亡数量和种群密度的关系。下列有关叙述正确的是( )
A.6~7年,灰喜鹊种群的年龄结构为衰退型
B.10年内,第4年的种群数量最大
C.图2可用于实践中估算种群最大净补充量
D.在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
深 度 指 津
全面理解K值
(1)K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;当环境条件状况改善时,K值会上升。
(2)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。
(3)K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容纳的最大值;种群所达到的最大值会超过K值,但这个值存在的时间很短。
考向2 对“λ”曲线的分析
例2 (多选)某地乌鸫连续10年的种群数量变化情况如图所示(λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数)。据图判断,乌鸫种群数量相等的是( )
A.第2年和第3年 B. 第3年和第9年
C.第8年和第9年 D. 第9年和第10年
深 度 指 津
对“λ”曲线的理解
(1)λ>1时,种群密度增大,如上图中1~3年。
(2)λ=1时,种群密度保持稳定,如上图中第3、9、10年。
(3)λ<1时,种群密度减小,如上图中3~9年。
(4)种群数量最大时是第3年,最小时是第9、10年。
考向3 影响种群数量变化的因素
例3 (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
实验14 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
实 验 回 归
1. 实验原理
2. 实验步骤
3. 实验分析
(1)每天在 时间取样计数酵母菌数量,设计表格记录。根据实验结果绘制出如图所示的曲线。
曲线的总趋势是 ,原因是在开始时培养液的营养物质充足、空间充裕、条件适宜,因此酵母菌大量繁殖,种群数量剧增;随着酵母菌数量的不断增多、 等,生存条件恶化,酵母菌死亡率高于出生率,种群数量下降。
(2)影响酵母菌种群数量的因素可能有 等。
实 验 延 伸
血细胞计数板
(1)血细胞计数板是一种专门用于计数较大单细胞微生物的仪器,玻片中有下凹的槽。以XB-K-25血细胞计数板为例,方格网(#)上刻有9个大方格,其中只有中间的一个大方格为计数室(图1)。大方格的长和宽各为1 mm,深度为0.1 mm,则计数室的容积为0.1 mm3。此25×16规格的计数板共分400个小格,另一种16×25规格的也共400个小格(图2)。
(2)计数方法。以每小方格内含有4~5个酵母细胞为宜。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(图2)。
(3)计算方法
①16×25型的计数板:酵母细胞个数(1 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(1 mL)=80个小方格细胞总数÷80×400×10 000×稀释倍数。
(4)使用及清洗时的注意点
①滴加培养液时,先将盖玻片放在计数板上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入计数室。
②使用后用自来水冲洗,切勿用硬物洗刷。可自行晾干或用吹风机吹干,也可用体积分数为95%的乙醇溶液、无水乙醇、丙酮等有机溶剂脱水使其干燥。
实验素养
一、实验基本理论
1. 该实验 (填“需要”或“无需”)另设对照组,连续培养观察,在时间上形成 对照。
2. 该实验的自变量是 ,因变量是 ,其他的属于无关变量,如培养温度、培养液的体积、培养液的成分及其浓度等,均应该保持 。
3. 该探究活动中,涉及4种科学方法:数学模型法、 法、显微观察法和微生物培养法。
二、实验结果的数据分析
1. 进行数据分析,要科学地设计实验方案并采集实验数据,有时还要对原始数据进行科学的处理。单个的原始数据并不一定能真实反映生物现象的内在规律,对原始数据进行处理与统计分析,是数据分析的重要环节。下表是某兴趣小组记录的实验结果,请根据表格构建坐标系并绘出酵母菌数目随时间变化的曲线。
时间
第1 d
第2 d
第3 d
第4 d
第5 d
第6 d
第7 d
酵母菌数
/(万个·mL-1)
32
127
762
824
819
821
820
2. 通过数据分析作出预测或假设并验证,可以揭示生物学现象中蕴含的规律;可以探究复杂的生理、生化过程;可以揭示生物体组成成分与结构之间的相互关系。从上题中结果分析可以得出结论:酵母菌的种群数量呈“ ”形增长。从第4 d开始,酵母菌种群数量增长 。
题 组 运 用
1. (2022·江苏卷)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
2. (2024·泰州中学)某生物兴趣小组的同学在进行“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验时,将培养至第5天的酵母菌培养液,取10 mL加入90 mL无菌水中,然后将稀释后的培养液与台盼蓝染液等体积混合均匀规范操作置入血细胞计数板中进行计数,结果观察到视野中五个中格(共80个小格)内的细胞总数为56,其中被台盼蓝着色的细胞占20%,则10 mL酵母菌培养液中活菌数约为( )
A.4.48×108
B.2.24×108
C.1.02×103
D.0.7×108
3. (2025·南京期初)在探究“培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中,采用了如图1所示规格的血细胞计数板进行计数,连续培养一段时间后绘制培养液中酵母菌种群的数量变化曲线,结果如图2所示。在图2中a点时,将培养液稀释100倍,经过一系列操作,检测四角中方格的酵母菌数量分别为22、26、24、28个。下列叙述错误的是( )
A.培养液中酵母菌逐个计数非常困难,可采用抽样检测法进行统计
B.此培养液中酵母菌数量达到环境容纳量时的种群密度约为8×109个·mL-1
C.图2中a点时酵母菌种群增长速率最大,此时年龄结构为增长型
D.与血细胞计数板相比,细菌计数板可对体积较小的原核生物计数
配套精练
第十单元 生物与环境
第44讲 种 群
一、 单项选择题
1. (2024·宿迁沭阳中学)下列关于环境容纳量的叙述,错误的是( )
A.当外界环境条件被破坏时,种群的环境容纳量也会发生改变
B.当种群数量达到环境容纳量时,其增长速率极小,几近于0
C.对四季分明地区的大多数植食动物来说,到了冬季,种群环境容纳量可能会减小
D.环境容纳量会随种群出生率与死亡率的改变而改变
2. (2024·新课标卷)用一定量的液体培养基培养某种细菌,活细菌数随时间的变化趋势如图所示,其中Ⅰ~Ⅳ表示细菌种群增长的4个时期。下列叙述错误的是( )
A.培养基中的细菌不能通过有丝分裂进行增殖
B.Ⅱ期细菌数量增长快,存在“J”形增长阶段
C.Ⅲ期细菌没有增殖和死亡,总数保持相对稳定
D.Ⅳ期细菌数量下降的主要原因有营养物质匮乏
3. (2024·南京六校期末联考)如图为某同学构建的种群各数量特征之间关系的模型图。下列相关叙述正确的是( )
A.某种群的特征②逐渐下降,可判断种群特征⑤属于衰退型
B.种群都具有种群密度、年龄结构、性别比例等数量特征
C.种群甲的种群密度高于种群乙,但是种群甲的种群数量不一定比乙大
D.可利用人工合成的性外激素干扰雌雄交尾来控制特征⑥,进而影响种群数量
4. (2024·山东卷改编)棉蚜是个体微小、肉眼可见的害虫。与不抗棉蚜棉花品种相比,抗棉蚜棉花品种体内某种次生代谢物的含量高,该次生代谢物对棉蚜有一定的毒害作用。下列说法错误的是( )
A.统计棉田不同害虫物种的相对数量时可用目测估计法
B.棉蚜天敌对棉蚜种群的作用强度与棉蚜种群的密度有关
C.根据“S”形增长原理,农民应将棉蚜种群数量控制在K/2水平
D.若用该次生代谢物防治棉蚜,需评估其对棉蚜天敌的影响
5. (2024·苏州开学考)长臂猿是大型灵长类动物,科学家通过无人机搭载热红外图像传感器,在长臂猿生活的区域进行样线飞行,就可以快速地监测它们活动的迹象及其栖息范围,记录并分析相关数据,可为生态学研究提供相关依据。下列说法错误的是( )
A.通过对数据的分析和处理,可以了解保护区内大型哺乳动物的物种组成
B.与标记重捕法相比,采用该技术进行调查对大型哺乳动物的影响相对较小
C.上述调查方法属于调查种群密度方法中的逐个计数法
D.该技术通常用于调查草地、森林等生境,但对样线的选择和设计需要一定的科学依据和经验
6. (2024·连云港期末)某种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。下列叙述正确的是( )
A.初始密度处于0~a时,该种群走向衰退甚至消亡
B.a~c阶段,该种群数量逐渐增加
C.c~d阶段,该种群的年龄结构为衰退型
D.b点和d点时的种群数量相同
7. 芨芨草是大型丛生植物,茎叶坚硬。伯劳鸟是小型捕食性鸟类,经常停留在芨芨草上捕鼠。芨芨草旁常见鼠洞,茎叶有被鼠咬断现象。为探究捕食风险对不同密度布氏田鼠的影响,科研人员在某草地设置围栏进行实验,实验结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.用样方法调查芨芨草的种群密度会产生较大误差
B.布氏田鼠会主动改造生存环境从而降低捕食风险
C.低密度布氏田鼠在有捕食风险时的出生率小于死亡率
D.高密度布氏田鼠可有效降低捕食风险带来的繁殖抑制
8. (2024·淮安期中)调节种群数量的因素分为外源性因素和内源性因素,外源性因素包括气候、食物、种间竞争等,内源性因素有遗传、行为、内分泌等。下列叙述错误的是( )
A.外源性因素包括密度制约因素和非密度制约因素
B.不同类型调节因素形成的环境压力可以加速生物的进化进程
C.某种群密度过大时,在内源性调节因素的作用下环境容纳量减小
D.种群数量变化是种群适应多因素作用而发展成的自我调节能力的体现
9. (2024·江苏模拟)某生物兴趣小组利用酵母菌在适宜条件下培养来探究种群大小的动态变化,该实验中酵母菌数估算值见表。第3天观察计数时,发现计数室有16个中格,其四个角上的4个中方格中共有34个酵母菌,其中4个被染成蓝色。下列有关叙述错误的是( )
时间/d
2
3
4
5
6
7
8
酵母菌数量/(万个·mL-1)
32
?
762
824
819
821
820
A.对培养液中酵母菌进行计数时,可以采用抽样检测法
B.表中第3天酵母菌的数量约为120万个·mL-1
C.吸取培养液前需要轻轻振荡试管几次,否则计数结果将偏大
D.发酵后期酵母菌种群数量下降的原因可能是pH下降
10. 根据某农田中引入鸭子后,鸭子与蝗虫种群数量的变化关系,某生物兴趣小组构建如图所示模型。下列有关叙述错误的是( )
A.a~b段,蝗虫种群的年龄结构为增长型,鸭子种群的年龄结构为增长型
B.由图可知,引入鸭子后,该农田中蝗虫种群的K值最可能为N2
C.鸭子种群数量在a→b→c的变化过程中,其增长率小于0
D.从模型构建类型角度分析,图示模型属于数学模型
二、 多项选择题
11. (2025·海安期中改编)我国科学家通过红外触发相机技术监测到广西崇左白头叶猴的种群数量由原来的300多只恢复到了现在的1 400多只。通过多年的努力,其数量明显增加。相关叙述错误的有 ( )
A.研究白头叶猴的数量特征及与其他物种的关系,都属于种群水平的研究
B.调查白头叶猴的方法有多种,如无人机航拍法、样方法、足迹法等
C.年龄结构、性别比例常作为预测白头叶猴种群数量变化的主要依据
D.白头叶猴个体的迁入与迁出会影响种群的基因频率
12. (2024·苏锡常镇一模)陷阱诱捕法是调查地表节肢动物数量的主要方法之一,下图表示陷阱内不同引诱剂所诱捕的动物类群数,相关叙述正确的有( )
A.陷阱设置的原则可参照五点取样法或等距取样法
B.陷阱内放置引诱剂主要为了吸引节肢动物并防止其逃逸
C.GJ或TCJS作为引诱剂对节肢动物诱捕效果较好
D.W组比CK组多出的动物都是趋湿性节肢动物
13. (2024·常州金坛区期中)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。下列叙述错误的有( )
A.实验中的取样时间、培养液pH等均为无关变量,对实验结果没有影响
B.血细胞计数板计数时,应先在边缘滴培养液,再盖上盖玻片,以免产生气泡
C.若某时刻中格细胞的平均数量为25个,则培养液中酵母菌的数目约为4×109个
D.在酵母菌种群数量增长的不同阶段,可具有相同的增长速率且需设计空白对照组
14. 影响种群数量变化的因素分两类,一类是密度制约因素,即影响程度与种群密度有密切关系的因素;另一类是非密度制约因素,即影响程度与种群密度无关的因素。下列相关叙述正确的有( )
A.食物不足导致种内竞争加剧属于非密度制约因素
B.病原体和寄生物抑制种群数量增长的强度与种群密度无关
C.降水量属于非生物因素,同时也属于非密度制约因素
D.捕食和种间竞争会通过影响出生率和死亡率影响种群数量的变化
三、 非选择题
15. (2025·苏州期初节选)朱鹮有着“东方宝石”的美誉,1981年全球仅陕西洋县存活7只个体。由于初始数目过少,且高度依赖在传统方法耕种的稻田里取食,保护难度很大。我国政府对朱鹮的保护措施,被誉为“国际濒危物种保护的成功典范”。请回答下列问题:
(1)最初生活在洋县的7只朱鹮构成了一个 。通过社会广泛参与保护,2023年底全球朱鹮数量已经突破一万只,摘掉了“极濒危”的帽子。
(2)为扩大朱鹮的栖息地,保护工作者在多个朱鹮历史分布区域中进行了野化放归实验。数年后,通过鸣声识别的方法统计某野化放归群体的数量特征,如下图。
①鸣声识别统计的方法比标记重捕法具有 的优势。
②根据该群体的数量特征进行分析,图中显示: (2分),据此可以预计该群体的数量将保持增长。
③朱鹮主食鱼类,为了解朱鹮分布区鱼类能否满足朱鹮的需要,科研人员调查鱼类的种群密度,并据此估算出鱼类的 和朱鹮的 。
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