内容正文:
课时作业(二) 种群数量的变化
一、选择题
1.对一个生物种群来说,环境容纳量取决于环境条件。据此判断下列表述正确的是( )
A.对于甲、乙两地的蝮蛇来说,环境容纳量是相同的
B.对生活在同一湖泊的鲢鱼和鲤鱼来说,环境容纳量是相同的
C.对生活在冻原的旅鼠来说,不同年份的环境容纳量是不同的
D.当种群数量接近环境容纳量时,死亡率会升高,出生率不变
解析:选C 甲、乙两地环境条件不完全相同,故两地的蝮蛇种群的环境容纳量不一定是相同的,A错误;对生活在同一湖泊的鲢鱼和鲤鱼来说属于不同的物种,面临的食物与天敌不同,故其环境容纳量也是不同的,B错误;生活在冻原的旅鼠来说不同年份的环境条件不同,故其环境容纳量是不同的,C正确;种群数量接近环境容纳量时,死亡率约等于出生率,D错误。
2.某同学在研究细菌数量变化时,提出的数学模型是Nn=2n(N代表细菌数量,n代表细菌繁殖代数),他建立这个数学模型的合理假设是( )
A.细菌可以通过有丝分裂不断增加数目
B.在资源和空间无限多的环境中,细菌种群数量的增长不受种群密度等的限制
C.细菌没有细胞核,结构简单,分裂速度快
D.细菌微小,需要的营养物质很少,繁殖速度快
解析:选B 题干中的数学模型只是对理想条件下细菌数量增长的推测,因此建立这个数学模型的合理假设是在资源和空间无限多的环境中,细菌种群数量的增长不受种群密度等的限制。
3.自然界中的种群数量增长一般呈现出“S”形曲线的走势,在此增长趋势中( )
A.种群的增长与种群密度无关
B.达到K值时种群数量不再变化
C.种群的增长受到环境因素制约
D.同一种群的K值固定不变
解析:选C 种群数量增长的“S”形曲线是在种群密度增大,种内斗争加剧,天敌数量增加等情况下形成的,A错误,C正确。种群数量达到K值后并不是一成不变的,而是围绕K值上下波动,B错误。同一种群的K值并不是固定不变的,当生存环境发生改变时,K值也会相应地改变,D错误。
4.下列有关种群呈“S”形增长和“J”形增长的叙述,错误的是( )
A.呈“S”形增长的种群都有K值
B.“S”形曲线形成的条件是资源、空间有限等
C.自然界中绝大多数种群呈“J”形增长
D.呈“J”形增长的种群个体数量不断增加
解析:选C 呈“S”形增长的种群都有K值,A正确;“S”形曲线形成的条件是资源、空间有限等,B正确;自然界中绝大多数种群呈“S”形增长,C错误;呈“J”形增长的种群个体数量不断增加,D正确。
5.在环境条件不受破坏的情况下,种群数量的增长呈“S”形。下列关于“S”形曲线中K值的说法错误的是( )
A.同一环境下不同生物的K值可能不同
B.K值时种群增长率最大
C.同一生物在不同环境条件下K值可能不同
D.K值时种群数量最大
解析:选B 同一环境下不同生物的K值可能不同,A正确;在“S”形增长曲线中,K值时种群的增长率为0,B错误;K值与生物所处的生存环境有关,同一生物在不同环境条件下K值可能不同,C正确;在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值,D正确。
6.某学生在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,根据实验结果绘制出如图所示的曲线图。下列有关分析错误的是( )
A.实验后期,酵母菌种群数量下降的原因包括营养物质缺乏、有害物质积累等
B.在不同的时间,种群增长率可能相同
C.本实验中不存在对照
D.每次取样前应将培养瓶振荡几次
解析:选C 分析题图可知,酵母菌数量先增加,随后保持相对稳定,最后逐渐减少,引起种群数量下降的原因包括营养物质缺乏、有害物质积累等,A正确。ab段种群增长率逐渐升高,到b点时达到最大值,而bc段种群增长率逐渐降低。因此,在不同的时间,种群增长率可能相同,B正确。在本实验中,酵母菌种群数量的变化在时间上形成前后自身对照,C错误。每次取样前应将培养瓶振荡几次,使酵母菌分布均匀,以减少实验误差,D正确。
7.如图是某调查小组的同学从当地主管部门获得的某种群数量的变化图,据此不能得出的结论是( )
A.第1~5年间种群呈“J”形增长
B.第20~30年间种群增长率为0
C.第30年时种群的数量最大
D.第15~19年间种群数量不断减少
解析:选C 图中第1~5年间,λ大于1,且一直不变,种群呈“J”形增长,A正确;第20~30年间,λ等于1,增长率为0,B正确;第1~9年间,λ大于1,种群数量持续增加,第11~19年间,λ小于1,种群数量不断减少,第20~30年间种群数量不变,故第10年时种群的数量最大,C错误,D正确。
8.一定条件下,用牛奶瓶培养黑腹果蝇,观察成虫数量的变化(种群增长率=ΔN/Δt),结果如表所示,根据表中数据分析,下列结论正确的是( )
时间(天)
1
5
9
13
17
21
25
29
33
37
成虫数量(只)
6
10
28
71
131
207
270
302
327
341
A.第13~25天,成虫数量增长快的主要原因是果蝇个体生长加快
B.第17~29天,成虫增长率逐渐上升,死亡率下降
C.第21~37天,成虫增长率的逐渐下降与果蝇种群密度的改变有关
D.第1~37天,成虫数量呈“J”形增长
解析:选C 分析题意和表中数据可知,第13~25天,成虫数量增长快的原因主要是此阶段环境相对适宜,之前未到成虫期的果蝇发育为成虫,成虫基数增大,一定时间内繁殖加快,A错误;第17~29天,成虫增长率逐渐下降,B错误;第21~37天,成虫增长率的逐渐下降与种群密度的改变有关,随着种群密度的增大,种内斗争加剧,引起成虫增长率下降,C正确;第1~37天,成虫数量大致呈“S”形增长,D错误。
9.某小组进行探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验时,同样实验条件下分别在4支试管中进行培养(如表所示),均获得了“S”形增长曲线。从理论上分析,下列说法错误的是( )
试管编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
培养液体积(mL)
10
5
10
5
起始酵母菌数(×103个)
10
5
5
10
A.4支试管内的种群在K/2时增长率(ΔN/Δt)最大
B.4支试管内的种群数量达到K值所需的时间长短关系为Ⅳ=Ⅰ>Ⅱ=Ⅲ
C.试管Ⅲ内种群的K值与试管Ⅱ不同
D.试管Ⅳ内的种群数量先于试管Ⅱ开始下降
解析:选B 由题干可知,4支试管中的种群均呈“S”形增长,在K/2时,4支试管内的种群增长率最大。K值指的是环境容纳量,题述实验中K值大小与培养液体积呈正相关,试管Ⅲ内种群的K值大于试管Ⅱ中的。到达K值所需时间的长短与环境阻力大小有关,阻力越大,到达K值所需的时间越短,Ⅳ号试管内的环境阻力最大(培养液较少而起始酵母菌较多),因此最先达到K值并积累有毒物质,导致种群数量最先开始下降,依此类推可得,4支试管内的种群达到K值所需的时间长短关系为Ⅲ>I=Ⅱ>Ⅳ。
10.如图表示种群增长的“J”形曲线和“S”形曲线。下列有关叙述不正确的是( )
A.紫茎泽兰侵入我国四川凉山地区后,泛滥成灾,其入侵后早期阶段的增长曲线近似于曲线X
B.曲线X的种群增长率(ΔN/Δt)不断增加,曲线Y的bc段种群增长率(ΔN/Δt)逐渐下降
C.图中阴影部分可以表示克服环境阻力生存下来的个体
D.曲线Y表示自然状态下种群数量的变化趋势
解析:选C 图中曲线X为“J”形增长曲线,曲线Y为“S”形增长曲线。分析题意可知,紫茎泽兰侵入后,泛滥成灾,这属于典型的外来物种入侵,在入侵后的早期阶段,紫茎泽兰种群增长曲线近似于“J”形,A正确;“J”形曲线中种群增长率逐渐增加,“S”形曲线bc段种群增长率逐渐降低,B正确;图中阴影部分可以表示环境阻力淘汰的个体,C错误;自然状态下,种群数量的增长多为“S”形增长,D正确。
11.(不定项)研究人员调查1930~1977年某欧洲灰鹭种群数量的变化,结果如下图所示。下列叙述不正确的是( )
A.调查灰鹭种群数量应采用样方法
B.灰鹭种群1964年至1977年呈“J”形增长
C.非寒冷年份灰鹭种群数量也会出现波动
D.连续暖冬持续提升灰鹭的出生率,降低死亡率
解析:选ABD 灰鹭的活动能力强,活动范围广,采用标记重捕法调查种群数量,A错误;灰鹭种群1964年至1977年呈“S”形增长,B错误;据图分析,非寒冷年份灰鹭种群数量也会出现波动,C正确;连续暖冬之前出生率大于死亡率,连续暖冬时灰鹭的种群数量基本不变,出生率基本等于死亡率,说明出生率下降,D错误。
12.(不定项)研究人员调查了8年间某养兔场种群数量的变化情况,并据此绘制了如图所示的λ值变化曲线,以下叙述错误的是( )
A.种群密度是种群最基本的数量特征,决定种群密度的因素是年龄结构和性别比例
B.第2~4年兔种群的年龄结构为增长型
C.8年间兔种群数量呈“S”形增长
D.第8年兔种群密度小于起始种群密度
解析:选ABC 决定种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率与迁出率,不是年龄结构和性别比例,A错误;2~4年λ<1,说明兔种群年龄结构为衰退型,B错误;8年间λ值不断变化,0~4年λ<1,种群数量减少,4~6年λ=1,种群数量不变,兔种群数量不呈“S”形增长,C错误;初始种群密度为N0,第1年为0.5 N0,第2年为0.5×0.5 N0=0.25 N0,同理,第8年为0.25 N0×0.75×1.25×1.5=0.345 N0,即第8年种群密度小于刚开始的种群密度,D正确。
二、非选择题
13.自然界中种群的数量特征是种群的重要特征,如图1表示某动物种群数量变化情况(虚线表示若条件改变可能发生的情况);图2表示种群A迁入新环境后,一段时间内种群增长率(ΔN/Δt)的变化。请回答以下问题:
(1)图1所示曲线图是一种________模型的表现形式,该形式较为直观、形象。建立此种模型通常包括______、________、建立模型和修正检验。
(2)①图1中,种群的环境容纳量是______(填“K1”或“K2”)。与D段相比,若出现C段所示变化情况,原因可能是______________________________________(填两种即可)。
②图2中种群的增长方式最可能为“________”形增长,若调查发现图2中第7年时种群数量为200,则理论上种群A的环境容纳量可能为________只。
解析:(1)数学模型包括数学方程式和坐标曲线图等,坐标曲线图较为直观、形象。建立数学模型通常包括提出问题、提出假设、建立模型和修正检验。(2)K值是指在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量,图1中种群数量在K1附近波动,因此该种群的环境容纳量为K1。引起种群数量下降的原因可能是气候变化、食物匮乏、传染病流行等,分析图2可知,种群增长率先增大后减小,变化趋势与“S”形曲线的种群增长率类似,推断该种群最可能呈“S”形增长,第7年对应种群数量为K/2,因此理论上种群A的环境容纳量可能为400只。
答案:(1)数学 提出问题 提出假设 (2)①K1 气候变化使种群不适合生存或某种传染病流行使种群中个体大量死亡(答案合理即可) ②S 400
14.某生物兴趣小组开展探究实验,课题是“探究培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系”。
实验材料、用具:菌种和无菌培养液、试管、血细胞计数板、滴管、显微镜等。
(1)根据所学知识,该课题的实验假设是开始一段时间酵母菌呈“J”形增长,随着时间的推移,由于________________________,酵母菌呈“S”形增长。
(2)本实验没有另外设置对照实验,原因是______________________________。
该实验是否需要重复实验?__________________________________________。
试解释原因: ________________________________。
(3)在吸取培养液进行计数前,要轻轻振荡几次试管,目的是__________________。如果一个小方格内的酵母菌过多,难以数清,应采取的措施是______________。
(4)在该实验的基础上,根据你对影响酵母菌种群数量变化的因素的推测,进一步确定一个探究实验的课题:__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)在开始时食物和空间充足,酵母菌呈“J”形增长,随着时间的推移,酵母菌数量越来越多,但环境资源和空间有限,酵母菌呈“S”形增长。(2)本实验不需要设置对照实验,因为随着时间的推移,酵母菌种群数量的变化在时间上形成前后自身对照,为提高实验的准确性,需要进行重复实验。(3)从试管中吸取培养液进行计数前,要轻轻振荡几次试管,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,以减少误差。如果一个小方格内的酵母菌过多,难以数清,应将培养液稀释后再计数。(4)养分、空间、温度、pH和有毒代谢物等都是影响酵母菌种群数量变化的因素。
答案:(1)环境资源和空间有限 (2)该实验在时间上形成前后自身对照 需要 为提高实验的准确性 (3)使酵母菌分布均匀 稀释培养液 (4)探究酵母菌种群数量与培养液pH的变化关系
15.某人承包了一个鱼塘,放养了2 000尾鲫鱼,在最初4个月内,由于资源和空间充足,鲫鱼的数量每个月是上一个月的2倍。请回答下列问题:
(1)为了研究鲫鱼的生长、发育及繁殖情况,设计了如下建构数学模型的步骤:
鲫鱼的情况
研究方法
鲫鱼的数量每个月是上一个月的2倍
①
4个月内池塘的资源和空间充足,鲫鱼的增长不受鲫鱼的种群密度增加的影响
②
③
根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达
观察统计鲫鱼的数量,对自己所建构的模型进行检验或修正
通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正
请对该步骤进行补充,即写出上表中①②③处的内容:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
(2)假设该池塘最多能够容纳5万尾鲫鱼,希望长期获得较高的产量,则每次捕捞后鲫鱼的数量需保持在______尾。
(3)在调查鲫鱼的种群密度时,常用的估算方法是________________。此方法是否适宜作为昆虫卵密度调查的估算方法? ______________________________。
解析:(1)本题考查了建构种群增长模型的方法。建构数学模型的一般过程是提出问题→提出合理的假设→建立模型→检验或修正模型。(2)在该池塘中,鲫鱼种群的K值为50 000尾,希望长期获得较高的产量,则捕捞时应使鲫鱼数量保持在K/2左右,此时该种群增长率最大。(3)在调查鲫鱼的种群密度时,常用的估算方法是标记重捕法,而昆虫卵密度的调查宜采用样方法。
答案:(1)①观察研究对象,提出问题 ②提出合理的假设 ③Nt=N0·λt(其中,Nt代表t个月后鲫鱼的数量,t表示时间,λ表示该种群数量是前一个月种群数量的倍数,N0表示鲫鱼的起始数量) (2)25 000 (3)标记重捕法 不适宜
学科网(北京)股份有限公司
$$