内容正文:
生物与环境
第九单元
第2课时 种群数量的变化及影响因素
1.尝试建立数学模型解释种群的数量变动。2.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数量变化。3.探究培养液中酵母菌种群数量的变化。
学习要求
演练感悟
考点二
真题
课时
巩固提高
考点一
内容索引
NEIRONGSUOYIN
种群数量的变化及其影响因素
培养液中酵母菌种群数量的变化
种群数量的变化及其影响因素
考点一
归纳 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_________。
(2)建构方法和实例
数学形式
合理的假设
数学形式
(3)表达形式
①数学公式:科学、准确,但不够_____。
②曲线图:直观,但不够_____。
直观
精确
归纳 必备知识
2.种群的“J”形增长和“S”形增长
(1)种群的“J”形增长
食物和空间
该种群数量是前一年
种群数量的倍数
归纳 必备知识
归纳 必备知识
提醒:①λ并非增长率。增长率=(末数-初数)/初数×100%=(N0-N0λt)
/N0λt×100%=(λ-1)×100%。
②增长率并非增长速率。增长速率是指单位时间内的增长的数量。
(2)种群的“S”形增长
种内
环境容纳量
出生率
死亡率
K/2
竞争
归纳 必备知识
归纳 必备知识
提醒:环境容纳量(K值)是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量,并不是种群数量达到的最大值。
归纳 必备知识
3.种群数量的波动
(1)大多数生物的种群数量总是在____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____。
(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。
波动
下降
归纳 必备知识
归纳 必备知识
教材拾遗
(选择性必修2 P12“科学家的故事”)马世骏根治蝗灾提出了从系统整体调控着眼,运用“改治结合、根除蝗害”的战略,一方面要通过化学防治和生物防治来降低蝗虫密度,另一方面要改造飞蝗发生区,如修筑堤坝、控制水位等。
4.影响种群数量变化的因素
(1)影响因素的类型
林冠层
光照强度
气温降低
气候干旱
种内竞争
归纳 必备知识
归纳 必备知识
教材拾遗
(选择性必修2 P17“思维训练”)猞猁和雪兔是不是循环因果关系,那么他们的种群数量变化哪个是因、哪个是果?原因是什么?
是。互为因果。因为猞猁和雪兔的数量是相互制约的,猞猁过多会导致雪兔数量减少,雪兔数量减少又会导致猞猁数量减少。
(2)密度制约因素与非密度制约因素
①密度制约因素
a.概念:一般来说,____________ 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。
b.举例:同样是缺少食物,种群密度越高,该种群受食物短缺的影响就越大。
②非密度制约因素
a.概念:____________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。
b.举例:在遭遇寒流时,有些昆虫种群不论其种群密度高低,所有个体都会死亡。
食物和天敌
气温和干旱
归纳 必备知识
1.将一种生物引入一个新环境,在一定时期内这个种群就会出现“J”形增长。( )
2.种群增长速率最大时,种内竞争最小。 ( )
3.增加大熊猫自然保护区的面积可以提高环境容纳量。 ( )
4.由于环境容纳量是有限的,种群增长到一定数量就会保持稳定。 ( ) 5.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。 ( )
×
×
√
×
√
错漏诊断
深研 核心问题
在某草原上爆发了蝗灾后,研究者对蝗虫以及植物的种群数量进行了调查,如图1所示。为控制蝗虫的数量引入了蝗虫的天敌。请回答下列问题。
(1)图1中的______填“甲”或“乙”)表示蝗虫的种群数量,分析判断依据。
提示:
乙
根据题意可知,为控制蝗虫的数量引入了蝗虫的天敌,说明蝗虫的实际数量应该大于环境容纳量,导致形成了蝗灾,故图1中乙表示蝗虫的种群数量 。
深研 核心问题
在某草原上爆发了蝗灾后,研究者对蝗虫以及植物的种群数量进行了调查,如图1所示。为控制蝗虫的数量引入了蝗虫的天敌。请回答下列问题。
(2)蝗虫爆发式增长的主要原因是_________________________________
______________________。
(3)食物因素属于_______________ (填“密度制约因素”或“非密度制约因素”),分析其判断依据。
提示:
气候干旱蝗虫卵的孵化率提高,容易引
起蝗虫种群爆发式增长
密度制约因素
同样是缺少食物,种群密度越高,种群受食物短缺的影响就越大。
深研 核心问题
在某草原上爆发了蝗灾后,研究者对蝗虫以及植物的种群数量进行了调查,如图1所示。为控制蝗虫的数量引入了蝗虫的天敌。请回答下列问题。
(4)图2表示随种群数量变化,种群单位时间内的增长量(dN/dt)的变化情
况。则虚线表示____形增长,实线表示_____形增长,分析其判断依据。
提示:
虚线表示种群单位时间内的增长量一直增加,与种群数量无关,因此为J形增长;实线表示的种群单位时间内的增长量与种群数量相关,表现为先增加后减小为0,因此为S形增长。
J
S
深研 核心问题
在某草原上爆发了蝗灾后,研究者对蝗虫以及植物的种群数量进行了调查,如图1所示。为控制蝗虫的数量引入了蝗虫的天敌。请回答下列问题。
(5)蝗虫天敌被引入后的初期种群数量最可能呈现______ (填“虚线”或“实线”)所示变化,原因是_____________________________________。
食物和空间充裕、气候适宜、没有天敌
虚线
1.种群增长倍数λ与增长率的关系
(1)λ>1时,增长率>0,种群数量增加,如图中AB段(不包括B点)。
(2)λ=1时,增长率=0,种群数量稳定,如图中B、D点。
(3)λ<1时,增长率<0,种群数量下降,如图中BD段(不包括B、D点)。
(4)种群的最大数量在B点;种群的最小数量出现在D点。
归纳提升
2.聚焦K值问题
(1)K值的常见表示方法
(2)坐标模型中K值确认
K值即一定的环境条件所能维持的种群最大数量——实际环境中种群数量往往在K值上下波动,如图所示:
命题 考向突破
考向1 种群数量变化曲线的分析
1.在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数量进行了调查之后,又开展了连续4年的跟踪调查,计算其λ值(λ=当年年末种群个体数量/前一年年末种群个体数量),并绘制出如图所示曲线。下列相关叙述正确的是
( )
A.甲种群数量在第2年达到峰值后持续下降
B.c点对应的时期,甲、乙种群数量达到相同
C.乙种群在这4年中,种群增长速率保持不变
D.乙可能是一种入侵物种初入该保护区
答案:D
解析:甲曲线1~3(不含3)年λ值都大于1,种群数量增加,第3年λ=1,之后λ小于1,说明甲种群数量在第3年达到峰值,之后持续下降,A错误;c点对应的时期甲、乙种群的λ值是相同的,但因甲、乙两个不同物种的种群数量在c点之前不一定相同,故无法判断c点甲、乙种群数量是否相同,B错误;乙种群在这4年中,λ值保持1.5不变,种群数量呈“J”形增长,因而可能是一种入侵物种初入该保护区,种群增长率保持不变,但其种群增长速率在逐渐增加,C错误,D正确。
2.(2025·辽宁辽阳模拟)如图三种曲线是同一生物种群数量变化的不同指标。以下叙述错误的是( )
A.图1、2、3中的b、c、f点时生存斗争最激烈
B.图1、2、3都可以表示该种群在有限环境条件下的增长规律
C.图1中b点和图3中f点的增长速率与图2中的d点对应
D.由于存在环境阻力,因此图1、2、3中的死亡率逐渐增大
答案:A
解析:图1、2、3中的b、d、f点时对应的种群数量为环境容纳量(K值),此时生存斗争最激烈,A错误;图1、2、3都可表示种群“S”形曲线的增长情况,表示在有限的环境条件下种群数量变化的规律,B正确;题图1中b点和题图3中f点都对应K值,在K值时种群增长速率为0,即对应图2中的d点,C正确;由于食物资源、空间资源等都是有限的,存在环境阻力,因此图1、2、3中的死亡率逐渐增大,D正确。
考向2 影响种群数量变化的因素及应用
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
C
解析:气温对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此为非密度制约因素;蝗虫原本会在秋季产卵后死亡,降温提前使它们在死亡前没有产生后代,导致出生率下降,所以C正确,A、B、D错误。
4.(多选)科学家曾针对某地区做过一项实验,将大量的鸭子引入农田捕食水稻蝗虫,结果仅需2 000只鸭子就能对266.8公顷(1公顷=10 000 m2)田地里的蝗虫进行有效控制。为研究蝗虫种群数量的变化规律,实验中还建立了如图所示的甲、乙两个模型。下列有关说法不正确的是( )
A.甲模型属于物理模型,曲线变化反映了鸭子和蝗虫之间存在反馈调节机制
B.乙模型AB时间段,若蝗虫每天增加3%,并呈“J”形曲线增长,最初有N0只,则t天后蝗虫的种群数量为N0×0.03t只
C.影响该地区蝗虫种群密度变化的直接因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率
D.利用昆虫信息素诱捕蝗虫防治蝗灾,属于化学防治方法
答案:ABD
解析:甲模型属于数学模型,曲线变化反映了鸭子和蝗虫之间存在反馈调节机制,A错误;乙模型AB时间段,若蝗虫每天增加3%,并呈“J”形曲线增长,最初有N0只,则t天后蝗虫的种群数量为N0×(1+0.03)t只,B错误;出生率和死亡率、迁入率和迁出率是影响种群密度变化的直接因素,C正确;利用昆虫信息素诱捕蝗虫防治蝗灾,属于生物防治方法,D错误。
培养液中酵母菌种群数量的变化
考点二
归纳 必备知识
1.实验原理
J
S
抽样检测法
2.实验流程
液体
无菌
均匀
计数
板上盖玻片边缘
归纳 必备知识
3.结果分析
(1)开始一段时间内,酵母菌的增长符合____形曲线增长模型。
(2)de段曲线下降的原因可能有____________________________________
_______________________________________。
“S”
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
归纳 必备知识
1.从静置的培养液中取适量上清液,用血细胞计数板计数。( )
2.某小组开展酵母菌培养实验,培养初期,酵母菌因种内竞争强而生长缓慢。 ( )
3.从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次。 ( )
×
×
√
错漏诊断
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。思考并回答下列问题。
深研 核心问题
(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________________________________
______________________。
(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)。
20 ℃左右最适合酵母菌繁殖
a曲线的酵母菌培养液更换的时间间
隔最短,营养物质最丰富
不更换培养液
营养物质的消耗、有害代谢产物的积累
1.实验注意事项及分析
(1)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,减小估算误差。
(2)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,应对每个时间点多次取样计数,取其平均值。
(3)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5~10个酵母细胞为宜。
归纳提升
(4)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。
(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
(6)使用血细胞计数板时,若先滴加样液,再盖盖玻片会使计数结果偏大,因为液滴表面张力的存在,使计数实际体积大于计数室体积。
2.血细胞计数板及相关计算
命题 考向突破
1.(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
C
解析:有丝分裂是真核细胞的增殖方式,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,细菌经过一段时间的调整适应,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和代谢产物积累,细菌种群数量会下降,D正确。
2.(2025·江苏苏州模拟)在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验中,观察到血细胞计数板(图1,规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)计数室的某一个方格中酵母菌如图2所示分布。下列有关叙述正确的是( )
A.该方格中酵母菌的数量应计为7个
B.实验中被甲紫溶液染成紫色的酵母菌为活细胞
C.该血细胞计数板上有2个计数室,玻片厚度为0.1 mm
D.制片时,先用吸管滴加样液,再将盖玻片放在计数室上
A
解析:计数时遵循“计上不计下,计左不计右”原则,故该方格中酵母菌的数量应计为7个,A正确;由于活细胞的细胞膜具有选择透过性,甲紫溶液不能通过细胞膜,故实验中被甲紫溶液染成紫色的酵母菌为死细胞,B错误;血细胞计数板盖玻片下培养液的厚度为0.1 mm,C错误;制片时,应先将盖玻片放在计数室上,再用吸管滴加样液,D错误。
真题 演练感悟
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4
1.(不定项)(2024·山东卷)种群增长率等于出生率减死亡率。不同物种的甲、乙种群在一段时间内的增长率与种群密度的关系如图所示。已知随时间推移种群密度逐渐增加,a为种群延续所需的最小种群数量所对应的种群密度;甲、乙中有一个种群个体间存在共同抵御天敌等种内互助。下列说法正确的是( )
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4
A.乙种群存在种内互助
B.由a至c,乙种群单位时间内增加的个体数逐渐增多
C.由a至c,乙种群的数量增长曲线呈“S”形
D.a至b阶段,甲种群的年龄结构为衰退型
答案:AC
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4
解析:a为种群延续所需的最小种群数量所对应的种群密度,而由a至b,乙种群的种群增长率增大,说明其存在种内互助,A正确;由a至c,乙种群的种群增长率先增大后减小至0,说明呈“S”形曲线增长,单位时间内增加的个体数先增多后减少,B错误、C正确;a至b阶段,甲种群增长率大于0,即出生率大于死亡率,其年龄结构为增长型,D错误。
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4
2.(2024·广东卷)Janzen⁃Connel假说(詹曾⁃康奈尔假说)认为,某些植物母株周围会积累对自身有害的病原菌、昆虫等,从而抑制母株附近自身种子的萌发和幼苗的生长。下列现象中,不能用该假说合理解释的是( )
A.亚热带常绿阔叶林中楠木幼苗距离母株越远,其密度越大
B.鸟巢兰种子远离母株萌发时,缺少土壤共生菌,幼苗死亡
C.中药材三七连续原地栽种,会爆发病虫害导致产量降低
D.我国农业实践中采用的水旱轮作,可减少农药的使用量
B
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4
解析:亚热带常绿阔叶林中楠木幼苗距离母株越远,其密度越大,说明幼苗距离母株越远,植物母株的抑制作用越弱,A不符合题意;鸟巢兰种子远离母株萌发时,缺少土壤共生菌,幼苗死亡,不能体现抑制作用,B符合题意;中药材三七连续原地栽种,会爆发病虫害导致产量降低,说明距离越近,抑制作用越显著,C不符合题意;我国农业实践中采用的水旱轮作,可以减少农药的使用量,说明水旱轮作可以抑制病虫害,D不符合题意。
2
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4
3.(2023·辽宁卷)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
A
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解析:布氏田鼠种群数量达到K/2时,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,由于数量增加,天敌捕食成功的概率提高,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。
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3
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4
4.(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
D
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3
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4
解析:振荡培养的主要目的是使小球藻与培养液充分接触,有利于小球藻增殖,A错误;在血细胞计数板上,盖好盖玻片,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,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。
课时 巩固提高
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一、单项选择题
1.(2025·河南信阳模拟)研究种群数量的变化对于人们的生产生活具有重要的意义。现以N0表示某种群的起始数量,t表示时间,Nt表示t年后该种群的数量,λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。下列分析错误的是( )
A.若是在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种且λ为定值等条件下,则有Nt=N0λt
B.如果遇到资源、空间等方面的限制,种群数量的增长速率可能会出现先增后减的变化过程
C.对于“S”形增长的种群来说,λ值最大时最有利于该种群的发展
D.使用标记重捕法调查鲫鱼种群密度时,若重捕方法不当导致捕获的鲫鱼部分死亡,且死亡个体不计数,则估算结果基本不变
C
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解析:若是在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种且λ为定值等条件下,种群会呈现“J”形增长,则有Nt=N0λt,A正确;如果遇到资源、空间等方面的限制,种群数量可能会出现“S”形增长,“S”形增长时种群数量的增长速率呈现先增大后减小的变化规律,增长速率在种群数量为K/2时达到最大值,B正确;对于“S”形增长的种群来说,种群增长速率最大时(即种群数量为K/2时)才最有利于鲫鱼种群的发展,C错误;使用标记重捕法调查鲫鱼种群密度时,若重捕方法不当导致捕获的鲫鱼部分死亡,且死亡个体不计数,剩余个体中标记的个体所占比例不变,则估算结果基本不变,D正确。
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2.下列有关种群增长曲线模型中K值的叙述,正确的是( )
A.地面进行硬化后,家鼠的K值会增大
B.种群密度的大小对K值不会造成影响
C.K值是指某种群数量所能达到的最大值
D.“J”形增长的K值大于“S”形增长的K值
B
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解析:地面硬化后,家鼠失去藏身之所,K值会减小,A错误;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,即K值,种群密度的大小对K值不会造成影响,B正确;K值不是最大值,而是能够维持稳定的值,一个种群的数量会在K值上下波动,K值小于最大值,C错误;“J”形增长是指在理想条件下种群数量增长的形式,理论上没有K值,D错误。
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3.(2025·江苏宿迁模拟)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。下列相关叙述正确的是( )
A.K值代表环境容纳量,种群数量达到K值后也是波动的
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
A
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解析:K值是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量,也称环境容纳量,种群数量达到K值后,会在K值上下波动,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,应在其种群数量达到K/2之前进行防治,D错误。
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4.(2025·河北张家口模拟)自然界中种群的数量特征是种群最重要的特征之一,如图表示某动物种群在不同条件下数量变化情况的数学模型,下列说法错误的是( )
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A.d段波动主要是出生率和死亡率变动所致
B.若图中a段种群增长近似于“J”形曲线,则需要满足的条件是空间和资源充裕、气候适宜、没有天敌等
C.该种群的环境容纳量是e段的种群数量,在该阶段,若人为一次性捕杀该动物后,其K值基本不变
D.影响种群数量变化的因素很多,分析图中曲线,与d段相比,影响c段的因素最可能是食物和天敌
答案:D
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解析:d段表示种群数量相对稳定,种群数量的波动主要是出生率和死亡率变动所致,A正确;在空间和资源充裕、气候适宜、没有敌害等条件下,种群数量会呈“J”形增长,题图中a段种群数量迅速增加,近似“J”形曲线,B正确;种群数量稳定后,在e段上下波动,则e段种群数量为该种群的环境容纳量,环境容纳量是环境的固有属性,人为一次性捕杀该动物后,其K值基本不变,C正确;d段表示种群数量相对稳定,c段表示种群数量迅速下降,与d段相比,影响c段的因素最可能是气候和传染病等,D错误。
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5.蜗牛是葡萄庄园里的一种主要害虫,某研究小组对一个大型葡萄庄园内蜗牛数量变化进行了多年的跟踪调查,结果如图所示(λ表示种群数量是前一年种群数量的倍数)。下列说法错误的是( )
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A.蜗牛的活动能力较弱,可用样方法调查其种群密度
B.在a~b年,蜗牛种群的年龄结构是衰退型,在c年时种群数量最少
C.在c~e年,蜗牛种群数量以“J”形曲线增长,可以喷施杀虫剂减少其数量
D.食物和天敌等因素对蜗牛种群的作用强度通常与蜗牛种群密度相关
答案:C
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解析:样方法适用于调查植物和活动能力弱、活动范围小的动物的种群密度,A正确;在a~b年,λ小于1,蜗牛数量不断减少,其年龄结构应该是衰退型,c年时种群数量最少,B正确;当λ大于1且为定值时,种群数量才呈“J”形曲线增长,C错误;生物因素通常是密度制约因素,对种群的作用强度与种群密度相关,D正确。
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6.(2025·安徽芜湖模拟)科学家研究某区域中新迁入的某种生物的种群数量变化,得到该种群在数年内λ的变化曲线(如图1),以及出生率和死亡率的比值曲线(如图2)。结合图形判断,下列叙述正确的是( )
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A.图1的曲线a段表示该种群为“J”形增长,在c段该种群表现为增长型
B.图1的曲线b段和de段都表示该种群数量减少,其减少的机理相同
C.图1的de段和图2的CD段变化的含义相似
D.图1的e点和图2中的D点表示该种群数量最小
答案:C
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解析:由题图1可知,a段λ=2,且恒定,可表示此时该种群为“J”形增长;c段λ=1,该种群表现为稳定型,A错误。曲线b段种群数量仍在不断增加,de段种群数量不断减少,二者变化的机理不同,B错误。题图1中的de段λ<1,种群数量减少;题图2中的CD段R<1,种群数量也减少,故两段曲线变化的含义相似,C正确。题图1中的f点和题图2中的E点表示该种群数量最小,D错误。
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7.生长于较高密度种群内的植物,由于密度的抑制作用,种群内个体会逐渐死亡,种群数目逐渐减少,直至达到平衡,这种种群的生长动态现象被称为自疏。下列叙述错误的是( )
A.若用数学表达式体现自疏种群的数量变化,其中的λ≤0
B.自疏现象导致部分植物个体死亡,有利于种群的发展
C.自疏的结果是种群的出生率约等于死亡率
D.植物自疏主要是生物因素的作用结果
A
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解析:出现自疏现象的种群数量变化过程中的λ≤1,A错误;自疏现象导致部分植物个体死亡,种内竞争减弱,有利于种群整体的均衡发展,B正确;自疏的结果是种群的出生率约等于死亡率,即种群增长率为0,种群数量维持相对稳定,C正确;植物自疏主要是生物因素的作用结果,D正确。
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二、多项选择题
8.(2025·河北石家庄模拟)实验小组分别将酵母菌置于密封和通氧两种条件下进行实验,两组的培养液等量,其他条件保持相同且适宜,结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A.装置Ⅰ表示密封条件,装置Ⅱ表示通氧条件
B.前12小时,两装置中的酵母菌种群数量都表现为“J”形增长
C.可以采用抽样检测法对酵母菌的数量进行计数
D.0到18小时期间种群的增长速率逐渐升高
ABD
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解析:酵母菌在有氧条件下酵母菌能快速繁殖,故曲线Ⅰ为有氧条件下的种群数量变化,Ⅱ为无氧条件下的种群数量变化,A错误;“J”形增长是空间、资源充足的理想条件下的增长模式,前12小时,无氧条件下酵母菌种群数量的增长不属于“J”形增长,B错误;可以采用定时抽样检测法对酵母菌的数量进行计数,C正确;0到18小时期间种群的增长速率先升高后降低,D错误。
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9.(2025·河北邯郸模拟)某群落中生活着甲、乙两个存在竞争关系的动物种群,种群增长速率与时间的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是( )
A.甲种群第12年时的K值与第6年时的不同
B.乙种群在第4年时数量达到最大值
C.乙种群在第6年后数量变化类似于“S”形增长
D.在第6~8年间,甲、乙种群的出生率均大于死亡率
AB
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解析:甲种群数量在第12年时达到K值,若甲种群第12年时的K值与第6年时的相同(即K值不变),第12年以后种群数量保持稳定,不会持续下降,但图中12年后种群为负增长,说明甲种群第12年时的K值比第6年时的小,A正确;乙种群在0~4年增长速率大于0,种群数量一直增加,而4年后,增长速率小于0,种群数量一直减少,因此,第4年时数量达到最大值,B正确;乙种群在第6年后,增长速率小于0,种群数量一直减少,不是“S”形增长,C错误;第6~8年间,甲种群增长速率大于0,出生率大于死亡率,乙种群增长速率小于0,出生率小于死亡率,D错误。
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三、非选择题
10.生态学上环境容纳量又称K值,种群数量增长的最低起始数量又称M值。有些生物在种群起始数量过少时,其种群数量不增反降,甚至灭绝,生态学家将该现象称为阿利氏效应。科学家研究了某种群在环境条件未受到破坏时的数量变化规律,如图表示该种群的种群瞬时增长量随种群起始数量的变化曲线。回答下列问题。
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(1)__________是种群最基本的数量特征,濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的监测和预报等都需要对其进行调查研究。描述、解释和预测种群数量的变化,常常需要建立__________。
种群密度
数学模型
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。种群密度是种群最基本的数量特征。描述、解释和预测种群数量的变化,常常需要建立数学模型。
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(2)联种群是由很多小种群构成的一个种群群体,而在各个小种群之间通常都存在个体的迁入和迁出现象,联种群会使阿利氏效应出现的概率______ (填“升高”或“降低”)。
降低
解析: 联种群中各个小种群之间存在迁入和迁出现象,即各个种群之间存在交流,相当于增加了种群数量,使阿利氏效应出现的概率降低。
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(3)据图分析该生物种群的K值和M值分别为_________。当起始种群数量为800时种群的数量变化情况是____________________________。
600、100
先降低后在600(K值)左右波动
解析: 从图中可以看出,当种群起始数量低于100、高于600时,种群瞬时增长量小于0,说明种群的K值为600,M值为100,当种群数量为800时,种群瞬时增长量小于0,种群数量下降,而降至600以下,种群瞬时增长量大于0,种群数量又会升高,所以当起始种群数量为800时,种群数量先降低后在600(K值)左右波动。
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(4)在调查生活在隐蔽、复杂环境中的动物,特别是猛禽和猛兽的种群数量时,研究人员通常在动物的栖息地布设若干台红外触发相机,与标记重捕法相比,这种调查方法的优点有_________________________________
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(答出2点即可),在选取红外触发相机放置地点时应遵循______原则。
对调查动物无伤害(对动物的生活干扰少、不用直接观察或者捕捉个体)、可较长时间调查、监控范围广
随机
解析: 红外触发相机调查动物种群密度的优点有对调查动物无伤害(对动物的生活干扰少)、可较长时间调查、监控范围广。选取红外触发相机放置地点时应随机放置。
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