内容正文:
第1课时 建构种群增长模型的方法及种群数量的增长
知识点一 建构种群增长模型的方法
1.数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。某同学在分析某种细菌(每20 min分裂一次)在营养和空间没有限制的情况下数量变化模型时,采取如下的模型建构程序和实验步骤,你认为建构的模型和对应的操作不合理的一组是( )
A.观察研究对象,提出问题:细菌每20 min分裂一次,怎样计算细菌繁殖n代后的数量
B.提出合理假设:资源和生存空间无限时,细菌种群的增长不会受种群密度增加的制约
C.根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达:Nn=2n
D.进一步实验或观察,对模型进行检验或修正:根据Nn=2n画出数学曲线图
2.调查发现某种一年生植物(当年播种、当年开花结果)的种群中存在下列情形:
①由于某种原因该植物中大约只有80%的种子能够发育成成熟植株 ②该植物平均每株可产生500粒种子 ③该植株为自花传粉植物
目前种子数量为a,则m年后该植物的种子数N可以表示为( )
A.500a×0.8m B.0.8a×500m
C.a×400m D.400am
知识点二 种群的“J”形增长和“S”形增长
3.下列图中可表示种群在无环境阻力情况下增长的曲线是( )
4.(2025·福建宁德高二期末)如图表示某种鼠迁入新环境后,种群增长速率(平均值)随时间的变化。下列有关叙述正确的是( )
A.可用标记重捕法准确计算出该种鼠的种群密度
B.该种鼠在第9年达到此环境的环境容纳量
C.调查期内该种鼠在新环境中呈“S”形增长
D.第5年后该种鼠的年龄结构为衰退型,呈负增长
5.(2025·黑龙江牡丹江高二期末)自然条件下种群数量增长按照“S”形曲线模型增长,下列关于“S”形曲线的说法不正确的是( )
A.种群刚迁入时会有一个缓慢增长期
B.种群数量为K/2时种群增长速率最快
C.种群数量达到K值时,种群的年龄结构属于稳定型
D.种群呈“S”形曲线增长过程中,在达到K值之前就是“J”形增长
6.(2025·江苏淮安高二期末)如图表示种群数量增长曲线,下列叙述正确的是( )
A.曲线X的数学表达式为Nt=N0λt,其中λ是大于1的定值
B.曲线Y的bc段种群增长速率逐渐下降,年龄结构为衰退型
C.渔业生产中为保证持续高产一般在曲线Y所示的b点开始捕捞
D.自然状态下种群数量达到K值后将一直保持不变
7.(2025·河北唐山期中)环境容纳量是环境制约作用的具体体现。下列叙述错误的是( )
A.植食性动物在自然环境条件下,一年四季的环境容纳量以冬季最大
B.生活在某草原的东亚飞蝗不同年份的环境容纳量可能是相同的
C.对某草原上的有害动物进行控制,应尽量降低其环境容纳量
D.人类科技的进步、生产力的提高可能改变人口环境容纳量
8.(2025·辽宁铁岭高二期末)如图表示种群增长速率曲线。下列相关叙述正确的是( )
A.外来入侵物种加拿大一枝黄花的种群增长速率始终符合甲曲线
B.乙曲线b点对应的数量为某种群数量的K值,该值是固定不变的
C.某种群增长速率符合乙曲线,其雌雄比增大时,则a点可能出现在t1之前
D.为持续获得养殖螃蟹的最大捕捞量,应将捕捞后的螃蟹数量控制在乙曲线的b点
9.(2025·河南平顶山高二期末)生物研究小组在对某自然保护区内某物种的种群数量进行调查之后,又开展了连续四年的跟踪调查,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)/前一年末种群个体数量,结果如图所示。关于这四年前一年末种群个体数量调查期间种群数量变化的叙述,下列叙述正确的是( )
A.该种群的数量先减少后增加
B.第2年末种群的年龄结构为增长型
C.该调查研究中需要使用标记重捕法调查该种群的数量
D.该种群的数量增长方式是“S”形,第4年末种群数量达到K值
10.(2025·河北石家庄期末)某地甲、乙两种生物种群数量与λ的对应关系如图所示,λ为一年后种群数量Nt+1 与当前种群数量Nt的比值。下列说法错误的是( )
A.种群数量小于N2时,增长率均随种群数量的增加而升高
B.当甲、乙种群数量均为N1时,一年后两者数量仍相等
C.当N2以后,乙种群数量下降较甲快
D.该环境中,甲种群的环境容纳量和乙种群的相等
11.生物的种群数量会受到多种因素的影响。如图表示某种群的数量变化,A点时,由于某种因素的改变,环境容纳量由K1变化为K2,下列叙述正确的是( )
A.K值的大小取决于生物的种群数量
B.K值不是种群数量的最大值
C.A点可能是该种群受到病毒感染
D.K1是该种群的1/2 K值
12.(2025·天津静海高二期末)在濒危动物的保护方面,只有通过调查获知种群密度、出生率和死亡率、性别比例、年龄结构等特征,以及影响种群数量变化的因素,才能准确了解该种群的生存状态,预测种群的数量变化趋势,进而采取合理的保护对策。如图为关于某种群的数量变化曲线图,请据图回答下列问题。(图2纵坐标λ为当年种群数量与前一年种群数量的比值)。
(1)由图1可知,b点的含义是 。
(2)若由图1指导渔业捕捞可知该鱼群最大日捕捞量(个体相对量)是 。
(3)请解释种群出现“S”形曲线可能的前提条件: 。
(4)图3表示某地区雪豹出生率和死亡率的比值变化(R=出生率/死亡率),b~c段时间该种群数量变化最可能是 。如果在d时间,少量雪豹从其他地区迁入该地区,则该地区雪豹的K值 (填“增大”“减小”或“基本不变”),原因是 。
3 / 3
学科网(北京)股份有限公司
$
第2节 种群数量的变化
第1课时 建构种群增长模型的方法及种群数量的增长
1.D 对模型进行检验或修正,需要观察、统计细菌数量。
2.C 据题意可知,设初始数量为a,则该种群一年后种子的数量为a×80%×500,则两年后种子的数量为a×80%×500×80%×500=a×(80%×500)2,三年后种子的数量为a×80%×500×80%×500×80%×500=a×(80%×500)3,以此类推,m年后种子的数量为a×(80%×500)m=a×400m,C正确。
3.B 种群在无环境阻力情况下的增长是指在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等的情况下的增长。在这样的条件下,种群数量会呈“J”形曲线增长,B图所示的增长曲线属于此种情况。
4.C 用标记重捕法只能估算出该种鼠的种群密度,A错误;第9年时,种群数量增长速率不为0,说明此时还没有到达K值,B错误;该种群数量的增长速率先增加后减少,说明该种鼠种群数量呈“S”形增长,C正确;第5年到第9年,种群的增长率下降,但数值依然大于0,说明种群的数量仍在增加,D错误。
5.D 自然条件下种群数量按照“S”形曲线模型增长,由于种群起始数量较少,需要有一个对环境的适应调整时期,所以,种群刚迁入时会有一个缓慢增长期,A正确;呈“S”形增长的种群在数量达到K/2时,种群增长速率最大,B正确;种群数量达到K值时会处于动态平衡,即增长速率为0,此时种群的年龄结构为稳定型,C正确;“J”形曲线是食物充足、无限空间、无天敌的理想条件下生物无限增长的情况,但自然界的资源和空间总是有限的,因此环境阻力一开始就存在,所以种群增长的“S”形曲线模型中,种群数量在达到K/2前也不是“J”形增长,D错误。
6.A 曲线X为“J”形曲线,其数学表达式为Nt=N0λt,其中λ是大于1的定值,A正确;曲线Y为“S”形曲线,bc段种群增长速率逐渐下降,但仍大于0,说明年龄结构为增长型,B错误;渔业生产中为保证持续高产一般在曲线Y所示的b点后捕捞,捕捞后让其处于b点,使渔业生产保持快速增长,C错误;自然状态下种群数量达到K值后可能保持动态平衡,若环境受到破坏,种群数量会下降,D错误。
7.A 植物夏季生长茂盛,植食性动物在自然环境条件下,一年四季的环境容纳量以夏季最大,A错误;环境容纳量受环境条件的限制,生活在某草原的东亚飞蝗不同年份的环境容纳量可能是相同的,B正确;对某草原上的有害动物进行控制,应尽量降低其环境容纳量,C正确;人类科技的进步、生产力的提高可提高资源的利用率,可能改变人口环境容纳量,D正确。
8.C 加拿大一枝黄花入侵的最初阶段,因没有天敌及生存环境适宜,种群增长速率会很快,与甲曲线相符合,随着时间的推移,空间资源有限,会限制加拿大一枝黄花的生长,最终种群增长速率可能符合乙曲线,A错误;乙曲线对应的种群数量增长模型为“S”形,b点对应的数量为某种群数量的K值,K值即环境容纳量,并不是一个固定值,B错误;某种群增长速率符合乙曲线,其雌雄比增大时,雌性数量增多,出生率升高,可能有利于种群数量的增长,使其种群增长速率加快,其增长速率的峰值即a点可能出现在t1之前,C正确;为持续获得养殖螃蟹的最大捕捞量,应将捕捞后的螃蟹数量控制在乙曲线a点对应的数量,即维持在K/2值,此时种群数量恢复最快,D错误。
9.B 当年末种群个体数量等于前一年末种群个体数量,L值为0,说明种群个体数量没有变化,当年末种群个体数量多于前一年末种群个体数量时,L值大于0且差值越大L值越大,图示曲线表示L值始终大于0,说明种群个体数量始终增长, A错误;由于该种群个体数量持续增长,所以该种群的年龄结构是增长型,B正确;如果是植物或活动范围较小的动物,可以选择样方法,C错误;该种群呈现持续数量增长的现象,第4年是否达到环境容纳量(K值)尚不可知,D错误。
10.A 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,一年后(Nt+1)/Nt相等,因此甲、乙种群数量仍相等,B正确;当种群数量大于N2后,乙种群数量下降较甲快,C正确;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正确。
11.B 一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值,因此K值不是种群数量的最大值,改善栖息环境条件,从而提高环境容纳量,因此K值的大小取决于栖息环境条件,A错误,B正确;识图分析可知,A点时,由于某种因素的改变,环境容纳量由K1变化为K2,K值增加,可能是由于外界环境变得更加适宜,如增加营养、空间等,环境条件更加优良,C错误;K1和K2是该种群在不同环境条件下的K值,故K1不是该种群的1/2 K值,D错误。
12.(1)种群增长速率最大的点 (2)50 (3)资源和空间有限 (4)先增加后减少 基本不变 K值是由环境资源量决定的,与迁入率无关
解析:(1)由图1可知,种群数量的最大值约为100,b点时种群数量为50,是种群数量的K/2,此时种群的增长速率最快,因此b点是种群增长速率最大的点。(2)由于K/2时种群的增长速率最快,因此根据图示可知,该鱼群最大日捕捞量(个体相对量)是100-50=50时可保证捕获后的数量为50,使种群的增长速率最快,有利于种群的恢复。(3)由于种群增长过程中存在环境阻力、资源和空间等有限,同时还会受到其他生物的制约,因此种群增长会形成“S”形曲线。(4)由图可知,b~c段R(出生率/死亡率)由大于1逐渐减小,然后小于1,R大于1时种群数量增加,R小于1时种群数量减少,因此b~c段时间该种群数量变化最可能是先增加后减少;由于K值是由环境资源量决定的,与迁入率无关,因此如果在d时间,少量雪豹从其他地区迁入该地区,则该地区雪豹的K值基本不变。
3 / 3
学科网(北京)股份有限公司
$