内容正文:
微专题1 影响种群数量变化的因素及
循环因果关系
第1章 种群及其动态
一、影响种群数量变化因素的辨析
(2025·遵义高二期中)在干旱的年份,土壤变得坚实,地面植被稀疏,干旱裸露的荒地是蝗虫最佳的产卵和孵化场所,蝗虫数量大大增加;而阴湿多雨的环境易使蝗虫个体间出现流行性疾病,另外,青蛙的数量增加也会使发生蝗灾的可能性大大降低。下列叙述错误的是
A.密度制约因素和非密度制约因素都能通过影响出生率和死亡率从而影响种群密度
B.天敌青蛙和流行性疾病都是影响蝗虫种群的密度制约因素
C.发生蝗灾前后蝗虫的环境容纳量不变
D.温度和水分都属于影响蝗虫种群密度的非生物因素
√
典例
1
密度制约因素和非密度制约因素都能通过影响种群的出生率、死亡率来控制种群数量,A正确;密度制约因素即对种群数量的作用强度与种群密度相关的因素,如食物、天敌、流行性传染病等,故天敌青蛙和流行性疾病都属于蝗虫种群的密度制约因素,B正确;发生蝗灾时,由于环境条件有利于蝗虫产卵和孵化,蝗虫数量迅速增加,随之食物来源紧缺,环境容纳量下降,蝗虫只能不断迁移来获得更多的食物,C错误;温度和水分都属于影响蝗虫种群密度的非生物因素,不同年份的降水量和温度不同,均会影响蝗虫的种群密度,D正确。
(2024·贵州一模)丹顶鹤是世界濒危鸟类,研究人员研究了苏北地区丹顶鹤越冬种群数量及栖息地分布动态变化,结果如图所示,下列叙述错误的是
A.增加丹顶鹤自然保护区的面积可提高环境容纳量
B.气温变化影响丹顶鹤越冬种群的数量,此种因素属于密度制约因素
C.2015年,丹顶鹤的种群数量约为图中最大值的一半
D.栖息地的破碎也会导致基因交流的机会减少
√
典例
2
环境容纳量是一定的环境条件下所能维持的种群最大数量,增加丹顶鹤自然保护区的面积可提高环境容纳量,A正确;气温变化影响丹顶鹤越冬种群的数量,此种因素与种群密度无关,属于非密度制约因素,B错误;据图分析,2015年丹顶鹤的种群数量<600,约为图中最大值的一半,C正确;栖息地的破碎在一定程度上形成地理隔离,导致基因交流的机会减少,D正确。
二、循环因果关系
1.循环因果关系:反馈调节中的因果关系属于循环因果关系。在反馈调节中,若由原因1引起,最终调控结果2与原因1相反,则属于负反馈调节;若最终调控结果2比原因1程度加强,则属于正反馈调节。
2.负反馈调节实例
项目 甲状腺激素分泌的调节 捕食关系 血糖调节
原因1 甲状腺激素含量过多 昆虫数量增多 血糖含量低
调控1 抑制TRH、
TSH的分泌 食虫鸟食物丰富,繁殖快 胰岛A细胞分泌胰高血糖素
结果1、原因2 TRH、TSH的分泌量减少 食虫鸟的数量增多 胰高血糖素含量增加
调控2 对甲状腺激素分泌的促进作用减弱 加大对昆虫的捕食量 促进肝糖原分解及非糖物质转化为葡萄糖
结果2 甲状腺激素含量减少 昆虫数量减少 血糖含量上升
总结 ①结果2可作为下一轮的调控原因循环往复进行下去;
②表中结果2都与原因1相反,故均属于负反馈调节
3.正反馈调节实例
(1)个体水平:排尿反射进行时,当膀胱收缩时尿流刺激了尿道的感受器,传入冲动进入中枢进一步加强中枢的活动,并通过传出神经使膀胱收缩更为加强;膀胱收缩加强使尿流刺激也加强,再加强中枢的活动,使排尿过程越来越强烈,直至尿液排完为止。
(2)生态系统水平:一个湖泊受到了污染,鱼类的数量就会因为死亡而减少,鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多的鱼类死亡。
4.模型中的K值和K/2值
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。下列叙述正确的是
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衰退型
B.由图可知,引入鸭子后,该农田中蝗虫种群的K值为N3
C.鸭子种群数量在a→b→c的变化过程中,其增长率大于0
D.蝗虫种群数量在b→c→d的变化是由其出生率下降导致的
典例
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√
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也为增长型,A错误;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值为N2,B错误;鸭子种群数量在a→b→c的变化过程中,总数量增加,其增长率大于0,C正确;蝗虫种群数量在b→c→d的变化是由捕食者捕食所致的,D错误。
(2024·清远一模)研究发现,热带雨林优势树种通过“同种负密度制约”促进物种共存,维持极高的生物多样性。如图所示为优势树种的“同种负密度制约”现象,对产生这种现象的解释不合理的是
A.母树附近光照强度不足,影响了幼苗存活
B.母树附近土壤中专一性致病菌更丰富
C.母树附近幼苗密度过高时,释放化学信息降低其存活率
D.母树附近捕食者对种子的选择性取食强度较大
√
典例
4
若光照不足,会影响多种阳生植物生长,而
植物能为动物提供食物条件和栖息空间,分
析题意可知,“同种负密度制约”现象可以
维持较高的生物多样性,说明母树周围也存
在光照且能够满足其他物种的生存,说明该
现象不是由于光照不足造成,A错误;母树附近土壤中专一性致病菌更丰富,可以使同种的生物不能存活,导致幼苗死亡率上升,引起“同种负密度制约”现象,B正确;母树附近其幼苗密度过高时,可能会释放化学信息影响幼苗的存活率,使周围的本物种数目减少,C正确;母树附近可能存在捕食者对种子的选择性取食强度加大,使母树周围本物种种子数目减少,D
正确。
微专题专练
√
1.自然界的种群是有盛有衰,数量处于不断变动中的。下列关于影响种群数量变化因素的叙述,错误的是
A.干旱缺水条件下,某些种群可能会爆发式增长
B.随着种群数量增多,种群数量的增长受限制的程度增大
C.林下光照较弱时,会使所有林下的植物种群数量下降
D.凡是影响种群重要特征的因素,都会影响种群数量变化
干旱缺水条件下,某些种群可能会爆发式增长,如东亚飞蝗,A正确;随着种群数量增多,种内竞争加剧,会使种群数量增长受到限制的程度增大,B正确;当林下光照较弱时,不是所有的林下植物种群数量都下降,有些阴生植物的数量会增加,C错误;凡是影响种群重要特征的因素,都会影响种群数量变化,如温度,D正确。
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2.非人灵长类社会群体的最终大小受到被捕食压
力和食物资源的双重影响。在没有人类干扰状态
下,猴群大小的范围多数在15~50只之间,当猴
群增长至一定大小时,会发生分群(由一个猴群分
流成两个猴群,新的猴群将寻找新的领地)。研究
人员对野生猴群大小变化展开相关研究,建立相应
模型如图。下列叙述正确的是
A.分群前,种内互助逐渐增强,觅食竞争压力随之减弱
B.野生猴群增长至一定大小时,由于种间竞争加剧而发生分群
C.人与猴群的互动可能导致猴群向人传播传染病,应限制游客的行为
D.游客投食降低了景区猴群的被捕食压力,导致猴群超出正常范围仍不分群
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猴群较小时,抵御天敌能力低,被捕食压力大,
随着猴群的增长,种内互助逐渐增强,被捕食压
力下降,觅食竞争压力逐渐增强,A错误;导致
野生猴群分群的主要原因是随着猴群增长,觅食
压力增大,由于种内竞争加剧而发生分群,B错
误;人类与野生动物的互动可能导致传染病传播,C正确;游客投食行为改变了景区猴群的觅食竞争压力,进而影响了分群现象,D错误。
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3.(2025·青岛高二期中)某研究团队对四尾栅藻和
铜绿微囊藻进行了培养实验,下图为四尾栅藻和
铜绿微囊藻在22℃、26℃、30℃的单独培养和混
合培养实验数据。下列分析错误的是
A.铜绿微囊藻以单细胞形式出现,可以用样方法调查铜绿微囊藻细胞的数目
B.单独培养实验中,3种温度条件下两种藻类的种群密度均在26℃时最大,说明两种藻类的最适生长温度均在26℃左右
C.混合培养实验中,22℃和26℃条件下四尾栅藻的种群密度无显著差别,而铜绿微囊藻的种群密度差别明显,说明26 ℃条件下,铜绿微囊藻种间竞争优势明显
D.上述实验结果可以看出,影响水体中四尾栅藻种群数量的生物因素、非生物因素分别为铜绿微囊藻、温度
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调查单细胞的微小生物种群数量,可用抽
样检测法,A错误;单独培养实验中,3种
温度条件下两种藻类的种群密度均在26℃
时最大,说明两种藻类的最适生长温度都
在26℃左右,B正确;混合培养实验中,
22℃和26 ℃条件下四尾栅藻的种群密度无显著差别,而铜绿微囊藻在26℃条件下的种群密度明显大于22℃条件下的,说明26℃条件下,铜绿微囊藻的种间竞争优势明显,C正确;铜绿微囊藻和四尾栅藻存在种间竞争关系,故影响水体中四尾栅藻种群数量的生物因素、非生物因素分别是铜绿微囊藻、温度,D正确。
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4.下图是反馈调节的模式图(“+”表示促进,“-”表示抑制)。下列叙述与该模型不符的是
A.甲表示种内竞争加剧,乙表示种群数量增多
B.甲表示水体污染减轻,乙表示鱼虾死亡数量增多
C.甲表示血糖浓度升高,乙表示血浆中胰高血糖素增多
D.甲表示密闭容器内CO2浓度降低,乙表示密闭容器内植物光合速率增加
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种群数量增多,加剧了种内竞争,而种内竞争抑制了种群数量增加,属于负反馈调节,A不符合题意;鱼虾死亡数量增多,进而加剧水体污染,而不是减轻水体污染,B符合题意;胰高血糖素增多促进血糖浓度升高,血糖浓度升高,又抑制血浆中胰高血糖素增多,属于负反馈调节,C不符合题意;密闭容器内植物光合速率增加,消耗密闭容器内的CO2,密闭容器内CO2浓度降低,密闭容器内CO2浓度降低又抑制容器内植物光合速率增加,属于负反馈调节,D不符合题意。
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5.(2025·济宁高三期中)图甲为科学家通过研究种间捕食关系,构建了捕食者—猎物模型(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势);图乙为相应的种群数量变化曲线。下列叙述正确的是
A.图乙中P为猎物的种群数量,N为捕食者的种群数量
B.图甲中①②③④种群数量变化与图乙中abcd依次对应
C.据图甲模型分析,图中最可能代表猎物和捕食者K值的数据分别为N3和P3
D.图甲模型属于数学模型,该曲线变化趋势不能反映循环因果关系
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数量上呈现出“先增加者先减少,后增加者后减少”的不同步性变化,属于捕食关系,因此图乙中P为捕食者的种群数量,N为猎物的种群数量,A错误。图甲中①区域表示猎物种群数量增加引起捕食者的种群数量增加,对应图乙中a;②区域捕食者数量增加,使得猎物种群数量减少,对应图乙中b;③区域表示猎物种群数量减少引起捕食者的种群数量减少,对于图乙中c;④区域捕食者种群数量减少,引起猎物的种群数量增加,对应图乙中d,B正确。如果捕食者数量下降到某一阈
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值以下,猎物数量就上升,而捕食者数量如果增多,猎物数量就下降,反之,如果猎物数量上升到某一阈值,捕食者数量就增多,而猎物数量如果很少,捕食者数量就下降,则猎物用N表示,捕食者用P表示。且猎物数量在N2处上下波动,所以猎物K值为N2,捕食者数量在P2处上下波动,所以捕食者K值为P2,C错误。图甲模型是对种群的数量进行的统计,描绘曲线反应种群数量的变化趋势,属于数学模型,能反映循环因果关系,D错误。
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6.(多选)(2025·佛山高二期中)为降低某草原田
鼠的影响,生态学家通过引入其天敌狐狸来进
行防治。引入狐狸前后田鼠当年种群数量与前
一年种群数量的比值用λ表示,λ的变化情况如
图所示。下列分析正确的是
A.0~3年,λ>1且保持不变,田鼠的种群数量呈“J”形增长
B.3~6年,λ持续下降,田鼠种内竞争激烈,数量持续下降
C.第15年的λ和第21年的相同,但田鼠的种群数量不相等
D.15~18年,影响田鼠种群数量增长的主要因素属于密度制约因素
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0~3年,λ>1且保持不变,即λ为大于1的定
值,故田鼠的种群数量呈“J”形增长,A
正确;3~6年,λ持续下降但仍大于1,田
鼠种群数量增加,B错误;15~21年,λ<1,
种群数量一直在下降,故第15年的λ和第21
年的λ相同,但田鼠的种群数量不相等,C正确;天敌、食物等因素属于密度制约因素,第15年引入狐狸,故15~18年,影响田鼠种群数量增长的主要因素属于密度制约因素,D正确。
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7.(16分)(2025·长沙高三期中)生态学家在研究动物种群数量变化时发现,动物种群都有一个合适的种群密度,种群密度过大或过小都不利于种群增长,这种现象称为阿利氏规律。下图是某动物种群的出生率和死亡率随种群数量的变化曲线,回答下列问题:
(1)图中曲线Ⅰ表示________,根据阿利氏规律,你判断的理由是______________
___________________________________________________________________。除图示因素外,影响种群数量变化的直接因素还有________________。
死亡率
种群密度过大或过小都不利于种群数量增长,说明种群数量会下降,即出生率小于死亡率
迁入率和迁出率
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分析图中曲线可知,曲线Ⅰ随着种群数量增
加而逐渐增加,且种群数量小于20或大于
80时曲线Ⅰ都在曲线Ⅱ之上,结合题干信息
可知,种群密度过大或过小都不利于种群
数量增长,则图中曲线Ⅰ表示死亡率,图中
曲线Ⅱ表示出生率。种群的数量特征包括种群密度、年龄结构、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率是影响种群数量变化的直接因素。
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(2)据图分析,该种群的K值为____。当该种群数量小于____时,在自然状态下该种群会逐渐消亡,因为种群的延续需要有一定的个体数量为基础。
80
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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,当种群数量为80时,出生率等于死亡率,因此该种群K值为80;由图可知,当该动物的种群数量小于20时,由于种群数量太小,死亡率大于出生率,在自然状态下该种群会逐渐消亡,因为种群的延续需要有一定的个体数量为基础。
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(3)根据阿利氏规律可知,一定程度的集群分布是动物长期生存的必要条件,集群分布对动物种群生存的生态学意义是________(多选)。
A.有利于个体交配和繁殖
B.有利于种群内不同个体间的协同进化
C.有利于对食物搜索与利用
D.有利于降低被捕食的概率
E.有利于抵御不利环境
ACDE
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根据阿利氏规律可知,一定程度的集群分布是动物长期生存的必要条件,集群分布有利于个体交配和繁殖、有利于降低被捕食的概率以及结群防卫、有利于对食物搜索与利用、有利于抵御不利环境。而协同进化发生在不同物种之间或生物与无机环境之间。
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(4)请结合阿利氏规律,阐述将某种动物引入其他地区时的注意事项。____
____________________________________________________________ (答出1点即可)。
应保
证动物种群具有一定的种群密度;应保证动物与该地区环境相适应
种群密度过大或过小都不利于种群增长,所以将某种动物引入其他地区时,应保证动物种群具有一定的种群密度;应保证动物与该地区环境相适应。
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谢 谢 观 看
第1章 种群及其动态
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