1.3 影响种群数量变化的因素(提升讲义)生物人教版选择性必修2
2026-09-03
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精品
摘要:
本讲义聚焦“影响种群数量变化的因素”核心知识点,系统梳理非生物因素(阳光、温度、水等)、生物因素(种内竞争、种间关系等)及密度制约与非密度制约因素,衔接种群研究在濒危保护、渔业捕捞(K/2应用)、有害生物防治中的实践,通过核心导图搭建知识体系,教材梳理夯实基础。
资料以课标为纲,“难点强化”从4大命题角度(如图表辨析、情境分析夜光藻赤潮)突破,结合实例培养科学思维与生态观,“限时必刷”精准查漏。核心导图助知识系统构建,课中提升教学效率,课后强化解题能力,落实生命观念与态度责任。
内容正文:
第1章 种群及其动态
第3节 影响种群数量变化的因素
01 课程标准 以课标为纲,锚定学习核心方向
02 核心导图 梳理知识脉络,搭建系统知识体系
03 教材梳理 拆解教材知识点,夯实学习根基
知识一 影响种群数量变化的因素
知识二 种群研究的应用
04 难点强化 突破学习难点,强化解题能力
难点一 影响种群数量变化的因素(4大命题角度)
难点二 种群研究的应用(4大命题角度)
05 限时必刷 限时45min训练,精准查漏补缺
1.3.1举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及种群内部、不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征。
1.3.2通过学习影响种群数量变化的生物因素、非生物因素,树立生物与生物、生物与非生物间有普遍的因果关系的观念。
1.3.3结合具体实例,了解研究种群数量变化在保护濒危物种、防治有害生物等方面的应用,认同种群研究的社会意义,提升社会责任感。
知识一 影响种群数量变化的因素
1.非生物因素
(1)非生物因素的种类:主要包括阳光、温度、水等。
(2)非生物因素影响实例
2.生物因素
(1)种内关系:随种群数量增长,种内竞争加剧,从而使种群的增长受到限制。
(2)种间关系
①竞争和捕食都会影响种群数量变化。
②作为宿主的动物被寄生虫寄生,细菌或病毒引起传染病,也会影响种群数量变化。
3.密度制约因素和非密度制约因素
(1)密度制约因素:一般来说,食物和天敌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,这些因素称为密度制约因素。
(2)非密度制约因素:气温和干旱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,称为非密度制约因素。
[例1]下列描述中,没有体现非生物因素对种群数量变化影响的是( )
A.蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡
B.一年蓬的种群密度随林木郁闭度的增加而降低
C.引起传染病的某种病毒使某种群的种群密度降低
D.火山喷发后火山口附近的植物几乎全部死亡
【答案】C
【详解】蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡,主要体现了温度对种群数量变化的影响,A不符合题意;一年蓬的种群密度与林冠层的郁闭度有关,即一年蓬的种群密度与光照强度有关,体现了光照对种群密度的影响,B不符合题意;引起传染病的某种病毒对种群数量变化有影响,该种病毒属于影响种群数量变化的生物因素,C符合题意;火山喷发后火山口附近的植物几乎全部死亡,体现了自然灾害对种群数量变化的影响,D不符合题意。
[例2]2022年6月,云南省金平县的红河蝴蝶谷内箭环蝶幼虫在短时间内大量羽化成蝶,形成了超1亿只蝴蝶飞舞的美丽奇观。下列相关叙述错误的是( )
A.统计红河蝴蝶谷内箭环蝶种群的数量,可采用标记重捕法进行估算
B.茂密的竹林为箭环蝶提供了充足食物,可使其种群一直呈“J”形曲线增长
C.当箭环蝶种群数量超过环境容纳量一段时间后,其死亡率会增加,出生率会下降
D.由于气温较往年偏低,箭环蝶幼虫羽化推迟,说明生物的生长发育受环境因素影响
【答案】B
【详解】可采用标记重捕法对活动能力强、活动范围大的动物进行种群数量的估算,A正确;除食物条件外,种群数量还受到天敌数量、栖息地空间等因素的限制,无法一直呈“J”形曲线增长,B错误;当种群数量超过环境容纳量一段时间后,会因为食物或栖息地等条件的限制,出现死亡率上升,出生率下降等变化,导致种群数量下降,C正确;温度等环境因素对生物个体的生长发育有一定影响,D正确。
知识二 种群研究的应用
1.濒危动物的保护: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,以及影响该种群数量变化的因素,可以准确了解该种群的生存状态,预测该种群的数量变化趋势,采取保护措施以降低环境阻力,提高K值(或环境容纳量)。
2.渔业方面:中等强度的捕捞(捕捞后使鱼的种群数量处在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产量。
3.有害生物的防治
(1)采用化学和物理的方法控制现存有害生物的种群数量。
(2)通过减少食物、有效保护或引入天敌生物等方法降低有害生物的环境容纳量。
[例1]图甲和图乙表示出生率、死亡率、净补充量(为出生率、死亡率之差)和种群密度的关系,下列叙述正确的是( )
A.图甲中曲线a代表死亡率,曲线b代表出生率
B.海洋鱼类捕捞后应使鱼类的数量保持在图甲的E点
C.图乙中在F点控制有害动物最有效
D.图乙中G点代表种群的环境容纳量
【答案】D
【详解】题图甲中曲线a代表出生率,曲线b代表死亡率,A错误;海洋鱼类捕捞后应使鱼类的数量保持在K/2,E点为环境容纳量K值,B错误;在F点时种群数量增长最快,不利于控制有害动物的数量,C错误;题图乙中的G点对应题图甲中的E点,均表示种群的环境容纳量,D正确。
[例2]研究种群数量的变化规律及影响因素,对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用,以及濒危动物种群的拯救和恢复都有重要意义。下列叙述正确的是( )
A.自然生态系统中的种群数量,多数是“S”形增长,极少数是“J”形增长,没有第三种
B.通过治理环境,降低有害动物的环境容纳量,是防治有害动物的最持久有效且不产生污染的措施
C.保护濒危动物时,可以通过捕杀捕食者来增加被保护动物的K值
D.自然生态系统中的种群数量都呈“S”形增长,主要限制因素是天敌
【答案】B
【详解】自然生态系统中,若环境条件变得非常恶劣,会导致部分种群数量锐减甚至濒临灭绝,A错误;通过治理环境,降低有害动物的环境容纳量,是防治有害动物的最持久有效且不产生污染的措施,B正确;保护濒危动物的主要方式是建立自然保护区,减少人为的干扰和控制,且捕杀捕食者也会破坏生态平衡,C错误;自然生态系统中,有的生物没有天敌,但其种群数量仍呈“S”形增长,主要受食物和空间等的限制,D错误。
难点知识一 影响种群数量变化的因素
1.“三看法”分析影响种群数量变化的因素
2.制约因素
种类
作用强度
举例
密度制
约因素
种群密度越大,制约作用强度就越大
种群密度越大,该种群受食物缺乏的影响就越大
非密度
制约因素
制约作用强度与种群密度无关
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
[温馨提示] (1)密度制约因素包括食物、生殖力、抑制物的分泌、传染病、寄生生物等。
(2)非密度制约因素对种群数量的作用一般是很猛烈的、灾难性的,例如寒流、火灾等。
命题角度1 非生物、生物因素概念辨析(基础单选)
种群动态是研究种群数量在时间和空间上的变动规律,下列关于种群动态的相关叙述错误的是( )
A.影响种群重要特征的因素,都会影响种群的数量变化
B.种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响
C.捕食作用会造成捕食者和被捕食者种群的数量变化呈周期性波动
D.食物和气候等因素对种群数量的作用强度与该种群密度是相关的
【答案】D
【详解】A、种群的重要特征包括出生率、死亡率、迁入率、迁出率等,这些特征直接决定种群数量变化,因此影响这些特征的因素(如环境资源、天敌等)必然影响种群数量变化,A正确;
B、阳光、温度、水等非生物因素通过影响种群的出生率、死亡率或分布范围,间接调控种群数量变化(如温度影响昆虫繁殖速率),B正确;
C、捕食者与被捕食者之间存在负反馈调节(如猞猁与雪兔的周期性数量波动),捕食作用可导致二者种群数量呈现周期性波动,C正确;
D、食物属于密度制约因素(作用强度随种群密度变化),但气候(如干旱、寒潮)属于非密度制约因素,其作用强度与种群密度无关,D错误。
故选D。
命题角度2 密度制约与非密度制约因素图表辨析(图表单选)
科学家曾指出,没有一个自然种群能无限制地增长,必然有许多因素使种群数量减少。图中1、2代表密度制约因素和非密度制约因素随种群密度的改变对种群死亡率的影响曲线。下列叙述正确的是( )
A.图中的1代表密度制约因素,如自然灾害和气温等
B.图中的2代表非密度制约因素,如食物和天敌、传染病等
C.非密度制约因素对种群数量变化的影响可通过密度制约因素来调节
D.密度制约因素对种群数量变化的影响不存在负反馈调节机制
【答案】C
【详解】A、据图可知,图中的1随种群密度增大而死亡率升高,则图中的1代表密度制约因素,如食物和天敌、传染病等,这些因素对种群数量变化的影响会随种群密度的增大而增强,自然灾害和气温属于非密度制约因素,A错误;
B、图中的2代表非密度制约因素,如自然灾害和气温等,这些因素对种群的作用强度与该种群的密度无关,食物和天敌、传染病都属于密度制约因素,B错误;
C、非密度制约因素对种群数量变化的影响,可通过密度制约因素来调节,例如,当由于某种自然灾害使种群数量下降时,食物等密度制约因素的作用就会减弱,从而使种群的出生率回升,种群数量还可以恢复到原来的水平,C正确;
D、密度制约因素对种群数量变化的影响是通过负反馈调节机制实现的:当种群数量超过环境容纳量时,密度制约因素的作用增强,使出生率下降、死亡率上升,从而使种群增长受到抑制,D错误。
故选C。
命题角度3 影响种群数量变化因素的情境分析
夜光藻是海洋环境中的一种耐污生物,是海洋赤潮主要发生藻,严重影响海洋生态环境的安全。它是一种较大型的单细胞生物,不能通过光合作用制造营养,而以小型浮游植物、有机颗粒、细菌为食,又叫夜光虫。探究夜光藻的生长繁殖与环境影响因素的相关实验结果如图所示。下列分析正确的是( )
A.由图可知,高温高盐度海水环境易暴发夜光藻赤潮
B.温度和盐度是影响夜光藻种群数量变化的密度制约因素
C.影响夜光藻种群密度的还有夜光藻的繁殖能力等生物因素
D.减少污染物的排放可以提高夜光藻的K值
【答案】C
【分析】种群指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。生物种群的特征包括种群密度、年龄结构、性别比例、出生率、死亡率等。影响种群动态的因素分两类:(1)密度的制约因素,其影响程度与种群密度有密切关系的因素,如竞争、捕食、寄生、疾病和种内调节等生物因素。分过度补偿、补偿不足、均衡补偿三种。(2)非密度制约因素,其影响程度与种群密度无关的因素,如温度、降水、风等气候因素,污染、环境的pH等环境因素。当种群密度大时,个体间的接触就频繁,传染病也容易蔓延,可见疾病属密度制约因素。而寒潮来临,种群中总有一定比例的个体死亡,这种影响与种群密度没有明显关系,故属非密度制约因素。
【详解】A、据图可知,低温和低盐环境中,夜光藻密度较大,故在低温低盐度海水环境易爆发夜光藻赤潮,A错误;
B、影响种群数量变化的因素可分为密度制约因素和非密度制约因素,温度和盐度属于非密度制约因素,B错误;
C、影响夜光藻种群密度的因素有内因和外因,夜光藻的繁殖能力是影响种群密度的内因,食物是影响种群密度的外因,C正确;
D、夜光藻作为海洋环境中的一种耐污生物,减少污染物的排放不会提高夜光藻的K值,D错误。
故选C。
命题角度4 多种因素共同作用综合判断
种群的数量变化受多种内、外因素共同调控,出生率、死亡率等数量特征及环境因子的改变均会影响种群动态。下列叙述正确的是( )
A.种群的出生率大于死亡率,种群数量一定会持续增长
B.年龄结构为增长型的种群,其种群数量一定呈“J”形增长
C.迁入和迁出会影响种群数量,也可能改变种群的年龄结构
D.诱杀雄性害虫通过改变种群的性别比例,影响种群的死亡率
【答案】C
【详解】A、种群数量的直接影响因素除出生率、死亡率外,还有迁入率、迁出率,同时也会受环境条件限制,因此出生率大于死亡率时种群数量不一定持续增长,A错误;
B、“J”形增长的前提是食物、空间充裕,气候适宜,无天敌等理想环境,年龄结构为增长型的种群若处于自然环境中,受资源和环境阻力限制,种群数量不会呈“J”形增长,B错误;
C、迁入和迁出会直接导致种群数量改变,若迁入或迁出的个体集中在某一年龄段,也会改变种群的年龄结构,C正确;
D、诱杀雄性害虫通过破坏种群正常的性别比例,降低雌性个体的交配概率,进而降低种群的出生率,并不直接影响死亡率,D错误。
难点知识二 种群研究的应用
1.种群“S”形增长曲线分析
2.“S”形曲线特定值的实践应用
b点的应用
消灭害虫应尽早进行, 将种群数量控制在加速期(b点)之前,严防种群增长进入加速期
c点(K/2值)的应用
对有害生物:严防种群数量达到该点,如鼠种群数量达到K/2时,鼠害将难以控制
对有益生物:黄金利用点,当资源利用后维持于该点时将具最强更新能力,符合可持续发展原则
e点(K值)的应用
对有害生物:限制生存条件,降低环境容纳量,如封存粮食、硬化地面以限制鼠的种群数量
对有益生物:改善生存条件,尽量提升K值,如建立自然保护区,保护大熊猫
3.不同生物类型与“S”形曲线的应用
应用
措施
目的
野生生物资源保护
保护野生生物的生存环境,减小环境阻力
增大K值
有害生物防治
增大环境阻力
降低K值
在种群数量达到K/2以前采取相应措施,且越早越好
防止有害生物数量快速增长
资源开发与利用(渔业捕捞)
捕捞或收获后的种群数量应维持在K/2
保证持续
获取高产量
命题角度1 种群研究应用基础概念辨析(基础单选)
人类的养殖活动导致海桑属濒危植物原有生境破碎化,产生了一系列不适宜种子萌发与幼苗生长的环境因子,为了给海桑属种群的保护和恢复提供基础资料和科学依据,科研人员对3种海桑属濒危植物种群的龄级结构进行研究,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.海南海桑和拟海桑因幼龄个体少,故年龄结构均为衰退型
B.卵叶海桑种群的年龄结构不完整,其种群恢复潜力较差
C.评估拟海桑种群的长期生存能力,要重点关注幼苗补充率
D.积极开展人工辅助育种工作以保证海桑属种群的正常更新
【答案】A
【详解】A、海南海桑虽然幼龄个体少,但老龄个体也少,所以其年龄结构不是衰退型,是稳定型,A错误;
B、卵叶海桑种群的年龄结构不完整,缺乏成龄和老龄,且人类的养殖活动导致海桑属濒危植物原有生境破碎化,产生了一系列不适宜种子萌发与幼苗生长的环境因子,所以不利于幼苗生长,种群恢复潜力较差,B正确;
C、拟海桑种群缺少幼龄和中龄个体,所以评估拟海桑种群的长期生存能力,要重点关注幼苗补充率,C正确;
D、海桑属于濒危植物,积极开展人工辅助育种工作以保证海桑属种群的正常更新,D正确。
命题角度2 S 曲线结合净补充量图像识别(图表单选)
在捕捞业中,为获得最大持续产量(MSY),一般有两种方式:配额限制和努力限制。配额限制是控制在一定时期内收获对象个体的数量,允许收获者在每一季节或每年收获一定数量的猎物种;努力限制是当捕猎对象的种群数量减少后,必须增加收获努力才能获得同样收获量。下图表示不同努力水平对种群的影响,其中实线表示某种被捕捞生物的净补充量(出生数超出死亡数的部分)随种群密度的变化,虚线表示四种不同努力水平下的收获量。下列说法错误的是( )
A.图中可以表示MSY的点是Nm
B.N点的种群数量特征是出生率与死亡率的差值最大
C.该种群数量增长曲线接近“S”形
D.若种群密度低于Nm,收获继续保持在MSY努力水平,不会导致种群灭绝
【答案】B
【分析】S型曲线表示在自然条件下种群数量的增长规律。种群增长率在各阶段不同,随着时间的增加,种群增长率先增大后减小,S形曲线实现的条件是:环境条件是资源和空间有限,存在天敌,种群数量增长受种群密度制约。
题图分析,实线表示某种被捕捞生物的净补充量(出生数超出死亡数的部分)随种群密度的变化,实际代表的是种群增长率随种群数量变化的曲线,为获得最大持续产量通常需要使捕捞后的数量保持在Nm值。
【详解】A、根据题意可知,MSY为获得最大持续产量,图中的Nm点可以表示MSY,该点的种群数量特征是出生率与死亡率的差值最大,A正确;
B、Nm点的种群数量特征是出生率与死亡率的差值最大,即种群增长速率最大时对应的种群密度,B错误;
C、图中实线表示某种被捕捞生物的净补充量(出生数超出死亡数的部分)随种群密度的变化,可以看出净补充量由小到大再到小,该种群数量增长曲线接近“S”形,C正确;
D、如果种群密度低于Nm,收获继续保持在MSY努力水平,则收获量将降低,但不会导致种群灭绝,D正确。
故选B。
命题角度3不同情境下保护与有害生物防治
种群延续所需要的最小种群密度为临界密度,只有大于临界密度,种群数量才能增加,最后会达到并维持在一个相对稳定的数量,即环境容纳量(K值)。不同环境条件下,同种动物种群的K值不同。图中实线上的点表示在不同环境条件下某陆生濒危动物种群的K值和达到K值时的种群密度,其中m为该动物种群的临界密度,K0以下的环境表示该动物的灭绝环境。图中的四个点表示a、b、c、d四个相邻保护区中该动物四个种群的K值及当前种群密度。下列说法正确的是( )
A.a保护区急需改善环境以实现对该动物的有效保护
B.b保护区中该动物种群发展至稳定数量的过程中,种内竞争逐渐减弱
C.为避免c保护区中的该动物大量死亡,可在四个保护区之间建立生态走廊
D.d保护区中的该动物年龄结构最可能是稳定型
【答案】C
【详解】A、改善环境可使种群在稳定时达到更大规模,但a点环境条件下该动物种群的当前密度小于临界密度m,由于只有大于临界密度时种群数量才能增加,因此对a点种群进行有效保护的措施是提高种群密度,A错误;
B、由图示可知,b点种群的当前密度大于m,小于其达到K值时的种群密度,因此该种群发展到稳定期间,种群密度会逐渐增加,种内竞争逐渐增加,B错误;
C、c点种群的当前密度大于m,大于其达到K值时的种群密度,如果在几个保护区之间建立生态走廊,可避免c保护区中的动物大量死亡,C正确;
D、d点种群的K值小于K0,处于灭绝环境,年龄结构最可能是衰退型,D错误。
故选C。
命题角度4 种群实践应用综合分析
一般淡水的pH为6.5~8.5,多数淡水鱼生长的适宜pH为7.0~8.5。为了给水产养殖提供控制水华的参考依据,科研人员进行了pH对普通小球藻(鱼类优良饵料)和鱼腥藻(引起水华的主要藻类)生长影响的研究,结果如图所示。不同pH条件下普通小球藻、鱼腥藻的初始接种密度相同,整个培养过程的pH保持不变。下列叙述错误的是( )
A.单独培养时,不同pH条件下普通小球藻和鱼腥藻的种群数量呈“S”形增长
B.在实验所设pH范围内,随pH增大,环境容纳量增加更显著的是小球藻
C.共同培养时,普通小球藻与鱼腥藻之间通过争夺光照、争夺营养物质等形成竞争关系
D.据图分析,水产养殖中水体pH应控制在7.0左右
【答案】B
【分析】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,如食物、流行性传染病等;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,气候、季节、降水等的变化,影响程度与种群密度没有关系,属于非密度制约因素。
【详解】A、题图显示:单独培养时,不同pH条件下普通小球藻和鱼腥藻的种群数量按“S”形增长,A正确;
B、结合图示结果分析可知:pH在6.0~9.0之间,随pH增大,环境容纳量增加更显著的是鱼腥藻,B错误;
C、共同培养时,小球藻与鱼腥藻之间通过争夺光照、争夺营养物质等形成竞争关系,C正确;
D、已知多数淡水鱼生长的最适pH为7.0~8.5,而本实验中pH为6.0~9.0,随着pH增大,环境容纳量不断增加的鱼腥藻是主要的水华藻,所以水产养殖中水体pH应控制在7.0左右,D正确。
故选B。
[答题必备]
1.凡是影响种群重要特征的因素,都会影响种群的数量变化。
2.在自然界,种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响。
3.非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
4.食物和天敌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,因此,这些因素称为密度制约因素。
5.中等强度的捕捞(捕捞量在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产量。
6.有效保护或引入天敌生物,则有利于将害虫数量控制在较低的水平。
一、单选题
1.种群在理想环境中呈“J”型增长(如图曲线甲),在有环境阻力条件下,呈“S”型增长(如曲线乙)。下列有关种群增长曲线的叙述,正确的是( )
A.若曲线乙表示草履虫种群增长曲线,E点后种群中衰老个体的数量将基本维持稳定
B.图中C点时,环境阻力最小,种群增长速率最大
C.若曲线乙表示酵母菌种群增长曲线,通过镜检统计的结果比实际值低,因为其中有死亡的酵母菌个体
D.K值具有物种特异性,所以田鼠的种群增长曲线在不同环境下总是相同的
【答案】A
【分析】据图分析,甲表示J型曲线,乙代表S型曲线。曲线中的两个关键点:C点时,增长速率达到最大,它意味着种群的繁殖力最强;E点时,种群数量达到最大,这时种群增长率最小,它意味着出生率与死亡率或迁入率与迁出率接近于等值。
【详解】A、若曲线乙表示草履虫种群增长曲线,当种群数量达到E点后,增长率为零,种群的年龄结构为稳定型,种群中衰老个体数量将基本维持稳定,A正确;
B、图中的C点增长速率最大,但是环境阻力不是最小。图中乙曲线上,时间越早,种群的数量越少,环境阻力越小,B错误;
C、若曲线乙表示酵母菌种群增长曲线,通过镜检观察统计的结果比实际值低,可能是在取样时没有振荡试管,酵母菌分布不均匀所致,C错误;
D、不同生存环境条件,环境容纳量不同,D错误。
故选A。
2.褐马鸡是我国特有的珍稀鸟类,其身躯笨重,不善于长距离飞行,在春季产卵并在夏季孵化成雏鸡。科研团队对某保护区褐马鸡的种群数量进行了调查,发现十年间褐马鸡增加了约600只。下列叙述错误的是( )
A.调查期间直接影响褐马鸡种群数量的因素主要是出生率、死亡率
B.通过统计褐马鸡的种群数量可以预测褐马鸡的种群数量变化情况
C.利用红外触发相机对褐马鸡数量进行调查,可以减少人类活动对褐马鸡的影响
D.建立自然保护区,提高环境容纳量是保护褐马鸡的根本措施
【答案】B
【详解】A、直接影响种群数量的因素包括出生率、死亡率、迁入率和迁出率。题干指出褐马鸡不善于长距离飞行,迁入和迁出可忽略,因此其种群数量变化主要由出生率和死亡率决定,A正确;
B、种群数量变化的预测需依据年龄结构(各年龄期个体比例),而非当前种群数量,仅统计现有数量无法直接预测未来变化,B错误;
C、红外触发相机属于非侵入式调查方法,避免了直接接触或干扰褐马鸡,减少人类活动对其影响,C正确;
D、建立自然保护区可改善栖息环境,提高环境容纳量(K值),是保护濒危物种的根本措施,D正确。
故选B。
3.下图中甲、乙两条曲线分别表示甲、乙种群当年的种群数量(Nt)和一年后的种群数量的是(Nt+1)之间的关系,虚线丙表示Nt+1=Nt。若不考虑种群的迁入和迁出,下列相关叙述错误( )
A.根据曲线分析可知,甲、乙种群是捕食关系
B.甲种群和乙种群的增长方式都不是“J”形增长
C.当甲种群的个体数量低于S1时,甲种群会被淘汰
D.乙种群数量为S3时,乙种群的出生率与死亡率相同
【答案】A
【分析】分析曲线图可知:甲、乙两条曲线分别表示甲、乙种群当年的种群数量(Nt)和一年后的种群数量的是(Nt+1)之间的关系,Nt+1与Nt比值大于1,说明种群数量增加;该比值等于1,说明种群数量不变;该比值小于1,说明种群数量减少。Nt+1与Nt比值大于l且保持不变,则该种群为“J”型增长。
【详解】A、图中甲、乙两条曲线分别表示甲、乙种群当年的种群数量(Nt)和一年后的种群数量的是(Nt+1)之间的关系,不能据此判断甲、乙种群是捕食关系,A错误;
B、甲乙两种群的Nt+1与Nt比值随时间推移而变化,说明增长方式都不是“J”形增长,B正确;
C、当甲种群的个体数量低于S1时,Nt+1与Nt比值小于1,其出生率小于死亡率,种群数量逐渐减小,甲种群会被淘汰,C正确;
D、乙种群数量为S3时,Nt+1与Nt比值等于1,乙种群的出生率与死亡率相同,D正确。
故选A。
4.将少量的细菌接种到合适的液体培养基中,在适宜的条件下培养,定时取样测定单位体积的细胞数目,以细菌细胞数目的对数为纵坐标,培养时间为横坐标,则可绘出细菌在生长过程中的曲线图,关于曲线图下列叙述错误的是( )
注:图中1、2为延迟期;3、4为对数生长期;5为稳定期;6为衰亡期
A.延迟期的存在是因为微生物细胞进入新的环境中,需要一个适应时期
B.延迟期的长短与菌种自身特性有关,与培养条件等环境因素无关
C.在对数生长期,根据细胞增加的总数可以计算出细胞每分裂一次所需的时间
D.在培养过程中,微生物的生长及代谢产物的不断产生,可能改变体系的pH
【答案】B
【分析】1、J”型曲线:指数增长函数,描述在食物充足,无限空间,无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。
2、自然界的资源和空间总是有限的,当种群密度增大时,种内竞争就会加剧,以该种群为食的动物的数量也会增加,这就使种群的出生率降低,死亡率增高,有时会稳定在一定的水平,形成“S”型增长曲线。
3、J型曲线自始至终都保持指数增长,其增长率持续增加,S型曲线形成过程一直具有环境阻力,其增长速率先增大后减小。
【详解】A、延迟期的存在是因为微生物细胞进入新的环境中,需要一个适应时期,细胞增长较慢,A正确;
B、迟期的长短与菌种自身特性有关,与培养条件等环境因素也有关系,B错误;
C、在对数生长期,细菌呈J型增长,J型曲线的增长率不变,根据细胞增加的总数可以计算出细胞每分裂一次所需的时间,C正确;
D、在培养过程中,微生物的生长及代谢产物的不断产生,可能改变体系的pH,如乳酸菌产生的乳酸可使pH降低,D正确。
故选B。
5.滨螺是潮间带常见的一种捕食者,行动缓慢,活动范围小,喜食各种藻类尤其是浒苔。藻类种数与滨螺种群密度变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.若将滨螺迁入一个新的没有天敌的海域,则其种群数量会呈“J”形增长
B.须用标记重捕法对滨螺进行密度调查,标记物不能影响滨螺的行动能力
C.滨螺密度在150个/m2左右时藻类的种群密度最大
D.滨螺对浒苔种群数量的影响,属于密度制约因素
【答案】D
【分析】分析图示可知,在一定范围内,随着滨螺密度的增加,藻类种数(多样性)逐渐增加,超过一定范围,随着滨螺密度的增加,藻类种数(多样性)降低。
【详解】A、种群数量的增长受到食物、空间、气候、天敌及其他竞争物种的影响,因此若将滨螺迁入一个新的没有天敌的海域,则其种群数量不一定会呈“J”形增长,A错误;
B、滨螺行动缓慢,活动范围小,调查其种群密度不适宜用标记重捕法,B错误;
C、由图可知,滨螺密度在150个/m2左右时藻类的种类最多,但种群密度不一定最大,C错误;
D、滨螺捕食浒苔,滨螺对浒苔种群数量的影响,属于密度制约因素,D正确。
故选D。
6.蓟马是生活在玫瑰植株上常见的经济害虫。蓟马幼虫活动能力较弱;成虫较活跃,善飞跳跃,具有趋蓝习性。下图为该种蓟马种群数量的年度和季节变化,有关叙述正确的是( )
A.通过样方法可准确统计玫瑰植株上蓟马的种群密度
B.上述调查期间,每年蓟马的种群数量均为“J”形增长
C.每年12月蓟马种群数量下降可能受食物、温度等密度制约因素的影响
D.在玫瑰园中悬挂蓝色粘板,可能会让蓟马种群的年龄结构呈增长型
【答案】D
【分析】对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标记重捕法,而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。
【详解】A、通过样方法不能准确统计玫瑰植株上蓟马的种群密度,A错误;
B、上述调查期间,由于受到食物、空间和气候变化的因素影响,每年蓟马的种群数量不能呈“J”形增长,B错误;
C、温度是影响蓟马种群数量的非密度制约因素,C错误;
D、蓟马成虫具有趋蓝习性,在玫瑰园中悬挂蓝色粘板,可能会让蓟马种群中幼虫个体比例增加而成虫比例减少,其年龄结构可能呈增长型,D正确。
故选D。
7.同种负密度制约是指在种群密度增加的情况下,种群内个体的生存、生长或繁殖受到抑制的现象。下图所示为优势树种的“同种负密度制约”现象,下列说法错误的是( )
A.与母树距离较近时,幼苗密度高,竞争激烈,导致存活率下降
B.该现象出现的原因可能是母树附近土壤中专一性致病菌更丰富
C.该机制导致种群内个体生存受到抑制,不利于维持生物多样性
D.该机制使低密度区域的种群规模增加,有利于种群分布均衡
【答案】C
【详解】A、与母树距离较近时,幼苗密度较高,竞争激烈,导致存活率下降,这符合同种负密度制约的特征,A正确;
B、母树附近土壤中专一性致病菌更丰富,导致幼苗的死亡率升高,这是负密度制约的一种常见机制,B正确;
C、该机制通过抑制同种个体的生存,为其他物种提供空间,反而有利于维持生物多样性,C错误:
D、同种负密度制约通过限制高密度区域的种群增长,并间接促使低密度区域种群的生存和扩展,从整体上利于种群分布趋于均衡,D正确。
故选C。
8.群居生活的动物种群通常都有一个最适的种群密度,在此时群体存活力最高。种群密度过低或过高都会对种群数量产生抑制作用,这一现象被称为阿利氏规律。兴凯湖农场林湿地开展黑龙江林蛙半人工养殖放养时,种群的出生率和死亡率随种群密度的变化如图所示,下列相关说法错误的是( )
A.根据阿利氏规律可推测曲线Ⅰ表示死亡率
B.当种群密度低于A点时,林蛙可能因难以找到配偶,导致种群数量衰退
C.当种群密度为150只/100m2时,该林蛙种群数量达到环境容纳量
D.影响林蛙种群数量变化的非密度制约因素有气候、环境污染等
【答案】C
【详解】A、根据阿利氏规律,种群密度过低或过高都会抑制种群数量。死亡率(曲线Ⅰ)随种群密度增大而升高,符合密度制约特征,A正确;
B、当种群密度低于A点时,出生率小于死亡率,种群数量衰退。林蛙作为群居动物,密度过低可能难以找到配偶,导致繁殖率下降,加剧种群衰退,B正确;
C、环境容纳量(K值)是指种群数量长期稳定在环境所能承载的最大水平,对应出生率与死亡率相等且种群数量最大的点。图中B点(种群密度约200只/100m²)才是出生率与死亡率相等的稳定点,而150只/100m²时出生率大于死亡率,种群数量仍在增长,未达到环境容纳量,C错误;
D、气候、环境污染等因素对种群数量的影响与种群密度无关,属于非密度制约因素,D正确。
故选C。
9.为了合理开发渔业资源,科学家分别探究了岩龙虾种群δ(死亡率/出生率)和R((环境容纳量—种群数量)/环境容纳量)与其种群数量的动态关系,构建生态学模型。下列说法正确的是( )
A.W~Z的过程中该种群的增长率先减小后增大
B.据模型分析环境容纳量所对应的种群数量为2a
C.模型R值等于1时种群达到环境容纳量
D.为保证该种群延续,Z点时的最大捕捞量为d-a
【答案】D
【详解】A、W~Z过程中,δ从1先下降到1/2,再上升到1。增长率= 出生率-死亡率,δ=死亡率/出生率,因此δ越小,出生率相对死亡率越高,种群增长率越大。因此W~Z过程中,种群增长率先增大后减小,而非先减小后增大,A错误;
B、环境容纳量K是种群数量稳定时的数量,此时δ=1、R=0。图中R=0对应的种群数量为d,因此环境容纳量为d,而非2a,B错误;
C、R=(K-N)/K,当R=0时,N=K,种群达到环境容纳量;R=1时,N=0,种群数量为0,C错误;
D、Z点对应的种群数量为d(K值),为保证种群延续,捕捞后种群数量应不低于a(此时δ=1,种群数量稳定,低于a 则种群衰退),因此Z点的最大捕捞量为d-a,D正确。
10.生境碎片化极大的影响了生物多样性。源-汇种群动态理论认为,源种群指出生率大于死亡率且迁出率大于迁入率的生境碎片,汇种群指出生率小于死亡率且迁入率大于迁出率的生境碎片。某研究团队对某山区林麝种群进行长期监测,相关数据如下表。下列说法正确的是( )
种群
种群数量
(只)
年出生量
(只)
年死亡量
(只)
年迁入量
(只)
年迁出量
(只)
甲
120
48
24
6
25
乙
80
32
24
8
20
丙
50
10
15
15
5
A.源种群的种群数量均会增加,而汇种群数量均会下降
B.若切断种群甲、乙、丙之间的迁移通道,种群丙的年迁入量下降为0
C.种群乙属于源种群,其种群数量维持主要依赖内部繁殖而非外部迁入
D.种群甲向种群丙持续输出个体,这种“源-汇补偿”属于种群间的反馈调节
【答案】C
【详解】A、种群数量的变化由自然增减(出生数-死亡数)和迁移增减(迁入数-迁出数)共同决定,计算可知源种群乙的年数量变化为(32-24)+(8-20)=-4,数量呈下降趋势;汇种群丙的年数量变化为(10-15)+(15-5)=5,数量呈上升趋势,因此源种群数量不一定均增加、汇种群数量不一定均下降,A错误;
B、题干仅说明研究团队监测了甲、乙、丙三个林麝种群,不代表该山区仅存在这三个林麝种群,切断三者的迁移通道后,种群丙仍可能接收其他未监测区域林麝的迁入,迁入量不一定下降为0,B错误;
C、种群乙年出生量32大于年死亡量24(出生率>死亡率),年迁出量20大于年迁入量8(迁出率>迁入率),符合源种群的定义;其年出生量远大于年迁入量,种群的新增个体主要来自内部繁殖而非外部迁入,C正确;
D、甲、乙、丙均为林麝,属于同一物种的不同种群,不存在种间关系,且“源-汇补偿”是高适合度种群向低适合度种群的个体输出过程,未体现反馈调节的作用机制,不属于种群间的反馈调节,D错误。
二、多选题
11.在资源和空间有限的条件下,种群数量呈“S”形增长。下图是某藻类在不同环境温度下的种群增长曲线,下列有关叙述正确的是( )
A.环境容纳量随环境温度的不同而改变
B.19.8℃条件下环境容纳量最小
C.24.8℃条件下第5d左右的种群增长速率最大
D.33.6℃条件下种群数量将维持在K值恒定不变
【答案】ABC
【分析】在资源和空间有限的条件下,种群数量呈“S”形增长,其特点是种群数量会先上升后趋于稳定。
【详解】A、环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量,由图可知,该藻类的环境容纳量随环境温度的不同而改变,A正确;
B、分析题图曲线可知,19.8℃条件下环境容纳量最小,B正确;
C、24.8℃条件下第5d左右,种群增长曲线的斜率最大,说明此时种群增长速率最大,C正确;
D、种群数量将在K值附近维持动态平衡,D错误。
故选ABC。
12.在生物学上,许多生理或生态过程的因果关系是循环的,即一定的事件作为引起变化的原因,所导致的结果又会成为新的条件,施加于原来作为原因的事件,使之产生新的结果,如此循环往复。如图是根据部分被捕食者和捕食者种群数量变化的相关性构建的模型(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势)。下列说法错误的是( )
A.由图分析可知,捕食者和被捕食者的种群数量分别在N2、P2上下波动
B.影响种群数量变化的因素有生物因素和光照、温度、水分等非生物因素
C.自然界中,捕食者种群数量和被捕食者种群数量的变化都符合该模型
D.该模型属于数学模型,充分体现了捕食者与被捕食者之间相互制约、循环因果的关系
【答案】AC
【详解】A、由题图可知:捕食者种群数量和被捕食者种群的数量分别在P2、N2上下波动,A错误;
B、影响种群数量变化的因素有生物因素和非生物因素。在自然界,种群的数量变化受到光照、温度、水分等非生物因素的影响,B正确;
C、捕食者有多种被捕食者或该被捕食者有多种捕食者,都会使二者之间的制约因素受到影响,都有可能导致两者数量变化不符合该模型,C错误;
D、该模型属于数学模型。捕食者种群和猎物种群相互制约、互为因果,被捕食者数量增加,引起捕食者数量增加,捕食者数量增加,又会引起被捕食者数量减少,D正确。
故选AC。
13.科研人员为探究亚洲小车蝗种群密度和取食方式对牧草产量的影响,设置田间罩笼真实取食组(维持初始蝗虫密度稳定)和人工模拟取食组(定期剪叶,累计剪叶量与同期罩笼组实际取食量一致)进行实验,以牧草损失量(损失量=处理组最终产量-对照组同期最终产量)为检测指标,实验周期25天,相关数据如下表。已知该蝗虫种群的环境容纳量(K值)为40只/m2。下列叙述错误的是( )
蝗虫密度(只/m²)
罩笼组牧草损失量(g/m²)
模拟组牧草损失量(g/m2)
0
0
0
5
-162
-48
15
-35
-12
30
72
125
A.实验组牧草损失量可通过收割牧草测定干重,并与对照组的计算差值获得
B.低密度时罩笼组牧草增产显著,推测是蝗虫取食诱导了牧草的补偿生长
C.随着蝗虫密度增大,罩笼组与模拟组的牧草损失量差值逐渐缩小
D.蝗虫密度由5只/m2升至30只/m2时,该种群的增长速率持续减小
【答案】CD
【详解】A、牧草损失量通过处理组与对照组干重差值计算,干重是衡量生物量的常用指标,符合实验原理,A正确;
B、蝗虫密度为5只/m²时,罩笼组牧草损失量为-162g/m²(即增产),而模拟组仅-48g/m²,说明真实取食可能诱导牧草超补偿效应(植物受损害后生长增强),B正确;
C、密度 5 只 /m²:|-162 - (-48)| = 114 ,密度 15 只 /m²:|-35 - (-12)| = 23 ,密度 30 只 /m²:|72 - 125| = 53 可以看到,差值从 114 缩小到 23,再增大到 53,并非 “逐渐缩小”,C错误;
D、已知该蝗虫种群的环境容纳量(K值)为40只/m2。种群增长速率在K/2(即20只/m²)时最大。密度从5只/m²(<K/2)升至30只/m²(>K/2),增长速率先增大后减小,而非持续减小,D错误。
故选CD。
14.某兴趣小组调查10mL质量分数为5%的葡萄糖溶液中酵母菌种群数量的变化,得到图2所示变化曲线,图1是在统计酵母菌数量时,其中一个样方中酵母菌的分布情况。下列分析正确的是( )
A.统计图1中酵母菌数量时,只计数样方内的酵母菌
B.调查酵母菌数量时,采用的是逐个计数方法,可获得准确的种群数量
C.酵母菌种群在固定容积培养液中的增长模式呈现“S”形,说明有环境阻力的存在
D.种群数量在第6天出现下降,与营养成分的减少、有害代谢废物的积累有关
【答案】CD
【分析】酵母菌可以用液体培养基来培养,培养液中的酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、pH、温度等因素有关,我们可以根据培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线,从而掌握酵母菌种群数量的变化情况,由于酵母菌生存在资源有限的空间里,故预测种群增长为“S”型变化曲线。
利用血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法,这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目,所以一般用于单细胞微生物数量的测定,对于压在方格界线上的酵母菌应当计数同侧相邻两边上的菌体数,一般可采取“数上线不数下线,数左线不数右线”的原则处理,另两边不计数。
【详解】A、统计图1中酵母菌数量时,除了计数样方内的酵母菌外,还需统计相邻两边的酵母菌,A错误;
B、调查酵母菌数量采用的是抽样检测的方法,获得的是估算值,B错误;
C、相比“J”形增长曲线,酵母菌种群在固定容积培养液中的增长模式呈现“S”形,说明有环境阻力的存在,C正确;
D、由于营养物质的减少,有害代谢废物的积累,酵母菌的种群数量会出现下降,D正确;
故选CD。
15.某研究团队开展校园流浪猫种群研究。他们在投喂点使用声音诱饵和猫粮吸引流浪猫,拍摄照片,准确记录流浪猫的相关数据,其结果如下所示。
2021-2022年流浪猫留存率
流浪猫
2021年秋(只)
2022年秋(只)
留存率(%)
成年猫
105
76
72.38
绝育
45
39
86.67
未绝育
60
38
63.33
幼猫
96
42
43.75
总计
201
118
58.71
相关叙述正确的是( )
A.该校园内流浪猫的种群数量增长呈“J”型增长
B.母猫选择隐蔽场所生产导致幼猫调查数量偏高
C.新增的成年猫来自原种群幼猫和其他种群成年猫
D.流浪猫绝育后降低了种内竞争压力使留存率提高
【答案】CD
【详解】A、校园内流浪猫的种群数量受到空间、食物资源等限制,不会呈“J”型增长,A错误;
B、母猫在隐蔽场所生产会导致调查数量偏低,B错误;
C、结合表格数据分析,新增幼猫数量低于新增成年猫且成年猫有迁出,故新增的成年猫来自幼猫成长以及其他种群成年猫的迁入,C正确;
D、绝育后,流浪猫生育竞争压力降低,与其它成年猫食物与领地竞争压力也减小,留存率提高,D正确。
故选CD。
三、解答题
16.某生物兴趣小组为了探究培养液中酵母菌种群数量的变化,设计了如下实验:将适量的酵母菌菌种接入装有10mL培养液的试管中,在适宜条件下培养,定期取样计数,并绘制出种群数量随时间变化的曲线,如图1所示。图2是某同学用血细胞计数板计数酵母细胞时进行的操作。回答下列问题:
(1)某同学进行图2所示的计数操作,统计出来的数据比实际值偏____________(填“大”“小”或“不变”),原因是____________。如果用台盼蓝染液对酵母菌进行染色,在计数时应只统计____________色的酵母细胞。
(2)图1中0-a段酵母菌种群数量增长缓慢的原因是_________。
(3)图1中d点时,酵母菌种群数量达到K值。K值是指________。
(4)在实验过程中,该兴趣小组还测定了培养液的pH值,发现随着培养时间的延长,培养液的pH值逐渐下降,试分析其原因__________。
(5)若将酵母菌的培养温度由适宜温度提高到35℃,其他条件不变,重新绘制酵母菌种群数量变化曲线,与原曲线相比,新曲线的K值____________(填“增大”“减小”或“不变”),判断的依据是____________。
【答案】(1) 大 滴入的细胞悬液过满,统计出来的数据比实际数目多(或先滴细胞悬液,后盖盖玻片,计数室的液体量增大,则统计出来的数据比实际值偏大) 无
(2)种群起始数量较少,菌种需要调整、适应新环境
(3)一定的环境条件所能维持的种群最大数量
(4)酵母菌进行细胞呼吸产生二氧化碳,二氧化碳溶于培养液导致 pH 值下降
(5) 减小 酵母菌由适宜温度到较高温度,生存环境改变,环境阻力增大,环境容纳量下降
【分析】1、分析曲线图:酵母菌的繁殖过程中,由于营养缺乏和有害物质积累使其无法按“J”型曲线增长。
2、生产上通常用连续培养法(类似于更换培养液)尽量减少不利环境,以提高产量。培养液更换频率越高,有害代谢产物积累越少,营养越充足,在一定时间内,种群生长越趋向于“J”型曲线。
【详解】(1)先将培养液滴加到血球计数板的计数室中再盖上盖玻片计数,由于已加入的液滴的表面张力作用使其未能严密的盖到计数板表面上,使计数室内的体积增大,从而使计数结果偏高。台盼蓝染液可以鉴别细胞的死活,若是死细胞会被染成蓝色,故在计数时应只统计无色的酵母细胞。
(2)图1中0 - a 段酵母菌种群数量增长缓慢的原因是种群起始数量较少,菌种需要调整和适应新环境。
(3)K值是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量。
(4)培养液的 pH 值逐渐下降,是由于酵母菌进行细胞呼吸产生二氧化碳,二氧化碳溶于培养液所致。
(5)酵母菌由适宜温度到较高温度,生存环境改变,环境阻力增大,环境容纳量下降。
17.中国丹顶鹤的主要繁殖地在扎龙自然保护区,主要越冬栖息地为苏北地区,人类的活动使其栖息地面积减小、生境破碎化。调查结果显示,苏北地区丹顶鹤越冬种群数量在1991~1999年的平均值为873只,2000~2015年的平均值为642只。丹顶鹤主要越冬栖息地中的沼泽地和盐田相关指标的变化如下表所示。回答下列问题:
栖息地类型
栖息地面积/km2
斑块数/个
板块平均面积/km2
1995年
2005年
2015年
1995年
2005年
2015年
1995年
2005年
2015年
沼泽地
1502
916
752
427
426
389
3.51
2.15
1.93
盐田
1155
1105
1026
98
214
287
11.79
5.17
3.57
(1)丹顶鹤种群数量少、警惕性强,捕捉不利于其个体生存。在调查其种群数量时,确定调查地点后,可借助望远镜对丹顶鹤个体进行_____。决定苏北地区丹顶鹤越冬种群大小的种群数量特征是_____(答出3个)。
(2)丹顶鹤的栖息地主要有沼泽地、盐田、农田和鱼塘等。结合研究结果,1995~2015年丹顶鹤种群数量减少的原因是_____。丹顶鹤主要以植物种子、鱼、虾等为食,栖息地的鱼、虾属于影响丹顶鹤种群数量发展的_____(填“密度制约因素”或“非密度制约因素”)。
(3)为了有效保护丹顶鹤,动物保护人员提出以下建议:①对沼泽地的芦苇进行选择性收割;②冬季稻田中预留部分谷物不收割;③冬季捕鱼后降低鱼塘水面高度。这样做的目的是_____。盐城丹顶鹤自然保护区成立后,促进了丹顶鹤种群的发展,根本原因是建立保护区提高了种群的_____。
【答案】(1) 逐个计数 迁入率,迁出率和死亡率
(2) 栖息地面积减小、斑块面积减小导致丹顶鹤的生境破碎化,丹顶鹤食物资源和栖息空间减少 密度制约因素
(3) 为丹顶鹤提供生存空间和食物 K值(或环境容纳量)
【分析】1、食物和天敌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,因此,这些因素称为密度制约因素;气温和干旱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,因此被称为非密度制约因素。2、种群最基本的数量特征是种群密度,还有出生率、死亡率、迁入率、迁出率,年龄结构和性别比例等。
【详解】(1)丹顶鹤数量少、个体大,可以借助望远镜采用逐个计数法统计其种群数量。决定种群数量大小的是出生率、死亡率、迁入率和迁出率,根据题干信息可知,丹顶鹤的“主要繁殖地在扎龙自然保护区,主要越冬栖息地为苏北地区”,所以在苏北地区,决定丹顶鹤越冬种群大小的应该是迁入率,迁出率和死亡率。
(2)根据表格中的数据,1995~2015年,栖息地面积减小、斑块面积减小导致丹顶鹤的生境破碎化,丹顶鹤食物资源和栖息空间减少,造成丹顶鹤种群数量减少。食物和天敌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,称为密度制约因素,丹顶鹤主要以植物种子、鱼、虾等为食,栖息地的鱼、虾属于影响丹顶鹤种群数量发展的密度制约因素。
(3)保留芦苇为丹顶鹤提供了隐蔽的生存空间,保留谷物、降低鱼塘水面高度,使丹顶鹤可以获得食物。建立自然保护区,给丹顶鹤更宽广的生存空间,改善它们的栖息环境,从而提高环境容纳量,是保护丹顶鹤的根本措施。盐城丹顶鹤自然保护区成立后,促进了丹顶鹤种群的发展,根本原因是建立保护区提高了种群的环境容纳量。
18.布氏田鼠是我国典型草原啮齿动物,其数量增加时会对草原造成严重危害。为有效防控其危害,科学工作者在内蒙古某草场浅沟中及其进出口外调查了600米×600米的两个面积相等的样地。在浅沟样地中放置60只捕鼠笼,将捕到的鼠进行切趾,然后释放,再进行第二轮捕获。在10月份,第一轮捕获162只,制作标本30只。第二轮重捕切趾鼠30只,未切趾鼠45只次,具体调查结果如下表。沟外样地调查数据与此相近。此外,该地区降水大多集中在8月下旬,9月下旬风力渐强气温转凉,对鼠的种群数量变动有一定影响。
5月份
6月份
7月份
8月份
9月份
沟内标志沟外重捕
6只
21只
7只
30只
11只
沟外标志沟内重捕
5只
8只
12只
6只
43只
上旬
下旬
上旬
下旬
上旬
下旬
上旬
下旬
上旬
下旬
幼年个体数
4
151
250
248
277
316
345
301
122
195
成年个体数
65
44
103
98
85
53
21
14
26
35
老年个体数
10
3
7
4
0
0
0
0
0
0
回答下列问题:
(1)文中描述的种群密度调查方法是________,10月份浅沟样地中布氏田鼠的种群密度为________只/100m2.
(2)5~9月份,布氏田鼠的年龄结构是________;5~8月上旬,其种群增长曲线类似________,这种增长曲线是在________有限的条件下形成的。
(3)种群特征中的________和迁入率、迁出率直接决定种群数量,后者对表中9月下旬和5月上旬的数据差异________(有/没有)显著影响。浅沟样地内布氏田鼠大量的迁出和迁入的时间分别主要发生在________,从题中信息分析原因是__________。
(4)防治草原鼠害,采用投放毒饵常带来一系列生态问题。近年来,我国科研人员研发了专性植物不育源(田鼠食后不育的植物),进行了野外试验,取得了明显效果。请分析这种防治的优点________(要求答出两点)。
【答案】(1) 标记重捕法 0.1
(2) 增长型 S形 资源和空间
(3) 出生率、死亡率 没有 8月、9月 8月降水量大,浅沟环境潮湿,不利于鼠生活;9月天凉风大,浅沟有利于鼠避风保暖
(4)可以实现无污染防治、可持续的防治、节省人力物力、 避免导致非靶动物的中毒死亡
【分析】1、调查植物种群密度常用样方法,样方法是指在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。
2、调查动物的种群密度常用的方法是标记重捕法,计算种群数量时利用公式计算若将该地段种群个体总数记作N,其中标志数为M,重捕个体数为n,重捕中标志个体数为m,假定总数中标志个体的比例与重捕取样中标记个体的比例相同,则N=Mn÷m。
【详解】(1)调查种群密度时,针对活动能力强、活动范围广的调查对象采用标记重捕法,文中描述的种群密度调查方法是标记重捕法。根据标志重捕法的计算公式N=(M×n)÷m(N是种群数量,M是第一次捕获并标记的个体数,n是第二次捕获的个体数,m是第二次捕获中的标记个体数)。在本题中,第一次捕获M=162只,但制作标本30只,这30只不会在重捕数中,因此第一次实际捕获132只。第二次捕获n=30+45=75只,第二次捕获中的标记个体数m=30只,所以种群数量N=132×75÷30=330只。样地面积是600×600=360000m2,则种群密度为(330+30)÷360000×100=0.1只/100m2。
(2)5 - 9 月份,幼年个体数较多,老年个体数较少,所以布氏田鼠的年龄结构是增长型。 5 - 8 月上旬,由于资源和空间有限,其种群增长曲线类似 “S” 型增长曲线。
(3)种群特征中的出生率、死亡率和迁入率、迁出率直接决定种群数量。从题中数据来看,9 月下旬和 5 月上旬的数据差异主要是由种群自身的出生率、死亡率等因素引起,迁入率和迁出率对其没有显著影响。 8月降水量大,浅沟环境潮湿,不利于鼠生活,因而浅沟样地内布氏田鼠会有大量迁出。9月天凉风大,浅沟有利于鼠避风保暖,浅沟样地内布氏田鼠有大量的迁入。
(4)采用专性植物不育源防治草原鼠害的优点有:减少环境污染,因为投放毒饵可能会对土壤、水源等造成污染,而这种方法不会;减少对其他生物的危害,毒饵可能会误杀其他有益生物,而专性植物不育源只针对田鼠起作用,对其他生物影响较小 ,因此可实现无污染防治、可持续的防治、节省人力物力。
19.雪豹是一种大型猫科动物,常在雪线附近活动,处于高原生态食物链的顶端,是亚洲高山高原地区最具代表性的物种。为了解雪豹群落的分布情况,实验人员对甲、乙、丙三个不同区域的雪豹进行了调查,结果如图1所示,图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别对应大(9~13龄)、中(5~8龄)、小(1~4龄)、幼(0~1龄)四个年龄等级(雪豹最长寿命约为13年左右)。回答下列问题:
(1)调查动物种群的数量时,常采用标记重捕法。粪堆计数法是通过统计样方或线路上的粪堆数量来估计动物种群数量的方法。实验人员认为粪堆计数法比标记重捕法更适合调查雪豹的种群数量,理由是①___________;②___________。
(2)图1所示信息反映出的雪豹种群的数量特征是_____。在未来一段时间内,甲、乙、丙三个不同区域中雪豹的种群数量出现下降趋势的是_______。
(3)如果有少量雪豹从乙区域迁入到甲区域,甲区域雪豹种群的环境容纳量是否会增大?________(填“会”或“不会”),原因是____________。
(4)我国青藏高原是雪豹的重要栖息地之一。实验人员进一步调查了青藏高原某区域雪豹种群的出生率、死亡率与种群密度之间的关系,结果如图2所示。雪豹种群密度维持在a至b之间时,有利于雪豹种群数量的增长,依据是________,雪豹种群密度超过b后,导致其出生率和死亡率发生变化的因素可能是____________。
【答案】(1) 雪豹属于大型凶猛动物,不容易捕捉 粪堆计数法操作简便,对雪豹的不良影响少
(2) 年龄结构 甲区域
(3) 不会 环境容纳量与环境条件有关,与迁入的种群数量无关
(4) 雪豹种群密度维持在a至b之间时,出生率大于死亡率,有利于雪豹种群数量的增长 食物空间资源有限,种内竞争加剧
【分析】粪堆计数法为一种非损伤,低干扰的调查方法;年龄结构包括增长型、稳定型、衰退型;环境容纳量与环境条件有关,与迁入的种群数量无关;没有其他因素干扰的条件下,若出生率大于死亡率种群数量会增长。
【详解】(1)标记重捕法适合活动能力强,活动范围大的动物,虽然雪豹符合这个条件但雪豹属于大型的凶猛动物,不容易捕捉且粪堆计数法操作简便,对雪豹的不良影响少。
(2)图中的是不同年龄段的雪豹的相对数量,所以反映的是年龄结构这个数量特征,甲区域的大龄个体多,小龄个体少,幼龄个体更是没有,属于衰退型,所以未来一段时间内,甲区域的雪豹的种群数量会出现下降趋势。
(3)环境容纳量是一定环境条件所能维持的种群最大数量,与环境条件有关,与迁入的种群数量无关
(4)雪豹种群密度维持在a至b之间时,出生率大于死亡率,有利于雪豹种群数量的增长。超过b后,出生率小于死亡率,可能与食物空间资源有限,种内竞争加剧有关。
20.珍稀濒危植物留坝槭为落叶乔木。为制定针对性的保护方案,科研人员调查了某留坝槭天然种群,发现少量留坝槭个体散生在总面积约17000m2的落叶阔叶林中,受其他植物遮阴的影响,成树长势不佳,仅7株成树可正常开花结果,且种子存在败育率高、萌发率低等问题。该种群年龄结构和各年龄阶段的死亡率统计结果如图所示。
注:树龄用胸径表示,幼苗(胸径<2.5cm);幼树(2.5cm≤胸径<12.5cm);成树(胸径≥12.5cm)。
回答下列问题:
(1)为准确掌握该地留坝槭的种群数量,采用的调查方法是______。
(2)该地留坝槭面临的主要生存压力来自种间竞争而非种内竞争,依据是______。
(3)据图分析,该留坝槭种群的年龄结构为______,但种群处于衰退状态。从种群数量特征的角度分析,该种群衰退的原因是______。
(4)为提高该地留坝槭的种群数量,可采取的措施是______(答出2点)。
【答案】(1)逐个计数
(2)留坝槭种群密度小,种内竞争弱;受其他植物遮阴影响,在种间竞争中处于劣势
(3) 增长型 种子少且萌发率低导致出生率低,幼树向成树过渡阶段的死亡率高
(4)人工培育留坝槭幼苗后移栽到该地;适度采伐或修剪对留坝槭遮阴的植物
【分析】【关键能力】
(1)信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
种群数量调查方法
体型较大的生物种群,数量比较少,分布范围比较小时,可用逐个计数法调查种群数量
留坝槭为落叶乔木,现存数量较少,分布在总面积约17000m2的落叶阔叶林中,可逐个计数
影响种群数量的因素
种群数量大时,种内竞争激烈,种间生态位重叠度高的时候,种间竞争激烈
留坝槭现存数量较少,受其他植物遮阴的影响,成树长势不佳,在与其它植物的竞争中处于劣势
种群年龄结构及种群数量变化原因
根据幼年、中年及老年个体数量的关系,种群的年龄结构分为增长型、稳定型及衰退型
幼苗和幼树的个体数量相对较多,成树数量较少,成树可正常开花结果,且种子存在败育率高、萌发率低,种群处于衰退状态
提高种群数量措施
影响种群数量的因素有密度制约因素和非密度制约因素
造成种群衰退的原因是种子存在败育率高、萌发率低的情况,及受其他植物遮阴的影响,成树长势不佳。则可从造成种群数量衰退的原因的角度找措施
(2)逻辑推理与论证:
【详解】(1)为准确掌握该地留坝槭的种群数量,针对范围小,个体较大的种群采用的调查方法是逐个计数;
(2)由题意可知,留坝槭种群密度小,因此种内竞争弱;少量留坝槭个体散生在总面积约17000m2的落叶阔叶林中,受其他植物遮阴的影响,成树长势不佳,仅7株成树可正常开花结果,且种子存在败育率高、萌发率低等问题,由此可见,留坝槭种群受其他植物遮阴影响,在种间竞争中处于劣势。因此可判断该地留坝槭面临的主要生存压力来自种间竞争而非种内竞争。
(3)从图中可以看出,幼苗和幼树的个体数量相对较多,成树数量较少,这种年龄结构属于增长型;种群衰退的原因从种群数量特征角度分析,虽然年龄结构为增长型,但成树数量少且只有7株成树可正常开花结果,种子还存在败育率高、萌发率低等问题,这会导致出生率低,幼树向成树过渡阶段的死亡率高,从而使种群处于衰退状态。
(4)为提高该地留坝槭的种群数量,可以采取的措施有:适度采伐或修剪,减少其他植物对留坝槭的遮阴,改善其光照条件;对留坝槭的种子进行人工培育,提高种子的萌发率;人工培育留坝槭幼苗后移栽到该地;对成树进行保护,提高其开花结果率等。
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第1章 种群及其动态
第3节 影响种群数量变化的因素
01 课程标准 以课标为纲,锚定学习核心方向
02 核心导图 梳理知识脉络,搭建系统知识体系
03 教材梳理 拆解教材知识点,夯实学习根基
知识一 影响种群数量变化的因素
知识二 种群研究的应用
04 难点强化 突破学习难点,强化解题能力
难点一 影响种群数量变化的因素(4大命题角度)
难点二 种群研究的应用(4大命题角度)
05 限时必刷 限时45min训练,精准查漏补缺
1.3.1举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及种群内部、不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征。
1.3.2通过学习影响种群数量变化的生物因素、非生物因素,树立生物与生物、生物与非生物间有普遍的因果关系的观念。
1.3.3结合具体实例,了解研究种群数量变化在保护濒危物种、防治有害生物等方面的应用,认同种群研究的社会意义,提升社会责任感。
知识一 影响种群数量变化的因素
1.非生物因素
(1)非生物因素的种类:主要包括 等。
(2)非生物因素影响实例
2.生物因素
(1)种内关系:随种群数量增长, 加剧,从而使种群的增长受到限制。
(2)种间关系
① 都会影响种群数量变化。
②作为宿主的动物被寄生虫寄生,细菌或病毒引起 ,也会影响种群数量变化。
3.密度制约因素和非密度制约因素
(1)密度制约因素: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,这些因素称为密度制约因素。
(2)非密度制约因素: 等气候因素以及 等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,称为非密度制约因素。
[例1]下列描述中,没有体现非生物因素对种群数量变化影响的是( )
A.蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡
B.一年蓬的种群密度随林木郁闭度的增加而降低
C.引起传染病的某种病毒使某种群的种群密度降低
D.火山喷发后火山口附近的植物几乎全部死亡
[例2]2022年6月,云南省金平县的红河蝴蝶谷内箭环蝶幼虫在短时间内大量羽化成蝶,形成了超1亿只蝴蝶飞舞的美丽奇观。下列相关叙述错误的是( )
A.统计红河蝴蝶谷内箭环蝶种群的数量,可采用标记重捕法进行估算
B.茂密的竹林为箭环蝶提供了充足食物,可使其种群一直呈“J”形曲线增长
C.当箭环蝶种群数量超过环境容纳量一段时间后,其死亡率会增加,出生率会下降
D.由于气温较往年偏低,箭环蝶幼虫羽化推迟,说明生物的生长发育受环境因素影响
知识二 种群研究的应用
1.濒危动物的保护:通过调查获知 、出生率和死亡率、 、年龄结构等特征,以及影响该种群数量变化的因素,可以准确了解该种群的 ,预测该种群的数量变化趋势,采取保护措施以降低环境阻力, K值(或环境容纳量)。
2.渔业方面: 强度的捕捞(捕捞后使鱼的种群数量处在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产量。
3.有害生物的防治
(1)采用 和 的方法控制现存有害生物的种群数量。
(2)通过减少食物、有效保护或引入 生物等方法降低有害生物的环境容纳量。
[例1]图甲和图乙表示出生率、死亡率、净补充量(为出生率、死亡率之差)和种群密度的关系,下列叙述正确的是( )
A.图甲中曲线a代表死亡率,曲线b代表出生率
B.海洋鱼类捕捞后应使鱼类的数量保持在图甲的E点
C.图乙中在F点控制有害动物最有效
D.图乙中G点代表种群的环境容纳量
[例2]研究种群数量的变化规律及影响因素,对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用,以及濒危动物种群的拯救和恢复都有重要意义。下列叙述正确的是( )
A.自然生态系统中的种群数量,多数是“S”形增长,极少数是“J”形增长,没有第三种
B.通过治理环境,降低有害动物的环境容纳量,是防治有害动物的最持久有效且不产生污染的措施
C.保护濒危动物时,可以通过捕杀捕食者来增加被保护动物的K值
D.自然生态系统中的种群数量都呈“S”形增长,主要限制因素是天敌
难点知识一 影响种群数量变化的因素
1.“三看法”分析影响种群数量变化的因素
2.制约因素
种类
作用强度
举例
密度制
约因素
种群密度越大,制约作用强度就越大
种群密度越大,该种群受食物缺乏的影响就越大
非密度
制约因素
制约作用强度与种群密度无关
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
[温馨提示] (1)密度制约因素包括食物、生殖力、抑制物的分泌、传染病、寄生生物等。
(2)非密度制约因素对种群数量的作用一般是很猛烈的、灾难性的,例如寒流、火灾等。
命题角度1 非生物、生物因素概念辨析(基础单选)
种群动态是研究种群数量在时间和空间上的变动规律,下列关于种群动态的相关叙述错误的是( )
A.影响种群重要特征的因素,都会影响种群的数量变化
B.种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响
C.捕食作用会造成捕食者和被捕食者种群的数量变化呈周期性波动
D.食物和气候等因素对种群数量的作用强度与该种群密度是相关的
命题角度2 密度制约与非密度制约因素图表辨析(图表单选)
科学家曾指出,没有一个自然种群能无限制地增长,必然有许多因素使种群数量减少。图中1、2代表密度制约因素和非密度制约因素随种群密度的改变对种群死亡率的影响曲线。下列叙述正确的是( )
A.图中的1代表密度制约因素,如自然灾害和气温等
B.图中的2代表非密度制约因素,如食物和天敌、传染病等
C.非密度制约因素对种群数量变化的影响可通过密度制约因素来调节
D.密度制约因素对种群数量变化的影响不存在负反馈调节机制
命题角度3 影响种群数量变化因素的情境分析
夜光藻是海洋环境中的一种耐污生物,是海洋赤潮主要发生藻,严重影响海洋生态环境的安全。它是一种较大型的单细胞生物,不能通过光合作用制造营养,而以小型浮游植物、有机颗粒、细菌为食,又叫夜光虫。探究夜光藻的生长繁殖与环境影响因素的相关实验结果如图所示。下列分析正确的是( )
A.由图可知,高温高盐度海水环境易暴发夜光藻赤潮
B.温度和盐度是影响夜光藻种群数量变化的密度制约因素
C.影响夜光藻种群密度的还有夜光藻的繁殖能力等生物因素
D.减少污染物的排放可以提高夜光藻的K值
命题角度4 多种因素共同作用综合判断
种群的数量变化受多种内、外因素共同调控,出生率、死亡率等数量特征及环境因子的改变均会影响种群动态。下列叙述正确的是( )
A.种群的出生率大于死亡率,种群数量一定会持续增长
B.年龄结构为增长型的种群,其种群数量一定呈“J”形增长
C.迁入和迁出会影响种群数量,也可能改变种群的年龄结构
D.诱杀雄性害虫通过改变种群的性别比例,影响种群的死亡率
难点知识二 种群研究的应用
1.种群“S”形增长曲线分析
2.“S”形曲线特定值的实践应用
b点的应用
消灭害虫应尽早进行, 将种群数量控制在加速期(b点)之前,严防种群增长进入加速期
c点(K/2值)的应用
对有害生物:严防种群数量达到该点,如鼠种群数量达到K/2时,鼠害将难以控制
对有益生物:黄金利用点,当资源利用后维持于该点时将具最强更新能力,符合可持续发展原则
e点(K值)的应用
对有害生物:限制生存条件,降低环境容纳量,如封存粮食、硬化地面以限制鼠的种群数量
对有益生物:改善生存条件,尽量提升K值,如建立自然保护区,保护大熊猫
3.不同生物类型与“S”形曲线的应用
应用
措施
目的
野生生物资源保护
保护野生生物的生存环境,减小环境阻力
增大K值
有害生物防治
增大环境阻力
降低K值
在种群数量达到K/2以前采取相应措施,且越早越好
防止有害生物数量快速增长
资源开发与利用(渔业捕捞)
捕捞或收获后的种群数量应维持在K/2
保证持续
获取高产量
命题角度1 种群研究应用基础概念辨析(基础单选)
人类的养殖活动导致海桑属濒危植物原有生境破碎化,产生了一系列不适宜种子萌发与幼苗生长的环境因子,为了给海桑属种群的保护和恢复提供基础资料和科学依据,科研人员对3种海桑属濒危植物种群的龄级结构进行研究,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.海南海桑和拟海桑因幼龄个体少,故年龄结构均为衰退型
B.卵叶海桑种群的年龄结构不完整,其种群恢复潜力较差
C.评估拟海桑种群的长期生存能力,要重点关注幼苗补充率
D.积极开展人工辅助育种工作以保证海桑属种群的正常更新
命题角度2 S 曲线结合净补充量图像识别(图表单选)
在捕捞业中,为获得最大持续产量(MSY),一般有两种方式:配额限制和努力限制。配额限制是控制在一定时期内收获对象个体的数量,允许收获者在每一季节或每年收获一定数量的猎物种;努力限制是当捕猎对象的种群数量减少后,必须增加收获努力才能获得同样收获量。下图表示不同努力水平对种群的影响,其中实线表示某种被捕捞生物的净补充量(出生数超出死亡数的部分)随种群密度的变化,虚线表示四种不同努力水平下的收获量。下列说法错误的是( )
A.图中可以表示MSY的点是Nm
B.N点的种群数量特征是出生率与死亡率的差值最大
C.该种群数量增长曲线接近“S”形
D.若种群密度低于Nm,收获继续保持在MSY努力水平,不会导致种群灭绝
命题角度3不同情境下保护与有害生物防治
种群延续所需要的最小种群密度为临界密度,只有大于临界密度,种群数量才能增加,最后会达到并维持在一个相对稳定的数量,即环境容纳量(K值)。不同环境条件下,同种动物种群的K值不同。图中实线上的点表示在不同环境条件下某陆生濒危动物种群的K值和达到K值时的种群密度,其中m为该动物种群的临界密度,K0以下的环境表示该动物的灭绝环境。图中的四个点表示a、b、c、d四个相邻保护区中该动物四个种群的K值及当前种群密度。下列说法正确的是( )
A.a保护区急需改善环境以实现对该动物的有效保护
B.b保护区中该动物种群发展至稳定数量的过程中,种内竞争逐渐减弱
C.为避免c保护区中的该动物大量死亡,可在四个保护区之间建立生态走廊
D.d保护区中的该动物年龄结构最可能是稳定型
命题角度4 种群实践应用综合分析
一般淡水的pH为6.5~8.5,多数淡水鱼生长的适宜pH为7.0~8.5。为了给水产养殖提供控制水华的参考依据,科研人员进行了pH对普通小球藻(鱼类优良饵料)和鱼腥藻(引起水华的主要藻类)生长影响的研究,结果如图所示。不同pH条件下普通小球藻、鱼腥藻的初始接种密度相同,整个培养过程的pH保持不变。下列叙述错误的是( )
A.单独培养时,不同pH条件下普通小球藻和鱼腥藻的种群数量呈“S”形增长
B.在实验所设pH范围内,随pH增大,环境容纳量增加更显著的是小球藻
C.共同培养时,普通小球藻与鱼腥藻之间通过争夺光照、争夺营养物质等形成竞争关系
D.据图分析,水产养殖中水体pH应控制在7.0左右
[答题必备]
1.凡是影响种群重要特征的因素,都会影响种群的数量变化。
2.在自然界,种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响。
3.非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
4.食物和天敌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,因此,这些因素称为密度制约因素。
5.中等强度的捕捞(捕捞量在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产量。
6.有效保护或引入天敌生物,则有利于将害虫数量控制在较低的水平。
一、单选题
1.种群在理想环境中呈“J”型增长(如图曲线甲),在有环境阻力条件下,呈“S”型增长(如曲线乙)。下列有关种群增长曲线的叙述,正确的是( )
A.若曲线乙表示草履虫种群增长曲线,E点后种群中衰老个体的数量将基本维持稳定
B.图中C点时,环境阻力最小,种群增长速率最大
C.若曲线乙表示酵母菌种群增长曲线,通过镜检统计的结果比实际值低,因为其中有死亡的酵母菌个体
D.K值具有物种特异性,所以田鼠的种群增长曲线在不同环境下总是相同的
2.褐马鸡是我国特有的珍稀鸟类,其身躯笨重,不善于长距离飞行,在春季产卵并在夏季孵化成雏鸡。科研团队对某保护区褐马鸡的种群数量进行了调查,发现十年间褐马鸡增加了约600只。下列叙述错误的是( )
A.调查期间直接影响褐马鸡种群数量的因素主要是出生率、死亡率
B.通过统计褐马鸡的种群数量可以预测褐马鸡的种群数量变化情况
C.利用红外触发相机对褐马鸡数量进行调查,可以减少人类活动对褐马鸡的影响
D.建立自然保护区,提高环境容纳量是保护褐马鸡的根本措施
3.下图中甲、乙两条曲线分别表示甲、乙种群当年的种群数量(Nt)和一年后的种群数量的是(Nt+1)之间的关系,虚线丙表示Nt+1=Nt。若不考虑种群的迁入和迁出,下列相关叙述错误( )
A.根据曲线分析可知,甲、乙种群是捕食关系
B.甲种群和乙种群的增长方式都不是“J”形增长
C.当甲种群的个体数量低于S1时,甲种群会被淘汰
D.乙种群数量为S3时,乙种群的出生率与死亡率相同
4.将少量的细菌接种到合适的液体培养基中,在适宜的条件下培养,定时取样测定单位体积的细胞数目,以细菌细胞数目的对数为纵坐标,培养时间为横坐标,则可绘出细菌在生长过程中的曲线图,关于曲线图下列叙述错误的是( )
注:图中1、2为延迟期;3、4为对数生长期;5为稳定期;6为衰亡期
A.延迟期的存在是因为微生物细胞进入新的环境中,需要一个适应时期
B.延迟期的长短与菌种自身特性有关,与培养条件等环境因素无关
C.在对数生长期,根据细胞增加的总数可以计算出细胞每分裂一次所需的时间
D.在培养过程中,微生物的生长及代谢产物的不断产生,可能改变体系的pH
5.滨螺是潮间带常见的一种捕食者,行动缓慢,活动范围小,喜食各种藻类尤其是浒苔。藻类种数与滨螺种群密度变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.若将滨螺迁入一个新的没有天敌的海域,则其种群数量会呈“J”形增长
B.须用标记重捕法对滨螺进行密度调查,标记物不能影响滨螺的行动能力
C.滨螺密度在150个/m2左右时藻类的种群密度最大
D.滨螺对浒苔种群数量的影响,属于密度制约因素
6.蓟马是生活在玫瑰植株上常见的经济害虫。蓟马幼虫活动能力较弱;成虫较活跃,善飞跳跃,具有趋蓝习性。下图为该种蓟马种群数量的年度和季节变化,有关叙述正确的是( )
A.通过样方法可准确统计玫瑰植株上蓟马的种群密度
B.上述调查期间,每年蓟马的种群数量均为“J”形增长
C.每年12月蓟马种群数量下降可能受食物、温度等密度制约因素的影响
D.在玫瑰园中悬挂蓝色粘板,可能会让蓟马种群的年龄结构呈增长型
7.同种负密度制约是指在种群密度增加的情况下,种群内个体的生存、生长或繁殖受到抑制的现象。下图所示为优势树种的“同种负密度制约”现象,下列说法错误的是( )
A.与母树距离较近时,幼苗密度高,竞争激烈,导致存活率下降
B.该现象出现的原因可能是母树附近土壤中专一性致病菌更丰富
C.该机制导致种群内个体生存受到抑制,不利于维持生物多样性
D.该机制使低密度区域的种群规模增加,有利于种群分布均衡
8.群居生活的动物种群通常都有一个最适的种群密度,在此时群体存活力最高。种群密度过低或过高都会对种群数量产生抑制作用,这一现象被称为阿利氏规律。兴凯湖农场林湿地开展黑龙江林蛙半人工养殖放养时,种群的出生率和死亡率随种群密度的变化如图所示,下列相关说法错误的是( )
A.根据阿利氏规律可推测曲线Ⅰ表示死亡率
B.当种群密度低于A点时,林蛙可能因难以找到配偶,导致种群数量衰退
C.当种群密度为150只/100m2时,该林蛙种群数量达到环境容纳量
D.影响林蛙种群数量变化的非密度制约因素有气候、环境污染等
9.为了合理开发渔业资源,科学家分别探究了岩龙虾种群δ(死亡率/出生率)和R((环境容纳量—种群数量)/环境容纳量)与其种群数量的动态关系,构建生态学模型。下列说法正确的是( )
A.W~Z的过程中该种群的增长率先减小后增大
B.据模型分析环境容纳量所对应的种群数量为2a
C.模型R值等于1时种群达到环境容纳量
D.为保证该种群延续,Z点时的最大捕捞量为d-a
10.生境碎片化极大的影响了生物多样性。源-汇种群动态理论认为,源种群指出生率大于死亡率且迁出率大于迁入率的生境碎片,汇种群指出生率小于死亡率且迁入率大于迁出率的生境碎片。某研究团队对某山区林麝种群进行长期监测,相关数据如下表。下列说法正确的是( )
种群
种群数量
(只)
年出生量
(只)
年死亡量
(只)
年迁入量
(只)
年迁出量
(只)
甲
120
48
24
6
25
乙
80
32
24
8
20
丙
50
10
15
15
5
A.源种群的种群数量均会增加,而汇种群数量均会下降
B.若切断种群甲、乙、丙之间的迁移通道,种群丙的年迁入量下降为0
C.种群乙属于源种群,其种群数量维持主要依赖内部繁殖而非外部迁入
D.种群甲向种群丙持续输出个体,这种“源-汇补偿”属于种群间的反馈调节
二、多选题
11.在资源和空间有限的条件下,种群数量呈“S”形增长。下图是某藻类在不同环境温度下的种群增长曲线,下列有关叙述正确的是( )
A.环境容纳量随环境温度的不同而改变
B.19.8℃条件下环境容纳量最小
C.24.8℃条件下第5d左右的种群增长速率最大
D.33.6℃条件下种群数量将维持在K值恒定不变
12.在生物学上,许多生理或生态过程的因果关系是循环的,即一定的事件作为引起变化的原因,所导致的结果又会成为新的条件,施加于原来作为原因的事件,使之产生新的结果,如此循环往复。如图是根据部分被捕食者和捕食者种群数量变化的相关性构建的模型(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势)。下列说法错误的是( )
A.由图分析可知,捕食者和被捕食者的种群数量分别在N2、P2上下波动
B.影响种群数量变化的因素有生物因素和光照、温度、水分等非生物因素
C.自然界中,捕食者种群数量和被捕食者种群数量的变化都符合该模型
D.该模型属于数学模型,充分体现了捕食者与被捕食者之间相互制约、循环因果的关系
13.科研人员为探究亚洲小车蝗种群密度和取食方式对牧草产量的影响,设置田间罩笼真实取食组(维持初始蝗虫密度稳定)和人工模拟取食组(定期剪叶,累计剪叶量与同期罩笼组实际取食量一致)进行实验,以牧草损失量(损失量=处理组最终产量-对照组同期最终产量)为检测指标,实验周期25天,相关数据如下表。已知该蝗虫种群的环境容纳量(K值)为40只/m2。下列叙述错误的是( )
蝗虫密度(只/m²)
罩笼组牧草损失量(g/m²)
模拟组牧草损失量(g/m2)
0
0
0
5
-162
-48
15
-35
-12
30
72
125
A.实验组牧草损失量可通过收割牧草测定干重,并与对照组的计算差值获得
B.低密度时罩笼组牧草增产显著,推测是蝗虫取食诱导了牧草的补偿生长
C.随着蝗虫密度增大,罩笼组与模拟组的牧草损失量差值逐渐缩小
D.蝗虫密度由5只/m2升至30只/m2时,该种群的增长速率持续减小
14.某兴趣小组调查10mL质量分数为5%的葡萄糖溶液中酵母菌种群数量的变化,得到图2所示变化曲线,图1是在统计酵母菌数量时,其中一个样方中酵母菌的分布情况。下列分析正确的是( )
A.统计图1中酵母菌数量时,只计数样方内的酵母菌
B.调查酵母菌数量时,采用的是逐个计数方法,可获得准确的种群数量
C.酵母菌种群在固定容积培养液中的增长模式呈现“S”形,说明有环境阻力的存在
D.种群数量在第6天出现下降,与营养成分的减少、有害代谢废物的积累有关
15.某研究团队开展校园流浪猫种群研究。他们在投喂点使用声音诱饵和猫粮吸引流浪猫,拍摄照片,准确记录流浪猫的相关数据,其结果如下所示。
2021-2022年流浪猫留存率
流浪猫
2021年秋(只)
2022年秋(只)
留存率(%)
成年猫
105
76
72.38
绝育
45
39
86.67
未绝育
60
38
63.33
幼猫
96
42
43.75
总计
201
118
58.71
相关叙述正确的是( )
A.该校园内流浪猫的种群数量增长呈“J”型增长
B.母猫选择隐蔽场所生产导致幼猫调查数量偏高
C.新增的成年猫来自原种群幼猫和其他种群成年猫
D.流浪猫绝育后降低了种内竞争压力使留存率提高
三、解答题
16.某生物兴趣小组为了探究培养液中酵母菌种群数量的变化,设计了如下实验:将适量的酵母菌菌种接入装有10mL培养液的试管中,在适宜条件下培养,定期取样计数,并绘制出种群数量随时间变化的曲线,如图1所示。图2是某同学用血细胞计数板计数酵母细胞时进行的操作。回答下列问题:
(1)某同学进行图2所示的计数操作,统计出来的数据比实际值偏____________(填“大”“小”或“不变”),原因是____________。如果用台盼蓝染液对酵母菌进行染色,在计数时应只统计____________色的酵母细胞。
(2)图1中0-a段酵母菌种群数量增长缓慢的原因是_________。
(3)图1中d点时,酵母菌种群数量达到K值。K值是指________。
(4)在实验过程中,该兴趣小组还测定了培养液的pH值,发现随着培养时间的延长,培养液的pH值逐渐下降,试分析其原因__________。
(5)若将酵母菌的培养温度由适宜温度提高到35℃,其他条件不变,重新绘制酵母菌种群数量变化曲线,与原曲线相比,新曲线的K值____________(填“增大”“减小”或“不变”),判断的依据是____________。
17.中国丹顶鹤的主要繁殖地在扎龙自然保护区,主要越冬栖息地为苏北地区,人类的活动使其栖息地面积减小、生境破碎化。调查结果显示,苏北地区丹顶鹤越冬种群数量在1991~1999年的平均值为873只,2000~2015年的平均值为642只。丹顶鹤主要越冬栖息地中的沼泽地和盐田相关指标的变化如下表所示。回答下列问题:
栖息地类型
栖息地面积/km2
斑块数/个
板块平均面积/km2
1995年
2005年
2015年
1995年
2005年
2015年
1995年
2005年
2015年
沼泽地
1502
916
752
427
426
389
3.51
2.15
1.93
盐田
1155
1105
1026
98
214
287
11.79
5.17
3.57
(1)丹顶鹤种群数量少、警惕性强,捕捉不利于其个体生存。在调查其种群数量时,确定调查地点后,可借助望远镜对丹顶鹤个体进行_____。决定苏北地区丹顶鹤越冬种群大小的种群数量特征是_____(答出3个)。
(2)丹顶鹤的栖息地主要有沼泽地、盐田、农田和鱼塘等。结合研究结果,1995~2015年丹顶鹤种群数量减少的原因是_____。丹顶鹤主要以植物种子、鱼、虾等为食,栖息地的鱼、虾属于影响丹顶鹤种群数量发展的_____(填“密度制约因素”或“非密度制约因素”)。
(3)为了有效保护丹顶鹤,动物保护人员提出以下建议:①对沼泽地的芦苇进行选择性收割;②冬季稻田中预留部分谷物不收割;③冬季捕鱼后降低鱼塘水面高度。这样做的目的是_____。盐城丹顶鹤自然保护区成立后,促进了丹顶鹤种群的发展,根本原因是建立保护区提高了种群的_____。
18.布氏田鼠是我国典型草原啮齿动物,其数量增加时会对草原造成严重危害。为有效防控其危害,科学工作者在内蒙古某草场浅沟中及其进出口外调查了600米×600米的两个面积相等的样地。在浅沟样地中放置60只捕鼠笼,将捕到的鼠进行切趾,然后释放,再进行第二轮捕获。在10月份,第一轮捕获162只,制作标本30只。第二轮重捕切趾鼠30只,未切趾鼠45只次,具体调查结果如下表。沟外样地调查数据与此相近。此外,该地区降水大多集中在8月下旬,9月下旬风力渐强气温转凉,对鼠的种群数量变动有一定影响。
5月份
6月份
7月份
8月份
9月份
沟内标志沟外重捕
6只
21只
7只
30只
11只
沟外标志沟内重捕
5只
8只
12只
6只
43只
上旬
下旬
上旬
下旬
上旬
下旬
上旬
下旬
上旬
下旬
幼年个体数
4
151
250
248
277
316
345
301
122
195
成年个体数
65
44
103
98
85
53
21
14
26
35
老年个体数
10
3
7
4
0
0
0
0
0
0
回答下列问题:
(1)文中描述的种群密度调查方法是________,10月份浅沟样地中布氏田鼠的种群密度为________只/100m2.
(2)5~9月份,布氏田鼠的年龄结构是________;5~8月上旬,其种群增长曲线类似________,这种增长曲线是在________有限的条件下形成的。
(3)种群特征中的________和迁入率、迁出率直接决定种群数量,后者对表中9月下旬和5月上旬的数据差异________(有/没有)显著影响。浅沟样地内布氏田鼠大量的迁出和迁入的时间分别主要发生在________,从题中信息分析原因是__________。
(4)防治草原鼠害,采用投放毒饵常带来一系列生态问题。近年来,我国科研人员研发了专性植物不育源(田鼠食后不育的植物),进行了野外试验,取得了明显效果。请分析这种防治的优点________(要求答出两点)。
19.雪豹是一种大型猫科动物,常在雪线附近活动,处于高原生态食物链的顶端,是亚洲高山高原地区最具代表性的物种。为了解雪豹群落的分布情况,实验人员对甲、乙、丙三个不同区域的雪豹进行了调查,结果如图1所示,图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别对应大(9~13龄)、中(5~8龄)、小(1~4龄)、幼(0~1龄)四个年龄等级(雪豹最长寿命约为13年左右)。回答下列问题:
(1)调查动物种群的数量时,常采用标记重捕法。粪堆计数法是通过统计样方或线路上的粪堆数量来估计动物种群数量的方法。实验人员认为粪堆计数法比标记重捕法更适合调查雪豹的种群数量,理由是①___________;②___________。
(2)图1所示信息反映出的雪豹种群的数量特征是_____。在未来一段时间内,甲、乙、丙三个不同区域中雪豹的种群数量出现下降趋势的是_______。
(3)如果有少量雪豹从乙区域迁入到甲区域,甲区域雪豹种群的环境容纳量是否会增大?________(填“会”或“不会”),原因是____________。
(4)我国青藏高原是雪豹的重要栖息地之一。实验人员进一步调查了青藏高原某区域雪豹种群的出生率、死亡率与种群密度之间的关系,结果如图2所示。雪豹种群密度维持在a至b之间时,有利于雪豹种群数量的增长,依据是________,雪豹种群密度超过b后,导致其出生率和死亡率发生变化的因素可能是____________。
20.珍稀濒危植物留坝槭为落叶乔木。为制定针对性的保护方案,科研人员调查了某留坝槭天然种群,发现少量留坝槭个体散生在总面积约17000m2的落叶阔叶林中,受其他植物遮阴的影响,成树长势不佳,仅7株成树可正常开花结果,且种子存在败育率高、萌发率低等问题。该种群年龄结构和各年龄阶段的死亡率统计结果如图所示。
注:树龄用胸径表示,幼苗(胸径<2.5cm);幼树(2.5cm≤胸径<12.5cm);成树(胸径≥12.5cm)。
回答下列问题:
(1)为准确掌握该地留坝槭的种群数量,采用的调查方法是______。
(2)该地留坝槭面临的主要生存压力来自种间竞争而非种内竞争,依据是______。
(3)据图分析,该留坝槭种群的年龄结构为______,但种群处于衰退状态。从种群数量特征的角度分析,该种群衰退的原因是______。
(4)为提高该地留坝槭的种群数量,可采取的措施是______(答出2点)。
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