第1课时 种群的特征
[目标导读] 1.通过阅读教材P60～63的内容，记忆、理解种群的数量特征。2.围绕种群密度的变化，理解种群四个数量特征的内在联系。3.结合教材P61的探究实验和P62的标志重捕法简介，掌握调查种群密度的方法。
[重难点击] 1.种群的基本特征及内在联系。2.样方法和标志重捕法。
1．生命系统的结构层次由小到大依次是细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。
2．我国的青海省的鸟岛自然保护区主要是为了保护斑头雁等珍稀鸟类的，根据以往所学请分析：
(1)鸟岛上的全部斑头雁可以看作一个完整的种群。
(2)经过多年的保护，斑头雁的数量逐渐增多，主要是因为人为保护提高了出生率，降低了死亡率。
(3)夏季和冬季，鸟岛上的鸟类数量差别很大，这主要是 因为鸟类有迁徙行为。
(4)斑头雁中有老雁，有小雁，说明该种群是由不同年龄的个体组成的。从遗传学的角度看，斑头雁的雌雄比例应为1∶1。
课堂导入
教师展示南极企鹅种群图片，吟诵诗歌：冰原、寒风、企鹅，从个体到种群，从种群到群落。无不揭示一个原理——整体不是部分叠加，“整体大于部分之和”！
看来生物的整体具备个体所不具有的特征，今天我们来学习种群的特征。
探究点一 种群与种群密度
种群与种群密度是两个既有区别又有密切联系的重要概念，请阅读教材P60～62，结合提供的材料完成下面的思考。
1．种群的概念
(1)像图1鲤鱼和图2长江豚一样，都是在一定自然区域内能够自由交配繁殖的同种生物的全部个体，可以称为一个种群。
(2)试判断下列各项所述是否是种群，并说明理由。
①长江中所有的鱼 ( × )
理由：鱼的种类很多，所有的鱼不是同一个物种。
②长江中所有的成年青蛙 ( × )
理由：还应包括幼年和老年个体。
③长江和黄河中的鲤鱼 ( × )
理由：不在同一个自然区域。
(3)根据以上推断，种群是不是同种生物个体的简单集合？请说明理由。
答案 不是。种群是在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体，其是由个体组成，但并非是个体数量的简单相加，二者间的关系是部分与整体的关系。
(4)判断下列各项中，属于长江鲤鱼个体具有的特征的是①③⑦，属于长江鲤鱼种群具有的特征的是②④⑤⑥⑧。
①性别 ②数量特征和遗传特征 ③出生日期 ④年龄组成 ⑤出生率和死亡率 ⑥性别比例 ⑦体重 ⑧空间特征
(5)下图表示个体、种群、物种之间的关系，请判断A、B、C的名称。
2．种群密度的概念
(1)观察图1和图2可以得知，单位面积(或单位体积)内鲤鱼和长江豚的个体数目差异很大，我们把这个衡量种群数量的最基本的参数称作种群密度。
(2)下列说法是对种群密度的描述的是 ( B )
A．长江中所有的鲤鱼
B．长江中单位体积内鲢鱼的数量
C．长江中单位体积内鱼的数量
(3)种群数量与种群密度之间的关系：种群数量＝种群密度×种群所处的面积或体积。由此可以看出，在自然区域一定的情况下，种群数量的多少与种群密度呈正相关。
归纳提炼
1．对种群的理解
两个“要素”
“同种”和“全部”，即种群是物种存在的形式
两个“条件”
“时间”和“空间”，即种群具有一定的时间和空间限制，离开一定的时间和空间的种群是不存在的
两个“方面”
种群是生物繁殖的基本单位，也是生物进化的基本单位
种群和物种的关系
同一物种在不同区域可以有多个种群，但一个种群内的个体都为同一物种
2.对种群密度的理解
(1)是种群最基本的数量特征。
(2)不同生物在同一时间或区域中，种群密度不一定相同；同种生物在不同时间或区域中，种群密度也不一定相同。
活学活用
1．下列是有关种群和种群密度的叙述，判断正误。
(1)一片农田中的全部水稻表示一个种群 ( )
(2)内蒙古草原上全部的牛是一个种群 ( )
(3)可用每平方米草地中杂草的数量来表示种群密度，而每平方米甘蔗地中甘蔗的数量不能用来表示种群密度 ( )
(4)种群密度是种群最基本的数量特征之一 ( )
(5)同一物种的种群密度并非固定不变的，不同物种的种群密度往往差异很大( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
解析 (2)草原上的牛不止一种；(3)杂草有很多种，所以不能表示种群密度，而甘蔗只有一种，所以能表示种群密度；(4)种群密度是种群最基本的数量特征。
探究点二 种群密度的调查
种群密度是种群数量最基本的参数，种群密度的调查方法包括逐个计数法和估算法等，估算法常用样方法和标志重捕法。
1．样方法
(1)调查对象：植物或活动范围小的动物。
(2)调查程序
(3)注意事项
①随机取样；②样方大小适中；③样方数量不宜太少；④宜选用双子叶植物。
2．标志重捕法
(1)调查对象：适用于哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等不断移动位置的动物种群。
(2)调查程序
捕获一部分个体→做上标记后放回原来的环境→一段时间后重捕→根据重捕到的个体中标记个体数占总个体数的比例估计种群密度。
(3)计算公式
＝或N＝。
(4)注意事项
要使标志重捕法计算所得种群个体总数和实际相符，理论上在调查期间必须满足的条件是A、B。
A．标记物和标记方法不能影响被标记动物的正常生命活动
B．调查区内没有较多个体出生与死亡
C．标记符号牢固，不易脱落，但应醒目，易于捕捉
D．有较多个体迁入或迁出调查区
小贴士 ?1?标志物：①不能影响动物的正常生命活动；②不能过分醒目，否则易被捕获；③持续时间不能短于研究时间；④牢固，不易脱落。?2?调查方法：①调查某种昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等常采用样方法。②对有趋光性的昆虫，可以采用黑光灯诱捕的方法调查种群密度。
归纳提炼
调查种群密度的方法
调查方法
生物类别
逐个计数法
范围小、个体大
估算法
样方法
植物、活动范围小的动物；
昆虫卵、蚜虫、跳蝻等
标志重捕法
活动能力强、活动范围大的动物
黑光灯诱捕
趋光性昆虫
活学活用
2．下列调查活动中所得到数值与实际数值相比存在误差，请判断误差情况。
(1)标志重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时，部分鲤鱼身上的标志物脱落。
(2)调查兔子的种群密度时，第一次捕捉过的兔子往往比较难被再次捉住。
(3)样方法调查草地中的蒲公英时，不统计正好在样方线上的个体。
(4)取样过程中，当某个样方位置上有块大石时，应该换个位置取样。
答案 (1)偏大 (2)偏大 (3)偏小 (4)偏大
解析 (1)标志重捕法调查种群密度时，设鲤鱼总数为N，标记的个体数为n。再捉到的数目为M，M里面有标记的为m。鲤鱼身上标志物脱落会使m减小，而N＝，所以N会增大。(2)被捕捉过的兔子往往比较难被再捉，也会使m减小。(3)不统计样方线上的个体，会导致计数减少，结果会偏小。(4)不符合随机取样原则，换位置取样会比原位置的样方中个体数目多，结果偏大。
探究点三 种群的其他特征
种群密度是种群最基本的数量特征，种群还具有其他数量特征、空间特征。请阅读教材并结合下面的信息，回答相关问题。
1．2013年上海市常住人口为23 019 148人，与第五次全国人口普查时的人数相比，共增加6 281 414人，增长37.53%。平均每年增加628 141人，年平均增长率为3.24%。全市常住人口中，外省市来沪常住人口为8 977 000人。下图是该市人口的出生率和死亡率的变化曲线。
(1)出生率是指在单位时间内种群新产生的个体数目占该种群个体总数的比率；死亡率是指单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。
(2)上海人口数量的变化趋势是迅速增长，原因是出生率上升，死亡率下降，人口增长率＝出生率－死亡率。请在图中绘出该地人口增长率曲线。
(3)由材料还可以看出，能够影响上海人口数量增加的因素还有迁入率和迁出率。该因素的概念为：单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比率。
(4)由此看出，出生率和死亡率、迁入率和迁出率对种群密度的影响是直接的(填“直接的”或“间接的”) 。
2．种群的年龄组成是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，大致可以分为下列三种类型。
(1)请阅读教材信息完善表格内容。
种群特征
出生率与死亡率
种群密
度变化
趋势
类型
幼年个体数大于成年、老年个体数
出生率>死亡率
增大
增长型
各年龄期个体数比例适中
出生率≈死亡率
稳定
稳定型
幼年个体数小于成年、老年个体数
出生率<死亡率
减小
衰退型
(2)由上表分析可以看出，分析种群的年龄组成可以预测该种群的数量变化。
(3)年龄组成有多种呈现形式，下图为某地7个生物种群的年龄组成，则属于增长型的是ADF、属于稳定型的是CG、属于衰退型的是BE。
3．无公害蔬菜的培育过程中，当预测到昆虫种群密度增加时，可以利用人工合成的性引诱剂诱杀雄性个体，破坏害虫正常的性别比例，使很多雌性个体不能完成交配，降低种群出生率，从而降低种群数量。由此可见，种群的性别比例也是影响种群密度的重要因素。其含义为种群中雌雄个体数目的比例。包括下面三种类型：
(1)♀>♂→种群密度增长快；
(2)♀≈♂→种群密度相对稳定；
(3)♀<♂→种群密度增长慢。
4．由此看出，年龄组成和性别比例对种群密度的影响是直接的还是间接的？
答案 间接的。它们通过影响出生率和死亡率来影响种群密度。
5．种群的空间特征
(1)概念：组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局叫做种群的空间特征。
(2)类型
归纳提炼
活学活用
3．下列是对种群特征概念图的分析，判断正误。
(1)种群密度是种群最基本的数量特征 ( )
(2)我国计划生育政策的目的是通过降低②来控制人口过度增长 ( )
(3)利用性引诱剂诱杀害虫会影响③ ( )
(4)增长型种群的数量增长是由于①＞② ( )
(5)预测种群数量变化的主要依据是④ ( )
(6)春运期间，广州人口数量变化主要取决于图中的①② ( )
问题导析 (1)种群密度直接受出生率、死亡率、迁入率和迁出率的影响。
(2)年龄组成能通过影响出生率与死亡率来间接影响种群的数量，④代表年龄组成。
(3)性别比例通过影响出生率来间接影响种群的数量。③代表性别比例，②代表出生率、①代表死亡率。
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)×
解析 本题的种群特征的概念图中的①②③④分别是指死亡率、出生率、性别比例和年龄组成。利用性引诱剂诱杀害虫会影响性别比例；种群密度是种群最基本的数量特征，年龄组成是预测种群数量变化的主要依据；增长型种群的数量增长是由于出生率大于死亡率造成的，因此我国计划生育政策的目的是通过降低出生率来控制人口过度增长的。
1．下列有关种群和种群密度的叙述，错误的是 ( )
A．稻田中所有的三化螟是一个种群
B．一条河流中单位体积内的鲤鱼数量算是它的种群密度
C．同一物种的种群密度是不会发生变化的
D．同一块草地中所有的环毛蚓也可以算是一个种群
答案 C
解析 A项稻田里所有的三化螟是由同一种生物个体组成的，是一个种群。B项为水体生物的种群密度。不同物种的种群密度在同一环境下差异是很大的，同一物种的种群密度也不是固定不变的，C项错误。D项同一块草地中所有的环毛蚓是同种生物的所有个体，是一个种群。
2．决定种群数量变化的因素主要是 ( )
①出生率和死亡率 ②迁出和迁入 ③年龄组成和性别比例 ④生态系统的简单和复杂
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
答案 A
解析 直接决定种群数量变化的因素是出生率和死亡率、迁出和迁入，年龄组成可以预测种群密度，性别比例在一定程度上影响种群密度。
3．下列选项中，不属于对种群数量特征描述的是 ( )
A．我国的人口将逐渐步入老龄化阶段
B．2008年，河北省人口的出生率为13.04%
C．橡树种子散布能力差，常在母株附近形成集群
D．由于微甘菊入侵，松树种群死亡率较高
答案 C
解析 种群数量特征主要是指种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率等。A选项指的是年龄组成；B选项指的是出生率；D选项指的是死亡率；而C选项指的是种群的空间特征。
4．下列有关生物种群数量调查的方法中，正确的是 ( )
A．调查蝗虫幼虫跳蝻，用标志重捕法
B．调查马尾松，小样方划分为1 m2左右
C．调查蒲公英，只计数小样方内的个体数
D．调查趋光性农业害虫，可用定位设置灯光诱捕，定时计数法
答案 D
解析 调查蝗虫幼虫跳蝻的种群密度，用样方法，A项错误。一般而言，北温带地区每个样方的大小，乔木为100 m2，灌木为16 m2，草本为1 m2，所以调查马尾松，小样方划分为100 m2左右，B项错误。调查蒲公英，除计数小样方内的个体数外，还要把样方两个相邻的边及顶角处的个体统计在内，其他边缘不作统计，C项错误。
5．下图是种群年龄组成的三种类型，请据图回答下列问题。
(1)A属于________型，这样的种群正处于________时期。
(2)B属于________型，这类种群的种群密度会___________________。
(3)C属于________型，这类种群中各年龄期的个体数目________。
(4)假设用人工合成的性引诱剂大量诱杀稻田内某种害虫的雄性个体，就会破坏害虫种群正常的________，从而导致该种群________率降低，达到明显降低害虫种群________的目的。
(5)在渔业生产中，要严格控制渔网孔眼大小，以保护幼鱼，这样有利于鱼的年龄组成成为图中________所示的类型。
答案 (1)增长 发展 (2)衰退 越来越小 (3)稳定 比例适中 (4)性别比例 出生 密度 (5)A
基础过关
知识点一 种群与种群密度
1．有一块草原上，有8户牧民，每户牧民各养了一群羊，其中，有6户养的绵羊，有两户养的山羊，这8群羊是 ( )
A．一个群落 B．一个种群
C．两个种群 D．八个种群
答案 C
解析 种群是指在一定空间和时间内的同种生物个体的总和。绵羊和山羊分属两个不同的物种，这里的八群羊中，所有的绵羊能进行自由的基因交流，所有的山羊能进行自由的基因交流，所以，这八群羊应属于两个种群。
2．下列可以称为种群密度的是 ( )
A．某湖泊一年中鲫鱼新增加的个体数
B．一个池塘单位体积内的鲤鱼数量
C．一片森林中单位面积内的乔木数量
D．池塘中的鲫鱼和水库里的鲫鱼
答案 B
解析 A项单位时间内新出生的个体数是出生率；B项为水体生物的种群密度；C项乔木的种类不唯一；D项不在同一区域。
知识点二 种群密度的调查
3．某同学拟调查一个面积为100 hm2的草地上某种双子叶草本植物的种群密度，设计了四个调查方案，其中最可行的是 ( )
A．计数该草地上该种植物的全部个体数目
B．设置1个1 m2样方，计数样方中该种植物的个体数目
C．随机设置1 m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目
D．在该种植物密集处设置1 m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数
答案 C
解析 调查草地中某种双子叶植物的种群密度，样方的大小一般以1 m2的正方形为宜。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，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。
4．利用标志重捕法调查某丘陵地区4 km2区域中刺猬的种群密度，第一次捕获并标记50只刺猬，第二次捕获40只刺猬，其中有标记的5只。下列说法中不正确的是 ( )
A．标记个体与未标记个体被捕获的概率基本相同
B．迁入率和迁出率影响该种群数量变化
C．标记符号过分醒目可能增大刺猬被捕获的概率
D．该种群的密度大约是400只/km2
答案 D
解析 标志重捕法要求标记个体与未标记个体被捕获的概率基本相同，而迁入和迁出、标记符号过分醒目、环境条件的改变等都会使标记个体与未标记个体被捕获的概率前后发生变化，A、B、C三项正确。根据标志重捕法计算，该地域刺猬数量为400只，种群密度大约是100只/km2。
知识点三 种群的其他特征
5．经调查数个不同海岸的笠螺种群。发现其体长、种群生物总重量与种群密度的关系如图甲、乙所示。下列叙述正确的是 ( )
A．种群密度与生物总重量呈正比关系
B．种群密度愈大，个体的体型愈小
C．个体体型差异，随着种群的生物总重量增加而逐渐变小
D．个体间的斗争，在种群密度低于每平方公尺400只时最强烈
答案 B
解析 从图中看出，横坐标种群密度愈大，纵坐标个体的最大体长越小，即个体体型愈小。
6．下列4个种群不同年龄的个体数曲线图中，依次表示的是 ( )
A．甲、乙表示衰退型，丙表示稳定型，丁表示增长型
B．甲表示增长型，乙、丙表示稳定型，丁表示衰退型
C．甲、乙表示增长型，丙表示稳定型，丁表示衰退型
D．甲表示衰退型，乙、丙表示稳定型，丁表示增长型
答案 C
解析 题中甲、乙两曲线都是幼年个体多，老年个体少，表示增长型；丙曲线各年龄段个体数相当，表示稳定型；丁曲线老年个体多，幼年个体少，表示衰退型。
7．出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群密度的关键因素。在2010年11月份南方某沿海城市对本市居住人口进行了调查，发现人口密度不断增大，在人口调查途中发现市郊大雁数量也比以前增多不少。对于人口和大雁种群密度增大的原因，正确的是( )
A．人口密度不断增大主要是迁入增多，大雁数量增多主要也是迁入增多
B．人口密度不断增大主要是出生率增大，大雁数量增多主要是迁入增多
C．人口密度不断增大主要是迁入增多，大雁数量增多主要是出生率增大
D．人口密度不断增大主要是出生率增大，大雁数量增多主要也是出生率增大
答案 A
解析 沿海城市经济发达，外来务工人员较多，人口数量增多主要是迁入增多；大雁数量增多主要是北方候鸟迁徙到南方越冬，主要原因也是迁入增多。
8．如图为某地人口出生率和死亡率的变化曲线。该人群的年龄组成可能是 ( )
A．由稳定型变为增长型
B．由衰退型变为稳定型
C．由增长型变为稳定型
D．由稳定型变为衰退型
答案 A
解析 开始时，出生率和死亡率相等，年龄组成为稳定型；最后出生率远大于死亡率，故年龄组成变为增长型。
能力提升
9．下列关于种群的相关叙述，正确的是 ( )
①生殖前年龄组个体数大于生殖后年龄组个体数，种群数量一定增长 ②没有迁出和迁入时，出生率大于死亡率，种群的数量一定增长 ③对捕捉器具有条件反射的动物种群不能用标志重捕法调查种群密度 ④年龄组成为增长型的种群其繁殖期个体数一定大于衰退型繁殖期个体数 ⑤种群特征是单独个体不具备的
A．①④ B．①③⑤ C．②③⑤ D．②④
答案 C
解析 生殖前年龄组个体数大于生殖后年龄组个体数，种群年龄组成属于增长型，但数量不一定增长，如环境条件变得恶劣会使死亡率增大。决定种群数量变化的因素是迁入与迁出、出生率与死亡率，若没有迁出和迁入，出生率大于死亡率，种群的数量一定增长。动物对捕捉器具有条件反射时，重捕到的个体减少，所测数值会偏大。不同的种群数目不同，年龄组成为增长型的种群其繁殖期个体数不一定大于衰退型繁殖期个体数。单独个体不具备种群特征。
10．下图表示种群的各个特征之间的关系，下列叙述正确的是 ( )
A．甲为出生率和死亡率，乙为迁入率和迁出率
B．丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度
C．丁为年龄组成，每种类型中包括幼年、青年和老年三个年龄期
D．种群密度是种群最基本的数量特征，调查方法有标志重捕法和取样器取样法
答案 B
解析 甲为出生率和迁入率，乙为死亡率和迁出率，故A错误；年龄组成的每种类型中包括幼年、成年和老年三个年龄期，故C错误；取样器取样法是调查群落中物种丰富度的一种方法，故D错误。
11．某岛屿上生活着一种动物，其种群数量多年维持相对稳定。该动物个体从出生到性成熟需要6个月。下图为某年该动物种群在不同月份的年龄组成(每月最后一天统计种群各年龄组成个体数)。关于该种群的叙述，错误的是 ( )
A．该种群10月份的出生率可能为零
B．天敌的迁入可影响该种群的年龄组成
C．该种群的年龄组成随季节更替而变化
D．大量诱杀雄性个体不会影响该种群的种群密度
答案 D
解析 大量诱杀雄性个体，会导致性别比例失调，降低种群的出生率，进而影响种群密度。
12．某同学为了调查某区域内麻雀和黄鹂的种群密度，在该区域内随机设置了若干捕鸟网。捕获结果统计如下表，下列叙述错误的是 ( )
捕获总鸟数
麻雀
黄鹂
第一次
捕捉
100
46(标记后放生)
43(标记后放生)
第二次
捕捉
102
42(其中6只标记)
36(其中9只标记)
A.为了结果的可靠性，标记物对标记对象的生理习性不能有影响
B．该区域麻雀大约有322只，黄鹂大约有172只
C．该区域所有的麻雀和黄鹂分别构成一个种群
D．由于标记的个体被再次捕获的概率下降，所以计算的结果偏小
答案 D
解析 标志重捕法中的相关计算：进行调查的某区域内的种群数量＝第一次捕获的某种生物的数量×第二次捕获的该种生物的数量÷第二次捕获的该种生物的标记个体数量。由于标记的个体被再次捕获的概率下降，分母减小，所以计算的结果应偏大，D错误。
13．甲、乙、丙是同一物种的三个种群，其年龄组成见下表。三个种群年龄结构的类型为
( )
年龄期
个体数
甲
乙
丙
幼年期
600
400
200
成年期
400
400
400
老年期
200
400
600
A.甲是增长型，乙是稳定型，丙是衰退型
B．甲是稳定型，乙是增长型，丙是衰退型
C．甲是增长型，乙是增长型，丙是衰退型
D．甲、乙、丙三个种群都是稳定型
答案 A
解析 种群的年龄组成类型分为增长型、稳定型、衰退型，增长型是幼年个体较多，种群数量会增多；稳定型是各年龄段的个体数量比较适中，种群数量不会发生大的变化；衰退型是老年个体较多，种群数量会减少。从表格中看，甲是增长型，乙是稳定型，丙是衰退型。
14．据图回答下列问题：
(1)样方法常适用于对植物种群密度的取样调查。常用的取样方法有____________和____________。某同学采用样方法对一种植物进行计数，如图甲是其中的一个样方中该植物的分布情况 (注：图中黑点表示该种植物)。对该样方中该种植物进行计数时，应记录的数目是________株。
(2)乙图表示物种数与样方面积的关系，该图显示：在一定的范围内，随样方面积的增大，____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
调查该植物的样方面积最好是________m2。
(3)若选取3个合适的样方对某种植物进行计数，结果分别是n1、n2、n3，则该种植物的种群密度为________________________株/m2。
答案 (1)五点取样法 等距取样法 8 (2)物种数迅速增多，并在逐渐达到最多后保持稳定 S0 (3)(n1＋n2＋n3)/(3S0)
解析 种群密度的取样调查对于不同种类的生物采用的方法不同。样方法常适用于对植物种群密度的取样调查，常用的样方法有五点取样法和等距取样法。对样方中的植物进行计数时，应记录样方内和相邻两边及其顶角的数目。
15．在调查植物种群密度的探究活动中，有以下实践活动，阅读后请回答相关问题。
(1)若一块农田长100 m，宽30 m，在对该地块的蒲公英进行种群密度调查时，取10个大小为1 m2的样方，那么，从长的一边计起，第二个样方的中心应在地长的________m，地宽的________m处。
(2)假设我们所调查的一块地里的蒲公英的分布比较均匀，10个小组各自统计的一个样方的结果如下表：
组别
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
株数
0
3
3
2
2
3
3
9
4
3
以上各组所报的数值中，经实际询问有两个组是不真实的。这两个组最可能是第________组。如果这两个组的实际数据之和为5株，则该地块的蒲公英的种群密度为________株/m2。
(3)用干燥的豆子装满一只塑料广口瓶。你的目的是测定这只瓶子里豆子的数量。但你没有时间一颗颗数，你可以用下面的工具帮助测定豆子的数量。
工具：一把尺、一张50 cm×50 cm的白纸、一枝铅笔、一只烧杯和另一只大的广口瓶。
请写出你的探究思路。
答案 (1)15 15 (2)1和8 2.8
(3)探究思路：用样方法测定。
①在白纸上制作一方格表，如图。②将瓶内的豆子随机(闭眼)撒在方格纸上，在方格纸上选5～6个具有代表性的格子作为样方，求平均值，计算出豆子的数量。③为尽量减少误差，应增加上述工作的次数，然后求其平均值。
解析 (1)最好画示意图求解，便于分析。长100 m的地块，选10个样方，即将地分成10等份，也就是每长10米设一个样方。按要求样方应设在每份的中央，所以第一个样方的中心应在长5 m、宽15 m的交叉点上。第二个样方的中心在长15 m、宽15 m的交叉点上。(2)因为题目已经说明该地块的蒲公英分布比较均匀，总体分析所有各组，除了第1、8组之外，其他各组的数据都在2～4之间，所以第1、8组最有可能是不真实的。若这两组统计的实际数据之和是5株，则该种群的密度为(3＋3＋2＋2＋3＋3＋4＋3＋5)÷10＝2.8，即为2.8株/m2。(3)用样方法(只要合理即可)。
个性拓展
16．请回答下列与种群特征有关的问题。
(1)某生物课外小组对一个草原生态系统进行了相关的生态学调查。采用样方法调查草原中某种植物的种群密度，取样的关键是要注意________。若选取5个样方，种群密度分别是每平方米N1、N2、N3、N4、N5(株)，则该植物的种群密度约为________________株/m2。
(2)下图表示的是四个不同种群中不同年龄的个体所占的比例，其中种群密度会越来越小的是______________________________________________________。
(3)某同学对一云杉林的种群密度进行调查统计，将统计到的植株按高度(h)分为5级，每一级的植株数量如下表所示。
等级
高度(cm)
数量(株)
a级
h≤10
120
b级
1062
c级
3032
d级
10016
e级
h>300
6
分析表中数据可知，此云杉种群的年龄组成属于______。
解析 调查植物种群密度的常规方法是样方法，取样的关键是要注意随机取样，计算种群密度的方法是取平均值。从题干提供的表格信息：幼年个体很多，老年个体较少，可以确定此云杉种群的年龄组成属于增长型。
答案 (1)随机取样 (N1＋N2＋N3＋N4＋N5)/5 (2)A (3)增长型
第4章 种群和群落
第1课时 种群的特征
【目标导航】
1.简述种群的概念含义。2.简述种群密度的概念含义。3.尝试用样方法、标志重捕法调查某种群的种群密度。4.列举种群的主要特征。5.概述种群的空间特征。
一、调查种群密度的方法
1．种群的概念：在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。基本特征有：(1)种群密度；(2)出生率和死亡率；(3)迁入率和迁出率；(4)年龄组成和性别比例。
2．种群密度的概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数。它是种群最基本的数量特征。其表示方式：种群密度＝个体数/空间大小(面积或体积)。
3．种群密度的调查方法
(1)估算植物种群密度常用方法——样方法
①样方大小：一般以1_m2的正方形为宜。
②取样方法：五点取样法和等距取样法等。
③测量方法：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干样方，计算出所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。
(2)动物种群密度的取样调查——标志重捕法
①应用范围：活动能力强，活动范围大的动物。
②测量方法：在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境中，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估计种群密度。
③计算公式
＝
二、种群的其他数量特征
1．出生率和死亡率
(1)概念
①出生率：在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。
②死亡率：在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。
(2)繁殖能力强的种群出生率高，种群增长快。
2．迁入率和迁出率
(1)单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比率。
(2)出生率、死亡率和迁入率、迁出率是决定种群大小和种群密度的重要因素。
3．年龄组成和性别比例
(1)种群的年龄组成是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，大致可分为增长型、稳定型和衰退型。
(2)性别比例是指种群中雌雄个体数目的比例。
(3)年龄组成能够预测未来种群密度的变化趋势。
三、种群的空间特征
1．概念：组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局。
2．种群的空间分布一般可概括为三种基本类型：均匀分布、随机分布和集群分布。
知识点一 个体、种群和物种的关系
1．下列有关个体、种群和物种的叙述中，错误的是( )
A．同一种群内的个体一定属于同一物种
B．不同种群的个体可能属于同一物种
C．个体与种群之间既有区别又有联系
D．物种是所有种群的集合
答案 D
解析 种群是一定区域内同种生物全部个体的集合，所以这两者相互联系，同一物种的个体分布在不同区域就形成了不同种群，个体与种群具有不同的特征；在某一地域中不同种群可以是不同的物种，因此，D选项错误。
2. 下列有关种群的叙述中，不正确的是( )
A．种群是在一定空间和时间内的同种生物全部个体的总和
B．种群是许多同种个体的代数和
C．种群具有单独的生物个体所不具备的特征
D．种群是一个有机单元，不是个体的简单相加
答案 B
解析 种群是一个重要的生态学概念。A项是种群概念的完整叙述，是正确的，它反映了种群概念的三个要点：即一定空间和时间内、同种生物、个体总和；B项将种群理解为个体的简单相加，这是不准确的；C项是正确的，因为种群具有种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率等特征，而这些特征是单独的生物个体所不具备的；至于D项是对B项(错误项)的否定，因此，它也是正确的。
知识点二 种群密度的调查方法
3．下列关于种群密度调查的叙述中，合理的是( )
A．宜选择蔓生或丛生的单子叶植物作为调查对象
B．宜采用样方法调查活动能力强的高等动物的种群密度
C．取样的关键是要做到随机取样
D．种群密度能准确反映种群数量的变化趋势
答案 C
解析 蔓生或丛生单子叶植物不易计数，而活动能力强的高等动物一般宜采用标志重捕法调查种群密度；取样应随机取样；种群密度只能大致反映种群数量的变化趋势。
4．某科技小组在调查一块方圆2 hm2草场中灰苍鼠的数量时，放置了100个捕鼠笼，一夜间捕获了50只，将捕获的灰苍鼠做好标记后在原地放生。5天后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了42只，其中有上次标记的个体13只。则该草场中灰苍鼠的种群数量最接近( )
A．50只 B．42只 C．92只 D．161只
答案 D
解析 ≈，N≈161.5只，所以答案选择D。
知识点三 种群特征的应用
5．近几十年来，厦门市人口密度急剧增长，造成这一现象的主要原因是( )
A．年龄组成呈增长型 B．性别比较适当
C．迁入率大于迁出率 D．出生率大于死亡率
答案 C
解析 厦门是我国沿海发达城市，随着两岸关系的进一步融洽，来此工作、生活的人越来越多，所以迁入率大于迁出率，导致其人口密度急剧增长。
6．在渔业生产中，要严格控制渔网网眼大小以保护鱼苗，这将会使捕捞种群的年龄组成为( )
A．增长型 B．稳定型
C．衰退型 D．无法判断
答案 A
解析 利用网眼大的渔网进行捕鱼时，年龄较大、个头较大的个体易被捕捉到，使之数量减少，而个体小、年龄小的个体不易被捕捉到，结果使幼龄个体占的比例上升，使年龄组成变为增长型。
基础落实
1．下面关于种群的叙述正确的是( )
①湖泊中所有的鱼是一个种群 ②内蒙古草原上的全部牛是一个种群 ③稻田中所有的稗草是一个种群 ④决定种群密度大小的因素是年龄组成和性别比例 ⑤出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度的大小
? A．②③⑤ B.①④⑤
C．④⑤ D．③⑤
答案 D
解析 种群是同一物种的全部个体在同一区域内的集合，而①中所有的鱼、②中全部牛不一定属于同一物种，种群密度是受其他种群特征制约的，出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度的大小，而年龄组成和性别比例通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度。
2．下列关于种群密度的描述中，正确的是( )
A．一亩水稻的年产量
B．一池塘中单位体积内鲢鱼的数量
C．一片森林中单位面积内乔木的数量
D．每平方米草地中杂草的数量
答案 B
解析 种群是对同一物种而言的，选项C、D中乔木、杂草并未限定在一个物种中，选项A中是对产量进行描述，而不是对个体数的描述，所以选项A也不符合，种群密度是单位体积或单位面积内同一物种的个体数。
3．甲具有出生、性别、年龄、死亡等特征；乙具有出生率、性别比例、年龄组成等特征。那么甲、乙的特征分别属于( )
A．物种的个体；一条鲤鱼
B．物种的个体；一个鲤鱼种群
C．种群；一条鲤鱼
D．种群；一个鲤鱼种群
答案 B
解析 本题主要考查了生物个体和种群的特征，分析如下：
项目
特征
个体
出生、性别、年龄、死亡等
种群
出生率和死亡率、性别比例、年龄组成等
4.图甲、图乙为某种生物种群的年龄组成曲线，若不考虑其他因素，种群甲和种群乙未来个体数量的发展趋势是( )
A．衰退型和增长型 B．增长型和衰退型
C．稳定型和衰退型 D．稳定型和增长型
答案 B
解析 图甲中年龄较小的个体所占比例较大，而年龄较大的个体所占比例较小，应为增长型；图乙与图甲相反，年龄小的个体所占比例较小，而年龄大的个体所占比例较大，应为衰退型。
5．人工栽培的农作物一般以何种形式分布( )
A．集群分布 B．随机分布
C．均匀分布 D．定向分布
答案 C
解析 人工栽培农作物时，为使农作物增产，往往会人为控制其分布，最大限度地减少农作物之间的竞争，使其均匀分布。
能力提升
6．根据甲、乙两个国家各年龄段的人口数量曲线图，判断下列叙述正确的是( )
A．甲属于人口稳定型国家，乙属于人口衰退型国家
B．甲属于人口增长型国家，乙属于人口稳定型国家
C．甲属于人口增长型国家，乙属于人口衰退型国家
D．甲属于人口衰退型国家，乙属于人口稳定型国家
答案 B
解析 由图中数据可判断甲、乙两国人口的年龄组成类型。甲国家幼年个体所占比例很大，老年个体所占比例非常小，故属于人口增长型国家；而乙国家幼年和成年个体数量相当，故属于人口稳定型国家。
7．利用人工合成的性引诱剂，能使害虫的种群密度明显降低，其原理是它能( )
A．破坏害虫种群正常的性别比例
B．抑制害虫生殖器官的发育和配子的形成
C．杀死幼小害虫个体
D．诱杀害虫的雌性个体，减少排卵
答案 A
解析 考查性别比例对种群密度的影响，一般利用性引诱剂诱杀雄性昆虫，导致出生率下降，从而影响种群密度。
8．在一片约为27 公顷(h)的林地内，调查者第一次抽取了25 只大山雀，做标志后放掉。第二次捕获了33 只大山雀，其中有5 只是有标志的。据此推算，该林地中大山雀的种群数量和密度(只/h)约为( )
A．825,31 B．125,5 C．290,11 D．165,6
答案 D
解析 设该林地大山雀的总量为N，其中标志个体数为M(25 只)，重捕个体数为n(33 只)，再捕个体中被标记的为m(5 只)。根据题意，N∶M＝n∶m得出N＝Mn/m，N＝25×33÷5＝165 (只)；种群密度＝种群数量(165 只)/面积(27 h)≈6只/h。
9．如果调查一块蒲公英分布比较均匀的地块，10个小组各统计一个样方，结果如下表：
组别
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
株数
0
3
3
2
2
3
3
9
4
3
经实际询问有2个组所报数值是不真实的。这两个组最可能是第________组。如果这两组的实际数据之和为5株，则该地块的蒲公英的种群密度为________株/m2。
答案 1和8 3
解析 题目已说明蒲公英分布比较均匀，所以第1、8组最有可能是不真实的。如果这两组统计的实际株数之和为5株，则种群密度为(3＋3＋2＋2＋3＋3＋4＋3＋5)÷10≈3，即为3株/m2。
10．生态工作者对我国北方某草原进行调查。下表是不同调查面积的物种数量统计结果：
样方面积
物种数量
样方面积
物种数量
10×10
3
110×110
13
20×20
5
120×120
13
40×40
6
130×130
13
80×80
9
140×140
...
100×100
13
调查该草原某种双子叶草本植物种群密度时，设计如下调查步骤：
①选取40 cm×40 cm为最佳样方面积。
②在该物种分布较密集的地方取5个样方。
③计数每个样方内该植物的个体数。若计数结果由多到少依次为N1、N2、N3、N4、N5，则将N3作为种群密度的估计值。
请指出以上设计步骤中的错误并加以改正。
答案 ①选取的样方面积不对。应取物种数量达到稳定的最小面积100 cm×100 cm。
②取样方法不对。应在草原中随机取样。
③估计种群密度值的方法不对。应以调查样方的单位面积中种群个体数量的平均数作为种群密度的估计值。
解析 在调查某一生态系统中某种群密度时，应注意选取适当的样方面积，随机取样，应以调查样方的单位面积中种群个体数量的平均数作为种群密度的估计值。
实验拓展
11．动物种群密度调查示例(模拟捉放法)：
材料用具：绿豆一包、红豆50粒、大小烧杯各1个。
方法步骤：①从一包绿豆中取出50粒，换上50粒红豆(代替标志)，然后将这包豆子放入大烧杯中，充分搅拌，使两种豆子混合均匀；
②闭上眼睛抓豆子，每次从大烧杯中随机抓取一粒豆子，放入小烧杯中。依此方法，抓取豆子20次；
③数一下小烧杯中共有多少粒红豆(a)；
④假设纸包内的绿豆总数为x，写出x的表示式：x＝________；
⑤重复测算3次，求平均值。
⑥数绿豆总数：将大烧杯中的豆子倒在桌上，数清共有多少粒绿豆。将步骤⑤中测出的平均值与这个数字做比较，看是否相近。
回答问题：
(1)在种群密度的调查过程中，用50 粒红豆换上取出的50 粒绿豆的含义是什么？
________________________________________________________________________。
(2)从大烧杯向外抓取豆粒时，睁眼抓取和闭眼抓取两种方法，哪种方法导致实验的误差较大？________________________________________________________________________
____________。
(3)按上式求出的x值是否和纸包中绿豆总数完全相符？如果不符，怎样操作可减少实验误差？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 方法步骤：④ 问题：(1)用红豆换上取出相同数目的绿豆是模拟种群密度取样调查标志重捕法中的标志物 (2)睁眼抓取 (3)不完全相符，在抓取20次的基础上，增加抓取的次数，重复测算几次，求平均值
解析 模拟种群密度的调查方法，从而掌握标志重捕法的原理及注意事项。这种模拟实验原理与标志重捕法相同。红豆相当于第一次被捕的动物，后来抓出的红豆相当于重新捕获的标记动物，按下列公式计算纸包中绿豆总数：＝[x为纸包中绿豆总数(代表种群总数)]，则x＝。
第2课时 种群数量的变化
[目标导读] 1.阅读分析教材P65细菌数量增长的实例，学会建构种群增长模型的方法。2.通过教材P68～69探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。3.结合教材P66图4－5，理解种群“J”型增长的数学模型。4.结合教材P67图4－6，理解种群“S”型增长的数学模型。
[重难点击] 根据实例建构种群增长的“J”型、“S”型数学模型，并据此解释种群数量的变化和指导实践。
1．请在下图中填写影响种群密度(数量)的因素
2．根据达尔文的自然选择学说，生物都有过度繁殖的倾向，但物种内的个体数却能保持稳定，这是由于资源是有限的，个体间、个体与环境间存在生存斗争的缘故。
3．数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，它可对生命现象进行量化，以数量关系进行描述，再运用逻辑推理、求解和运算等方法，研究生命现象及规律。
4．种群研究的核心问题是种群数量的变化。试结合提供的材料思考下面的问题：
(1)图1中环卫工人正在捕捞水葫芦，水葫芦是外来物种，由于环境适宜，没有天敌，水葫芦的数量急剧增长。
(2)由于过度捕捞，目前海洋渔业资源正在枯竭，图2的现象已不多见。我国已制定休渔区和休渔期政策，以恢复鱼群数量，保护渔业资源。
(3)图3中若牧民为取得经济利益而增加放牧量，可能造成草场退化，甚至沙漠化，所以一定要合理放牧，保护草原。
课堂导入
2013年8月9日湖南省林业厅发布信息：受持续晴热干旱天气影响，从7月中旬至8月初，长沙、益阳、常德、邵阳、娄底等多地发生蝗虫灾害，受灾面积从23万亩增加至31万亩，并有进一步扩散蔓延趋势，灾害对竹产业造成一定影响。目前，湖南已采取三大措施遏制蝗虫病害：诱杀成蝗；重点地区组织化学防治；加强监测，调查产卵地，为明年防治打好基础。
有效遏制蝗虫灾害需要研究蝗虫种群数量的变化规律，这节课我们共同学习第2节种群数量的变化。
探究点一 建构种群增长模型的方法
建立数学模型可以描述、解释和预测种群数量的变化规律，试分析下面某种细菌在某条件下分裂繁殖的规律，结合图示信息，完成下列思考题，掌握建构数学模型的方法。
1．若该细菌的营养和生存空间没有限制，请你仔细观察细菌分裂繁殖的规律，完善下表。
时间(min)
0
20
40
60
80
100
120
180
繁殖代数(代)
0
1
2
3
4
5
6
9
细菌数量(个)
1
2
4
8
16
32
64
512
2.观察上表中细菌数量(N)和繁殖代数(n)之间的关系，写出相应的方程式：N＝2n。
3．根据所得到的方程式，在给出的坐标系中画出细菌种群数量增长的曲线。
答案
4．上述得到的方程式和曲线图，实际上是在用某种恰当的数学形式来表达种群数量的变化实质。请思考同数学方程式相比，曲线图有什么优点？
答案 同数学方程式相比，曲线图能更直观地反映出种群数量的增长趋势。
5．我们从曲线的走向分析可以预计：在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等理想条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响，往往会持续增长。
6．在一个培养基中，细菌的数量会一直按照上述数学模型增长吗？为什么？如何验证你的观点？
答案 不会。因为培养基中的营养物质有限，空间等也有限，细菌不可能无限繁殖。可以用实验计数法来检验或修正。
归纳提炼
步骤
实例
提出问题
细菌每20 min分裂一次
作出假设
资源和空间无限时，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响
建立模型
函数式：Nn＝2n N代表细 几何式：
菌数量，n表示第几代
检验或修正
观察、统计细菌数量对模型进行检验或修正
活学活用
1．在营养和生存空间等没有限制的理想条件下，某细菌每20 min就分裂繁殖一代。现将该细菌种群(m个个体)接种到培养基上(资源、空间无限)，T h后，该种群的个体总数是( )
A．m·2T B．m·220 C．2 D．m·23T
答案 D
解析 在营养和生存空间等没有限制的理想条件下，种群呈指数增长。由于该细菌每20 min繁殖一代，则T h后，繁殖3T代，故T h后，该种群的个体总数为Nt＝N0·λt＝m·23T。
探究点二 种群增长的“J”型曲线
“探究点一”只是对理想条件下细菌数量增长的推测。在自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢？试结合提供的材料完成思考：
在20世纪30年代，人们将环颈雉(如图甲)引入美国的一个岛屿，图乙是在1937～1942年期间该种群数量的增长曲线图。
1．从图乙看出，自然界的确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，即在理想条件下种群增长的曲线是“J”型。
2．类比前述细菌种群数量模型构建过程，若在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，某种群的起始数量为N0，并且第二年的数量是第一年的λ倍(该种群每年的增长倍数都保持不变)，则：
(1)一年后种群数量N1＝N0×λ，两年后种群数量N2＝N0×λ2，t年后种群数量Nt＝N0×λt(t为时间，Nt表示t年后该种群的数量)。
(2)若λ>1，请绘出数学方程式Nt＝N0λt中种群数量Nt随t的变化曲线图
答案 如图所示
归纳提炼
1．种群增长率是指在一段时间内，结束时种群数量相对于初始种群数量的增加部分占初始数量的比例。
2．“J型”曲线中年增长率公式可表示为种群增长率＝(Nt－Nt－1)/Nt－1＝λ－1，由于λ是个定值，则种群增长率也是个定值。若λ＝1，种群数量不变；0<λ<1，
种群数量则减小；λ＝0，雌体没有繁殖，种群在下一代中灭亡。
3．“J型”曲线种群增长率如图所示
活学活用
2．下图表示在良好的生长环境下，小球藻分裂繁殖中的个体数量、鸡产蛋数量(每天一个)和竹子自然生长的高度，这三种现象与时间的关系依次是 ( )
A．乙、甲、丁 B．甲、丙、丁
C．丙、甲、乙 D．丁、乙、丙
问题导析
答案 C
解析 小球藻是分裂繁殖，速度快，生长环境良好，说明资源充足，所以呈“J”型曲线增长；鸡每天产一个蛋，所以随时间(天数)的增加，蛋数增长如图甲；竹子自然生长的高度，受到遗传因素(基因)的控制，所以长高到一定程度不再长高，因而呈“S”型曲线增长。
探究点三 种群增长的“S”型曲线
生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24 h统计一次大草履虫的数量，连续6天，得到一曲线模式图(如图)：
1．该模型曲线类似于英文字母S，因此称为“S”型曲线，此类曲线形成的原因有：①资源和空间有限；②种群密度增大，导致种内竞争加剧；③天敌数量增加等。
2．B点：出生率大于死亡率，此时种群增长速率最大；C点：出生率等于死亡率，此时种群的增长速率为零，种群数量趋于稳定，种群数量达到环境容纳量(即K值)。
3．同一种群的K值是固定不变的吗？同一物种的不同种群的K值一定相同吗？影响K值大小的因素有哪些？
答案 不是；不一定；生物自身的遗传特性和所生存的环境条件。
4．K值在实际生产生活中有着重要的指导意义，请分析：
(1)大熊猫栖息地遭到破坏后，食物减少，活动范围缩小，K值变小。建立自然保护区，能改善其栖息环境，从而提高环境容纳量。
(2)若要控制鼠害，我们可采取什么具体措施以便降低环境容纳量？
答案 养殖或释放天敌、打扫卫生、硬化地面、将食物储存在安全处。
5．K/2值在实际生产生活中有着重要的指导意义，请分析：
(1)若要持续从池塘中获得鱼类资源，则应该使捕捞后鱼类的数量维持在B点，原因是B点(K/2)时种群增长速率最大，这样既可获得最大利用量，又可保持种群的可持续发展。
(2)对有害生物防治的措施：务必及时控制种群数量，严防其达到K/2值处(若达K/2值处，会导致该有害生物成灾)。
6．已知种群增长速率是指单位时间内种群数量的变化率(即时间——种群数量曲线的斜率)，请绘出上述曲线的种群增长速率随时间的变化曲线，并思考：
答案
①t2时种群数量为K/2，t2时该种群的年龄组成为增长型。
②t3时种群数量为K，t2～t3期间该种群数量的变化为增加。
7．种群增长率是指种群中增加的个体数占原来个体数的比例，通常以百分比表示。在“S”型曲线中，种群增长率逐渐减小。
8．在自然界中，影响种群数量变化的因素有哪些？种群数量的变化只有增长吗？
答案 因素有：气候、食物、天敌、传染病等；种群数量的变化除了增长外，还有稳定、波动和下降，而“J”型和“S”型曲线只研究了种群数量的增长现象。
归纳提炼
1．“J”型和“S”型曲线总结
2．环境遭破坏，则K值下降，改善条件，则K值上升，如图：
活学活用
3．如图所示为某种群的数量变化曲线，判断下列说法的正误。
(1)B、b点种群增长速率最大，种群数量在K/2左右，此时种内斗争也最激烈 ( )
(2)c点种群增长速率明显减小只是由种内斗争引起的 ( )
(3)处理好这种生物与环境的协调与平衡，需要考虑K值的大小 ( )
(4)当这种生物与环境达到协调与平衡后，在E点达到K值，K值将固定不变 ( )
(5)进行海洋渔业捕捞的最佳时期是C时期 ( )
(6)C～D段种群数量仍在增长 ( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√
解析 种群增长速率最快的点是在种群数量K/2左右，之后，食物、空间、生存条件、天敌等多方面因素导致种内斗争更加剧烈，出生率下降，死亡率升高，在K值时二者相等，最后种群数量呈现波动状态。海洋渔业捕捞应保持可持续发展策略，在达到K/2时期进行，能使种群数量迅速恢复。
方法链接 K值的不同表示方法
图中A、B、C、D时间所对应的种群数量为K值，A′、C′、D′时间所对应的种群数量为K/2值。
探究点四 探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”
1．沿着科学探究的方法完成该实验的探究。
(1)提出问题：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？
(2)作出假设：培养液中的酵母菌数量开始一段时间呈“J”型增长，随着时间推移，由于营养物质的消耗、有害代谢产物的积累、pH的改变，酵母菌数量呈“S”型增长。
(3)探究步骤
①将10 mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。②将酵母菌接种到试管中的培养液。
③将试管放在25_℃条件下培养。
④每天取样计数酵母菌数量。用显微镜计数，估算10 mL酵母菌的初始种群数N0，然后连续观察七天，记录每天的数值。记录结果可设计成下面的记录表：
时间
次数
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
平均
⑤分析数据，画出曲线。进行数形转换，以时间为横坐标，酵母菌数量为纵坐标，画出下面的坐标曲线图，分析曲线走向，揭示酵母菌种群数量变化规律。
(4)实验结论
在有限的环境条件下酵母菌种群数量呈“S”型增长。
2．思考与讨论
(1)从试管中吸出培养液进行计数之前，为什么要轻轻振荡几次？使酵母菌均匀分布，计数准确。
(2)该探究需要设置对照及重复实验吗？酵母菌种群数量的变化在时间上形成前后自身对照，所以无需设置对照实验。但要获得准确的实验数据，必须重复实验，求得平均值。
(3)若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，采取的措施是什么？可增大稀释倍数后再计数。
(4)对于压在小方格界线上的酵母菌，怎样计数？只计数相邻两边及其顶角的酵母菌。
(5)影响酵母菌种群生长的因素可能有哪些？养料、温度、pH及有害代谢废物等。
小贴士 ?1?我们测定的酵母菌种群数量变化是在恒定容积的培养基中培养测定的，与自然界中的数量变化有差异。?2?在进行酵母菌计数时，由于酵母菌是单细胞微生物，因此必须在显微镜下计数，且我们不能准确计算其个数，只能估算。
归纳提炼
1．酵母菌数量的计数。
(1)计数酵母菌：多取几个计数室取平均值，设为a。
(2)计数室体积：2 mm×2 mm×0.1 mm＝0.4 mm3＝4×10－4 mL。
(3)酵母菌培养液体积：10 mL。
10 mL培养液中酵母菌数量：×a＝2.5a×104个。
2．酵母菌增长曲线图(如图1)及转化后的增长速率曲线图(如图2)
活学活用
4．为探究培养液中酵母菌种群数量的变化，某研究性学习小组完成了A、B、C三组实验。定期对不同培养液中的酵母菌进行计数，分别绘制出酵母菌细胞数目变化曲线依次为a、b、c，见下图。关于对此图的分析，不正确的是 ( )
A．三组的环境容纳量可能不同，B组的环境容纳量大
B．探究的课题可能是影响种群数量变化的外界因素
C．三组的培养温度可能不同，A组的培养温度最适宜
D．三组的营养初始供给可能不同，C组营养初始供给最少
答案 C
解析 由题图可知，B组培养温度最适宜，种群数量的下降可能是营养物质的消耗。
1．建立数学模型一般包括以下步骤：①根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达；②观察研究对象，提出问题；③通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正；④提出合理的假设。下列排序正确的是 ( )
A．①②③④ B．②④①③
C．④①②③ D．③①②④
答案 B
解析 数学模型的建构步骤包括：提出问题→作出假设→建立模型→检验或修正。
2．下列关于种群数量变化的叙述中，不正确的是 ( )
A．在理想条件下，种群数量增长可用一定的数学模型表示
B．一个物种引入新的地区后，一定呈“J”型增长
C．对家鼠等有害动物的控制，要尽量降低其K值
D．研究一个呈“S”型增长的种群的增长速率可预测其K值
答案 B
解析 一个物种引入新的地区后，当地环境可能不适宜其生长繁殖，故其增长也不一定是“J”型。呈“S”型增长的种群，其增长速率最大值一般出现在K/2时，只要统计此时的种群密度就可估算出K值。
3．下列对探究酵母菌种群数量变化规律实验的叙述，正确的是 ( )
A．用血细胞计数板计数酵母菌个数时，取适量培养液直接滴加到计数室内
B．对于压在一个方格界限上的酵母菌的处理方法是计数四条边及其顶角的酵母菌数
C．已知血细胞计数板的方格为2 mm×2 mm，若盖玻片下经稀释10倍的培养液厚度为0.1 mm，计数时观察值为M，则10 mL培养液中酵母菌的总数约为2.5 M×105个
D．与一般的生物实验一样，该探究实验也需要单独设置对照组
答案 C
解析 培养液应加在盖玻片边缘，让培养液自行渗入，并非直接滴加到计数室内；在统计血细胞计数板每格内的酵母菌数时，压在边上的个体只计数相邻两边及其顶角的个体；C项所叙的计算结果是×10M＝2.5M×105；该实验不需要单独设置对照组，只要分组重复实验，结果取平均值即可。
4．在0.5 mL培养液的培养瓶中放入5只大草履虫，然后每隔一天统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出如图所示的结果，对这一结果的分析，错误的是 ( )
A．大草履虫的生长呈现出“S”型增长
B．从大草履虫放入瓶内第一天起进入指数增长期
C．在第四天至第六天中，种群的出生率约等于死亡率
D．该瓶中大草履虫种群的K值约为400
答案 B
解析 根据图像可看出，这是典型的“S”型曲线。大草履虫放入瓶内第一天产生的新个体很少，这是因为大草履虫要对新环境有一个短暂的调整或适应过程。从第2天开始草履虫进入到指数增长期。第4、5、6天由于食物减少、空间不充足，大草履虫的种内斗争加剧，种群数量相对稳定。
5. 如图为种群在不同环境条件下的增长曲线，据图回答问题。
(1)A曲线呈“J”型，表示种群在______________时的增长。
(2)B曲线呈“S”型，表示种群在______________时的增长，阴影部分表示________
________________________________________________________________________。
(3)若“S”型曲线表示某个鼠群迁入一个新的生态系统后的增长曲线，那么，K点以后曲线保持不变的原因是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)根据种群变动的曲线，解释投药灭鼠在短期内能控制鼠害，但很快又会鼠灾泛滥的原因是_________________________________________________________________
__________________________________。对此，应采取哪些有效措施？____________
________________________________________________________________________。
答案 (1)无环境阻力 (2)有环境阻力 由于环境阻力，导致种群个体实际增长数与理论值的差异 (3)由于食物短缺等因素的限制，种群数量在达到环境容纳量以后在一段时间内相对稳定 (4)①老鼠种群的抗药性增强；②毒杀一部分个体，剩余的个体数目在环境容纳量以下很快会恢复到原来数量 原则上是降低环境负载能力，无污染，具可行性。如：①严密封储粮食；②清除生活垃圾；③生物防治，保护老鼠天敌等(其他方法符合以上原则即可)
基础过关
知识点一 建构种群增长模型的方法
1．如图所示为种群在理想环境中呈“J”型增长，在有环境阻力条件下，呈“S”型增长。下列关于种群在某环境中数量增长曲线的叙述，正确的是 ( )
A．当种群数量达到e点后，种群数量增长速率为0
B．种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后
C．图中阴影部分表示克服环境阻力生存下来的个体数量
D．若该种群在c点时数量为100，则该种群的K值为400
答案 A
解析 当种群数量到达e点后，种群数量不再增加，因此增长速率为0；环境阻力在d点之前就已出现；阴影部分表示被淘汰的个体数量；该种群的K值为200。
2．如图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系。在第10年时经调查该种群数量为200只，估算该种群在此环境中的环境容纳量约为 ( )
A．100只 B．200只 C．300只 D．400只
答案 D
解析 要注意题中纵坐标为种群增长速率，所以第10年时增长速率最大，相当于“S”型曲线的K/2的水平，所以环境容纳量为2×200＝400(只)。
知识点二 种群增长曲线的比较和应用
3．下列有关种群增长的“S”型曲线的叙述，错误的是 ( )
A．通常自然界中的种群增长曲线最终呈“S”型
B．达到K值后种群的增长速率也可能为负值
C．种群增长的开始阶段不受自身密度的影响
D．相同的种群K值也可能不同
答案 C
解析 在自然情况下，种群都是按“S”型曲线增长的。在达到K值时出生率等于死亡率，种群增长速率为零，但也有可能在某个时刻出生率小于死亡率，种群增长速率为负值。种群增长受自身密度的影响，刚开始时种群密度较小，种群密度对种群增长的影响也较小。K值会随着环境的变化而变化。
4．种群在理想和自然条件下分别表现出“J”型和“S”型增长。下列有关种群增长曲线的叙述中，正确的是 ( )
A．在种群“J”型增长模型(Nt＝N0·λt)中，λ表示该种群的增长速率
B．在自然条件下，种群的环境容纳量(即K值)是固定不变的
C．在鱼类养殖中，在接近K值时进行捕捞有利于该种群的可持续发展
D．在“S”型曲线中，种群密度不同时可能具有相同的种群增长速率
答案 D
解析 在Nt＝N0·λt中，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数，并不等同于种群的增长速率；种群的K值受环境因素影响，在优越环境中，K值将增大；在鱼类养殖中，使捕捞后的剩余量接近K/2时，种群的增长速率最大，有利于该种群的可持续发展；在“S”型曲线中，种群增长速率先快后慢，最后为0，故处于不同的种群密度下可以具有相同的增长速率。
5．自然条件下，种群增长曲线呈“S”型。假设种群的K值为200，N表示种群数量，据表分析不正确的是 ( )
曲线上的点
S1
S2
S3
S4
S5
N
20
50
100
150
180
(K－N)/K
0.90
0.75
0.50
0.25
0.10
A.环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后
B．防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点之前进行
C．渔业捕捞后需控制剩余量在S3点
D．(K－N)/K值为0.50时，种群增长速率最大
答案 A
解析 S3点N值为K/2，该点种群增长速率最大，防治蝗虫应在该点之前进行；渔业捕捞后，需控制剩余量在S3点；环境阻力对种群增长的影响出现在S1点后。
知识点三 探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”
6．有关“探究培养液中酵母菌数量动态变化”的实验中，正确的是 ( )
A．改变培养液的pH不影响K值(环境容纳量)大小
B．用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化
C．取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数
D．营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素
答案 D
解析 营养条件、pH和温度的变化都会影响种群数量。
7．某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时，同样实验条件下分别在4个试管中进行培养(如下图)，均获得了“S”型增长曲线。下列有关该实验的说法中，错误的是 ( )
A．4个试管内的种群同时达到K值
B．4个试管内种群的增长速率都是先增大后减小到零
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内的下降
答案 A
解析 在该实验中，4个试管均获得了“S”型增长曲线，表明它们的种群数量增长速率均是先增大后减小到零；由于试管Ⅲ和试管Ⅱ内的培养液体积不同，其内的种群的K值也不同；试管Ⅳ内起始酵母菌数量比试管Ⅱ的多一倍，而培养液体积相等，故试管Ⅳ内的种群数量先于试管Ⅱ的下降，这也说明4个试管内的种群不会同时达到K值。
能力提升
8．如图，曲线Ⅰ表示某种群的出生率，曲线Ⅱ表示其死亡率。则 ( )
A．种群在c点之前呈“J”型曲线增长，c点之后呈“S”型曲线增长
B．种群数量增长最快的时期是a点对应的时期
C．c点时此种群的个体总数达到环境容纳量
D．曲线表明种群数量变化受食物的影响
答案 C
解析 由图可知，随着时间的变化种群死亡率逐渐升高，出生率逐渐下降；c点时出生率等于死亡率，说明此种群的个体总数达到环境容纳量；种群在c点之前呈现增长趋势，c点之后呈现下降趋势，种群数量增长最快的时期位于a点之前；从曲线中不能得出种群数量变化受食物影响的结论。
9．下图甲表示某一经济鱼类的种群特征，图乙是某时期该鱼类种群的年龄组成曲线。下列分析正确的是 ( )
A．图乙为c点后该经济鱼类年龄组成曲线
B．在b点时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
C．估算一个种群的出生率和死亡率，即可确定种群密度的大小
D．d点时种群数量达到最大值
答案 D
解析 由图甲可以看出：b点时，出生率大于死亡率，且出生率与死亡率的差值最大，此时种群数量的增长率最大；d点时，出生率与死亡率相等，种群密度达到最大；图乙代表衰退型年龄组成，而超过d点后出生率小于死亡率，种群的数量会越来越少，年龄组成才属于衰退型；维持在b点有利于该种群的持续增长，在d点时捕捞鱼类得到的日捕获量最大；出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群密度和种群大小的直接因素，此外性别比例、年龄组成等也影响着种群密度和种群大小，因此，仅估算一个种群的出生率和死亡率，并不能确定种群密度的大小。
10．假定当年种群数量是一年前种群数量的λ倍，如图表示λ值随时间变化的曲线示意图。下列相关叙述错误的是 ( )
A．O～a年，种群数量不变，其年龄组成为稳定型
B．a～c年，种群数量下降，其年龄组成是衰退型
C．b～d年，种群数量增加，种群呈“S”型曲线增长
D．d～e年，种群数量增加，种群呈“J”型曲线增长
答案 C
解析 当λ小于1时，种群的数量是逐渐减少的，所以a～c年，种群的数量应该是逐渐减少的，c年时种群的数量最小，故C项错误。
11．右图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是 ( )
A．在K/2时控制有害动物最有效
B．图示规律可作为控制人口增长的依据
C．该图可用于实践中估算种群最大净补充量
D．在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
答案 C
解析 K/2时种群的增长速率最大，此时不利于对有害动物的控制，A错。控制人口数量的关键是控制出生率，B错。K/2时捕捞得到的不是最大日捕获量，得到最大日捕获量应在K时，D错。根据该图可以估算种群最大净补充量，用于指导实际生产，C对。
12．某同学在进行探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验时，根据实验的结果绘制出了如图所示的酵母菌种群数量变化曲线图，下列有关实验分析错误的是( )
A．在酵母菌种群数量增长的不同阶段，可能具有相同的增长速率
B．当种群数量达到K值时，其年龄组成为稳定型
C．de段种群的增长速率为负值，其主要原因是营养物质的缺乏
D．本实验中不存在对照，酵母菌个体数常用抽样检测法获得
答案 D
解析 增长速率是指单位时间内增加的个体数，在酵母菌种群数量增长的不同阶段，可能具有相同的增长速率；在K值时，种群数量相对稳定，种群的年龄组成为稳定型；de段种群个体数量下降，其主要原因是营养物质被过度消耗，此时种群的增长速率为负值；本实验在前后之间形成自身对照。
13．如图所示为某种群在不同生态系统中的增长曲线模式图，请据图回答：
(1)如果种群生活在一个理想的环境中，种群数量是按a曲线增长，但实际上，在自然环境中________和________都是有限的。种群达到一定数量后势必加剧____________，使种群数量增长受到影响，不能按a曲线方式增长。
(2)在一定环境中，除上述影响外，种群数量还受其他环境因素的限制。如无机环境方面主要是__________________的影响。种群数量增长按b曲线方式增长，最多达到K点为止，此时种群增长速率为____________。
(3)此外，还有直接影响种群兴衰的两对变量是该种群的________和________、________和________。年龄组成是通过影响____________而间接对种群动态变化起作用的。
答案 (1)生活资源(食物) 空间 种内斗争 (2)阳光、温度、水分 0 (3)出生率 死亡率 迁入率 迁出率 出生率和死亡率
解析 “J”型曲线是在食物和空间条件充足，气候适宜，没有敌害等理想条件下形成的，而在自然情况下，空间、食物、其他条件都是有限的，当种群达到一定数量后，必定加剧种内斗争，种群数量不会继续增加，而是在K值附近稳定地波动，此时种群的增长曲线呈现“S”型。出生率和死亡率、迁入率和迁出率是影响种群数量的直接因素，年龄组成可以通过影响出生率和死亡率而间接地影响种群数量。
14．下图表示不同种群在不同环境中的增长曲线，据图回答下列问题：
(1)图中曲线表示种内斗争最激烈的是________段，t3后种群数量不能无限增长的原因是__________________________，同一种群的K值是固定不变的吗？请判断并说明：______________________________。
(2)若此图表示池塘中某鱼类种群的增长曲线，希望长期获得较高的鱼产量，每次捕捞后该种鱼的数量需保持在________点左右，原因是_________________________。
(3)若此图表示某地老鼠种群数量变化，如果灭鼠时只采用杀死的办法，采取措施后老鼠的数量会很快恢复到原有的数量。请你依图提出更有效的控制鼠害的方案：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)现将酵母菌菌种培养在盛有无菌马铃薯培养液的固定容器中，若探究培养液中酶母菌种群数量的变化，利用血细胞计数板(2 mm×2 mm)、滴管、显微镜等器具，测定容器中酵母菌数量的方案是__________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)cd 受到食物、空间等因素的限制 不是。因为受到环境(食物、天敌、气候等)因素的影响
(2)b 既能捕获一定数量的个体，又能使鱼类种群数量尽快的增长和恢复 (3)增加老鼠生存环境阻力(可从食物来源、生活场所、天敌等方面考虑)，使其环境容纳量降低 (4)用滴管吸取培养液，滴在盖玻片边缘，让培养液自行渗入；放在显微镜下分别计数几个小方格内的酵母菌的数量并算出一个方格的平均值；以此为依据，估算容器中的酵母菌总数
个性拓展
15．为研究酵母菌种群密度的动态变化，某同学按下表所列条件进行了A、B、C和D共4组实验，用1 000 mL锥形瓶作为培养器皿，棉塞封口，在25 ℃下静置培养，其他实验条件均相同，定时用血细胞计数板计数。根据实验结果绘出的酵母菌种群密度变化曲线如图，请分析回答以下问题：
实验组
A
B
C
D
培养液中葡萄糖质量分数/%
4.0
4.0
0.8
0.8
培养液体积/mL
200
800
200
800
(1)图中曲线①、②和③分别是__________组、__________组和________组的结果。
(2)B组和A组的实验结果不同的原因是B组_______________________________
________________________________________________________________________。
(3)D组和B组的实验结果不同的原因是D组________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在整个实验过程中，直接从静置的培养瓶中取培养原液计数的做法是错误的，正确的方法是_________________________________和____________________________。
(5)实验结束后，用试管刷蘸洗涤剂擦洗血细胞计数板的做法是错误的，正确的方法是________________________________________________________________________。
答案 (1)B A D (2)培养液较多，与空气接触面积较小，故供氧较少 (3)葡萄糖浓度较低，故营养物质供应较少 (4)摇匀培养液后再取样 培养后期的样液稀释后再计数 (5)浸泡和冲洗
第2课时 种群数量的变化
【目标导航】 1.概述建构种群增长模型的方法。2.说出种群数量变化的两种类型。
3.解释种群数量的波动类型及其原因。4.探究培养液中酵母菌种群数量的变化。
一、建构种群增长模型
1．数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
思考 生物学中描述一个系统或它的性质时，除用数学模型外，还有哪些模型？
提示 物理模型、概念模型。
提出合理的假设→提出合理的假设→用适当的数学形式表达→检验或修正。
3．数学模型的表达形式
(1)数学方程式：优点是科学、准确。
(2)曲线图：优点是直观。
二、种群数量的增长、波动和下降
1．种群增长的“J”型曲线
(1)含义：理想条件下的种群，以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出的曲线图，大致呈“J”型。
(2)数学模型
①模型假设
a．条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等。
b．数量变化：种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。
②建立模型：t年后种群数量表达式为Nt＝N0λt。
2．种群增长的“S”型曲线
(1)含义：在有限条件下，种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，呈“S”型。
(2)产生条件
自然资源和空间 中内斗战加剧 出生率降低
有限，种群密度增长→ 天敌增加 → 死亡率升高
→达到平衡
(3)环境容纳量
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，又称“K值”。
3．种群数量的波动和下降
(1)影响因素
①自然因素：气候、食物、天敌、传染病等。
②人为因素：人类活动的影响。
(2)数量变动
大多数种群的数量总是在波动中，在不利的条件下，种群数量还会急剧下降甚至消亡。
(3)研究意义
对有害动物的防治、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。
三、探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”
1．原理
(1)酵母菌可以用液体培养基(培养液)来培养。
(2)培养液中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。
(3)在理想环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限环境下，其增长呈“S”型曲线。
2．目的：初步学会酵母菌等微生物的计数及种群数量变化曲线的绘制。
3．步骤
(1)将10 mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。
(2)将酵母菌接种入试管中的培养液中混合均匀。
(3)将试管在28℃条件下连续培养。
(4)每天取样计数酵母菌数量，采用抽样检测方法。
(5)分析结果、得出结论：将所得数值用曲线图表示出来，分析实验结果，得出酵母菌种群数量变化规律。
4．注意事项
(1)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌。
(2)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，减少误差。
知识点一 数学模型的构建及应用
1．数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。建立数学模型一般包括以下步骤：
①根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达 ②观察研究对象，提出问题 ③通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正 ④提出合理的假设
下列排列顺序正确的是( )
A.①②③④ B.②④①③?
C.④①②③ D.③①②④
答案 B
解析 建立数学模型的大致过程有以下几个步骤：第一，观察研究对象并提出问题；第二，提出合理的假设；第三，根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，建立数学模型；第四，通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。
2．在营养和生存空间没有限制的情况下，某细菌每20 min 就通过分裂繁殖一代，经过72 h后，由一个细菌分裂产生的细菌量是( )
A．272 B．2216 C．262 D．232
答案 B
解析 根据Nt＝N0λt，λ＝2，t为繁殖的次数，每20 min繁殖一代，72 h共繁殖＝216次。
知识点二 种群数量增长曲线及其意义
3．自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群“S”型增长曲线的说法，正确的是( )
A．“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系
B．“S”型增长曲线表示了种群数量与时间无关
C．种群增长在各阶段是不相同的
D．种群增长不受种群密度制约
答案 C
解析 种群的“S”型增长曲线是指种群在一个有限环境中由于空间、食物和其他生活条件影响，随种群密度的增加，种内斗争和种间竞争加剧而出现的“S”型增长曲线。由于种群数量受环境条件的影响，在不同时间有所不同，因而其增长曲线在不同阶段各不相同。
4．如图为某种群数量增长曲线，有关叙述不正确的是( )
A．改善空间和资源条件有望使K值提高
B．BC段种群增长速率逐渐下降，出生率小于死亡率
C．B到C变化过程中，其天敌数量将会增加
D．曲线表明自然状态下种群数量最终会相对稳定
答案 B
解析 K值即环境容纳量，若环境变的更适宜生存，则K值会变大；BC段种群增长率逐渐下降，但一直是在增长，所以出生率大于死亡率；由于该种群数量增多，其天敌的食物增多，故天敌数量也增多；种群在K/2时增长速率最大，自然状态下种群数量最终会在K值附近波动。
知识点三 “培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的应用
5．在一定量的酵母菌培养液中放入活酵母菌若干，抽样镜检，如图甲所示(图中小点代表酵母菌)。将容器放在适宜温度下恒温培养5小时后，稀释100倍，再抽样镜检，如图乙所示。根据实验结果判断，以下叙述正确的是( )
A．培养5小时后，酵母菌种群密度增加200倍左右
B．探究酵母菌的种群数量变化可以用标志重捕法
C．用血球计数板计数酵母菌数量时只统计方格内菌体
D．培养5小时后，酵母菌种群数量已经达到K值
答案 A
解析 用血球计数板计数时，除统计方格内菌体外还要统计相邻两边及其顶角上的菌体，5小时前每个小格内约有5个菌体，而5小时后每个小方格内约有10个菌体，但这是在稀释100倍后的值，所以5小时内种群密度增加200倍，此时酵母菌种群数量是否达到K值无法判断。
基础落实
1．下列关于种群数量变化的叙述中，错误的是( )
A．种群数量的变化包括增长、波动、稳定和下降等
B．种群数量的变化主要是由迁入率和迁出率、出生率和死亡率引起的
C．在自然界中，种群的增长一般是“J”型曲线
D．在自然界中，种群的增长一般是“S”型曲线
答案 C
解析 自然界中种群的增长形式一般呈“S”型曲线，因为自然界中的食物和空间有限，当种群数量增加时，种内斗争会加剧，以该生物为食的生物也会增加，会限制种群数量的进一步增加。
2．“食人鱼”是一种有极强生存能力的肉食鱼类，一旦进入自然生态水域，就会造成严重的生态灾难。假如该物种进入某湖泊，下图中的曲线能准确表达其种群数量变化特点的是
( )
答案 A
解析 在自然界中，种群不能无限地增长，因为随着种群数量的增加，制约因素(捕食、食物供应、传染病流行等)的作用也在增加。所以在自然环境中，所有生物的种群增长曲线是一个“S”型曲线。
3．在一普通的锥形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如图所示。在以下有关坐标图中，不正确的是( )
答案 B
解析 酵母菌进行呼吸作用，消耗葡萄糖。氧气被消耗完后进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳，酒精浓度会上升，最后由于葡萄糖消耗完后不再上升，同时葡萄糖浓度下降，pH下降。
4．在种群“S”型增长曲线的数学模型中，K值不是固定不变的。下列条件会使种群K值增加的是( )
A．地面进行硬化后的家鼠
B．干旱环境中的东亚飞蝗
C．引入北极狐后的旅鼠
D．干旱环境中的大熊猫
答案 B
解析 题干意义在于环境的最大承载量，可因不同物种而异，也可因环境变化而改变，题中要求能使物种K值增加。地面进行硬化后的家鼠由于生存空间和食物减少，K值下降；干旱环境中的东亚飞蝗产卵容易成活，出生率高，K值增大；旅鼠由于捕食者增加，K值下降；干旱环境中的大熊猫由于食物不足K值下降。
能力提升
5．某研究所调查发现：某种鱼迁入一新的环境后，某种群数量增长速率随时间变化的曲线如下图所示，请分析回答：
(1)在T0～T2时间内，种群数量增长曲线呈______；若在T2时种群的数量为N，则在T1时种群的数量为______，T1时该种群的年龄组成可能为________。
(2)捕获该鱼的最佳时期是________时，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该鱼在T2时期后，种群数量变化是__________，主要原因是____________和____________。
答案 (1)S型 N/2 增长型 (2)T1 在T1时种群增长速率最大，捕获该鱼获得的量最大且不影响该鱼类资源的再生 (3)不增加 种内斗争加剧 捕食者数量增加
解析 分析图中曲线可知：T0～T2时间内种群数量增长速率由小变大，达到最大值后又逐渐变小，因而该种群数量增长呈S型曲线；在T2时种群数量增长速率为0，此时，种群的数量为N，即为最大值，而在T1时种群数量增长速率最大，则这时种群的数量为N/2，种群年龄组成为增长型；当种群增长速率最大时，捕获该鱼获得的量最大且不影响该鱼类资源的再生，因而此时(T1)为捕获的最佳时期。
6．下图是一动物种群迁入一个适宜环境后的增长曲线，请回答：
(1)图中表示的是种群增长的__________型曲线，表示K值的一点是________。
(2)图中表示种群增长速率最快的一点是________。
(3)影响该种群增长的环境阻力明显增大是在迁入第______年后开始的。
(4)既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受破坏，应该使该动物种群的数量保持在图中哪一点所代表的水平上？________。
(5)你认为种群增长速度在迁入一段时间之后明显加快的原因主要是
________________________________________________________________________。
(6)第8年后，种群数量趋于稳定，阻碍种群继续增长的环境因素主要有
________________________________________________________________________。
答案 (1)“S” d (2)b (3)6 (4)b (5)食物充足，没有天敌 (6)食物减少，天敌增加等
解析 由图示可以看出，该种群增长曲线呈“S”型。在有限的环境中，种群一般都是“S”型增长。当种群数量达到环境条件所允许的最大值时，种群的数量将停止增长，或在最大值左右保持相对稳定，该动物种群在该环境条件下的最大值是图示曲线上的d点。该动物种群增长速率最快的一点就是曲线上斜率最大的一点b。准确分析种群增长曲线上每一点所表示的含义是做此题的关键。曲线上每一点表示在该时间种群数量的相对值，每一点的斜率表示种群在该时间的增长速率。
【实验探究】
7．探究酵母菌种群数量的动态变化。
材料用具：酵母菌母液、蒸馏水、无菌水、培养液、烧杯、试管、滴管、量筒、漏斗、1 mL 刻度吸管、标签、玻璃棒、酒精灯、pH试纸、天平、计数板、恒温箱、显微镜、高压蒸汽灭菌锅等。
探究思路：
(1)设计实验。为了探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某同学按下表完成了有关实验。
试管编号
培养液/mL
无菌水/mL
酵母菌母
液/mL
温度/℃
A
10
0.1
28
B
10
0.1
5
C
10
0.1
28
(2)实验步骤：培养液的配制→灭菌→接种→培养→计数→分析数据，得出结论。?
①取3支试管，并编号A、B、C；
②分别向A、B试管中滴加10 mL 培养液，________________________。
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④将试管A、C放在28°C条件培养，
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
⑤分析数据，得出结论。
(3)问题探讨：
①请写出该同学研究的课题名称：
________________________________________________________________________
________________。
②用显微镜定期检测酵母菌数目，结果仅A试管在第3天开始个体数目迅速增加，第5天开始A试管中个体数目达到最大，实验至第6天结束时个体数基本保持稳定。请将A、B、C三组预期结果的走势图绘制在下图所示的坐标系中。
③A试管中培养的酵母菌种群增长曲线最终是否呈“S”型？为什么？
________________________________________________________________________。
答案 (2)②向C试管中滴加10 mL 无菌水
③向3支试管中分别滴加0.1 mL 酵母菌母液
④将试管B放入5°C条件下培养，并观察计数
(3)①温度、营养物质对酵母菌生长的影响
②曲线如图所示
③是。A试管中温度适宜、营养充分，所以在酵母菌种群增长的初期，资源接近“无限”，酵母菌表现出指数增长的模式；随着种群数量的增长，由于试管中营养物质的消耗和种群代谢产物在试管中积累，限制了种群数量的增长，其生存环境逐渐变得“有限”了，种群数量增长速率逐渐降低；当资源被耗尽，增长速率达到最小(0)时，酵母菌数量达到最大，并在一段时间内保持稳定，其增长曲线总体上表现为“S”型。
解析 A试管中温度适宜、营养充分，酵母菌种群增长将呈“S”型增长。B试管温度太低，虽然营养充分，但酵母菌难以增殖。C试管中温度适宜，但无营养供应，酵母菌不仅不能增殖，反而会逐渐死亡。由于培养液成分一定，随着时间的延长，培养的酵母菌最终会因营养耗尽而减少以至死亡。
第3课时 群落的结构
[目标导读] 1.通过对教材P71问题探讨中池塘群落的分析，能够说出群落水平上研究的问题。2.结合教材P72～73的资料分析和生活实例，理解群落的种间关系及特征。3.利用探究实验，进行土壤小动物类群丰富度的研究。
[重难点击] 1.种群的种间关系。2.土壤小动物类群丰富度的研究。
1．在一定的自然区域内，同种生物的全部个体形成种群，种群最基本的数量特征是种群密度。
2．种群数量的增长有“J”型和“S”型两种类型。
3．下图为微山湖中鲤鱼种群数量的增长曲线图，请据图回答问题：
(1)该种群的增长速率由缓慢逐渐加快是从哪一点开始的？a。环境阻力明显增大是从哪一点开始的？c。
(2)图中表示种群增长速率最快的点是b。
(3)既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受破坏，应该使该动物种群的数量保持在图中哪一点所代表的水平上？b。
(4)图中表示种群数量最大的点是d。若在此点鲤鱼的种群密度达到最大值，此点之后，受资源和空间的限制，种内斗争会加剧，捕食者的数量也会增加，最终导致该种群数量趋于稳定。
4．微山湖中还有荷花、水葱、芦苇、草鱼、虾、螃蟹、细菌、放线菌等生物，这些生物共同构成了群落。
课堂导入
下图为呼伦贝尔大草原的图片，草原上生活着各种生物，如草本植物、小灌木、昆虫类、小型鸟类、啮齿类、蛇类、植食性动物类、肉食性动物类，还有进行腐生生活的细菌等等。这些生物共同构成了生物群落。
生物群落的物种组成如何？各种生物之间的关系如何？生物群落有什么样的空间结构呢？
探究点一 群落水平上研究的问题
1．如图，池塘中的水面、水中、水底生活着多种生物，请分析以下问题：
(1)列举该生态系统中的种群。
答案 浮游植物、浮游动物、植食性鱼、肉食性鱼、微生物等各种不同种群。
(2)已知肉食性鱼以一些小型鱼为食，小型鱼以浮游动物和浮游植物以及其他一些水生植物为食，植食性鱼类以浮游植物和水生植物为食，那么当肉食性鱼大量减少时，其他种群的数量如何变化？
答案 池塘中的肉食性鱼大量减少，一些小鱼等小型水生动物因天敌减少，数量会大量增加，池塘中浮游动物、浮游植物以及其他一些水生植物数量会大量减少。随时间推移，植食性鱼类等生物也因食物来源减少导致数量减少。
(3)由(2)可知，生活在该池塘的各个种群不是独立存在的，它们相互制约，又相互依存。它们构成的这个有机体就是群落，其含义为同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
判一判 下列描述是不是群落：
①一片草原上的全部蒲公英 ( )
②一片草原上的全部动植物 ( )
③某菜市场上出售的鸡、鸭、鱼、蘑菇、木耳和蔬菜等所有生物 ( )
④一片果园中的草本植物、小灌木、果树、动物、微生物等所有生物 ( )
答案 ①× ②× ③× ④√
解析 ①是种群；②既不是种群也不是群落；③各生物是孤立的，相互间基本没有联系，没有构成有机整体。
2．结合教材第71页材料完成下图：
小贴士 群落的概念的关键点及内涵如下：“同一时间”→随着时间的迁移，群落内种群的种类和数量会发生改变。“一定区域”→群落有一定的分布范围，群落内的各种生物聚集在一起才能发生关系。“各种生物”→包括这个区域内的各种植物、动物和微生物。“集合”→不是简单随机聚集，而是通过相互之间的直接或间接关系相互影响、相互制约形成有机整体。
归纳提炼
比较项目
种群
群落
概念
一定区域内，同种生物的所有个体，是繁殖的基本单位，也是生物进化的基本单位
同一时间聚集在一定区域中的各种生物种群的集合。各种群间有着直接和间接的联系，是各个物种适应环境和彼此相互适应过程的产物
组成单位
生物个体，包括幼
年、成年和老年个体
生物种群，包括植
物、动物和微生物等
研究对象
一定区域同种生
物个体的总和
一定区域的
所有种群
研究范围
种内关系
种间关系
特征
种群密度、出生率和死亡率、迁入
率和迁出率、年龄组成、性别比例等
物种的多样性、群落结构、种间关系、丰富度、优势种、群落演替等
关系
群落以种群为基本单位，是各个种群的集合体，依靠种间关系使各种群在长期自然选择与进化中形成稳定的彼此适应的有机体。研究种群是研究群落的基础
活学活用
1．判断下列关于种群和生物群落说法的正误。
(1)种群是构成群落的单位 ( )
(2)微山湖中的全部鱼、植物和微生物构成群落 ( )
(3)在一定时间，生活在一定区域内的生物，同种个体形成种群，不同种群形成群落( )
(4)群落一般都是由植物和动物两类生物形成的种群构成 ( )
(5)群落是比种群更高层次的系统，主要研究性别比例、种间关系以及群落的空间结构等问题 ( )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)×
解析 种群是指生活在一定区域中的同种生物个体的总和，群落是指生活在一定区域中，相互间具有直接或间接关系的各种生物种群的集合。群落以种群为基本单位，是各个种群的集合体，依靠种间关系使各种群在长期自然选择与进化中形成稳定的彼此适应的有机体。群落包括该地域的所有生物，除了植物和动物外，还包括该地域的所有微生物。性别比例是种群层次上研究的问题。
探究点二 群落的物种组成
1．下表为西伯利亚泰梅尔半岛冻原和福建武夷山的生物种类数据统计情况，分析表中数据思考：
低等植物
高等植物
动物
西伯利亚泰梅
尔半岛冻原
670种
139种
约1 000种
福建武夷山
840种
2 880种
5 000余种(其中脊椎动物为475种)
(1)由上表可看出，不同群落的物种数目有差别。
(2)上述差别我们可以用丰富度来衡量，其概念是群落中物种数目的多少。
(3)由表中信息可推测越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富。
(4)由表中信息推测地球纬度和物种丰富度的大致关系，请用曲线表示出来。
答案
(5)请推理：物种丰富度随海拔高度升高而降低。
2．阅读教材P75～76，完善下面土壤中小动物类群丰富度的研究实验原理、实验步骤、实验结论，并思考后面的问题。
(1)实验原理
①土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。
②调查方法：常用取样器取样的方法进行采集、调查。
③调查对象：样本中肉眼可见的所有动物。
④调查指标：样本中小动物的种类和数量。
⑤统计方法：一是记名计算法，二是目测估计法。
(2)实验步骤
(3)实验结论：①组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度是不同的。
②一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构也越复杂。
(4)思考并讨论下列问题：
①进行土壤中小动物类群丰富度的研究时，为什么不适于用样方法或标志重捕法进行调查？
答案 a．样方法和标志重捕法主要用于研究种群密度，是在种群水平上研究动物数量特征的，而丰富度是从群落水平上研究动物物种数目的。b.土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小。
②如果要调查水中小动物类群的丰富度，思考应如何对研究方法进行改进？
答案 主要是取样和采集方式要进行改进。根据调查水中小动物种类的不同，取样设备也不同，例如用网兜、瓶子等。取样和采集时要考虑定点、定量等因素。定点就是要选取有代表性的地点取样；定量就是每次取样的数量(例如一瓶、一网等)要相同。
小贴士 调查方法比较
方法
适用范围
计数方法
样方法
植物和活动能力较弱、
活动范围小的动物
在若干样方中计数全部个体，然后求平均种群密度，来估计种群总体数量
标志重捕法
活动能力较强、活
动范围较大的动物
根据重捕中标记个体数占总捕获数的比例来估计该种群的数量
抽样检测法
生活在液体培养
基中的微小生物
用显微镜观察计数板上待测生物的数量，再以此为根据，估算培养液中待测生物的数量
取样器
取样法
个体微小、不适于用样方
法和标志重捕法的小动物
用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样，通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤小动物的丰富度
归纳提炼
1．从不同营养环境中采集的土壤样本要标明地点、时间，分别统计，如实记录。
2．取样时尽量不要破坏环境，同时注意安全。
3．取样时应随机取样，以免结果偏差较大。
4．同样的营养土壤，多组同学进行统计比较。
5．采集小动物时，常用诱虫器，其原理是土壤中的小动物有避光的特性。
活学活用
2. 在探究土壤小动物类群丰富度的实验中通常利用右图分离收集装置，请填写下列空白：
(1)丰富度是指群落中__________的多少。
(2)进行这类丰富度的探究时，常用______________的方法进行采集和调查。
(3)该装置主要利用土壤动物________、________、________的习性采集小动物。
(4)若完成统计和分析后，发现小动物还存活，不能再放入70%的酒精溶液中，为保护生态环境，应________。
问题导析 (1)植物种群密度的调查常用样方法，动物种群密度的调查常用标志重捕法，而土壤中小动物类群丰富度的调查常用取样器取样法。
(2)在热光源的作用下，土壤中的小动物自动穿过土样筛网的网孔进入收集瓶，说明它们具有避光、避高温、趋湿的习性。
答案 (1)物种数目 (2)取样器取样 (3)避光 趋湿 避高温 (4)放回原地
探究点三 种间关系
不同的生物种群聚集在同一空间，他们之间形成了相互依存、相互制约的复杂的种间关系。阅读教材，结合提供的材料完成下面的分析。
1．下图为生态学家高斯选用在亲缘关系和生活习性上很接近的两个不同物种的草履虫——双小核草履虫和大草履虫，分别单独培养和混合培养两种草履虫，都以一种杆菌为饲料。一段时间后种群数量结果如下图所示：
(1)观察单独培养的结果曲线可看出：单独培养时二者均能正常增殖。
(2)观察混合培养结果曲线图思考：
①两种草履虫具有相似的生活习性，当它们被放在同一个容器中培养时，起初阶段(第4天以前)两种草履虫的种群数量均增加，其原因是起初两种草履虫的数量较少，而食物(杆菌)数量较多。
②随后(第4～16天期间)二者的数量变化特点是大草履虫处于劣势，双小核草履虫处于优势，其原因是：随着两种草履虫数量的增加，相互之间对食物争夺的结果。
③最后(第16天后)只有双小核草履虫存活，其原因是：随着双小核草履虫数量的增加，争夺食物的优势越来越大，最终大草履虫失去了食物来源而灭亡。两种草履虫没有分泌杀死对方的物质，进一步证明实验结果出现的原因是由于争夺食物。
(3)上述混合培养实验中两种草履虫之间的关系属于竞争。
①由两种草履虫竞争结果可看出：混合培养时，双小核草履虫的生存能力强，像这种生存能力差别比较大的两种生物竞争关系种群数量随时间变化模式图如何绘制？
答案
议一议 我们可将曲线特点形象概括为什么呢？
答案 “你死我活”的“差异性变化”。
②但若是生存能力相当的两种生物竞争关系种群数量随时间变化模式图又该如何绘制？
答案
议一议 我们可将曲线特点形象概括为什么呢？
答案 “此消彼长”的“相互抑制”的动态变化。
(4)在上述草履虫培养实验中，双小核草履虫和杆菌之间又属于什么种间关系？捕食。
2．阅读教材信息，观察下图猞猁与雪兔的种群数量变化曲线
(1)猞猁与雪兔的关系是捕食关系，前者为捕食者，后者为被捕食者。
(2)读取方框所圈出的①②③④⑤⑥⑦⑧等8个时间段，从整体上可以看出，每次波动都是雪兔先增加达到波峰，猞猁后增加达到波峰；雪兔先减少降到波谷，猞猁后减少降到波谷。并且雪兔的个体数量要比猞猁的个体数量多。类比上述变化，请同学们在下面的坐标系中绘出物种B捕食物种A的种群数量随时间的变化模式图：
答案
议一议 上述曲线的变化特点可概括为什么呢？
答案 “先增加者先减少，后增加者后减少”的非同步性变化，且捕食者数量高峰变动滞后于被捕食者。
小贴士 生物之间的竞争与捕食关系的能量模型图可表示如下：
3．下面为菟丝子缠绕在豆科植物茎上的示意图。
(1)菟丝子生长在大豆上属于寄生关系。 菟丝子是异养型植物，体内没有叶绿体，主要靠寄生在豆科植物的茎叶上吸取营养物质为生。
(2)依据图示推理，寄生种群得利，宿主种群受害；宿主不可能全部死亡。
(3)请同学们在下面的坐标系中绘出物种A寄生在物种B上的种群数量随时间的变化模式图。
答案
议一议 上述曲线的变化特点可概括为什么呢？
答案 寄生者逐步增加，寄主逐步减少。
4．阅读下面的材料并回答问题。
在豆科植物幼苗期，根毛分泌的有机物会吸引根瘤菌聚集在周围大量繁殖。根瘤菌在分泌的纤维素酶作用下，溶解根毛细胞壁，侵入幼根产生根瘤。在根瘤内，根瘤菌从豆科植物根的皮层细胞中吸取碳水化合物、矿质盐类及水分，以进行生长和繁殖。同时它们又把空气中游离的氮通过固氮作用固定并转变为植物所能利用的含氮化合物，供植物生活所需。
(1)像上述材料中所描述的豆科植物和根瘤菌那样，两个种群生活在一起，相互依赖，彼此有利的种间关系，称作互利共生。
(2)一种生物A的数量变化如图所示，请在图中画出其共生生物B的数量变化曲线。
答案
议一议 上述曲线特点我们可形象地概括为什么呢？
答案 “同生共死”的同步性变化。
小贴士 生物之间的寄生与共生关系的能量模型图可表示如下：
归纳提炼
1．种内斗争与竞争的区别
种内斗争是种内关系，发生在同种生物个体之间；竞争则是种间关系，发生在不同种生物个体之间。例如，在农田中，相邻的同种作物之间对阳光、水分和养料的争夺，这就属于种内斗争而不是竞争。
2．种内斗争与捕食的区别
种内斗争是种内关系，发生在同种生物个体之间；捕食则是种间关系，发生在不同种生物个体之间。例如：
大鱼吃小鱼均有利于种群的生存和繁衍
3．用图示表示生存斗争、种内斗争和种间斗争的逻辑关系
4．寄生与共生关系的异同点：相同的是两者都是两种生物共同生活在一起。不同的是共生的两种生物，相互依赖，彼此有利；而寄生的两种生物，对寄生者来说当然是有利的，但对寄主来说则是有害的。
活学活用
3．下图甲、乙、丙分别表示在有限空间内培养(或饲养)两种生物的实验结果，下列相关的叙述错误的是 ( )
A．豆科植物与根瘤菌的种群数量变化关系如图甲所示
B．噬菌体与细菌的种群数量变化关系如图乙所示
C．甲、乙、丙分别表示的是互利共生、捕食、竞争关系
D．图丙中实验初期，X的种内互助与竞争并存，后期X的种内斗争加剧
问题导析 (1)甲为互利共生关系，可用来表示豆科植物与根瘤菌的数量变化。
(2)乙为捕食关系，而噬菌体与细菌之间是寄生关系。
(3)丙为竞争关系，在该关系中处于劣势被淘汰的种群为_Y_，这与X的种内互助有关，实验后期X种群种内斗争渐趋激烈的原因是X种群密度增加。
答案 B
解析 由曲线中两种生物的种群数量变化情况可判断：甲为互利共生关系，可用来表示豆科植物与根瘤菌的数量变化；乙为捕食关系，而噬菌体与细菌之间是寄生关系，所以两者的种群数量变化关系不能用图乙表示；丙为竞争关系，X种群在竞争中处于优势且将另一种群淘汰，这与其种内互助有关，实验后期X种群密度增加，种内斗争渐趋激烈。
探究点四 群落的空间结构
群落的空间结构包括垂直结构与水平结构，它们之间各有特点。观察下图，阅读教材P74～75并回答相关问题：
1．由图1分析可以看出：
(1)在群落中，不同的生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。
(2)图示指的是群落的垂直结构，判断依据是在垂直方向上具有分层现象，决定这种现象的环境因素是光照，除此之外，还有温度和湿度等。
(3)影响植物分层的环境因素主要是光照强度。
(4)动物也有分层现象吗？若有，影响动物分层的环境因素是什么？
答案 有。动物的分层现象取决于植物垂直结构所创造的栖息空间和食物条件。
(5)在农业生产上如何充分利用这一现象？
答案 在农业生产上可以利用此原理合理搭配种植的品种，进行套种、立体养殖。
2．由图2分析可以看出：除了图示的结构外，群落在空间上还具有水平结构，其影响因素有光照强度、地形、湿度等因素，主要表现特征是镶嵌分布。
归纳提炼
1．群落的垂直结构与水平结构都与环境中的生态因素有关，垂直结构和水平结构的具体表现都是在长期的自然选择基础上形成的对环境的适应性。
2．生物在垂直方向及水平方向上的位置关系，有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。
3．垂直结构为群落的空间结构，种群内部无垂直结构，如一片玉米地中植株高矮不齐，不能称之为垂直结构。
活学活用
4．请判断关于群落的空间结构描述的正误。
(1)竹林中竹子高低错落有致，其在垂直结构上有分层现象 ( )
(2)动物在群落中垂直分布与植物的分层现象密切相关 ( )
(3)淡水鱼占据不同的水层，出现的分层现象与各种鱼的食性有关 ( )
(4)不同地段生物种类有差别，在水平方向上呈镶嵌分布 ( )
(5)森林群落中只存在垂直结构，而草原群落中只存在水平结构 ( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)×
解析 垂直结构和水平结构都是指不同种生物的分布差异。同种生物的不同分布不能构成垂直结构或水平结构，也不因同种生物的一致分布而影响垂直或水平结构的存在。森林群落也有水平结构，如在森林中，林下阴暗的地点有一些植物种类形成小型组合，而在林下较明亮的地点是另外一些植物种类形成的组合。 草原群落中同样也存在垂直结构，也常明显的分为地下层、草底层和草本层。
1．下列各项中，依次属于种群和群落的是 ( )
A．生活于某池塘中的全部草鱼与全部生物
B．一片森林中的全部蛇与全部鸟
C．一片森林中的全部赤链蛇与这片森林中的全部植物
D．一座高山上的全部马尾松与全部油松
答案 A
解析 种群是指生活在一定区域中的同种生物个体的总和，群落是指生活在一定区域中，相互间具有直接或间接关系的各种生物的总和，B、D两项与上述概念不符。C项森林中的全部赤链蛇属于一个种群，但森林中的全部植物不能代表全部生物，不能构成群落。
2．一块农田中有豌豆、杂草、田鼠和土壤微生物等生物，其中属于竞争关系的是 ( )
A．田鼠和杂草
B．豌豆和杂草
C．豌豆和其根中的根瘤菌
D．细菌和其细胞内的噬菌体
答案 B
解析 田鼠与杂草之间是捕食关系；豌豆和杂草的生长都需要光、无机盐、水分及二氧化碳等，因此二者间存在竞争关系；豌豆与其根中的根瘤菌之间为共生关系；细菌与其细胞内的噬菌体之间为寄生关系。
3．科研人员对江苏某地沿海滩涂米草群落和裸露泥滩的大型底栖(土壤)动物丰富度进行了对比研究。在相同取样条件下，利用一种常用底泥采样器(50 cm×50 cm×30 cm)采得各动物类群的物种数和个体总数如下表。下列有关本研究的叙述，正确的是 ( )
招潮蟹类
厚蟹类
沙蚕类
泥螺类
蛤类
物种
数
个体
总数
物种
数
个体
总数
物种
数
个体
总数
物种
数
个体
总数
物种
数
个体
总数
裸露
泥滩
5
18
1
14
2
12
1
10
2
14
米草
群落
3
12
2
9
0
0
1
10
0
0
A.米草泥滩的大型底栖动物物种丰富度高于裸露群落
B．米草群落的大型底栖动物种群密度高于裸露泥滩
C．改用另一规格的常用底泥采样器会影响对比研究的结论
D．改变采样的时间会影响采集到的物种数和个体总数
答案 D
解析 由表格信息可知，裸露泥滩的大型底栖动物的物种数及个体总数均大于米草群落，即米草群落比裸露泥滩的种群密度低；由于取样的随机性和代表性强，因而改用另一规格的取样器不会影响对比研究结论；不同种类底栖动物生活习性不同，即改变取样时间会影响采集到的物种数及个体总数。
4．下列关于森林群落垂直结构的叙述，错误的是 ( )
A．群落中的植物具有垂直分层现象
B．群落中的动物具有垂直分层现象
C．动物在群落中的垂直分层与植物的分层有关
D．乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构
答案 D
解析 乔木层的疏密程度通过影响阳光透过的程度，进而影响生活在乔木下的草本层的水平结构，选项D错误。群落中不同植物因需要的光照强度不同而出现垂直分层现象；受食物、栖息场所等影响，群落中的动物也有垂直分层现象，即植物的垂直分层决定了动物的垂直分层，选项A、B、C正确。
5．如图所示为4组生物：A.根瘤菌与豆科植物；B.大小两种草履虫；C.狐与兔；D.细菌与噬菌体的种间关系示意图(纵轴表示个体数，横轴表示时间)，请据图回答下列问题：
(1)判断A～D 4组生物对应的曲线：A.____________；B.____________；C.________；D.________。
(2)造成图中②现象的原因是由于________________________________________。
(3)图中④与②所示关系结果不同是因为____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若4种种间关系中的b死亡，对a有利的是________，为什么？_________________。
(5)若狐死亡，则兔的发展趋势是____________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)③ ② ① ④
(2)环境条件的限制，使竞争中处于劣势的物种被淘汰
(3)寄生一般不会使寄主全部死亡
(4)②④ 曲线①中，b先于a增加或减少，则b为兔，兔死亡，对a(狐)不利；曲线②中，一种草履虫死亡，对另一种草履虫有利；曲线③中，b(根瘤菌)死亡，对a(豆科植物)不利；曲线④中，b(噬菌体)死亡，对a(细菌)有利
(5)先增加(失去天敌)，后减少(受食物制约而使种内斗争加剧)，最后趋于稳定
解析 据图分析，一般来说互利共生是两种生物的数量变化一致；捕食是两种生物交替消长；竞争是两种生物中获胜者增多，失败者减少或被淘汰；寄生可能使宿主数量减少但一般不会使宿主全部死亡。
基础过关
知识点一 群落水平上研究的问题
1．下列有关种群和群落的叙述，正确的是 ( )
A．种群“S”型增长曲线表示种群数量和食物的关系
B．繁殖季节里，成年鲈鱼吞食幼小鲈鱼的行为属于捕食
C．捕食和竞争等关系对维持群落的相对稳定具有重要作用
D．样方法和标志重捕法分别是调查群落中植物和动物丰富度的常用方法
答案 C
解析 种群的“S”型增长曲线是表示种群在一个资源有限的环境中的数量增长方式。捕食一般指发生在不同物种之间的食物关系，成年鲈鱼吃幼小鲈鱼，属于种内斗争。样方法、标志重捕法是调查种群密度的方法，而丰富度是物种数量的多少。
知识点二 群落的物种组成
2．科技人员选取某地同一自然条件下三处不同类型的茶园，进行物种丰富度的调查，结果如下图。据图判断正确的是 ( )
A．纯茶园里只有茶树一个物种
B．杉茶间作园各物种的种群密度在10月份时最大
C．梨茶间作园的物种丰富度在6月份时最大
D．人类生产活动不会改变茶园里的物种数目
答案 C
解析 据图，纯茶园里物种有20个左右，A项错误。据图可知，10月份的杉茶间作园的物种数量多，但并不能说明各物种在此时的种群密度最大，B项错误。据图可知，6月份时梨茶间作园的物种数最多，C项正确。人类对茶园除草和喷施农药等活动能减少茶园中的物种数，D项错误。
3．下列关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”相关叙述中，错误的是 ( )
A．许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，适于用样方法或标志重捕法进行调查
B．该实验调查的指标是动物种类的丰富度和数量丰富度
C．样土塑料袋上应标明取样的地点和时间
D．可设计数据收集和统计表，分析所收集的数据
答案 A
解析 有较强的活动能力的土壤动物，不适于用样方法；身体微小的动物，也不适于用标志重捕法。进行这类研究时，常用取样器取样的方法进行采集、调查。
知识点三 种间关系
4．某水池有浮游动物和藻类两个种群，其种群密度随时间变化的趋势如图所示。若向水池中投放大量专食浮游动物的某种鱼(丙)，一段时间后，该水池甲、乙、丙三个种群中仅剩一个种群。下列关于该水池中上述三个种群间的关系及变化的叙述，正确的是( )
A．甲和丙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群
B．甲和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群
C．丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群
D．丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群
答案 C
解析 从曲线上可以看出，甲、乙应该为捕食关系，甲为藻类，乙为浮游动物，而丙为后期向水池中投放的大量专食浮游动物的某种鱼。建立的食物链应该是：藻类→浮游动物→鱼。投放某种鱼的初期，乙和丙因争夺生存空间而存在竞争关系。由于鱼是大量的，短时间内它们的食物——浮游动物会急剧减少，而由于食物缺乏等生存斗争加剧，鱼类随之也会大量减少。所以甲、乙、丙三个种群仅剩一个种群的话，该种群肯定是藻类，即甲种群。
5．下图为某一区域M、N两物种的资源利用曲线，其中表述正确的是 ( )
A．曲线不重叠时，M与N不存在竞争
B．b越大，生物适应环境的能力越弱
C．M、N将呈现“J”型增长
D．d答案 D
解析 仅从食物关系来看，曲线不重叠时，M与N无竞争关系，但是二者在其他生存资源上可能会发生重叠而产生竞争关系，所以仅凭曲线是否重叠不能确定二者是否存在竞争关系。b越大，说明该生物的食物种类和数量越多，适应能力越强。“J”型增长的发生是以没有生存斗争为前提的，显然，M与N存在竞争关系，不可能满足“J”型增长的发生条件。当d6．分析以下实例，选择正确的答案 ( )
①白蚁消化道中生活着以纤维素为养料的鞭毛虫 ②白尾鹿遇危险而逃跑时，尾巴高举显示出臀部白斑以告诉同类 ③小丑鱼喜欢在有毒的海葵触手间活动，以求保护 ④鸣禽在繁殖季节有鸣叫占区行为，以保证其繁殖所需空间 ⑤榕树的气生根能沿着附近其他树木向上生长，但这一过程往往最终把其他树木缠死
可能的
答案
种内
互助
种内
斗争
共生
寄生
竞争
捕食
种间
互助
A
③
⑤
②
⑤
④
－
－
B
②
④
③
－
⑤
①
－
C
②
④
①
－
⑤
－
③
D
②
④
①
－
⑤
－
③
答案 C
解析 ①为共生关系；②为种内互助；③为种间互助；④为种内斗争；⑤为竞争关系。
知识点四 群落的空间结构
7．科学家在一池塘里将两种鱼进行单独和混合饲养。一段时间后，检测出四类食物在它们胃内所占比例如下表。下列有关叙述中，正确的是 ( )
饲养方式
植丛中的动物
底栖动物
浮游动物
其他
鱼种a
单养
0.42
0.12
0.01
0.45
混养
0.05
0.35
0.05
0.55
鱼种b
单养
0.43
0.23
0.01
0.33
混养
0.40
0.12
0.04
0.44
①单养时两种鱼多出没在植丛中 ②单养时鱼种b多出没在池底 ③混养时两鱼种多出没在池底 ④混养时鱼种a多出没在池底，鱼种b多出没在植丛中 ⑤混合放养有利于对资源和空间的利用
A．①④⑤ B．①③⑤ C．②④⑤ D．①③④
答案 A
解析 混合放养有利于资源和空间的充分利用。由表格中单养和混养时检测出的鱼胃内食物可知：单养时鱼种a主要以植丛中的动物为食，鱼种b也主要以植丛中的动物为食，说明单养时鱼种a与鱼种b多出没在植丛中。混养时鱼种a主要以底栖动物为食，说明多出没在池底；鱼种b主要以植丛中的动物为食，说明混养时鱼种b仍多出没在植丛中。
8．如图为某一个足够大的山体，从山麓到山顶的生物群落的结构和该山体基带所在的地带到极地的生物群落的结构比较示意图，下列关于图的分析中，错误的是 ( )
A．图中X表示群落的垂直结构，图中Y表示群落的水平结构
B．该山体的垂直结构与其相应的水平结构具有相似性
C．图中X从上到下，图中Y从左到右构成群落结构的种群数目逐渐增多
D．影响图中X所示结构的因素是温度，影响图中Y所示结构的因素是阳光
答案 D
解析 该山体从山麓到山顶的生物群落具有垂直结构，影响垂直结构的因素不只是温度，还有湿度、风力、光照等；该山体基带所在的地带到极地的生物群落具有水平结构，影响水平结构的因素不只是阳光，还有地形的起伏和湿度的大小等，从题图中可以看出两种结构具有相似性；从山顶到山麓，从极地到山体基带构成群落结构的种群数目逐渐增多。
能力提升
9．如图表示某地域中以湿度和温度为变量，描绘出的两个种群能存活和增殖的范围。下列有关叙述正确的是 ( )
A．甲种群与乙种群之间存在的只是竞争关系
B．甲种群在该地域的分布包括垂直结构和水平结构
C．湿度和温度相互作用是种群数量变化的决定因素
D．在高温、高湿的条件下，乙种群具有更大的生存优势
答案 D
解析 由坐标图可知，甲种群生活在相对低湿度、低温度的环境中，乙种群生活在相对高湿度、高温度的环境中，因此在高温、高湿的条件下，乙种群具有更大的生存优势。
10．如图纵向表示海洋不同深度中鱼类的食物分布状况，曲线甲、乙、丙分别表示三种鱼的数量变化。下列对此图的分析，错误的是 ( )
A．海洋中的鱼类具有垂直分层现象
B．此图表明鱼类对食物的竞争状况
C．此图表明海洋中鱼类的捕食状况
D．此图表明海洋中鱼类的共生关系
答案 D
解析 图中的三种鱼的种群数量受海洋深度的影响，反映了群落的垂直分层现象，三条曲线的交叉表明它们之间有竞争关系，图中三种鱼类随着食物的变化而有不同的分布，体现了它们的捕食状况。但曲线不能体现出共生的关系，故D错误。
11．拟谷盗是危害粮食的一类昆虫，现将甲、乙两种拟谷盗等量混养在不同环境条件下的同种面粉中。培养一段时间后，分别统计两种拟谷盗种群的数量(以两种拟谷盗数量总和为100%)，结果如下表：
环境条件
甲拟谷盗
乙拟谷盗
湿热
100
0
干热
10
90
湿温
86
14
干温
13
87
湿冷
31
69
干冷
0
100
(1)根据上表数据，在下面的坐标系中绘制湿冷、干温条件下拟谷盗数量百分比的柱形图。
(2)甲拟谷盗与乙拟谷盗两个种群之间的关系为________。
(3)在本实验中，引起两种拟谷盗种群数量变化的非生物因素是______________。
(4)从实验中可看出，在同一环境条件下两种拟谷盗种群的数量变化不同，表明物种的________因素起重要作用。
答案 (1)如图所示
(2)竞争 (3)温度和湿度 (4)遗传
解析 从题干的信息可知，甲、乙两种拟谷盗混养在同一面粉中，显然两者都以面粉为食，由此可以判断两者是竞争关系，而不是捕食、寄生或互利共生的关系。画柱形图只需根据表中数据即可画出，但要注意题中只需画出湿冷、干温两种条件下的柱形图。考虑到甲、乙两种拟谷盗培养的环境条件或湿热或干温等，由此可知，引起种群数量变化的非生物因素应该是温度和湿度。考虑到影响种群数量变化的因素有湿度、温度等气候因子，而对于在同一环境条件下生活的拟谷盗来说，种群数量变化不同的原因只能来自生物体的内部，即遗传特性，因为生物体在整个发育过程中不仅要受到内部因素基因的控制，还要受到外部环境条件的影响。
12．在某栎林中，植物和动物的分布如下表：
上层
中层
下层
植物
乔木
灌木
草本
动物
林鸽
长尾山雀
鹪鹩、昆虫
(1)上表体现了生物群落的________，它反映了动物、植物都具有________现象。
(2)此栎林中，上层、中层、下层的植物种类不同，这种分布的差异主要与哪种非生物因子有关？________。
(3)栎林中动物的分布取决于植物的分布，这是因为植物能为动物的生存提供__________________，而且动物的这种分布有利于减轻物种之间的________。
答案 (1)垂直结构 分层 (2)光照 (3)食物和栖息场所 竞争
解析 (1)每个生物种群都有其特定的食物、栖息场所及资源等生存条件的需求，这些具有不同生态需求的种群在该区域中必定构成不同的空间配置状况，从而使各种群间能有机结合，进行物质及能量的流通。这种空间配置可分两个方面：垂直结构和水平结构。垂直结构是指在垂直方向上，群落中的各种群具有分层分布特点。如在森林中，高大的乔木占据森林的上层，再往下依次是灌木层、草本层。某些动物如鸟类、昆虫有明显的垂直分层分布现象，它们有些专生活于区域的上层，吃上层的食物，而有些专生活于中层，有些专生活于底层。
个性拓展
13．跳虫、甲螨和线虫是土壤中的主要动物类群，对植物遗体的分解起重要作用。请回答：
(1)由于跳虫和甲螨活动能力____________，身体________，不适合用手直接捕捉，常采用吸虫器等进行采集。
(2)现要采集大量的跳虫用于实验室培养，最好选择下图中的吸虫器____________，理由是____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
若要采集大量的甲螨作为标本保存，最好选择吸虫器____________________，理由是__________________________________________。
(3)现在一培养罐内同时培养跳虫、甲螨和线虫三个种群，若它们均仅以罐内已有的酵母菌为食，则跳虫与甲螨之间的关系是______________，线虫与酵母菌之间的关系是__________________。
(4)下图是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置，下列有关叙述不正确的是( )
A．甲装置的花盆壁a和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通
B．乙装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集
C．甲装置主要是利用土壤动物趋光、避高温、趋湿的习性采集
D．用乙装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中
答案 (1)较强 微小 (2)B 该吸虫器中的湿棉花模拟了土壤的湿润环境，利于跳虫存活 D 该吸虫器中的酒精可将收集的甲螨及时固定，防止腐烂 (3)竞争 捕食 (4)C
解析 (1)跳虫和甲螨活动能力较强，身体微小，应用吸虫器等进行采集。(2)吸虫器中的湿棉花模拟了土壤湿润环境，利于跳虫存活。(3)跳虫与甲螨、线虫都以酵母菌为食，所以跳虫与甲螨属于竞争关系。线虫与酵母菌之间是捕食关系。(4)由图可知，甲装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性采集，其中的花盆壁a和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通；乙装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集，用乙装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，也可以放到试管中。
第3课时 群落的结构
【目标导航】
1.简述生物群落的概念。2.描述群落的结构特征。3.举例说出常见的种间关系。4.说出群落的空间结构。
一、群落水平上研究的问题
1．群落：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
2．研究的问题
3．基础：研究群落的基础是研究种群。
二、群落的物种组成及种间关系
1．物种组成
(1)研究物种组成的意义：群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。
(2)衡量指标：丰富度，即群落中物种数目的多少。
规律：一般来说，热带地区群落的物种比温带和寒带地区的物种丰富。
2．种间关系
(1)捕食：一种生物以另一种生物作为食物。
(2)竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。结果常表现为相互抑制，有时表现为一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡。
(3)寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分来维持生活。
(4)互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。
3．土壤中小动物类群丰富度的研究
(1)探究原理
①调查方法：常用取样器取样的方法进行采集、调查。
②丰富度的统计方法通常有两种：一是记名计算法；二是目测估计法。
②取样→②取样→③采集小动物→④观察和分类→⑤统计和分析
三、群落的空间结构
1．形成原因：在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间。
知识点一 群落间的关系
1．如图，纵坐标表示甲乙的对数的比，虚线表示甲乙的对数的比相等，则( )
A．甲种群与乙种群为捕食关系，甲种群依赖于乙种群
B．甲种群与乙种群为竞争关系，竞争程度由强到弱
C．乙为S型增长，其增长受本身密度制约
D．乙为J型增长，始终受到甲种群的制约
答案 C
解析 本题通过曲线的变化来考查两个种群间的关系，分析如下：
2．如下图所示，共同生活在一起的两个种群，一个种群主要以a为食，另一个种群主要以b为食，它们所吃的食物有些是共同的，以c表示(图B表示图A经过自然选择形成的结果)。下列关于种群的描述，不正确的是( )
A．两个种群间存在着竞争的关系
B．自然选择使以c为食的种群日趋没落
C．自然选择使两种群中的一种灭绝
D．两种群在竞争中最终适应环境
答案 C
解析 由于这两个种群有共同的食物，故存在竞争关系。自然选择不会使两种群中的一种灭绝，因为现存的生物是对环境适应的，两种群在竞争中最终适应环境。
知识点二 群落结构的分析
3．在当前可耕种土地减少的形势下，某地区农民改变农田单一种植玉米模式，采用玉米和大豆间作的种植方法。下列有关玉米和大豆间作的叙述中，正确的是( )
A．有利于加重水体富营养化
B．害虫种类和数量都会减少
C．充分利用了空间
D．可通过标志重捕法调查土壤动物丰富度
答案 C
解析 高矮秆作物间作种植，扩大了对空间的利用；大豆和玉米由于根系形态和分布上的差异及其对营养元素需求数量和时间的区别，提高了土壤中营养元素的利用率，有利于减轻水体的富营养化，害虫的种类和数量有可能增加；标志重捕法适宜调查个体较大，活动范围较广的动物，不适于调查土壤中的动物丰富度。在调查物种丰富度时一般采用取样器取样法。
4．下面关于生物群落结构的叙述，不正确的是( )
A．草原生物群落在垂直方向上有明显的分层现象
B．动物在群落中的垂直分布与植物的分层有直接的关系
C．动物在水平方向上的分布没有明显的差别
D．动物在水平方向上的分布有明显的差别
答案 C
解析 本题容易错选A、D两项。首先，草原生物群落在垂直方向上有明显的分层现象，其地下层主要有一些细菌、真菌、原生动物、蚯蚓及某些昆虫等；草底层主要有另外一些昆虫及爬行类、啮齿类动物等；草本层(即草本植物或灌木枝条的上部)主要有另一些不同昆虫及其他动物(如某些鸟)。其次，因为植物在水平方向上的分布也有明显的差别，所以必然会导致动物在水平方向上的分布也有明显的不同。
知识点三 物种丰富度的研究
5．下列关于丰富度的叙述，不正确的是( )
A．群落中生物数目的多少称为丰富度
B．不同群落生物的丰富度是不同的
C．从赤道到北极，群落的丰富度逐渐减少
D．丰富度越多的群落，其结构越复杂
答案 A
解析 群落中物种数目的多少称为丰富度，并不是生物数目的多少；不同群落生物物种数目是不同的，丰富度也是不同的；从赤道到北极，群落的物种数目由于温度降低而减少，群落的丰富度逐渐减少；丰富度越多的群落，物种越多，食物链、食物网越复杂，其结构越复杂。
基础落实
1．下列生物群体属于生物群落的是( )
A．一片森林中的各种乔木、灌木和草本植物
B．一个池塘中各种水生植物和水生动物
C．一片草地上的各种杂草等植物和兔、鼠、昆虫等动物以及各种蘑菇等大型真菌
D．一座山上的各种植物、动物、菌类等全部生物
答案 D
解析 生物群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。不只是指宏观的植物和动物，还包括微观的微生物等。
2．合理密植、除草、除虫均可以增加作物的产量，这些措施依次影响了农田生物之间的( )
A．种间关系、种内关系、种间关系
B．种间关系、种间关系、种间关系
C．种内关系、种间关系、种间关系
D．种内关系、种间关系、种内关系
答案 C
解析 农作物的生长受多种因素的影响。合理密植的目的是减少作物为争夺阳光、水分、矿质元素等而发生的种内斗争；草与农作物属于不同的物种，除草是为了防止种间斗争(竞争)；虫和作物之间是捕食关系，属于种间关系。
3．能较好地说明生物群落在垂直方向上具有分层现象的是( )
A．森林中有乔木层、灌木层、草本层
B．不同的地段上动、植物的分布不同
C．一片竹林中竹子的高矮不一
D．鹿群中有的鹿矮，有的鹿高
答案 A
解析 生物群落在垂直方向上的分布具有明显的分层现象。对植物而言，高大乔木能占据上层空间，往下依次是灌木层和草本层；不同的地段上动、植物的分布是群落水平分布的特征；至于同种生物(竹子或鹿)有高有矮，是指一种生物，而不是生物群落。
4．在森林资源中，乔木、灌木、草本植物三类绿色植物在空间位置配备上形成了有序的组合，从而使它们能( )
A．有效避免竞争 B．合理利用环境资源
C．提高群落的光合产量 D．以上都正确
答案 D
解析 群落空间结构主要体现在垂直方向和水平方向上。垂直方向上的分层现象和水平方向上的镶嵌分布，都有利于群落中的资源得到充分、合理的利用，从而显著提高群落利用环境资源的能力，且有效避免了生物之间的竞争。
5．关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”，有关说法错误的是( )
A．不同季节，土壤中小动物的丰富度一般不同
B．不同地点，土壤中小动物的丰富度一般不同
C．调查蚯蚓的数量可采用标志重捕法
D．应设计表格，统计不同采集样点的土壤动物种类
答案 C
解析 蚯蚓活动范围较小，在调查取样时一般用样方法，而不用标志重捕法；由于季节变化和不同地点的环境不同，动物的丰富度一般不同。
6．防治松毛虫常用的方法有招引灰喜鹊和施放松毛虫白僵病菌，灰喜鹊和白僵病菌与松毛虫的关系依次是( )
A．竞争与共生 B．捕食和寄生
C．捕食和共生 D．寄生和捕食
答案 B
解析 灰喜鹊以松毛虫为食，两者为捕食关系；白僵病菌抑制松毛虫种群的原理是白僵病菌寄生在松毛虫体内，而使小部分松毛虫死亡。
7．下列属于捕食关系的是( )
①狼与羊 ②噬菌体侵染细菌 ③牛喝水 ④昆虫与草 ⑤蛔虫与人
A.①④⑤ B.①③④
C.②⑤ D.①④?
答案 D
解析 狼与羊，昆虫与草为捕食关系；噬菌体与细菌，蛔虫与人为寄生关系；牛喝水是生物与无机环境之间的关系，不属于种间关系。
能力提升
8．下图为植物群落生长的分层现象，对此现象解释不正确的是( )
A．分层现象是植物群落与环境条件相互联系的一种形式
B．决定这种现象的环境因素除光照外，还有温度和湿度等
C．种植玉米时，因植物群落分层现象的存在，所以要合理密植
D．在农业生产上，可以充分利用这一现象，合理搭配种植的品种
答案 C
解析 同一生物构成的种群无分层现象，只有群落才具有分层现象。
9．下图表示3个共存物种的资源利用曲线，图a和图b中3个物种的资源利用状况不同，下面是对图a中3个物种与图b中3个物种相比较的几种说法，正确的是( )
A．图a中3个物种的种内斗争激烈，图b中3个物种的种间竞争激烈
B．图a中3个物种的种间竞争激烈，图b中3个物种的种内斗争激烈
C．如果资源有限，图a中物种2有被排除的危险，图b中物种3有被排除的危险
D．两图中的物种间的种间斗争激烈程度相同
答案 A
解析 由图可以看出，物种之间资源状态重叠的部分是d，在d范围内资源重叠的程度越大，种间竞争激烈程度越强；W表示在到达最大增长速率的时候物种对资源的利用情况，W的值越小，种内斗争就越剧烈。
10．在我国珠穆朗玛峰的河谷森林中，有一种雀鸟总是成群地在森林上层活动，吃高大乔木的种子；煤山雀、黄腰柳莺和橙红鹤等鸟类总是在森林中层营巢；血雉和棕尾雉则是典型的森林底栖鸟类，吃地面的苔藓和昆虫。
(1)上述森林中的各种生物都有密切关系，如血雉和昆虫之间的关系是________，煤山雀和橙红鹤的生活环境相同，是________关系。
(2)下列哪项是一个种群( )
A．森林中的所有昆虫 B．森林中的所有血雉
C．森林中的所有苔藓 D．森林中的所有树木
(3)上述森林中的各种生物在垂直方向上的分层现象，称为( )
A．群落的垂直结构 B．种群的垂直结构
C．群落的海拔结构 D．种群的海拔结构
答案 (1)捕食 竞争 (2)B (3)A
解析 (1)血雉以昆虫为食，属于捕食关系；煤山雀和橙红鹤都是生活在森林中层，争夺相同的食物、空间等，存在竞争关系。
(2)种群是指生活在一定的自然区域内的同种生物的个体总和。昆虫、苔藓、树木都有许多物种。
(3)垂直方向上的分层现象是群落的垂直结构的特点，水平方向上的特点是呈镶嵌分布。
11．下图表示我国湿润森林区及山地植被分布情况，请据图回答问题：
(1)此图表示的是群落中各种生物在空间上的________状况。
(2)图中纵轴表示该群落的__________结构，且具有明显的________现象。这些植被的分布是受非生物因素中____________的影响。
(3)图中横轴表示该群落的__________结构，由于受______、________、__________等因素的影响，不同地段的__________种类往往存在差别。
(4)试推断随着海拔高度增加，群落中物种数会________，从热带雨林到苔原地带物种数目会________。
(5)由以上分析说明，不同群落的________有差别。群落中物种数目的多少称为________。
答案 (1)分布 (2)垂直 分层 温度
(3)水平 地形 阳光 水分(湿度) 植物
(4)逐渐减少 逐渐减少 (5)物种数目 丰富度
解析 (1)此图表示的是群落的垂直结构和水平结构，反映了群落中各种生物在空间上的分布状况。(2)图中纵轴表示该群落的垂直结构，且具有明显的分层现象。(3)图中横轴表示该群落的水平结构，表明由于光照强度、地形、湿度等因素的影响，不同地段的生物种类往往也有差别。
实验拓展
12．某生物兴趣小组准备对某地区一菜地土壤中小动物类群的丰富度进行研究。假定你是其中一员，请回答：
(1)探究的课题为：
________________________________________________________________________。
(2)探究原理
①这类调查常采用________法，能否采用样方法或标志重捕法吗？________。
②丰富度的统计方法通常有记名计算法和目测估计法，前者一般适用于
________________的群落。
(3)探究步骤
①确定地点，准备取样器。
②取样，并将所取土壤装入塑料袋。
③__________，并将其放入__________________溶液中保存，也可以放入________中。
④观察并分类。
⑤统计和分析。在观察、分类基础上对小动物进行统计、分析，请设计一个数据统计表。
（4）请从其他角度再提出一个要探究的问题：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)调查该菜地土壤中小动物类群的丰富度
(2)①取样器取样 不能
②个体较大，种群数量有限
(3)③采集小动物 体积分数为70%的酒精 试管
⑤表格如下：
××菜地土壤中小动物类群的丰富度统计表
(4)菜地土壤中不同深度小动物类群丰富度的调查(或不同时间等合理答案均可)
解析 探究的课题应和该小组的研究目的是相一致，即调查小动物类群的丰富度。许多土壤动物有较强的活动能力，且个体微小，因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查，在进行这类研究时，常用取样器取样的方法进行采集、调查，用目侧估计法统计其丰富度。在采集时，应将小动物放入体积分数为70%的酒精溶液中保存，也可放入试管中。
第4课时 群落的演替
[目标导读] 1.结合教材P79图4－14、P80图4－15理解群落的初生演替、次生演替过程。2.结合教材P81图4－16和思考与讨论，说明人类活动对群落演替的影响，并关注相关政策。
[重难点击] 理解群落的初生演替、次生演替过程。
1.群落以种群为基本单位，是各个种群的集合体，依靠种间关系使各种群在长期自然选择与进化中形成稳定的彼此适应的有机体。生物间的种间关系包括四种：互利共生、捕食、竞争和寄生。
2．区别不同群落的最主要特征是群落的物种组成，其衡量指标是丰富度。
3．不同群落其优势种不同。森林群落中数量占绝对优势的是木本植物，草原群落中则是草本植物占绝对优势。
4．群落中，各个生物种群占据了不同的空间，使群落形成了一定的空间结构，包括垂直结构和水平结构。
5．从纬度上看，群落的物种丰富度从两极到赤道逐渐增大；从海拔上看，群落的物种丰富度随海拔高度的升高而降低；推理，从时间推移上看，不同的时间内，同一群落的物种组成不同。
6．我国是一个农业大国，人口众多，解决吃的问题就是一个首要任务。为了扩大耕地面积，不惜毁林开荒，加上很多地区广种薄收的传统农业生产方式，导致农村经济陷入“越垦越穷，越穷越垦”的恶性循环，生态环境持续恶化，水土流失日益严重，干旱等自然灾害频繁发生，为了改善这种局面，国家明确提出了相关政策，大家知道是什么吗？该政策一定能达到目的吗？
答案 退耕还林。退耕不一定就能还林，必须提供适宜的条件。
课堂导入
1987年5月6日，大兴安岭北麓漠河境内林区发生特大森林火灾。大火从5月6日起燃烧，到6月4日全部扑灭，历时整整一个月，着火面积101万公顷。大兴安岭森林资源的1/19从地球上永远消失。火灾后，林业职工积极植树造林，经过20多年的努力，火灾区又变成了茂密的森林。
从上述实例看出，群落是不断发展变化的，这节课我们共同学习群落的演替。
探究点一 演替的类型
群落是一个动态系统，它是按照一定的规律不断发展变化的。阅读教材，结合提供的材料，试探讨群落的变化规律。
1．演替的概念
1883年8月7日，印度尼西亚喀拉喀托火山爆发，炽热的岩浆滚滚而出，所到之处生物全部死亡。直到1934年，植物才逐渐的繁茂起来形成小树林。数据统计如下：
(1)通过这些数据可以看出，在长达50年的时间内，该地区生物由灭亡到形成小树林。像这样随着时间的推移，完成了一个群落被另一个群落代替的过程，就叫做演替。
(2)群落是一个动态系统，它是不断发展变化的。
2．初生演替
光裸的岩地经过一个漫长而艰难的过程，最终会演替出森林。阅读教材P79图4－14，分析材料，回答下面的问题。
(1)据上图分析裸岩地上的演替过程
A裸岩阶段→B地衣阶段→C苔藓阶段→D草本植物阶段→E灌木阶段→F森林阶段。
(2)像这样，在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替，就是初生演替。例如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。
(3)请思考：
①地衣是六亿年前地球陆地的首批客人，它能首先定居在光裸的岩地上，因为它可以分泌有机酸从而加速岩石风化形成土壤，使土壤颗粒和有机物逐渐增多，这说明生物可以改变环境。
②光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物，而是地衣？
答案 因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分，而地衣可以通过分泌有机酸从裸岩中获取养分。
③地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础？为什么苔藓能够取代地衣？
答案 通过地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤，并积累了有机物，这为苔藓的生长提供了条件。而苔藓生长后，由于其植株高于地衣，能获得更多的阳光，处于优势地位，结果逐渐取代了地衣。
④经过生物与环境、生物与生物之间的相互作用、相互影响，逐渐演替为森林。在森林阶段内，还能找到地衣、苔藓、草本、灌木吗？
答案 能。群落演替中一些种群取代另外的一些种群，指的是优势取代，而非取而代之。
⑤从裸岩阶段演替到森林阶段，群落的结构由简单到复杂，总生产量和有机物的总量不断在增加。
3．次生演替
下图是在弃耕的农田上发生的群落演替过程，据图思考：
(1)由图看出其演替的过程为：弃耕的农田→一年生杂草→灌木丛→森林。
(2)像这种原有植被已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替，属于次生演替。例如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕后农田上的演替
(3)结合初生演替思考：所有的演替都能演化为森林吗？
答案 ①并非所有的演替都能形成森林，一般来说，在气候适宜的环境中，无论是初生演替还是次生演替都可形成森林，但在干旱的荒漠地区，由于受到水分的限制，群落的演替就很难形成森林，只发展到草本植物阶段或灌木阶段。②一般群落的演替都是越来越复杂，但有些演替可能会变得简单，例如荒漠化。
归纳提炼
1．初生演替与次生演替的比较
类型
内容
初生演替
次生演替
起点
原先从没有过植被或原来存
在过植被但被彻底消灭了
原有群落环境，只是失去了原有植被，但原有土壤条件基本保留
时间
经历的时间长
经历的时间短
速度
缓慢
较快
时间与速度的差异分析
所依托的基质和环
境极为贫瘠和严酷
所依托的基质和环境比较肥沃和温和，且可能存在原有群落毁灭后留下来的大量有机质和繁殖体
影响因素
自然因素
人类活动较为关键
实例
沙丘、火山岩、
冰川泥上的演替
火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕后农田上的演替
2.演替的特点
(1)演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间而变化的有序过程，具有可预见性或可测性。
(2)演替是生物和环境反复相互作用、在时间和空间上不可逆的变化。
(3)大多数群落演替的结果是最终达到一个相对稳定状态，物种多样性增加。
(4)大多数群落演替的结果是总生产量增加，净生产量逐渐降低，群落有机物总量增加。
活学活用
1．判断下列说法的正误。
(1)在自然界里，群落的演替是普遍现象，有一定的规律性 ( )
(2)群落演替是生物与生物间相互作用的结果，其方向和速度与物理环境无关 ( )
(3)初生演替进行缓慢，次生演替出现和发展得较快 ( )
(4)初生演替形成的群落内无竞争现象，次生演替形成的群落内竞争明显 ( )
(5)初生演替能形成森林，次生演替很难形成森林 ( )
(6)大多数群落演替的总趋势是：物种多样性的增加和群落稳定性的提高 ( )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√
解析 (2)群落演替是生物与生物间、生物与环境间相互作用的结果。(4)初生演替和次生演替形成的群落都有明显的竞争。(5)演替能否形成森林，是与当地的环境条件有关的，与演替类型无关。
探究点二 人类活动对群落演替的影响
在自然界中，群落演替是有一定规律的。掌握了这种规律，就能使之朝着有利于人类的方向发展。阅读下面践踏对草地群落的影响事例，回答问题。
如图，离小路远近不同的地方，杂草的分布和种类是不一样的：经常被踩踏的地方生长着茎秆低矮的车前草等植物；几乎不被踩踏的地方，生长着茎秆较高的狗尾草等植物；轻度踩踏的地方，则生长着茎秆高度介于二者之间的狼尾草等植物。
1．从上述实例可以看出，人类的许多活动正在影响着群落的演替。
2．请列举人类的哪些活动可能导致现有群落的破坏而引起群落的演替？又有哪些活动可能促进现有群落的发展而引起群落的演替？
答案 导致现有群落的破坏的例子：滥捕乱猎、滥采乱伐、掠夺式开发利用、引入外来物种、过度放牧、填湖造地等；促进现有群落的发展的例子：封山育林、治理沙漠、管理草原、退耕还林、退耕还湖等。
3．你认为在草原地区，从防止草原群落的演替出发，应如何合理利用草原？
答案 在草原地区，应该科学地分析牧场的载畜量，做到合理放牧。如果载畜量过大，就会造成牧草的过度消耗，引起群落的演替——优质牧草逐渐减少，甚至消耗殆尽，杂草就会取而代之。因此，应该采取措施防止出现这种有害的群落演替趋势。
4．你认为在河流、湖泊、海洋地区，从防止群落的演替出发，应采取哪些措施？
答案 减少水污染；制定休渔区、休渔期等。
5．为走可持续发展的道路，我国政府自2003年起施行《退耕还林条例》，退耕还林、还草、还湖，采取这项措施的首要目标是改善生态环境。
6．以上事例说明：人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
归纳提炼
人类活动可以对生物之间以及生物与环境之间的相互关系产生影响并加以控制，甚至可以改造或重建起新的关系，从而影响群落的演替。
(1)自然资源利用：①对自然资源的过度利用如砍伐森林、开垦农田等，导致演替过程会相当缓慢，甚至可能朝着相反的方向发展。②封山育林、治理沙漠、管理草原、建立人工群落等保护性的行为会推进群落的演替进程。因此，人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
(2)外来物种的引入：人类活动中，会有意或无意地将某个新物种引入到某一群落之中。在适宜的条件下，新物种会迅速成为优势种，破坏原有群落的稳定性。
(3)群落的次生演替受人类活动的影响更深刻。
(4)与人类对环境的直接破坏不同，外来入侵物种对环境的破坏及对生态系统的威胁是长期的、持久的。
活学活用
2．云杉是优良的木材树种，是我国西部和西南部高山针叶林中的一个主要森林群落类型。如图是一个云杉林群落被砍伐后所发生的几个变化阶段示意图。
(1)“采伐消退”过程说明了
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)“复生”过程对于生物群落的变化来说属于________。
(3)云杉林被采伐后所发生的变化方向和速度是受许多因素影响的，其中，来自群落内部的因素有________________________，来自外界环境的因素有________________。(各举两例)
(4)新生的云杉林和采伐前的云杉林不完全一样了，原因是_________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)人类活动对群落演替的影响 (2)次生演替 (3)种子的数量和散布、生物的繁殖 人类活动、气候变化 (4)演替过程中环境条件会发生变化，而且易受人类活动的影响
1．下图表示某地云杉林的形成过程。下列相关叙述正确的是 ( )
A．该群落的演替属于初生演替，群落结构越来越复杂
B．人类活动不改变演替的方向和速度
C．该群落演替是群落内部因素和外界环境因素综合作用的结果
D．在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构，没有水平结构
答案 C
解析 该群落的演替应是次生演替；人类活动改变了演替的方向和速度；在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构，同时也有水平结构。
2．下列属于初生演替的实例是 ( )
A．苔藓→地衣→草本植物
B．地衣→草本植物→苔藓
C．地衣→苔藓→草本植物
D．草本植物→苔藓→地衣
答案 C
解析 初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。初生演替的开拓者是地衣，地衣能为苔藓提供可生存的基本营养。
3．下列有关人类活动对群落演替影响的表述中，不正确的是 ( )
A．人类的许多活动在影响着群落的演替
B．人类可以建立人工群落，将演替的方向和速度置于人为控制之下
C．人类的活动对生物群落演替的影响有时超过其他某些自然因素
D．人类活动对群落的演替均是具有破坏性的
答案 D
解析 人类的许多活动正在影响着群落的演替，如砍伐森林、填湖造地等。但是人类也可以封山育林、退耕还湖，还可以改造环境，这些人为措施对于群落的演替均有积极的作用。
4．下列有关群落演替的叙述，正确的是 ( )
A．群落中一些生物消失了，另一些生物来占据它们的空间，就属于演替
B．光裸的岩石上最先出现的是地衣
C．在弃耕的农田上不可能形成树林
D．不论在什么条件下，群落的演替都能形成树林
答案 B
解析 演替是指一个群落被另一个群落代替的过程，所以A项不对(另一些生物不一定形成了新的群落)；如果在干旱的沙漠地区，群落的演替很难形成树林，但如果气候适宜，弃耕的农田就会演替成树林，故C、D两项都错。
5．根据群落演替的理论，在光裸的岩地上经过一定的时间，最终就会演替出森林。请据此回答问题：
(1)光裸的岩地上最终演替出森林，其过程大致是_____________________________
_______________________________________________________________________。
(2)地衣首先在裸岩上定居。同时，地衣分泌的有机酸腐蚀了坚硬的岩石表面，加速了岩石风化成____________的过程。
(3)各种昆虫及其他小动物开始进入生物群落的阶段是________________________。
(4)地衣阶段与苔藓阶段相比，土壤中的有机物含量较多的是__________，微生物种类较多的是______________。
(5)在以上演替的各阶段中，达到相对稳定的阶段是______。
A．地衣阶段和苔藓阶段
B．草本植物阶段和灌木阶段
C．灌木阶段和森林阶段
D．森林阶段
答案 (1)地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段 (2)土壤 (3)草本植物阶段 (4)苔藓阶段 苔藓阶段 (5)D
基础过关
知识点一 演替的类型
1．下列关于弃耕农田和裸岩上的演替，说法正确的是 ( )
A．弃耕农田上的演替为初生演替
B．裸岩上的演替为次生演替
C．这两种演替过程完全相同
D．这两种演替过程不完全相同
答案 D
解析 影响群落演替的因素除了群落内部因素、外界环境的变化等，人类活动也是一个重要的方面，人类的许多活动正在影响着群落的演替。弃耕农田上的演替为次生演替，裸岩上的演替为初生演替，这两种演替过程不完全相同。
2．下列关于生物群落演替的叙述中，错误的是 ( )
A．群落演替主要有初生演替和次生演替两种类型，火灾后的草原、森林、冰川泥上进行的演替都属于次生演替
B．演替过程中由草本植物阶段渐变为灌木阶段，主要原因是灌木较为高大，能获得更多阳光
C．群落发展变化过程中，一个群落被另一个群落代替的过程，就是群落演替
D．群落演替的根本原因是群落内部因素的变化
答案 A
解析 冰川泥上进行的演替属于初生演替。
3．从光裸的岩地上演替出森林的过程中，由草本植物阶段演替到灌木阶段所需的时间相对较短，其原因是 ( )
①草本植物阶段，土壤中有机物较丰富，通气性好 ②灌木根系发达，吸水能力强 ③灌木更高大，具有更强的获得阳光的能力 ④灌木阶段，群落内竞争激烈
A．①②③ B．②③
C．③④ D．①②③④
答案 A
解析 题中①、②、③均是灌木能大量快速形成优势种的主要原因。而④是灌木形成后的特点。
4．太平洋深处的一座岛屿由海底火山喷发形成。由于植被茂盛、物种独特，登岛研究的人员逐渐增多。下列叙述不正确的是 ( )
A．该岛屿物种发展到现阶段是初生演替的结果
B．研究人员的到来可能会影响该岛屿的群落演替
C．调查岛上一种陆生动物的种群密度需要考虑迁入和迁出的影响
D．群落演替过程中岛屿上物种多样性增加
答案 C
解析 火山喷出的岩浆温度很高，足以杀死当时岛屿上的所有生物，所以为初生演替。群落的物种丰富度会越来越高，人类活动会影响自然群落的演替过程。该海岛上的陆生动物很难与岛外环境中的动物交流，所以不用考虑迁入和迁出。
知识点二 人类活动对群落演替的影响
5．我国颁布的《退耕还林条例》已于2003年1月20日正式施行，颁布本条例的依据主要是 ( )
A．由于粮食价格太低，而木材价格高
B．群落演替具有方向性，人类活动可随意改变群落演替的方向
C．保护环境，防止洪涝灾害的发生
D．生物群落可以演替，人类活动可影响群落的演替
答案 D
解析 由于人类活动对群落的影响既可以是有利的，也可以是破坏性的，人类可以砍伐森林、填湖造地、捕杀动物，也可以封山育林、治理沙漠、管理草原，我国颁布的《退耕还林条例》正是以处理好经济发展同人口、资源、环境的关系及走可持续发展道路为初衷的，这也充分发挥了人类活动对群落发展的积极影响作用。
6．下列关于群落演替的叙述，正确的是 ( )
A．裸岩上发生的演替历程短
B．人类活动总是降低群落的丰富度
C．人类活动会使群落演替偏离其自然方向
D．群落演替的过程是低等生物演变成多种高等生物的过程
答案 C
解析 裸岩上发生的演替是初生演替，历程长。群落演替的总趋势是提高群落的丰富度。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。D选项是生物进化的过程，而不是群落演替的过程。
7．下列有关群落演替的叙述，正确的是 ( )
A．农田弃耕后，在自然状态下的演替是从一年生草本植物开始
B．人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
C．只有群落的结构受到干扰或破坏时，才会出现群落的演替
D．一般来说，随着演替的进行，群落内生物种类会减少
答案 B
解析 人类活动对群落演替的影响是改变方向和速度。群落演替的总趋势是结构复杂化，生物种类会增加。
8．关于群落演替的叙述，错误的是 ( )
A．人类活动可以影响演替的方向和速度
B．森林阶段动物的分层比灌木阶段的简单
C．初生演替可发生在从来没有植被分布的地带
D．森林阶段对太阳光的利用比灌木阶段更充分
答案 B
解析 人类的活动可影响群落演替的方向，并能影响演替的速度。森林群落的垂直结构比灌木群落要复杂，生活在其中的动物分层也比灌木阶段复杂(多了栖居在乔木层的动物)。初生演替指的是在一个从来没有被植物覆盖的地方，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。森林阶段垂直结构层次明显，各种植物对太阳光的利用比灌木阶段要高。
能力提升
9．如图是某温带地区在初生演替过程中两物种数量值的变化曲线，这两条曲线分别表示
( )
A．A表示草本植物的种类数量，B表示整个植被的生物量
B．A表示整个植被的生物量，B表示草本植物的种类数量
C．A表示食肉类的种类数量，B表示食肉类的生物总量
D．A表示土壤中腐殖质总量，B表示整个植被中的种类数量
答案 A
解析 在初生演替的过程中，首先经过地衣和苔藓阶段，到了一定阶段，草本植物在竞争中占据优势，数量逐渐增多。这时，各种昆虫和其他小动物开始进入到这个地区，之后灌木和小树开始生长，灌木比草本植物更为高大，“剥夺”了草本植物的阳光，逐渐取代了部分草本植物，因而草本植物的种类、数量逐渐减少，但整个植被的生物量逐渐增多。
10．如图表示两个群落演替过程中物种丰富度的变化，下列叙述不正确的是 ( )
A．甲可表示森林在火灾后进行的演替
B．甲的演替速度比乙快、历时短
C．甲中①、②处的物种组成相同
D．人类的活动往往影响到甲、乙群落演替的速度和方向
答案 C
解析 题图中甲曲线表示次生演替，乙曲线表示初生演替，次生演替速度比初生演替的速度快、历时短；火灾后森林上进行的演替为次生演替，但火灾前的物种与火灾后演替产生的物种不一定相同；人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
11．南方某农田弃耕后，很快就会长满一年生的杂草，后来又出现灌木。图中曲线b、c表示该群落中植物物种数或个体数的变化。下列说法正确的是 ( )
A．曲线a表示该群落所含能量的变化，曲线b表示植物物种数
B．从草本阶段演替到灌木阶段，动物种类基本不会发生变化
C．在人为干扰情况下，将来不可能演替至森林阶段
D．草本阶段最易遭受外来物种的入侵而使占优势的物种发生变化
答案 D
解析 从草本阶段演替到灌木阶段，植物物种数(曲线c)及群落所含能量增多(曲线a)，但个体数减少(曲线b)。演替过程中植物种类发生变化，会使相应的动物种类发生改变。如果人为地植树造林，可能会加快群落的演替，使其更早地演替至森林阶段。草本阶段抵抗力较弱，容易受到外来物种的入侵。
12．为了研究某降水充沛、气温较高的山区内群落演替的规律，生态学家利用把同一时间内的不同群落当作同一群落在不同演替阶段的原理，研究了灌草丛、针阔叶混交林、常绿阔叶林、针叶林等4个群落的相关特征，结果如下：
灌草丛
针阔混交林叶
常绿阔叶林
针叶林
生产者光合
作用产生的
有机物的量(t/hm2/a)
17.43
116.61
150.81
55.50
总呼吸量(t/hm2/a)
15.93
92.73
124.80
40.98
叶面积指数
2.48
11.28
17.76
6.63
植被干物质的量(t/hm2)
6.65
377.52
398.57
184.74
提示：叶面积指数是指单位土地面积上的总植物叶面积。
下列有关说法正确的是 ( )
A．群落的叶面积指数与其垂直结构有关，与水平结构无关
B．植被干物质的量只与群落中植被的光合作用、呼吸作用有关
C．群落的总呼吸量比生产者光合作用产生的有机物的量少，说明群落含有的有机物总量增加
D．该地区群落演替的顺序是灌草丛→针阔叶混交林→常绿阔叶林→针叶林
答案 C
解析 叶面积指数又叫叶面积系数，是一块地上阳光直射时植物叶片垂直投影的总面积与占地面积的比值，所以与水平结构有关，A错误；植被干物质的量与群落中动物的呼吸作用也有关，B错误；由于该地区降水充沛、气温较高，群落应朝着更有益的方向发展，正确演替顺序为灌草丛→针叶林→针阔叶混交林→常绿阔叶林，D错误。
13．某山区实施退耕还林之后，群落经过数十年的演替发展为树林。下图中曲线甲、乙、丙分别表示群落演替的三个连续阶段中优势植物种群的数量变化情况。下列说法错误的是
( )
A．实施退耕还林等措施之后，可增大部分野生动植物种群的环境容纳量
B．曲线甲、乙、丙对应的物种之间为竞争关系，第3阶段群落具有明显的垂直分层现象
C．演替中后一阶段优势物种的兴起，一般会造成前一阶段优势物种的消亡
D．该过程中，群落的物种丰富度会逐渐提高
答案 C
解析 群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，在此过程中群落的总生产量增加，有机物总量增加，生物种类越来越多，在演替过程中，后一阶段优势物种的兴起，一般不会造成前一阶段优势物种的消亡，而是取代其优势地位。
14．某地实施退耕还林多年后，原有耕地变为林地。科研人员对林地植被的种群密度进行了调查，发现阳坡和阴坡植被差异明显。对阳坡的物种生态位重叠(即两个物种在同一资源状态上的相遇频率，见表中数据)变化进行分析，其结果如下：
种名
山桃
丁香
油松
刺槐
山桃
1
丁香
0.124
1
油松
0.125
0.834
1
刺槐
0.148
0.761
0.884
1
(1)耕地逐渐过渡为林地的过程属于____________。
(2)在调查该林地山桃的种群密度时应采用________法。
(3)据表中数据可知，阳坡群落物种中竞争最激烈的是______________。造成阳坡和阴坡植被差异明显的主要非生物因素是________________。
答案 (1)群落演替(或“次生演替”) (2)样方 (3)油松和刺槐 阳光
解析 (1)耕地上发生的演替属于次生演替。(2)调查植物种群密度所用的方法是样方法。(3)两种生物重叠越大说明它们之间的资源竞争就越激烈，分析表可知油松和刺槐的重叠度最大，即油松和刺槐的竞争最激烈；阳坡和阴坡的主要区别是阳光。
15．在一片长有马尾松和山毛榉的针、阔叶混交林，逐年对两个树种的存有量进行统计，马尾松和山毛榉存有量的比值记作C，做出曲线如图所示。请据图回答：
(1)两个树种处于竞争状态的年份段是________。
(2)两个树种处于平衡状态的年份段是________。
(3)在a年的优势种是______，在d年的优势种是____________。排除气候条件的变化，造成这一变化的重要原因可能是随着前一种群的繁盛，逐步改变了当地的________，使之反而适合后一种群的生存需要。
(4)以上说明，生物群落__________________，它是一个随着时间的推移而发展变化的动态系统。在群落的发展变化过程中，一些物种的种群________了，另一些物种的种群随之而____________，最后，这个群落会达到一个稳定的阶段。
答案 (1)0～e (2)b～c (3)马尾松 山毛榉 环境
(4)不是一成不变的 消失 兴起
解析 生物群落是由不同的种群组成的。由于环境条件等各种因素的变化，种群也在不断地发生变化，使生物群落也发生变化。对于生活在同一环境中的具有竞争关系的马尾松和山毛榉的存有量来说，其比值C＞1，则马尾松占优势；C＜1，则山毛榉占优势；C＝1，则两树种处于动态平衡之中。
个性拓展
16．某生物研究小组探究水体中原生动物群落演替的过程如下：
①取适量的干稻草加水煮沸，冷却至室温后，在大烧杯中加入3/4容积的干稻草溶液，取一滴溶液制成临时装片，放在显微镜下观察，将观察结果记录下来。然后将此烧杯放置在一个不受干扰、没有阳光直射的地方，让它滋生大量的细菌。
②放置3天后，用池塘水加满烧杯，混合后，取水样用显微镜进行观察。对照原生动物的图谱，识别你观察到的每一种生物，同时估计一下你的样本中每种生物的相对密度，将观察结果记录下来。
③每隔3天，用滴管分别取烧杯表层、靠近烧杯侧壁的表层以下、烧杯底的水样用显微镜进行观察。对照原生动物的图谱，识别你观察到的每一种生物，同时估计一下你的样本中每一种生物的相对密度，将观察结果记录下来。
④当你观察到原生动物的种类和数量发生明显变化时，可结束实验，然后在老师的指导下，回收溶液。
⑤分析数据，得出结论。
请分析回答：
(1)什么因素会影响这个群落的演替？
________________________________________________________________________。
(2)你观察到的这些生物来自哪里？
________________________________________________________________________。
(3)请你预测一下，烧杯中的群落将如何演替？
________________________________________________________________________。
答案 (1)有机物、温度、酸碱度、水质等 (2)主要来自加入的池塘水，也可能来自空气的传播 (3)原生动物消亡
解析 有机物、温度、酸碱度、水质等因素都会影响到这个群落的演替；能观察到的生物主要来自加入的池塘水，也可能来自空气的传播；随着水体中有机物的消耗，异养型的原生动物数量会越来越少，最后趋于消亡。
第4课时 群落的演替
【目标导航】
1.简述群落演替的概念。2.举例说出初生演替、次生演替的过程。3.举例说明人类活动对群落演替的影响。
一、群落的演替及演替类型
1．概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。
2．类型
(1)初生演替
①概念：在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。
地衣阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
③实例：在沙丘、火山岩和冰川泥上的演替都为初生演替。
(2)次生演替
①概念：在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
②弃耕农田上的演替过程：弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→小灌木→灌木丛→乔木。
③实例：在火灾过后的草原、过度砍伐的森林和弃耕后的农田上的演替为次生演替。
二、人类活动对群落演替的影响
1．人类的活动方式
(1)不合理方式：砍伐森林、填湖造田、捕杀动物。
(2)合理方式：封山育林、治理沙漠、管理草原，甚至可以建立人工群落。
2．影响结果：使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
3．退耕还林、还草、还湖
(1)原因：以牺牲环境为代价的垦殖活动(如毁林开荒、围湖造田等)，造成严重的水土流失，并且成为洪涝灾害频繁发生的重要原因。
(2)目的：处理好经济发展同人口、资源、环境的关系，走可持续发展的道路。
(3)措施：颁布了《退耕还林条例》。
(4)预期结果：预计很多地区的生态环境问题有望得到明显改善，调节气候和洪水流量的功能将大大增强。
知识点一 初生演替与次生演替的比较
1．有关初生演替和次生演替的叙述，正确的是( )
A．沙丘、火山岩上进行的演替是初生演替，冰川泥、弃耕的农田上进行的演替是次生演替
B．初生演替形成的群落内无竞争现象，次生演替形成的群落内竞争明显
C．次生演替比初生演替所用的时间少，原因是次生演替原有的土壤条件基本保留
D．初生演替能形成森林，次生演替很难形成森林
答案 C
解析 冰川泥上进行的演替应是初生演替；不论初生演替还是次生演替在环境适宜条件下所形成的群落内均有竞争现象；初生演替与次生演替所形成的终极群落均是森林。
2．下列有关群落演替的叙述，不正确的是( )
A．初生演替和次生演替的主要区别是二者的起始条件不同
B．农田被弃耕后，在自然状态下演替的起点是从一年生草本植物开始
C．一般来说，初生演替所需时间较长，次生演替所需时间较短
D．随着演替的进行，群落内物种的多样性增加，能量减少
答案 D
解析 本题主要考查初生演替和次生演替的区别，具体分析如下：
知识点二 群落演替的原因及过程
3．群落演替的一般过程是( )
A. 裸地形成→生物侵移、定居及繁殖→环境变化→物种竞争→环境变化→群落稳定和平衡?
B. 环境变化→裸地形成→生物侵移、定居及繁殖→物种竞争→群落稳定和平衡?
C. 裸地形成→生物侵移、定居及繁殖→物种竞争→环境变化→群落稳定和平衡?
D. 环境变化→裸地形成→物种竞争→生物侵移、定居及繁殖→群落稳定和平衡
答案 A
解析 本题从群落演替的方向、原因及过程三个方面进行考查。环境变化是该群体演替的一个重要原因，使群落结构向复杂的方向进行，并依次经过了侵入定居阶段、竞争平衡阶段和相对稳定阶段。
4．群落演替是一个动态的发展变化过程，下列相关说法中正确的是( )
A．群落演替是群落自身发展的过程，不受外界因素影响
B．人类活动不会改变群落演替的方向
C．一般来说，群落的演替总是朝着物种逐渐增多、结构逐渐复杂的方向发展
D．海洋生态系统中不会出现群落演替
答案 C
解析 群落演替受外界多种因素的干扰，如人类活动。植树造林会加快群落演替的速度和改变群落演替的方向；海洋中与陆地上的群落都是在不断演替的。
知识点三 人类活动对群落演替的影响
5．我国在某些地区进行退耕还林、还草、还湖的主要目的是( )
A．增加当地森林、草原等的面积
B．改变产业方向，提高经济效益
C．改善当地的生态环境，增强对自然灾害的抵抗能力
D．增加植被
答案 C
解析 我国在西部地区实施的退耕还林、还草、还湖措施，是为了改善西部地区的生态环境，实现环境和经济的可持续发展。
6．下列有关人类活动对群落演替的影响的叙述，不正确的是( )
A．人类的许多活动在影响群落的演替
B．人类可以建立人工群落，将演替的方向和速度置于人为控制之下
C．人类活动可以任意对生物与环境的相互关系加以控制
D．人类活动对群落的影响不只是破坏性的
答案 C
解析 群落的演替也是有规律的，人类的活动不能违背客观规律，也就是说不能任意对生物和环境的关系加以控制，否则要遭到客观规律的惩罚。
基础落实
1．下列有关群落演替的叙述，正确的是( )
A．群落中一些生物消失了，另一些生物来占据它们的空间，就属于演替
B．光裸的岩石上最先出现的是地衣
C．在弃耕的农田上不可能形成树林
D．不论在什么条件下，群落的演替都能形成树林
答案 B
解析 原来的群落被新的群落取代了，这就是群落的演替，这里的取代并不是群落的代替，故A错；如果在干旱的荒漠地区，群落的演替很难形成树林，但如果气候适宜，弃耕的农田就会演替成树林，故C、D两项错误。
2．下列群落演替系列中，哪一种演替属于初生演替( )
A．从湖底开始的水生演替 B．草原的放牧演替
C．农田弃耕后的恢复演替 D．砍伐森林的恢复演替
答案 A
解析 从湖底开始的水生演替是从自由漂浮植物阶段演替而成的，这一阶段湖底有机物的积聚，主要靠浮游生物的死亡残体，以及湖岸雨水冲刷所带来的矿质微粒，天长日久，湖底逐渐提高，湖底从来没有被植被覆盖属于初生演替。B、C、D三项原有的土壤条件并没有被破坏，属次生演替。
3．在气候条件合适的条件下，从裸露的岩石开始的初生演替的完整过程是( )
A．地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段、灌木阶段、森林阶段
B．草本植物阶段、灌木阶段、地衣阶段、苔藓阶段、森林阶段
C．地衣阶段、灌木阶段、森林阶段、苔藓阶段、草本植物阶段
D．森林阶段、灌木阶段、草本植物阶段、地衣阶段、苔藓阶段
答案 A
解析 初生演替是在从未有过生物或有过生物生长却被彻底消灭的原生裸地上发生的生物演替。从岩石表面开始的群落演替为初生演替。陆地植物的初生演替过程大致经过地衣植物群落、苔藓植物群落、草本植物群落和木本植物群落阶段。地衣、苔藓两个阶段与环境之间的关系主要表现在土壤的形成和积累方面，对小气候的影响还很不显著。草本植物群落阶段土壤继续增加，小气候也开始形成。同时土壤微生物和小型土壤动物的活动能力增强，植物的根系可深入到岩石缝隙，因此环境条件得到了大大的改善，为一些木本植物的生长创造了条件。到了森林群落阶段，演替速度又开始减慢。
4．演替过程中灌木逐渐取代了草本植物，其主要原因是( )
A．灌木繁殖能力较强
B．草本植物寿命较短
C．草本植物较为低等
D．灌木较为高大，能获得更多的阳光
答案 D
解析 灌木高大，能够获得较多的阳光，在竞争过程中处于优势，而草本植物处于劣势，部分喜阳草本植物被淘汰，久而久之，草本植物被灌木取代。
5．初生演替和次生演替的主要区别是( )
A．影响因素不同
B．起始条件不同
C．产生的植物种群不同
D．产生的生物数量不同
答案 B
解析 初生演替是发生在裸岩上且不存在土壤的条件下，由地衣等生物作用而逐渐形成的，而次生演替是从土壤条件良好的情况下开始的。无论初生演替还是次生演替，都会受到自然和人类活动的影响。
6．人类的下列活动，有利于群落向正面演替的是( )
A．围湖造田 B．过度放牧
C．封山育林 D．退草还耕
答案 C
解析 围湖造田、过度放牧、退草还耕都会导致生物群落结构简单化，生产力下降，不利于群落向正面演替。封山育林使生物群落的结构和成分由简单到复杂，对环境资源利用由不充分到充分，使生产力由低到高，有利于群落的正面演替。
能力提升
7．弃耕的农田上进行的演替属于( )
A．初生演替
B．先是初生演替，后为次生演替
C．次生演替
D．先是次生演替，后为初生演替
答案 C
解析 演替分为两种类型：初生演替和次生演替。初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是在原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原土壤条件基本保留，甚至保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。弃耕的农田里植被虽然已不存在，但土壤条件没有被彻底毁灭，甚至土壤里还保留有农作物的种子或其他的繁殖体，故属于次生演替。
8．群落不断发展变化，按照一定的规律进行着演替。下列关于演替的叙述，正确的是( )
A．初生演替历程短、速度快
B．在正常情况下，群落演替的最终结果使生物多样性降低
C．在演替早期，群落中优势种群的基因频率发生显著变化
D．在森林遭受火灾后的地段上重新形成森林，是次生演替的一个例子
答案 D
解析 根据发生环境的差异，群落演替可分为初生演替和次生演替。与次生演替相比，初生演替经历时间长，速度要缓慢得多；演替若不受外界干扰，最终结果使生物多样性增加；在演替过程中，群落中的优势种群相对稳定，因此其基因频率的改变不会过于显著；火灾过后的森林，其土壤条件基本不变，甚至还保留着植物的繁殖体，因此，再重新形成森林的演替属于次生演替。
9．在寒温带地区，一场大火使某地的森林大面积烧毁，在以后漫长时间中，在原林地上依次形成了杂草地、以白桦为主的阔叶林、以云杉为主的针叶林，这种现象称为( )
A．物种进化 B．外来物种入侵
C．群落演替 D．垂直结构
答案 C
解析 在森林被破坏后，群落结构发生变化，从杂草到白桦林及针叶林，该现象为群落的次生演替。
10．下列关于演替特点的说法，不正确的是( )
A．植物群落也像群落个体一样，有一个发生、发展到死亡的过程
B．初生演替一般都比次生演替进行得快
C．促使植物群落发生演替的动力因素既有内因，又有外因
D．地衣、苔藓被称为先驱物种，是初生演替中出现的第一批物种
答案 B
解析 初生演替与次生演替的起始条件不同，是从无到有再到发展繁荣，时间较长，所以演替进行的慢；群落演替主要受内因决定，外因也影响演替；地衣、苔藓被称为先驱物种，属于初生演替中出现的第一批物种。
11．实施西部大开发，要切实搞好生态环境保护和建设，大力植树种草、治理水土流失、防治沙漠化等。试回答下列问题：
(1)西部大开发过程中，“退耕还林、还草”的目的是为了处理好________同________、______、______的关系，走__________________的道路。
(2)根据群落演替的原理分析，如果草原的载畜量过大，将会造成牧草的________，引起________的减少，甚至消耗殆尽，________就会取而代之。由此可以看出，人类的活动往往会使________按照不同于________的速度和方向进行。
答案 (1)经济发展 人口 资源 环境 可持续发展
(2)过度消耗 优质牧草 杂草 群落演替 自然演替
解析 群落演替是有规律的，掌握了这种规律，就能根据现有的情况来预测群落的未来，从而正确掌握群落的动向，使之朝向有利于人的方向发展。
12．某生态学家以“保护和利用草原生态系统”为课题，对某草原进行了几项专题研究，并绘制了如下两图。其中，甲图表示一个鼠群迁入一个新的生态系统后的种群增长曲线，乙图表示单位面积的放牧量与生产者的净生产量的关系，图中的虚线代表未放牧时草原中生产者的净生产量。请据图分析并回答下列问题：
(1)放牧引起的群落演替属于__________________，研究者发现，适当放牧__________(“促进”、“抑制”)牧草生长，该草原的最适宜放牧量应为乙图中____点对应的放牧量。
(2)甲图中最可能表示因种内斗争而限制鼠群数量增长的线段是________________。
(3)乙图中适宜的放牧量应控制在A～D之间，为什么？
________________________________________________________________________。
(4)如果该草原生态系统的放牧量长期大于C点，会造成怎样的后果？
________________________________________________________________________。
(5)请列举两点合理利用和保护草原生态系统应采取的措施：
________________________________________________________________________
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答案 (1)次生演替 促进 A (2)C～D
(3)既能保持草原生态系统的稳定性，又能保持较高的畜产品产量
(4)草原退化，严重时可导致草原沙漠化
(5)培育优良牧草，消除有害植物，提高牧草产量；合理确定载牧量，防止过度放牧；发展季节性放牧；提倡划区轮牧；采取合理灌溉、施肥、灭鼠、防旱等措施；积极宣传有关法律、法规等(答对两条即可)
解析 放牧引起的演替是次生演替，草本植物是群落演替中重要的物种。一般正常的放牧，能促进牧草的发育，增强其再生性，提高营养价值。因此，适当的放牧，对草原植被的发展和维持、畜产品产量的提高都有好处。但是如果过度利用，长期过度的啃食及践踏，超出了草原生态系统的调节能力，则常常引起草场的退化，即植被的“逆行演替”。根据放牧引起的演替规律，对草场进行合理的经营管理，消除无价值的植物物种，提高有价值牧草的生产率，可以防止因过度放牧引起草场退化。一般情况下，简单的封育就可以达到满意的效果。但是积极的方法是对退化的草场进行改良和改造，建立起保护与合理利用天然草场的制度。在草场建设上实行“划区轮牧”，通过轮牧，缩短家畜的啃食期，延长草原休整期，并可使优良牧草开花结实，自然落子，为提高植物覆盖度创造条件。
实验拓展
13．某实验小组欲探究外界环境对群落演替的影响，做了如下实验。
目的：探究酸雨对水体中的原生动物群落演替的影响。
材料器具：干稻草、蒸馏水、池塘水、量筒、滴管、载玻片、SO2溶液、盖玻片、显微镜、镊子、酒精灯、铁架台、烧杯等。
探究过程：
a．取适量的干稻草加水煮沸，然后冷却至室温后，取一滴制成临时装片，放在显微镜下观察，并记录结果。
b．将冷却后的稻草水均分到两个大烧杯中，并进行标号，即为A、B。向A烧杯加入________________；B烧杯加入________。
c．向A、B烧杯中分别加入等量的池塘水，混合均匀后，取水样用显微镜进行检察，以后每隔3天，对原生动物的________进行观察并记录。
d．分析数据。
请回答下列问题：
(1)补充探究过程中的空缺部分。
(2)加入干稻草并加水煮沸的目的是：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(3)观测到的生物来源于
________________________________________________________________________。
(4)其中加蒸馏水的烧杯，结果如图所示：
①从图中可以看出，开始时培养液中有机物较多时，种群中________、________占优势，然后随有机物减少而减少，最后，培养液中所有的动物种群终将灭亡。
②从演替方向来说，这种演替群落结构是________________。
答案 (1)b：适量的SO2溶液 等量的蒸馏水 c：相对密度 (2)①灭菌 ②提供有机物 (3)空气和加入的池塘水 (4)①滴虫 肾形虫 ②由复杂到简单
解析 干稻草为生物的生存提供有机物，而不能有其他生物干扰，所以要灭菌；观察SO2对群落生物的影响应设置对照实验，而最终观察到的生物来源于加入的池塘水或空气；在研究群落数量变化时只能从其相对密度来考虑；从实验结果的曲线中可知各种生物数量的变化，在起始段内数量较多的生物是滴虫、肾形虫；由于培养液中的有机物是有限的，所以生存环境变的越来越差，生物种类越来越少。
章末整合(四)
①________；②________；③________；④________；⑤________；⑥________。
答案 ①种群密度 ②年龄组成 ③性别比例 ④“J” ⑤垂直结构 ⑥初生演替
方法一 比较法辨析物种、种群和群落
典例1 下列组合中，依次属于物种、种群和群落的是 ( )
①所有的朱槿 ②一片水田中所有的稻螟虫 ③一片农田中的所有水稻、杂草和无机环境 ④一片森林中的全部动物和植物 ⑤南湖中的全部生物 ⑥某草原的全部生物和环境
A．①④⑥ B．①②⑤ C．②③④ D．①⑤③
答案 B
解析 物种是分类的基本单位，朱槿是物种名；在一片水田中同种稻螟虫的所有个体的总和称为种群；南湖中的全部生物包括植物、动物、微生物，属于群落。某草原上所有的生物属于群落，加上无机环境就属于生态系统。
方法链接
物种
种群
群落
概念
在自然状态下能交配和繁殖并产生可育后代的一群生物
一定自然区域内同种生物个体的总和
同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合
特征
同一物种的个体间能自由交配并产生可育的后代
种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例
物种的丰富度、群落的空间结构、群落的演替
联系
种群和群落都强调一定自然区域中的生物部分，其中种群是群落的基本单位。一个物种可形成许多小种群，一个种群只能属于一个物种。一个群落包含该地区所有的种群和所有的物种
迁移训练
1．下列关于种群和群落的叙述中，不正确的是 ( )
A．种群是构成群落的基本单位
B．同一时间的一定区域内，全部同种生物个体形成种群，全部不同种生物个体形成群落
C．种群和群落都属于生命系统的层次，所以有共同的结构特征
D．研究种群与群落之间的关系实质上也是在探究生命系统中“局部”与“整体”的关系
答案 C
解析 种群和群落虽然都是生命系统的层次，但它们之间存在“局部”与“整体”的关系，概念的内涵和外延各不相同，它们的空间结构和特征各不相同，如种群研究的是种群密度、出生率和死亡率、年龄组成、性别比例等，而群落研究物种组成、丰富度、优势种、空间结构和群落演替等。
方法二 巧妙解读与年龄组成有关的图示
典例2 种群的年龄组成大致可分为图示甲、乙、丙三种类型，下列相关说法错误的是
( )
A．我国在20世纪50～60年代出现生育高峰，因此造成20世纪70年代初期人口的年龄组成成为图甲所示类型
B．在渔业生产中，要严格控制渔网孔眼大小以保护幼鱼，捕捞后，该水域中该鱼种群的年龄组成成为图甲所示类型
C．农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施，有可能使该种害虫的年龄组成成为图丙所示类型
D．一个种群的年龄组成是稳定不变的
答案 D
解析 由于我国20世纪50～60年代出现生育高峰，使20世纪70年代我国人口的年龄 组成情况是幼年个体数量多，造成人口数量增多，成为图甲所示的增长型；严格控制渔
网孔眼大小以保护幼鱼，将使捕捞水域中该鱼种群的年龄组成成为图甲所示的增长型；
用性引诱剂来干扰害虫正常交尾，使幼虫数量锐减，害虫的年龄组成将成为图丙所示的
衰退型；年龄组成不是稳定不变的，而是处于一个动态的变化过程中。
方法链接
1．模式图
(1)图解
(2)析图
种群
年龄组
成情况
出生率和死
亡率情况
种群数量
变化趋势
所属
类型
A
幼年多，老年少
＞
增加
增长型
B
各年龄段比例适中
≈
波动
稳定型
C
幼年少，老年多
＜
降低
衰退型
2.曲线图
(1)图解
(2)析图
图甲幼年个体多，老年个体少，出生率＞死亡率，种群数量增加，属增长型；而图乙则相反，应为衰退型。
3．统计图
(1)图解
下图A、B为两个国家人口的年龄组成图，纵轴表示年龄，横轴表示各年龄段人口占总人口的百分比。
(2)析图
①男女比例在各个年龄段接近1∶1。
②A国各个年龄段比例适中，为稳定型。
③B国幼年个体特别多，老年个体少，应为增长型。
④B国若需要控制人口，则最有效的措施是计划生育，而且几十年后可能面临老龄化问题。
4．柱形图
(1)图解
(2)析图
图A中幼年个体少，老年个体多，为衰退型。
图B中幼年个体多，老年个体少，为增长型。
图C中各年龄段比例适中，应为稳定型。
迁移训练
2．下图是某地区广东松的种群年龄组成调查结果，该种群的最终发展趋势是 ( )
A．该种群的数量增长曲线为“J”型
B．种群密度下降
C．环境阻力不变
D．该种群年龄组成为增长型
答案 B
解析 从柱形图提供的数据可以看出：广东松种群的年龄组成是幼年个体远远少于成年和老年的个体，属于衰退型的年龄组成。因此该种群的最终发展趋势是种群密度下降，生物繁殖数量少的原因之一是环境阻力加大，在有环境阻力的情况下，该种群的数量增长曲线不可能为“J”型。
方法三 “S”型曲线的变形分析
典例3 如图表示某种小型淡水鱼迁入新的湖泊后种群增长速率随时间变化的曲线，根据该曲线不能得出的结论是 ( )
A．t3时该种小型淡水鱼的年龄组成为增长型
B．t4时该种小型淡水鱼在新环境中逐渐消失
C．该种小型淡水鱼在新的环境中呈“S”型增长
D．该种鱼在新湖泊中的环境容纳量约为t2时该鱼数量的两倍
答案 B
解析 根据该种群增长速率随时间变化曲线可知t4之前种群密度将增大，其年龄组成应为增长型，且增长速率先增大后减小，在t4时不再增长，故种群应呈“S”型增长，t4时为种群的K值，t2时增长速率最大，应对应“S”型增长曲线中的K/2值。
方法链接
首先我们应明确各曲线的特点，辨析纵、横坐标的含义，然后再结合种群的数量特征及其内在联系答题。
注意，种群增长率不同于种群增长速率。
种群增长率＝(本次总数－上次总数)/上次总数；
种群增长速率＝(本次总数－上次总数)/时间。
如果某种群现有数量为a，一年后，该种群数量为b，那么该种群的增长率为(b—a)/a，增长速率为(b—a)/一年。
由图1可知，T0～T2时间内种群增长速率由小变大，达到最大值后又逐渐变小；图1T1点种群增长速率最大，对应图2T1点曲线斜率最大；图1T2点种群增长速率为零，对应图2T2点曲线的斜率为0，种群数量最大。在图2中，根据“S”型曲线的特征，不难得出T1对应的点，即为K/2值。在“S”型曲线中，随着种群的出生率降低，死亡率增高，种群增长率应该是一直下降的。
迁移训练
3．在营养、资源较好的培养基上接种少量细菌，每隔一段时间测量细菌的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。下图中能正确表示细菌数量增长率随时间变化趋势的曲线是( )
答案 A
解析 从题干中获得的信息有：①将少量细菌接种在营养丰富的培养基上，②在一段时间内细菌数量增长相当于“J”型曲线，可得增长率不随时间变化且为最大值。
方法四 巧判种间关系曲线
典例4 如图表示在烧杯中加入一些枯草浸出液，烧杯中的枯草杆菌以其中的有机物为食，几天后放入大草履虫，再过一段时间，放入双小核草履虫，它们均以枯草杆菌为食。三种生物在浸出液中数量的增减情况如图中甲、乙、丙曲线所示。下列相关叙述错误的是
( )
A．枯草杆菌与草履虫、两种草履虫之间分别构成捕食和竞争关系
B．甲、乙两条曲线分别表示枯草杆菌和双小核草履虫的数量变化情况
C．曲线丙在c～d段下降是因为大草履虫与双小核草履虫争夺食物，前者占优势
D．曲线甲在a～b段下降是因为大草履虫加入后大量繁殖，导致枯草杆菌数量减少
答案 C
解析 枯草杆菌可被草履虫摄食，为捕食关系，两种草履虫食性相似，属于竞争关系。由题意并结合题图可知，甲应为枯草杆菌，而乙应为竞争的胜利者双小核草履虫。由于大草履虫的竞争力小于双小核草履虫，因而被淘汰，表现在曲线呈下降趋势。甲曲线(枯草杆菌)在a～b段下降是由于大草履虫数量上升，使枯草杆菌数量减少。
方法链接
首先确定它们是属于种内关系还是种间关系，然后再根据它们之间的具体关系确定其归属。种内关系有种内互助和种内斗争；种间关系有互利共生、捕食、竞争和寄生四种，前三种关系往往都能用曲线图表示。一般以两条曲线表示两种生物的数量随时间的变化情况(如下图)。
迁移训练
4．锄足蟾蝌蚪、雨蛙蝌蚪和蟾蜍蝌蚪均以浮游生物为食。在条件相同的四个池塘中，每池放养等量的三种蝌蚪，各池蝌蚪总数相同。再分别在四个池塘中放入不同数量的捕食者水螈。一段时间后，三种蝌蚪数量变化结果如图。下列分析，错误的是 ( )
A．无水螈的池塘中，锄足蟾蝌蚪数量为“J”型增长
B．三种蝌蚪之间为竞争关系
C．水螈更喜捕食锄足蟾蝌蚪
D．水螈改变了三种蝌蚪间相互作用的结果
答案 A
解析 三种蝌蚪有共同的食物来源，可构成竞争关系；锄足蟾蝌蚪数量减少较多，表明水螈更喜捕食它；由于在四个池塘中放入了不同数量的水螈，改变了它们原有的竞争结果；无水螈的池塘中，最初一段时间由于食物和生存空间充足，近似呈“J”型增长，但由于蝌蚪间的竞争关系，最终仍然呈“S”型增长。
方法五 区分调查种群密度和土壤中小动物类群丰富度的方法
典例5 调查动物种群密度的正确方法是 ( )
A．可采用样方法调查草地中跳蝻的种群密度
B．可采用样方法调查草地中野兔的种群密度
C．用标志重捕法调查土壤中小动物的种群密度
D．昆虫卵可以采用标志重捕法调查其种群密度
答案 A
解析 许多活动能力强、活动范围大的动物，常用标志重捕法来调查它们的种群密度。但对于相对活动能力弱、活动范围小的动物，如某种昆虫卵的密度、农作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等，也可采用样方法。土壤中小动物有较强的活动能力，身体微小，常采用取样器取样法进行采集、调查。
方法链接
调查方法
计算方法
适用范围
计数
样方法
所有样方内种群密度合计/样方数
植物或活动能力弱、活动范围小的动物
种群的数量
标志重
捕法
种群中个体总数/标志个体总数＝重捕个体数/重捕中所含标志个体数
活动能力强、活动范围大的动物
显微计
数法
1 mL菌液的总菌数＝(A/5)×25(或16)×10 000×B(A为5个格中总菌数，B为稀释倍数)
微生物种群密度
取样器
取样法
定性计算：记名计算法
定量计算：目测估计法
有较强的活动能力且身体微小的动物
物种
的种
类和
数量
迁移训练
5．研究土壤小动物时，错误的做法是 ( )
A．取样用的塑料袋上标明地点和时间
B．用趋光法或者趋热法收集小动物
C．用标志重捕法估算蚯蚓的种群密度
D．不知名的动物标记为“待鉴定××”
答案 C
解析 样方法是用来调查种群密度的，取样器取样法才是用来调查土壤小动物类群丰富度的方法。
第4章 章末复习
应用一 种群密度的计算
1．某学生在测定一个生物种群分布比较均匀的原始森林中的山毛榉的种群密度时，采取如下操作：
①选择山毛榉分布比较均匀，长5 km、宽1 km的长方形地块；
②将该地块分成三等份，在每份的中央划一个样方；
③样方为边长5 m的正方形；
④每个样方内山毛榉的数量如下表。
样方
第一样方
第二样方
第三样方
个体数
3
5
4
请完成下列问题：
(1)根据该同学的调查，该原始森林中的山毛榉的种群密度为________。
(2)该调查结果是否可靠？________。原因是____________________。
解析 根据种群密度的取样调查法计算各样方内的种群数量平均值，即(3＋5＋4)×＝4，即边长为5 m的正方形有4 株山毛榉，其种群密度为＝0.16 株/m2。由此可见，该调查结果并不可靠。因为山毛榉的种群密度太小，而样方的选取又太小，因此，在所选取的样方中山毛榉的数量少。对此，可扩大样方的取值范围。
答案 (1)0.16 株/m2 (2)不可靠 选取的样方数目过少，每个样方的面积太小
解题总结 计算种群密度常采用样方法和标志重捕法，在样方法中，种群密度＝每个样方中生物个体数量/样方面积，然后取其平均值。标志重捕法中，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例来估计种群密度。
应用二 直方、柱形图信息题解题程序
2．锄足蟾蝌蚪、雨蛙蝌蚪和蟾蜍蝌蚪均以浮游生物为食物。在条件相同的四个池塘中，每池放养等量的三种蝌蚪，各池蝌蚪总数相同。再分别在四个池塘中放入不同数量的捕食者水螈。一段时间后，三种蝌蚪数量变化结果如图所示。下列分析错误的是( )
A．无水螈的池塘中，锄足蟾蝌蚪数量为“J”型增长
B．三种蝌蚪之间为竞争关系
C．水螈更喜捕食锄足蟾蝌蚪
D．水螈改变了三种蝌蚪间相互作用的结果
解析 根据坐标中的数量变化可以看出，放入不同数量的捕食者水螈后，锄足蟾蝌蚪数量逐渐减少，雨蛙蝌蚪的数量逐渐增多，而蟾蜍蝌蚪的数量先减少，后又增多。所以水螈改变了三种蝌蚪间相互作用的关系，并且，从数量的变化上可以看出水螈更喜捕食锄足蟾蝌蚪。三种蝌蚪间为竞争关系。在有限的食物和空间条件下，无水螈的池塘中，锄足蟾蝌蚪不可能为“J”型增长。
答案 A
解题总结 (1)识图：一看纵横坐标的生物学含义；二看柱形分布特点。
(2)析图：分析柱形图反映的数据比例关系，或是将点连成线，从曲线中寻找隐含问题。
(3)解图：与相关生物学知识链接，解析实质。
应用三 坐标曲线图的解题程序
3．如图为用不同方式培养酵母菌细胞时种群的增长曲线，曲线⑤是对照组，④保持恒定酸性，其余分别是每3 h、12 h、24 h换一次培养液。下列叙述不正确的是( )
A．更换营养液的周期越长，种群平均增长率越大
B．K值随环境条件(资源量)的改变而改变
C．造成⑤的K值较小的原因有资源缺乏、有害代谢产物的积累、pH的变化
D．曲线②表示每12 h换一次培养液，曲线①表明资源基本不受限制
解析 在微生物的培养中，无天敌(即种间斗争)时，则影响其种群生长的主要因素来自种内斗争，而引发种内斗争并使斗争加剧的原因是有限的资源及环境的恶化。一般地说，更换营养液的周期越短，酵母菌的营养越丰富，环境越适宜，越有利于其生长繁殖，在理想状态下可实现“J”型增长(如①)，此种增长不会有K值(环境最大容纳量)。而在有限的环境中，由于存在生存斗争，使种群增长有K值，且K值随环境条件改变而改变。据此分析可知，A项叙述错误。
答案 A
解题总结 (1)识标：识纵横坐标所表示的生物学含义。根据纵、横坐标的含义可以得出：在一定范围内，随“横坐标的量”的增加，“纵坐标的量”逐渐增加或减小。超过一定范围后，随“横坐标的量”的增加，“纵坐标的量”减小或增加，或者达到某种平衡状态。若为多重变化曲线坐标图，要分别揭示其变化趋势，然后对比分析，将相关的生物学知识与数学模型结合，揭示实质，解决实际问题。
(2)明点：明确曲线中的特殊点(顶点、始点、终点、转折点、交叉点)所表示的相应生物学意义。
(3)析线：分析曲线的走向、变化趋势，揭示各段曲线的变化趋势及其含义。
1．某中学生物科技小组对某一地段中的蒲公英进行调查，得到下表数据：
样方
X1
X2
X3
X4
X5
X6
X7
X8
种群密度(株/m2)
3
7
15
2
4
9
8
4
下列说法正确的是( )
A．此种群密度为6.5 株/m2
B．用此种方法求出的种群密度与实际密度完全相同
C．再重新选一次样方，所得的结果与这次应相同
D．此方法为标志重捕法
答案 A
解析 本题采用的是样方法，是估算种群密度的常用方法之一，所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度，应为6.5 株/m2。
2．为调查黄鹂的种群密度，用捕鸟网网获30只鸟，其中黄鹂5只，做标记后放回自然界，第二年又网获了30 只鸟，其中有标记的黄鹂有2只，没有标记的有6 只，则此地区黄鹂种群个体数大约有( )
A．20 只 B．15 只 C．75 只 D．45 只
答案 A
解析 题干中网获的30 只鸟是一种干扰因素，要求黄鹂种群个体数，按标志重捕法计算N∶5＝(2＋6)∶2，求得N＝20 只。
3．如图表示了鲸的生殖数量变化速率、死亡数量变化速率与种群大小的关系。图中表示生殖数量变化速率的曲线和K点代表的含义分别是( )
A．曲线1，种群的最大数量
B．曲线2，种群的最大数量
C．曲线1，某一环境条件下的种群的最大数量
D．曲线2，某一环境条件下的种群的最大数量
答案 C
解析 该题应先确定K值后再确定生殖数量变化速率曲线更为准确。对于生活在一特定环境中的某一种群，K值应代表某一环境条件下的种群数量的最大值。种群的增长会受到环境因素的影响，越接近K值，种群增长得越慢，甚至保持相对稳定，增长速率降为0，故生殖数量变化速率的曲线为1。
4．科研人员对某海洋食用生物进行研究，得出了与种群密度相关的出生率和死亡率的变化，如图所示。请据图判断，下列说法中错误的是( )
A．B点表示种群的增加量最大
B．D点表示种群密度最大
C．从O点到D点，种内斗争越来越激烈
D．D点时进行捕捞有利于该种群的持续生存
答案 D
解析 B点时，出生率大于死亡率，出生率与死亡率的差值最大，此时种群的增加量最大，A正确；D点时，出生率与死亡率相等，种群密度达到最大，B正确；从O点到D点种群密度越来越大，种内斗争越来越激烈，C正确；B点时进行捕捞有利于该种群的持续生存，D错误。
5．图示是某地区广东松的种群年龄结构调查结果，该种群的最终发展趋势是(多选)( )
A．总能量增加 B．种群密度下降
C．环境阻力不变 D．营养级能量降低
答案 BD
解析 由图知，该地区中大树较多，这样的种群属于衰退型，种群密度会越来越小，总能量将下降，幼苗和小树的环境阻力加大，营养级能量会有所降低。
6．下面是在生物学研究过程中常用的调查方法，其中错误的是( )
A．用样方法调查某植物的密度
B．用标志重捕法调查人口的密度
C．用取样器取样法调查土壤中小动物的丰富度
D．显微计数板实际上就是微型的样方，常用于调查微生物的数量
答案 B
解析 调查方法分为普遍调查和取样调查等类型。普遍调查是对某一范围内所有被研究的对象无一遗漏地进行全面的调查，简称“普查”，如人口普查；取样调查是从被调查的总体全部单位中抽取一部分单位(样本)来进行调查，并以样本特征来推算总体特征值的一种调查方法，如标志重捕法、样方法。
7．当食草动物从天然草场的生态系统转移后，将看到天然草场( )
A．植物种类增加，竞争强度增加
B．植物种类增加，竞争强度减少
C．植物种类减少，竞争强度增加
D．植物种类减少，竞争强度减少
答案 C
解析 由于食草动物的选择而降低了被食植物的种群密度，与之有竞争关系的植物就得以生存和发展，当食草动物移走后，被食植物由于缺少天敌而大量繁殖增加了竞争力，使一些竞争力弱的植物被淘汰。
8．诺贝尔生理学或医学奖获奖者马歇尔和沃伦发现，几乎所有患有胃炎和胃溃疡的病人的身体里都含有幽门螺旋杆菌，他们在实验室培养测定的细菌生长曲线如图所示，下列有关分析中错误的是( )
A．在b～c段按“J”型曲线增长
B．在b～d段按“S”型曲线增长
C．在c～d段种内斗争最激烈
D．在d～e段种内斗争最激烈
答案 D
解析 在实验室培养基上培养时，培养基是有限的。起始阶段营养物质相对充足，条件适宜，因此数量变化呈“J”型曲线，即b～c段；在b～d段曲线呈“S”型；c～d段中种群数量增大，种内斗争最为激烈；随着培养基中营养物质的消耗、代谢废物的积累使生存环境变的恶劣，此时生物与生存环境的斗争变得更为激烈，即d～e段。
9．图中表示物种Ⅰ和物种Ⅱ属于捕食者与被捕食者关系的是( )
答案 A
解析 在一般情况下捕食者的数量要少于被捕食者的数量，而且被捕食者的数量变动要先于捕食者的数量变动，所以A符合上述两个条件。
10．拟谷盗是危害粮食的一类昆虫，现将甲、乙两种拟谷盗等量混养在不同环境条件下的同种面粉中。培养一段时间后，分别统计两种拟谷盗种群的数量(以两种拟谷盗数量总和为100%)，结果如下表：
环境条件
甲拟谷盗
乙拟谷盗
湿热
100
0
干热
10
90
湿温
86
14
干温
13
87
湿冷
31
69
干冷
0
100
(1)根据上表数据，绘制干温、湿冷条件下拟谷盗数量百分比的柱形图。
(2)甲拟谷盗与乙拟谷盗两个种群之间的关系为________。
(3)在本实验中，引起两种拟谷盗种群数量变化的非生物因素是____________。
(4)从实验中可看出，在同一环境条件下两种拟谷盗种群的数量变化不同，表明物种的________因素起重要作用。
答案 (1)
(2)竞争 (3)温度和湿度 (4)遗传
解析 画柱形图只需根据表中数据即可画出，但要注意题中只需画出湿冷、干温两种条件下的柱形图。由于拟谷盗是危害粮食的一类昆虫，它们均以粮食或面粉为食，可知甲拟谷盗与乙拟谷盗两个种群之间的关系为竞争。通过表格环境条件分析，引起两种拟谷盗种群数量变化的非生物因素是温度和湿度。在同一环境条件下两种拟谷盗种群的数量变化不同，表明物种的遗传因素起重要作用。
11．为研究酵母菌种群密度的动态变化，某同学按下表所列条件进行了A、B、C、D 4组实验，用1 000 mL锥形瓶作为培养器皿，棉塞封口，在25℃下静置培养，其他实验条件均相同，定时用血球计数板计数。根据实验结果绘出的酵母菌种群密度变化曲线图如下，请分析回答以下问题。
实验组
A
B
C
D
培养液中葡萄糖质量分数/%
4.0
4.0
0.8
0.8
培养液体积/mL
200
800
200
800
(1)图中曲线①、②和③分别是________组、______组和________组的结果。
(2)B组和A组实验结果不同的原因是B组
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）D组和B组实验结果不同的原因是D组
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在整个实验过程中，直接从静置培养瓶中取培养原液计数的做法是错误的，正确的方法是________________和________________。
(5)实验结束后，用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误的，正确的方法是________________________________________________________________________。
答案 (1)B A D (2)培养液较多，与空气接触面积较小，故供氧较少 (3)葡萄糖浓度较低，故营养物质供应较少 (4)摇匀培养液后再取样 培养后期的样液稀释后再计数 (5)浸泡和冲洗
解析 解答本题从两点入手：一是正确理解图、表的含义及二者的关系。二是明确种群增长曲线的特点。氧气和营养物质是限制酵母菌生长的主要因素，酵母菌为兼性厌氧菌，故营养物质来源是限制其繁殖的首要因素。A、C两组培养液200 mL，有更多的空气，并且接触空气面积更大，故繁殖速度快，最先达到最高值。A、B两组营养物质多，故酵母菌繁殖的代数更多、种群数量更高。所以②曲线先到最高点，且密度大，为 A组；①曲线密度大，但达到最高点时间长，为B组；③曲线密度小，达到最高点时间长，为D组；④曲线密度小，达到最高点时间短，为C组。(4)在实验过程中，要摇匀培养液再取样，培养后的样液也不能直接取样计数，而应该稀释后再计数。
第4章 种群和群落 章末检测
一、选择题(本题20小题，每题2.5分，共50分)
1．下列生物不能组成一个种群的是( )
A．某个鱼塘内的不同年龄的鲫鱼
B．寄生在某个T细胞内的所有HIV
C．一段腐木上的微生物
D．生活在卧龙自然保护区内的所有大熊猫
答案 C
解析 一段腐木上的微生物含有细菌、真菌等微生物，不属于同一个物种，不能组成一个种群。
2．下列调查生物种群密度的方法，不宜采用的是( )
A．灰喜鹊种群密度可用标志重捕法调查
B．蚜虫的种群密度可用样方法进行调查
C．蒲公英种群密度用样方法进行统计
D．土壤中小动物类群丰富度可用标志重捕法进行调查
答案 D
解析 土壤中小动物的数量多、个体较小、活动能力较强，进行丰富度调查时一般不采用样方法或标志重捕法，通常用取样器取样的方法进行采集、调查。
3．下列关于种群数量变化的叙述，不正确的是( )
A．在营养、空间、气候和无敌害等理想条件下，种群数量增长的数学模型表示为：Nt＝N0λt
B．一个物种引入新地区后，一定呈“J”型增长
C．对家鼠等有害动物的控制，要尽量降低其K值
D．一个呈“S”型增长的种群，数量在K/2左右时增长速率最大
答案 B
解析 一个物种引入新的地区后，如果条件适宜，可能呈“J”型增长，后来由于食物和空间等限制，可能呈“S”型增长，如果条件不适合其生存则可能灭绝。
4．种群密度的大小由出生率和死亡率决定，下列现象主要体现该观点的是( )
A．农业生产中，常用黑光灯进行灯光诱捕的方法减少害虫的危害
B．利用性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，减少害虫的数量
C．为了维持海洋鱼类的种群密度，在一定的季节进行休渔
D．我国沿海某经济发达地区人口剧增，造成一定的社会压力
答案 A
解析 A选项体现了死亡率影响害虫种群密度大小；B选项体现了性别比例对种群密度大小的影响；C选项的主要目的是保护幼年个体的数量，使种群处于增长型，体现了年龄组成对种群密度大小的影响；D选项体现了迁入率对种群密度大小的影响。
5．下图表示某种兔迁入新的环境后种群增长速率随时间的变化曲线。第3年时用标志重捕法调查该兔种群的密度，第一次捕捉50只全部标记后释放，一个月后进行第二次捕捉，共捕获未标志的60只，标志的20只。估算该兔种群在这一环境中的K值是( )
A．150只 B．300只
C．200只 D．大于300只
答案 D
解析 题干中关键信息有“种群增长速率”、“第3年”、“标志重捕法”、“捕获未标志的60只”、“环境中的K值”。依据题干中关键信息可知，在第3年时，该种群的增长速率达到最大，而此时种群数量应该为K/2；另外依据标志重捕法的计算方法可估算出此时种群的数量为50×(60＋20)÷20＝200，由此可知K值为400大于300。
6．下列选项中，不属于对种群数量特征描述的是( )
A．2010年，宜昌市的人口出生率为7.17‰
B．我国的人口将逐渐步入老龄化阶段
C．蜜蜂等动物遇到敌害，常集群攻击
D．由于水葫芦的入侵，某湖泊中莲的死亡率比较高
答案 C
解析 B选项描述了种群的年龄特征，A、D选项描述的是出生率和死亡率，C选项描述的是种内互助的现象。
7．如图为两种生物种群的生长曲线，以下说法错误的是( )
A．按甲曲线增长的种群无K值，无种内斗争，增长率始终不变
B．按乙曲线增长的种群到a点后种内斗争最为激烈，且增长速率为零
C．按乙曲线增长的不同种群在同一环境下，b点时的增长速率不同，但均为最大值
D．甲曲线的数学模型为Nt＝N0λt，其中λ代表增长率
答案 D
解析 λ代表该种群数量是一年前种群数量的倍数。
8．下列有关种群或群落的说法，正确的是( )
A．群落有空间结构，种群没有空间特征
B．在裸岩演替为森林的过程中，土壤中的有机物逐渐减少
C．种群密度能准确反映种群数量的变化趋势
D．群落的物种组成是区别不同群落的重要特征
答案 D
解析 种群不仅具有数量特征，还具有空间特征，如均匀分布、集群分布等；在裸岩演替为森林的过程中，由于生物逐渐增多，土壤中的有机物逐渐增多；种群密度反映了种群在一定时期的数量，但不能准确反映种群数量的变化趋势。
9．在一个发育良好的森林里，从树冠到地面可划分为乔木层、灌木层、草本层和地衣层，同时林下透光度不同的地点，植物种类也有所区别，这表明群落有一定的( )
A．垂直结构和水平结构
B．彼此间有直接或间接的营养关系
C．对群落产生重大影响的优势种
D．物种组成及比例
答案 A
解析 在森林里，从树冠到地面可划分为乔木层、灌木层、草本层和地衣层，这表明群落具有垂直结构；同时林下透光度不同的地点，植物种类也有所区别，这表明群落又具有水平结构。
10．下列关于群落结构及演替的理解，不正确的是( )
A．竹林中的竹子高低错落有致，其在垂直结构上有分层现象
B．动物在群落中的分层现象与垂直分布有关
C．淡水鱼占据不同的水层，出现的分层现象与其食性有关
D．人类的活动可使演替偏离其自然方向
答案 A
解析 竹林中的竹子是种群，其高低错落有致，不能说明其在垂直结构上有分层现象。
11．下列叙述中错误的是( )
A．鼎湖山的一对雌雄昆虫能交配繁殖，有可育的后代，则它们属于同一物种
B．青海一片草原中所有藏羚羊个体所含有的全部基因组成了这个种群的基因库
C．南海中的海马各年龄段个体数目比例适中，则该种群正处于稳定阶段
D．海南岛的气候适宜种植高产杂交水稻，合理密植水稻时，其数量可以大于K值
答案 D
解析 K值是指环境对种群的最大容纳量，由于空间和资源等因素的限制，种群数量不可能超过K值。
12．生物群落甲、乙、丙含有数字1到8的物种，每个物种的密度不同，下表给出了这些物种的密度(数/m2)。请判断下列说法中不正确的是( )
群落
种1
种2
种3
种4
种5
种6
种7
种8
甲
92
4
0
0
1
1
1
1
乙
0
25
20
20
20
5
0
0
丙
0
65
20
10
3
2
0
0
A.当受到大规模害虫袭击且危害程度逐渐增强时，这些群落中受影响最小的是乙
B．当受到大规模害虫袭击且危害程度逐渐增强时，这些群落中受影响最大的是甲
C．在生物群落丙中，各物种之间最可能的关系是共生
D．在生物群落丙中，各物种之间最可能的关系是捕食
答案 C
解析 生物群落是由若干个种群组成的有机结构，群落的种类越多，个体间数量分布越合理，越有利于能量流动，其稳定性越大；反之，则越小，因此A、B选项正确。分析群落丙种群中物种数目基本呈现数量金字塔形，最可能的关系是捕食关系。
13．如图表示鹞鹰攻击不同鸽群时取得成功的概率，也能表示鸽群防御能力的大小，请据图分析以下的几种说法，其中正确的是( )
①单独的鸽子比在鸽群中的鸽子被鹞鹰抓住的概率更小
②鹞鹰攻击较大的鸽群时，不太容易成功
③鹞鹰只攻击单独的鸽子
④鹞鹰攻击鸽群成功的比例与鸽子的数量成反比
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
答案 C
解析 由图像可知，鹞鹰在攻击鸽群时，鸽子数量越多，鹞鹰取胜的机会就越小，可见，鹞鹰攻击成功率与鸽群数量成反比。
14．广州增城出入境检疫局曾从进口物品中截获入侵红火蚁，若红火蚁流入境内适宜的环境中，刚开始一段时间内，其种群增长率曲线将是( )
答案 A
解析 入侵物种在入侵地适宜的环境中，由于缺少天敌等，刚开始，种群数量呈“J”型曲线增长，表达式Nt＝N0λt中，t为自变量，而λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数，是一个常数。
15．如图是一温带地区在初生演替过程中两种量值的变化曲线，这两条曲线分别表示
( )
A．A表示草本植物的种类数量，B表示整个植被的生物量
B．A表示整个种群的生物量，B表示草本植物的种类数量
C．A表示土壤中腐殖质总量，B表示整个植被中的种类数量
D．A表示食肉类的种类数量，B表示食肉类的生物量
答案 A
解析 在初生演替过程中，生物总量是逐渐增加的。先驱物种一般是较为低等的植物，但某个阶段的生物种类数量在演替到这个阶段时逐渐增加，由此阶段向另一个阶段演替时逐渐减少。必须指出，演替能否达到顶极群落(树林或森林)又决定于气候条件。故选A。
16．一块弃耕的农田，很快长满杂草，几年后，草本植物开始减少，各种灌木却繁茂起来，最后这块农田演变成了一片森林。该生态系统在此演替过程中，相关变化趋势正确的是
( )
答案 A
解析 生态系统演替的结果是使不稳定的、生产量低、营养结构简单的生态系统逐步达到物种丰富度高、营养结构复杂、抵抗力稳定和光能利用相对稳定的生态系统，故选项B、C、D所示的生态演替的趋势都应该与选项A中的趋势相同。
17．下列有关初生演替和次生演替的叙述中，正确的是( )
A．沙丘上进行的演替是初生演替，火山岩上进行的是次生演替
B．初生演替形成的群落内无竞争现象，次生演替形成的群落内竞争明显
C．初生演替所需时间较长，次生演替所需时间较短
D．初生演替能形成森林，次生演替很难形成森林
答案 C
解析 沙丘、冰川泥、火山岩进行的演替都是初生演替，弃耕农田上进行的演替是次生演替；初生演替和次生演替形成的群落内都有明显的竞争现象；演替能否形成森林是与当地的环境条件有关的，与演替类型无关。
18．对某地区新引入的一种鸟类进行种群调查研究，资料如下：
年份
1970
1971
1972
1973
1974
1975
种群数量(只)
50
80
－
－
－
－
捕捉标志数(只)
－
－
80
80
80
80
第二次重捕数
(只)
－
－
80
80
80
80
重捕个体中的
标志数(只)
－
－
16
8
10
13
那么1970～1975年该鸟类种群的增长曲线是( )
答案 C
解析 首先根据标志重捕法计算，分别计算出1972、1973、1974、1975这四个年份的种群数量，即400、800、640约492；然后以时间作为横坐标，种群数量作为纵坐标绘制出该鸟类种群的增长曲线，如图C。
19．研究土壤小动物时，错误的做法是( )
A．取样用的塑料袋上标明地点和时间
B．用趋光法或者趋热收集小动物
C．用标志重捕法估算蚯蚓的种群密度
D．不知名的动物标记为“待鉴定××”
答案 C
解析 由于许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适合用样方法或标志重捕法。该题C选项中蚯蚓因为个体较大，种群数量有限，所以比较适合用记名计算法来统计个体数目。
20．某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时，同样实验条件下分别在4个试管中进行酵母菌培养(见下表)，均获得了“S”型增长曲线。根据实验结果判断，下列说法错误的是( )
试管号
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个试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长
B．4个试管内的种群同时达到K值
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
答案 B
解析 Ⅰ和Ⅲ试管中培养液多，营养物质多，其内种群的K值大于试管Ⅱ和Ⅳ的；4个试管内种群的起始阶段因空间和食物等比较充裕，属于“J”型增长；接种量不同，种群的增长速率不同，不能同时达到K值；接种量大的先达到稳定期继而先进入衰亡期。
二、非选择题(本题共4小题，共50分)
21．(9分)如果是植物种群密度的调查，通常可以采用______调查。
(1)首先确定调查的________。
(2)若选择的是一个长方形地块，将该地块按______(填“长度”或“宽度”)划分成10等份，每等份的________划一个________的正方形。
(3)计数正方形内该种群的数量，做好记录。
(4)计算各个样方内该种群数量的________。
(5)该地区的该种群的密度值是______________________。如果是动物，则通常可以用________法进行调查。
答案 样方法 (1)对象 (2)长度 中央 长宽各为1 m (4)平均值 (5)各样方内该种群数量的平均值 标志重捕
解析 通常用样方法调查植物的种群密度。调查时首先要确定调查的对象，如调查草地中某种双子叶植物的种群密度。在取样方时一定要注意选该种群分布比较均匀的地块。然后按长度等距划分成10份，在每等份的中央划一个1 m2的正方形。计算各个样方内该种群数量的平均值，则该地区所调查种群的密度是所有样方内被调查种群密度的平均值。动物的种群密度通常用标志重捕法进行调查。
22．(7分)连续6年调查某块2 km2的稻田，发现东亚飞蝗的数量(只)连续6年依次为100、260、320、400、402、395。
(1)该东亚飞蝗的种群密度，第一、二年分别为________只/km2、________只/km2。
(2)该东亚飞蝗种群的增长曲线是什么类型？______。
(3)东亚飞蝗种群的大小由种群的____________________决定。若在稻田中增加适量的青蛙(东亚飞蝗的天敌)，则东亚飞蝗的数量变化趋势是________________。
答案 (1)50 130 (2)“S”型 (3)出生率和死亡率、迁入率和迁出率 逐渐降低然后维持在一个较低水平
解析 种群密度是指单位面积或单位体积内某种群的个体数量。每一年和第二年的种群密度依次为100/2＝50 只/km2和260/2＝130 只/km2。由此可见，同一物种的种群密度并不是固定不变的，自然条件下，个体生活的空间和食物都是有限的，但种群数量增大到环境容纳量时，种群数量将停止增长，有时会在K值上下波动。种群的这种增长方式用坐标图表示出来，就绘成“S”型曲线。种群的大小是由出生率和死亡率以及迁入率和迁出率决定的。加入天敌后，东亚飞蝗的生存压力加大，种群数量会降低，然后维持在一个较低的水平。
23．(10分)“标志重捕法”是动物种群密度调查中的一种常用取样调查法：在被调查种群的生存环境中，捕获一部分个体(M)，全部进行标记后释放，经过一段时间后进行重捕，根据重捕中标记个体数(m)占总捕获数(n)的比例，估计该种群的数量(N)。某研究机构对我国北方草原一种主要害鼠——布氏田鼠进行了调查。调查样方总面积为2 hm2(1 hm2＝10 000 m2)，随机布设100 个鼠笼，放置一夜后，统计所捕获的鼠的数量、性别等，进行标记后放归，3 日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表。
捕获数/只
标记数/只
雌性个体
数/只
雄性个体
数/只
初捕
32
32
14
18
重捕
36
4
18
18
(1)假定重捕取样中标记比例与样方总数中标记比例相等，写出样方中种群总数(N)的计算公式：____________________。
(2)该草地布氏田鼠的平均种群密度为________只/hm2。事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏________。
(3)综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(♀/♂)为________。
(4)在上述调查的同时，还对样方中布氏田鼠的洞口数进行了调查(假设样方中只有这一种鼠)，平均每100 m2有3.6 个洞口，洞口数与田鼠数的比例关系为________。
答案 (1)N＝Mn/m (2)144 高 (3)8/9(或32/36) (4)2.5∶1
解析 (1)种群数量＝(第一次捕获数×第二次捕获数)/第二次捕获标记个体数，即N＝Mn/m。(2)从表格中知，第一次捕获数是32只，第二次捕获数是36只，第二次捕获标记个体数是4只，将它们代入公式N＝Mn/m，计算得N＝288(只)。所以平均种群密度为288 只÷2 hm2＝144 只/hm2。由于田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，所以表中第二次捕获的标记个体比实际情况少，这样计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏高。(3)两次捕获的雌鼠数为14＋18＝32(只)，雄鼠数为18＋18＝36(只)，所以♀＋♂＝32∶36＝8∶9。(4)洞口数＝2×10 000 m2×3.6 个/100 m2＝720(个)，所以洞口数与田鼠数的比例关系为720∶288＝2.5∶1。
24．(12分)下表是某地区森林群落演替过程中相关量统计，试根据表中数据回答问题：
调查时间
调查项目
1953年
1973年
1984年
1996年
叶面积指数
2.48
6.61
11.28
17.76
光能利用率(%)
20.3
42.3
88.9
95.9
总初级生产量
[t/(hm2·a)]
17.43
55.50
116.61
15.81
净初级生产量
[t/(hm2·a)]
1.50
14.52
23.88
26.00
(1)该地区生物群落的演替类型属于__________，从数据分析，在演替过程中群落物种丰富度变化趋势是__________。
(2)统计表明随着群落演替的进行，生态系统光能利用率变化与叶面积指数的关系是______________________________________________________。
(3)请绘制生产者呼吸量与叶面积指数之间的关系坐标曲线图。
(4)下图是1953～1996年间该生态系统生物量(有机物量)统计图，据图你可以得出的生物量演变规律是
________________________________________________________________________。
(5)在对该地区某时间群落结构进行调查时，可以采用______法对植物丰富度进行调查，同时注意调查不同物种______________情况，以获得群落的垂直结构。
答案 (1)次生演替 逐渐增加 (2)随着叶面积指数的增大，光能利用率升高(或正相关) (3)呼吸量＝总初级生产量－净初级生产量，描点、连线如下图：
(4)随着时间的推移生态系统的生物量逐渐增加，最终趋于稳定 (5)样方 空间上的分布(分层)
解析 (1)从题干信息可知：群落演替的起点不是原始裸地，而是从原来的植物群落所发生的演替，故为次生演替，演替的结果是群落物种的丰富度增加。(2)从表格数据可看出在演替过程中随着叶面积指数的增加，生态系统光能利用率也增加。(4)生物量演变的规律是随着时间的推移生态系统的生物量逐渐增加，最终趋于稳定。(5)对该地区某时间群落结构进行调查时，可以采用样方法对植物丰富度进行调查，对不同物种空间分布情况的调查可获得群落的垂直结构。
25．(12分)下表是某生物兴趣小组的同学探究“土壤中小动物类群丰富度”的结果(物种数：种；密度：个/m2)。请分析回答：
动物类群
样地
跳虫类
蜱螨类
线蚓类
线虫类
物种数
密度
物种数
密度
物种数
密度
物种数
密度
有机肥田
10
167
38
60
40
120
19
339
化肥田
4
79
16
41
18
320
7
52
(1)调查土壤中小动物常用____________进行采集、调查，而不适宜用样方法进行调查，原因是许多土壤小动物________，而且身体微小；丰富度的统计方法通常有两种：一是记名计数法；二是________；鉴定动物时最好使用________观察。
(2)收集土壤小动物时采用白炽灯照射土壤，这是利用土壤动物的__________的特性。
(3)在有机肥田中，这几类动物与其他生物组成该生态系统的__________，其中跳虫类种群数为________个。
(4)小动物类群丰富度越大，土壤通气状况越好，越有利于作物根细胞的呼吸作用，促进作物生长。化肥作用快而持续时间短，有机肥作用慢而持续时间长。联系生产实践，你会如何根据土壤小动物类群丰富度的情况指导农民施肥？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)取样器取样法 活动能力较强 目测估算法 放大镜(或实体镜) (2)趋暗、怕热 (3)生物群落 10 (4)在小动物类群丰富度大的土壤，可适当使用化肥；在小动物类群丰富度小的土壤，要多使用有机肥
解析 动物类群丰富度大的土壤，土壤通气状况较好，为了使植物在短期内吸收更多的无机盐，可以适当使用化肥；在丰富度小的土壤，要多使用有机肥，因为有机肥可以增加土壤中动物类群的丰富度，使土壤通气状况好转，以利于根的呼吸作用，吸收更多的无机盐。
第四章检测卷
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共22小题，每小题2.5分，共55分)
1．下列关于出生率的叙述，正确的是( )
A．若某种群年初时的个体数为100，年末时为110，其中新生个体数为20，死亡个体数为10，则该种群的年出生率为10%
B．若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比越接近1∶1，则出生率会越高
C．若通过调控环境条件，使某动物的性成熟推迟，则出生率会更高
D．若比较三种年龄组成类型的种群，则稳定型的出生率最高
答案 B
解析 出生率是指单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比例，A选项中该种群的出生率为20%；一雌一雄婚配制的动物，生殖期雌雄比越接近1∶1，婚配成功率越高，出生率会越高；推迟某动物的性成熟，则出生率会降低；三种年龄组成类型的种群中，增长型的出生率最高。
2．海洋渔业生产中，合理使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞，有利于资源的可持续利用。下列不正确的解释是( )
A．更多幼小的个体逃脱，得到生长和繁殖的机会
B．减少捕捞强度，保持足够的种群基数
C．维持良好的年龄组成，有利于种群数量的恢复
D．改变性别比例，提高种群出生率
答案 D
解析 用网眼尺寸较大的网具捕捞，使更多的幼体能够逃脱，得到生长和繁殖的机会。这样既能保持足够的种群基数，又能维持增长型的年龄结构，有利于资源的可持续利用。但网眼的大小并不能改变性别比例。
3．有关种群叙述正确的是 ( )
A．图中种群的K值为a
B．用标志重捕法调查某草原东亚飞蝗卵的密度
C．山毛榉种群和它所在的群落一样具有明显的垂直分层现象
D．理想状态下，种群呈“J”型曲线增长
答案 D
解析 种群增长到一定程度，在一定范围内波动，波动的中轴线所代表的数值即为K值。用样方法调查虫卵的密度。种群内部不具有垂直分层现象。
4．种群是生态研究的一个重要单位，有关种群的正确叙述是( )
A．种群是指一个生态系统中同种生物所有成熟个体的总和
B．一个呈“S”型增长的种群中，种群增长速率在各阶段是不同的，数量为K/2时增长速率最大
C．种群中各年龄期的个体数目比例适中，这样的种群正处于发展阶段
D．合理密植农作物时，其数量可以大于最大值即K值
答案 B
解析 种群是指一个生态系统中同种生物所有个体的总和；种群中各年龄期的个体数目比例适中，应是处于稳定阶段；合理密植农作物时，其数量可以接近K值，但不能大于K值。
5．图甲为某地一个生物种群的年龄组成曲线图，如果有一外来物种入侵，并以该种群的幼体为食，这将使该种群的年龄组成发生变化，则这种变化与图乙中的哪个坐标曲线相符( )
答案 A
解析 据题意可知，外来物种入侵后，种群中的幼体数量下降，成体和老年个体数变化不大。
6．某草原因过度放牧和鼠害导致荒漠化。为了遏止鼠害对草原的破坏，放入驯化后的银黑狐捕鼠。下图中的曲线分别代表羊、鼠和狐数量的年变化，这3条曲线对应的动物正确的是( )
A．甲为狐、乙为鼠、丙为羊
B．甲为鼠、乙为羊、丙为狐
C．甲为羊、乙为鼠、丙为狐
D．甲为狐、乙为羊、丙为鼠
答案 C
解析 答该题时，要抓住狐与鼠之间的捕食关系这一关键点。狐是鼠的天敌，当狐数量减少时，鼠大量繁殖；当狐数量增多时，鼠的数目又急剧减少。
7．下列有关种群增长的“S”型曲线的叙述，错误的是( )
A．通常自然界中的种群增长曲线最终呈“S”型
B．达到K值后种群的增长速率也可能为负值
C．种群增长的开始阶段不受自身密度的影响
D．相同的种群，K值也可能不同
答案 C
解析 在自然情况下，种群一般是按“S”型曲线增长的。达到K值时出生率等于死亡率，种群增长速率为零，但也有可能在某个时刻出生率小于死亡率，种群增长速率为负值。种群增长受自身密度的影响，刚开始时种群密度较小，种群密度对种群增长的影响也较小。K值会随着环境的变化而变化。
8．豚草是原产北美的植物，某课外小组对某地区的一片闲散地的部分植物的种群密度进行了五年的调查，部分结果如表所示(单位：株/m2)。下列有关叙述正确的是( )
年份
2005
2006
2007
2008
2009
豚草
0.3
0.6
1.1
1.5
2.3
狗尾草
10.0
9.2
8
6.8
5.5
龙葵
3.0
2.0
0.4
0
0
A.可以推测该区域植物的丰富度在增加
B．调查豚草的种群密度应该采用样方法
C．豚草入侵，不改变该区域群落演替的速度与方向
D．该区域豚草的种群数量将保持“J”型增长
答案 B
解析 从表中信息可以看出，随着时间的推移，豚草种群密度增大，狗尾草种群密度降低，龙葵被淘汰，因而该区域植物的丰富度在降低。由于豚草入侵，该区域群落演替的速度与方向发生了改变。豚草的种群密度不断增大，种内斗争激烈，最终呈“S”型增长。
9．我国西南横断山区被公认为全球生物多样性的关键地区，不同海拔区域蝶类物种多样性研究结果见下表。下列有关叙述，正确的是( )
垂直带
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
海拔(m)
<1000
1000～2000
2000～2500
2500～3000
3000～3500
>3500
植被
类型
热带季
雨林
常绿阔
叶林
常绿落叶
混交林
针阔混
交林
针叶林
高寒灌
丛草甸
蝶类
种数
349
452
201
136
125
100
A.不同垂直带的植被类型差异是群落演替的结果
B．不同垂直带的植被类型差异反映了群落的空间结构特征
C．蝶类物种多样性与各垂直带植被类型无关
D．蝶类物种多样性与各垂直带气候特征有关
答案 D
解析 由表中数据可发现，不同垂直带的植被类型不同，其差异反映了群落垂直结构的分层现象(不是水平结构特征)，是自然选择的结果，故选项A、B错误。随着海拔高度的升高，气温逐渐降低，蝶类种数随之减少，说明蝶类物种多样性与各垂直带的气候特征密切相关，故选项C错误，选项D正确。
10．生物群落甲、乙、丙含有数字1到8表示的8个物种，每个物种的种群密度不同，下表给出了这些物种的种群密度(个/m2)。请判断下列说法中不正确的是( )
群落
种1
种2
种3
种4
种5
种6
种7
种8
甲
92
4
0
0
1
1
1
1
乙
0
25
20
20
20
5
0
0
丙
0
65
20
10
3
2
0
0
A.当受到大规模害虫袭击且危害程度逐渐增强时，这些群落中受影响最小的是乙
B．当受到大规模害虫袭击且危害程度逐渐增强时，这些群落中受影响最大的是甲
C．在生物群落丙中，各物种之间最可能的关系是互利共生
D．在生物群落丙中，各物种之间最可能的关系是捕食
答案 C
解析 生物群落是由若干个种群组成的有机结构，群落的种类越多，个体间数量分布越合理，越有利于能量流动，其稳定性越大，反之，则越小，因此A、B选项正确。分析群落丙种群中物种数目基本呈现数量金字塔形，最可能的关系是捕食关系。
11．如图表示种群增长速率与时间关系的变化曲线，下列说法正确的是( )
A．该曲线表明，种群数量的变化只与时间有关而与其他物种无关
B．C～D段种群数量下降，主要原因有天敌、生活空间和资源等
C．该图可表示密闭的恒定容积培养液中酵母菌种群增长速率的变化曲线
D．若该种群为海洋经济鱼类，种群数量最好保持在C时期的水平
答案 D
解析 C时期时，种群增长速率最大，种群数量为K/2，所以海洋经济鱼类的种群数量应保持在K/2的水平，使种群的增长速率最大；若该曲线为某生态系统中某一种群增长速率变化曲线，则与其他物种有关；C～D段种群数量是增长的而不是下降的；密闭的恒定容积培养液中酵母菌种群增长速率会出现负值。
12．东北东部山地的阔叶红松林受破坏之后，形成一片空地，叫做“林窗”，这时候往往最先进入的是杨树、白桦等。但随着时间的推移，周围的红松林会慢慢在这片区域生长繁殖并逐渐替代了杨树和白桦重新成为林地中的优势种。下列有关说法正确的是( )
A．杨树、白桦在受破坏的空地上生长繁殖引起的群落演替属于初生演替
B．红松林重新取代杨树和白桦成为优势种说明红松林在竞争中处于优势
C．在群落演替的初期，不存在种群间的竞争关系
D．在群落演替的过程中，群落的物种组成不会发生变化
答案 B
解析 红松林受破坏后原有的土壤和繁殖体还存在，这种演替属于次生演替；红松林取代杨树和白桦成为优势种的原因是红松林在竞争中处于优势；在群落演替的整个过程中都存在种群间的竞争关系；在演替的过程中，群落的物种组成会发生改变。
13．下列调查活动或实验中，所得到数值与实际数值相比较，可能偏小的是( )
A．用标志重捕法调查某校园老鼠的种群密度时，部分老鼠身上的标志物脱落
B．调查土壤中小动物的丰富度时，用诱虫器采集小动物时没有打开装置上的电灯
C．用血细胞计数板计数酵母菌数量时，方格内和压线上的个体都被统计在内
D．酵母菌计数时，从静置的酵母菌培养液底部取样统计
答案 B
解析 标志重捕法调查种群密度时，标记物脱落会导致再次捕获的带有标记物的个体减少，进而计算出的结果会增大；土壤小动物一般具有趋暗、趋湿等特性，如诱虫器上方的电灯不打开，可能会导致捕获的物种数量下降；用血细胞计数板计数时，除了方格内的个体要计算外，对于压线的个体，一般只计算相邻两边及夹角上的个体，如压线的个体都被统计在内，则结果会变大；酵母菌计数时，应先震荡试管使酵母菌均匀分布，如不震荡试管会使底部酵母菌数量比较多，进而使统计的结果变大。
14．潮间带满潮池中常见的滨螺是捕食者，吃很多藻类，尤其喜食小型绿藻(浒苔)。右图为藻类种数与滨螺密度的关系，据图判断下列说法错误的是( )
A．各种藻类存在竞争关系
B．滨螺密度越大，藻类种数越多
C．若没有滨螺，藻类多样性会降低
D．滨螺在中等密度时，藻类多样性程度最高
答案 B
解析 藻类种数越多，多样性越高，从图中看出滨螺密度在超过一定值时，滨螺密度越大，藻类种数越少。
15．在一段新建公路的边坡(甲)上移栽灌木和草本植物以保护边坡，另一段边坡(乙)不进行移栽，其他实验条件相同，1年后两段边坡的检测结果如下表。下列分析合理的是( )
边坡
处理方式
植被覆盖率(%)
小型土壤
动物
土壤有机质(g/kg)
物种数
个体数
甲
种植植物
97
37
260
19.8
乙
不干预
8
9
28
11.9
A.可以推测移栽植物会降低该群落结构的稳定性
B．小型土壤动物的增多是移栽植物的预期结果
C．边坡甲上因没有移栽乔木而不可能自然长出乔木
D．边坡甲上的群落演替会随时间延长而逐渐加剧
答案 B
解析 根据表格中数据结果进行分析，可以看出边坡甲比边坡乙物种数目多，因此可以推测移栽植物会增加物种数目，从而提高该群落结构的稳定性；小型土壤动物的增多是移栽植物导致生存环境改变的结果；边坡甲虽没有移栽乔木，但随着演替的进行，将来也会出现乔木；边坡甲的群落演替最终会达到相对稳定，因此不会随时间延长而逐渐加剧，因此B项分析最为合理。
16．早在宋代，我国就产生了四大家鱼混养技术。如图表示某池塘中四大家鱼及其食物的分布，下列相关分析正确的是( )
A．四大家鱼在池塘中的分层现象是群落的水平结构
B．此图表明四种鱼类的捕食关系为：鲢鱼→鳙鱼→青鱼
C．鲢鱼和鳙鱼、青鱼和草鱼在混合放养时都是共生关系
D．若浮游动物大量死亡，鲢鱼数量在短时间内会增加
答案 D
解析 根据图示可以看出鲢鱼、鳙鱼、草鱼和青鱼在不同水层的分层现象是群落的垂直结构。鲢鱼和鳙鱼之间不存在食物关系，也没有共生关系；青鱼和草鱼之间为竞争关系。若浮游动物大量死亡，浮游植物数量增加，鲢鱼数量在短时间内会增加。
17．下表为某退耕林地在恢复阶段的研究数据，下列叙述错误的是( )
群落类型
树种
数量
平均胸
径(cm)
平均高
度(m)
Ⅰ：撂荒7年的次生林
22
8.7
6.3
Ⅱ：25年的次生林
81
10.4
8.4
Ⅲ：50年的次生林
96
11.8
9.2
Ⅳ：150年以上的近天然林
128
13.7
10.5
A.退耕林地的演替属于次生演替
B．调查退耕林地乔木种群密度常采用样方法
C．随着演替的进行，树种数量增长的速度加快
D．退耕林地中植物种类增加，植物间存在着激烈的竞争关系
答案 C
解析 退耕林地中保留有植物以及生物生存的环境资源，其演替属于次生演替。调查植物种群密度常采用样方法。对比表中数据可知，随着演替的进行树种数量增长的速度减慢。
18．在一块方形的样地中，调查蒲公英的种群密度时，下列哪项不会影响调查结果的准确性( )
A．从样地中选取样方的多少；从样地中选取的样方里蒲公英数目的多少
B．从样地中选取的样方里蒲公英数目的多少；样地中群落的丰富度
C．所选样地是长方形还是正方形；从样地中选取样方的多少
D．样地中群落的丰富度；从样地中选取样方是否具有随机性
答案 B
解析 本题强调的是对“调查结果的准确性”的影响。取样方法是五点取样法还是等距取样法，样地是长方形还是正方形对调查结果均没有影响。样方数目和取样的随机性会影响调查结果，但样地中蒲公英数目的多少和其他生物的多少均不影响调查结果。
19．对某地区新引入一种鸟的种群增长率[增长率＝出生率－死亡率]1～7年的调查研究，得到的数据如下表。下列对该鸟种群描述正确的是( )
年份
第1年
第2年
第3年
第4年
第5年
第6年
第7年
增长率
0.66
1.24
2.81
3.67
2.94
1.65
0.03
A.种群的年龄组成为稳定型
B．种群数量呈“J”型曲线增长
C．种群增长受种群密度的制约
D．第3～4年中种内斗争最激烈
答案 C
解析 在调查期间，该种群增长率始终大于零，说明该种群为增长型。因种群增长率不是定值，故种群数量变化曲线应呈“S”型；种群增长受种群密度、天敌、食物、气候等因素的影响；种内斗争的激烈程度与种群密度呈正相关，因此在第7年种内斗争最激烈。
20．如图a、b、c分别代表的是在－200～3 800 m的海拔内，山坡a、森林b、海洋c三个不同的自然区域内植物的分布状况。据此判断下列选项中正确的是( )
A．在－200～3 800 m范围内，不同区域内植物的种类出现了很大的差异，温度是影响分布的主要生态因素
B．a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这说明群落具有垂直结构
C．b、c处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，这说明群落具有垂直结构
D．影响b处植物出现明显分层现象的主要因素是水分
答案 C
解析 a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这是由于地形的起伏引起不同高度的山坡上温度不同，不属于群落的垂直结构，而属于群落的水平结构；影响森林生态系统在陆地上分布的主要因素是水，但是森林中植物的分层现象是受光照强度影响形成的；c处藻类植物的分层现象是受光质(波长)影响形成的，属于群落的垂直结构。
21．如图表示种群在理想环境中和有环境阻力条件下的增长曲线，下列有关种群数量增长曲线的叙述中正确的是 ( )
A．图A为“J”型增长，每年增加的个体数量始终不变
B．图B为“S”型增长，G点时增长速率达到最大值
C．防治蝗灾应在害虫数量达到F点时进行
D．渔业捕捞后剩余量应该在E点左右
答案 D
解析 图A曲线的斜率代表种群的增长速率(即单位时间内种群个体的增加数目)，由题图曲线特征可以看出，在不同的时间点，曲线的斜率不同，即种群的增长速率不同，故A错误。图B中G点时种群的数目不再变化，增长速率为0，故B错误。防治蝗灾应该在D点附近，超过D点，蝗虫增长速率加快，灭虫效果差，故C错误。渔业捕捞后的剩余量应保持在E点左右，此时种群的增长速率最快，故D正确。
22．南极冰藻是以硅藻为主的一大类藻类植物，长期生长在南极海冰区－2 ℃～4 ℃的环境中，其最适生长温度为2 ℃。磷虾主要以南极冰藻为食，企鹅主要以磷虾为食。自1975年以来，磷虾种群密度下降高达80%。下列叙述错误的是( )
A．南极冰藻组成了一个种群
B．企鹅种群密度也会随着磷虾种群密度下降而下降
C．南极冰藻、磷虾、企鹅与该海冰区的其他生物组成群落
D．－2 ℃～2 ℃范围内，随着温度升高南极冰藻的光合作用强度增大
答案 A
解析 南极冰藻由硅藻等多种藻类植物组成，故A错误；企鹅主要以磷虾为食，磷虾数量减少，必将导致企鹅数量减少；－2～2 ℃范围内，随环境温度升高，酶活性增强，冰藻的光合作用强度增大。
二、非选择题(本题包括4小题，共45分)
23．(8分)某山区坡地生态环境破坏严重，人们根据不同坡度，分别采取保护性耕作、经济林种植和封山育林对其进行了治理。
(1)陡坡在封山育林后若干年内，经历了一年生草本、多年生草本和灌木三个阶段，其典型物种的种群密度变化如图所示。调查植物种群密度常用的方法是________。图中，O→a，物种①密度上升，原因是在适宜条件下，物种①的____________________；b→c，物种①逐渐消失，物种②密度逐渐降低到相对稳定，原因是物种②能耐受________；c点后，在适宜气候条件下群落中最终占主导地位的植物类型将是________。
(2)该坡地经治理后，既扩大了植被覆盖面积、增加了对大气中________的固定，又提高了经济产出，初步实现了生态效益和经济效益的同步发展。
答案 (1)样方法 出生率大于死亡率 弱光 乔木 (2)碳元素(CO2)
解析 (1)调查植物的种群密度常用样方法；种群的出生率大于死亡率时，种群密度上升；由曲线图可知b→c，物种③为优势物种，物种①因不能耐受弱光而逐渐消失，而物种②因能耐受弱光所以其种群密度降低到相对稳定；c点后，在适宜气候条件下，乔木将占主导地位。(2)该坡地经治理后，在增加植被覆盖面积，提高了光能利用率，增加了对大气中CO2的固定的同时，也提高了经济产出。
24．(15分)请根据如图所示“种群生长”的坐标曲线图，回答下列有关问题：
(1)马缨丹是一种生活于热带地区的有毒植物，为达到观赏目的，人们把它引种到夏威夷，一段时间后，马缨丹大量繁殖，对夏威夷的畜牧业造成严重威胁，图中曲线________符合马缨丹疯狂蔓延的趋势。这充分体现了达尔文自然选择学说中的生物____________________的特性。
(2)自然界中种群增长曲线表现为图中的曲线________。
(3)按生态学原理，世界人口增长应该表现为图中曲线________。若地球环境对人类种群的容纳量(K)为110亿，则全球人口的最适数量为________。若出现cd段则表明人口出现了负增长。
(4)太湖蓝藻事件使太湖美丽的形象大打折扣，若此图表示太湖蓝藻增长曲线，当种群数量达到______点后，增长速率为0。
(5)依据自然界“种群增长”的特点，人们在进行狩猎或海洋捕捞作业时，应把握在__________点后进行，原因是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)若图中曲线Ⅱ表示某地老鼠种群数量变化，如果灭鼠时只采用杀死的办法，采取措施后老鼠的数量会很快恢复到原有的数量。请你据图提出更有效的控制鼠害的方案：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)Ⅰ 过度繁殖 (2)Ⅱ (3)Ⅱ 55亿 (4)f
(5)e e点时种群数量的增长速率最大
(6)增加老鼠生存环境阻力(可从食物来源、生活场所、天敌等方面考虑)，使其环境容纳量降低
解析 过度繁殖是生物界的一种普遍现象，外来物种由于条件适宜往往呈“J”型曲线疯狂增长。自然情况下，种群数量的增长呈“S”型曲线增长，人口增长也不例外，其主要原因是生存条件有限。在K/2值时，种群保持最大的增长速率，所以如果全球的人口环境容纳量为110亿，则最适人口数量为55亿。当种群数量达到f点后，出生率＝死亡率，即种群增长速率为0，而种群数量达e点时，种群增长速率最大，对于狩猎和海洋捕捞作业具有重要的指导意义。灭鼠时若只是杀死一部分老鼠，鼠种群数量下降到c点以下，但很快又恢复到c点。若降低环境容纳量(即K值)，如清除垃圾、储藏好食物，可有效地控制鼠害。
25．(10分)近年来，沙棘木蠹蛾在内蒙古鄂尔多斯等地爆发成灾，引起沙棘大面积死亡。研究者发现，鄂尔多斯市山坡地沙棘林和河滩地沙棘林的受害程度有显著差异，如下图所示，回答下列问题：
(1)已知每个有虫株上的虫数大致相同，那么据上图可知，从2001～2006年，山坡地的沙棘木蠹蛾种群呈________增长，在________年(区段)该种群的种群增长速率最高。
(2)研究者为了研究沙棘的抗虫机理，对山坡地和河滩地的土壤条件和沙棘情况进行了调查，调查结果如下表所示：
地点
土壤肥力
土壤含水量
沙棘叶片光合色素总量(mg·g－1)
沙棘日平均光合速率
(释放O2 mg·m－2·h－1)
有机质
含量(%)
氮含量(%)
表层～60 cm(%)
山坡地
0.595
0.015
7.0
2.44
960
河滩地
0.202
0.003
15.0
2.82
1 280
研究者认为决定沙棘抗虫性的关键因素是土壤含水量，并进行了实验验证：将生长状况相似的沙棘分为A、B两组，A组土壤含水量和土壤肥力与河滩地相同，B组______________________________________________________________________________，结果A组抗虫性显著高于B组，证实了研究者的假设。
(3)对于沙棘木蠹蛾已经成灾的山坡地，在不造成环境污染的前提下，可以采用____________________措施来降低沙棘木蠹蛾的种群密度。
答案 (1)“S”型 2002～2004 (2)土壤含水量与山坡地相同(或土壤含水量低于河滩地)，土壤肥力与河滩地相同 (3)施放性引诱剂(用黑光灯诱杀、引入沙棘木蠹蛾的天敌等合理答案均可)
解析 (1)生物在自然条件下的生长遵循“S”型曲线；从曲线中看出，在2002～2004年(区段)，曲线斜率最大，表明该种群的种群增长速率最高。(2)从表中数据看出，山坡地土壤肥力比河滩地大，含水量小，而光合作用总量小，说明决定沙棘抗虫性的关键因素可能是土壤含水量，设计实验时，B组土壤含水量与山坡地相同(或土壤含水量低于河滩地)，土壤肥力与河滩地相同，结果A组
由于含水量大而抗虫性显著高于B组。(3)对于沙棘木蠹蛾已经成灾的山坡地，为减少环境污染，可以采用施放性引诱剂、用黑光灯诱杀、引入沙棘木蠹蛾的天敌等措施来降低沙棘木蠹蛾的种群密度。
26．(12分)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”，按图1装置进行了实验，并使用图2所示的血细胞计数板对培养液中的酵母菌进行计数。请分析回答：
(1)排气口的胶管设计成长而弯曲的目的是________________________________。
(2)实验的最初阶段，由于____________________、______________、____________，酵母菌的种群数量呈“J”型增长。
(3)在图2所示的计数室中，如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施是________________________________________________________________________。
(4)本实验没有另设置对照实验，原因是__________________________________________
________________________________________________________________________。
为提高实验的准确性，实验时应进行_________________________________________。
(5)请你设计表格记录实验数据。
答案 (1)防止空气中的杂菌污染 (2)温度等条件适宜 营养物质充足 没有敌害和竞争 (3)增加稀释倍数 (4)该实验在时间上形成前后自身对照 重复实验(取样) (5)表格如下
时间(天)
次数
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
解析 在实验中要保证无菌环境，因此要将排气口的胶管设计成长而弯曲的，防止空气中杂菌进入污染。在实验最初阶段因为营养物质充分，没有敌害和大的种内斗争，温度条件适宜，酵母菌迅速呈“J”型增长。在实验中如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应该增加稀释倍数，使酵母菌分布均匀再进行计数。本实验不需要单独设置对照实验，因为实验自身在时间上前后形成对照。在实验中为了使结果更准确，要多次重复取样，取平均值。
