第2课时 种群数量的变动
[目标导读] 1.阅读教材P7 ( http: / / www.21cnjy.com )2，分析大肠杆菌数量增长的过程，建立种群数量指数增长的数学模型。2.结合教材P73～74的探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，尝试建构种群逻辑斯蒂增长的数学模型。3.通过对“S”型曲线的分析，学会用种群增长模型分析实际问题，并指导实践。
[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。
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1．请在下图中填写影响种群密度(数量)的因素
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2．根据达尔文的自然选择学说，生物都有过度繁 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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：
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(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
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2013年8月9日湖南省 ( http: / / www.21cnjy.com )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、娄底等多地发生竹蝗灾害，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种群数量的变动。
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探究点一 种群的指数增长
如图所示，在自然界中，种群的数量由于受到各种因素的影响总是变动着的。试结合下面的材料，阅读教材，探讨种群在理想条件下的数量变化规律。
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1．若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：
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时间(min) 0 20 40 60 80 100 120 180
繁殖代数n(代) 0 1 2 3 4 5 6 9
细菌数量N(个) 1 2 4 8 16 32 64 512
(1)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。这种增长，我们称为指数增长。
(2)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。
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答案
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(3)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。
(4)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。
2．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，下图乙是在1937～1942年期间该种群数量的增长曲线图。
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(1)从图乙看出，自然界确实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为“J”型。
(2)类比前述细菌种群数 ( http: / / www.21cnjy.com )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年后群数量Nt＝N0×λt(用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
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归纳提炼
“J”型曲线解读
项目 “J”型曲线
条件 无限环境的理想条件
模型假设 ①食物和空间条件充裕、气候适宜、没有 ( http: / / www.21cnjy.com )敌害等，增长率不随种群密度的变化而变化；②没有迁入和迁出。一生只繁殖一次，世代不相重叠(即子代产生时，亲代已死亡)
图像模型 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com"
种群增长率 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com"
增长特点 ①连续增长；②增长率：种群数量连续增长，第二年是第一年的λ倍(注：Nt＝N0λt)，λ＞1
活学活用
1．下图表示在良好的生长环境下，小球藻 ( http: / / www.21cnjy.com )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( )
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A．乙、甲、丁 B．甲、丙、丁
C．丙、甲、乙 D．丁、乙、丙
问题导析
( http: / / www.21cnjy.com )
答案 C
解析 小球藻是分裂繁殖，速度快，生长环境 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
探究点二 种群的逻辑斯蒂增长
指数增长是理想条件下细菌数量增长的特点。在自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢？试结合教材实验进行探究。
1．探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
(1)提出问题
培养液中酵母菌种群的数量是怎样变化的？
(2)作出假设
酵母菌的种群数量变化可能是加速增长、减速增长和波动这三种形式不同顺序的组合。
(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里；
③将试管放在25_℃条件下培养；
④每次取材料的时间间隔要相等(例如1 h)，用显微镜计数。并将实验结果填入自己设计的记录表中。
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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，画出坐标曲线图，分析曲线走向，揭示酵母菌种群数量变化规律。
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？ ( http: / / www.21cnjy.com )不需要设置对照实验，但需要重复实验。随着时间的延续，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，应采取的措施是什么？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？只计算相邻两边及其顶角的酵母菌。
3．将实验结果绘制成曲线如下，请分析：
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(1)该模型曲线类似于英文字母S，因此称为“S”型曲线。该曲线大致分为四个阶段：
①ab—调整期：最初阶段，酵母菌到了新环境有一个适应的过程，增长缓慢。
②bc—加速增长期：酵母菌适应了环境，这时种群数量少，营养、空间充足，出生率显著大于死亡率，增长加快。
③cd—减速增长期：种群数量增加，对食物和空间的争夺加剧，出生率下降，死亡率上升，增长变缓。
④de—稳定期：增长速度继续变缓，最终出生率等于死亡率，种群的数量不再增加，达到动态平衡。此时种群的数量达到最大值K。
(2)K的含义及其应用
①当种群数量N小于K/2时，种群快速增长；当 ( http: / / www.21cnjy.com )种群数量N达到K/2时，种群增长速度最大；当种群数量N大于K/2时，种群开始减速增长；当N接近于K时，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，种群不再增长。
②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。
③K值在实际生产生活中有着重要的指导意义，请分析：
a．大熊猫栖息地遭到破坏后，食物和活动范围缩小，K值变小，而建立自然保护区，改善其栖息环境，可以提高K值，从根本上保护大熊猫。
b．若要控制鼠害，我们可采取什么具体措施以便降低K值？
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。
c．若要持续从池塘中获得鱼类资 ( http: / / www.21cnjy.com )源，则应该使捕捞后鱼类的数量维持在K/2，原因是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性发展。
(3)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：
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答案
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①t2时种群数量为K/2，t2时该种群的年龄结构为增长型。
②t3时种群数量为K，t2～t3该种群数量的变化为增加。
归纳提炼
“J”型和“S”型曲线总结
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活学活用
2．如图所示为某种群的数量变化曲线，判断下列说法的正误：
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(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)进行海洋渔业捕捞后，鱼类的数量应维持在b点( )
(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 ( http: / / www.21cnjy.com )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，使捕捞后鱼类的数量维持在能使种群数量迅速恢复。
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1．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，一定呈指数增长
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”型曲线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 ( http: / / www.21cnjy.com )，当地环境可能不适宜其生长繁殖，故其增长也不一定是指数增长。呈“S”型曲线增长的种群，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。
2．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．用血球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．已知血球计数板的方格为2 mm×2 mm ( http: / / www.21cnjy.com )，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 ( http: / / www.21cnjy.com )渗入，并非直接滴加到计数室内；在统计血球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项所述的计算结果是×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。
3．在有0.5 mL培养液的培养瓶中放入5只 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( )
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A．大草履虫的生长呈现出指数增长
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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。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。
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4．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______________中的增长。
(2)B曲线呈“S”型，表示种群在______________中的增长，阴影部分表示___________。
用达尔文进化理论解释，这是____________________的结果。
(3)若“S”型曲线表示某个鼠群迁入一个新的 ( http: / / www.21cnjy.com )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， ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )阻力 由于环境阻力，导致种群个体数实际增长与理论值的差异 生存斗争 (3)由于食物短缺等因素的限制，种群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又恢复到原来数量 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也可)
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基础过关
知识点一 种群的指数增长
1．下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是 ( )
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答案 B
解析 种群在无环境阻力状况下的增长是指在空间无限、资源无限和不存在任何天敌的情况下的增长。在这样的条件下，种群会呈指数增长，B图符合。
2．搁置一段时间的洗碗水，在其他条件都适宜的情况下，碗内微生物数量变化在开始一段时间内最可能的是呈 ( )
A．指数增长
B．逻辑斯蒂增长
C．指数增长或逻辑斯蒂增长
D．无规律增长
答案 A
解析 碗内微生物在开始一段时间内，其生活的空间和资源可以认为是无限的，因此其增长曲线最可能是“J”型曲线。
知识点二 种群的逻辑斯蒂增长
3．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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
4．如图为鱼塘中鱼的数量增长曲线，为了使鱼塘的总产量达到最大值，应该做到适时捕捞。下列做法中正确的是( )
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A．超过T4时捕捞，使剩余量保持在K
B．超过T3时捕捞，使剩余量保持在3K/4
C．超过T2时捕捞，使剩余量保持在K/2
D．超过T1时捕捞，使剩余量保持在K/4
答案 C
解析 一般将动植物种群的数量控制在 ( http: / / www.21cnjy.com )K值的一半，即K/2值时，此时种群数量增长速度最快，可提供的资源数量也最多，而又不影响资源的再生，当种群数量大于K/2值时，种群增长的速度将开始下降。所以，在开发动植物资源时，种群数量大于K/2值时就可以猎取一定数量的该生物资源，而且获得最大量，当过度猎取会导致种群数量小于K/2值，种群的增长速度将减慢，获取的资源数量将减少，而且还会影响资源的再生。
5．如图表示某物种迁入新环境后，种 ( http: / / www.21cnjy.com )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( )
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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K值为2×200＝400。
知识点三 种群增长曲线的比较和应用
6．如图所示为种群在理想环境中呈指数增长，在有环境阻力条件下，呈逻辑斯蒂增长。下列关于种群在某环境中数量增长曲线的叙述，正确的是( )
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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， ( http: / / www.21cnjy.com )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。
7．2007年6月下旬，栖息在洞 ( http: / / www.21cnjy.com )庭湖400多万亩湖区中的约20亿只东方田鼠，随水位上涨部分内迁，所到之处，它们四处打洞，啃食庄稼。地方政府组织群众展开一场“人鼠大战”。在灭鼠时，若杀死老鼠总量的一半，过一段时间后，会发现 ( )
A．很快恢复到原来的数量 B．数量会继续下降
C．保持数量不变 D．数量先增加，然后快速下降
答案 A
解析 若杀死老鼠总数的一半，则相当于老鼠的数量还有K/2，此时种群增长速率最快，所以很快又会恢复到原来的数量。
8．种群在理想和自然条件下分别表现出指数和逻辑斯蒂增长。下列有关种群增长曲线的叙述中，正确的是 ( )
A．在种群指数增长模型(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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
能力提升
9．如图所示种群数量增长曲线，下列叙述正确的是 ( )
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A．当种群数量达到e点后，种群数量不再发生变化
B．种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后
C．防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行
D．K值会因环境条件的改变而改变
答案 D
解析 当种群数量达到K值时，种群密度 ( http: / / www.21cnjy.com )趋于稳定，但是种群数量会有一定的波动，故A项错误、D项正确；环境阻力在d点时比较明显，但在d之前环境阻力就已经出现了，故B项错误；c点时种群的增长最快，不利于防治蝗灾，故C项错误。
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 ( )
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A．0～a年，种群数量不变，其年龄结构为稳定型
B．a～c年，种群数量下降，其年龄结构为衰退型
C．b～d年，种群数量增加，种群呈指数增长
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。
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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， ( http: / / www.21cnjy.com )此时不利于对有害动物的控制，A选项不正确。控制人口数量的关键是控制出生率，B选项不正确。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选项不正确。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选项正确。
12．某同学在进行“探究培养液中酵母 ( http: / / www.21cnjy.com )菌种群数量的动态变化”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( )
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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，其年龄结构为稳定型
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 ( http: / / www.21cnjy.com )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，种群的年龄结构为稳定型；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：
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(1)如果种群生活在一个 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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)年龄结构是通过影响____________________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)出生率和死亡率
解析 “J”型曲线是在食物和空间 ( http: / / www.21cnjy.com )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。年龄结构可以间接地影响出生率和死亡率进而影响种群数量。
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：
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(1)图中曲线表示种内斗争最激烈的 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )在盛有无菌马铃薯培养液的固定容器中，若探究培养液中酵母菌种群数量的变化，利用血球计数板(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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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
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(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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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)浸泡和冲洗第三章检测卷
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括20小题，每小题3分，共60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．若比较三种年龄结构类型的种群，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 ( http: / / www.21cnjy.com )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；三种年龄结构类型的种群中，增长型的出生率最高。
2．有关种群叙述正确的是 ( )
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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数量
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。
3．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”型曲线增长的种群中，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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
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4．图甲为某地一个生物种群的年龄结 ( http: / / www.21cnjy.com )构曲线图，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结构发生变化，则这种变化与图乙中的哪个坐标曲线相符( )
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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。
5．利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，该害虫的种群密度将明显下降，该种群密度下降是因为 ( )
A．雄性个体数量的减少使雌虫产卵能力下降
B．成年个体大量迁出，幼年个体数比例下降
C．受人工合成的性引诱剂影响，雌性个体也减少
D．种群的性别比失调使种群的出生率下降
答案 D
解析 性引诱剂诱杀雄性个体，导致种群中性别比严重失调，从而影响出生率，使种群的密度下降。
6．在一定量的酵母菌培养液中放入活 ( http: / / www.21cnjy.com )酵母菌若干，抽样镜检，视野下如图甲所示(图中小点代表酵母菌)。将此培养液放在适宜温度下恒温培养5 h后，稀释100倍，再抽样镜检，视野下如图乙所示。根据实验结果判断，以下叙述正确的是( )
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A．培养5 h后，酵母菌种群密度是原来的200倍左右
B．探究培养液中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的菌体
D．培养5 h后，酵母菌种群数量已经达到K值
答案 A
解析 探究培养液中酵母菌种群数量变化的方 ( http: / / www.21cnjy.com )法是抽样检测法；计数酵母菌数量时，对于方格边缘相邻两边及其顶角的酵母菌也要进行统计；培养5 h后，酵母菌种群数量是否达到K值不能作出判断；图乙中酵母菌数量约是图甲中的2倍，由于是稀释了100倍，因此种群密度是原来的200倍左右。
7．豚草是原产北美的植物，某课外小 ( http: / / www.21cnjy.com )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物种多样性在增加
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指数增长
答案 B
解析 从表中信息可以看出，随着时间的推移， ( http: / / www.21cnjy.com )豚草种群密度增大，狗尾草种群密度降低，龙葵被淘汰，因而该区域植物的物种多样性在降低。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，最终呈逻辑斯蒂增长。
8．如图所示，共同生活在一起的两 ( http: / / www.21cnjy.com )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)。下列关于这两个种群的描述，不正确的是( )
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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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
9．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．调查草地中某种双子叶植物的种群密度时，只统计样方内的个体数
C．用血球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 ( http: / / www.21cnjy.com )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；调查草地中某种双子叶植物的种群密度时，只统计样方内的个体数，不统计顶边、左边及夹角的个体数，会使所得数值偏低；用血球计数板计数时，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。
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10．潮间带满潮池中常见的滨螺是 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
11．在一段新建公路的边坡(甲)上移栽灌木和 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
12．在生态学研究中，下列方法与研究目的不相符的是( )
A．给海龟安装示踪器调查其洄游路线
B．给大雁佩戴标志环调查其迁徙路线
C．用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系
D．用标志重捕法调查达乌尔黄鼠的物种多样性
答案 D
解析 达乌尔黄鼠是一个种 ( http: / / www.21cnjy.com )群，用标志重捕法可调查该种群的密度；采用给海龟安装示踪器、给大雁佩戴标志环的方法，可对其移动路线进行调查；样方法研究的对象为相对固定的生物，如固着在岩礁上的贝类。
13．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级演替
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 ( http: / / www.21cnjy.com )物以及生物生存的环境资源，其演替属于次级演替。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。
14．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；样地中群落的物种多样性
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．样地中群落的物种多样性；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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
15. 用“样方法”调查蒲公英种群密度的过程是( )
①选择一个该种群分布比较均匀 ( http: / / www.21cnjy.com )的长方形地块，将该地按照长度分成10等份，在每份的中央画一个大小为1 m2的样方 ②选择一个该种群分布比较密集的长方形地块，将该地按照长度分成10等份，在每份的中央画一个大小不同的样方 ③计数每个样方内该种群数量，取其最大值作为种群密度的估计值 ④计数每个样方内该种群数量，取其平均值作为该种群密度的估计值
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
答案 B
解析 用样方法进行蒲公英 ( http: / / www.21cnjy.com )的种群密度调查时，要做到随机取样，样方大小相等，一般取1 m2，以所有样方内的种群密度的平均值作为该种群的种群密度的估计值。
16．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.种群的年龄结构为稳定型
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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
17．如图a、b、c分别代表的是在－ ( http: / / www.21cnjy.com )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( )
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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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
18．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 ( )
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A．图A为指数增长，每年增加的个体数量始终不变
B．图B为逻辑斯蒂增长，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( ( http: / / www.21cnjy.com )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。
19．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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
20．南极冰藻是以硅藻为主的一大类 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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40分)
21．(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 ( http: / / www.21cnjy.com )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________。
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(2)该坡地经治理后，既扩大 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
22．(14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：
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(1)马缨丹是一种生活于热带地区的 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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)太湖蓝细菌事件使太湖美丽的形象大打折扣，若此图表示太湖蓝细菌增长曲线，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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
23．(8分)近年来，沙棘 ( http: / / www.21cnjy.com )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：
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(1)已知每个有虫株上的虫 ( http: / / www.21cnjy.com )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O2mg·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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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)逻辑斯蒂 2002～2004 ( ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
24．(10分)某生物兴趣小组为了“ ( http: / / www.21cnjy.com )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所示的血球计数板对培养液中的酵母菌进行计数。请分析回答：
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" HYPERLINK "http://www.21cnjy.com"
(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 ( http: / / www.21cnjy.com )____________________、______________、____________，酵母菌的种群数量呈指数增长。
(3)在图2所示的计数室中 ( http: / / www.21cnjy.com )，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 ( http: / / www.21cnjy.com ))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
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解析 在实验中要保证无菌 ( http: / / www.21cnjy.com )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，酵母菌迅速呈指数增长。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。HYPERLINK "http://www.21cnjy.com"
第一节 种群的相对稳定
第1课时 种群的特征
[目标导读] 1.结合教材P69模拟实验 ( http: / / www.21cnjy.com )，归纳出利用标志重捕法调查种群数量的计算公式。2.通过教材P70调查，尝试用样方法调查种群密度。3.通过对教材P68～72种群特征的讨论比较，能够列举出种群的特征、并理解其内在联系。
[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。
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1．个体是由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物体。
2．物种：分布在一定自然区域内，具有一定的形态结构和生理功能，能够在自然状况下相互交配，并且产生可育后代的一群生物。
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3．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
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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。 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com"
探究点一 种群和种群数量
种群是研究生物群体稳态的基本层次，是同种个体集合而成的群体，又具有个体所不具备的特征，其中最显著的特征就是种群数量。请结合下列内容探究：
1．种群概念
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(1)上面图1、图2中长江里的鲤鱼群体或长江豚群体都可以称为一个种群。
(2)试判断下列各项所述是否为种群，并说明理由。
①某池塘中所有的鱼。
判断：否(是或否)。
理由：鱼的种类很多，所有的鱼不是同一个物种。
②一块农田中全部长出种子的玉米。
判断：否(是或否)。
理由：全部长出种子的玉米不是全部的玉米个体。
③甲、乙两地同一物种的鸟。
判断：否(是或否)。
理由：不在同一个自然区域，不能随机交配。
(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。种群是同种生物在特定环境空间内 ( http: / / www.21cnjy.com )和特定时间内所有个体的集群。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，个体具备的特征有①③⑦，种群具备的特征有：②④⑤⑥。
①性别 ②数量特征 ③出生日期 ④年龄结构 ⑤出生率和死亡率 ⑥性别比 ⑦体重
(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．图1中的鲤鱼种群数量较多，图2中的长江豚种群数量较少，确定种群数量的方法有很多，不同的种群采取的方法不同。讨论下列情景适用的方法：
(1)若要调查某动物园内圈养梅花鹿种群的数量，可采用的方法：直接观察，逐个计数。
(2)要调查某树林中一种活动迅捷、难以捕捉的鸟类的数量，可采用的方法：统计该种鸟的鸟巢数量，再根据每窝鸟的平均数量来间接推断这种鸟的数量。
(3)如果要调查某块蝗灾较严重的草地上蝗虫的数量，能否利用上述两种方法？应该用什么方法？
答案 蝗虫数量大、分布广，没有明显的生活痕迹或标记，因此不能利用上面的方法。应该采用近似的方法来估算其数量。
3．标志重捕法是经常使用的一种估算种群数量的方法，请结合教材P69模拟实验分析相关问题：
(1)模拟实验
方法步骤：①将若干个白色粉笔头放入塑料盆中 ( http: / / www.21cnjy.com )。②从塑料盆中随机取30个粉笔头，放在盘中，并用红墨水染色。③把染色后的粉笔头重新放入盆中，并与未染色的粉笔头混匀。④再从盆中随机逐个取20个粉笔头，数一数染过色的有多少。
实验结果：①理论数值：若设实验初始放入塑料盆中白色粉笔头的数量为N，混匀后再从盆中随机取得染色粉笔头数目为5。
②由数学知识N∶30＝20∶5，得N＝120。
③实际数值：从盒中数出全部粉笔头数为121。
(2)由模拟实验归纳标志重捕法的基本步骤和计算公式。
①标志重捕法的基本步骤
捕获一部分个体→进行标志后放回原来环境→一段时间后重捕→根据重捕到的个体中标志个体数占总捕获数的比例估计种群密度。
小贴士 用于标记动物的标志 ( http: / / www.21cnjy.com )物的要求： 1 标志物不能影响动物正常的生命活动。 2 不能过分醒目，过分醒目易被捕食。 3 保留时间不短于研究时间。
②计算公式
＝
归纳提炼
种群数量调查方法
生物类别 采用方法
种群数量少，分布范围小，个体较大，易观察 直接计数法
种群数量较少，但不易直接观察，有明显的生活痕迹或标记 间接推断法
种群数量极多，分布范围广，难以准确统计 估算法(标志重捕法)
活学活用
1．某研究机构对我国北方某块草原的一种 ( http: / / www.21cnjy.com )主要害鼠——布氏田鼠进行了调查。随机布设100个鼠笼，放置1夜后，统计所捕获的鼠数量、性别等，进行标志后放归；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 标志数/只
初捕 32 32
重捕 36 4
(1)该草原布氏田鼠的种群数量约为__________只。
(2)要使上面所计算的种群个体总数和实际相符，理论上在调查期必须满足的两个条件是________。
A．有较多个体迁出调查区
B．调查区内没有较多个体死亡
C．调查区内没有较多个体出生
D．有较多个体迁入调查区
(3)事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，上述计算所得的数量与实际种群数量相比可能会偏__________。
答案 (1)288 (2)B、C (3)高
解析 (1)根据公式N＝Mn/m， ( http: / / www.21cnjy.com )计算出个体总数为288只。(3)由于第一次捕捉到的个体被标志后，第二次很难捕捉到，导致第二次捕捉的个体中被标志的个体减少，在公式N＝Mn/m中由于分母m的值减小，使得N值比实际情况偏高。
探究点二 种群密度及其调查方法
种群数量只能表示种群的大小，而种群内个体分布的疏密要用种群密度来表示。
1．种群密度
(1)观察探究点一中的图1和图2可 ( http: / / www.21cnjy.com )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
2．种群密度的取样调查——样方法
(1)调查对象：植物或活动范围小的动物。
(2)调查步骤
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(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
归纳提炼
1．种群大小与种群密度之间的关系
种群大小＝种群密度×种群所处的面积或体积。
2．样方法的计数原则
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若有正好长在边界线上的个体，只计数样方相邻两条边上及顶角处的个体。同种植物无论大小都应计数。
3．种群密度的特点
(1)不同物种，种群密度不同。
(2)同一物种，种群密度可变。
活学活用
2．下列调查活动中所得到的数值与实际数值相比存在误差，请判断误差情况：(填“偏大”或“偏小”)
(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，当某小样方位置有块大石时，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 ( http: / / www.21cnjy.com )总数为N，标志的为n。再次捕捉到的数目为M，M里面有标志的为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
种群密度是种群的一个重要特征，种群还具有其他特征。请阅读教材P71～72，并结合下面的信息，回答相关问题。
1．2013年上海市常住人 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
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(1)出生率是指在单位时间内种群新生个体数占种群数量的百分比；死亡率是指单位时间内种群死亡个体数占种群数量的百分比。
(2)列表比较出生率和死亡率
类型项目 出生率 死亡率
分类 理想条件 最大出生率 最低死亡率
特定条件 生态出生率 生态死亡率
影响因素 性成熟速度、每次产仔(卵)数、每年生殖次数、繁殖年龄的长短等 生理条件、捕食者、疾病、气候条件等
关系 出生率高、死亡率低的种群，必然种群数量增高，种群密度增加
应用举例 长期以来，我国人口的出生率一直高于死亡率，因此将“控制人口增长，实行计划生育”定为基本国策
(3)请在图中绘出该地人口增长率曲线。
答案 如图
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(4)从曲线看，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。
(5)由此看出，出生率和死亡率与种群大小和种群密度的关系是前者决定后者。
(6)由此看出，出生率和死亡率对种群密度的影响是直接的还是间接的？直接的。
2．种群的年龄结构是指一个种群中各年龄组的个体数在种群中所占的比例，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
繁殖前期个体数大于繁殖期、繁殖后期个体数 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
繁殖前期个体数小于繁殖期、繁殖后期个体数 出生率<死亡率 减小 衰退型
(2)由上表分析可以看出，分析种群的年龄结构可以预测该种群数量的变化趋势。
(3)年龄结构有多种呈现形式，下图为某地7个生物种群的年龄结构，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。
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(4)无公害蔬菜的培育过 ( http: / / www.21cnjy.com )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，使很多雌性个体不能完成交配，降低其出生率，从而降低种群数量。由此可见种群的性别比也是影响种群密度的重要因素。
其含义为种群中雌雄性个体数目的比例。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。
(5)由此看出，年龄结构和性别比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。
小贴士 迁入率和迁出率：单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比率。
归纳提炼
种群的特征
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活学活用
3．判断下列对种群特征概念图所作分析的正误。
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(1)种群密度是种群的一个重要特征( )
(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)年龄结构能通过影响出生率与死亡率来间接影响种群的数量，④代表年龄结构。
(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①②③ ( http: / / www.21cnjy.com )④分别是指死亡率、出生率、性别比和年龄结构。利用性引诱剂诱杀害虫会影响性别比；种群密度是种群最基本的数量特征，年龄结构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的过度增长。
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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项稻田中的三化螟是由同一种生物 ( http: / / www.21cnjy.com )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项所有的环毛蚓是同种生物的所有个体，是种群。
2．决定种群数量变化的因素主要是( )
①出生率和死亡率 ②年龄结构 ③性别比 ④无机环境的简单和复杂
A．① B．② C．③ D．④
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，年龄结构可以预测种群密度，性别比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 ( http: / / www.21cnjy.com )、年龄结构、性别比、出生率和死亡率、迁入率和迁出率等。A选项指的是年龄结构；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 ( http: / / www.21cnjy.com )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．下图是种群年龄结构的三种类型，请据图回答下列问题。
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(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 ( http: / / www.21cnjy.com )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结构成为图中__________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 出生 密度 (5)A HYPERLINK "http://www.21cnjy.com"
基础过关
知识点一 种群和种群数量
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 种群是指在特定环境空间和特定时间 ( http: / / www.21cnjy.com )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．利用标志重捕法调查某丘陵地 ( http: / / www.21cnjy.com )区4 km2区域中刺猬的种群数量，第一次捕获并标志50只刺猬，第二次捕获40只刺猬，其中有标志的5只。下列说法中不正确的是( )
A．标志个体与未标志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食的概率
D．该种群的密度大约是400只/km2
答案 D
解析 标志重捕法要求标志个体与未标志个 ( http: / / www.21cnjy.com )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志个体与未标志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。
知识点二 种群密度及其调查方法
3．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鲢鱼数量
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。
4．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， ( http: / / www.21cnjy.com )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。
知识点三 种群的其他特征
5．下列4个种群不同年龄的个体数曲线图中，依次表示的是( )
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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。
6．出生率和死亡率、迁入率和 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
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7．如图为某地人口出生率和死亡率的变化曲线。该人群的年龄结构可能是( )
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，年龄结构为稳定型；最后出生率远大于死亡率，故年龄结构变为增长型。
能力提升
8．下列关于种群的表述，正确的是( )
①繁殖前期年龄组个体数大于繁殖后期年龄 ( http: / / www.21cnjy.com )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，种群数量一定增长 ③动物对捕捉器具有条件反射的种群不能用标志重捕法调查种群密度 ④年龄结构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 繁殖前期年龄组个体数大于繁殖后期 ( http: / / www.21cnjy.com )年龄组个体数，种群年龄结构属于增长型，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，所测数值会变大。不同的种群数目不同，年龄结构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的特征。
9．下图表示种群的各个特征之间的关系，下列叙述正确的是( )
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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，主要通过影响出生率来间接影响种群密度
C．丁为年龄结构，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 ( http: / / www.21cnjy.com )出率，故A错误；年龄结构的每种类型中包括繁殖前期、繁殖期和繁殖后期三个年龄期，故C错误；取样器取样法是调查群落中物种多样性的一种方法，故D错误。
10．某岛屿上生活着一种动物，其种群数量多年 ( http: / / www.21cnjy.com )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结构(每月最后一天统计种群各年龄结构个体数)。关于该种群的叙述，错误的是( )
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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结构
C．该种群的年龄结构随季节更替而变化
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，会导致性别比失调，降低种群的出生率，进而影响种群密度。
11．某同学为了调查某区域内麻雀和黄 ( http: / / www.21cnjy.com )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(单位：只)，下列叙述错误的是 ( )
捕获总鸟数 麻雀 黄鹂
第一次捕捉 100 46(标志后放生) 43(标志后放生)
第二次捕捉 102 42(其中6只标志) 36(其中9只标志)
A.为了结果的可靠性，标志物对标志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．由于标志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 ( http: / / www.21cnjy.com )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志个体数量。由于标志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。
12．甲、乙、丙是同一物种的三个种群，其年龄结构见下表。三个种群年龄结构的类型为( )
年龄期 个体数
甲 乙 丙
繁殖前期 600 400 200
繁殖期 400 400 400
繁殖后期 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 种群的年龄结构类型分为增长型、稳定 ( http: / / www.21cnjy.com )型、衰退型，增长型是繁殖前期个体较多，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；衰退型是繁殖后期个体较多，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。
13．请据图回答下列问题。
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(1)样方法常适用于对植物种群密度 ( http: / / www.21cnjy.com )的取样调查。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 ( http: / / www.21cnjy.com )，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个合适的样方对乙图中某种植物进行计数，结果分别是n1、n2、n3，则该种植物的种群密度为__________株/m2。
答案 (1)8
(2)物种数迅速增多，并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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
14．在调查植物种群密度的探究活动中，有以下实践活动，请据此回答相关问题。
(1)若一块农田长100 m ( http: / / www.21cnjy.com )，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
以上各组所报的数据中，经实 ( http: / / www.21cnjy.com )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应为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。
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答案 (1)15 15 (2)1和8 2.8 (3)探究思路：用样方法测。 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为尽量减小误差，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 ( http: / / www.21cnjy.com )100 m的地块，选10个样方，即将地分成10等份，也就是每长10 m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和8组之外，其他各组的数据都在2～4之间，所以第1和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
15．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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 10c级 30d级 100e级 h>300 6
分析表中数据可知，此云杉种群的年龄结构属于______。
答案 (1)随机取样 (N1＋N2＋N3＋N4＋N5)/5 (2)A (3)增长型
解析 调查植物种群密度的常规 ( http: / / www.21cnjy.com )方法是取样调查方法，在对植物种群密度的取样调查中，常常采用样方法；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结构属于增长型。第3课时 种群数量的调节与平衡
[目标导读] 1.复习逻辑斯蒂增 ( http: / / www.21cnjy.com )长曲线，阅读教材P75第一段，明确环境容纳量的含义。2.结合教材P75图3－11、P76图3－12，分析归纳影响种群数量的因素。
[重难点击] 影响种群数量的因素。
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1．种群增长的“J”型曲线与“S”型曲线的比较
项目曲线类型 “J”型曲线 “S”型曲线
图像模型 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" HYPERLINK "http://www.21cnjy.com"
条件 理想条件(环境资源无限) 有限条件(环境资源有限)
特点 连续增长，增长率不变 增长到一定数量，保持相对稳定，增长速率先增大后降至0
有无最大值 无K值 有K值
曲线形成原因 无种内斗争，缺少天敌 种内斗争加剧；捕食者数量增加
曲线 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" HYPERLINK "http://www.21cnjy.com"
2.逻辑斯蒂增长分为四个阶 ( http: / / www.21cnjy.com )段：调整期、加速增长期、减速增长期、稳定期，种群数量达到K值时，种群增长率为0；种群增长率最快时，种群数量接近K/2。
3．种群的特征中，出生率、死亡率对种群数量的影响是直接的。
4．种群的数量受到各种环境因素的影响而变动着，可以因出生或迁入新个体而增加，也可以因死亡或迁出旧个体而减少。
课堂导入
东亚飞蝗别名蚂蚱、蝗虫，为迁飞性、杂 ( http: / / www.21cnjy.com )食性大害虫。下图为1913年至1961年东亚飞蝗种群数量的波动图，从图中看出，东亚飞蝗的种群数量在不断变化，有的年份数量多，有的年份数量少，影响东亚飞蝗种群数量的因素有哪些呢？这节课我们共同学习种群数量的调节与平衡。
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探究点一 环境容纳量
种群是一个动态系统，种群的数 ( http: / / www.21cnjy.com )量(或种群密度)随出生率和死亡率的变动以及环境条件的改变而变动。阅读教材P75第一段，结合下面的材料，分析种群数量变动的特点。
材料一 某生物种群的数量变化曲线
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材料二 在对灶鸟种群的一项研究中发现，灶鸟 ( http: / / www.21cnjy.com )种群数量的变化同种群密度呈负相关。在一块林地中，当种群密度少于15只时，种群数量就增加；当种群密度多于20只时，种群数量就下降；当种群密度处在15～20只之间时，种群数量有时增加有时下降。可见，这块林地的环境资源只能维持15～20只灶鸟的生存。
1．由材料一分析：种群数量或种群密度往往是围绕着某一特定值波动着。
2．由材料二分析：种群的数量 ( http: / / www.21cnjy.com )受生存环境中的资源限制。由环境资源所决定的种群限度就称为环境容纳量。当种群密度小于环境容纳量时，种群数量就增加；当种群密度大于环境容纳量时，种群数量就减少。
3．环境容纳量的限制因素包括食物、空间和其他资源。
4．环境容纳量的决定原理：种群 ( http: / / www.21cnjy.com )密度大时，种群内个体之间竞争资源的斗争也就更加激烈，斗争的结果使一部分个体被淘汰，导致种群数量下降，使种群数量趋于环境容纳量，以维持种群的相对稳定。
5．环境容纳量与逻辑斯蒂增长中的K值的关系是环境容纳量就是逻辑斯蒂增长中的K值，即“S”型曲线的K值。
6．观察下图，分析环境容纳量是不是一成不变的？
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答案 不是。环境遭破坏，则K值下降；改善条件，则K值上升。
小贴士 K值的不同表示方法
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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。
归纳提炼
在种群生态学中，环境容纳量是由环境资 ( http: / / www.21cnjy.com )源所决定的种群限度。环境容纳量是环境制约作用的具体体现，有限的环境只能为有限生物的生存提供所需的资源。环境容纳量的实质是有限环境中的有限增长。在自然条件下，种群在早期发展阶段常常表现为指数增长，随着种群数量的增长和资源的消耗，资源与环境相对于种群增长的需求变得越来越有限，种群指数增长受到越来越严格的限制，最终种群数量维持在合理的环境容纳量范围内，才能维持长期的稳定和繁荣。所以，种群在有限环境中的有限增长才是自然界中普遍存在的生态现象，环境容纳量是体现生物生存环境限制的重要指标，也揭示着生态系统生产力的自然极限。
活学活用
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1．如图是在一个有限的环境中种群增 ( http: / / www.21cnjy.com )长的“S”型曲线。从图上可知，此种群的环境容纳量为________________；该种群数量在____________左右时，种群数量增长的最快；若引入了该种生物的某种天敌，则其环境容纳量会________。
问题导析 (1)种群数量的最大值为种群的环境容纳量。
(2)种群数量在K时，增长速率为0；在K/2时，增长速率最大。
答案 753 377 下降
解析 当种群在一个有限的环境中增长时，随着 ( http: / / www.21cnjy.com )种群密度的上升，个体间对有限的空间、食物和其他生活条件的种内斗争必将加剧，以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低，死亡率升高，从而使种群数量的增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许的最大值(以K值表示)时，种群数量将停止增长，有时会在K值上下保持相对稳定。种群数量在K/2左右时，种群增长的最快；引入了该种生物的某种天敌，生存压力增大，则其环境容纳量会下降。
探究点二 种群数量的调节
影响种群个体数量的因素很多。阅读教材P75～76，结合材料分析影响种群数量的因素及对生产实践的指导意义。
1．密度制约因素的反馈调节
有人连续12年研究了旅鼠种群数量和草原植被之间的关系，结果如下图，请分析：
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(1)当旅鼠过多时，草原植被遭到破 ( http: / / www.21cnjy.com )坏，结果食物缺乏，种群数量从而减少。但数量减少后，植被又逐渐恢复，旅鼠数量也随着恢复过来，草原植被再次遭到破坏。如此反复，旅鼠种群的数量呈现周期性消长。
(2)由图分析可知，对一个生物种群来说，种群密度越大，个体之间对资源的竞争越激烈。
(3)密度制约因素的概念：像食物这样，其作用随种群密度的大小而变化的种群调节因素称为密度制约因素。
(4)用图示的方式列出旅鼠数量和植被间的反馈调节。
答案
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(5)除食物外，密度制约因素还包括流行 ( http: / / www.21cnjy.com )性传染病等，其机理是：种群密度越大，流行性传染病越容易传播蔓延，结果个体死亡多，种群密度降低。种群密度低了，疾病反而不容易传染了，结果种群密度逐渐恢复。
2．非密度制约因素的作用
(1)温度变化对蚜虫种群数量的影响(如图所示)
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①曲线AB段说明在4～6月份，由于环境条件比较适宜，蚜虫种群的数量变化形成一个典型的“J”型增长曲线。
②曲线BC段的形成原因是6月中旬，由于高温的到来，引起种群数量急剧下降。
③曲线的CD段说明：7～9月份， ( http: / / www.21cnjy.com )当温度降下来以后，蚜虫种群数量仍然难以回升，这就是由于高温到来之前种群密度很大，不仅消耗了大量的食物资源，而且也使叶片受到损害所造成的。
(2)刮风、下雨、降雪、变温等气候因素都会对种群数量产生影响，但这些因素起多大作用与种群密度是无关的，这类因素称为非密度制约因素。
(3)干旱与蝗灾的发生：我国历史上的 ( http: / / www.21cnjy.com )多次蝗灾，是由东亚飞蝗引起的。引起蝗虫大发生的一个重要原因是干旱。东亚飞蝗在禾本科植物的荒草地中产卵，如果雨水多，虫卵会遭水淹而大量死亡，因而不能造成蝗灾。只有气候干旱时，蝗虫才能大发生。
据此推断：非密度制约因素对种群数量的作用，一般是猛烈的、灾难性的，会导致种群数量的不规则变动。
3．非密度制约因素与密度制约因素之间的关系
虽然非密度制约因素本身对种 ( http: / / www.21cnjy.com )群数量没有反馈作用，但可以通过密度制约因素的反馈机制来调节。当某些非密度制约因素发生巨大变化(如大旱、大寒)时，种群死亡率会急剧增加，而种群数量大幅度下降时，一些密度制约因素(如食物)就不再起控制作用，因而出生率就得以回升，使种群数量很快恢复到原来的水平。
4．种群数量调节的途径
无论是密度制约因素还是非密度制约因素，它们都是通过影响种群出生率、死亡率或迁入率、迁出率而起着控制种群数量的作用。
5．研究种群数量调节的意义
研究种群数量调节的因素和机制，就有可能对种群数量变动进行预测预报，从而制定控制种群数量的措施，为农、林、牧、渔业生产服务。
归纳提炼
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活学活用
2．如图是某一鼠群迁入一个荒岛后的数量变化曲线。
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(1)试分析在曲线中，食物最可能成为鼠群繁殖速度制约因素的是哪一段( )
A．BC段 B．CD段
C．BE段 D．EF段
(2)如果因为冰山迁移导致该岛的温度骤降，鼠 ( http: / / www.21cnjy.com )种群的数量急剧下降，此时食物还是不是制约因素？________________________________________________________________________。
问题导析 (1)种群数量最多时，种内斗争最激烈。
(2)食物是种群密度制约因素，种群密度越大，食物对种群数量的影响越大，种群密度越小，食物对种群数量的影响越小。
答案 (1)D (2)不是
解析 食物是密度制约因素，与种群的密度呈负相关，种群数量越多，食物越可能成为制约因素。
种群数量的调节与平衡
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1．2011年3月11日，日本近海发生 ( http: / / www.21cnjy.com )了9.0级地震，地震引发了巨大的海啸，对沿海的生态造成了毁灭性的影响。在此事件中，海啸对种群数量造成的影响属于( )
A．密度制约因素
B．非密度制约因素
C．自然因素
D．非自然因素
答案 B
解析 对种群数量的影响，与种群密度有关的为 ( http: / / www.21cnjy.com )密度制约因素，与种群密度无关的为非密度制约因素。非密度制约因素往往是猛烈的、毁灭性的，就如同日本的海啸。
2．在不同温度和湿度条件下，蝗虫的种群数量变化如下图所示，下列叙述正确的是( )
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A．温度为32.5 ℃时，蝗虫对湿度的适应范围最窄
B．温度为35 ℃时，相对湿度为90%时更有利于蝗虫的生存
C．在一定范围内，蝗虫生活的最适湿度随温度升高而升高
D．温度与湿度对蝗虫种群数量的影响效果相同
答案 C
解析 从曲线上看，
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3．为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得 ( http: / / www.21cnjy.com )最大捕鱼量，根据种群增长的“S”形曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上( )
A．种群数量相对稳定
B．种群增长速率最大
C．种群数量最大
D．环境条件所允许的种群数量最大
答案 B
解析 根据题意，被捕鱼群的种群数量保持 ( http: / / www.21cnjy.com )在K/2水平，可使鱼类资源不受破坏，并能持续获得最大捕鱼量。该点在“S”形曲线上的斜率最大，即代表种群增长速率最大。它既不代表最大种群数量，也未达到环境容纳量(K值)。
4．将10 mL酵母菌液 ( http: / / www.21cnjy.com )放在适宜温度下培养，并在不同时间内等量均匀取样4次，分别测定样品中酵母菌的数量和pH，结果如下表。请分析回答下面的问题。
样品 酵母菌数量/(个·mm－3) pH
1 1 210 4.8
2 820 5.4
3 1 210 3.7
4 1 000 5.0
(1)表中样品取样的先后顺序为______________________________________________。
(2)对酵母菌而言，10 mL该培养液的环境容纳量为________个。
(3)若第5次均匀取样时，样品中的酵母 ( http: / / www.21cnjy.com )菌数量为760个/mm3，产生这一结果的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)样品2、样品 ( http: / / www.21cnjy.com )4、样品1、样品3 (2)1.21×107 (3)培养液中的营养物质不断被消耗而减少，部分酵母菌因营养缺乏而死亡并解体
解析 (1)在食物(养料)和空间条件充裕、气 ( http: / / www.21cnjy.com )候适宜、没有敌害的条件下，种群的数量将会连续增长，在自然环境条件下，由于食物、空间等生活条件有限，加之天敌的存在，种群数量不可能无限增长。当种群数量达到环境容纳量时，将趋于稳定，如果环境中的各项生态因素保持相对稳定，则种群的数量将处于动态平衡中。酵母菌异化作用类型为兼性厌氧型，既可以进行有氧呼吸也可以进行无氧呼吸，且两种呼吸方式均关系到CO2，CO2溶于水产生H2CO3，时间越长，H2CO3积累的量越多，pH越低。因此，取样先后顺序为2、4、1、3。(2)依据表中数据，样品3与样品1中的酵母菌数量相同，随着时间延长，种群数量不再变化，说明培养液中酵母菌总量已接近或达到环境容纳量。10 mL该培养液的环境容纳量为1 210×103×10＝1.21×107(个)。(3)随着酵母菌的生长繁殖，培养液中的营养物质因被消耗而减少，导致食物短缺，种内斗争加剧，部分个体因营养缺乏而死亡并解体。
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基础过关
知识点一 环境容纳量
1．当种群数量超过K值后，最可能发生的现象是( )
A．出生率继续增大
B．种群数量继续增加
C．种群数量降低
D．环境容纳量增大
答案 C
解析 当种群数量超过K值后，超过了环境的最大负荷量，种群数量将下降。
2．下列有关自然界中种群数量的描述，不正确的是( )
A．种群是一个动态系统，种群数量会发生波动
B．所有生物种群的数量均会出现一个达到相对平衡时的特定值
C．所有生物种群的数量均不会出现一个达到相对平衡时的特定值
D．种群数量增至最大环境容纳量时，种内斗争最为激烈
答案 C
3．如图表示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( )
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A．曲线1，种群的环境容纳量
B．曲线2，种群的环境容纳量
C．曲线1，某一环境条件下的种群的环境容纳量
D．曲线2，某一环境条件下的种群的环境容纳量
答案 C
解析 该题应先确定K值后再确定生殖数量 ( http: / / www.21cnjy.com )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环境容纳量。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，故表示生殖数量变化速率的曲线为曲线1。
4．如图描述了一种鹿的种群增长速度的变化。则在1935年，能在特定的环境中生存下去而不会饿死的鹿的数目大约为( )
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A．12 000 B．35 000
C．50 000 D．100 000
答案 A
解析 在自然环境中，一个种群的数量不能超过该环境的容纳量(K)。由曲线图可知在1935年，鹿所生存的环境容纳量为12 000只左右。
知识点二 种群数量的调节
5．下列会使种群内种内斗争加剧的选项是( )
①出生率增大 ②食物充沛 ③传染病蔓延 ④天敌增多
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
答案 A
解析 种群数量增多，则种内斗争加剧。食物充沛、出生率增大都是使种群数量增多的原因。
6．下列调节种群数量的因素中，全属于密度制约因素的是( )
A．刮风、下雨 B．传染病、食物
C．疾病、下雪 D．温度、刮风
答案 B
7．对种群数量影响最强烈的调节因素是( )
A．食物 B．寄生物和病原体
C．气候 D．捕食
答案 C
能力提升
8. 如图为理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线，下列说法正确的是( )
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①阴影部分表示环境中影响种群增长的阻力 ②a ( http: / / www.21cnjy.com )为“J”型曲线，b为“S”型曲线 ③阴影部分的个体数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数 ④K值为环境容纳量
A．①②③ B．②③④
C．①②④ D．①②③④
答案 D
解析 在理想条件下，种群数 ( http: / / www.21cnjy.com )量增长呈现出“J”型曲线；一般在自然环境中，种群数量增长呈现出“S”型曲线；两线之间的数量差异就是由于环境阻力而淘汰掉的个体数。在“S”型曲线中，随种群数量的增长，资源、空间的有限，种内斗争加剧，出生率＝死亡率，种群个体数达到环境的最大承载量即为环境容纳量(K值)，并维持相对稳定。
9．某研究员在一个鲑鱼养殖 ( http: / / www.21cnjy.com )场中进行了一项密度实验。如图所示为初始密度和最终密度之间的关系曲线图。最终密度的测定是在鱼池中鲑鱼产生新一代鱼之前完成的，即当密度较高时，最终密度不再依初始密度而变化(注：密度制约死亡率是指死亡率随种群密度增加而增加。密度制约出生率是指出生率随密度增加而下降)。该现象说明了( )
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A．鱼池中代谢废物的积累增多
B．密度制约死亡率刚好补偿出生率
C．密度制约出生率刚好补偿死亡率
D．密度制约死亡率过度补偿出生率
答案 B
解析 由图可知，随时间推移，最终鲑鱼密度与初始密度比值在1.0左右，所以密度制约死亡率刚好补偿出生率，选B。
10．如图为用不同方式培养酵母菌细胞时种群的 ( http: / / www.21cnjy.com )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( )
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A．更换营养液的周期越长，种群平均增长速率越大
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表示资源基本不受限制
答案 A
解析 在微生物的培养中，无天敌(即种间斗争 ( http: / / www.21cnjy.com ))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。一般来说，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指数增长(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。
11．某生态系统中生活着多种植食性动物，其 ( http: / / www.21cnjy.com )中某一植食性动物种群个体数量的变化如图所示。若不考虑该系统内生物个体的迁入与迁出，下列关于该种群个体数量变化的叙述，错误的是( )
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A．若a点时环境因素发生变化，但食物量不变，则a点以后个体数量变化不符合逻辑斯蒂增长
B．若该种群出生率提高，个体数量的增加也不会大幅超过b点
C．天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降，下降趋势与b～c段相似
D．年龄结构变动会导致该种群个体数量发生波动，波动趋势与c～d段相似
答案 A
解析 a点时，若环境因素发生变化，可影响种 ( http: / / www.21cnjy.com )群和个体数量，但种群个体数量的变化仍符合逻辑斯蒂增长。若该种群出生率提高，则因存在生存斗争，死亡率也将会随之升高，故种群个体数量不会大幅超过b点。天敌的大量捕食会使种群个体数量减少，下降趋势与b～c段相似。年龄结构变动会使种群个体数量发生变动，但无论增加还是减少，其种群个体数量始终会在K值上下波动，变化过程与c～d段相似。
12．下图中的曲线1～4是W、X、Y、Z四种条件下细菌种群的生长曲线，这四种条件是：
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W—不断提供食物、水、氧气，除去废物
X—随时间延续，食物耗尽，有害物质积累
Y—随时间延续，食物耗尽，无毒害物质积累
Z—随时间延续，食物耗尽，由于产生基因突变的结果，出现了新的菌株，它们能代谢原有细菌产生的有害物质
以下哪项的生长条件和生长曲线1、2、3、4正确配对( )
A．WXYZ B．XYZW
C．YZWX D．XYWZ
答案 C
解析 W—能无限增殖，与图3对应；X ( http: / / www.21cnjy.com )—食物耗尽且有害物质积累，种群数量将会下降，与图4对应；Y—食物耗尽，种群数量不再增加，短期内数量不会减少；Z—由于能利用原来的废物，所以种群数量仍可增加。
13．下图是1845年到1943年的90年间，北美加拿大森林中猞猁和雪兔种群数量的变化曲线。据图回答有关问题：
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(1)雪兔的种群数量变化用字母________表示，其数量最多的年份曾达到________千只。
(2)雪兔的数量在一段时间内能够急剧 ( http: / / www.21cnjy.com )增加的密度制约因素主要是：①______________________；②______________________。
(3)猞猁的存在对整个森林 ( http: / / www.21cnjy.com )生态系统的稳定所起到的作用具体是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在所研究的1890～1935年间，该 ( http: / / www.21cnjy.com )生态系统中雪兔的环境容纳量为________左右。从图中任意一时段可以看出，当雪兔种群达到环境容纳量后，猞猁种群的环境容纳量变化是________(填“早于”或“晚于”)雪兔种群的环境容纳量出现(注：不考虑其他生物因素)。
答案 (1)A 140 (2)可食的植物增 ( http: / / www.21cnjy.com )加 猞猁的数量急剧减少 (3)猞猁捕食一定数量的雪兔，使森林植被不致被过度破坏，从而维持了森林生态系统的稳定 (4)60千只 晚于
解析 根据图中曲线可以判断出B随A的变化而变化，符合B捕食A的捕食关系，即B为猞猁，A为雪兔。
14．回答下列有关生态学的问题：
(1)研究人员将S1和S2两个种群放在一起培养，在环境温度为T1和T2的条件下，测得种群数量的变化如A图和B图所示：
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如果环境温度是不稳定的，在一定频率下发 ( http: / / www.21cnjy.com )生T1、T2的交替变化，S1种群数量随时间的变化如C图，S2种群数量变化将会怎样？试在C图的坐标中表示出来。
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(2)科研人员对海洋中的某种食用生物进行研究，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。分析下图，回答问题：
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①在________点时，种群数量的净增长量最大；在________点时，表示种群的环境容纳量。
②该图所示的原理在海洋生物捕捞中有什么指导意义？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)如图
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(2)①B D ②可以根据种群的变化规律以及环境容纳量，确定最适捕捞量，实现可持续发展
解析 (1)环境条件不同时 ( http: / / www.21cnjy.com )，在竞争中处于优势的一方不同，所以若环境温度是不稳定的，在一定频率下发生T1、T2的交替变化，S1种群数量随时间的变化如图C。S2种群数量变化将会呈现相应的变化，即S1多时，S2少，反之亦然。(2)出生率和死亡率是影响种群密度的重要因素，当出生率与死亡率之差最大时，种群数量增长速率最大。
个性拓展
15．拟谷盗是危害粮食的一类昆 ( http: / / www.21cnjy.com )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，绘制湿冷、干温条件下拟谷盗数量百分比的柱形图。
(2)在本实验中，引起两种拟谷盗种群数量变化的非密度制约因素是______________。
(3)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 (2)温度和湿度 (3)遗传
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解析 根据题意，湿冷环境 ( http: / / www.21cnjy.com )中甲拟谷盗与乙拟谷盗两个种群所占比例分别为31%和69%，干温环境中相应比例分别为13%和87%。由题意可知，在本实验中，引起两种拟谷盗种群数量变化的非密度制约因素是温度和湿度。在同一环境条件下生物的表现性状主要是由遗传因素决定的。章末整合(三)
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①________；②________；③________；④________；⑤________；⑥________；⑦________；⑧________；⑨________；⑩________。
答案 ①重叠 ②分化 ③垂直结构 ④水平结构 ⑤出生率 ⑥死亡率 ⑦年龄结构 ⑧指数增长 ⑨非密度制约因素 ⑩次级演替
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方法一 比较法辨析物种、种群、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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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
1．种群是研究范围内同种生物的全部个体，它应包括该范围内各个年龄段的所有雄性个体和所有雌性个体。
2．群落应是研究范围内有直接或间接关系的所有生物的总和。从生物的大体分类及生态系统的成分分析，生物群落应包含：植物、动物、微生物。
3．物种和种群的比较：同一物种的不同个体 ( http: / / www.21cnjy.com )可以分布在不同的区域形成不同种群，但这些种群间只存在地理隔离而不存在生殖隔离，当它们相遇时能进行正常的基因交流，因而种群是物种的存在形式和繁殖单位。(如图1)
4．个体、种群、群落之间的关系，如图2所示。
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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．自然群落两个种群所占有的生态位不会发生变化
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 当两个种群生态位有重叠时，通过自然选择作用，生态位可以发生变化，从而减少或排除竞争，使它们共同生存下来。
方法二：巧妙解读与年龄结构有关的图示
典例2 种群的年龄结构大致可分为图示甲、乙、丙三种类型，下列相关说法错误( )
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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结构成为图甲所示类型
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结构成为图甲所示类型
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结构成为图丙所示类型
D．一个种群的年龄结构是稳定不变的
答案 D
解析 由于我国20世纪50～60 ( http: / / www.21cnjy.com )年代出现生育高峰，使20世纪70年代我国人口的年龄结构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结构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，害虫的年龄结构将成为图丙所示的衰退型；年龄结构不是稳定不变的，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
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(2)析图
种群 年龄结构情况 出生率和死亡率情况 种群数量变化趋势 所属类型
A 繁殖前期个体数多，繁殖后期个体数少 ＞ 增加 增长型
B 各年龄组的个体数比例适中 ≈ 波动 稳定型
C 繁殖前期个体数少，繁殖后期个体数多 ＜ 降低 衰退型
2.曲线图
(1)图解
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(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结构图，纵轴表示年龄，横轴表示各年龄段人口占总人口的百分比。
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(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
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(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结构调查结果，该种群的最终发展趋势是( )
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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．该种群年龄结构为增长型
答案 B
解析 从柱形图提供的数据可以 ( http: / / www.21cnjy.com )看出：广东松种群的年龄结构是幼年个体远远少于成年和老年的个体，属于衰退型的年龄结构。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：巧妙辨析种群特征之间的联系
典例3 下列有关种群特征的叙述中，错误的是( )
A．同一物种的不同种群出生率是会发生变化的
B．出生率和死亡率是决定种群大小和密度的重要因素
C．预测将来种群数量变化主要看性别比
D．种群密度是指某个种群在单位空间或面积内的个体数量
答案 C
解析 预测将来种群发展趋势是依靠年龄结构。
方法链接
1．影响种群密度变化的因素有多种，它们的相互关系如下图：
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2．种群特征间的关系：(1)在种群的特征 ( http: / / www.21cnjy.com )中，种群密度是最基本的特征。种群密度越高，一定范围内种群个体数量越多，即种群密度与种群数量呈正相关。(2)出生率、死亡率是决定种群大小和种群密度的直接因素。出生率高时，种群数量增加；反之，种群数量减少。(3)年龄结构和性别比是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度和种群数量的，是预测种群密度(数量)未来变化趋势的重要依据。
迁移训练
3．某种群刚迁入一个新的栖息地后，种群数量开始增长。随着时间的推移，种群数量停止增长并维持相对稳定。在停止增长期间( )
A．增长率大于零
B．老年个体数量最多
C．出生率及死亡率均为零
D．种群密度最大
答案 D
解析 据题干信息：种群停止增长并维持相对 ( http: / / www.21cnjy.com )稳定，故此刻增长率几乎等于零，种群密度最大；种群的年龄结构为稳定性。各个年龄阶段的个体数差不多；此刻出生率与死亡率几乎相等，但出生率与死亡率的数值不一定为零。
方法四：“S”型曲线的变形分析
典例4 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( )
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A．t3时该种小型淡水鱼的年龄结构为增长型
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逻辑斯蒂增长
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 ( http: / / www.21cnjy.com )知t4之前种群密度将增大，其年龄结构应为增长型，且增长速率先增大后减小，在t4时不再增长，故种群应呈逻辑斯蒂增长，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。
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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 ( http: / / www.21cnjy.com )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
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4．在营养、资源较好的培养 ( http: / / www.21cnjy.com )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( )
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答案 A
解析 从题干中获得的信息有：①将 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
方法五：种群K值的相关应用
典例5 下图表示某处于平衡状态的生物种群因某些外界环境变化导致种群中生物个体数量改变时的四种情形，下列有关产生这些变化的原因的分析中，正确的是( )
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(1)若图①所示为草原生态系统中某种群，则a点后的变化可能原因是过度放牧
(2)若图②所示为某发酵罐中菌种数量，则b点后的变化原因可能是增加营养供应
(3)图③中c点后发生的变化表明外界环境变化有可能导致种群数量减少直至灭绝
(4)图④曲线可用于指导海洋捕捞
A．只有一种说法正确 B．只有两种说法正确
C．只有三种说法正确 D．四种说法都正确
答案 D
解析 图①K值为自然环境对某种群的最大容纳量 ( http: / / www.21cnjy.com )，a点后的变化可能原因是人为过度放牧。图②b点后K值变大，可能是增加营养供应的结果。图③中c点后种群数量下降，说明外界环境变化有可能导致种群数量减少直至灭绝。图④为种群数量曲线，可用于指导海洋捕捞。
方法链接
种群的K值，就是在一定环境中种群数 ( http: / / www.21cnjy.com )量所达到的最大值。种群的K值是一个定数，种群的实际数量在K值上下波动，另外环境的改变和破坏会引起K值发生变化。
迁移训练
5．自然界中的种群增长一般呈现出“S”形曲线的走势，在此增长趋势中( )
A．种群的增长与自身密度无关
B．达到K值时种群数量不再变化
C．种群的增长受到环境因素制约
D．同一种群的K值始终保持固定
答案 C
解析 种群的增长受自身种群密度的影响 ( http: / / www.21cnjy.com )，密度增加到一定数值时，会抑制增长速率；由于受到环境等因素的影响，达到K值后，种群数量会在一定范围内波动，因此同一种群的K值会在不同的时间内发生变化。
方法六：正确理解群落的结构
典例6 下列关于生物群落结构的叙述，不正确的是( )
A．在垂直方向上，群落具有明显的分层现象
B．动物在群落中的垂直分布依赖于植物
C．在水平方向上，不同地段的生物种类分布有差异
D．动物在群落中没有水平结构
答案 D
解析 在生物群落中，各个生物种群分别占据了不 ( http: / / www.21cnjy.com )同的空间，使群落具有一定的结构。生物群落的空间结构主要包括垂直结构和水平结构。在垂直方向和水平方向上，生物群落都具有明显的差异。由于动物都直接或间接地依赖于植物，因此，动物在垂直方向上有分层现象，在水平方向上也具有一定的结构。
方法链接
群落之所以具有一定的结构，是因为群 ( http: / / www.21cnjy.com )落中各个种群占据了不同的空间，或者说群落结构是各个种群在一定空间的配置状况。无论是垂直结构还是水平结构都与生态因素的作用密切相关。群落的结构不是由组成它的各个种群所能包括的，只有在群落总体水平上才能显示出来。
任何群落都有一定的空间结构。构成群落 ( http: / / www.21cnjy.com )的每个生物种群都需要一个较为特定的生态条件，在不同的结构层次上，有不同的生态条件。因此，群落中的每个种群都选择生活在群落中的具有适宜生态条件的结构层次上，这就构成了群落的空间结构。
小结 群落的结构越复杂， ( http: / / www.21cnjy.com )对生态系统中的资源的利用就越充分，如森林生态系统对光能的利用率就比农田生态系统和草原生态系统高得多。群落的结构越复杂，群落内部的生态位就越多，群落内部各种生物之间的竞争就相对不那么激烈，群落的结构也就相对稳定一些。
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6．早在宋代，我国就产生了四大家鱼混养技术。下图表示某池塘中四大家鱼及其食物的分布，相关分析正确的是( )
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A．四大家鱼在池塘中的分布具有垂直分层现象
B．此图表明四种鱼类在能量流动上的关系为：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，鲢鱼数量将以“J”型曲线持续增长
答案 A
解析 四大家鱼分布在池塘中的不同水层，表现出垂直分层现象。
方法七：群落的演替原因分析
典例7 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级演替
B．红松林重新取代杨树和白桦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 ( http: / / www.21cnjy.com )和繁殖体还存在，这种演替属于次级演替；红松林取代杨树和白桦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。
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1．群落演替的原因
(1)环境不断变化，为群落中某些物种提供有利的繁殖条件，而对另一些物种生存产生不利影响。
(2)生物本身不断进行繁殖、迁徙。
(3)群落内部由于生命活动造成内部环境改变。
(4)种内和种间关系不断发生变化。
(5)人类活动的干扰。
特别提醒 ①群落是一个动态系统，它是不断 ( http: / / www.21cnjy.com )发展变化的。任何环境下的演替都是最终达到一个成熟阶段，这时候群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态。此时物种与环境之间高度协调，能量和物质的利用率很高，生态系统稳定性高。②决定群落演替的根本原因存在于群落内部，即内因是群落演替的决定因素。
2．群落的演替有一定的方向性
在群落演替过程中，一般来说，群落的营养结构复杂、物种多样性提高、稳定性增强，群落内生物量、有机物总量、土壤腐殖质总量都逐渐增加。
3．顶级群落
当一个群落演替到与当地的气候和土壤条件 ( http: / / www.21cnjy.com )处于平衡状态的时候，演替就不再进行。只要没有外力干扰，将达到长期持续稳定的状态，这时的群落称为顶级群落。顶级群落不容许其他某些可能成为优势种的植物侵入。通常顶级群落就是森林，由于低温、过湿或干旱而不能形成森林时，顶级群落就是草原群落或荒漠群落，在低温低湿的气候条件下，顶级群落是苔原。
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7．下列关于群落演替的叙述中，错误的是( )
A．“远芳侵古道，晴翠接荒城”描述的也是一种群落演替现象
B．群落的初级演替在海洋和陆地均可发生
C．自然状态下，演替的总趋势是物种多样性的增加和种群稳定性的提高
D．只有群落的结构受到干扰或破坏时，才会出现群落的演替
答案 D
解析 农田荒废后，也会出现群落演替现象，但它不是受到干扰或破坏时产生的。第二节 群落的相对稳定
第1课时 群落的结构和生物在群落中的生态位
[目标导读] 1.结合教材P78～79实验 ( http: / / www.21cnjy.com )，学会测定群落中物种多样性的计算方法。2.结合教材P80图3－17，理解群落的垂直结构和水平结构，分析其影响因素。3.结合教材P81～82调查、P82阅读与分析、P83图3－19阐述生态位概念，掌握生态位的重叠、竞争和分化。
[重难点击] 群落的空间结构、生态位的分化。
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1．在一定的自然区域内，同种生物的全部个体形成种群，种群的一个重要特征是种群密度。
2．种群数量的增长曲线有“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：
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(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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
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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？
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探究点一 群落中的物种多样性
自然界中，生活在同一地区的生物种群之间都有着或远或近的相互关系，它们构成了群落。群落的基本特征是其物种的组成。结合教材内容分析：
1．群落的概念如图，池塘中的水面、水中、水底生活着多种生物，请分析以下问题：
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(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 ( http: / / www.21cnjy.com )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，小型鱼 ( http: / / www.21cnjy.com )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。随着时间的推移，植食性鱼类等生物也因食物来源减少而数量减少。
(3)由(2)可知，生活在该池塘的各个种群 ( http: / / www.21cnjy.com )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，其含义为占有一定空间的所有生物种群的集合体。
(4)请判断下列描述是不是群落(“×”表示不是，“√”表示是)：
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( √ )
(5)由上述分析，请思考理解群落的概念需要抓住哪些关键点，其内涵是什么？
答案
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2．群落中物种多样性的测定
群落的结构是以群落中生物的种类组成为基础的。试结合教材，探索群落中物种多样性的测定方法。
(1)实验原理：物种多样性是代表群落组织水平和功能的基本特征。辛普森指数是测定群落组织水平的指标之一，辛普森指数大，表示物种多样性程度高。
(2)方法步骤
选取样方：选择一块野草地和一块种植区，划出同样面积的样方。生物密度低的样方要大一些，生物密度高的样方可小一些。
统计记录：统计样方内的动、植物种类数和每一种的个体数(对不认识的生物要进行检索，查出生物的名称)，将有关数据记录在下表中。
群落物种多样性记录表
种类编号 1 2 3 4 5 6
个体数量
物种多样性指数计算
举例：一个群落中有6个物种，个体数分别是2、3、5、7、8、9，则辛普森指数为D＝＝≈4.983。
(3)结果分析：①群落中只有一个物种时，辛普森指数＝1，数值最小；②群落中物种越多，辛普森指数越大。
3．下面是玉米田群落和杂草地群落的照片，据图分析：
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(1)二者相比，杂草地群落的辛普森指数高。
(2)玉米田群落中，玉米数量最多，生产量大，在群落中起主要作用，称之为优势种。
(3)若二者都受到某种喜食单子叶植物的昆虫的侵害，玉米田群落更易被破坏。
归纳提炼
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活学活用
1．下列实例中，属于生物群落的是( )
A．海南岛上的所有金环蛇
B．一个湖泊中的所有藻类和鱼类
C．一棵枯树和其上的苔藓、真菌、昆虫、蜗牛等
D．墨西哥某片沙漠中的全部生物
答案 D
解析 A项属于一定区域中的所有 ( http: / / www.21cnjy.com )同种生物个体组成的种群；B项中的生物既不是同种生物，也不是该区域内的所有生物，因而B项既不属于种群，也不属于生物群落；C项中的枯树已不是生物，属于无机环境；D项属于一定区域中所有生物组成的生物群落。
2．上题中的群落和热带雨林相比，辛普森指数________，下列最可能是该群落优势种的是__________。
A．某种乔木 B．西瓜
C．仙人掌 D．大豆
答案 低 C
解析 沙漠和热带雨林相比，辛普森指数低，沙漠缺水，仙人掌适合生存，可能是优势种。
探究点二 群落的结构
群落中各种生物所占有的空间各不相同，因而各种群落都有一定的结构。阅读教材结合下述材料，探讨群落结构的有关内容。
1．观察下图，分析群落的垂直结构
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(1)森林群落的分层现象
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(2)森林群落地上分层分布是与森林中光强度自上而下递减相适应的。
(3)群落中动物有没有分层现象？如果有，和植物的分层相比有什么不同？
答案 在群落垂直结构的每一个层次 ( http: / / www.21cnjy.com )上，都有特定的动物栖息，动物也具有分层现象。和植物的分层现象不同之处在于，每一个层次上活动的动物种类，在一天的不同时间和一年的不同季节是有变化的。
(4)群落分层的意义：群落的分层使单位面积上 ( http: / / www.21cnjy.com )可容纳的生物数目增多，使这些生物充分利用环境条件，大大减弱它们之间的竞争，从而使群落保持相对稳定。
(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。
小贴士 影响植物分层的环境因素主要是光照强度，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。
2．观察下图，分析群落的水平结构
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(1)群落水平结构的含义：群落中各 ( http: / / www.21cnjy.com )物种在水平方向上的分布不均匀。群落中的生物以斑块出现，不同斑块上生物的种类、数量等都有不同。由于植物群落水平上的结构差异，也造成动物群落分布的不均匀。
小贴士 生物群落的不均匀性，使群落的稳定性增高。
(2)水平结构形成的主要原因：地形变化、土壤湿度、盐碱度、光照强度不同以及人和动物的影响等。
归纳提炼
群落的垂直结构和水平结构
(1)群落的垂直结构和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
3．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 ( http: / / www.21cnjy.com )布差异。同种生物的不同不能构成垂直结构或水平结构，也不因同种生物的一致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，林下阴暗的地方有一些植物种类形成小型组合，而在林下较明亮的地方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、地被层和草本层。
探究点三 生物在群落中的生态位
群落中各种生物种群能在群落中共存，是因为它们在生态位上有着不同的分化，结合下列材料探究生态位的相关知识：
1．观察下列两幅图，理解生态位的概念
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(1)三种鸟类生活在同一棵树上，占有的空间位置不同(相同、不同)，推测它们的生活方式应该不同(相同、不同)。
(2)鬣狗和秃鹰都吃斑马的尸体，但往往是鬣狗先吃掉肉和内脏，秃鹰再吃剩下的部分。
由以上的情景归纳：生物种群在群落中的生活方式和它们在时间和空间上占有的地位，称为生态位。
(3)生态位的种类
①分类
②关系：
2．生态位的重叠与竞争
将有尾草履虫和双小核草履虫分别培养在培养皿中 ( http: / / www.21cnjy.com )，各给以细菌作为食物，不久两种草履虫分裂繁殖并与细菌达到此起彼落的平衡。但是，如果把两种草履虫放在同一培养皿中，给以细菌，十几天后有尾草履虫均消失，只有双小核草履虫继续存活其中。其种群数量的变化曲线如图：
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(1)观察单独培养的数量变化曲线可看出：单独培养时二者均能正常增殖。
(2)观察混合培养的数量变化曲线图思考：
①两种草履虫具有相似的生活习性，也就是生 ( http: / / www.21cnjy.com )态位重叠，当它们被放在同一培养皿中培养时，起初阶段(第4天以前)为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(细菌)数量较多，竞争较弱。
②随后的第4～16天期间，二者的数量变化特点 ( http: / / www.21cnjy.com )是有尾草履虫处于劣势，双小核草履虫处于优势，第16天以后，只有双小核草履虫存活，两种草履虫没有分泌杀死对方的物质，其原因可能是双小核草履虫繁殖速度快，在竞争中占优势。
(3)由此可见，生态位重叠就可能发生竞争，重叠越多的物种间，竞争越激烈，激烈竞争的结果可能使其中一个物种趋于灭绝。
(4)竞争的结果一定是一种生物被灭绝吗？
答案 不是。两种生物的生态位可能发生改变，从而减少或排除竞争，使两种生物共存下来。
3．生态位的分化
材料 有两个种群A和B，A种群主要以a为食 ( http: / / www.21cnjy.com )，B种群主要以b为食，它们又共同以c为食。自然选择对以c为食的个体有更大的压力，因而两个种群中以c为食的个体数会逐渐减少。结果两个种群的生态位发生了变化，都生存了下来。结果如图：
(1)材料中展示的现象就称 ( http: / / www.21cnjy.com )为生态位的分化；其概念可概括为生态位有重叠的物种，通过自然选择作用，生态位发生变化，从而减少或排除竞争，使它们共同生存下来的现象。
(2)动物在生态位上的分化，基本上有3种适应方式：①划分分布区域和活动范围；②错开活动的时间；③改变食物的种类，形成不同的食性。
(3)生态位的分化是生物对环境的长期适应以及自然选择的结果。
归纳提炼
( http: / / www.21cnjy.com )
活学活用
4．角马、牛、羊如果单独出现时，都会吃草的茎部。如果同时出现在一个区域时，就会一个吃草的茎、一个吃草的根、一个吃其他植物，这说明( )
A．生物的生态位发生了变化
B．各种生物之间没有竞争了
C．各生物的竞争更加激烈了
D．生物的生态位是固定不变的
答案 A
解析 各种生物生活在同一区域时，由于竞争导致生态位发生变化，从而竞争减弱，使各种生物能够生存下来。
( http: / / www.21cnjy.com )
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" 1.下列关于生物群落的叙述中，不正确的是( )
A．生物群落是由不同的种群形成的
B．生物群落具有垂直结构和水平结构
C．生物群落中的生物属于同一个物种
D．生物群落是同一时间内、生活在一定的自然区域中的相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和
答案 C
解析 生物群落是一定区域内所有生物的总和。
2．下图为植物群落生长的分层现象，对此现象的解释，不正确的是( )
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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，进行间播套种
答案 C
解析 同一生物构成种群无分层现象，只有群落才具有分层现象。
3．如图表示一棵树上生活着三
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种不同生态位的鸟类A、B、C。第四种鸟D与B有相同的需求，从X点处进入该环境后，B种鸟类最可能( )
A．与D种鸟和睦相处
B．移到别的区域，与A种鸟或C种鸟共同生活
C．还在原处生活，但食性会发生变化
D．与D种鸟发生竞争
答案 D
解析 因为D鸟与B鸟有相同的需求，所以D鸟与B鸟很可能具有竞争关系。
4．下面是分布在某栎树林中的几种鸟类调查资料，调查数据表示各种鸟类分布的相对密度。请根据调查数据(百分比)完成下列问题。
生物种类 林冠层 乔木层 灌木层 草本层 地被层
①林鸽 97.7 1.4 0.9 － －
②茶腹? 49.0 39.0 2.0 － －
③青山雀 23.4 41.3 30.6 3.7 1.0
④煤山雀 18.0 43.1 31.0 7.8 －
⑤大山雀 6.2 18.5 49.1 25.9 0.3
⑥戴胜 3.4 16.9 55.9 23.8 －
⑦乌鸫 1.2 4.1 14.7 52.4 27.6
⑧红胸鸲 － － 16.3 40.0 23.7
⑨鹪鹩 － － 12.5 75.0 12.5
(1)该地区栎树林中，______主要分布在 ( http: / / www.21cnjy.com )林冠层，______主要分布在乔木层，________主要分布在灌木层，______主要分布在草本层(填序号)。
(2)栎树林中鸟类的分布主要取决于________________，这种分布有利于减少鸟类之间的________。
(3)鸟类分布的上述特点表明，群落的结构具有________的特征。
答案 (1)①② ③④ ⑤⑥ ⑦⑧⑨
(2)食物和栖息环境 竞争
(3)垂直分层
解析 本题主要考查群落中物种之间的关系和群落的结构。在一个群落中，动物也有类似于垂直分层的分层现象，这是由于食物和栖息环境等不同而造成的。 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com"
基础过关
知识点一 群落中的物种多样性
1．科技人员选取某地同一自然条件下三处不同类型的茶园，进行物种多样性的调查，结果如下图。据图判断正确的是( )
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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．梨茶间作园的物种辛普森指数在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 ( http: / / www.21cnjy.com )，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。
2．生物兴趣小组为了调查两个河口水域的水母类 ( http: / / www.21cnjy.com )动物类群(甲、乙)的种类组成及其数量特征，使用浮游生物捕捞网(网口内径50 cm，网身长145 cm，网目孔径0.169 mm)各随机取样3次，调查结果如下表(单位：个)：
( http: / / www.21cnjy.com )
下列关于甲、乙两个类群之间物种多样性和种群密度的比较，正确的是( )
A．甲类群的多样性大，物种2的种群密度小
B．甲类群的多样性小，物种4的种群密度大
C．乙类群的多样性大，物种7的种群密度小
D．乙类群的多样性小，物种10的种群密度大
答案 C
解析 物种多样性是指群落中物种数目的多少；物 ( http: / / www.21cnjy.com )种的种类越多，多样性就越大，故乙类群的多样性大于甲类群。种群密度是指单位空间内种群的个体数。甲类群和乙类群相比，物种4的种群密度在甲类群中较小，物种7的种群密度在乙类群中较小。
3．在调查某处土壤群落的物种多样性实验中，统计结果如下：该群落有4个物种，其个体数分别为2、3、5、5，则辛普森指数为( )
A．3.37 B．3.27 C．3.57 D．3.47
答案 C
知识点二 群落的结构
4．某校园有一片草坪和一片树林，下列关于这两个群落中动物分层现象的叙述，正确的是 ( )
A．草坪和树林中的动物都具有分层现象
B．草坪和树林中的动物都没有分层现象
C．只有草坪和树林混杂在一起时，动物才具有分层现象
D．草坪中的动物没有分层现象，而树林中的动物具有分层现象
答案 A
解析 群落中动物分层现象属于群落的垂直结构，所有的群落都具有。如草坪中地表动物和植被栖息动物的分布均属于分层现象。
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5．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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
6．科研人员对江苏某地沿海滩涂米 ( http: / / www.21cnjy.com )草群落和裸露泥滩的大型底栖(土壤)动物物种多样性进行了对比研究。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多样性高于裸露群落
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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
知识点三 生物在群落中的生态位
7．下列关于物种生态位的说法中，不正确的是( )
A．生态位表示物种在群落中的地位、作用和重要性
B．同一生物群落中不可能有两个物种的生态位完全相同
C．生态位重叠本身一定伴随着竞争
D．一些生物通过空间的垂直分离避免竞争
答案 C
解析 A项正确，属于对生态位概念的 ( http: / / www.21cnjy.com )理解；B项正确，符合生态学的竞争排除原理；C项错误，当环境中资源很丰富时，生态位重叠的生物本身不一定会发生竞争；D项正确，自然界的生物通过食物特化、空间的垂直分离和水平分离等方式可避免竞争。
8．野外调查发现，在某引水渠中，菹草以时 ( http: / / www.21cnjy.com )间优势占据一定的空间，轮苞轮藻以致密絮状结构越冬并优先占领生活空间，苦草在浅水区占优势，马来眼子菜则在硬泥质、深水水域占优势。下列对上述现象的分析中，正确的是( )
A．各种生物占据不同的生态位有利于物种充分利用资源
B．同一生态位上的物种间的竞争必然导致物种灭亡
C．引水渠中的水生植物的生态位全部重叠能充分利用资源
D．引水渠中的水生植物在时间、空间上构成了群落的水平结构
答案 A
能力提升
9．下列关于物种多样性的叙述，不正确的是( )
A．群落中物种多样性的程度可用辛普森指数表示
B．不同群落物种多样性的程度不同
C．从赤道到北极，群落的辛普森指数逐渐减小
D．辛普森指数越高的群落，其结构一般越复杂
答案 C
10. 科学家在一池塘里将两 ( http: / / www.21cnjy.com )种鱼进行单独和混合放养。一段时间后，检测出四类食物在它们胃内所占的比例如下表。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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 混合放养有利于对资源和空间的充分利 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
11．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( )
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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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
12．下图表示3个共存物种的资源利用曲线， ( http: / / www.21cnjy.com )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( )
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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 据图可知，在图a中物种1自身单独能利 ( http: / / www.21cnjy.com )用的资源比较多，与物种2共用资源部分比较少；同样物种3自身单独能利用资源比较多，与物种2共用资源比较少，因此图a中种间竞争比较弱，种内斗争比较激烈；对图b分析发现物种1、2、3中互相间共用资源比较多，自身单独能利用的资源比较少。因此在图b中种间竞争激烈，种内斗争较弱，其中物种2自身单独能利用的资源与物种1、物种3相比最少，因此若资源有限，图b中物种2有被排除的危险。
13．如图为某一区域M、N两物种的资源利用曲线，其中表述正确的是( )
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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将呈现指数增长
D．d答案 D
解析 仅从食物关系来看，曲线不重叠时，M ( http: / / www.21cnjy.com )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。指数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，不可能满足指数增长的发生条件。当d14．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)该栎林中，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成分有关？________。
(3)栎林中动物的分布取决于植 ( http: / / www.21cnjy.com )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 每个生物种群都有其特定的食物 ( http: / / www.21cnjy.com )、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
15．生态学家高斯曾在实验室里做过这样 ( http: / / www.21cnjy.com )的实验：他将两种草履虫，即有尾草履虫和双小核草履虫分别培养在容器中，各给以细菌作食物，不久两种草履虫分裂繁殖并与细菌数量达到平衡。但是如把两种草履虫放在同一培养皿中，给以细菌，进行混合培养，16天后，结果如图所示。
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(1)从图中可以看出，混合培养后，能正常生长的是__________________，不能正常生长的是______________。
(2)试分析产生高斯实验结果的原因。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
生物学上称这种现象是什么？_ ( http: / / www.21cnjy.com )_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)混合培养后，能正常生长的 ( http: / / www.21cnjy.com )个体发展趋势是________________________________________。在这个发展过程中，生物因素间的关系将由________转变为____________。
(4)如果在自然界中两种草履虫生活在同一环境 ( http: / / www.21cnjy.com )中，是否会发生与高斯实验相同的结果？说明原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)双小核草履虫 有尾草履虫 (2) ( http: / / www.21cnjy.com )由于双小核草履虫繁殖速度略高于有尾草履虫，具有一定优越性，因此在食物数量有限的情况下，它就能胜过有尾草履虫而生存下来 种间竞争 (3)先增加然后稳定 竞争 种内斗争 (4)不会发生与高斯实验相同的结果。原因：自然界中有其他因素的影响
解析 实验结果表明，混合培养16天 ( http: / / www.21cnjy.com )后，有尾草履虫消失，只有双小核草履虫继续存活。从理论上说，一种生殖率高及取食力强的物种可以淘汰另一种生殖率低及取食力弱的物种。这种情况在实验室的比较单纯的实验种群中是可以实现的，高斯实验就是一个高度简化的实验。但实际上，在自然界中这两种草履虫是可以生活于同一池塘中的。虽然两者生长速度不同，但池塘中还有其他因素介入，情况就不会像上面实验那样简单了。第2课时 群落的演替
[目标导读] 1.结合教材 ( http: / / www.21cnjy.com )P84实验，分析鱼缸中群落的变化，理解群落演替的概念及内涵。2.结合教材P85图3－21、3－22、3－23、3－24、3－25，了解群落演替的两种类型及其过程。3.结合P86思考与讨论，学会分析影响群落演替的因素。
[重难点击] 群落演替的两种类型及其过程。
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1．群落以种群为基本单位，是占有一定空间的所有生物种群的集合体。
2．群落中各种生物所占有的空间各不 ( http: / / www.21cnjy.com )相同，因而各种群落都有一定的结构，这种结构又可分为垂直结构和水平结构。群落的结构是以群落中生物的种类组成为基础的。
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．生态位重叠越多的物种，竞争越激烈。激烈竞争的结果，可能使其中一个物种趋于灭绝。
5．动物在生态位上的划分，有3种适应方式：划分分布区域和活动范围；错开活动时间；改变食物的种类，形成不同的食性。
课堂导入
1987年5月6日，大兴安岭北麓漠河境内林 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
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探究点一 群落演替的概念
群落是一个运动着的体系，处于不断的发展变化之中，即群落按照一定的规律进行着演替。试通过鱼缸中群落的变化，总结群落演替的概念。
1．实验：鱼缸中群落的变化
(1)方法步骤
①投放养料和生物：按3∶1向鱼缸中加入稻草(或麦秸)液和池塘水至容积的2/3。
②放置鱼缸：将鱼缸置于一个不受干扰，并且没有阳光直射的安全地方放两天。
③取样检查：分别从三个层次取样检查。
a．用滴管从鱼缸中水体的表层采样，制成装片，用显微镜观察，记录观察到的生物种类，并数出样本中每一种生物的数目。
b．用取自靠近缸壁的中层的样本，重复步骤a。
c．用取自缸底水体的样本，重复步骤a。
④继续放置鱼缸：继续放置一周后，重复步骤a～c。
(2)思考讨论
①稻草液与池塘水在实验中起什么作用？
答案 稻草液的作用是提供营养物质，池塘水中有小生物个体。
②什么因素会影响这个群落的变化？
答案 温度、光照、营养物质等。
③要想全面地了解群落的变化，还应该怎么办？
答案 做几个相同的鱼缸，但是放置环境不同，投放养料不同，比较不同鱼缸中生物种类的变化。
(3)结果分析：实验中，两次观察所看到的生物种类和数量是不相同的，也就是说群落是不断发生变化的。
2．群落演替的概念
在一定地域内，群落随时间而变化，由一种类型转变成另一种类型的过程，称为群落的演替。
归纳提炼
群落演替的原因
(1)环境不断变化，为群落中某些物种提供繁殖条件，而对另一些物种的生存产生不利影响。
(2)植物本身不断进行繁殖、迁徙。
(3)植物之间直接或间接地相互作用，使它们之间不断相互影响，种间关系不断产生变化。
(4)在群落的种类组成中，新的植物分类单位(如种、亚种、生态型)不断产生。
(5)人类活动的影响。人类活动通常是有意识、有目的地进行，因此人类对群落演替的影响远远超过其他因素。
活学活用
1．在寒温带地区，一场大火使某地 ( http: / / www.21cnjy.com )的森林大面积烧毁。在以后漫长时间内，在原林地上依次形成了杂草地、白桦为主的阔叶林、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 火灾过后的森林经过漫长的时间，最终形成了云杉为主的针叶林，此过程为次级演替。
探究点二 群落演替的类型
根据发生的情况，将群落的演替分为初级演替和次级演替两种类型。
1．初级演替
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P84～86内容，回答下面的问题。
(1)从一个原始的岩石地区形成一个森林群落，大致要经历以下几个阶段：地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
(2)原始的岩石地区不具有植物群落生存的基本条件以及原有植物的种子和可繁殖的营养体，像这样，从原始的岩石地区开始的群落演替就为初级演替。
(3)请思考：
①地衣能在光裸的岩石上首先定居，它们可微 ( http: / / www.21cnjy.com )微地潜入岩石的内部，借助于地衣分泌的代谢酸和地衣死后所产生的腐殖酸的作用，可加速岩石风化为土壤的过程。
②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 ( http: / / www.21cnjy.com )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，其结果是逐渐取代了地衣。
③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，还能否找到地衣、苔藓、草本植物、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。
④从地衣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在不断增加。
2．次级演替
下图是在弃耕的农田上发生的群落演替过程，据图思考：
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(1)其演替的过程：弃耕的农田→一年生杂草→树木幼苗→森林。
(2)由图说明：当环境条件改变或人为干扰引起原有群落一定程度的破坏后，在新的环境条件下发生的演替，称为次级演替。
3．思考
(1)动物在该过程中，是否也发生了类似植物的演替过程？
答案 是。动物随着植物种类的变化而变化。
(2)两种演替相比，次级演替的速度较快，原因是保留了土壤等基本条件，以及原有植物的种子和可繁殖的营养体。
(3)两种演替中，次级演替具有较大 ( http: / / www.21cnjy.com )的可塑性和不稳定性。因此，在次生群落开发利用时，要特别注意观察群落演替的情况，使群落向着有利于人类的方向发展。
小贴士 1 并非所有的演替都能形成森林，一 ( http: / / www.21cnjy.com )般来说，在气候适宜的环境中，无论是初级演替还是次级演替都可形成森林，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
类型内容 初级演替 次级演替
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 火灾后的草原、过量砍伐的森林、弃耕农田上的演替
活学活用
2．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)沙丘、火山岩上进行的演替是初级演替，冰川泥、弃耕的农田上进行的演替是次级演替( )
(4)初级演替进行缓慢，次级演替出现和发展得较快( )
(5)初级演替形成的群落内无竞争现象，次级演替形成的群落内竞争明显( )
(6)初级演替能形成森林，次级演替很难形成森林( )
(7)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)× (7)√
解析 (2)群落演替是生物与生物间 ( http: / / www.21cnjy.com )、生物与环境间相互作用的结果。(3)在冰川泥上进行的演替是初级演替。(5)初级演替和次级演替形成的群落都有明显的竞争。(6)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。
探究点三 顶级群落
群落演替是一个漫长的过程，受到多种因素的影响，这些因素会使群落演替的速度和方向发生改变。
1．群落演替的趋势
(1)自然条件下，群落演替的一般趋势是：生物种类越来越多；群落的结构越来越复杂；稳定性越来越强。
(2)群落演替能一直无休止地进行下去吗？
答案 不能。一般说来，当一个群落演替到同环境处于平衡状态的时候，演替就不再进行了。
(3)经过一系列的演替过程，最终达到平衡状态的群落，称为顶级群落。不同条件下的群落演替形成的顶级群落相同吗？请举例说明。
答案 不同。如在温度适宜、雨量充沛的地区可以演替到森林阶段；而在寒冷干旱的地区，只能演替到草原或苔原，很难形成森林。
2．群落演替的影响因素：群落演替除了受到温度、降水等气候因素影响外，人类活动也对群落演替有着重要的影响。
3．面对各种干扰，群落都有自我维持能 ( http: / / www.21cnjy.com )力，这种自我维持也称群落稳定性，包括对干扰的抵抗能力和复原能力两个方面。如果一个群落能够抵抗住干扰，那么就不会发生演替。如果一个群落具有复原能力，那么在受到干扰后，它就会借助于演替过程恢复稳定的平衡。
归纳提炼
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)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，总生产量增加，净生产量逐渐降低，群落有机总量增加。
(4)群落演替的终点为顶级群落。
活学活用
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3．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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )替的影响 (2)次级演替 (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
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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( )
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A．该群落的演替属于初级演替，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级演替；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. 下列属于初级演替的实例是( )
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 初级演替是指在一个从来没有被植物覆盖的 ( http: / / www.21cnjy.com )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。初级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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
4．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 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com"
基础过关
知识点一 群落演替的概念
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 在群落的发展变化过程 ( http: / / www.21cnjy.com )中，一些物种的种群消失了，另一些物种的种群随之而兴起，最后这个群落会达到一个稳定阶段。这时原来的群落就被新的群落取代了，这就是群落的演替，这里的代替并不完全是取代，更多的应该理解为优势上的替代，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．在桦木林中，常出现云杉的幼苗，云杉长大后，高度超过桦木，桦木因不如云杉耐阴而逐渐死亡，最终被云杉所取代，这种群落更替表明( )
A．种内斗争有利于物种延续
B．适者生存是通过生存斗争实现的
C．从进化上看云杉比桦木低
D．从结构上看云杉比桦木高
答案 B
解析 光照影响植物的分布，森林中的各种 ( http: / / www.21cnjy.com )植物为了光源而进行竞争，这就是生存斗争。在生存斗争中云杉适应环境而生存，桦木因不适应环境而被淘汰，这就是一个自然选择过程。
知识点二 群落演替的类型
3．下列有关生物群落演替的叙述中，错误的是( )
A．群落演替主要有初级演替和次级演替两种类型，火灾后的草原、森林、冰川泥上进行的演替都属于次级演替
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．次生群落的可塑性和不稳定性较大
答案 A
解析 冰川泥上进行的演替属于初级演替。
4．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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
5．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级演替的结果
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生物种类会增加
答案 C
解析 火山喷出的岩浆温度很高 ( http: / / www.21cnjy.com )，足以杀死当时岛屿上的所有生物，所以为初级演替。随着群落演替的进行，岛屿上生物种类会增加，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。
6．某岛屿由海底火山喷发形成，现已成为旅游胜地，岛上植被茂盛，风景优美。下列叙述不正确的是( )
A．该岛屿不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的体现
B．该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次级演替
C．旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行
D．该岛屿一定发生过漫长的群落演替过程
答案 B
解析 该岛屿不同地段物种组成上的差异是群落水 ( http: / / www.21cnjy.com )平结构的体现，故A项正确；该岛屿由海底火山喷发形成，其最初演替属于初级演替，故B错误；旅游时因人类活动的影响可能改变群落演替的速度，故C正确；该岛屿上发生的初级演替为漫长的演替过程，故D项正确。
知识点三 群落演替的趋势和影响因素
7．群落演替的总趋势是( )
A．物种多样性的增加和群落稳定性的提高
B．物种多样性的减少和群落稳定性的降低
C．物种多样性的增加和群落稳定性的降低
D．物种多样性的减少和群落稳定性的提高
答案 A
解析 群落演替是指群落随时间而变 ( http: / / www.21cnjy.com )化，由一种类型转变成另一种类型的过程。虽然演替是一个漫长的过程，但大致都要经过由裸地到森林阶段。物种的数量由少到多，群落的结构和种类组成由简单到复杂。
8．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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
能力提升
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9．南方某农田弃耕后，很 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
10．如图是某温带地区在初级演替过程中两物种数量值的变化曲线，这两条曲线分
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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 在初级演替的过程中，首先经 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
11．下图表示两个群落演替过程中物种多样性的变化，下列叙述不正确的是 ( )
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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级演替，乙曲线表 ( http: / / www.21cnjy.com )示初级演替，次级演替速度比初级演替的速度快、历时短；火灾后森林上进行的演替为次级演替，但火灾前的物种与火灾后演替产生的物种不一定相同；当气候条件适宜时，次级演替和初级演替均可演替成森林。
12．某山区实施退耕还林之后，群落经过 ( http: / / www.21cnjy.com )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( )
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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，群落的物种生物种类会逐渐增多
答案 C
解析 群落演替是指随着时间的 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
13．某弃耕农田植物种类40年间的变化情况见下表。有关该地带群落变化的叙述，错误的是 ( )
年数物种数量植物类别 1 4 15 25 40
草本 28 27 26 30 34
灌木 0 3 4 12 19
乔木 0 0 0 14 23
总计 28 30 30 56 76
A.物种多样性趋于增加
B．该地群落发生了初级演替
C．群落对光能的利用能力提高
D．群落垂直结构和水平结构发生了变化
答案 B
解析 从表格中的信息不难看出，该地区开始时有草本植物存在，随着时间的推移，物种多样性不断增加，说明该地区进行的是次级演替。
14．某地实施退耕还林多年后，原 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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“次级演替”) (2)样方 (3)油松和刺槐 阳光
解析 (1)耕地上发生的演替属于 ( http: / / www.21cnjy.com )次级演替。(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．有一片长有马尾松和山毛 ( http: / / www.21cnjy.com )榉的针、阔混交林，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：
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(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 ( http: / / www.21cnjy.com )环境条件等各种因素的变化，种群在不断地发生变化，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，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．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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )，混合后，取水样用显微镜进行检查。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 ( http: / / www.21cnjy.com )壁的表层以下、烧杯底的水样用显微镜进行检查。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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 群落中的有机物、温度、酸碱 ( http: / / www.21cnjy.com )度、水质等都会影响到群落的演替；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。
