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第2课时
种群数量的变化及其影响因素
课标要求
1.尝试建立数学模型解释种群的变动。
2.探究培养液中酵母菌种群数量的变化。
3.举例说明非生物因素和不同物种间的相互作用都会影响生物的种群特征。
考点一 种群数量的变化及其应用
考点二 培养液中酵母菌种群数量的变化
内容索引
重温高考 真题演练
课时精练
考点一
种群数量的变化及其应用
1.建构种群增长模型的方法
(1)数学模型：用来描述一个系统或它的性质的 。
(2)建构方法和实例
归纳 夯实必备知识
数学形式
合理的假设
数学形式
(3)表达形式
①数学公式：科学、准确，但不够 。
②曲线图：直观，但不够 。
直观
精确
2.种群数量的增长
(1)种群的“J”形增长
食物和空间
该种群数量是前一年种
群数量的倍数
准确分析“λ”曲线
拓展
延伸
①a段——λ>1且恒定，种群数
量呈“J”形增长。
②b段——λ下降，但仍大于1，
此段种群出生率大于死亡率，
则种群数量一直增长。
③c段——λ＝1，种群数量维持相对稳定。
④d段——λ<1，种群数量逐年下降。
⑤e段——λ呈上升趋势，但仍未达到1，故种群数量逐年下降。
(2)种群的“S”形增长
资源、空间条件
种群密度
种内竞争
出生率
死亡率
K/2
环境容纳量
增大
降低
聚焦K值
拓展
延伸
①K值并不是种群数量的最大值：K值是环境容纳量，即在保证环境不被破坏的前提下所能维持的种群最大数量；种群数量所达到的最大值会超过K值，但这个值存在的时间很短，因为环境会遭到破坏。
②K值不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件改善时，K值会上升。
③在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
聚焦K值
拓展
延伸
④K值的四种表示方法如下图所示，图中t1时所对应的种群数量为K/2，t2时所对应的种群数量为K值。
3.种群数量的波动
(1)大多数生物的种群数量总是在 中。处于 状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群 。
(2)当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的 。
(3)当一个种群的数量过少，种群可能会由于 等原因而_______
。
波动
波动
爆发
下降
近亲繁殖
衰退、
消亡
4.影响种群数量变化的因素
林冠层
光照强度
气温降
低
气候干旱
种内竞争
(1)源于选择性必修2 P16“小字部分”：食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，称为 ，而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，称为 。
(2)源于选择性必修2 P17“思维训练”：据循环因果关系分析猎物和捕食者种群数量变化的相关性：__________________________________
___________________________________________________________________________________________________________。
密度制约因素
非密度制约因素
自然生态系统中猎物增多会导致捕食者增多，捕食者增多会使猎物数量减少，猎物减少会引起捕食者数量减少，最终使猎物和捕食者在一定水平上保持动态平衡
5.种群研究的应用
环境容纳量
种群密度
年龄结构
数量变化
生存状态
数量变化趋势
K/2
1.在20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。在1937～1942年期间，这个种群数量的增长如图所示。据图回答有关问题：
拓展 提升科学思维
(1)若N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。t年后种群数量为 。
Nt＝N0λt
(2)请分析在λ>1、λ＝1、λ<1和λ＝0时，种群数量分别会发生怎样的变化？
提示 ①当λ>1时，种群呈“J”形增长；
②当λ＝1时，种群数量保持稳定；
③当λ<1时，种群数量下降；
④当λ＝0时，种群无繁殖，下一代将灭亡。
2.如图表示种群数量增长的“S”形曲线模型，
请据图回答有关问题：
(1)渔业捕捞中，一般种群数量超过K/2就开始捕
捞，且捕捞后的数量要维持在K/2左右。让鱼的
种群数量维持在K/2的原因是什么？
提示 K/2时种群的增长速率最大，种群的数量能迅速恢复，有利于鱼类资源的可持续利用。
(2)在病虫害防治中，是否应在害虫数量达到K/2后才开始防治？
提示 防治害虫应尽早进行，应将种群数量控制于加速期(K/2)之前，严防种群增长进入加速期。
1.丹顶鹤是国家一级保护动物，研究者利用航空调查和高倍望远镜调查统计了黑龙江扎龙保护区和盐城滨海湿地丹顶鹤的多年数量变化。下列叙述错误的是
A.盐城人工湿地面积增加，对丹顶鹤的生存一定有利
B.调查数据也可用于分析丹顶鹤的迁徙规律
C.扎龙湿地生境的破碎化降低了丹顶鹤种群的K值
D.研究者没有采用标记重捕法调查丹顶鹤数量
突破 强化关键能力
√
盐城人工湿地面积增加说明开发强度增加，可能会使生态环境受到影响，对丹顶鹤的生存不一定有利，A错误；
研究候鸟迁徙规律主要是通过固定位置定期观察种群数量，统计一年中不同时间种群的数量变化，因此调查数据也可用于分析丹顶鹤的迁徙规律，B正确；
研究者没有采用标记重捕法调查丹顶鹤数量，而是采用直接计数法调查丹顶鹤数量，D正确。
2.(2021·浙江1月选考，16)大约在1800年，绵羊被引入到塔斯马尼亚岛，绵羊种群呈“S”形曲线增长，直到1860年才稳定在170万头左右。下列叙述正确的是
A.绵羊种群数量的变化与环境条件有关，而与出生率、死亡率变动无关
B.绵羊种群在达到环境容纳量之前，每单位时间内种群增长的倍数不变
C.若绵羊种群密度增大，相应病原微生物的致病力和传播速度减小
D.若草的生物量不变而种类发生改变，绵羊种群的环境容纳量可能发生
变化
√
绵羊种群数量除与环境条件有关外，出生率和死亡率也会影响种群数量的变化：出生率大于死亡率种群数量增加，而死亡率大于出生率种群数量减少，A错误；
绵羊种群呈“S”形曲线增长，种群在达到环境容纳量之前，增长速率先增大后减小，B错误；
病原微生物的致病力和传播速度会随着绵羊种群密度的增加而增加，C错误；
若草的生物量不变而种类发生改变，则绵羊的食物来源可能会受影响，故绵羊种群的环境容纳量可能发生变化，D正确。
考点二
培养液中酵母菌种群数量的变化
1.实验原理
(1)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的________________
等因素的影响。
(2)在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈 曲线增长；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈 曲线增长。
(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法—— 法。
归纳 夯实必备知识
成分、空间、pH、
温度
“J”形
“S”形
显微计数
2.实验流程
液体
无菌
均匀
计数板上盖玻片边缘
计数室底部
曲线
7
3.结果分析
(1)开始一段时间内，酵母菌的增长符合 形曲线增长模型。
(2)de段曲线下降的原因可能有____________________________________
。
“S”
营养物质随着消耗逐渐减少，有害产物逐
渐积累，培养液的pH等理化性质发生改变等
1.实验注意事项及分析
(1)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。
(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，减小误差。
(3)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成自身对照；需要做重复实验，目的是尽量减小误差，应对每个样品计数三次，取其平均值。
核心诠释 剖析实验要点
(4)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数，以每个小方格内含有4～5个酵母细胞为宜。
(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
2.血细胞计数板及相关计算
血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成，其中央有两个方格网。每个方格网划分为9个大方格(如图1所示)，每个大方格的面积为1 mm2，加盖玻片后的深度为0.1 mm。因此，每个大方格的容积为0.1 mm3(1×10－4mL)。
血细胞计数板有两种规格，对于16×25的规格而言，计四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量；而对于25×16的规格而言，计四角和正中间的5个中方格共计80个小方格中的个体数量，如图2所示。
1.从试管中吸出培养液进行计数之前，需将试管轻轻振荡几次，试分析其原因。
拓展 提升科学思维
提示 这是为了使培养液中的酵母菌均匀分布，以保证估算的准确性。
2.如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取怎样的措施？
提示 稀释一定倍数(如10倍)后重新计数。
3.(不定项)(2023·山东淄博高三期中)血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具，下列有关叙述错误的是
A.血细胞计数板可以用于调查酵母菌、病毒、细菌等生物的种群密度
B.需在盖玻片一侧滴加样液，在另一侧用吸水纸吸引，使样液充分渗入
计数室
C.防止观察细胞沉降到计数室底部影响计数，加样后需立即在显微镜下
观察计数
D.使用后用自来水冲洗、晾干并镜检，若有残留或沉淀物需要重新清洗
√
突破 强化关键能力
√
√
利用血细胞计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法，而病毒无细胞结构，不能用该方法计数，A错误；
先盖盖玻片，后在盖玻片边缘滴少量样液，让其自行渗入计数室底部再进行计数，B、C错误。
4.如图表示在锥形瓶中用不同方式培养酵母菌时的种群增长曲线。图中曲线⑤是对照组，其余曲线代表每3 h、12 h、24 h换一次培养液及不换培养液但保持pH恒定，4种不同情况下酵母菌种群增长曲线。下列有关叙述不正确的是
A.①②③分别代表每3 h、12 h、24 h换一
次培养液的种群增长曲线
B.在保持培养液的更换频率不变的情况下，
曲线①将保持“J”形增长
C.造成曲线⑤K值较小的原因可能是代谢产
物的积累、pH变化、溶解氧不足等
D.若用血细胞计数板统计细胞数量，不能直接从静置的培养瓶中取出培养原液
进行计数
√
在保持培养液的更换频率不变的情况下，曲线①不会呈“J”形增长，因为有空间的限制，B错误；
如果用血细胞计数板统计细胞数量，应摇匀稀释后再取培养液进行计数，D正确。
三
重温高考 真题演练
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1.(不定项)(2021·山东，19)种群增长率是出生率与死亡率之差，若某种水蚤种群密度与种群增长率的关系如图所示。下列相关说法错误的是
A.水蚤的出生率随种群密度增加而降低
B.水蚤种群密度为1个/cm3时，种群数量
增长最快
C.单位时间内水蚤种群的增加量随种群
密度的增加而降低
D.若在水蚤种群密度为32个/cm3时进行培养，其种群的增长率会为负值
√
√
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随着种群密度的增加，种内竞争加剧，资源空间有限，所以出生率降低，A正确；
水蚤种群密度为1个/cm3时，种群增长率最大，但由于种群数量少，所以此时不是种群数量增长最快的时刻，B错误；
单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加不一定降低，例如当种群密度为1个/cm3时，增长率接近30%，增加量约为0.3，而当种群密度为8个/cm3时，增长率大约为20%，增加量为1.6，C错误；
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从图中看出当种群密度达到24个/cm3时，种群增长率为0，说明其数量达到最大，可以推测当种群密度为32个/cm3时，种内竞争进一步加剧，出生率将小于死亡率，增长率为负值，D正确。
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2.(2022·辽宁，11)人工草坪物种比较单一，易受外界因素的影响而杂草化。双子叶植物欧亚蔊菜是常见的草坪杂草。下列叙述错误的是
A.采用样方法调查草坪中欧亚蔊菜的种群密度时，随机取样是关键
B.喷施高浓度的2,4－D可以杀死草坪中的欧亚蔊菜
C.欧亚蔊菜入侵人工草坪初期，种群增长曲线呈“S”形
D.与自然草地相比，人工草坪自我维持结构和功能相对稳定的能力较低
√
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采用样方法调查种群密度的关键是随机取样，排除主观因素对调查结果的影响，A正确；
高浓度的2,4－D会杀死双子叶植物，欧亚蔊菜是一种双子叶杂草，故喷施高浓度的2,4－D可以杀死草坪中的欧亚蔊菜，B正确；
由于环境适宜，欧亚蔊菜入侵人工草坪初期，种群增长曲线呈“J”形，C错误；
人工草坪物种比较单一，营养结构简单，故与自然草地相比，人工草坪自我维持结构和功能相对稳定的能力较低，D正确。
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3.(2022·浙江1月选考，22改编)经调查统计，某物种群体的年龄结构如图所示。下列分析中合理的是
A.因年龄结构异常不能构成种群
B.可能是处于增长状态的某昆虫种群
C.可能是处于增长状态的某果树种群
D.可能是受到性引诱剂诱杀后的种群
√
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题图是年龄结构示意图，年龄结构是种群的数量特征之一，虽然图中物种的年龄结构与常规不同，但仍能构成种群，A错误；
据图可知，该种群的年龄结构属
于增长型，故可能是处于增长状态的某昆虫种群，B正确；
果树是两性花植物，无雌性和雄性之分，C错误；
性引诱剂会诱杀成年的雄性个体，而题图中处于成年的雄性个体较多，不可能是受到性引诱剂诱杀后的种群，D错误。
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4.(2022·全国甲，5)在鱼池中投放了一批某种鱼苗，一段时间内该鱼的种群数量、个体重量和种群总重量随时间的变化趋势如图所示。若在此期间鱼没有进行繁殖，则图中表示种群数量、
个体重量、种群总重量的曲线分别是
A.甲、丙、乙 B.乙、甲、丙
C.丙、甲、乙 D.丙、乙、甲
√
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分析题图可知，随着时间变化，甲曲线先增加后减少，乙曲线呈“S”形，丙曲线下降。在池塘中投放一批鱼苗后，由于一段时间内鱼没有进行繁殖，而且一部分鱼苗由于不适应环境而死亡，故种群数量下降，如曲线丙；存活的个
体重量增加，如曲线乙，种群总重量先增加后可能由于捕捞而减少，如曲线甲。综上可知，D正确。
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5.(2022·山东，19)一个繁殖周期后的种群数量可表示为该种群的补充量。某实验水域中定期投入适量的饲料，其他因素稳定。图中曲线Ⅰ表示该实验水域中某种水生动物的亲体数量与补充量的关系，曲线Ⅱ表示亲体数量与补充量相等。下列说法正确的是
A.亲体数量约为1 000个时，可获得最大持续捕
捞量
B.亲体数量约为500个时，单位时间内增加的数
量最多
C.亲体数量大于1 000个时，补充量与亲体数量相等，种群达到稳定状态
D.饲料是影响该种群数量变化的非密度制约因素
√
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亲体数量约为1 000个时，该种群的补充量等于亲体数量，即出生率等于死亡率，是K值，根据种群的增长率变化可知，捕捞后种群数量处于K/2时获得最大持续捕捞量，A错误；
种群数量处于K/2时单位时间内增加的数量最多，即亲体数量约为500个时，B正确；
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由图可知K值是1 000，当亲体数量大于1 000时，一个繁殖周期过后的种群数量(补充量)可能会趋近K值，不一定与亲体数量相等，C错误；
一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，这些因素称为密度制约因素，饲料是影响该种群数量变化的密度制约因素，D错误。
1.判断关于种群的“J”形增长、“S”形增长及种群数量的波动的叙述
(1)“J”形曲线是发生在自然界中最为普遍的种群增长模式( )
(2)在理想条件下，影响种群数量增长的主要因素是环境容纳量( )
(3)不同种生物种群的K值各不相同，但同种生物种群的K值固定不变
( )
五分钟 查落实
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2.判断关于影响种群数量变化的因素及应用的叙述
(1)林下光照较弱会使所有林下植物的种群数量下降( )
(2)林冠层的郁闭度越大，林下植物获得的光照强度越大( )
(3)非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的( )
(4)降低农林害虫的K值是防治害虫的最根本措施，杀虫效果最好的时期是在害虫种群数量达到K值时( )
√
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×
3.判断关于探究培养液中酵母菌种群数量的变化的叙述
(1)制片时，先将盖玻片放在计数室上，用吸管将培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，多余培养液用滤纸吸去( )
(2)制好装片后，应稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，再用显微镜进行观察、计数( )
(3)本实验可以不设置对照实验，但需要设置重复实验( )
√
√
√
4.填空默写
(1)(选择性必修2 P9)“J”形增长曲线的形成条件：___________________
等。
(2)(选择性必修2 P9)种群增长的“S”形曲线：种群___________________
后， 的增长曲线，称为“S”形曲线。
(3)(选择性必修2 P9)“S”形增长曲线的成因：_______________________
_____________________________________________________________________。
(4)(选择性必修2 P9)环境容纳量：__________________________________
_____________________________。
食物和空间条件充
裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种
经过一定时间的增长
数量趋于稳定
资源和空间条件有限，随
种群密度增大，种内竞争加剧，从而使出生率降低、死亡率升高，直至平衡
一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值
(5)(选择性必修2 P16)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，应使种 ，原因是种群数量在
时种群的 最大，捕捞剩余在 能使种群数量快速增长，有利于获得最大持续产量。
(6)(选择性必修2 P9)______________________________________________
_____________________________________，是保护大熊猫的根本措施。
群数量剩余在 左右
增长速率
建立自然保护区，给大熊猫更宽广的生存空间，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量
(7)(选择性必修2 P14)在自然界，种群的数量变化受到 等非生物因素的影响。应当指出的是，非生物因素对种群数量变化的影响往往是 。例如，春夏时节动植物种群普遍迅速增长，除______
外， 也是重要原因，而对于动物来说，_____
也是导致种群增长的重要因素，这就涉及生物因素了。
(8)(选择性必修2 P16)细菌或病毒引起传染病，也会影响_______________
等特征，进而影响种群的数量变化。
阳光、温度、水
综合性的
气温
升高
日照延长、降水增多
食物
日益充足
种群的出生率和
死亡率
四
课时精练
一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1.(2023·山东临沂高三期末)科研人员取10个相同的装有100 mL培养液的锥形瓶，每瓶中加入5片浮萍，其中5瓶每7天统计瓶中的浮萍数量，作为未更换培养液组；另外5瓶每7天统计数目后更换一次培养液。所有培养瓶均在有人工光源的摇床内培养，实验结果如图，下列相关叙述正确的是
A.每周更换培养液组的浮萍种群呈“J”形增长
B.未更换培养液组在第21天左右种群增长速率最大
C.培养瓶中的培养液主要为浮萍生长繁殖提供糖类
等有机物
D.对未更换培养液组静置培养得到的K值与摇床培养的K值相同
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由于培养瓶中空间和营养是有限的，存在环境阻力，每周更换培养液组的浮萍种群不呈“J”形增长，A错误；
由图可知，未更换培养液组在第21天左右斜率最大，即种群增长速率最大，B正确；
浮萍属于水生植物，可通过光合作用利用光能制造有机物，不能利用糖类等有机物，C错误；
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环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量，受环境的影响，摇床培养可使浮萍充分接触光源，与静置培养得到的K值不同，D错误。
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2.2020年6月5日，中华穿山甲由国家二级保护野生动物提升至一级。下列关于某地中华穿山甲种群的叙述，正确的是
A.环境中资源的分布不能影响穿山甲种群空间特征
B.出生率和死亡率是穿山甲种群的最基本的数量特征
C.连续多年跟踪调查该种群的种群密度，可得出自然增长率
D.若建立自然保护区，则穿山甲种群的数量增长曲线将呈现“J”形
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出生率和死亡率能决定穿山甲种群数量的变化，而种群的最基本的数量特征是种群密度，B错误；
建立自然保护区，穿山甲生活在自然环境中(不是理想条件)，故穿山甲种群的数量增长曲线将呈现“S”形，D错误。
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3.(2023·河北石家庄高三模拟)科学家研究了某种群数量与种群瞬时增长量的变化规律，结果如图所示。下列有关分析不正确的是
A.该种群瞬时增长量大于0时，种群
数量将上升
B.该种群数量为40万时，种群瞬时增
长量最大
C.该种群数量大于80万后呈现下降趋势
D.该种群数量达到K值时，种内竞争最剧烈
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种群种内竞争最剧烈的是K值以上，种内竞争会淘汰部分个体，又恢复到K值，D错误。
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4.(2023·湖南长郡中学高三模拟)微囊蓝细菌(微囊藻)和颤蓝细菌是引起湖泊发生水华的主要蓝细菌，为了治理水华，科研人员在培养瓶中培养两种藻类以研究其种间关系，结果如图所示。下列叙述正确的是
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A.调查湖水中微囊蓝细菌和颤蓝细菌种群
密度的方法通常是样方法
B.曲线①表明，在0～13天内，种群增长速
率逐渐增加
C.曲线②的K值小于①，原因是两种蓝细
菌竞争有限资源和空间
D.单独培养微囊蓝细菌时，随着其密度的
增加，环境容纳量会发生改变
√
调查湖水中微囊蓝细菌和颤蓝细菌种群密度通常采用抽样检测法，A错误；
曲线①表明，在0～13天内，种群数量呈“S”形增长，故增长速率是先增加后减少，B错误；
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曲线①只有微囊蓝细菌，曲线②两者都有，曲线②的K值下降的原因是微囊蓝细菌在利用光照、无机营养等资源和空间时，和颤蓝细菌存在种间竞争关系，C正确；
种群密度不会改变环境容纳量，D错误。
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5.(2023·湖南张家界高三模拟)下列有关密度制约因素和非密度制约因素的相关说法，错误的是
A.席卷全球的新型冠状病毒属于影响人口数量的密度制约因素
B.使用杀虫剂使种群数量大幅下降属于非密度制约因素
C.“S”形增长的种群，在增长过程中受密度制约因素影响逐渐变小
D.“J”形增长属于非密度制约因素的种群增长模型
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“S”形增长的种群，在增长过程中随着种群密度的增加，受到空间和资源的限制增大，因此种群数量的变化随着种群数量的增加受密度制约因素影响逐渐变大，C正确。
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6.科学家研究某区域田鼠的种群数量变化，得到该种群在数年内的出生率和死亡率的比值曲线如下图所示。在不考虑迁入、迁出的情况下，下列说法正确的是
A.a、b时田鼠种群数量相同，c～d时段种群
年龄结构为增长型
B.田鼠种群数量在b～d时期经历了先上升后
下降的变化
C.该田鼠种群增长为“S”形增长，c点时种群密度最小
D.从图中可知O～d时期田鼠种群数量出现了周期性波动
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√
据图分析可知，a～b时期R一直大于1，说明田鼠种群数量在不断增加，因此b点时对应的田鼠种群数量大于a点，同时c～d时段R小于1时，出生率小于死亡率，种群数量减小，种群年龄结构为衰退型，A错误；
据图分析可知，在b～d时期R值先大于1再小于1，说明田鼠种群数量先增加后减少，B正确；
c～d时期R值一直小于1，说明种群数量一直在减
少，因此田鼠种群数量最小的点为d点，C错误；
在O～d范围内，只能体现出一个变化过程，没有
呈现出周期性波动，D错误。
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7.研究小组对某地两个种群的数量进行了多年的跟踪调查，并研究Nt＋1/
Nt随时间的变化趋势，结果如图所示(图中Nt表示第t年的种群数量，Nt＋1表示第t＋1年的种群数量)。下列分析正确的是
A.甲种群在O～t3段的年龄结构为增长型
B.乙种群在O～t1段的种群数量呈“J”形增长
C.乙种群在t2时数量最少
D.甲种群在t3后数量相对稳定可能是生存条件得到改善
√
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甲种群在O～t3段，比值先小于1，种群数量减小，后又大于1，种群数量增加，故甲种群在O～t3段的年龄结构先是衰退型，后是增长型，A错误；
乙种群在t3后，比值等于1，种群数量
不再变化，此时种群数量最少，C错误；
甲种群在t3后，比值大于1，且保持不变，种群数量呈“J”形增长，D错误。
8.科研人员研究不同pH对小球藻细胞密度的影响，结果如图所示。下列相关叙述错误的是
A.小球藻细胞代谢活动可改变培养液的pH
B.可用血细胞计数板对小球藻直接计数
C.不同pH条件下小球藻种群的K值不同
D.小球藻较宜生活在中性或偏碱性环境中
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据图分析可知，小球藻培养到第6天后，pH＝10.0时，小球藻细胞密度明显多于其他pH条件的数量，因此小球藻较宜生活在碱性环境中，D错误。
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二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。
9.(2023·山东泰安高三模拟)种群是一个有一定特征、能自我调节的、动态变化和发展的有机体。下列关于种群特征的叙述，正确的是
A.不是所有的种群都具有种群密度、年龄结构、性别比例等数量特征
B.雪松种子常落在母株附近形成集群，这不属于种群的数量特征
C.理想条件下形成的“J”形曲线的增长速率逐渐变大，而增长率保持不变
D.种群内个体的死亡不利于保持物种的延续和遗传多样性
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√
种群内个体的死亡和新生使得基因代代相传，既有遗传也有变异，有利于保持物种的延续和遗传多样性，D错误。
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10.(2023·河北石家庄高三模拟)为防治农田鼠害，研究人员选择若干大小相似、开放的玉米田，在边界上每隔一定距离设置适宜高度的树桩(供肉食性猛禽栖息)，测得玉米从播种到收获(150天左右)期间，玉米田中田鼠种群密度的变化如下图所示。
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下列叙述正确的是
A.该生态系统中田鼠的种群密度是由
出生率、死亡率、迁出率和迁入率
决定的
B.设桩组在第30～150 d，田鼠数量上
升是因为玉米的株冠能为田鼠提供较多的栖息场所和食物
C.曲线2比曲线3更加有利于人类获益
D.第150～190 d，田鼠种群密度下降，这是肉食性猛禽数量反馈的结果
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曲线3比曲线2更加有利于人类获益，因为曲线3田鼠种群密度较低，能够促使更多能量流向农作物，C错误；
第150～190 d，田鼠种群密度下降，这是由于食物减少，田鼠发生种内竞争以及肉食性猛禽捕食的结果，D错误。
11.(2023·湖南怀化高三模拟)某研究小组将X、Y、Z三种食性相同的单细胞动物在相同条件下进行单独培养和共同培养，种群数量变化曲线如图所示。
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下列叙述错误的是
A.曲线②最可能代表Z的种群数量变化
B.X和Y共同培养20 d后，X的数量会以一定的倍数增长
C.与单独培养相比，X和Z共同培养会导致彼此的K值降低
D.X、Y、Z单独培养时，其增长速率均为先增大后不变
√
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√
X、Y、Z的食性相同，则共同培养时种群数量的最大值应小于单独培养时，X和Z共同培养的种群数量的最大值在75左右，而曲线②最大值略高于50，故曲线②最可能代表Y的种群数量变化，A错误；
由于环境条件的限制，三者的种群均是“S”形增长，X、Y、Z单独培养时，其增长速率均为先增大后减小，D错误。
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12.(2023·山东高三模拟预测)吹绵蚧是一种严重危害果园生产的害虫，澳洲瓢虫以吹绵蚧为食，可以有效抑制该害虫的数量。科学家研究了吹绵蚧种群数量与被捕食率、补充率的关系模型，其中补充率代表没有被捕食的情况下吹绵蚧增长的比率。下列说法正确的是
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A.在果园中适当投放澳洲瓢虫，吹绵蚧数
量也可能长期维持在较高水平
B.当吹绵蚧种群数量介于O～m点之间时，
种群很可能会灭亡
C.当吹绵蚧种群数量介于m～n点之间时，种群数量会逐渐稳定在n点
D.当吹绵蚧种群数量介于n～p点之间时，种群数量会逐渐稳定在n点
√
当种群数量超过p点时，在果园中适当投放澳洲瓢虫，被捕食率大于补充率，因此种群数量下降，最终稳定在p点，A正确；
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m点之前种群数量增加，m点之后种群数量下降，逐渐在m点稳定下来，B错误；
当吹绵蚧种群数量介于m～n点之间时，被捕食率大于补充率，因此可推测种群数量会逐渐下降而后稳定在m点，C错误；
当种群数量超过n点时，由于补充率大于被捕食率，种群数量会增加，当种群数量超过p点时，被捕食率大于补充率，因此种群数量下降，最终稳定在p点，D错误。
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三、非选择题
13.图甲是某草原中的鼠数量变化曲线图；图乙表示某同学进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验得到的曲线图。该同学的具体操作为：先向试管中加入10 mL无菌马铃薯培养液，再向试管中接入酵母菌，之后将试管置于适宜环境中连续培养，每天定时取样，计数，并绘制曲线图。请回答下列问题：
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(1)___________是种群最基本的数量特征。
(2)草原上的鼠对生态环境破坏极大，最好
在图甲中____(填“b”“c”或“d”)时刻
前进行防治。若图甲中曲线Ⅱ表示在草原
中投放了一定数量的蛇之后鼠的数量变化曲线，曲线Ⅱ表明蛇发挥明显生态效应的时间段是____段。若投放的蛇因不适应当地草原的环境部分死亡，则图中α的角度将会_____(填“变大”“变小”或“不变”)。
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种群密度
b
ef
变大
草原上的鼠在b时刻种群数量为K/2，此时增长速率最快，故最好在b时刻前进行防治；在草原中投放一定数量的蛇后，蛇发挥明显效应的时间段是草原鼠数量下降这段时间，为
ef段；若投放的蛇因不适应当地草原的环境部分死亡，则草原鼠数量降低速度减慢，因此α的角度增大。
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(3)为了绘制得到图乙的曲线图，可采取__________的方法每天对酵母菌数量进行调查。图丙是b时刻用血细胞计数板(400个小方格，体积为1 mm
×1 mm×0.1 mm)测得的酵母菌分布情况，一个中方格上有24个酵母菌，若以该中方格的酵母菌数代表整个计数室中每个中方格酵母菌数的平均值。则该1 L培养液中酵母菌的K值约为________个。该计数方法得到的值与实际活菌相比______(填“偏大”“偏小”或“相同”)。
抽样检测
1.2×1010
偏大
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由图丙及血细胞计数板规格可知，该血细胞计数板共25个中方格，血细胞计数板上酵母菌数量为24×25＝600个。又因为血细胞计数板体积为
1 mm×1 mm×0.1 mm，故1 L酵母菌培养液含有的酵母菌数量为600÷(0.1×10－3)×103＝6×109，此时刻测得酵母菌数量是K/2，故K值为6×109×2＝1.2×1010；因该计数方法统计了已死亡的酵母菌，故比活菌数偏大。
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(4)图乙中de段酵母菌数目减少的原因除了营养物质大量消耗之外，还包括__________________。
代谢废物大量积累
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图乙中de段酵母菌数目减少原因有营养大量消耗和代谢废物大量积累等。
14.研究者对某大型农场中不同种类生物种群数量的变化进行了相关研究，如下图中的甲、乙两条曲线分别表示燕鹆和蝗虫当年的种群数量(Nt)和一年后的种群数量(Nt＋1)之间的关系，虚线
表示Nt＋1＝Nt。请回答下列问题：
(1)当种群数量较少时，图中曲线______
代表的种群会在短时间内快速增长。
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乙
当种群数量较少时，乙曲线高于甲曲线，说明图中曲线乙代表的种群会在短时间内快速增长。
(2)燕鹆是蝗虫的主要天敌，不考虑迁入和迁出的情况下，当其种群数量低于X点时，该种群数量的变化趋势是___________________，原因是
________________________。
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逐年下降，甚至灭绝
不考虑迁入和迁出的情况下，当燕鹆种群数量低于X点时，Nt＋1/Nt比值小于1，说明该种群数量的变化趋势是逐年下降，甚至灭绝。
Nt＋1(3)当燕鹆的种群数量高于S点或低于S点(高于X点)时，都会趋向该平衡点，其数量相对稳定在S点的原因是__________________________________
_________________________________________________________________。
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资源和空间是有限的，燕鹆种群受到气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，其数量会稳定在环境容纳量
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甲曲线中，S点对应的种群数量为其环境容纳量，由于资源和空间是有限的，当燕鹆的种群数量高于S点或低于S点(高于X点)时，燕鹆种群受到气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，其数量都会趋向该平衡点，稳定在环境容纳量的水平。
究，请提出有关蝗灾防治方法的设想：_____________________________
_______________________________________________________________。
(4)散居型蝗虫并不会对农作物造成大的危害，研究表明，散居型蝗虫密度增大时，体内会释放大量“集群信息素”，在蝗虫的触角上存在有感知该种信息素的嗅觉受体，从而使蝗虫由散居转化为群居，这项研究使绿色防控成为可能。据此研
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可根据“集群信息素”的结构设计拮抗剂，阻止蝗虫的聚集(或使用干扰“集群信息素”接收的化学物质)第2课时 种群数量的变化及其影响因素
课标要求 1.尝试建立数学模型解释种群的变动。2.探究培养液中酵母菌种群数量的变化。3.举例说明非生物因素和不同物种间的相互作用都会影响生物的种群特征。
考点一 种群数量的变化及其应用
1．建构种群增长模型的方法
(1)数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
(2)建构方法和实例
(3)表达形式
①数学公式：科学、准确，但不够直观。
②曲线图：直观，但不够精确。
2．种群数量的增长
(1)种群的“J”形增长
拓展延伸 准确分析“λ”曲线
①a段——λ>1且恒定，种群数量呈“J”形增长。
②b段——λ下降，但仍大于1，此段种群出生率大于死亡率，则种群数量一直增长。
③c段——λ＝1，种群数量维持相对稳定。
④d段——λ<1，种群数量逐年下降。
⑤e段——λ呈上升趋势，但仍未达到1，故种群数量逐年下降。
(2)种群的“S”形增长
拓展延伸 聚焦K值
①K值并不是种群数量的最大值：K值是环境容纳量，即在保证环境不被破坏的前提下所能维持的种群最大数量；种群数量所达到的最大值会超过K值，但这个值存在的时间很短，因为环境会遭到破坏。
②K值不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件改善时，K值会上升。
③在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
④K值的四种表示方法如下图所示，图中t1时所对应的种群数量为K/2，t2时所对应的种群数量为K值。
3．种群数量的波动
(1)大多数生物的种群数量总是在波动中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。
(2)当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。
(3)当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。
4．影响种群数量变化的因素
(1)源于选择性必修2 P16“小字部分”：食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，称为密度制约因素，而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，称为非密度制约因素。
(2)源于选择性必修2 P17“思维训练”：据循环因果关系分析猎物和捕食者种群数量变化的相关性：自然生态系统中猎物增多会导致捕食者增多，捕食者增多会使猎物数量减少，猎物减少会引起捕食者数量减少，最终使猎物和捕食者在一定水平上保持动态平衡。
5．种群研究的应用
1．在20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。在1937～1942年期间，这个种群数量的增长如图所示。据图回答有关问题：
(1)若N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。t年后种群数量为Nt＝N0λt。
(2)请分析在λ>1、λ＝1、λ<1和λ＝0时，种群数量分别会发生怎样的变化？
提示 ①当λ>1时，种群呈“J”形增长；②当λ＝1时，种群数量保持稳定；③当λ<1时，种群数量下降；④当λ＝0时，种群无繁殖，下一代将灭亡。
2．如图表示种群数量增长的“S”形曲线模型，请据图回答有关问题：
(1)渔业捕捞中，一般种群数量超过K/2就开始捕捞，且捕捞后的数量要维持在K/2左右。让鱼的种群数量维持在K/2的原因是什么？
提示 K/2时种群的增长速率最大，种群的数量能迅速恢复，有利于鱼类资源的可持续利用。
(2)在病虫害防治中，是否应在害虫数量达到K/2后才开始防治？
提示 防治害虫应尽早进行，应将种群数量控制于加速期(K/2)之前，严防种群增长进入加速期。
1．丹顶鹤是国家一级保护动物，研究者利用航空调查和高倍望远镜调查统计了黑龙江扎龙保护区和盐城滨海湿地丹顶鹤的多年数量变化。下列叙述错误的是( )
A．盐城人工湿地面积增加，对丹顶鹤的生存一定有利
B．调查数据也可用于分析丹顶鹤的迁徙规律
C．扎龙湿地生境的破碎化降低了丹顶鹤种群的K值
D．研究者没有采用标记重捕法调查丹顶鹤数量
答案 A
解析 盐城人工湿地面积增加说明开发强度增加，可能会使生态环境受到影响，对丹顶鹤的生存不一定有利，A错误；研究候鸟迁徙规律主要是通过固定位置定期观察种群数量，统计一年中不同时间种群的数量变化，因此调查数据也可用于分析丹顶鹤的迁徙规律，B正确；研究者没有采用标记重捕法调查丹顶鹤数量，而是采用直接计数法调查丹顶鹤数量，D正确。
2．(2021·浙江1月选考，16)大约在1800年，绵羊被引入到塔斯马尼亚岛，绵羊种群呈“S”形曲线增长，直到1860年才稳定在170万头左右。下列叙述正确的是( )
A．绵羊种群数量的变化与环境条件有关，而与出生率、死亡率变动无关
B．绵羊种群在达到环境容纳量之前，每单位时间内种群增长的倍数不变
C．若绵羊种群密度增大，相应病原微生物的致病力和传播速度减小
D．若草的生物量不变而种类发生改变，绵羊种群的环境容纳量可能发生变化
答案 D
解析 绵羊种群数量除与环境条件有关外，出生率和死亡率也会影响种群数量的变化：出生率大于死亡率种群数量增加，而死亡率大于出生率种群数量减少，A错误；绵羊种群呈“S”形曲线增长，种群在达到环境容纳量之前，增长速率先增大后减小，B错误；病原微生物的致病力和传播速度会随着绵羊种群密度的增加而增加，C错误；若草的生物量不变而种类发生改变，则绵羊的食物来源可能会受影响，故绵羊种群的环境容纳量可能发生变化，D正确。
考点二 培养液中酵母菌种群数量的变化
1．实验原理
(1)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。
(2)在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“J”形曲线增长；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈“S”形曲线增长。
(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法——显微计数法。
2．实验流程
3．结果分析
(1)开始一段时间内，酵母菌的增长符合“S”形曲线增长模型。
(2)de段曲线下降的原因可能有营养物质随着消耗逐渐减少，有害产物逐渐积累，培养液的pH等理化性质发生改变等。
1．实验注意事项及分析
(1)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。
(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，减小误差。
(3)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成自身对照；需要做重复实验，目的是尽量减小误差，应对每个样品计数三次，取其平均值。
(4)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数，以每个小方格内含有4～5个酵母细胞为宜。
(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
2．血细胞计数板及相关计算
血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成，其中央有两个方格网。每个方格网划分为9个大方格(如图1所示)，每个大方格的面积为1 mm2，加盖玻片后的深度为0.1 mm。因此，每个大方格的容积为0.1 mm3(1×10－4mL)。
血细胞计数板有两种规格，对于16×25的规格而言，计四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量；而对于25×16的规格而言，计四角和正中间的5个中方格共计80个小方格中的个体数量，如图2所示。
计算公式：1 mL培养液中细胞个数＝×400×104×稀释倍数。
1．从试管中吸出培养液进行计数之前，需将试管轻轻振荡几次，试分析其原因。
提示 这是为了使培养液中的酵母菌均匀分布，以保证估算的准确性。
2．如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取怎样的措施？
提示 稀释一定倍数(如10倍)后重新计数。
3．(不定项)(2023·山东淄博高三期中)血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具，下列有关叙述错误的是( )
A．血细胞计数板可以用于调查酵母菌、病毒、细菌等生物的种群密度
B．需在盖玻片一侧滴加样液，在另一侧用吸水纸吸引，使样液充分渗入计数室
C．防止观察细胞沉降到计数室底部影响计数，加样后需立即在显微镜下观察计数
D．使用后用自来水冲洗、晾干并镜检，若有残留或沉淀物需要重新清洗
答案 ABC
解析 利用血细胞计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法，而病毒无细胞结构，不能用该方法计数，A错误；先盖盖玻片，后在盖玻片边缘滴少量样液，让其自行渗入计数室底部再进行计数，B、C错误。
4．如图表示在锥形瓶中用不同方式培养酵母菌时的种群增长曲线。图中曲线⑤是对照组，其余曲线代表每3 h、12 h、24 h换一次培养液及不换培养液但保持pH恒定，4种不同情况下酵母菌种群增长曲线。下列有关叙述不正确的是( )
A．①②③分别代表每3 h、12 h、24 h换一次培养液的种群增长曲线
B．在保持培养液的更换频率不变的情况下，曲线①将保持“J”形增长
C．造成曲线⑤K值较小的原因可能是代谢产物的积累、pH变化、溶解氧不足等
D．若用血细胞计数板统计细胞数量，不能直接从静置的培养瓶中取出培养原液进行计数
答案 B
解析 在保持培养液的更换频率不变的情况下，曲线①不会呈“J”形增长，因为有空间的限制，B错误；如果用血细胞计数板统计细胞数量，应摇匀稀释后再取培养液进行计数，D正确。
1．(不定项)(2021·山东，19)种群增长率是出生率与死亡率之差，若某种水蚤种群密度与种群增长率的关系如图所示。下列相关说法错误的是( )
A．水蚤的出生率随种群密度增加而降低
B．水蚤种群密度为1个/cm3时，种群数量增长最快
C．单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加而降低
D．若在水蚤种群密度为32个/cm3时进行培养，其种群的增长率会为负值
答案 BC
解析 随着种群密度的增加，种内竞争加剧，资源空间有限，所以出生率降低，A正确；水蚤种群密度为1个/cm3时，种群增长率最大，但由于种群数量少，所以此时不是种群数量增长最快的时刻，B错误；单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加不一定降低，例如当种群密度为1个/cm3时，增长率接近30%，增加量约为0.3，而当种群密度为8个/cm3时，增长率大约为20%，增加量为1.6，C错误；从图中看出当种群密度达到24个/cm3时，种群增长率为0，说明其数量达到最大，可以推测当种群密度为32个/cm3时，种内竞争进一步加剧，出生率将小于死亡率，增长率为负值，D正确。
2.(2022·辽宁，11)人工草坪物种比较单一，易受外界因素的影响而杂草化。双子叶植物欧亚蔊菜是常见的草坪杂草。下列叙述错误的是( )
A.采用样方法调查草坪中欧亚蔊菜的种群密度时，随机取样是关键
B.喷施高浓度的2,4－D可以杀死草坪中的欧亚蔊菜
C.欧亚蔊菜入侵人工草坪初期，种群增长曲线呈“S”形
D.与自然草地相比，人工草坪自我维持结构和功能相对稳定的能力较低
答案 C
解析 采用样方法调查种群密度的关键是随机取样，排除主观因素对调查结果的影响，A正确；高浓度的2,4－D会杀死双子叶植物，欧亚蔊菜是一种双子叶杂草，故喷施高浓度的2,4－D可以杀死草坪中的欧亚蔊菜，B正确；由于环境适宜，欧亚蔊菜入侵人工草坪初期，种群增长曲线呈“J”形，C错误；人工草坪物种比较单一，营养结构简单，故与自然草地相比，人工草坪自我维持结构和功能相对稳定的能力较低，D正确。
3.(2022·浙江1月选考，22改编)经调查统计，某物种群体的年龄结构如图所示。下列分析中合理的是( )
A.因年龄结构异常不能构成种群
B.可能是处于增长状态的某昆虫种群
C.可能是处于增长状态的某果树种群
D.可能是受到性引诱剂诱杀后的种群
答案 B
解析 题图是年龄结构示意图，年龄结构是种群的数量特征之一，虽然图中物种的年龄结构与常规不同，但仍能构成种群，A错误；据图可知，该种群的年龄结构属于增长型，故可能是处于增长状态的某昆虫种群，B正确；果树是两性花植物，无雌性和雄性之分，C错误；性引诱剂会诱杀成年的雄性个体，而题图中处于成年的雄性个体较多，不可能是受到性引诱剂诱杀后的种群，D错误。
4.(2022·全国甲，5)在鱼池中投放了一批某种鱼苗，一段时间内该鱼的种群数量、个体重量和种群总重量随时间的变化趋势如图所示。若在此期间鱼没有进行繁殖，则图中表示种群数量、个体重量、种群总重量的曲线分别是( )
A.甲、丙、乙 B.乙、甲、丙
C.丙、甲、乙 D.丙、乙、甲
答案 D
解析 分析题图可知，随着时间变化，甲曲线先增加后减少，乙曲线呈“S”形，丙曲线下降。在池塘中投放一批鱼苗后，由于一段时间内鱼没有进行繁殖，而且一部分鱼苗由于不适应环境而死亡，故种群数量下降，如曲线丙；存活的个体重量增加，如曲线乙，种群总重量先增加后可能由于捕捞而减少，如曲线甲。综上可知，D正确。
5.(2022·山东，19)一个繁殖周期后的种群数量可表示为该种群的补充量。某实验水域中定期投入适量的饲料，其他因素稳定。图中曲线Ⅰ表示该实验水域中某种水生动物的亲体数量与补充量的关系，曲线Ⅱ表示亲体数量与补充量相等。下列说法正确的是( )
A.亲体数量约为1 000个时，可获得最大持续捕捞量
B.亲体数量约为500个时，单位时间内增加的数量最多
C.亲体数量大于1 000个时，补充量与亲体数量相等，种群达到稳定状态
D.饲料是影响该种群数量变化的非密度制约因素
答案 B
解析 亲体数量约为1 000个时，该种群的补充量等于亲体数量，即出生率等于死亡率，是K值，根据种群的增长率变化可知，捕捞后种群数量处于K/2时获得最大持续捕捞量，A错误；种群数量处于K/2时单位时间内增加的数量最多，即亲体数量约为500个时，B正确；由图可知K值是1 000，当亲体数量大于1 000时，一个繁殖周期过后的种群数量(补充量)可能会趋近K值，不一定与亲体数量相等，C错误；一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，这些因素称为密度制约因素，饲料是影响该种群数量变化的密度制约因素，D错误。
1．判断关于种群的“J”形增长、“S”形增长及种群数量的波动的叙述
(1)“J”形曲线是发生在自然界中最为普遍的种群增长模式( × )
(2)在理想条件下，影响种群数量增长的主要因素是环境容纳量( × )
(3)不同种生物种群的K值各不相同，但同种生物种群的K值固定不变( × )
2．判断关于影响种群数量变化的因素及应用的叙述
(1)林下光照较弱会使所有林下植物的种群数量下降( × )
(2)林冠层的郁闭度越大，林下植物获得的光照强度越大( × )
(3)非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的( √ )
(4)降低农林害虫的K值是防治害虫的最根本措施，杀虫效果最好的时期是在害虫种群数量达到K值时( × )
3．判断关于探究培养液中酵母菌种群数量的变化的叙述
(1)制片时，先将盖玻片放在计数室上，用吸管将培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，多余培养液用滤纸吸去( √ )
(2)制好装片后，应稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，再用显微镜进行观察、计数
( √ )
(3)本实验可以不设置对照实验，但需要设置重复实验( √ )
4．填空默写
(1)(选择性必修2 P9)“J”形增长曲线的形成条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。
(2)(选择性必修2 P9)种群增长的“S”形曲线：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”形曲线。
(3)(选择性必修2 P9)“S”形增长曲线的成因：资源和空间条件有限，随种群密度增大，种内竞争加剧，从而使出生率降低、死亡率升高，直至平衡。
(4)(选择性必修2 P9)环境容纳量：一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。
(5)(选择性必修2 P16)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，应使种群数量剩余在左右，原因是种群数量在时种群的增长速率最大，捕捞剩余在能使种群数量快速增长，有利于获得最大持续产量。
(6)(选择性必修2 P9)建立自然保护区，给大熊猫更宽广的生存空间，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量，是保护大熊猫的根本措施。
(7)(选择性必修2 P14)在自然界，种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响。应当指出的是，非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。例如，春夏时节动植物种群普遍迅速增长，除气温升高外，日照延长、降水增多也是重要原因，而对于动物来说，食物日益充足也是导致种群增长的重要因素，这就涉及生物因素了。
(8)(选择性必修2 P16)细菌或病毒引起传染病，也会影响种群的出生率和死亡率等特征，进而影响种群的数量变化。
课时精练
一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1.(2023·山东临沂高三期末)科研人员取10个相同的装有100 mL培养液的锥形瓶，每瓶中加入5片浮萍，其中5瓶每7天统计瓶中的浮萍数量，作为未更换培养液组；另外5瓶每7天统计数目后更换一次培养液。所有培养瓶均在有人工光源的摇床内培养，实验结果如图，下列相关叙述正确的是( )
A．每周更换培养液组的浮萍种群呈“J”形增长
B．未更换培养液组在第21天左右种群增长速率最大
C．培养瓶中的培养液主要为浮萍生长繁殖提供糖类等有机物
D．对未更换培养液组静置培养得到的K值与摇床培养的K值相同
答案 B
解析 由于培养瓶中空间和营养是有限的，存在环境阻力，每周更换培养液组的浮萍种群不呈“J”形增长，A错误；由图可知，未更换培养液组在第21天左右斜率最大，即种群增长速率最大，B正确；浮萍属于水生植物，可通过光合作用利用光能制造有机物，不能利用糖类等有机物，C错误；环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量，受环境的影响，摇床培养可使浮萍充分接触光源，与静置培养得到的K值不同，D错误。
2．2020年6月5日，中华穿山甲由国家二级保护野生动物提升至一级。下列关于某地中华穿山甲种群的叙述，正确的是( )
A．环境中资源的分布不能影响穿山甲种群空间特征
B．出生率和死亡率是穿山甲种群的最基本的数量特征
C．连续多年跟踪调查该种群的种群密度，可得出自然增长率
D．若建立自然保护区，则穿山甲种群的数量增长曲线将呈现“J”形
答案 C
解析 出生率和死亡率能决定穿山甲种群数量的变化，而种群的最基本的数量特征是种群密度，B错误；建立自然保护区，穿山甲生活在自然环境中(不是理想条件)，故穿山甲种群的数量增长曲线将呈现“S”形，D错误。
3．(2023·河北石家庄高三模拟)科学家研究了某种群数量与种群瞬时增长量的变化规律，结果如图所示。下列有关分析不正确的是( )
A．该种群瞬时增长量大于0时，种群数量将上升
B．该种群数量为40万时，种群瞬时增长量最大
C．该种群数量大于80万后呈现下降趋势
D．该种群数量达到K值时，种内竞争最剧烈
答案 D
解析 种群种内竞争最剧烈的是K值以上，种内竞争会淘汰部分个体，又恢复到K值，D错误。
4.(2023·湖南长郡中学高三模拟)微囊蓝细菌(微囊藻)和颤蓝细菌是引起湖泊发生水华的主要蓝细菌，为了治理水华，科研人员在培养瓶中培养两种藻类以研究其种间关系，结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.调查湖水中微囊蓝细菌和颤蓝细菌种群密度的方法通常是样方法
B.曲线①表明，在0～13天内，种群增长速率逐渐增加
C.曲线②的K值小于①，原因是两种蓝细菌竞争有限资源和空间
D.单独培养微囊蓝细菌时，随着其密度的增加，环境容纳量会发生改变
答案 C
解析 调查湖水中微囊蓝细菌和颤蓝细菌种群密度通常采用抽样检测法，A错误；曲线①表明，在0～13天内，种群数量呈“S”形增长，故增长速率是先增加后减少，B错误；曲线①只有微囊蓝细菌，曲线②两者都有，曲线②的K值下降的原因是微囊蓝细菌在利用光照、无机营养等资源和空间时，和颤蓝细菌存在种间竞争关系，C正确；种群密度不会改变环境容纳量，D错误。
5．(2023·湖南张家界高三模拟)下列有关密度制约因素和非密度制约因素的相关说法，错误的是( )
A．席卷全球的新型冠状病毒属于影响人口数量的密度制约因素
B．使用杀虫剂使种群数量大幅下降属于非密度制约因素
C．“S”形增长的种群，在增长过程中受密度制约因素影响逐渐变小
D．“J”形增长属于非密度制约因素的种群增长模型
答案 C
解析 “S”形增长的种群，在增长过程中随着种群密度的增加，受到空间和资源的限制增大，因此种群数量的变化随着种群数量的增加受密度制约因素影响逐渐变大，C正确。
6．科学家研究某区域田鼠的种群数量变化，得到该种群在数年内的出生率和死亡率的比值曲线如下图所示。在不考虑迁入、迁出的情况下，下列说法正确的是( )
A．a、b时田鼠种群数量相同，c～d时段种群年龄结构为增长型
B．田鼠种群数量在b～d时期经历了先上升后下降的变化
C．该田鼠种群增长为“S”形增长，c点时种群密度最小
D．从图中可知O～d时期田鼠种群数量出现了周期性波动
答案 B
解析 据图分析可知，a～b时期R一直大于1，说明田鼠种群数量在不断增加，因此b点时对应的田鼠种群数量大于a点，同时c～d时段R小于1时，出生率小于死亡率，种群数量减小，种群年龄结构为衰退型，A错误；据图分析可知，在b～d时期R值先大于1再小于1，说明田鼠种群数量先增加后减少，B正确；c～d时期R值一直小于1，说明种群数量一直在减少，因此田鼠种群数量最小的点为d点，C错误；在O～d范围内，只能体现出一个变化过程，没有呈现出周期性波动，D错误。
7．研究小组对某地两个种群的数量进行了多年的跟踪调查，并研究Nt＋1/Nt随时间的变化趋势，结果如图所示(图中Nt表示第t年的种群数量，Nt＋1表示第t＋1年的种群数量)。下列分析正确的是( )
A．甲种群在O～t3段的年龄结构为增长型
B．乙种群在O～t1段的种群数量呈“J”形增长
C．乙种群在t2时数量最少
D．甲种群在t3后数量相对稳定可能是生存条件得到改善
答案 B
解析 甲种群在O～t3段，比值先小于1，种群数量减小，后又大于1，种群数量增加，故甲种群在O～t3段的年龄结构先是衰退型，后是增长型，A错误；乙种群在t3后，比值等于1，种群数量不再变化，此时种群数量最少，C错误；甲种群在t3后，比值大于1，且保持不变，种群数量呈“J”形增长，D错误。
8．科研人员研究不同pH对小球藻细胞密度的影响，结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A．小球藻细胞代谢活动可改变培养液的pH
B．可用血细胞计数板对小球藻直接计数
C．不同pH条件下小球藻种群的K值不同
D．小球藻较宜生活在中性或偏碱性环境中
答案 D
解析 据图分析可知，小球藻培养到第6天后，pH＝10.0时，小球藻细胞密度明显多于其他pH条件的数量，因此小球藻较宜生活在碱性环境中，D错误。
二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。
9．(2023·山东泰安高三模拟)种群是一个有一定特征、能自我调节的、动态变化和发展的有机体。下列关于种群特征的叙述，正确的是( )
A．不是所有的种群都具有种群密度、年龄结构、性别比例等数量特征
B．雪松种子常落在母株附近形成集群，这不属于种群的数量特征
C．理想条件下形成的“J”形曲线的增长速率逐渐变大，而增长率保持不变
D．种群内个体的死亡不利于保持物种的延续和遗传多样性
答案 ABC
解析 种群内个体的死亡和新生使得基因代代相传，既有遗传也有变异，有利于保持物种的延续和遗传多样性，D错误。
10．(2023·河北石家庄高三模拟)为防治农田鼠害，研究人员选择若干大小相似、开放的玉米田，在边界上每隔一定距离设置适宜高度的树桩(供肉食性猛禽栖息)，测得玉米从播种到收获(150天左右)期间，玉米田中田鼠种群密度的变化如下图所示。下列叙述正确的是( )
A．该生态系统中田鼠的种群密度是由出生率、死亡率、迁出率和迁入率决定的
B．设桩组在第30～150 d，田鼠数量上升是因为玉米的株冠能为田鼠提供较多的栖息场所和食物
C．曲线2比曲线3更加有利于人类获益
D．第150～190 d，田鼠种群密度下降，这是肉食性猛禽数量反馈的结果
答案 AB
解析 曲线3比曲线2更加有利于人类获益，因为曲线3田鼠种群密度较低，能够促使更多能量流向农作物，C错误；第150～190 d，田鼠种群密度下降，这是由于食物减少，田鼠发生种内竞争以及肉食性猛禽捕食的结果，D错误。
11．(2023·湖南怀化高三模拟)某研究小组将X、Y、Z三种食性相同的单细胞动物在相同条件下进行单独培养和共同培养，种群数量变化曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A．曲线②最可能代表Z的种群数量变化
B．X和Y共同培养20 d后，X的数量会以一定的倍数增长
C．与单独培养相比，X和Z共同培养会导致彼此的K值降低
D．X、Y、Z单独培养时，其增长速率均为先增大后不变
答案 ABD
解析 X、Y、Z的食性相同，则共同培养时种群数量的最大值应小于单独培养时，X和Z共同培养的种群数量的最大值在75左右，而曲线②最大值略高于50，故曲线②最可能代表Y的种群数量变化，A错误；由于环境条件的限制，三者的种群均是“S”形增长，X、Y、Z单独培养时，其增长速率均为先增大后减小，D错误。
12.(2023·山东高三模拟预测)吹绵蚧是一种严重危害果园生产的害虫，澳洲瓢虫以吹绵蚧为食，可以有效抑制该害虫的数量。科学家研究了吹绵蚧种群数量与被捕食率、补充率的关系模型，其中补充率代表没有被捕食的情况下吹绵蚧增长的比率。下列说法正确的是( )
A.在果园中适当投放澳洲瓢虫，吹绵蚧数量也可能长期维持在较高水平
B.当吹绵蚧种群数量介于O～m点之间时，种群很可能会灭亡
C.当吹绵蚧种群数量介于m～n点之间时，种群数量会逐渐稳定在n点
D.当吹绵蚧种群数量介于n～p点之间时，种群数量会逐渐稳定在n点
答案 A
解析 当种群数量超过p点时，在果园中适当投放澳洲瓢虫，被捕食率大于补充率，因此种群数量下降，最终稳定在p点，A正确；m点之前种群数量增加，m点之后种群数量下降，逐渐在m点稳定下来，B错误；当吹绵蚧种群数量介于m～n点之间时，被捕食率大于补充率，因此可推测种群数量会逐渐下降而后稳定在m点，C错误；当种群数量超过n点时，由于补充率大于被捕食率，种群数量会增加，当种群数量超过p点时，被捕食率大于补充率，因此种群数量下降，最终稳定在p点，D错误。
三、非选择题
13．图甲是某草原中的鼠数量变化曲线图；图乙表示某同学进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验得到的曲线图。该同学的具体操作为：先向试管中加入10 mL无菌马铃薯培养液，再向试管中接入酵母菌，之后将试管置于适宜环境中连续培养，每天定时取样，计数，并绘制曲线图。请回答下列问题：
(1)________是种群最基本的数量特征。
(2)草原上的鼠对生态环境破坏极大，最好在图甲中________(填“b”“c”或“d”)时刻前进行防治。若图甲中曲线Ⅱ表示在草原中投放了一定数量的蛇之后鼠的数量变化曲线，曲线Ⅱ表明蛇发挥明显生态效应的时间段是____________段。若投放的蛇因不适应当地草原的环境部分死亡，则图中α的角度将会____________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)为了绘制得到图乙的曲线图，可采取____________的方法每天对酵母菌数量进行调查。图丙是b时刻用血细胞计数板(400个小方格，体积为1 mm×1 mm×0.1 mm)测得的酵母菌分布情况，一个中方格上有24个酵母菌，若以该中方格的酵母菌数代表整个计数室中每个中方格酵母菌数的平均值。则该1 L培养液中酵母菌的K值约为________个。该计数方法得到的值与实际活菌相比________(填“偏大”“偏小”或“相同”)。
(4)图乙中de段酵母菌数目减少的原因除了营养物质大量消耗之外，还包括_______________。
答案 (1)种群密度 (2)b ef 变大 (3)抽样检测 1.2×1010 偏大 (4)代谢废物大量积累
解析 (2)草原上的鼠在b时刻种群数量为K/2，此时增长速率最快，故最好在b时刻前进行防治；在草原中投放一定数量的蛇后，蛇发挥明显效应的时间段是草原鼠数量下降这段时间，为ef段；若投放的蛇因不适应当地草原的环境部分死亡，则草原鼠数量降低速度减慢，因此α的角度增大。(3)由图丙及血细胞计数板规格可知，该血细胞计数板共25个中方格，血细胞计数板上酵母菌数量为24×25＝600个。又因为血细胞计数板体积为1 mm×1 mm×0.1 mm，故1 L酵母菌培养液含有的酵母菌数量为600÷(0.1×10－3)×103＝6×109，此时刻测得酵母菌数量是K/2，故K值为6×109×2＝1.2×1010；因该计数方法统计了已死亡的酵母菌，故比活菌数偏大。(4)图乙中de段酵母菌数目减少原因有营养大量消耗和代谢废物大量积累等。
14．研究者对某大型农场中不同种类生物种群数量的变化进行了相关研究，如下图中的甲、乙两条曲线分别表示燕鹆和蝗虫当年的种群数量(Nt)和一年后的种群数量(Nt＋1)之间的关系，虚线表示Nt＋1＝Nt。请回答下列问题：
(1)当种群数量较少时，图中曲线________代表的种群会在短时间内快速增长。
(2)燕鹆是蝗虫的主要天敌，不考虑迁入和迁出的情况下，当其种群数量低于X点时，该种群数量的变化趋势是________________________________________________________，原因是
______________________________________________________________________________。
(3)当燕鹆的种群数量高于S点或低于S点(高于X点)时，都会趋向该平衡点，其数量相对稳定在S点的原因是______________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(4)散居型蝗虫并不会对农作物造成大的危害，研究表明，散居型蝗虫密度增大时，体内会释放大量“集群信息素”，在蝗虫的触角上存在有感知该种信息素的嗅觉受体，从而使蝗虫由散居转化为群居，这项研究使绿色防控成为可能。据此研究，请提出有关蝗灾防治方法的设想：_____________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
答案 (1)乙 (2)逐年下降，甚至灭绝 Nt＋1解析 (1)当种群数量较少时，乙曲线高于甲曲线，说明图中曲线乙代表的种群会在短时间内快速增长。(2)不考虑迁入和迁出的情况下，当燕鹆种群数量低于X点时，Nt＋1/Nt比值小于1，说明该种群数量的变化趋势是逐年下降，甚至灭绝。(3)甲曲线中，S点对应的种群数量为其环境容纳量，由于资源和空间是有限的，当燕鹆的种群数量高于S点或低于S点(高于X点)时，燕鹆种群受到气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，其数量都会趋向该平衡点，稳定在环境容纳量的水平。
