人教生物学选择性必修2课件：1-3 影响种群数量变化的因素(共41张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教生物学选择性必修2课件：1-3 影响种群数量变化的因素(共41张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1004.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-29 08:17:38 | ||
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文档简介
(共41张PPT)
第3节 影响种群数量变化的因素
学有目标——新课程标准必明 记在平时——核心语句必背
1.阐述影响种群数量变化的因素，明确这些因素是如何影响种群特征的。 2.说明研究种群数量变化在保护濒危物种、防治有害生物等方面的应用。 1.种群数量的变化受阳光、温度、水等非生物因素的影响，而且这种影响往往是综合性的。
2.种群数量的变化还受到捕食、竞争等生物因素的影响。
3.密度制约因素包括食物和天敌等生物因素，气候、干旱、地震、火灾等自然灾害是非密度制约因素。
4.研究种群特征和数量变化有助于保护濒危物种和有害生物防治。
人教生物学选择性必修2课件
第1章 种群及其动态
[理清主干知识]
一、非生物因素对种群数量变化的影响
1．非生物因素的种类：主要包括 等。
2．影响实例
(1)阳光：森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的 ，即主要取决于林下植物受到的 。
(2)温度：春季植物种子的萌发以及寒冷季节蚊类等昆虫的死亡。
(3)水分：干旱会加大植物和动物的死亡率，但会导致 种群爆发式增长。
阳光、温度、水
郁闭度
光照强度
东亚飞蝗
3．非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的
如春夏时节动植物种群普遍迅速增长，除气温升高外，___________________也是重要原因。
二、生物因素对种群数量变化的影响
1．种内关系：随种群数量增长 加剧，会影响种群数量进一步增长。
2．种间关系
(1) 都会影响种群数量变化。
(2)作为宿主的动物被寄生虫寄生，细菌或病毒引起的 ，也会影响种群数量变化。
日照延长、降水增多
种内竞争
竞争和捕食
传染病
3．密度制约因素和非密度制约因素
(1)密度制约因素：一般来说， 和 对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。这些因素称为密度制约因素。
(2)非密度制约因素： 等气候因素以及 等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，称为非密度制约因素。
三、种群研究的应用
1．在 的合理利用和保护、 等方面都有重要意义。
2．指导农牧业和渔业生产，如捕捞量在 左右的中等强度的捕捞有利于持续获得较大的鱼产量。
食物
天敌等生物因素
气温和干旱
地震、火灾
野生生物资源
有害生物的防治
K/2
[诊断自学效果]
1．判断下列叙述的正误
(1)林下光照较弱会使所有林下植物的种群数量下降 ( )
(2)只有影响种群出生率和死亡率的环境因素才能影响种群数量 ( )
(3)种群数量变化不仅受外部因素的影响也受自身内部因素的影响 ( )
(4)食物、天敌和气候等都是密度制约因素 ( )
(5)鱼塘养鱼要在鱼群数量达到K值时进行捕捞才能获得持续效益 ( )
×
×
√
×
×
2．连线密度制约因素和非密度制约因素及实例
[在探究中学明]
资料1：1934年，生态学家高斯选用了两种形态和习性上很接近的草履虫进行了以下实验。取相等数目的双小核草履虫和大草履虫，用一种杆菌为饲料，放在某个容器中培养。结果发现，开始时两个种群的数量都有增长，随后双小核草履虫个体数继续增加，而大草履虫个体数下降，16天后只有双小核草履虫存活。这两种草履虫都没有分泌杀死对方的物质。
由资料分析可知：
(1)若单独培养草履虫时，可推测两种草履虫都能正常生长，呈 增长。
(2)若混合培养时，最后(第16天后)只有双小核草履虫存活，请分析：影响大草履虫种群数量变化的主要原因是什么？
提示：随着双小核草履虫数量的增加，争夺食物的优势越来越大，最终大草履虫失去了食物来源而灭亡。
(3)结论：两种生物之间的关系属于 。
“S”形
种间竞争
资料2：生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。研究人员在90多年的时间里，对猞猁和雪兔的种群数量作了研究，结果如图所示。
由资料分析可知：
(1)怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化具有同步周期性？
提示：猞猁是捕食者，雪兔是被捕食者，猞猁会随着雪兔数量的变化而发生变化。
(2)猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？
提示：方框①～⑧中每次波动都是雪兔先增加到达波峰，猞猁后增加到达波峰，据此判断雪兔的数量变动是因，猞猁的数量变动是果。
(3)除猞猁外，还有哪些因素会影响雪兔种群数量变化？
提示：植物的种类和数量(雪兔食物)、其他捕食者、气候、传染病等。
[在深化中提能]
1．比较密度制约因素和非密度制约因素
密度制约因子 非密度制约因子
一般情况下只涉及种群的一些个体(如捕食、寄生) 对种群中各个个体的影响基本是一致的
其影响与种群密度有关 其影响与种群密度无关
种群个体与密度制约因素表现出相互适应的关系 种群个体对非密度制约因素只有单方面的适应
相当于生物因素，如捕食、寄生、竞争、种内竞争等 相当于非生物因素，如火灾、地震、干旱、火山爆发等
2．例析影响种群数量变化的循环因果关系
[例1] (2021·浙江6月选考)某森林中，高密度的某昆虫幼虫取食落叶松，影响松树的生长，最大松针长度减小，来年幼虫的食物质量变差，导致该昆虫密度下降，使松树得到恢复。反过来随着食物质量的提高，幼虫数量又有所增加。幼虫的密度(虚线)与落叶松的最大松针长度(实线)变化关系如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A．该昆虫幼虫的种群数量呈周期性波动
B．食物是该昆虫幼虫种群数量的外源性调节因素
C．该昆虫幼虫与落叶松处于同一捕食食物链中的不同环节
D．该昆虫幼虫环境容纳量的主要影响因素是落叶松的种群数量
[解析] 从图中分析可知，该昆虫幼虫密度(数量)呈周期性波动，A正确；昆虫幼虫取食落叶松，影响松树的生长，最大松针长度减小，来年幼虫的食物质量变差，导致该昆虫密度下降，可见食物是该昆虫幼虫种群数量的外源性调节因素，B正确；某昆虫幼虫取食落叶松的松针，在这条食物链中，落叶松处于第一营养级，昆虫幼虫处于第二营养级，昆虫幼虫与落叶松处于同一捕食食物链中的不同环节，C正确；该昆虫幼虫环境容纳量的主要影响因素是落叶松的松针长度，D错误。
[答案] D
[例2] 下列关于种群数量变化的叙述，错误的是 ( )
A．病原生物对种群数量变化的作用力与种群密度有关
B．气候对种群数量变化的作用力与种群密度无关
C．种群的“S”形增长与种群密度无关
D．捕食者与被捕食者种群数量的调节是一个负反馈过程
[解析] 种群密度越大，个体间的接触就频繁，传染病也容易蔓延，病原生物对种群数量变化的作用力就越大，A正确；气候对种群数量变化的作用力与种群密度无关，如寒潮来临，种群中总有一定比例的个体死亡，B正确；种群的“S”形增长与种群密度有关，K/2前增长速率随种群密度增加而增大，超过K/2后，增长速率随种群密度增加而减小，到达K值后，种群增长速率变为0，C错误；捕食者与被捕食者种群数量的调节是一个负反馈过程，即被捕食者增加，捕食者增加，随着捕食者的增加，被捕食者又会逐渐减少，D正确。
[答案] C
[在应用中落实]
1．(2021·广东高考)孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点，斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食。关于种群中雄鱼的平均斑点数量，下列推测错误的是 ( )
A．缺少天敌，斑点数量可能会增多
B．引入天敌，斑点数量可能会减少
C．天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向
D．自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊
解析：缺少天敌的环境中，孔雀鱼的斑点数量逐渐增多，原因是孔雀鱼群体中斑点数量多的雄性个体体色艳丽易吸引雌性个体，从而获得更多的交配机会，导致群体中该类型个体的数量增多，A正确；引入天敌的环境中，斑点数量多的雄鱼容易受到天敌的捕食，数量减少，反而斑点数量少的雄鱼获得更多交配机会，导致群体中斑点数量可能会减少，B正确；生物的变异是不定向的，故天敌存在与否不能决定斑点数量相关基因的变异方向，C错误；由题干信息可知，“斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食”，则斑点少的雄鱼繁殖后代的机会少，但不易被天敌捕食，可知自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊，D正确。
答案：C
2．研究人员用样方法调查了某地北点地梅(一年生草本植物)5年间的种群数量变化，结果如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A．1972年北点地梅个体间生存斗争程度较1975年低
B．1971年种子萌发至幼苗阶段的死亡率高于幼苗至成熟植株阶段
C．统计种群密度时，应去掉采集数据中最大、最小值后取平均值
D．由于环境条件限制，5年间该种群呈“S”形增长
解析：结合曲线图可知，1972年每样方北点地梅的种子萌发数和幼苗数均比1975年的多，说明北点地梅的种群密度在1972年较大，即生存斗争程度较高；由图示曲线可知，1971年种子萌发至幼苗阶段种群数量的下降幅度明显大于幼苗至成熟植株阶段，即前一阶段的死亡率高于后一阶段的死亡率；利用样方法调查种群密度时，采集数据后应取其平均值，不能去除最大值和最小值；由图中曲线趋势可知，5年间该种群数量越来越少，并非呈“S”形增长。
答案：B
[在探究中学明]
下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才开始防治？
提示：灭害虫应尽早进行，将种群数量控制于加速期(b点)之前，严防种群增长进入加速期，以免虫害难以控制。
[在深化中提能]
种群“S”形增长曲线的分析及在实践中的应用
(1)曲线分析：
(2)实践应用：
b点的应用 消灭害虫应尽早进行，将种群数量控制于加速期(b点之前)，严防种群增长进入加速期
c点(K/2值)的应用 对有害生物：严防种群数量达到该点，如灭鼠达到K/2时，鼠害将难以控制
对有益资源：黄金利用点，当资源利用后维持于该点时将具最强更新能力，符合可持续发展原则
e点(K值)的应用 对有害生物：限制生存条件，降低环境容纳量，如封存粮食、硬化地面以限制鼠的种群数量
对有益生物：改善生存条件，尽量提升K值，如建立自然保护区，保护大熊猫
[例1] 假设某草原上散养的某种家畜种群呈“S”形增长，
该种群的增长速率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持
续尽可能多地收获该种家畜，则应在种群数量合适时开始
捕获，下列四个种群数量中合适的是 ( )
A．甲点对应的种群数量 B．乙点对应的种群数量
C．丙点对应的种群数量 D．丁点对应的种群数量
[解析] 种群数量约为环境容纳量的1/2时，种群增长速率最大，种群有最大持续产量。与甲、乙、丙点相比，在丁点时捕获，捕获后使种群处于最大增长速率附近，能达到持续尽可能多地收获该种家畜的目的。
[答案] D
[例2] 下图甲表示某一经济鱼类的种群特征，图乙是某时期该鱼类种群的年龄结构曲线。下列分析正确的是 ( )
A．图乙为c点后该经济鱼类年龄结构曲线
B．在b点时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
C．估算一个种群的出生率和死亡率，即可确定该种群密度的大小
D．d点时种群数量达到最大值
[解析] 由图甲可以看出，b点时，出生率大于死亡率，且出生率与死亡率的差值最大，此时种群的增加量最大；d点时，出生率与死亡率相等，种群数量达到最大。图乙代表衰退型年龄结构，而c点时，出生率大于死亡率，此时种群仍表现为数量增加。捕捞量维持在b点有利于该种群的持续增长，在d点时捕捞鱼类得到的日捕获量最大。出生率和死亡率是决定种群密度的直接因素，此外性别比例、迁入率和迁出率等也影响着种群密度和种群数量，因此，仅估算种群的出生率和死亡率，并不能确定种群密度的大小。
[答案] D
[在应用中落实]
1．研究种群数量的变化规律及影响因素，对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用，以及濒危动物种群的拯救和恢复都有重要意义。下列有关叙述正确的是 ( )
A．自然生态系统中的种群数量，多数是“S”形增长，极少数是“J”形增长，没有第三种
B．通过治理环境，降低有害动物的环境容纳量，是防治有害动物的最持久有效且不产生污染的措施
C．保护濒危动物时，可以通过捕杀捕食者来增加被保护动物的K值
D．自然生态系统中的种群数量呈“S”形增长，主要限制因素是天敌
解析：自然生态系统中，若环境条件变得非常恶劣，会导致部分种群数量锐减甚至濒临灭绝，A错误；保护濒危动物的主要方式是建立自然保护区，减少人为的干扰和控制，且捕杀捕食者也会破坏生态平衡，C错误；自然生态系统中，有的生物没有天敌，但其种群数量仍呈“S”形增长，主要受食物和空间的限制，D错误。
答案：B
2.如图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率(平均值)随
时间(单位：年)的变化关系。经调查在第5年时该种群的
种群数量为200只。下列有关叙述错误的是 ( )
A．理论上该种群在此环境中的环境容纳量为400只
B．导致第5～9年这段时间内种群增长速率下降、种群数量减少的原因主要是天敌、生活空间和资源等
C．若该种群为家鼠，可通过硬化地面、收好相关食物等措施来降低其K值
D．如果该种群为鲫鱼，则每次捕捞后将其数量控制在200条左右可持续获得较大鱼产量
解析：第5年该种群的增长速率达到最大，即种群数量达到K/2，则K＝400，A正确；第5～9年种群增长速率大于0，种群数量增加，B错误；增大环境阻力，如硬化地面、减少可被家鼠获得的食物等可以降低家鼠的K值，C正确；渔业中，捕捞后剩余量约为K/2，有利于持续获得较大的鱼产量，D正确。
答案：B
[课堂巩固落实]
1．下列关于影响种群数量变化的因素的叙述，错误的是 ( )
A．气温、干旱等环境因素是影响种群数量的密度制约因素
B．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
C．阳光、温度、水等是影响种群数量的非生物因素
D．食物是影响种群数量变化的生物因素
解析：气温、干旱等环境因素的影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素，A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，B、D正确；阳光、温度、水等是影响种群数量的非生物因素，C正确。
答案：A
2．下图为自然环境中典型的生物种群数量变化曲线，有关叙述正确的是 ( )
A．ab段的曲线发生变化的原因是食物充足
B．cd段的曲线发生波动的原因是出生率的变化
C．防治虫害的合理手段是控制害虫数量，使之不超过a点
D．在草场中，应该使牲畜数量保持在c点，以最大限度地利用草场资源
解析：种群数量快速增长的原因是食物充足，空间和气候条件等适宜；cd段的曲线发生波动的原因是出生率和死亡率共同变化的结果；防治虫害的合理手段是控制害虫数量，使之不超过a点，因为超过a点后就会快速增长；在草场中，牲畜数量保持在c点，超过了环境容纳量，会破坏草场资源。
答案：C
3．20世纪初，人们将驼鹿引入加拿大密歇根湖的一个孤岛。该种群从1915年到1960年的数量变化情况如表所示：
以下分析错误的是 ( )
A．岛上驼鹿的种群数量变化主要由出生率和死亡率决定
B．驼鹿种群在1917～1921年间增长率最大
C．1930～1934年驼鹿的种群数量急剧下降，最可能的原因是天敌数量增加
D．岛上驼鹿种群的K值是可以变化的
年份 1915 1917 1921 1925 1928 1930 1934 1943 1947 1950 1960
数量/只 200 300 1 000 2 000 2 500 3 000 400 170 600 500 600
解析：人们将驼鹿引入加拿大密歇根湖的一个孤岛，驼鹿无法自由迁入和迁出，种群数量主要由出生率和死亡率决定；分析表格数据计算可知，驼鹿种群在1917～1921年间增长率最大；1930～1943年间，驼鹿种群数量急剧下降的原因最可能是气候、人为因素的影响使环境容纳量改变引起的；K值指的是环境不被破坏的情况下所能容纳的最大种群数量，环境条件改变，K值也会变。
答案：C
4. (2022·山东高考)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
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，根据种群的增长速率变化可知，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，单位时间内增加的数量最多，B正确；由图可知，亲体数量等于1 000个时，补充量与亲体数量已经相等，种群达到稳定状态，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。
答案：B
5．蝗虫对农业生产危害极大，治蝗问题备受关注。某地区曾做过一项实验，将大量的鸭子引入农田捕食水稻蝗虫，结果仅需2 000只鸭就能把4 000亩地里的蝗虫进行有效控制。为研究蝗虫种群数量变化规律，该实验还建立了如图所示的两个模型甲、乙，下列有关说法正确的是 ( )
A．若利用昆虫信息素诱捕蝗虫防治蝗灾，属于化学防治方法
B．图甲模型属于物理模型，曲线变化反映了鸭和蝗虫间存在的负反馈调节机制
C．图乙ab时间段，若蝗虫每天增加3%，并呈“J”形增长，最初有N0只，则t天后种群数量为N0×0.03t只
D．调查蝗虫幼虫跳蝻的种群密度时，可以采用样方法
解析：利用昆虫信息素诱捕蝗虫防治蝗灾，属于生物防治方法，A错误；题图甲模型属于数学模型，B错误；题图乙ab时间段，若蝗虫每天增加3%，并呈“J”形增长，最初有N0只，则t天后种群数量为N0×1.03t只，C错误；蝗虫幼虫跳蝻活动力弱，调查其种群密度时，可以采用样方法，D正确。
答案：D
第3节 影响种群数量变化的因素
学有目标——新课程标准必明 记在平时——核心语句必背
1.阐述影响种群数量变化的因素，明确这些因素是如何影响种群特征的。 2.说明研究种群数量变化在保护濒危物种、防治有害生物等方面的应用。 1.种群数量的变化受阳光、温度、水等非生物因素的影响，而且这种影响往往是综合性的。
2.种群数量的变化还受到捕食、竞争等生物因素的影响。
3.密度制约因素包括食物和天敌等生物因素，气候、干旱、地震、火灾等自然灾害是非密度制约因素。
4.研究种群特征和数量变化有助于保护濒危物种和有害生物防治。
人教生物学选择性必修2课件
第1章 种群及其动态
[理清主干知识]
一、非生物因素对种群数量变化的影响
1．非生物因素的种类：主要包括 等。
2．影响实例
(1)阳光：森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的 ，即主要取决于林下植物受到的 。
(2)温度：春季植物种子的萌发以及寒冷季节蚊类等昆虫的死亡。
(3)水分：干旱会加大植物和动物的死亡率，但会导致 种群爆发式增长。
阳光、温度、水
郁闭度
光照强度
东亚飞蝗
3．非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的
如春夏时节动植物种群普遍迅速增长，除气温升高外，___________________也是重要原因。
二、生物因素对种群数量变化的影响
1．种内关系：随种群数量增长 加剧，会影响种群数量进一步增长。
2．种间关系
(1) 都会影响种群数量变化。
(2)作为宿主的动物被寄生虫寄生，细菌或病毒引起的 ，也会影响种群数量变化。
日照延长、降水增多
种内竞争
竞争和捕食
传染病
3．密度制约因素和非密度制约因素
(1)密度制约因素：一般来说， 和 对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。这些因素称为密度制约因素。
(2)非密度制约因素： 等气候因素以及 等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，称为非密度制约因素。
三、种群研究的应用
1．在 的合理利用和保护、 等方面都有重要意义。
2．指导农牧业和渔业生产，如捕捞量在 左右的中等强度的捕捞有利于持续获得较大的鱼产量。
食物
天敌等生物因素
气温和干旱
地震、火灾
野生生物资源
有害生物的防治
K/2
[诊断自学效果]
1．判断下列叙述的正误
(1)林下光照较弱会使所有林下植物的种群数量下降 ( )
(2)只有影响种群出生率和死亡率的环境因素才能影响种群数量 ( )
(3)种群数量变化不仅受外部因素的影响也受自身内部因素的影响 ( )
(4)食物、天敌和气候等都是密度制约因素 ( )
(5)鱼塘养鱼要在鱼群数量达到K值时进行捕捞才能获得持续效益 ( )
×
×
√
×
×
2．连线密度制约因素和非密度制约因素及实例
[在探究中学明]
资料1：1934年，生态学家高斯选用了两种形态和习性上很接近的草履虫进行了以下实验。取相等数目的双小核草履虫和大草履虫，用一种杆菌为饲料，放在某个容器中培养。结果发现，开始时两个种群的数量都有增长，随后双小核草履虫个体数继续增加，而大草履虫个体数下降，16天后只有双小核草履虫存活。这两种草履虫都没有分泌杀死对方的物质。
由资料分析可知：
(1)若单独培养草履虫时，可推测两种草履虫都能正常生长，呈 增长。
(2)若混合培养时，最后(第16天后)只有双小核草履虫存活，请分析：影响大草履虫种群数量变化的主要原因是什么？
提示：随着双小核草履虫数量的增加，争夺食物的优势越来越大，最终大草履虫失去了食物来源而灭亡。
(3)结论：两种生物之间的关系属于 。
“S”形
种间竞争
资料2：生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。研究人员在90多年的时间里，对猞猁和雪兔的种群数量作了研究，结果如图所示。
由资料分析可知：
(1)怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化具有同步周期性？
提示：猞猁是捕食者，雪兔是被捕食者，猞猁会随着雪兔数量的变化而发生变化。
(2)猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？
提示：方框①～⑧中每次波动都是雪兔先增加到达波峰，猞猁后增加到达波峰，据此判断雪兔的数量变动是因，猞猁的数量变动是果。
(3)除猞猁外，还有哪些因素会影响雪兔种群数量变化？
提示：植物的种类和数量(雪兔食物)、其他捕食者、气候、传染病等。
[在深化中提能]
1．比较密度制约因素和非密度制约因素
密度制约因子 非密度制约因子
一般情况下只涉及种群的一些个体(如捕食、寄生) 对种群中各个个体的影响基本是一致的
其影响与种群密度有关 其影响与种群密度无关
种群个体与密度制约因素表现出相互适应的关系 种群个体对非密度制约因素只有单方面的适应
相当于生物因素，如捕食、寄生、竞争、种内竞争等 相当于非生物因素，如火灾、地震、干旱、火山爆发等
2．例析影响种群数量变化的循环因果关系
[例1] (2021·浙江6月选考)某森林中，高密度的某昆虫幼虫取食落叶松，影响松树的生长，最大松针长度减小，来年幼虫的食物质量变差，导致该昆虫密度下降，使松树得到恢复。反过来随着食物质量的提高，幼虫数量又有所增加。幼虫的密度(虚线)与落叶松的最大松针长度(实线)变化关系如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A．该昆虫幼虫的种群数量呈周期性波动
B．食物是该昆虫幼虫种群数量的外源性调节因素
C．该昆虫幼虫与落叶松处于同一捕食食物链中的不同环节
D．该昆虫幼虫环境容纳量的主要影响因素是落叶松的种群数量
[解析] 从图中分析可知，该昆虫幼虫密度(数量)呈周期性波动，A正确；昆虫幼虫取食落叶松，影响松树的生长，最大松针长度减小，来年幼虫的食物质量变差，导致该昆虫密度下降，可见食物是该昆虫幼虫种群数量的外源性调节因素，B正确；某昆虫幼虫取食落叶松的松针，在这条食物链中，落叶松处于第一营养级，昆虫幼虫处于第二营养级，昆虫幼虫与落叶松处于同一捕食食物链中的不同环节，C正确；该昆虫幼虫环境容纳量的主要影响因素是落叶松的松针长度，D错误。
[答案] D
[例2] 下列关于种群数量变化的叙述，错误的是 ( )
A．病原生物对种群数量变化的作用力与种群密度有关
B．气候对种群数量变化的作用力与种群密度无关
C．种群的“S”形增长与种群密度无关
D．捕食者与被捕食者种群数量的调节是一个负反馈过程
[解析] 种群密度越大，个体间的接触就频繁，传染病也容易蔓延，病原生物对种群数量变化的作用力就越大，A正确；气候对种群数量变化的作用力与种群密度无关，如寒潮来临，种群中总有一定比例的个体死亡，B正确；种群的“S”形增长与种群密度有关，K/2前增长速率随种群密度增加而增大，超过K/2后，增长速率随种群密度增加而减小，到达K值后，种群增长速率变为0，C错误；捕食者与被捕食者种群数量的调节是一个负反馈过程，即被捕食者增加，捕食者增加，随着捕食者的增加，被捕食者又会逐渐减少，D正确。
[答案] C
[在应用中落实]
1．(2021·广东高考)孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点，斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食。关于种群中雄鱼的平均斑点数量，下列推测错误的是 ( )
A．缺少天敌，斑点数量可能会增多
B．引入天敌，斑点数量可能会减少
C．天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向
D．自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊
解析：缺少天敌的环境中，孔雀鱼的斑点数量逐渐增多，原因是孔雀鱼群体中斑点数量多的雄性个体体色艳丽易吸引雌性个体，从而获得更多的交配机会，导致群体中该类型个体的数量增多，A正确；引入天敌的环境中，斑点数量多的雄鱼容易受到天敌的捕食，数量减少，反而斑点数量少的雄鱼获得更多交配机会，导致群体中斑点数量可能会减少，B正确；生物的变异是不定向的，故天敌存在与否不能决定斑点数量相关基因的变异方向，C错误；由题干信息可知，“斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食”，则斑点少的雄鱼繁殖后代的机会少，但不易被天敌捕食，可知自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊，D正确。
答案：C
2．研究人员用样方法调查了某地北点地梅(一年生草本植物)5年间的种群数量变化，结果如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A．1972年北点地梅个体间生存斗争程度较1975年低
B．1971年种子萌发至幼苗阶段的死亡率高于幼苗至成熟植株阶段
C．统计种群密度时，应去掉采集数据中最大、最小值后取平均值
D．由于环境条件限制，5年间该种群呈“S”形增长
解析：结合曲线图可知，1972年每样方北点地梅的种子萌发数和幼苗数均比1975年的多，说明北点地梅的种群密度在1972年较大，即生存斗争程度较高；由图示曲线可知，1971年种子萌发至幼苗阶段种群数量的下降幅度明显大于幼苗至成熟植株阶段，即前一阶段的死亡率高于后一阶段的死亡率；利用样方法调查种群密度时，采集数据后应取其平均值，不能去除最大值和最小值；由图中曲线趋势可知，5年间该种群数量越来越少，并非呈“S”形增长。
答案：B
[在探究中学明]
下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才开始防治？
提示：灭害虫应尽早进行，将种群数量控制于加速期(b点)之前，严防种群增长进入加速期，以免虫害难以控制。
[在深化中提能]
种群“S”形增长曲线的分析及在实践中的应用
(1)曲线分析：
(2)实践应用：
b点的应用 消灭害虫应尽早进行，将种群数量控制于加速期(b点之前)，严防种群增长进入加速期
c点(K/2值)的应用 对有害生物：严防种群数量达到该点，如灭鼠达到K/2时，鼠害将难以控制
对有益资源：黄金利用点，当资源利用后维持于该点时将具最强更新能力，符合可持续发展原则
e点(K值)的应用 对有害生物：限制生存条件，降低环境容纳量，如封存粮食、硬化地面以限制鼠的种群数量
对有益生物：改善生存条件，尽量提升K值，如建立自然保护区，保护大熊猫
[例1] 假设某草原上散养的某种家畜种群呈“S”形增长，
该种群的增长速率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持
续尽可能多地收获该种家畜，则应在种群数量合适时开始
捕获，下列四个种群数量中合适的是 ( )
A．甲点对应的种群数量 B．乙点对应的种群数量
C．丙点对应的种群数量 D．丁点对应的种群数量
[解析] 种群数量约为环境容纳量的1/2时，种群增长速率最大，种群有最大持续产量。与甲、乙、丙点相比，在丁点时捕获，捕获后使种群处于最大增长速率附近，能达到持续尽可能多地收获该种家畜的目的。
[答案] D
[例2] 下图甲表示某一经济鱼类的种群特征，图乙是某时期该鱼类种群的年龄结构曲线。下列分析正确的是 ( )
A．图乙为c点后该经济鱼类年龄结构曲线
B．在b点时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
C．估算一个种群的出生率和死亡率，即可确定该种群密度的大小
D．d点时种群数量达到最大值
[解析] 由图甲可以看出，b点时，出生率大于死亡率，且出生率与死亡率的差值最大，此时种群的增加量最大；d点时，出生率与死亡率相等，种群数量达到最大。图乙代表衰退型年龄结构，而c点时，出生率大于死亡率，此时种群仍表现为数量增加。捕捞量维持在b点有利于该种群的持续增长，在d点时捕捞鱼类得到的日捕获量最大。出生率和死亡率是决定种群密度的直接因素，此外性别比例、迁入率和迁出率等也影响着种群密度和种群数量，因此，仅估算种群的出生率和死亡率，并不能确定种群密度的大小。
[答案] D
[在应用中落实]
1．研究种群数量的变化规律及影响因素，对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用，以及濒危动物种群的拯救和恢复都有重要意义。下列有关叙述正确的是 ( )
A．自然生态系统中的种群数量，多数是“S”形增长，极少数是“J”形增长，没有第三种
B．通过治理环境，降低有害动物的环境容纳量，是防治有害动物的最持久有效且不产生污染的措施
C．保护濒危动物时，可以通过捕杀捕食者来增加被保护动物的K值
D．自然生态系统中的种群数量呈“S”形增长，主要限制因素是天敌
解析：自然生态系统中，若环境条件变得非常恶劣，会导致部分种群数量锐减甚至濒临灭绝，A错误；保护濒危动物的主要方式是建立自然保护区，减少人为的干扰和控制，且捕杀捕食者也会破坏生态平衡，C错误；自然生态系统中，有的生物没有天敌，但其种群数量仍呈“S”形增长，主要受食物和空间的限制，D错误。
答案：B
2.如图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率(平均值)随
时间(单位：年)的变化关系。经调查在第5年时该种群的
种群数量为200只。下列有关叙述错误的是 ( )
A．理论上该种群在此环境中的环境容纳量为400只
B．导致第5～9年这段时间内种群增长速率下降、种群数量减少的原因主要是天敌、生活空间和资源等
C．若该种群为家鼠，可通过硬化地面、收好相关食物等措施来降低其K值
D．如果该种群为鲫鱼，则每次捕捞后将其数量控制在200条左右可持续获得较大鱼产量
解析：第5年该种群的增长速率达到最大，即种群数量达到K/2，则K＝400，A正确；第5～9年种群增长速率大于0，种群数量增加，B错误；增大环境阻力，如硬化地面、减少可被家鼠获得的食物等可以降低家鼠的K值，C正确；渔业中，捕捞后剩余量约为K/2，有利于持续获得较大的鱼产量，D正确。
答案：B
[课堂巩固落实]
1．下列关于影响种群数量变化的因素的叙述，错误的是 ( )
A．气温、干旱等环境因素是影响种群数量的密度制约因素
B．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
C．阳光、温度、水等是影响种群数量的非生物因素
D．食物是影响种群数量变化的生物因素
解析：气温、干旱等环境因素的影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素，A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，B、D正确；阳光、温度、水等是影响种群数量的非生物因素，C正确。
答案：A
2．下图为自然环境中典型的生物种群数量变化曲线，有关叙述正确的是 ( )
A．ab段的曲线发生变化的原因是食物充足
B．cd段的曲线发生波动的原因是出生率的变化
C．防治虫害的合理手段是控制害虫数量，使之不超过a点
D．在草场中，应该使牲畜数量保持在c点，以最大限度地利用草场资源
解析：种群数量快速增长的原因是食物充足，空间和气候条件等适宜；cd段的曲线发生波动的原因是出生率和死亡率共同变化的结果；防治虫害的合理手段是控制害虫数量，使之不超过a点，因为超过a点后就会快速增长；在草场中，牲畜数量保持在c点，超过了环境容纳量，会破坏草场资源。
答案：C
3．20世纪初，人们将驼鹿引入加拿大密歇根湖的一个孤岛。该种群从1915年到1960年的数量变化情况如表所示：
以下分析错误的是 ( )
A．岛上驼鹿的种群数量变化主要由出生率和死亡率决定
B．驼鹿种群在1917～1921年间增长率最大
C．1930～1934年驼鹿的种群数量急剧下降，最可能的原因是天敌数量增加
D．岛上驼鹿种群的K值是可以变化的
年份 1915 1917 1921 1925 1928 1930 1934 1943 1947 1950 1960
数量/只 200 300 1 000 2 000 2 500 3 000 400 170 600 500 600
解析：人们将驼鹿引入加拿大密歇根湖的一个孤岛，驼鹿无法自由迁入和迁出，种群数量主要由出生率和死亡率决定；分析表格数据计算可知，驼鹿种群在1917～1921年间增长率最大；1930～1943年间，驼鹿种群数量急剧下降的原因最可能是气候、人为因素的影响使环境容纳量改变引起的；K值指的是环境不被破坏的情况下所能容纳的最大种群数量，环境条件改变，K值也会变。
答案：C
4. (2022·山东高考)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
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，根据种群的增长速率变化可知，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，单位时间内增加的数量最多，B正确；由图可知，亲体数量等于1 000个时，补充量与亲体数量已经相等，种群达到稳定状态，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。
答案：B
5．蝗虫对农业生产危害极大，治蝗问题备受关注。某地区曾做过一项实验，将大量的鸭子引入农田捕食水稻蝗虫，结果仅需2 000只鸭就能把4 000亩地里的蝗虫进行有效控制。为研究蝗虫种群数量变化规律，该实验还建立了如图所示的两个模型甲、乙，下列有关说法正确的是 ( )
A．若利用昆虫信息素诱捕蝗虫防治蝗灾，属于化学防治方法
B．图甲模型属于物理模型，曲线变化反映了鸭和蝗虫间存在的负反馈调节机制
C．图乙ab时间段，若蝗虫每天增加3%，并呈“J”形增长，最初有N0只，则t天后种群数量为N0×0.03t只
D．调查蝗虫幼虫跳蝻的种群密度时，可以采用样方法
解析：利用昆虫信息素诱捕蝗虫防治蝗灾，属于生物防治方法，A错误；题图甲模型属于数学模型，B错误；题图乙ab时间段，若蝗虫每天增加3%，并呈“J”形增长，最初有N0只，则t天后种群数量为N0×1.03t只，C错误；蝗虫幼虫跳蝻活动力弱，调查其种群密度时，可以采用样方法，D正确。
答案：D