【备考2024】一轮新人教版生物学学案：选择性必修2 第9单元 第1讲 种群及其动态（含解析）
文档属性
| 名称 | 【备考2024】一轮新人教版生物学学案：选择性必修2 第9单元 第1讲 种群及其动态（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 4.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-13 17:32:55 | ||
图片预览
文档简介
【备考2024】一轮新人教版生物学学案
第九单元 生物与环境
第1讲 种群及其动态
考点1 种群的数量特征和种群密度的调查方法
一、种群的数量特征及相互关系
1．种群密度是种群最基本的数量特征。
2．直接决定种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
3．年龄结构和性别比例不直接决定种群密度，年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率，从而预测种群数量的变化趋势，性别比例能够影响种群的出生率间接影响种群密度。
二、种群密度的调查方法
1．逐个计数法：调查分布范围小、个体较大的种群时，如调查某山坡上的珙桐密度。
2．样方法与标记重捕法比较
3．黑光灯诱捕法
对于有趋光性的昆虫，还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查种群密度。
4．抽样检测法
对于酵母菌等微生物可以用抽样检测法调查种群密度。
特别提醒：调查种群数量的其他方法：
①用红外触发相机拍摄照片和视频；②根据动物的粪便特征计数；③通过动物的声音特征进行计数。
1．用标记重捕法调查乌鱼的种群密度时，尝试举出调查结果低于真实值的两种情况？(选择性必修2 P3“文字信息”)
提示：标志物导致乌鱼行动不便，更易被捕；标志到重捕的时间间隔过短。
2．年龄结构可以预测种群数量的变化趋势，但年龄结构为稳定型的种群也不一定稳定，其原因有哪些？(选择性必修2 P4“思考·讨论”)
提示：因为出生率和死亡率不完全取决于年龄结构，还受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。
3．2003年，我国颁布法律，禁止“非医学需要的胎儿性别鉴定”和“非医学需要的性别选择性人工流产”，请简要说明这一规定的意义。(选择性必修2 P6“拓展应用”)
提示：在自然情况下，新生儿的男女比例大致为1∶1。禁止“非医学需要的胎儿性别鉴定”和“非医学需要的性别选择性人工流产”，有利于维系性别比例均衡，进而有利于维持社会的和谐稳定。
1．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，则出生率越高。 (√)
2．田鼠的种群密度是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的。
(√)
3．大量诱杀雄性个体不会影响种群密度。 (×)
提示：大量诱杀雄性个体会直接影响种群密度，且破坏种群的性别比例，降低种群的出生率，进而间接影响该种群的密度。
4．生物的种群密度不会随着季节的变化而发生变化。 (×)
提示：季节的变化会影响种群的数量，因此，有些生物的种群密度会随着季节的变化而发生变化。
5．调查种群数量较少的陆生植物种群密度时，应随机取样，并适当扩大样方的面积。 (√)
6．五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。 (×)
提示：用等距取样法调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。
7．可以用标记重捕法调查某老房屋中壁虎的种群密度。 (√)
1．在荒原林变林海的过程中，林场建设者施用人工合成的性引诱剂以降低害虫的出生率，其原理是__________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，改变了害虫种群正常的性别比例，就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使该种害虫的种群密度明显降低
2．利用样方法进行调查种群密度时，强调随机取样的原因在于______________
_____________________________________________________________________。
提示：为了确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方统计的结果更接近真实的情况
1．样方法调查种群密度的两个关键点
(1)关键点1：样方法中样方的选择要合适。
①大小适中：乔木100 m2、灌木16 m2、草本1 m2。
②数量合适：样方太少，误差偏大；样方过多，工作量增大，因此要选择合适的数量。
(2)关键点2：样方法中的计数要准确，同种生物个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。
2．标记重捕法调查种群密度误差分析
1．自然界中，经过长期的进化，生物都具备一定的方法来防御捕食者。某团队研究了非洲野狼在不同时期防御时间的分配情况，结果如下表所示：
时期 繁殖期 非繁殖期
平均防御时间占比(%) 40 24
从表中数据表明什么？非洲野狼的这种防御时间的分配，其意义是什么？
提示：与非繁殖期比，非洲野狼在繁殖期会分配更多的时间用于防御。 保证非洲野狼繁殖成功率更大，以维持物种的延续。
2．某同学调查了某棉田里的烟粉虱种群密度，并完成了如下调查报告(节选)。
调查方法：标记重捕法。
调查地点：某棉田。
步骤：①在棉田中随机选若干株棉花，从该植株上选5张含有较多虫卵、若虫、伪蛹和成虫的棉花叶。
②统计每张叶片上的虫卵、若虫和成虫个体数，获得了5组数据，其大小为N1>N2>N3>N4>N5。
③分析数据：将5组数据的平均值作为种群密度的估计值。
改正以上报告中存在的错误。
提示：(1)调查方法改为样方法；(2)取样方法改为从样方棉株的每株上随机选取5张叶片；(3)计数对象改为计数虫卵、若虫、伪蛹和成虫。
考查中期的数量特征及内在联系
1．(2022·湖北武汉模拟预测)为应对人口老龄化趋势，我国于2021年5月31日开放生育三胎政策。如图是生物学习小组根据种群数量特征绘制的人口数量影响因素示意图。下列相关叙述错误的是( )
A．某省的人口密度大，该省的人口数量不一定多
B．春节期间影响城市人口数量的主要因素有①②③④
C．造成我国人口老龄化的主要原因是①偏低和⑤失调
D．在没有生育政策等因素干扰下，⑥对于预测未来人口数量有重要意义
B [某省的人口密度大，但可能其面积小，故该省的人口数量不一定多，A正确；春节期间影响城市人口数量的主要因素是迁入率和迁出率，对应图中的③和④，B错误；分析题图可知，①是出生率，⑤是性别比例，出生率偏低和性别比例失调均会导致我国幼年个体偏少，从而导致老龄化出现，C正确；⑥是年龄结构，可以预测种群数量，在没有生育政策等因素干扰下，⑥对于预测未来人口数量有重要意义，D正确。]
(教师用书独具)
(2022·浙江1月选考)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
B [题图是年龄结构示意图，年龄结构是种群的数量特征之一，A不合理；由图可知，该种群中的个体存活时间不超过10周龄，且雌、雄个体的存活时间和生殖期长短均不相同，推测该种群可能是存活时间较短且雌、雄个体差异相对较大的昆虫种群，而非果树种群，B合理，C不合理；性引诱剂会诱杀生殖期的雄性个体，而题图中处于生殖期的雄性个体较多，说明这可能是该生物本身就有的差异，并不是受到性引诱剂诱杀后的种群，D不合理。]
考查种群密度的调查方法
2．(2022·山东等级考)根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中捕获了1 000条鱼售卖，第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布，则该鱼塘中鱼的初始数量约为( )
A．2×104条 B．4×104条
C．6×104条 D．8×104条
A [由题“根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量”，假设该种群总数为x，则有1 000/x＝950/(x－1 000)，计算得出x＝2×104，即该鱼塘中鱼的初始数量为2×104条 ，A正确，B、C、D错误。]
3．(2022·河南三门峡检测)某林场有一片约2公顷的马尾松与石栎混交次生林，群落内马尾松、石栎两个种群的空间分布均为随机分布，马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种。某研究小组在该混交次生林中选取5个固定样方进行观测，每个样方的面积为0.04公顷，某一时期的观测结果如表所示(说明：同一树种的树高与年龄存在一定程度的正相关性；两树种在幼年期时的高度基本一致)。根据表格数据分析，下列有关叙述错误的是( )
树高X(m) 马尾松(株) 石栎(株)
样方1 样方2 样方3 样方4 样方5 样方1 样方2 样方3 样方4 样方5
X≤5 8 9 7 5 8 46 48 50 47 45
5＜X≤10 25 27 30 28 30 30 25 28 26 27
10＜X≤15 34 29 30 36 35 2 3 5 4 3
X＞15 13 16 14 15 12 3 2 1 2 2
合计 80 81 81 84 85 81 78 84 79 77
A．调查植物种群密度时需要随机取样
B．石栎种群密度约为1 995株/公顷
C．马尾松和石栎之间的种间关系是种间竞争
D．石栎幼年个体多，属于增长型种群，预测数十年后将成为优势树种
D [常用样方法调查植物的种群密度，需要随机取样，A正确；石栎种群密度约为(81＋78＋84＋79＋77)÷5÷0.04＝1 995株/公顷，B正确；马尾松和石栎均为植物，二者之间是种间竞争关系，C正确；马尾松幼年树少，属于衰退型，石栎幼年树多，属于增长型，但马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种，在二者的竞争中马尾松具有优势，石栎会由于被马尾松遮光而处于劣势，D错误。]
“两看法”选择合适的种群密度调查方法
考点2 种群数量的变化和影响种群数量变化的因素
一、种群数量变化的研究
1．研究方法：建立数学模型。
2．一般步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型→通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。
二、种群的“J”形增长和“S”形增长
1．种群的“J”形增长
2．种群的“S”形增长
三、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．当一个种群数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。
四、影响种群数量变化的因素
五、种群研究的应用
1．将大草履虫与双小核草履虫在容器中共同培养，一段时间后大草履虫死亡，表明两种草履虫的种间竞争关系，而在池塘中两种草履虫能共同生存，可能的原因是什么？(选择性必修2 P14“思考·讨论”)
提示：空间足够大、食物充足，由于天敌的存在，二者不可能大量繁殖。
2．对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械捕杀、药物捕杀等措施。这些措施均能引起种群的死亡率升高，但防治效果有时并不理想。从环境容纳量的角度思考，对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？(选择性必修2 P10“思考·讨论”)
提示：可采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将粮食和其他食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌；搞好环境卫生等。
3．渔网网目不能过小，否则会影响来年鱼产量。这是为什么？请从种群特征的角度作出解释。(选择性必修2 P16“图1－8”)
提示：渔网网目过小会捕捞大量未成年个体，影响鱼种群的年龄结构进而使种群的出生率降低，影响来年鱼产量。
1．不同种生物的K值各不相同，但同种生物的K值固定不变。(×)
提示：同种生物的K值不是固定不变的，还要受到环境因素的影响等。
2．在“S”形增长曲线中，种群数量超过K/2后，种群增长速率减小，其对应的年龄结构为衰退型。 (×)
提示：在“S”形增长曲线中，种群数量超过K/2后，虽然种群增长速率减小，但其对应的年龄结构仍为增长型。
3．合理密植会增加种群数量并提高K值。 (×)
提示：若空间资源不增加，仅仅合理密植，并不会提高K值。
4．种内竞争对种群数量起调节作用。 (√)
5．非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。 (√)
6．每种动植物都可能是其他某种生物的捕食对象。 (×)
提示：除顶级捕食者外，每种动植物都可能是其他某种生物的捕食对象。
7．研究表明，中等强度的捕捞(捕捞量在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产量。 (√)
1．简述密度制约因素对鼠种群数量的影响。
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：鼠的种群密度越大，越容易造成食物短缺，流行病越容易传播，种群数量随之减少；种群数量减少后，对食物的竞争减少，疾病不容易传播，种群数量又会慢慢增加
2．加拿大北方森林中生活着包括雪兔在内的多种食草动物，雪兔食草量巨大、繁殖快。试分析猞猁的存在对整个群落稳定可能起到的具体作用。
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：雪兔以植物为食，猞猁的存在制约雪兔的种群数量，使植物数量保持相对稳定，进而使得另一些以植物为食的动物数量及相关食物链相对稳定，从而维持了生态系统的相对稳定
1．关注参数“λ”的内涵
种群“J”形增长的数学模型：Nt＝N0λt，λ代表该种群数量是前一年种群数量的倍数，不是增长率。
2．对“S”形增长曲线的解读
3．对K值(环境容纳量)的解读
(1)K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；当环境条件状况改善时，K值会上升。
(2)K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，如图所示：
(3)在环境不遭受破坏的情况下，K值会在平均值附近上下波动。当种群数量偏离平均值的时候，会通过负反馈调节机制使种群数量回到一定范围内。
(4)K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。
甲 乙
丙 丁
1．科研人员指出，植被破坏、鸟类减少也是蝗灾爆发的重要原因。采取禁牧休牧、植树造林可以减少蝗灾的发生，从种群数量特征和种间关系角度分析其原因(答出两点)。
提示：禁牧休牧、植树造林可以提高土壤含水量，不利于蝗虫产卵、出生率降低；禁牧休牧、植树造林使鸟类等天敌数量增加，增大了蝗虫被捕食的概率。
2．在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验中，某学生的部分实验操作过程如下：
(1)从静置试管中吸取酵母菌培养液进行计数，记录数据；
(2)把酵母菌培养液放置在冰箱中；
(3)第七天再取样计数，记录数据，统计分析绘成曲线。
请纠正该同学实验操作中的三处错误。
提示：应将试管轻轻振荡几次再吸取酵母菌培养液进行计数；应将酵母菌培养液放置在适宜温度下培养；应连续七天，每天观察、取样计数并记录数据。
3．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。
提示：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)。
考查种群数量增长曲线的分析
1．(2022·湖南衡阳三模)下图表示在理想状态下和自然环境中生物的种群数量增长的两种模型。下列相关叙述正确的是( )
A．某地蝗虫的数量呈现Q曲线状态，则防治期应为K/2值时
B．在自然环境中，种群的数量变动中不会出现P增长模式
C．环境容纳量也称K值是指一定空间中种群的最大数量，种群数量不会超过K值
D．培养瓶中的酵母菌种群数量出现Q增长，达到K值后稳定时间的长短与培养液中营养物质的含量有关
D [某地蝗虫的数量呈现“S”形曲线状态，由于K/2值时种群增长速率最大，则防治期应在K/2值之前，A错误；在自然环境中，种群的数量变动中会出现P增长模式，外来物种(如某岛屿环颈雉)在一定时期内的种群数量的增长曲线符合“J”形，B错误；环境容纳量也称K值，是指一定环境条件所能维持的种群最大数量，种群数量可能会超过K值，C错误；培养瓶中的酵母菌种群数量出现Q增长，达到K值后由于营养物质缺乏和有害物质积累会导致数量下降，故在达到K值后稳定时间的长短与培养液中营养物质的含量有关，D正确。]
种群研究的应用分析
2．(2022·重庆选择性考试)若某林区的红松果实、某种小型鼠(以红松果实为食)和革蜱的数量变化具有如图所示的周期性波动特征。林区居民因革蜱叮咬而易患森林脑炎。据此分析，下列叙述错误的是( )
A．曲线③和①不能明显体现捕食关系，推测是小型鼠繁殖能力强所致
B．通过曲线②与③的关系推断小型鼠与革蜱不是互利共生关系
C．曲线③在K值上下波动，影响K值的主要因素是小型鼠的出生率、死亡率、迁入率和迁出率
D．林区居民森林脑炎发病率会呈现与曲线②相似的波动特征
C [曲线③和①不能明显体现捕食关系，③的变化可能是小型鼠繁殖能力强所致，A正确；由图中曲线②与③可知，两条曲线不是同升同降的关系，可推测小型鼠与革蜱不是互利共生关系，B正确；曲线③在K值上下波动，影响K值的主要因素是环境，C错误；林区居民因革蜱叮咬而易患森林脑炎，因此可推测发病率会呈现与曲线②相似的波动特征，D正确。]
3．(2023·广东深圳联考)研究种群的特征和数量变化的规律，在野生生物资源的合理利用和保护、有害生物的防治等方面都有重要意义。下列关于种群应用的叙述，错误的是( )
A．调查濒危动物的年龄结构，预测种群数量变化趋势
B．渔业上，捕捞剩余量在K/2左右有利于持续获得较大的鱼产量
C．降低有害动物的K值，可使有害动物得到有效防治
D．通过黑光灯诱捕农业害虫，改变害虫性别比例，有效防治虫害
D [调查濒危动物的年龄结构，预测种群数量变化趋势，进而采取合理的保护对策，A正确；渔业上，捕捞剩余量在K/2左右有利于持续获得较大的鱼产量，B正确；降低有害动物的K值，可使有害动物危害得到有效防治，C正确；黑光灯诱捕农业害虫，降低种群数量，而不是改变种群的性别比例，D错误。]
影响种群数量变化的因素分析
4．(2022·辽宁沈阳三模)夜光藻是一种较大型的单细胞生物，以小型浮游植物、有机颗粒、细菌为食。它作为海洋环境中的一种耐污生物，是海洋赤潮主要发生藻，严重影响海洋生态环境的安全。探究夜光藻的生长繁殖与环境因素的相关实验结果如图。下列分析正确的是( )
A．由图可知，高温高盐度海水环境易爆发夜光藻赤潮
B．温度和盐度是影响夜光藻种群数量变化的密度制约因素
C．减少污染物的排放可以提高夜光藻的K值
D．影响夜光藻种群密度的因素还有夜光藻繁殖能力等生物因素
D [据图可知，低温和低盐度环境中，夜光藻密度较大，故在低温低盐度海水环境易爆发夜光藻赤潮，A错误；影响种群数量变化的因素可分为密度制约因素和非密度制约因素，温度和盐度属于非密度制约因素，B错误；夜光藻作为海洋环境中的一种耐污生物，减少污染物的排放不会提高夜光藻的K值，C错误；影响夜光藻种群密度的因素有内部生物因素和外部生物因素，夜光藻的繁殖能力是影响种群密度的内部生物因素，食物是影响种群密度的外部生物因素，D正确。]
5．(2023·山东滨州期末)猎物种群数量与猎物种群的被捕食率、补充率存在循环因果关系。研究人员在研究某种捕食者与其猎物的关系时，构建了猎物种群数量与被捕食率、补充率的关系模型如下图所示，其中补充率代表没有被捕食的情况下猎物增长的比例。下列说法不正确的是( )
A．猎物种群数量介于A～B时，捕食者可以更有效地捕获猎物
B．猎物种群数量介于A～B时，种群数量会逐渐稳定在A点
C．在有捕食者存在的情况下，猎物种群数量可稳定在B点
D．猎物种群数量超过B点时，其种群数量会逐渐增大到C点并保持稳定
C [猎物种群数量介于A～B时，被捕食率大于其他区间值，表明捕食者可以更有效地捕获猎物，A正确；猎物种群数量介于A～B时，被捕食率大于补充率，种群数量会减少，最后逐渐稳定在A点，B正确；猎物种群数量超过B点时，补充率大于被捕食率，种群数量会增加，在C点保持稳定，D正确；由B项和D项可知，猎物种群数量不可稳定在B点，C错误。]
考点3 (探究·实践)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，培养液中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)在理想的无限环境中，酵母菌种群呈“J”形增长；自然界中资源和空间总是有限的，酵母菌种群呈“S”形增长。
(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
(1)
↓
(2)
↓
(3)―→
①将含有酵母菌的培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，用滤纸吸去多余的培养液；②待酵母菌全部沉降到计数室底部，在显微镜下计数一个小方格内的酵母菌数量；③估算10 mL培养液中酵母菌总数
↓
(4)―→
↓
(5)―→
3．实验结果及结论
在一定容积的液体培养基中，酵母菌种群数量前期表现为“S”形增长，后期表现为逐渐下降。
1．实验中的注意事项
(1)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。
(2)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成对照；需要做重复实验，目的是尽量减少误差，需对每个样品计数三次，取其平均值。
(3)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。
(4)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
(5)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。
2．影响实验结果的误差分析及改进办法
3．用血细胞计数板计算酵母菌数量的方法
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，如图所示。
计算方法：大方格长、宽均为1 mm，高度为0.1 mm(即规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)，则每个大方格的体积为0.1 mm3(1×10-4 mL)。1 mL培养液中细胞个数＝×400×104×稀释倍数。
1．(2022·江苏选择性考试)将小球藻在光照下培养，以探究种群数量变化规律。下列相关叙述正确的是( )
A．振荡培养的主要目的是增大培养液中的溶氧量
B．取等量藻液滴加到血细胞计数板上，盖好盖玻片，稍待片刻后再计数
C．若一个小格内小球藻过多，应稀释到每小格1～2个再计数
D．为了分析小球藻种群数量变化总趋势，需连续统计多天的数据
D [振荡培养的主要目的是加速二氧化碳溶解于培养液中，增大培养液中的溶二氧化碳量，A错误；在血细胞计数板上，盖好盖玻片，取等量藻液滴加到盖玻片边缘，让其自行渗入计数室，稍待片刻后再计数，B错误；若一个小格内小球藻过多，应进行稀释，一般稀释到每小格10个左右较为合适，C错误；为了分析小球藻种群数量变化总趋势，需连续统计多天的数据，D正确。]
2．(2022·山东烟台三模)进行酵母菌计数时，先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上(0.1 mm3)，然后将稀释100倍的培养液滴在盖玻片边缘，让其自行渗入。如图是在显微镜下观察到的一个中方格的酵母菌分布情况，相关叙述错误的是( )
A．该规格计数室酵母菌种群密度(个/mL)计算公式为：中方格中酵母菌数量的平均值×25×106
B．该计数板的一个计数室中有16个中方格
C．未对酵母菌进行台盼蓝染色会导致计数的活菌值比实际值偏高
D．计数时，对压在小方格界线上的酵母菌，依据“计上不计下，计左不计右”的原则处理
B [图中的中方格内含有16个小方格，则计数室的中方格含有25个，根据单位换算，1 mL＝103 mm3，则该规格计数室酵母菌种群密度(个/mL)计算公式为：中方格中酵母菌数量的平均值×25×100÷0.1×103＝中方格中酵母菌数量的平均值×25×106，A正确，B错误；台盼蓝能鉴定死菌和活菌，若未对酵母菌进行台盼蓝染色，则死菌也会计算进去，因此会导致计数的活菌值比实际值偏高，C正确；计数时，对压在小方格界线上的酵母菌，要遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，D正确。]
3．(2022·浙江杭州二模)某研究性学习小组将一定数量的酵母菌接种到装有100 mL培养液的密闭容器中进行培养，接种后不再更换或添加培养液，实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A．酵母菌种群的K值随着培养时间先增大后减小
B．可通过血细胞计数板计数获得本实验中酵母菌的真实的种群数量
C．培养初期，酵母菌因种内竞争较为剧烈而增长缓慢
D．0～8 h酵母菌在该容器中的数量增长呈“S”形曲线
D [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，用K值表示，酵母菌种群的K值随着培养时间先不变后减小，A错误；可通过血细胞计数板计数获得本实验中酵母菌的估算的种群数量，并非真实值，B错误；培养初期，酵母菌在适应期增长缓慢，此时食物、空间相对充足，种内竞争较弱，C错误；分析曲线可知，0～8 h酵母菌在该容器中的数量增长呈“S”形曲线，D正确。]
1．核心概念
(1)(选择性必修2 P2)种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度。
(2)(选择性必修2 P3)出生率是指在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值。
(3)(选择性必修2 P4)单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比值，分别称为迁入率或迁出率。
(4)(选择性必修2 P4)年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
(5)(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。
2．结论语句
(1)(选择性必修2 P2～3)估算种群密度常用的方法是样方法和标记重捕法，前者适用于植物及活动能力弱、活动范围小的动物，后者适用于身体较大、活动能力强、活动范围大的动物。 (2)(选择性必修2 P4)种群密度是种群最基本的数量特征，其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度，年龄结构影响出生率和死亡率，性别比例影响出生率，进而影响种群密度。
(3)(选择性必修2 P9)环境容纳量即K值是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量，同一种群的K值并不是固定不变的。
(4)(选择性必修2 P14)森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度。干旱缺水会使许多植物种群的死亡率升高。
(5)(选择性必修2 P16)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。
1．(2022·全国甲卷)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
D [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由于部分个体死亡而减少，如曲线甲。综上可知，D正确。]
2．(2021·山东等级考)调查1公顷范围内某种鼠的种群密度时，第一次捕获并标记39只鼠，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态，若探测到第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡，但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定，则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于(结果取整数)( )
A．66只/公顷 B．77只/公顷
C．83只/公顷 D．88只/公顷
B [分析题意可知：调查1公顷范围内某种鼠的种群密度时，第一次捕获并标记39只鼠中有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡，故可将第一次标记的鼠的数量视为39－5＝34只，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只，设该区域该种鼠的种群数量为X只，则根据计算公式可知，(39－5)/X＝15/34，解得X≈77.07，因调查面积为1公顷，故该区域该种鼠的实际种群密度最接近于77只/公顷，B正确。]
3．(2021·河北选择性考试)烟粉虱为害会造成番茄减产。研究者对番茄单作、番茄玫瑰邻作(番茄田与玫瑰田间隔1 m)模式下番茄田中不同发育阶段的烟粉虱及其天敌进行了调查，结果见下表。下列叙述错误的是( )
种植模式 番茄植株不同部位成虫数量(头/叶) 若虫(头/叶) 天敌昆 虫多样 性指数
上部叶 中部叶 下部叶
番茄单作 22.7 3.2 0.8 16.5 1.2
番茄玫瑰 邻作 1.4 0.2 0.1 1.8 2.2
A．由单作转为邻作，烟粉虱种群的年龄结构改变
B．由单作转为邻作，烟粉虱种群中成虫的空间分布类型改变
C．由单作转为邻作，群落的水平结构改变
D．玫瑰吸引天敌防治害虫，体现了生态系统信息调节生物种间关系的功能
B [由单作转为邻作，种群中若虫所占的比例增大，成虫所占的比例减小，故种群的年龄结构发生了改变，A叙述正确；由单作转为邻作，烟粉虱种群成虫在上部叶、中部叶、下部叶的分布比例未发生明显改变，其空间分布类型未发生改变，B叙述错误；由单作转为邻作，植物类型由番茄一种变为番茄与玫瑰两种，群落的水平结构改变，C叙述正确；玫瑰吸引了烟粉虱的天敌，使天敌昆虫的多样性增加，体现了生态系统信息调节生物种间关系的功能，D叙述正确。]
4．(2020·山东等级考)为研究甲、乙两种藻的竞争关系，在相同条件下对二者进行混合培养和单独培养，结果如图所示。下列说法错误的是( )
A．单独培养条件下，甲藻数量约为1.0×106个时种群增长最快
B．混合培养时，种间竞争是导致甲藻种群数量在10～12天增长缓慢的主要原因
C．单独培养时乙藻种群数量呈“S”形增长
D．混合培养对乙藻的影响较大
B [由图可知，单独培养条件下，甲藻种群的环境容纳量(K值)为2.0×106个，在K/2(1.0×106个)时种群增长最快，A正确；混合培养时，在10～12天甲藻种群数量接近K值，而乙藻种群数量接近0，此时导致甲藻种群数量增长缓慢的主要因素是种内竞争，B错误；由图中曲线可知，乙藻单独培养时种群数量呈“S”形增长，C正确；图中混合培养时，甲、乙两种藻起始数量相同，到10～12天时甲藻数量接近环境容纳量，而乙藻接近灭绝，可知混合培养对乙藻的影响较大，D正确。]
5．(2022·河北选择性考试)20世纪70年代褐家鼠由外地进入新疆，对当地生态系统造成危害。研究发现，新疆某地褐家鼠种群的周限增长率为1.247(t＋1年与t年种群数量的比值)，种群年龄结构如下图。下列叙述正确的是( )
A．该种群老年个体占比较低，属于衰退型种群
B．依据其年龄结构和周限增长率推测，该种群很难被去除
C．该种群扩大过程中，当地生态系统物种丰富度提高，食物网更复杂
D．作为近缘物种，褐家鼠与当地的鼠类具有相同的种群增长能力
B [据分析，该种群老年个体占比较低，属于增长型种群，A错误；该种群年龄结构为增长型，周限增长率为1.247(t＋1年与t年种群数量的比值)，种群数量增长曲线为“J”形，种群数量增长较快，很难被去除，B正确；该种群扩大过程中，
对当地生态系统造成危害，当地生态系统物种丰富度降低，食物链变少，C错误；作为近缘物种，褐家鼠引进新疆后，从周限增长率来看，其种群增长能力强，在与当地的鼠类竞争中占优势，种群增长率高于当地鼠类，D错误。]
(教师用书独具))
(2019·全国卷Ⅰ)某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3 h、10 h、23 h，得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。下列叙述错误的是( )
A．细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物
B．培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同
C．在培养到23 h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的
D．培养基更新时间间隔为23 h时，种群增长不会出现“J”形增长阶段
D [异养生物可以把有机物转化成无机物，A正确；随着微生物的生长繁殖，培养基中的营养物质不断减少，代谢废物不断增加，故更换培养基的频率不同可以表示环境资源量的不同，B正确；由曲线可知，a组中细菌甲在23 h前，数量增长一直很快，说明该组培养基中的营养和空间条件一直是充裕的，C正确；培养基更新时间间隔为23 h时，在培养的早期，培养基中的营养和空间资源是充足的，细菌甲种群的增长会出现“J”形增长阶段，且图中a、c曲线在早期重合，也可说明早期可出现“J”形增长阶段，D错误。]
课时分层作业(二十九) 种群及其动态
1．(2022·山东潍坊一模)考拉专食桉树叶，行动非常迟缓，终生几乎都在桉树上度过。桉树叶单宁含量很高，且含有1，8 桉叶素等毒性物质，而考拉本身不能分解单宁和毒素，但其长达2米的盲肠内有一类单宁—蛋白质复合物降解菌，帮助考拉将单宁分解成可以吸收的营养物质，还能分解毒素。下列说法错误的是( )
A．考拉独特的生活习性是长期协同进化的结果
B．可用调查跳蝻密度的方法调查考拉的种群密度
C．根据考拉种群的年龄结构可预测其种群数量变化趋势
D．考拉与单宁—蛋白质复合物降解菌属于原始合作关系
D [原始合作指的是两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活，单宁—蛋白质复合物降解菌在考拉肠道内，可帮助考拉将单宁分解成可以吸收的营养物质，还能分解毒素，对考拉有益，若两者分开，考拉食用的桉树叶无法被分解而导致其无法生存，因此不属于原始合作关系，D错误。]
2．(2022·河北唐山三模)青海沙蜥是一种小型爬行动物，它们的种群数量和洞穴数量成正比，可以通过计数青海沙蜥洞穴的数量来估计其种群密度。我国科研人员利用样方法调查若尔盖草原荒漠中两块各105 m2样地中青海沙蜥洞穴密度的差异，以下四种调查方案中最合理的是( )
A．在每块样地中各设置1个105 m2的大样方，将整个样地中的青海沙蜥洞穴都清点一遍，然后比较两者的差异
B．在每块样地中各设置1个50 m×50 m的样方，比较2个样方中的青海沙蜥洞穴数量差异以代表两块样地中青海沙蜥洞穴数量的差异
C．在每块样地中各设置2个25 m×25 m的样方，分别求出每块样地中2个样方里的青海沙蜥洞穴数量的平均数，从而比较两块样地中青海沙蜥洞穴数量的差异
D．在每块样地中各设置5个25 m×25 m的样方，分别求出每块样地中5个样方里的青海沙蜥洞穴数量的平均数，从而比较两块样地中青海沙蜥洞穴数量的差异
D [105 m2的大样方太大，将整个样地中的青海沙蜥洞穴都清点一遍，需要消耗较多的人力物力，A不合理；比较2个样方中的青海沙蜥洞穴数量差异不能代表两块样地中青海沙蜥洞穴数量的差异，样方需要多一点，且样方取平均值后才能代表数量差异，B不合理；2个样方太少，使得实验结果可信度不高，C不合理；在每块样地中各设置5个25 m×25 m的样方，样方数量较多，且取平均值后可以比较两块样地中青海沙蜥洞穴数量的差异，D合理。]
3．(2022·江苏盐城调研)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。下列相关叙述错误的是( )
A．研究燕鹆和蝗虫的关系属于种群层次
B．当种群数量处于S点时，年龄结构为稳定型
C．当燕鹆种群数量低于X点时，该种群数量会逐年下降
D．当种群数量较少时，曲线乙的种群会在短时间内快速增长
A [燕鹆和蝗虫属于不同的种群，研究燕鹆和蝗虫的关系属于群落层次的种间关系，A错误；据图可知，当种群数量处于S点时，Nt＋1与Nt比值等于1，说明此时种群的出生率＝死亡率，年龄结构为稳定型，B正确；在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与Nt比值小于1，说明该种群数量的变化趋势是逐年下降，C正确；据图可知，当种群数量较少时，乙曲线高于甲曲线，Nt＋1与Nt比值大于1，说明图中曲线乙代表的种群会在短时间内快速增长，D正确。]
4．(2022·海南等级考)某学者提出，岛屿上的物种数取决于物种迁入和灭亡的动态平衡。图中曲线表示面积大小不同和距离大陆远近不同的岛屿上物种的迁入率和灭亡率，S1、S2、S3和S4表示迁入率和灭亡率曲线交叉点对应的平衡物种数，即为该岛上预测的物种数。下列有关叙述错误的是( )
A．面积相同时，岛屿距离大陆越远，预测的物种数越多
B．与大陆距离相同时，岛屿面积越大，预测的物种数越多
C．物种数相同情况下，近而大的岛，迁入率高；远而小的岛，迁入率低
D．物种数相同情况下，小岛上的物种灭亡率高于大岛
A [据图可知，均为大岛时，近、大岛的预测的物种数S4＞远、大岛的预测的物种数S3，均为小岛时，近、小岛的预测的物种数S2＞远、小岛的预测的物种数S1，因此面积相同时，岛屿距离大陆越远，预测的物种数越少，A错误。与大陆距离相同时，如近、大岛的预测的物种数S4＞近、小岛的预测的物种数S2，远、大岛的预测的物种数S3＞远、小岛的预测的物种数S1，因此与大陆距离相同时，岛屿面积越大，预测的物种数越多，B正确。据图中四条实线可知，物种数相同情况下，近而大的岛，迁入率高；远而小的岛，迁入率低，C正确。据图中两条虚线可知，物种数相同情况下，小岛上的物种灭亡率高于大岛，D正确。]
5．(2022·广东汕头一模)为探究大象是否会在旱季因争夺水源而导致其他草食动物种群密度降低，科学家进行了如下实验：记录其他9种草食动物在水塘内有无象群时逗留的时间(单位：min)。若象群使其他食草动物在水塘内逗留时间缩短，则视为其受到象群干扰而饮水阻止，将引起种群密度降低，调查结果如下图所示。下列叙述，错误的是( )
A．其他各种草食动物之间存在种间竞争关系
B．象群的存在使黑斑羚和角马的种群数量下降
C．调查以上食草动物的种群密度时可采用标记重捕法
D．象群对食肉动物的威慑可能为其他食草动物营造了饮水的安全环境
B [其他各种草食动物竞争相同的食物和空间，存在种间竞争关系，A正确；象群存在时，黑斑羚和角马在水塘内逗留的时间变长，说明不会使黑斑羚和角马的种群数量下降，B错误；食草动物活动能力强，活动范围广，可采用标记重捕法调查其种群密度，C正确；由图可知象群不会降低其他食草动物在水塘内逗留的时间，可能原因是象群对食肉动物的威慑为其他食草动物营造了饮水的安全环境，D正确。]
6．(2022·山东济南模拟预测)为研究云南蒙自坝区湿地某越冬水鸟数量变化，某科研团队从2006～2014年每年的1月至2月，对长桥海、大屯海和三角海3个地区进行了调查，结果如下图所示，已知2008～2012年，云南遭遇多年旱灾，自2000年以来，三角海周围的大量水田改种蔬菜。下列叙述不正确的是( )
A．影响这三个地区越冬水鸟种群密度的最主要因素是出生率和死亡率
B．长桥海的越冬水鸟密度在2009年很低，可能和干旱导致水鸟的食物大量减少有关
C．若调查大屯海地区某珍稀越冬水鸟的种群密度可采用逐个计数法
D．三角海越冬水鸟密度的变化和人类的活动相关，我们要协调好人与生态环境的关系，合理利用资源
A [北方的鸟会飞到南方过冬，所以影响越冬水鸟种群密度的最主要因素是迁入率和迁出率，A错误；由题干可知，2008～2012年，云南遭遇多年旱灾，由图可知，长桥海的越冬水鸟密度在2009年很低，可能和干旱导致水鸟的食物大量减少有关，B正确；若调查大屯海地区某珍稀越冬水鸟的种群密度，因其分布范围较小、数量少、个体较大，可采用逐个计数法，C正确；三角海周围的大量水田改种蔬菜，导致水鸟的可食鱼大量减少进而影响水鸟密度，可见我们要协调好人与生态环境的关系，合理利用自然资源，保护生物的多样性，D正确。]
7．(2022·北京昌平二模)研究南极典型地区企鹅种群数量变化，将为探讨气候变化对企鹅影响及气候变化条件下企鹅物种保护提供基础数据及理论指导。
(1)企鹅种群最基本的数量特征是________。科学家通过航空遥感技术监测阿德雷岛3种企鹅数量变化，拍照并对企鹅阴影面积进行处理，影像如图1。参照单只企鹅的影像大小确定企鹅数量。与标记重捕法相比，此方法统计出的企鹅种群数量特征更准确，但仍然会产生误差，推测产生误差的原因可能是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
图1
图2
(2)图2为1980～2016年间阿德雷岛3种企鹅数量变化及平均气温变化趋势。
①三种企鹅中，适应环境变化的是________。
②请判断阿德利企鹅是否适合作为南大洋环境变化的“生物指示剂”，并叙述理由。__________________________________。
(3)阿德利企鹅主要食物为磷虾，磷虾主要以生活在海冰底部的浮游生物为食。从生态系统营养结构的角度，解释近年来导致阿德利企鹅数量下降的主要原因：
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)随着南大洋地区人类行为的日趋频繁，阿德利企鹅的数量面临着进一步减少的可能。综合以上内容谈谈如何有效保护阿德利企鹅。
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(至少答出两个方面)。
[解析] (1)种群最基本的数量特征是种群密度；分析题意可知，该计数方法是通过航空遥感技术监测阿德雷岛3种企鹅数量变化，拍照并对企鹅阴影面积进行处理，可能造成误差的原因有企鹅阴影重叠度大、幼小个体被遮挡、未排除死亡个体以及混入其他物种等。(2)①据图可知，随着平均气温变化和年份递进，金图企鹅的数量变化与企鹅总数量变化基本一致，且其数量远高于帽带企鹅和阿德利企鹅，故适应环境变化的是金图企鹅。②据图可知，阿德利企鹅的数量随气温上升而下降，故阿德利企鹅适合作为南大洋环境变化的“生物指示剂”。(3)生态系统的营养结构包括食物链和食物网，反映了捕食关系，据此推断导致阿德利企鹅数量下降的主要原因是：温度升高→海冰融化→浮游生物数量减少→磷虾减少→阿德利企鹅减少。(4)据图可知，温度变化是影响企鹅数量变化的重要原因，故可通过减少温室气体的排放，减少人类活动对其栖息地及食物影响以保护阿德利企鹅的数量。
[答案] (1)种群密度 企鹅阴影重叠度大、幼小个体被遮挡、未排除死亡个体、混入其他物种 (2)①金图企鹅 ②适合，其数量随气温上升而下降 (3)温度升高→海冰融化→浮游生物数量减少→磷虾减少→阿德利企鹅减少 (4)减少温室气体的排放，减少人类活动对其栖息地及食物的影响
8．(2022·天津一模)某自然保护区内共同生活着两种鼠科动物：社鼠和中华姬鼠，它们均主要以嫩叶及种子为食， 在春季还辅以部分土壤昆虫为食。林中的普通鵟会捕食鼠类，社鼠与中华姬鼠的种群数量变化如图 1所示，图 2 为该地区小型地栖鼠物种丰富度沿海拔的变化。下列相关叙述正确的是( )
图1
图2
A．两种鼠之间为种间竞争关系，两者的K值在 2016～2019年间均逐年降低
B．中华姬鼠的种群数量达到K/2值时，种内竞争最激烈，种群的增长速率也最大
C．在夏秋季，如果普通鵟体重增加1 kg，则最多需要消耗 100 kg植物
D．该地区小型地栖鼠物种丰富度随海拔的升高先增加后减少，中度海拔种群密度一定大于低海拔
C [据图分析可知，两种鼠之间为种间竞争关系，在2016～2019年间社鼠的K值逐年降低，中华姬鼠的K值基本保持稳定不变，A错误；中华姬鼠的种群数量达到K值时，种内竞争最激烈，种群的增长速率为0，B错误；在夏秋季，植物→鼠→普通鵟这条食物链中，如果普通鵟体重增加1 kg，最多消耗植物能量传递效率按10%计算，故最多需要消耗植物＝1÷10%÷10%＝100 kg，C正确；分析图2可知小型地栖鼠物种丰富度随海拔的升高先逐渐增大，在中度海拔达到最大，海拔进一步升高物种丰富度逐渐降低，且据图分析只能得知物种丰富度的大小，不能判断种群密度大小，D错误。]
9．(2022·广东广州模拟)将异养的夜光藻加入含有一定量盐藻(一种单细胞绿藻)的无机培养液中，20天内测得的二者种群密度变化如图所示。结合图示分析，下列叙述错误的是( )
A．两种藻的能量同化方式不同，且二者在营养结构上处于不同的营养级
B．两种藻在实验培养条件下均有一段“S”形增长期，均有各自种群的K值
C．在培养2～10 d内，夜光藻数量增多是导致盐藻数量下降的重要原因
D．若增加盐藻的起始数量，在相同的培养条件下盐藻种群的K值会增大
D [夜光藻属于异养生物，盐藻是一种单细胞绿藻，属于光能自养生物，二者能量同化方式不同，并且夜光藻培养在含有盐藻的无机培养液中能够增长，可知夜光藻可以捕食盐藻，盐藻为第一营养级，则夜光藻为第二营养级，A正确；曲线图显示，在资源有限的实验条件下，夜光藻和盐藻种群均有一段“S”形增长时期，都可以出现各自种群的K值，B正确；结合A项分析，夜光藻捕食盐藻，夜光藻属于盐藻的“天敌”，则在培养2～10 d内，夜光藻数量增多可以导致盐藻数量下降，C正确；环境容纳量(K值)与种群起始数量无关，在相同的培养条件下增加盐藻的起始数量，盐藻种群的K值不变，D错误。]
10．(2022·湖南长沙模拟)马麝是我国Ⅰ级重点保护野生动物，主要采食地表植被及高度在60～120 cm间植物。由于其雄体可分泌麝香，是中医药和香水业的重要原材料，野生马麝已极度濒危。甘肃兴隆山国家级自然保护区是野生马麝最重要、密度最大的分布区，总面积约330 km2。20世纪90年代，保护区的野生马麝个体数量曾达5 000余头。为了评估保护区野生马麝的生存现状，并提出保护意见，科研人员冬季对保护区内的野生马麝进行了调查，结果如下表所示。回答下列问题：
生境类型 植被面积/km2 种群密度/(头/km2) 种群数量/头
针叶林 13.9 8.8 123
人工林 19.2 — —
针阔混交林 8.2 5.0 41
阔叶林 53.4 3.5 188
灌丛 124.4 6.5 807
其他(草地、建设用地等) 110.9 — —
(1)在濒危动物的原生境建立自然保护区，属于________(填“就地”或“易地”)保护方式。灌丛生境为保护区野生马麝的主要分布区，可能原因是___________
_____________________________________________________________________。
(2)经调查该保护区野生马麝约1 159头，马麝种群密度约为________头/km2(结果计算到小数点后1位)。有关马麝种群密度和数量调查，目前最为适用的是粪堆计数法，全区共布设了26个调查样地，分层按植被类型和坡向________确定了49个样方，请写出种群密度的计算公式(用字母表示)：____________________(D表示种群密度，N表示处理后3天内粪堆数，A表示个体日排粪率或次数，T表示排粪时间，即3天，S表示调查面积)。
(3)历史上，兴隆山保护区具有非常适宜的野生马麝生境，保护区内野猪和金钱豹等动物于60年代初期基本绝迹，20世纪90年代保护区的野生麝种群曾达5 000余头。试分析该保护区的野生马麝种群快速增长的原因：_________________
_____________________________________________________________________。
(4)如何满足人类对麝香的需求，请提供一个可行性措施：
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] (1)建立自然保护区保护濒危动植物，属于就地保护方式。样地内的所有马麝属于一个种群。由表格数据可知，灌丛生境野生马麝种群数量最多，为野生马麝的主要分布区，其原因是植被高度和种类更适合马麝采食。(2)经调查该保护区野生马麝约1 159头，而该保护区的面积约为330 km2，因此马麝种群密度约为1 159÷330≈3.5头/km2。马麝种群密度和数量调查，目前最为适用的是粪堆计数法，全区共布设了26个调查样地，选取样方时要注意随机取样，因此分层按植被类型和坡向随机确定了26个样方，其种群密度的计算公式为：D＝N/(A×T×S)。(3)保护区的野生马麝种群快速增长的原因：野猪和金钱豹等于60年代初期基本绝迹，减少了马麝的种间竞争压力和被捕食的风险，所以种群快速增长。(4)满足人类对麝香需求的可行性措施：①马麝的人工驯化，大量养殖；②通过基因工程手段大量生产麝香；③通过核移植技术大量克隆马麝。
[答案] (1)就地 植被高度和种类更适合马麝采食 (2)3.5 随机 D＝N/(A×T×S) (3)野猪和金钱豹等于60年代初期基本绝迹，减少了马麝的种间竞争压力和被捕食的风险，所以种群快速增长 (4)马麝的人工驯化，大量养殖；通过基因工程手段大量生产麝香；通过核移植技术大量克隆马麝
(教师用书独具)
1．(2022·山东德州二模)下图表示两种生境下捕食者蝾螈对池塘中霍氏蛙、灰树蛙、蟾蜍种群数量的影响。下列分析错误的是( )
注：柱形图高度可以反映种群数量。
A．蝾螈的捕食作用导致霍氏蛙在竞争中的优势减弱
B．因生态位不同，在无蝾螈情况下三个种群会长期共存
C．实验可证明霍氏蛙种群数量受自然因素和生物因素的影响
D．干旱环境对蟾蜍种群数量的影响与其种群密度没有直接关系
B [从图形看出，两种生境下有蝾螈与无蝾螈捕食作用对比，无蝾螈捕食时霍氏蛙的种群数量均增加，说明有蝾螈的捕食作用会导致霍氏蛙在竞争中的优势减弱，A正确；无蝾螈时池塘自然干涸与池塘水位维持相比，蟾蜍种群数量减少，灰树蛙种群消失，池塘自然干涸状态下，三个种群不会长期共存，B错误；实验中反映出霍氏蛙种群数量既受蝾螈捕食的影响，也受池塘水位的影响，C正确；干旱环境对蟾蜍种群数量的影响属于非密度制约因素，与其种群密度没有直接关系，D正确。]
2．(2022·山东青岛二模)某湿地经过多年科学有序的综合治理，其自然生态空间承载力和稳定性不断提升，已成为当地一道靓丽风景线。每年秋冬季节越来越多的候鸟来此长时间停栖，甚至发现比大熊猫还珍稀的鸟儿——震旦鸦雀，这些鸟类的食物主要是湿地中的底栖动物(线虫、贝壳类等)。
(1)调查发现，该湿地的某种候鸟种群密度显著增加，从种群数量特征的角度分析，其主要影响因素是______________，湿地不同区域常常呈现出种群类型和密度的镶嵌分布，这是群落________结构的体现。
(2)为进一步提高震旦鸦雀的种群数量，研究人员提出人工辅助繁殖震旦鸦雀再放生到野外湿地的措施。该措施________(填“能”或“不能”)提高该湿地中震旦鸦雀种群的环境容纳量，理由是_______________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)为了评估该湿地对鸟类的承载力，研究团队通过采样估算出湿地底栖动物的鲜重总量，据此推算出底栖动物所含的总能量。研究发现，该湿地底栖动物的总能量在冬季较低，请从种间关系的角度分析其主要原因____________________
_____________________________________________________________________。
(4)为了研究该湿地不同面积区段上移除植物功能群(主要是乔木、灌木和苔藓)对地下线虫类群的影响，研究人员通常需要采用____________的方法采集土壤，统计样本中线虫的种类和数目，从而推测线虫的____________。
乔木 灌木 苔藓
大面积 ＋28% －38% －30%
中面积 －35% －35% －28%
小面积 －4% －4% －35%
注：＋/－代表线虫生物量的增减
有人认为不同植物功能群的移除均会降低以植物为食的线虫类群的生物量，且区段面积越大，影响越明显。上表为取食植物的线虫生物量的变化情况，请根据表中信息，判断上述观点是否正确并说明理由：
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] (1)候鸟的生活地点表现为随季节迁徙的特征，因此，对于候鸟来讲，迁入率和迁出率是影响其种群密度变化的主要因素。湿地不同区域常常呈现出种群类型和密度的镶嵌分布，这是群落水平结构的体现，水平结构往往因为地形起伏、含水量的变化和光线的明暗而发生改变。(2)该措施不能提高该湿地中震旦鸦雀种群的环境容纳量，因为影响环境容纳量的主要因素是当地的环境、气候等因素的改变，而题中并没有显示湿地生态环境的改变，因此，该湿地容纳的震旦鸦雀种群数量最大值不变。(3)为了评估该湿地对鸟类的承载力，这些鸟类的食物主要是湿地中的底栖动物，因此研究团队通过采样估算出湿地底栖动物的鲜重总量，据此推算出底栖动物所含的总能量。研究发现，该湿地底栖动物的总能量在冬季较低，这是因为每年秋冬季节越来越多的候鸟来此长时间停栖，冬季候鸟迁入越冬，且这些鸟类的食物主要是湿地中的底栖动物，因此鸟类对底栖动物的大量捕食导致底栖动物减少。(4)调查土壤中的动物类群通常需要采用取样器取样法。有人认为不同植物功能群的移除均会降低以植物为食的线虫类群的生物量，且区段面积越大，影响越明显。这需要根据表中信息做出判断，根据表中数据判断上述观点不正确，因为表中信息显示，在大面积移除乔木后，大面积区段上取食植物的线虫生物量增加。
[答案] (1)迁入率和迁出率 水平 (2)不能 湿地的生态环境没有改变，能容纳的震旦鸦雀种群数量最大值不变 (3)冬季候鸟迁入越冬，大量捕食底栖动物导致底栖动物减少 (4)取样器取样 物种丰富度 不正确。移除乔木后，大面积区段上取食植物的线虫生物量增加
3．(2022·山东泰安三模)内禀增长率指在给定的物理和生物的条件下，具有稳定年龄结构的种群最大瞬时增长率，是在实验状态下，种群最大的增长能力。为了探究在20 ℃，其他水质条件适宜的情况下，不同食物浓度对方形臂尾轮虫种群内禀增长率的影响，某小组进行实验并得到如下表结果。下列有关叙述错误的是( )
食物浓 度/(cell· mL-1) 0.1× 106 0.5× 106 1.0× 106 2.0× 106 4.0× 106 8.0× 106 12× 106
净生殖 率(R0) 5.12 12.10 12.69 16.54 16.22 16.23 13.58
世代时 间(T) 101.91 105.54 90.25 84.62 85.17 85.16 96.00
内禀增 长率(rm) 0.016 0 0.023 6 0.028 2 0.033 2 0.032 7 0.032 7 0.027 2
注：净生殖率＝Nt＋1/Nt，世代时间：指种群中子代从母体出生到子代再产子的平均时间。
A．在食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害的条件下，种群的净生殖率保持不变
B．食物浓度为2.0×106 cell·mL-1时，水产饲养方形臂尾轮虫可获得最大收益
C．若实验条件改为30 ℃，得到的实验结果相同
D．若用于人口数量控制，可通过降低净生殖率或延长世代时间
C [在食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害的条件下，种群数量将呈指数增长，其特点是按固定的倍数或百分比增长，该倍数或百分比可用Nt＋1/Nt表示，即种群的净生殖率，因此种群的净生殖率保持不变，A正确；食物浓度为2.0×106 cell·mL-1时，水产饲养方形臂尾轮虫，净生殖率最高，世代时间最短，内禀增长率最大，即种群的最大数量较其他条件大，因此可获得最大收益，B正确；方形臂尾轮虫生存的最适温度未知，若实验条件改为30 ℃，得到的实验结果不一定相同，C错误；若用于人口数量控制，可通过降低净生殖率，使人口数量增长放缓，也可延长世代时间(指种群中子代从母体出生到子代再产子的平均时间)，可减少相同时间内的种群数量，从而使人口数量得到控制，D正确。]
21 / 40
第九单元 生物与环境
第1讲 种群及其动态
考点1 种群的数量特征和种群密度的调查方法
一、种群的数量特征及相互关系
1．种群密度是种群最基本的数量特征。
2．直接决定种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
3．年龄结构和性别比例不直接决定种群密度，年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率，从而预测种群数量的变化趋势，性别比例能够影响种群的出生率间接影响种群密度。
二、种群密度的调查方法
1．逐个计数法：调查分布范围小、个体较大的种群时，如调查某山坡上的珙桐密度。
2．样方法与标记重捕法比较
3．黑光灯诱捕法
对于有趋光性的昆虫，还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查种群密度。
4．抽样检测法
对于酵母菌等微生物可以用抽样检测法调查种群密度。
特别提醒：调查种群数量的其他方法：
①用红外触发相机拍摄照片和视频；②根据动物的粪便特征计数；③通过动物的声音特征进行计数。
1．用标记重捕法调查乌鱼的种群密度时，尝试举出调查结果低于真实值的两种情况？(选择性必修2 P3“文字信息”)
提示：标志物导致乌鱼行动不便，更易被捕；标志到重捕的时间间隔过短。
2．年龄结构可以预测种群数量的变化趋势，但年龄结构为稳定型的种群也不一定稳定，其原因有哪些？(选择性必修2 P4“思考·讨论”)
提示：因为出生率和死亡率不完全取决于年龄结构，还受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。
3．2003年，我国颁布法律，禁止“非医学需要的胎儿性别鉴定”和“非医学需要的性别选择性人工流产”，请简要说明这一规定的意义。(选择性必修2 P6“拓展应用”)
提示：在自然情况下，新生儿的男女比例大致为1∶1。禁止“非医学需要的胎儿性别鉴定”和“非医学需要的性别选择性人工流产”，有利于维系性别比例均衡，进而有利于维持社会的和谐稳定。
1．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，则出生率越高。 (√)
2．田鼠的种群密度是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的。
(√)
3．大量诱杀雄性个体不会影响种群密度。 (×)
提示：大量诱杀雄性个体会直接影响种群密度，且破坏种群的性别比例，降低种群的出生率，进而间接影响该种群的密度。
4．生物的种群密度不会随着季节的变化而发生变化。 (×)
提示：季节的变化会影响种群的数量，因此，有些生物的种群密度会随着季节的变化而发生变化。
5．调查种群数量较少的陆生植物种群密度时，应随机取样，并适当扩大样方的面积。 (√)
6．五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。 (×)
提示：用等距取样法调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。
7．可以用标记重捕法调查某老房屋中壁虎的种群密度。 (√)
1．在荒原林变林海的过程中，林场建设者施用人工合成的性引诱剂以降低害虫的出生率，其原理是__________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，改变了害虫种群正常的性别比例，就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使该种害虫的种群密度明显降低
2．利用样方法进行调查种群密度时，强调随机取样的原因在于______________
_____________________________________________________________________。
提示：为了确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方统计的结果更接近真实的情况
1．样方法调查种群密度的两个关键点
(1)关键点1：样方法中样方的选择要合适。
①大小适中：乔木100 m2、灌木16 m2、草本1 m2。
②数量合适：样方太少，误差偏大；样方过多，工作量增大，因此要选择合适的数量。
(2)关键点2：样方法中的计数要准确，同种生物个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。
2．标记重捕法调查种群密度误差分析
1．自然界中，经过长期的进化，生物都具备一定的方法来防御捕食者。某团队研究了非洲野狼在不同时期防御时间的分配情况，结果如下表所示：
时期 繁殖期 非繁殖期
平均防御时间占比(%) 40 24
从表中数据表明什么？非洲野狼的这种防御时间的分配，其意义是什么？
提示：与非繁殖期比，非洲野狼在繁殖期会分配更多的时间用于防御。 保证非洲野狼繁殖成功率更大，以维持物种的延续。
2．某同学调查了某棉田里的烟粉虱种群密度，并完成了如下调查报告(节选)。
调查方法：标记重捕法。
调查地点：某棉田。
步骤：①在棉田中随机选若干株棉花，从该植株上选5张含有较多虫卵、若虫、伪蛹和成虫的棉花叶。
②统计每张叶片上的虫卵、若虫和成虫个体数，获得了5组数据，其大小为N1>N2>N3>N4>N5。
③分析数据：将5组数据的平均值作为种群密度的估计值。
改正以上报告中存在的错误。
提示：(1)调查方法改为样方法；(2)取样方法改为从样方棉株的每株上随机选取5张叶片；(3)计数对象改为计数虫卵、若虫、伪蛹和成虫。
考查中期的数量特征及内在联系
1．(2022·湖北武汉模拟预测)为应对人口老龄化趋势，我国于2021年5月31日开放生育三胎政策。如图是生物学习小组根据种群数量特征绘制的人口数量影响因素示意图。下列相关叙述错误的是( )
A．某省的人口密度大，该省的人口数量不一定多
B．春节期间影响城市人口数量的主要因素有①②③④
C．造成我国人口老龄化的主要原因是①偏低和⑤失调
D．在没有生育政策等因素干扰下，⑥对于预测未来人口数量有重要意义
B [某省的人口密度大，但可能其面积小，故该省的人口数量不一定多，A正确；春节期间影响城市人口数量的主要因素是迁入率和迁出率，对应图中的③和④，B错误；分析题图可知，①是出生率，⑤是性别比例，出生率偏低和性别比例失调均会导致我国幼年个体偏少，从而导致老龄化出现，C正确；⑥是年龄结构，可以预测种群数量，在没有生育政策等因素干扰下，⑥对于预测未来人口数量有重要意义，D正确。]
(教师用书独具)
(2022·浙江1月选考)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
B [题图是年龄结构示意图，年龄结构是种群的数量特征之一，A不合理；由图可知，该种群中的个体存活时间不超过10周龄，且雌、雄个体的存活时间和生殖期长短均不相同，推测该种群可能是存活时间较短且雌、雄个体差异相对较大的昆虫种群，而非果树种群，B合理，C不合理；性引诱剂会诱杀生殖期的雄性个体，而题图中处于生殖期的雄性个体较多，说明这可能是该生物本身就有的差异，并不是受到性引诱剂诱杀后的种群，D不合理。]
考查种群密度的调查方法
2．(2022·山东等级考)根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中捕获了1 000条鱼售卖，第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布，则该鱼塘中鱼的初始数量约为( )
A．2×104条 B．4×104条
C．6×104条 D．8×104条
A [由题“根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量”，假设该种群总数为x，则有1 000/x＝950/(x－1 000)，计算得出x＝2×104，即该鱼塘中鱼的初始数量为2×104条 ，A正确，B、C、D错误。]
3．(2022·河南三门峡检测)某林场有一片约2公顷的马尾松与石栎混交次生林，群落内马尾松、石栎两个种群的空间分布均为随机分布，马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种。某研究小组在该混交次生林中选取5个固定样方进行观测，每个样方的面积为0.04公顷，某一时期的观测结果如表所示(说明：同一树种的树高与年龄存在一定程度的正相关性；两树种在幼年期时的高度基本一致)。根据表格数据分析，下列有关叙述错误的是( )
树高X(m) 马尾松(株) 石栎(株)
样方1 样方2 样方3 样方4 样方5 样方1 样方2 样方3 样方4 样方5
X≤5 8 9 7 5 8 46 48 50 47 45
5＜X≤10 25 27 30 28 30 30 25 28 26 27
10＜X≤15 34 29 30 36 35 2 3 5 4 3
X＞15 13 16 14 15 12 3 2 1 2 2
合计 80 81 81 84 85 81 78 84 79 77
A．调查植物种群密度时需要随机取样
B．石栎种群密度约为1 995株/公顷
C．马尾松和石栎之间的种间关系是种间竞争
D．石栎幼年个体多，属于增长型种群，预测数十年后将成为优势树种
D [常用样方法调查植物的种群密度，需要随机取样，A正确；石栎种群密度约为(81＋78＋84＋79＋77)÷5÷0.04＝1 995株/公顷，B正确；马尾松和石栎均为植物，二者之间是种间竞争关系，C正确；马尾松幼年树少，属于衰退型，石栎幼年树多，属于增长型，但马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种，在二者的竞争中马尾松具有优势，石栎会由于被马尾松遮光而处于劣势，D错误。]
“两看法”选择合适的种群密度调查方法
考点2 种群数量的变化和影响种群数量变化的因素
一、种群数量变化的研究
1．研究方法：建立数学模型。
2．一般步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型→通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。
二、种群的“J”形增长和“S”形增长
1．种群的“J”形增长
2．种群的“S”形增长
三、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．当一个种群数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。
四、影响种群数量变化的因素
五、种群研究的应用
1．将大草履虫与双小核草履虫在容器中共同培养，一段时间后大草履虫死亡，表明两种草履虫的种间竞争关系，而在池塘中两种草履虫能共同生存，可能的原因是什么？(选择性必修2 P14“思考·讨论”)
提示：空间足够大、食物充足，由于天敌的存在，二者不可能大量繁殖。
2．对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械捕杀、药物捕杀等措施。这些措施均能引起种群的死亡率升高，但防治效果有时并不理想。从环境容纳量的角度思考，对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？(选择性必修2 P10“思考·讨论”)
提示：可采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将粮食和其他食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌；搞好环境卫生等。
3．渔网网目不能过小，否则会影响来年鱼产量。这是为什么？请从种群特征的角度作出解释。(选择性必修2 P16“图1－8”)
提示：渔网网目过小会捕捞大量未成年个体，影响鱼种群的年龄结构进而使种群的出生率降低，影响来年鱼产量。
1．不同种生物的K值各不相同，但同种生物的K值固定不变。(×)
提示：同种生物的K值不是固定不变的，还要受到环境因素的影响等。
2．在“S”形增长曲线中，种群数量超过K/2后，种群增长速率减小，其对应的年龄结构为衰退型。 (×)
提示：在“S”形增长曲线中，种群数量超过K/2后，虽然种群增长速率减小，但其对应的年龄结构仍为增长型。
3．合理密植会增加种群数量并提高K值。 (×)
提示：若空间资源不增加，仅仅合理密植，并不会提高K值。
4．种内竞争对种群数量起调节作用。 (√)
5．非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。 (√)
6．每种动植物都可能是其他某种生物的捕食对象。 (×)
提示：除顶级捕食者外，每种动植物都可能是其他某种生物的捕食对象。
7．研究表明，中等强度的捕捞(捕捞量在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产量。 (√)
1．简述密度制约因素对鼠种群数量的影响。
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：鼠的种群密度越大，越容易造成食物短缺，流行病越容易传播，种群数量随之减少；种群数量减少后，对食物的竞争减少，疾病不容易传播，种群数量又会慢慢增加
2．加拿大北方森林中生活着包括雪兔在内的多种食草动物，雪兔食草量巨大、繁殖快。试分析猞猁的存在对整个群落稳定可能起到的具体作用。
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：雪兔以植物为食，猞猁的存在制约雪兔的种群数量，使植物数量保持相对稳定，进而使得另一些以植物为食的动物数量及相关食物链相对稳定，从而维持了生态系统的相对稳定
1．关注参数“λ”的内涵
种群“J”形增长的数学模型：Nt＝N0λt，λ代表该种群数量是前一年种群数量的倍数，不是增长率。
2．对“S”形增长曲线的解读
3．对K值(环境容纳量)的解读
(1)K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；当环境条件状况改善时，K值会上升。
(2)K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，如图所示：
(3)在环境不遭受破坏的情况下，K值会在平均值附近上下波动。当种群数量偏离平均值的时候，会通过负反馈调节机制使种群数量回到一定范围内。
(4)K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。
甲 乙
丙 丁
1．科研人员指出，植被破坏、鸟类减少也是蝗灾爆发的重要原因。采取禁牧休牧、植树造林可以减少蝗灾的发生，从种群数量特征和种间关系角度分析其原因(答出两点)。
提示：禁牧休牧、植树造林可以提高土壤含水量，不利于蝗虫产卵、出生率降低；禁牧休牧、植树造林使鸟类等天敌数量增加，增大了蝗虫被捕食的概率。
2．在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验中，某学生的部分实验操作过程如下：
(1)从静置试管中吸取酵母菌培养液进行计数，记录数据；
(2)把酵母菌培养液放置在冰箱中；
(3)第七天再取样计数，记录数据，统计分析绘成曲线。
请纠正该同学实验操作中的三处错误。
提示：应将试管轻轻振荡几次再吸取酵母菌培养液进行计数；应将酵母菌培养液放置在适宜温度下培养；应连续七天，每天观察、取样计数并记录数据。
3．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。
提示：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)。
考查种群数量增长曲线的分析
1．(2022·湖南衡阳三模)下图表示在理想状态下和自然环境中生物的种群数量增长的两种模型。下列相关叙述正确的是( )
A．某地蝗虫的数量呈现Q曲线状态，则防治期应为K/2值时
B．在自然环境中，种群的数量变动中不会出现P增长模式
C．环境容纳量也称K值是指一定空间中种群的最大数量，种群数量不会超过K值
D．培养瓶中的酵母菌种群数量出现Q增长，达到K值后稳定时间的长短与培养液中营养物质的含量有关
D [某地蝗虫的数量呈现“S”形曲线状态，由于K/2值时种群增长速率最大，则防治期应在K/2值之前，A错误；在自然环境中，种群的数量变动中会出现P增长模式，外来物种(如某岛屿环颈雉)在一定时期内的种群数量的增长曲线符合“J”形，B错误；环境容纳量也称K值，是指一定环境条件所能维持的种群最大数量，种群数量可能会超过K值，C错误；培养瓶中的酵母菌种群数量出现Q增长，达到K值后由于营养物质缺乏和有害物质积累会导致数量下降，故在达到K值后稳定时间的长短与培养液中营养物质的含量有关，D正确。]
种群研究的应用分析
2．(2022·重庆选择性考试)若某林区的红松果实、某种小型鼠(以红松果实为食)和革蜱的数量变化具有如图所示的周期性波动特征。林区居民因革蜱叮咬而易患森林脑炎。据此分析，下列叙述错误的是( )
A．曲线③和①不能明显体现捕食关系，推测是小型鼠繁殖能力强所致
B．通过曲线②与③的关系推断小型鼠与革蜱不是互利共生关系
C．曲线③在K值上下波动，影响K值的主要因素是小型鼠的出生率、死亡率、迁入率和迁出率
D．林区居民森林脑炎发病率会呈现与曲线②相似的波动特征
C [曲线③和①不能明显体现捕食关系，③的变化可能是小型鼠繁殖能力强所致，A正确；由图中曲线②与③可知，两条曲线不是同升同降的关系，可推测小型鼠与革蜱不是互利共生关系，B正确；曲线③在K值上下波动，影响K值的主要因素是环境，C错误；林区居民因革蜱叮咬而易患森林脑炎，因此可推测发病率会呈现与曲线②相似的波动特征，D正确。]
3．(2023·广东深圳联考)研究种群的特征和数量变化的规律，在野生生物资源的合理利用和保护、有害生物的防治等方面都有重要意义。下列关于种群应用的叙述，错误的是( )
A．调查濒危动物的年龄结构，预测种群数量变化趋势
B．渔业上，捕捞剩余量在K/2左右有利于持续获得较大的鱼产量
C．降低有害动物的K值，可使有害动物得到有效防治
D．通过黑光灯诱捕农业害虫，改变害虫性别比例，有效防治虫害
D [调查濒危动物的年龄结构，预测种群数量变化趋势，进而采取合理的保护对策，A正确；渔业上，捕捞剩余量在K/2左右有利于持续获得较大的鱼产量，B正确；降低有害动物的K值，可使有害动物危害得到有效防治，C正确；黑光灯诱捕农业害虫，降低种群数量，而不是改变种群的性别比例，D错误。]
影响种群数量变化的因素分析
4．(2022·辽宁沈阳三模)夜光藻是一种较大型的单细胞生物，以小型浮游植物、有机颗粒、细菌为食。它作为海洋环境中的一种耐污生物，是海洋赤潮主要发生藻，严重影响海洋生态环境的安全。探究夜光藻的生长繁殖与环境因素的相关实验结果如图。下列分析正确的是( )
A．由图可知，高温高盐度海水环境易爆发夜光藻赤潮
B．温度和盐度是影响夜光藻种群数量变化的密度制约因素
C．减少污染物的排放可以提高夜光藻的K值
D．影响夜光藻种群密度的因素还有夜光藻繁殖能力等生物因素
D [据图可知，低温和低盐度环境中，夜光藻密度较大，故在低温低盐度海水环境易爆发夜光藻赤潮，A错误；影响种群数量变化的因素可分为密度制约因素和非密度制约因素，温度和盐度属于非密度制约因素，B错误；夜光藻作为海洋环境中的一种耐污生物，减少污染物的排放不会提高夜光藻的K值，C错误；影响夜光藻种群密度的因素有内部生物因素和外部生物因素，夜光藻的繁殖能力是影响种群密度的内部生物因素，食物是影响种群密度的外部生物因素，D正确。]
5．(2023·山东滨州期末)猎物种群数量与猎物种群的被捕食率、补充率存在循环因果关系。研究人员在研究某种捕食者与其猎物的关系时，构建了猎物种群数量与被捕食率、补充率的关系模型如下图所示，其中补充率代表没有被捕食的情况下猎物增长的比例。下列说法不正确的是( )
A．猎物种群数量介于A～B时，捕食者可以更有效地捕获猎物
B．猎物种群数量介于A～B时，种群数量会逐渐稳定在A点
C．在有捕食者存在的情况下，猎物种群数量可稳定在B点
D．猎物种群数量超过B点时，其种群数量会逐渐增大到C点并保持稳定
C [猎物种群数量介于A～B时，被捕食率大于其他区间值，表明捕食者可以更有效地捕获猎物，A正确；猎物种群数量介于A～B时，被捕食率大于补充率，种群数量会减少，最后逐渐稳定在A点，B正确；猎物种群数量超过B点时，补充率大于被捕食率，种群数量会增加，在C点保持稳定，D正确；由B项和D项可知，猎物种群数量不可稳定在B点，C错误。]
考点3 (探究·实践)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，培养液中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)在理想的无限环境中，酵母菌种群呈“J”形增长；自然界中资源和空间总是有限的，酵母菌种群呈“S”形增长。
(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
(1)
↓
(2)
↓
(3)―→
①将含有酵母菌的培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，用滤纸吸去多余的培养液；②待酵母菌全部沉降到计数室底部，在显微镜下计数一个小方格内的酵母菌数量；③估算10 mL培养液中酵母菌总数
↓
(4)―→
↓
(5)―→
3．实验结果及结论
在一定容积的液体培养基中，酵母菌种群数量前期表现为“S”形增长，后期表现为逐渐下降。
1．实验中的注意事项
(1)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。
(2)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成对照；需要做重复实验，目的是尽量减少误差，需对每个样品计数三次，取其平均值。
(3)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。
(4)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
(5)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。
2．影响实验结果的误差分析及改进办法
3．用血细胞计数板计算酵母菌数量的方法
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，如图所示。
计算方法：大方格长、宽均为1 mm，高度为0.1 mm(即规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)，则每个大方格的体积为0.1 mm3(1×10-4 mL)。1 mL培养液中细胞个数＝×400×104×稀释倍数。
1．(2022·江苏选择性考试)将小球藻在光照下培养，以探究种群数量变化规律。下列相关叙述正确的是( )
A．振荡培养的主要目的是增大培养液中的溶氧量
B．取等量藻液滴加到血细胞计数板上，盖好盖玻片，稍待片刻后再计数
C．若一个小格内小球藻过多，应稀释到每小格1～2个再计数
D．为了分析小球藻种群数量变化总趋势，需连续统计多天的数据
D [振荡培养的主要目的是加速二氧化碳溶解于培养液中，增大培养液中的溶二氧化碳量，A错误；在血细胞计数板上，盖好盖玻片，取等量藻液滴加到盖玻片边缘，让其自行渗入计数室，稍待片刻后再计数，B错误；若一个小格内小球藻过多，应进行稀释，一般稀释到每小格10个左右较为合适，C错误；为了分析小球藻种群数量变化总趋势，需连续统计多天的数据，D正确。]
2．(2022·山东烟台三模)进行酵母菌计数时，先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上(0.1 mm3)，然后将稀释100倍的培养液滴在盖玻片边缘，让其自行渗入。如图是在显微镜下观察到的一个中方格的酵母菌分布情况，相关叙述错误的是( )
A．该规格计数室酵母菌种群密度(个/mL)计算公式为：中方格中酵母菌数量的平均值×25×106
B．该计数板的一个计数室中有16个中方格
C．未对酵母菌进行台盼蓝染色会导致计数的活菌值比实际值偏高
D．计数时，对压在小方格界线上的酵母菌，依据“计上不计下，计左不计右”的原则处理
B [图中的中方格内含有16个小方格，则计数室的中方格含有25个，根据单位换算，1 mL＝103 mm3，则该规格计数室酵母菌种群密度(个/mL)计算公式为：中方格中酵母菌数量的平均值×25×100÷0.1×103＝中方格中酵母菌数量的平均值×25×106，A正确，B错误；台盼蓝能鉴定死菌和活菌，若未对酵母菌进行台盼蓝染色，则死菌也会计算进去，因此会导致计数的活菌值比实际值偏高，C正确；计数时，对压在小方格界线上的酵母菌，要遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，D正确。]
3．(2022·浙江杭州二模)某研究性学习小组将一定数量的酵母菌接种到装有100 mL培养液的密闭容器中进行培养，接种后不再更换或添加培养液，实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A．酵母菌种群的K值随着培养时间先增大后减小
B．可通过血细胞计数板计数获得本实验中酵母菌的真实的种群数量
C．培养初期，酵母菌因种内竞争较为剧烈而增长缓慢
D．0～8 h酵母菌在该容器中的数量增长呈“S”形曲线
D [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，用K值表示，酵母菌种群的K值随着培养时间先不变后减小，A错误；可通过血细胞计数板计数获得本实验中酵母菌的估算的种群数量，并非真实值，B错误；培养初期，酵母菌在适应期增长缓慢，此时食物、空间相对充足，种内竞争较弱，C错误；分析曲线可知，0～8 h酵母菌在该容器中的数量增长呈“S”形曲线，D正确。]
1．核心概念
(1)(选择性必修2 P2)种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度。
(2)(选择性必修2 P3)出生率是指在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值。
(3)(选择性必修2 P4)单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比值，分别称为迁入率或迁出率。
(4)(选择性必修2 P4)年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
(5)(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。
2．结论语句
(1)(选择性必修2 P2～3)估算种群密度常用的方法是样方法和标记重捕法，前者适用于植物及活动能力弱、活动范围小的动物，后者适用于身体较大、活动能力强、活动范围大的动物。 (2)(选择性必修2 P4)种群密度是种群最基本的数量特征，其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度，年龄结构影响出生率和死亡率，性别比例影响出生率，进而影响种群密度。
(3)(选择性必修2 P9)环境容纳量即K值是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量，同一种群的K值并不是固定不变的。
(4)(选择性必修2 P14)森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度。干旱缺水会使许多植物种群的死亡率升高。
(5)(选择性必修2 P16)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。
1．(2022·全国甲卷)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
D [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由于部分个体死亡而减少，如曲线甲。综上可知，D正确。]
2．(2021·山东等级考)调查1公顷范围内某种鼠的种群密度时，第一次捕获并标记39只鼠，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态，若探测到第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡，但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定，则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于(结果取整数)( )
A．66只/公顷 B．77只/公顷
C．83只/公顷 D．88只/公顷
B [分析题意可知：调查1公顷范围内某种鼠的种群密度时，第一次捕获并标记39只鼠中有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡，故可将第一次标记的鼠的数量视为39－5＝34只，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只，设该区域该种鼠的种群数量为X只，则根据计算公式可知，(39－5)/X＝15/34，解得X≈77.07，因调查面积为1公顷，故该区域该种鼠的实际种群密度最接近于77只/公顷，B正确。]
3．(2021·河北选择性考试)烟粉虱为害会造成番茄减产。研究者对番茄单作、番茄玫瑰邻作(番茄田与玫瑰田间隔1 m)模式下番茄田中不同发育阶段的烟粉虱及其天敌进行了调查，结果见下表。下列叙述错误的是( )
种植模式 番茄植株不同部位成虫数量(头/叶) 若虫(头/叶) 天敌昆 虫多样 性指数
上部叶 中部叶 下部叶
番茄单作 22.7 3.2 0.8 16.5 1.2
番茄玫瑰 邻作 1.4 0.2 0.1 1.8 2.2
A．由单作转为邻作，烟粉虱种群的年龄结构改变
B．由单作转为邻作，烟粉虱种群中成虫的空间分布类型改变
C．由单作转为邻作，群落的水平结构改变
D．玫瑰吸引天敌防治害虫，体现了生态系统信息调节生物种间关系的功能
B [由单作转为邻作，种群中若虫所占的比例增大，成虫所占的比例减小，故种群的年龄结构发生了改变，A叙述正确；由单作转为邻作，烟粉虱种群成虫在上部叶、中部叶、下部叶的分布比例未发生明显改变，其空间分布类型未发生改变，B叙述错误；由单作转为邻作，植物类型由番茄一种变为番茄与玫瑰两种，群落的水平结构改变，C叙述正确；玫瑰吸引了烟粉虱的天敌，使天敌昆虫的多样性增加，体现了生态系统信息调节生物种间关系的功能，D叙述正确。]
4．(2020·山东等级考)为研究甲、乙两种藻的竞争关系，在相同条件下对二者进行混合培养和单独培养，结果如图所示。下列说法错误的是( )
A．单独培养条件下，甲藻数量约为1.0×106个时种群增长最快
B．混合培养时，种间竞争是导致甲藻种群数量在10～12天增长缓慢的主要原因
C．单独培养时乙藻种群数量呈“S”形增长
D．混合培养对乙藻的影响较大
B [由图可知，单独培养条件下，甲藻种群的环境容纳量(K值)为2.0×106个，在K/2(1.0×106个)时种群增长最快，A正确；混合培养时，在10～12天甲藻种群数量接近K值，而乙藻种群数量接近0，此时导致甲藻种群数量增长缓慢的主要因素是种内竞争，B错误；由图中曲线可知，乙藻单独培养时种群数量呈“S”形增长，C正确；图中混合培养时，甲、乙两种藻起始数量相同，到10～12天时甲藻数量接近环境容纳量，而乙藻接近灭绝，可知混合培养对乙藻的影响较大，D正确。]
5．(2022·河北选择性考试)20世纪70年代褐家鼠由外地进入新疆，对当地生态系统造成危害。研究发现，新疆某地褐家鼠种群的周限增长率为1.247(t＋1年与t年种群数量的比值)，种群年龄结构如下图。下列叙述正确的是( )
A．该种群老年个体占比较低，属于衰退型种群
B．依据其年龄结构和周限增长率推测，该种群很难被去除
C．该种群扩大过程中，当地生态系统物种丰富度提高，食物网更复杂
D．作为近缘物种，褐家鼠与当地的鼠类具有相同的种群增长能力
B [据分析，该种群老年个体占比较低，属于增长型种群，A错误；该种群年龄结构为增长型，周限增长率为1.247(t＋1年与t年种群数量的比值)，种群数量增长曲线为“J”形，种群数量增长较快，很难被去除，B正确；该种群扩大过程中，
对当地生态系统造成危害，当地生态系统物种丰富度降低，食物链变少，C错误；作为近缘物种，褐家鼠引进新疆后，从周限增长率来看，其种群增长能力强，在与当地的鼠类竞争中占优势，种群增长率高于当地鼠类，D错误。]
(教师用书独具))
(2019·全国卷Ⅰ)某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3 h、10 h、23 h，得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。下列叙述错误的是( )
A．细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物
B．培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同
C．在培养到23 h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的
D．培养基更新时间间隔为23 h时，种群增长不会出现“J”形增长阶段
D [异养生物可以把有机物转化成无机物，A正确；随着微生物的生长繁殖，培养基中的营养物质不断减少，代谢废物不断增加，故更换培养基的频率不同可以表示环境资源量的不同，B正确；由曲线可知，a组中细菌甲在23 h前，数量增长一直很快，说明该组培养基中的营养和空间条件一直是充裕的，C正确；培养基更新时间间隔为23 h时，在培养的早期，培养基中的营养和空间资源是充足的，细菌甲种群的增长会出现“J”形增长阶段，且图中a、c曲线在早期重合，也可说明早期可出现“J”形增长阶段，D错误。]
课时分层作业(二十九) 种群及其动态
1．(2022·山东潍坊一模)考拉专食桉树叶，行动非常迟缓，终生几乎都在桉树上度过。桉树叶单宁含量很高，且含有1，8 桉叶素等毒性物质，而考拉本身不能分解单宁和毒素，但其长达2米的盲肠内有一类单宁—蛋白质复合物降解菌，帮助考拉将单宁分解成可以吸收的营养物质，还能分解毒素。下列说法错误的是( )
A．考拉独特的生活习性是长期协同进化的结果
B．可用调查跳蝻密度的方法调查考拉的种群密度
C．根据考拉种群的年龄结构可预测其种群数量变化趋势
D．考拉与单宁—蛋白质复合物降解菌属于原始合作关系
D [原始合作指的是两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活，单宁—蛋白质复合物降解菌在考拉肠道内，可帮助考拉将单宁分解成可以吸收的营养物质，还能分解毒素，对考拉有益，若两者分开，考拉食用的桉树叶无法被分解而导致其无法生存，因此不属于原始合作关系，D错误。]
2．(2022·河北唐山三模)青海沙蜥是一种小型爬行动物，它们的种群数量和洞穴数量成正比，可以通过计数青海沙蜥洞穴的数量来估计其种群密度。我国科研人员利用样方法调查若尔盖草原荒漠中两块各105 m2样地中青海沙蜥洞穴密度的差异，以下四种调查方案中最合理的是( )
A．在每块样地中各设置1个105 m2的大样方，将整个样地中的青海沙蜥洞穴都清点一遍，然后比较两者的差异
B．在每块样地中各设置1个50 m×50 m的样方，比较2个样方中的青海沙蜥洞穴数量差异以代表两块样地中青海沙蜥洞穴数量的差异
C．在每块样地中各设置2个25 m×25 m的样方，分别求出每块样地中2个样方里的青海沙蜥洞穴数量的平均数，从而比较两块样地中青海沙蜥洞穴数量的差异
D．在每块样地中各设置5个25 m×25 m的样方，分别求出每块样地中5个样方里的青海沙蜥洞穴数量的平均数，从而比较两块样地中青海沙蜥洞穴数量的差异
D [105 m2的大样方太大，将整个样地中的青海沙蜥洞穴都清点一遍，需要消耗较多的人力物力，A不合理；比较2个样方中的青海沙蜥洞穴数量差异不能代表两块样地中青海沙蜥洞穴数量的差异，样方需要多一点，且样方取平均值后才能代表数量差异，B不合理；2个样方太少，使得实验结果可信度不高，C不合理；在每块样地中各设置5个25 m×25 m的样方，样方数量较多，且取平均值后可以比较两块样地中青海沙蜥洞穴数量的差异，D合理。]
3．(2022·江苏盐城调研)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。下列相关叙述错误的是( )
A．研究燕鹆和蝗虫的关系属于种群层次
B．当种群数量处于S点时，年龄结构为稳定型
C．当燕鹆种群数量低于X点时，该种群数量会逐年下降
D．当种群数量较少时，曲线乙的种群会在短时间内快速增长
A [燕鹆和蝗虫属于不同的种群，研究燕鹆和蝗虫的关系属于群落层次的种间关系，A错误；据图可知，当种群数量处于S点时，Nt＋1与Nt比值等于1，说明此时种群的出生率＝死亡率，年龄结构为稳定型，B正确；在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与Nt比值小于1，说明该种群数量的变化趋势是逐年下降，C正确；据图可知，当种群数量较少时，乙曲线高于甲曲线，Nt＋1与Nt比值大于1，说明图中曲线乙代表的种群会在短时间内快速增长，D正确。]
4．(2022·海南等级考)某学者提出，岛屿上的物种数取决于物种迁入和灭亡的动态平衡。图中曲线表示面积大小不同和距离大陆远近不同的岛屿上物种的迁入率和灭亡率，S1、S2、S3和S4表示迁入率和灭亡率曲线交叉点对应的平衡物种数，即为该岛上预测的物种数。下列有关叙述错误的是( )
A．面积相同时，岛屿距离大陆越远，预测的物种数越多
B．与大陆距离相同时，岛屿面积越大，预测的物种数越多
C．物种数相同情况下，近而大的岛，迁入率高；远而小的岛，迁入率低
D．物种数相同情况下，小岛上的物种灭亡率高于大岛
A [据图可知，均为大岛时，近、大岛的预测的物种数S4＞远、大岛的预测的物种数S3，均为小岛时，近、小岛的预测的物种数S2＞远、小岛的预测的物种数S1，因此面积相同时，岛屿距离大陆越远，预测的物种数越少，A错误。与大陆距离相同时，如近、大岛的预测的物种数S4＞近、小岛的预测的物种数S2，远、大岛的预测的物种数S3＞远、小岛的预测的物种数S1，因此与大陆距离相同时，岛屿面积越大，预测的物种数越多，B正确。据图中四条实线可知，物种数相同情况下，近而大的岛，迁入率高；远而小的岛，迁入率低，C正确。据图中两条虚线可知，物种数相同情况下，小岛上的物种灭亡率高于大岛，D正确。]
5．(2022·广东汕头一模)为探究大象是否会在旱季因争夺水源而导致其他草食动物种群密度降低，科学家进行了如下实验：记录其他9种草食动物在水塘内有无象群时逗留的时间(单位：min)。若象群使其他食草动物在水塘内逗留时间缩短，则视为其受到象群干扰而饮水阻止，将引起种群密度降低，调查结果如下图所示。下列叙述，错误的是( )
A．其他各种草食动物之间存在种间竞争关系
B．象群的存在使黑斑羚和角马的种群数量下降
C．调查以上食草动物的种群密度时可采用标记重捕法
D．象群对食肉动物的威慑可能为其他食草动物营造了饮水的安全环境
B [其他各种草食动物竞争相同的食物和空间，存在种间竞争关系，A正确；象群存在时，黑斑羚和角马在水塘内逗留的时间变长，说明不会使黑斑羚和角马的种群数量下降，B错误；食草动物活动能力强，活动范围广，可采用标记重捕法调查其种群密度，C正确；由图可知象群不会降低其他食草动物在水塘内逗留的时间，可能原因是象群对食肉动物的威慑为其他食草动物营造了饮水的安全环境，D正确。]
6．(2022·山东济南模拟预测)为研究云南蒙自坝区湿地某越冬水鸟数量变化，某科研团队从2006～2014年每年的1月至2月，对长桥海、大屯海和三角海3个地区进行了调查，结果如下图所示，已知2008～2012年，云南遭遇多年旱灾，自2000年以来，三角海周围的大量水田改种蔬菜。下列叙述不正确的是( )
A．影响这三个地区越冬水鸟种群密度的最主要因素是出生率和死亡率
B．长桥海的越冬水鸟密度在2009年很低，可能和干旱导致水鸟的食物大量减少有关
C．若调查大屯海地区某珍稀越冬水鸟的种群密度可采用逐个计数法
D．三角海越冬水鸟密度的变化和人类的活动相关，我们要协调好人与生态环境的关系，合理利用资源
A [北方的鸟会飞到南方过冬，所以影响越冬水鸟种群密度的最主要因素是迁入率和迁出率，A错误；由题干可知，2008～2012年，云南遭遇多年旱灾，由图可知，长桥海的越冬水鸟密度在2009年很低，可能和干旱导致水鸟的食物大量减少有关，B正确；若调查大屯海地区某珍稀越冬水鸟的种群密度，因其分布范围较小、数量少、个体较大，可采用逐个计数法，C正确；三角海周围的大量水田改种蔬菜，导致水鸟的可食鱼大量减少进而影响水鸟密度，可见我们要协调好人与生态环境的关系，合理利用自然资源，保护生物的多样性，D正确。]
7．(2022·北京昌平二模)研究南极典型地区企鹅种群数量变化，将为探讨气候变化对企鹅影响及气候变化条件下企鹅物种保护提供基础数据及理论指导。
(1)企鹅种群最基本的数量特征是________。科学家通过航空遥感技术监测阿德雷岛3种企鹅数量变化，拍照并对企鹅阴影面积进行处理，影像如图1。参照单只企鹅的影像大小确定企鹅数量。与标记重捕法相比，此方法统计出的企鹅种群数量特征更准确，但仍然会产生误差，推测产生误差的原因可能是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
图1
图2
(2)图2为1980～2016年间阿德雷岛3种企鹅数量变化及平均气温变化趋势。
①三种企鹅中，适应环境变化的是________。
②请判断阿德利企鹅是否适合作为南大洋环境变化的“生物指示剂”，并叙述理由。__________________________________。
(3)阿德利企鹅主要食物为磷虾，磷虾主要以生活在海冰底部的浮游生物为食。从生态系统营养结构的角度，解释近年来导致阿德利企鹅数量下降的主要原因：
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)随着南大洋地区人类行为的日趋频繁，阿德利企鹅的数量面临着进一步减少的可能。综合以上内容谈谈如何有效保护阿德利企鹅。
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(至少答出两个方面)。
[解析] (1)种群最基本的数量特征是种群密度；分析题意可知，该计数方法是通过航空遥感技术监测阿德雷岛3种企鹅数量变化，拍照并对企鹅阴影面积进行处理，可能造成误差的原因有企鹅阴影重叠度大、幼小个体被遮挡、未排除死亡个体以及混入其他物种等。(2)①据图可知，随着平均气温变化和年份递进，金图企鹅的数量变化与企鹅总数量变化基本一致，且其数量远高于帽带企鹅和阿德利企鹅，故适应环境变化的是金图企鹅。②据图可知，阿德利企鹅的数量随气温上升而下降，故阿德利企鹅适合作为南大洋环境变化的“生物指示剂”。(3)生态系统的营养结构包括食物链和食物网，反映了捕食关系，据此推断导致阿德利企鹅数量下降的主要原因是：温度升高→海冰融化→浮游生物数量减少→磷虾减少→阿德利企鹅减少。(4)据图可知，温度变化是影响企鹅数量变化的重要原因，故可通过减少温室气体的排放，减少人类活动对其栖息地及食物影响以保护阿德利企鹅的数量。
[答案] (1)种群密度 企鹅阴影重叠度大、幼小个体被遮挡、未排除死亡个体、混入其他物种 (2)①金图企鹅 ②适合，其数量随气温上升而下降 (3)温度升高→海冰融化→浮游生物数量减少→磷虾减少→阿德利企鹅减少 (4)减少温室气体的排放，减少人类活动对其栖息地及食物的影响
8．(2022·天津一模)某自然保护区内共同生活着两种鼠科动物：社鼠和中华姬鼠，它们均主要以嫩叶及种子为食， 在春季还辅以部分土壤昆虫为食。林中的普通鵟会捕食鼠类，社鼠与中华姬鼠的种群数量变化如图 1所示，图 2 为该地区小型地栖鼠物种丰富度沿海拔的变化。下列相关叙述正确的是( )
图1
图2
A．两种鼠之间为种间竞争关系，两者的K值在 2016～2019年间均逐年降低
B．中华姬鼠的种群数量达到K/2值时，种内竞争最激烈，种群的增长速率也最大
C．在夏秋季，如果普通鵟体重增加1 kg，则最多需要消耗 100 kg植物
D．该地区小型地栖鼠物种丰富度随海拔的升高先增加后减少，中度海拔种群密度一定大于低海拔
C [据图分析可知，两种鼠之间为种间竞争关系，在2016～2019年间社鼠的K值逐年降低，中华姬鼠的K值基本保持稳定不变，A错误；中华姬鼠的种群数量达到K值时，种内竞争最激烈，种群的增长速率为0，B错误；在夏秋季，植物→鼠→普通鵟这条食物链中，如果普通鵟体重增加1 kg，最多消耗植物能量传递效率按10%计算，故最多需要消耗植物＝1÷10%÷10%＝100 kg，C正确；分析图2可知小型地栖鼠物种丰富度随海拔的升高先逐渐增大，在中度海拔达到最大，海拔进一步升高物种丰富度逐渐降低，且据图分析只能得知物种丰富度的大小，不能判断种群密度大小，D错误。]
9．(2022·广东广州模拟)将异养的夜光藻加入含有一定量盐藻(一种单细胞绿藻)的无机培养液中，20天内测得的二者种群密度变化如图所示。结合图示分析，下列叙述错误的是( )
A．两种藻的能量同化方式不同，且二者在营养结构上处于不同的营养级
B．两种藻在实验培养条件下均有一段“S”形增长期，均有各自种群的K值
C．在培养2～10 d内，夜光藻数量增多是导致盐藻数量下降的重要原因
D．若增加盐藻的起始数量，在相同的培养条件下盐藻种群的K值会增大
D [夜光藻属于异养生物，盐藻是一种单细胞绿藻，属于光能自养生物，二者能量同化方式不同，并且夜光藻培养在含有盐藻的无机培养液中能够增长，可知夜光藻可以捕食盐藻，盐藻为第一营养级，则夜光藻为第二营养级，A正确；曲线图显示，在资源有限的实验条件下，夜光藻和盐藻种群均有一段“S”形增长时期，都可以出现各自种群的K值，B正确；结合A项分析，夜光藻捕食盐藻，夜光藻属于盐藻的“天敌”，则在培养2～10 d内，夜光藻数量增多可以导致盐藻数量下降，C正确；环境容纳量(K值)与种群起始数量无关，在相同的培养条件下增加盐藻的起始数量，盐藻种群的K值不变，D错误。]
10．(2022·湖南长沙模拟)马麝是我国Ⅰ级重点保护野生动物，主要采食地表植被及高度在60～120 cm间植物。由于其雄体可分泌麝香，是中医药和香水业的重要原材料，野生马麝已极度濒危。甘肃兴隆山国家级自然保护区是野生马麝最重要、密度最大的分布区，总面积约330 km2。20世纪90年代，保护区的野生马麝个体数量曾达5 000余头。为了评估保护区野生马麝的生存现状，并提出保护意见，科研人员冬季对保护区内的野生马麝进行了调查，结果如下表所示。回答下列问题：
生境类型 植被面积/km2 种群密度/(头/km2) 种群数量/头
针叶林 13.9 8.8 123
人工林 19.2 — —
针阔混交林 8.2 5.0 41
阔叶林 53.4 3.5 188
灌丛 124.4 6.5 807
其他(草地、建设用地等) 110.9 — —
(1)在濒危动物的原生境建立自然保护区，属于________(填“就地”或“易地”)保护方式。灌丛生境为保护区野生马麝的主要分布区，可能原因是___________
_____________________________________________________________________。
(2)经调查该保护区野生马麝约1 159头，马麝种群密度约为________头/km2(结果计算到小数点后1位)。有关马麝种群密度和数量调查，目前最为适用的是粪堆计数法，全区共布设了26个调查样地，分层按植被类型和坡向________确定了49个样方，请写出种群密度的计算公式(用字母表示)：____________________(D表示种群密度，N表示处理后3天内粪堆数，A表示个体日排粪率或次数，T表示排粪时间，即3天，S表示调查面积)。
(3)历史上，兴隆山保护区具有非常适宜的野生马麝生境，保护区内野猪和金钱豹等动物于60年代初期基本绝迹，20世纪90年代保护区的野生麝种群曾达5 000余头。试分析该保护区的野生马麝种群快速增长的原因：_________________
_____________________________________________________________________。
(4)如何满足人类对麝香的需求，请提供一个可行性措施：
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] (1)建立自然保护区保护濒危动植物，属于就地保护方式。样地内的所有马麝属于一个种群。由表格数据可知，灌丛生境野生马麝种群数量最多，为野生马麝的主要分布区，其原因是植被高度和种类更适合马麝采食。(2)经调查该保护区野生马麝约1 159头，而该保护区的面积约为330 km2，因此马麝种群密度约为1 159÷330≈3.5头/km2。马麝种群密度和数量调查，目前最为适用的是粪堆计数法，全区共布设了26个调查样地，选取样方时要注意随机取样，因此分层按植被类型和坡向随机确定了26个样方，其种群密度的计算公式为：D＝N/(A×T×S)。(3)保护区的野生马麝种群快速增长的原因：野猪和金钱豹等于60年代初期基本绝迹，减少了马麝的种间竞争压力和被捕食的风险，所以种群快速增长。(4)满足人类对麝香需求的可行性措施：①马麝的人工驯化，大量养殖；②通过基因工程手段大量生产麝香；③通过核移植技术大量克隆马麝。
[答案] (1)就地 植被高度和种类更适合马麝采食 (2)3.5 随机 D＝N/(A×T×S) (3)野猪和金钱豹等于60年代初期基本绝迹，减少了马麝的种间竞争压力和被捕食的风险，所以种群快速增长 (4)马麝的人工驯化，大量养殖；通过基因工程手段大量生产麝香；通过核移植技术大量克隆马麝
(教师用书独具)
1．(2022·山东德州二模)下图表示两种生境下捕食者蝾螈对池塘中霍氏蛙、灰树蛙、蟾蜍种群数量的影响。下列分析错误的是( )
注：柱形图高度可以反映种群数量。
A．蝾螈的捕食作用导致霍氏蛙在竞争中的优势减弱
B．因生态位不同，在无蝾螈情况下三个种群会长期共存
C．实验可证明霍氏蛙种群数量受自然因素和生物因素的影响
D．干旱环境对蟾蜍种群数量的影响与其种群密度没有直接关系
B [从图形看出，两种生境下有蝾螈与无蝾螈捕食作用对比，无蝾螈捕食时霍氏蛙的种群数量均增加，说明有蝾螈的捕食作用会导致霍氏蛙在竞争中的优势减弱，A正确；无蝾螈时池塘自然干涸与池塘水位维持相比，蟾蜍种群数量减少，灰树蛙种群消失，池塘自然干涸状态下，三个种群不会长期共存，B错误；实验中反映出霍氏蛙种群数量既受蝾螈捕食的影响，也受池塘水位的影响，C正确；干旱环境对蟾蜍种群数量的影响属于非密度制约因素，与其种群密度没有直接关系，D正确。]
2．(2022·山东青岛二模)某湿地经过多年科学有序的综合治理，其自然生态空间承载力和稳定性不断提升，已成为当地一道靓丽风景线。每年秋冬季节越来越多的候鸟来此长时间停栖，甚至发现比大熊猫还珍稀的鸟儿——震旦鸦雀，这些鸟类的食物主要是湿地中的底栖动物(线虫、贝壳类等)。
(1)调查发现，该湿地的某种候鸟种群密度显著增加，从种群数量特征的角度分析，其主要影响因素是______________，湿地不同区域常常呈现出种群类型和密度的镶嵌分布，这是群落________结构的体现。
(2)为进一步提高震旦鸦雀的种群数量，研究人员提出人工辅助繁殖震旦鸦雀再放生到野外湿地的措施。该措施________(填“能”或“不能”)提高该湿地中震旦鸦雀种群的环境容纳量，理由是_______________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)为了评估该湿地对鸟类的承载力，研究团队通过采样估算出湿地底栖动物的鲜重总量，据此推算出底栖动物所含的总能量。研究发现，该湿地底栖动物的总能量在冬季较低，请从种间关系的角度分析其主要原因____________________
_____________________________________________________________________。
(4)为了研究该湿地不同面积区段上移除植物功能群(主要是乔木、灌木和苔藓)对地下线虫类群的影响，研究人员通常需要采用____________的方法采集土壤，统计样本中线虫的种类和数目，从而推测线虫的____________。
乔木 灌木 苔藓
大面积 ＋28% －38% －30%
中面积 －35% －35% －28%
小面积 －4% －4% －35%
注：＋/－代表线虫生物量的增减
有人认为不同植物功能群的移除均会降低以植物为食的线虫类群的生物量，且区段面积越大，影响越明显。上表为取食植物的线虫生物量的变化情况，请根据表中信息，判断上述观点是否正确并说明理由：
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] (1)候鸟的生活地点表现为随季节迁徙的特征，因此，对于候鸟来讲，迁入率和迁出率是影响其种群密度变化的主要因素。湿地不同区域常常呈现出种群类型和密度的镶嵌分布，这是群落水平结构的体现，水平结构往往因为地形起伏、含水量的变化和光线的明暗而发生改变。(2)该措施不能提高该湿地中震旦鸦雀种群的环境容纳量，因为影响环境容纳量的主要因素是当地的环境、气候等因素的改变，而题中并没有显示湿地生态环境的改变，因此，该湿地容纳的震旦鸦雀种群数量最大值不变。(3)为了评估该湿地对鸟类的承载力，这些鸟类的食物主要是湿地中的底栖动物，因此研究团队通过采样估算出湿地底栖动物的鲜重总量，据此推算出底栖动物所含的总能量。研究发现，该湿地底栖动物的总能量在冬季较低，这是因为每年秋冬季节越来越多的候鸟来此长时间停栖，冬季候鸟迁入越冬，且这些鸟类的食物主要是湿地中的底栖动物，因此鸟类对底栖动物的大量捕食导致底栖动物减少。(4)调查土壤中的动物类群通常需要采用取样器取样法。有人认为不同植物功能群的移除均会降低以植物为食的线虫类群的生物量，且区段面积越大，影响越明显。这需要根据表中信息做出判断，根据表中数据判断上述观点不正确，因为表中信息显示，在大面积移除乔木后，大面积区段上取食植物的线虫生物量增加。
[答案] (1)迁入率和迁出率 水平 (2)不能 湿地的生态环境没有改变，能容纳的震旦鸦雀种群数量最大值不变 (3)冬季候鸟迁入越冬，大量捕食底栖动物导致底栖动物减少 (4)取样器取样 物种丰富度 不正确。移除乔木后，大面积区段上取食植物的线虫生物量增加
3．(2022·山东泰安三模)内禀增长率指在给定的物理和生物的条件下，具有稳定年龄结构的种群最大瞬时增长率，是在实验状态下，种群最大的增长能力。为了探究在20 ℃，其他水质条件适宜的情况下，不同食物浓度对方形臂尾轮虫种群内禀增长率的影响，某小组进行实验并得到如下表结果。下列有关叙述错误的是( )
食物浓 度/(cell· mL-1) 0.1× 106 0.5× 106 1.0× 106 2.0× 106 4.0× 106 8.0× 106 12× 106
净生殖 率(R0) 5.12 12.10 12.69 16.54 16.22 16.23 13.58
世代时 间(T) 101.91 105.54 90.25 84.62 85.17 85.16 96.00
内禀增 长率(rm) 0.016 0 0.023 6 0.028 2 0.033 2 0.032 7 0.032 7 0.027 2
注：净生殖率＝Nt＋1/Nt，世代时间：指种群中子代从母体出生到子代再产子的平均时间。
A．在食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害的条件下，种群的净生殖率保持不变
B．食物浓度为2.0×106 cell·mL-1时，水产饲养方形臂尾轮虫可获得最大收益
C．若实验条件改为30 ℃，得到的实验结果相同
D．若用于人口数量控制，可通过降低净生殖率或延长世代时间
C [在食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害的条件下，种群数量将呈指数增长，其特点是按固定的倍数或百分比增长，该倍数或百分比可用Nt＋1/Nt表示，即种群的净生殖率，因此种群的净生殖率保持不变，A正确；食物浓度为2.0×106 cell·mL-1时，水产饲养方形臂尾轮虫，净生殖率最高，世代时间最短，内禀增长率最大，即种群的最大数量较其他条件大，因此可获得最大收益，B正确；方形臂尾轮虫生存的最适温度未知，若实验条件改为30 ℃，得到的实验结果不一定相同，C错误；若用于人口数量控制，可通过降低净生殖率，使人口数量增长放缓，也可延长世代时间(指种群中子代从母体出生到子代再产子的平均时间)，可减少相同时间内的种群数量，从而使人口数量得到控制，D正确。]
21 / 40
同课章节目录