第1节 种群的数量特征
知识梳理·填准记牢——自主·预习·先知
一、种群密度及其调查方法
阅读教材P2～3、P5，完成下列填空：
二、种群的其他数量特征
阅读教材P3～4，完成下列填空：
1．出生率和死亡率
(1)出生率是指在单位时间内______________数目占该种群个体总数的比值。
(2)死亡率是指在单位时间内______________数目占该种群个体总数的比值。
2．迁入率和迁出率：对一个种群来说，单位时间内________________的个体占该种群个体总数的比值。
3．年龄结构
(1)概念
种群的年龄结构是指一个种群中________的个体数目的比例。
(2)类型
类型 出生率与死亡率 种群密度变化趋势
增长型 出生率大于死亡率 ________
稳定型 出生率等于死亡率 ________
衰退型 出生率小于死亡率 ________
4.性别比例
(1)概念：种群中________个体数目的比例。
(2)意义：对________也有一定的影响。
(3)应用：利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体→改变了__________________________→降低害虫的________________________________________________________________________。
知识应用·强化落实——效果·检测·定向
1.连一连
年龄结构[连线]
2．判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)一片草地上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群。( )
(2)大量诱杀雄性个体不会影响种群的密度。( )
(3)用标记重捕法调查田鼠种群密度，若标记的部分田鼠被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果偏低。( )
(4)橡树种子常在母树附近形成集群是空间特征，由于薇甘菊入侵，松树种群死亡率较高，属于数量特征。( )
(5)依据年龄结构预测种群密度的变化趋势最终是否能够实现，还要看影响种群密度变化的其他因素，如气候、食物、天敌等。( )
(6)种群数量增加，种群密度一定增加。( )
(7)样方法并非只适用于植物，活动能力弱、活动范围小的动物或某种昆虫卵也适用。( )
第1节 种群的数量特征
知识梳理·填准记牢
一、
单位面积或单位体积 蚜虫 若干个样方 平均值 大 标记 带标记 杂草 捕捞强度
二、
1．(1)新产生的个体 (2)死亡的个体
2．迁入或迁出
3．(1)各年龄期 (2)增大 基本不变 减小
4．(1)雌雄 (2)种群密度 (3)害虫种群正常的性别比例 种群密度
知识应用·强化落实
1．答案：
2．答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)√第1节 种群的数量特征
课堂互动探究案
课程标准
列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征。
素养达成
1.列举种群的数量特征。(生命观念、科学思维)
2．学会用样方法调查种群密度。(科学思维、科学探究)
设疑激趣
请同学们回顾以前学习过的生命系统的结构层次，判断下面两图分别属于哪个结构层次。
图甲的那只海鸥正是图乙中的一只，那么种群是个体的简单累加吗？种群有哪些区别于个体的特征呢？这些就是我们本节课要学习的内容。
夯基提能·分层突破——互动·探究·智涂
学习主题一 种群的概念及数量特征
活动1 请仔细阅读教材，完成下面的问题。
1．下列各项是否属于种群，并说明理由。
①某池塘中所有的鱼。
判断：________；
理由：__________________________________________________________。
②一块农田中全部长出种子的玉米。
判断：________；
理由：__________________________________________________________。
③甲、乙两地同一物种的鸟。
判断：________；
理由：_________________________________________________________。
④一个班级内的全部同学。
判断：________；
理由：_____________________________________________________________。
⑤农贸市场上待售的一群芦花鸡。
判断：________；
理由：___________________________________________________________。
2．个体、种群、物种三者之间的关系
①个体具有出生、死亡、性别、年龄等特征。
②种群具有____________、出生率、死亡率、迁入率、迁出率、____________、年龄结构等特征。
活动2 种群密度是种群最基本的数量特征，除此之外，种群还具有出生率、死亡率、年龄结构等其他数量特征。阅读教材并结合下面的信息，回答相关问题。
1．种群密度
种群密度是指种群在单位面积或单位体积中的个体数。根据概念，下列对种群密度的描述正确的是________。
①一块麦田中所有的蝗虫；②一个池塘中单位体积内鲢鱼的数量；③一片森林中单位面积内乔木的数量；④一条江河中单位体积内鱼的数量。
2．种群数量与种群密度之间的关系
种群数量＝____________________。所以，在自然区域一定的情况下，种群数量与种群密度呈正相关。
3．种群的出生率、死亡率和迁入率、迁出率
某城市2012年，每10 000人中出生110个孩子，死亡24人，迁入80人，迁出63人。
(1)计算这一年该城市的出生率、死亡率、迁入率和迁出率。
①出生率＝________的个体数目÷个体总数×100%＝________‰
②死亡率＝________的个体数目÷个体总数×100%＝________‰
③迁入率＝________的个体数目÷个体总数×100%＝________‰
④迁出率＝________的个体数目÷个体总数×100%＝________‰
(2)该城市人口数量的变化趋势是迅速增长，原因是______________。人口增长率＝______________。
(3)由材料还可以看出，能够影响该城市人口数量增加的因素还有________________。
(4)由此看出，出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群密度的________。
易错提醒：
(1)种群是指在一定的空间范围内，同种生物所有个体形成的集合，但不是个体的机械叠加，个体之间能进行相互交配、基因的交流，形成了一些个体没有而种群特有的特征。
(2)性别比例不是1∶1的种群并不一定是一个衰退型的种群，如蜜蜂和蚂蚁等种群。
(3)年龄结构能预测但不能决定种群密度的变化。
(4)出生率和死亡率不完全取决于年龄结构，还与气候、食物、天敌等因素有关，例如遇到剧烈的气候变化，可使种群数量急剧减少。
名师提醒：
(1)人口自然增长率＝出生率－死亡率。
(2)城市人口剧增的原因：迁入率>迁出率。
(3)性别比例是指种群中雌雄个体的比例。
(4)并不是所有种群都具有性别比例，如某些雌雄同株的植物。
1.种群概念的理解
两个“要素” “同种”和“所有”，即种群是物种存在的形式
一个“条件” “空间”，即种群具有一定的空间限制，离开一定的空间的种群是不存在的
两个“方面” 种群是生物繁殖的基本单位，也是生物进化的基本单位
种群和物 种的关系 同一物种在不同区域可以有多个种群，但一个种群内的个体都为同一物种(如下图所示)。 ①个体通过有机结合组成的整体为种群。 ②物种因地理隔离形成不同种群。 ③种群是物种存在的基本单位。
2.影响种群密度的几组变量关系分析
种群密度反映了种群在一定时期的数量，但无法体现种群数量的变化趋势。因此还需研究其他数量特征。
(1)除图中影响因素外，气候、天敌、传染病等都会引起种群密度的改变。
(2)年龄结构为稳定型的种群，种群数量不一定保持稳定。
(3)性别比例在一定程度上也能够影响种群密度的变化。如环境条件的改变或人类的干预，使正常的性别比例发生变化，会影响种群的出生率，并进一步影响种群密度。
3．年龄结构的几种表示方法
类型 增长型 稳定型 衰退型
模型图
曲线图
柱形图
1．(学业水平三)下列叙述符合种群密度概念的是( )
A．每平方米草地中杂草的数量
B．某森林中每平方千米猞猁的数量
C．一公顷水稻的年产量
D．某湖泊一年中鲫鱼新增的个体数
2．(学业水平三)下列关于种群特征的叙述，错误的是( )
A．种群密度是种群最基本的数量特征和空间特征
B．出生率、死亡率是影响种群数量的直接原因
C．迁入率、迁出率是影响种群数量的直接原因
D．年龄结构是预测未来种群数量变化趋势的重要依据
3．(学业水平四)如图表示种群的各个特征之间的关系，下列叙述不正确的是( )
A.甲为出生率和死亡率，乙为迁入率和迁出率
B．丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度
C．丁为年龄结构，每种类型中包括幼年、成年和老年三个年龄期
D．种群密度是种群最基本的数量特征
4．(学业水平四)社鼠出生一个月后即性成熟，科研人员对某湖泊中一个岛屿的社鼠种群特征进行调查研究，部分结果如图，下列分析正确的是( )
A．社鼠在夏秋季出生率大于死亡率
B．种群数量增大过程中，雄性死亡率高于雌性个体
C．迁入和迁出是影响社鼠种群密度的主要因素
D．下半年种群中幼年个体占比低于上半年学习
主题二 调查种群密度的方法
活动1 完善种群密度的调查方案
学校周围生长着很多植物，某研究性学习小组准备采用样方法对某种双子叶草本植物的种群密度进行调查，调查步骤如下：
(1)选取40 cm×40 cm为最佳样方面积。
(2)在该物种分布较密集的地方利用__________(如图1)取5个样方；若在较长的范围内调查，可采用____________(如图2)。
(3)计数每个样方内该植物的个体数。若计数结果如下表
样方 N1 N2 N3 N4 N5
种群密度(株/m2) 4 10 15 x 3
其中第四个样方中该植物的分布情况如下：
则N4样方中x＝________株/m2。
(4)分析表格中的数据，将N3样方的种群密度作为种群密度的估计值。
活动2 完善实验评价
请分析以上设计步骤，思考下列问题：
①请指出以上设计步骤中的三点错误并加以改正。
a．选取的________________不对。应取物种数量达到稳定的最小面积100 cm×100 cm。
b．取样方法不对。应________。
c．对种群密度值的估计方法不对。应以______________________作为种群密度的估计值。
②若某同学选取样方的统计数量明显比其他同学的高，可能的原因是在__________。因此选择样方的关键是要做到________[不受主观因素的影响，使通过样方统计的结果(估算值)能更接近________情况]。
③若他们调查的对象是白杨树，所采取的调查方法应该是________。样方法属于________法。
归纳拓展：调查种群密度的注意事项
调查方法 注意事项
样方法 ①随机取样； ②样方的大小适中：乔木100 m2、灌木16 m2、草本1 m2； ③样方数量不宜太少； ④一般选易辨别的双子叶植物； ⑤常用五点取样法和等距取样法
标记重捕法 ①调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象； ②标记物不能醒目； ③标记物不能影响被标记对象的正常生理活动； ④标记物不易脱落，能维持一定时间
知识贴士：
标记重捕法的计算中两个“偏大”
①在实际情况下，动物在被捕获一次后被重捕的机会会降低，因此通过标记重捕法估算的种群密度会偏大。
②由于动物具有很强的活动性，有时会引起标记物的脱落，这样计算出来的种群密度会偏大。
上述情况都是由于重捕时标记个体的减少，从而导致调查结果偏大的。
1.调查种群密度的方法
调查方法 生物类别
逐个计数法 范围小、个体大
估算法 样方法 植物、活动范围小的动物；昆虫卵、蚜虫、跳蝻、蚯蚓的密度
标记重捕法 活动能力强、活动范围大的动物
黑光灯诱捕 趋光性昆虫
“两看法”选择合适的种群密度调查方法
2.样方法与标记重捕法的比较
项目 样方法 标记重捕法
调查 对象 植物或活动范围小、活动能力弱的动物 活动范围大、活动能力强的动物
调查 程序
注意 事项 A.随机取样； B.样方大小适中； C.样方数量不宜太少 A.调查期间无迁入和迁出、出生和死亡或能测定数目变化情况； B.标记物对所调查动物生命活动无影响
3.样方法的计数原则
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，即只计数相邻两边及顶角上的个体。
4．去除取样法
(1)原理：在一个没有迁入、迁出且较为封闭的种群里，可以通过连续捕捉一定次数，根据捕获量的减小来估计种群数量。由于每次捕获后不放回，理论上种群数量应当越来越小，因此，我们把每次捕获数加到前面所捕获的总数上，得到累积捕获数，以估算种群数量。当单次捕获数降到0时，累积捕获数等于该种群的总个体数。
(2)构建数学模型：当最终单次捕获数不为0时，可以构建数学模型进行研究。研究发现，单次捕获数与累积捕获数的关系符合一次函数方程y＝a＋bx(y表示单次捕获数，x表示累积捕获数)，可以运用一次函数方程绘制直线的方法，求出种群数量的估算值。横轴表示累积捕获数，纵轴表示单次捕获数，根据数据描点作直线，与横轴的交点即为种群数量估算值(如图所示)。
1．(学业水平三)下列有关生物种群密度调查的方法中，正确的是( )
A.进行种群密度的调查要随机取样，同时保证样本数量足够
B.动物种群密度的调查不能用样方法
C.宜选择蔓生或丛生的单子叶草本植物作为抽样调查的对象
D.调查乔木类的马尾松，小样方最好划分为1 m2左右
2．(学业水平三)利用标记重捕法调查某丘陵地区4 km2区域中刺猬的种群密度，第一次捕获并标记50只刺猬，第二次捕获40只刺猬，其中有标记的5只。下列叙述错误的是( )
A.标记个体与未标记个体被捕获的概率应基本相同
B.迁入率和迁出率影响该种群数量变化
C.标记符号过分醒目可能增加刺猬被捕食的概率
D.该种群的密度大约是400只/km2
3．(学业水平四)下列调查活动或实验中，所得到的数值与实际数值相比偏小的是( )
A.所选样方位置上有块大石，应该换个位置取样
B.调查某地麻雀种群密度时，少数麻雀腿上的环套标记脱落
C.调查田鼠种群密度期间，被标记个体容易被猫头鹰捕食
D.调查草地中的蒲公英时，只统计样方内的个体
4．(学业水平四)(不定项选择)为了研究杀虫灯诱杀斜纹夜蛾的影响因素，科学家释放了一定量的标记过的斜纹夜蛾，适当时间后用杀虫灯诱杀，统计标记个体的个数占释放总数的比例(回收率)，结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.若标记总量为N，回收率为a，则斜纹夜蛾的种群密度为N/a
B.诱捕距离加大，被标记个体占被诱捕总数的比例下降
C.该研究说明，杀虫灯的杀虫效果与灯的高度无关
D.用杀虫灯诱杀斜纹夜蛾成虫可改变种群的年龄结构
强化落实·学业达标——归纳·提升·素养
网 络 建 构
主 干 落 实 1.种群密度是种群最基本的数量特征。 2．出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是决定种群密度大小的直接因素。 3．年龄结构影响种群出生率和死亡率，大致分为增长型、稳定型和衰退型三种类型。 4．性别比例影响种群出生率，进而影响种群密度。 5．调查种群密度常用的方法有样方法和标记重捕法。 6．标记重捕法的标记要适宜，重捕的间隔时间应充分。
高效课堂·实践运用——巩固·达标·反馈
1．下列种群的数量特征中，最基本的是( )
A．种群密度 B．出生率和死亡率
C．性别比例 D．年龄结构
2．某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。下列做法错误的是( )
A．随机取样
B．选择植物生长茂盛处取样
C．根据调查数据估算种群密度
D．根据地段的形状确定取样方法
3．人口学家统计预测人口翻一番的时间为：墨西哥20～40年、美国40～80年，而瑞典人口将会相对稳定、德国人口将减少。这种预测的主要依据是( )
A．种群数量和密度
B．种群年龄结构
C．种群性别比例
D．出生率和死亡率
4．某生物学家在测定100平方千米的野兔的种群密度时，第一次捕获50只做上标记，然后放回到草原中，停留一段时间以后，又捕获60只，其中含标记的5只，则该草原内野兔的种群密度为( )
A．500只/平方千米 B．600只/平方千米
C．5只/平方千米 D．6只/平方千米
5．现有一未受人类干扰的自然湖泊，某研究小组考察了该湖泊中某鱼种群的年龄结构，结果如下表：
年龄 0＋ 1＋ 2＋ 3＋ 4＋ 5＋ 6＋
个体数 92 187 121 70 69 62 63
年龄 7＋ 8＋ 9＋ 10＋ 11＋ ≥12
个体数 72 64 55 42 39 264
注：表中“1＋”表示鱼的年龄大于等于1、小于2，其他以此类推。
回答下列问题：
(1)通常，种群的年龄结构大致可以分为三种类型，分别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
研究表明：该鱼在3＋时达到性成熟(进入成年)，9＋时丧失繁殖能力(进入老年)。根据表中数据可知幼年、成年和老年3个年龄组个体数的比例为________，由此可推测该鱼种群数量的变化趋势是________。
(2)如果要调查这一湖泊中该鱼的种群密度，常用的调查方法是标记重捕法。标记重捕法常用于调查________强、活动范围广的动物的种群密度。
疑难解答·全程培优——释疑·解惑·教材
教材第6页 【练习与应用】
一、概念检测
1．(1)× 种群密度是指种群在单位面积或单位体积中的个体数。
(2)√
(3)× 种群密度的影响因素除出生率外，还有死亡率、迁入率和迁出率等，种群密度与出生率不成正比。
2．D 每个处理随机取5个样方，样方面积为(1 m^(2))，样方数量和样方面积大小合适，A、B错误；样方法是计数每个样方内的个体数目，然后取平均值，因此种群密度可以为整数，也可以为非整数，C错误；根据题干提供的对照组和实验组种群密度的数据可知，实验组数据可信，该除草剂施用效果显著，D正确。
二、拓展应用
1．386
提示：根据标记重捕法计算公式，即初次捕获并标记个体数/个体总数＝重捕到的标记个体数/重捕到的个体总数，得个体总数＝(106×91)/25≈386(条)。
2．B 据题图可判断，A国家人口的年龄结构为稳定型，B国家人口的年龄结构为增长型，所以B国家未来人口增长率高。
3．提示：避免因性别比例失调出现严重的社会问题。
第1节 种群的数量特征
夯基提能·分层突破
学习主题一
【师问导学】
活动1
1．①不属于 鱼的种类很多，所有的鱼不是同一个物种 ②不属于 全部长出种子的玉米不是全部的玉米个体 ③不属于 不在同一个空间范围内 ④不属于 班级不是空间范围 ⑤不属于 种群是在一定的空间范围内，同种生物所有个体形成的集合。农贸市场不是芦花鸡生活的空间范围，只是其被买卖的一个场所
2．②种群密度 性别比例 ③自由 生态
活动2
1．②
2．种群密度×种群所处的面积或体积
3．(1)①新出生 11 ②死亡 2.4 ③迁入 8 ④迁出 6.3 (2)出生率大于死亡率 出生率－死亡率
(3)迁入率和迁出率 (4)直接因素
【过程评价】
1．解析：种群密度是指种群在单位面积或单位体积中的个体数。每平方米草地中的杂草不一定是一个种群，A错误；某森林中每平方千米猞猁的数量符合种群密度的概念，B正确；种群密度描述的是个体数，不是产量，C错误；种群密度描述的不是新增的个体数，D错误。
答案：B
2．解析：种群密度是种群最基本的数量特征，A错误；出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用，直接影响种群的数量，B正确；迁入率、迁出率会直接影响种群数量，C正确；年龄结构可以预测一个种群数量发展的变化趋势，D正确。
答案：A
3．解析：甲为出生率和迁入率，乙为死亡率和迁出率，A错误。
答案：A
4．解析：由图可知，社鼠在夏秋季种群数量的变化趋势是减少，所以出生率小于死亡率；在种群数量增大的上半年，种群的雌雄性别比例是下降的，应为雄性死亡率低于雌性个体；由图不能得出迁入和迁出是影响社鼠种群密度的主要因素这一结论；由图可知，上半年社鼠种群数量是逐渐增多的，年龄结构为增长型，下半年种群数量是逐渐减少的，年龄结构为衰退型，所以下半年种群中幼年个体占比低于上半年。
答案：D
学习主题二
【师问导学】
活动1
(2)五点取样法 等距取样法 (3)8
活动2
样方面积 随机取样 调查样方的单位面积中种群个体数量的平均数 密度高的地方选取样方 随机取样 真实 逐个计数法 估算
【过程评价】
1．解析：进行种群密度的调查要随机取样，同时保证样本数量足够，A正确；标记重捕法适用于活动能力强，活动范围较大的动物种群密度的调查，而活动范围有限，活动能力较弱的动物，如昆虫卵的密度、蚜虫、跳蝻的密度等应采用样方法，B错误；调查种群密度的时候不宜选择蔓生或丛生的单子叶植物作为调查对象，因为蔓生或丛生的单子叶植物计数比较困难，C错误；马尾松是大型裸子植物，1 m2左右样方太小，一般样方面积用100 m2左右，D错误。
答案：A
2．解析：所做标记不应影响被标记生物的正常活动，因此标记个体与未被标记个体捕获的概率应基本相同，A正确；活动能力强、活动范围大的物种的种群数量受迁入率和迁出率的影响较大，B正确；标记符号过分醒目会破坏刺猬的保护色，使其易被捕食，C正确；种群密度的计算公式为：种群密度＝(第一次捕获数×第二次捕获数)/(标记后重新捕获数×面积)，即(50×40)/(5×4)＝100(只/km2)，D错误。
答案：D
3．解析：样方法的关键是随机取样，换位置取样会比原位置的样方中个体数目多，导致结果偏大，A错误；标记物脱落将导致第二次捕获的个体中带标记的数量减少，导致结果偏大，B错误；猫头鹰会捕食标记田鼠，导致结果偏大，C错误；调查草地中蒲公英时只统计样方内的个体，导致结果偏小，D正确。
答案：D
4．解析：据图分析，横坐标为诱捕距离，纵坐标为回收率，随着诱捕距离加大，回收率逐渐下降，且灯高不同，回收率也不同，从而说明杀虫灯的杀虫效果与灯的高度有关。用杀虫灯诱杀斜纹夜蛾成虫可减少斜纹夜蛾成虫的数量，增加幼虫比例，从而改变种群的年龄结构。
答案：BD
高效课堂·实践运用
1．解析：种群密度能直接反映种群数量的大小，所以是最基本的数量特征。
答案：A
2．解析：样方法调查种群密度的关键就是要做到随机取样，B错误。
答案：B
3．解析：种群密度是种群最基本的数量特征，A错误；年龄结构可预测未来种群密度，B正确；性别比例能影响种群密度，C错误；出生率和死亡率直接影响种群密度，D错误。
答案：B
4．解析：根据题干分析，野兔的活动能力强，活动范围广，采用的是标记重捕法；标记重捕法计算公式：种群中个体数(N)/标记总数＝重捕总数/重捕中被标记的个体数，即N∶50＝60∶5，N＝600只。即100平方千米的野兔的种群密度为600只，所以每平方千米的野兔的种群数量为6只。
答案：D
5．解析：(1)根据种群中各年龄期个体所占比例，可以把种群分成增长型(幼年个体多，老年个体少)、稳定型(各年龄期个体比例适中)、衰退型(老年个体多，幼年个体少)。根据题目所给数据，可知该种群幼年∶成年∶老年个体数比例是1∶1∶1，各年龄期个体比例适中，因此其年龄结构为稳定型，数量保持稳定。(2)活动能力强、活动范围广的动物常用标记重捕法调查其种群密度。
答案：(1)增长型、稳定型、衰退型 1∶1∶1 保持稳定 (2)活动能力第2节 种群数量的变化
知识梳理·填准记牢——自主·预习·先知
一、建构种群增长模型的方法
阅读教材P7～8，完成下列填空：
1．数学模型：用来描述一个系统或它的性质的________。
2．研究实例及方法
二、种群的“J”形增长
阅读教材P8～9，完成下列填空：
1．模型假设
(1)________和________条件充裕。
(2)气候适宜。
(3)没有________和其他竞争物种等。
(4)种群的数量每年以________增长，第二年的数量是第一年的________倍。
2．建立模型：Nt＝N0λt
N0：种群的起始数量。t：时间。Nt：t年后该种群的数量。λ：该种群数量是前一年种群数量的倍数。
三、种群的“S”形增长
阅读教材P9，完成下列填空：
1．形成条件：自然界的________和________总是有限的。
2．环境容纳量(K)：
(1)一定的环境条件所能维持的________。
(2)种群数量达到K值后不能继续增加的原因
3．应用：建立自然保护区，从而提高______，如为增加大熊猫的种群数量设立的卧龙山自然保护区。
四、种群数量的波动
阅读教材P10，完成下列填空：
1．数量变化：大多数生物种群的数量总是在________中，当种群长久处于不利条件下，种群的数量会持续性的或急剧的下降。
2．研究意义：种群的延续需要有一定的________为基础。对那些已经________种群延续所需要的最小种群数量的物种，需要采取有效的措施进行保护。
知识应用·强化落实——效果·检测·定向
1.连一连
2．判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)“J”形增长是发生在自然界中最为普遍的种群增长模式。( )
(2)培养液中酵母菌的种群数量在培养早期呈“J”形增长。( )
(3)对于“S”形增长，同一种群的K值是固定不变的，与环境因素无关。( )
(4)种群数量达到K值后不再发生变化。( )
(5)外来入侵物种进入一个新环境中必定表现为“J”形增长。( )
(6)种群数量变化的全部内容就是“J”形和“S”形增长。( )
(7)曲线图同数学公式相比更能直观地反映出种群的增长趋势。( )
(8)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。( )
第2节 种群数量的变化
知识梳理·填准记牢
一、
1．数学形式
2．提出问题 假设 实验数据 数学形式 实验或观察
二、
1．(1)食物 空间 (3)天敌 (4)一定的倍数 λ
三、
1．资源 空间
2．(1)种群最大数量 (2)种内竞争 死亡率 等于
3．环境容纳量
四、
1．波动
2．个体数量 低于
知识应用·强化落实
1．答案：
2．解析：(5)外来物种进入新环境中，该种群也可能不适应新环境会被淘汰。(6)种群数量的变化包括增长、波动、下降，甚至消亡。
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
(7)√ (8)√第2节 种群数量的变化
课堂互动探究案
课程标准
尝试建立数学模型解释种群的数量变动。
素养达成
1.说明建构种群增长模型的方法。(生命观念、科学思维)
2．用数学模型解释种群数量的变化规律。(科学思维)
3．通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，建构种群增长的数学模型。(科学探究)
4．关注人类活动对种群数量变化的影响。(社会责任)
设疑激趣
种群最基本的数量特征是什么？
请同学们思考：种群数量可能会发生怎样的变化？本节我们来研究种群数量的变化。
夯基提能·分层突破——互动·探究·智涂
学习主题一 种群数量的增长、变化曲线及应用
活动1 分析下面某种细菌分裂繁殖的规律，结合图示信息，完成下列思考题，掌握建构数学模型的方法。
1．观察图中细菌数量(N)和繁殖代数(n)之间的关系，写出相应的方程式：________________。
2．根据方程式，回答下列问题：
(1)在下面的坐标系中画出细菌种群数量增长的曲线。(绘图原则先描点再连线)
(2)从曲线的变化可以预计：在________________(理想条件下)的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响。
(3)曲线图能直观地反映出种群数量的增长趋势，但________；数学方程式能更精确计算出种群数量，但________。
活动2 阅读下列材料和图示，完成下列分析：
1．环颈雉引入某一岛屿最初一段时间种群数量变化分析
在20世纪30年代，人们将环颈雉(如图甲)引入美国的一个岛屿，图乙是在1937～1942年期间该种群数量的增长曲线图。
(1)从图乙看出，在理想条件下种群增长曲线呈“J”形。
(2)若在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，某种群的起始数量为N0，并且第二年的数量是第一年的λ倍(该种群每年的增长倍数都保持不变)，则：
①一年后种群数量N1＝________，两年后种群数量N2＝________，t年后种群数量Nt＝________。
②若λ>1，请绘出数学方程式Nt＝N0λt中种群数量Nt随t的变化曲线图。
(3)种群增长率指在一段时间内，结束时种群数量相对于初始种群数量的增加部分占初始数量的比例，“J”形曲线中年增长率公式可表示为种群增长率＝________＝________，由于λ是个定值，种群增长率也是个定值。若λ＝1，种群数量不变；若0<λ<1，种群数量减小；若λ＝0，雌性没有繁殖，种群在下一代中灭亡。
2．高斯的大草履虫培养实验分析
生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24 h统计一次大草履虫的数量，连续6天，得到一曲线模式图(如下图)：
(1)对曲线的分析
曲线图
曲线 形成 原因 ①________有限；②种群密度增大，导致________加剧；③________数量增加等
特殊 点的 含义 B点：出生率________死亡率，此时种群增长速率________；C点：出生率________死亡率，此时种群的增长速率为________，种群数量趋于________，种群数量达到________(即K值)
(2)K值的辨析及应用
①同一种群的K值________固定不变的。
②同一物种的不同种群的K值________相同。
③影响K值大小的因素有生物自身的____________和所生存的____________条件。
④大熊猫栖息地遭到破坏后，食物和活动范围缩小，K值变小，而建立________，改善其栖息环境，从而提高________。
⑤为控制鼠害，可采取养殖或释放天敌、打扫卫生、硬化地面、将食物储存在安全处以降低________。
误区警示：
(1)实验室条件下会出现“J”形增长，一般来说，自然界中不存在无菌、恒温等“理想条件”，也不存在“J”形增长。
(2)不能认为“S”形增长的初始阶段一定是“J”形增长。“J”形增长自始至终都保持指数式增长，其增长速率持续增大；而“S”形增长曲线的初始阶段并非“J”形增长曲线，因为自然界中存在限制其“理想式指数增长”的环境阻力，导致其增长速率出现先增大后减小的变化趋势。一般认为，在“S”形增长曲线的K/2处对应的增长速率最大，种群数量增长最快。
(3)“J”形和“S”形两种增长方式的差异主要在于有无环境阻力，即“J”形增长 “S”形增长。由于“S”形增长的初期环境阻力很小，我们就将其视为无环境阻力的理想环境，同时将“S”形增长的初期视为“J”形增长。
易错警示：
1．λ与年龄结构的关系
①λ>1，种群密度增大，为增长型种群；
②λ<1，种群密度减小，为衰退型种群；
③λ＝1，数量不变，为稳定型种群。
2．种群增长率与增长速率的辨析
(1)种群增长率：指单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数，即增长率＝×100%。
(2)种群增长速率：指单位时间内新增加的个体数(即种群数量增长曲线的斜率)，即增长速率＝一定时间内增长的个体数量/时间。
假设某一种群的数量在某一单位时间t(如一年)内，由初始数量N0增长到Nt，则该种群的增长率和增长速率的计算公式分别为：
增长率＝×100%＝×100%(无单位)；
增长速率＝＝ (有单位，如个/年)。
误区警示：
“比值”≠“差值”。在不考虑其他因素的情况下，若R＝出生率/死亡率，则R>1时，种群数量增加；R＝1时，种群数量保持稳定；R<1时，种群数量减少。若R＝出生率－死亡率，则R>0时，种群数量增加；R＝0时，种群数量保持稳定；R<0时，种群数量减少。
1.种群的“J”形增长和“S”形增长的比较
项目 “J”形增长 “S”形增长
前提 条件 理想状态：①食物和空间条件充裕；②气候适宜；③没有敌害；④无迁入、迁出 ①食物、空间有限； ②不断变化的自然条件； ③有种内竞争和种间竞争
增长 模型
种群 增长 速率
K值 无K值 有K值
联系 两种增长曲线的差异主要是环境阻力不同，对种群数量增长的影响不同。因而有以下关系： “J”形增长 “S”形增长 环境阻力按自然选择学说，就是在生存斗争中部分个体被淘汰的原因
2.“三看法”辨别种群的“J”形增长和“S”形增长
3．种群数量增长曲线的应用
(1)曲线分析：
(2)实践应用：
4.K值的四种表示方法
图中t1时间对应的种群数量为K/2，t2时间对应的种群数量为K值。
5．K值的变化分析
(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)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。
(3)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容纳的最大值；种群所达到的最大值会超过K值，但这个值存在的时间很短，因为环境已遭到破坏。
6．种群迁入新环境后，数量变化的三种情况
(1)类似于外来物种入侵，因食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等，开始时种群数量类似于“J”形增长，最终导致该地区其他生物的种群数量明显下降，该外来物种成为当地优势物种而长期存在(如图中曲线A所示)。
(2)能在新栖息地生存下来，但是受到天敌、资源和空间等的制约，种群数量维持在一个较低水平，没有对当地原物种造成太大影响(如图中曲线B所示)。
(3)不能适应新栖息地的环境，最终在新栖息地消亡(如图中曲线C所示)。
1．(学业水平三)下图是某地新迁入的某种群数量增长曲线，下列相关叙述正确的是( )
A.b点之后，开始出现环境阻力
B.c点时，种群年龄结构为稳定型
C.d点之后，种群数量不可能再增加
D.改变种群性别比例，可能延长到达K值的时间
2．(学业水平三)下列有关环境容纳量的叙述不正确的是( )
A.在有限资源和空间的情况下，种群数量最终都会稳定在K值
B.建立自然保护区能提高环境容纳量，从而提高被保护动物的数量
C.使用金属粮仓可以降低老鼠的环境容纳量，从而降低其出生率
D.理想条件下环境容纳量无限大时，种群数量呈“J”形增长
3．(学业水平四)如图中表示自然生态系统中鹿的种群数量随时间变化，下列叙述正确的是( )
A.A→B新生的鹿的数量大于死亡的鹿的数量
B.鹿群年龄结构在B点时属于增长型
C.鹿的种群数量的波动是由于正反馈调节
D.环境中的限制因素没有起作用
4．(学业水平四)(不定项选择)科研小组对某地甲、乙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)。下列分析不正确的是( )
A.甲种群在0～t3段的年龄结构为增长型
B.乙种群在0～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了改善
学习主题二 探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”
活动1 沿着科学探究的方法完成该实验的探究
(1)提出问题：_____________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)作出假设：培养液中的酵母菌数量开始一段时间呈________形增长，随着时间推移，由于营养物质的________、有害代谢产物的________、pH的改变，酵母菌数量呈________形增长。
(3)探究步骤
①将10 mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。
②将酵母菌________到试管中的培养液。
③将试管放在________条件下培养。
④每天同一时间取样计数酵母菌数量。用____________计数，估算10 mL酵母菌的初始种群数N0，然后连续观察7 d，记录每天的数值。记录结果时可设计成下面的记录表：
时间(d) 次数 1 2 3 4 5 6 7
1
2
3
平均
⑤分析数据，画出曲线。进行数形转换，以__________为横坐标，__________为纵坐标，画出坐标曲线图，分析曲线走向，揭示酵母菌种群数量变化规律。
活动2 实验总结
(1)从试管中吸出培养液进行计数之前，要轻轻振荡几次的目的是__________________________________。
(2)该探究实验不需要设置对照但需要设置重复实验，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，可________后再计数。
(4)对于压在小方格界线上的酵母菌__________________________________________。
(5)影响酵母菌种群增长的因素可能有____________________________。
易错警示：
探究酵母菌种群数量变化实验中的两个注意点。
(1)本实验中是有对照组的，除了设置养料或温度等条件不同形成对照外，接种的酵母菌要相同。
(2)计数时要注意盖盖玻片和滴加培养液的先后顺序，盖盖玻片在前滴加培养液在后，而不是滴加培养液在前。
方法技巧：
酵母菌的计数方法
(1)仪器：血细胞计数板(如图)
一个大方格的容积为0.1 mm3，每个大方格共分为16个中方格，共有25×16个小方格。
(2)用计数公式计算1 mL菌液中的总菌数，设四个中方格中的总菌数为A，稀释倍数为B，由于1 mL＝1 000 mm3，所以1 mL菌液的总菌数＝A/4×16×10 000×B＝40 000AB。
名师提醒：
(1)取样方法：定期取样(每隔相同一段时间抽取样液)进行计数检测。
(2)减小误差的措施：①设置重复实验，取其平均数；
②抽取样液前需振荡，使酵母菌分布均匀；
③将盖玻片盖于计数室上，样液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入；
④静置，待酵母菌沉于计数室底部再计数。
(3)若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应将培养液适当稀释后再计数。
1.实验原理及步骤
2．探究培养液中酵母菌种群数量变化实验的注意事项
(1)每天取样计数的时间要固定。
(2)计数时先将盖玻片放在计数室上，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(吸水纸)吸去。
(3)血细胞计数板必须保持干燥，否则培养液将不能渗入计数室。
(4)清洗血细胞计数板的正确方法是浸泡和冲洗，不能用试管刷或抹布擦洗。冲洗干净后不能用纱布或吸水纸擦干，应自然晾干、烘干或用吹风机吹干。
3．酵母菌增长曲线图(如图1)及转化后的增长速率曲线图(如图2)
4．培养液中酵母菌种群数量变化的影响因素
(1)在培养初期，酵母菌个体数少，营养、空间相对充足，种群呈类似“J”形增长。随着种群数量增长，剩余营养和空间不足，种群增长趋于缓慢、停止，甚至下降。
(2)营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素。培养液的温度、pH、溶氧量、甚至代谢产物积累都影响酵母菌的种群数量。
1．(学业水平三)为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某同学进行了如下操作。其中错误的是( )
A．将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养
B．将培养液振荡摇匀后，用吸管从锥形瓶中吸取一定量的培养液
C．在血细胞计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片，若边缘有多余培养液，用滤纸吸去
D．将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部，在显微镜下观察、计数
2．(学业水平三)下图为用不同方式培养的酵母菌的种群增长曲线，下列叙述正确的是( )
A．a、b、c种群呈“J”形增长，d种群呈“S”形增长
B．更换培养液只改变了营养物质的浓度，进而影响了酵母菌的生长
C．随培养液更换周期延长，酵母菌种群的增长率增大
D．对酵母菌进行计数时，未经染色的统计结果比实际值偏高
3．(学业水平四)(不定项选择)在一定量的酵母菌培养液中放入活酵母菌若干，抽样镜检，如图甲所示(图中小点代表酵母菌)。将容器放在适宜温度下恒温培养5小时后，稀释100倍，再抽样镜检，如图乙所示。根据实验结果判断，以下叙述正确的是( )
甲 乙
A．培养5小时后，酵母菌种群密度增加200倍左右
B．探究酵母菌的种群数量变化可以用标记重捕法
C．用血细胞计数板计数酵母菌数量时只统计方格内的菌体
D．培养5小时后，酵母菌种群数量不一定达到K值
4．(学业水平四)(不定项选择)某小组进行探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验时，同样实验条件下分别在4个试管中进行培养(如表)，均获得了“S”形增长曲线。根据预测的实验结果从理论上分析，下列说法正确的是( )
试管号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
培养液体积(mL) 10 5 10 5
起始酵母菌数(×103个) 10 5 5 10
A.4个试管内的种群在K/2时增长最快
B．4个试管内的种群达到K值的时间Ⅳ＝Ⅰ>Ⅱ＝Ⅲ
C．试管Ⅲ内种群的K值与试管Ⅱ不同
D．试管Ⅳ内的种群数量先于试管Ⅱ开始下降
强化落实·学业达标——归纳·提升·素养
网 络 建 构
主 干 落 实 1.建立数学模型的一般步骤：提出问题→作出假设→数学表达→检验修正。 2．在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，种群的数量呈“J”形增长。 3．自然界的资源和空间有限，存在K值。种群经过一定时间增长后数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。同一种群的K值会因环境因素而改变。 4．在自然界，影响种群数量的因素很多，大多数种群的数量总是在波动中；在不利条件下，种群数量还会急剧下降甚至消亡。人类活动对种群数量的影响越来越大，有时甚至成为决定性的因素。 5．研究种群的变化规律以及影响种群数量变化的因素，对于有害生物防治、野生生物资源保护和利用，以及濒危动物种群的拯救和恢复，都有着重要意义。
高效课堂·实践运用——巩固·达标·反馈
1．在营养和生存空间等没有限制的理想条件下，某细菌每20 min就分裂繁殖一代。现将该细菌种群(m个个体)接种到培养基上(资源、空间无限)，t h后，该种群的个体总数是( )
A．m·2t B．m·220
C．m·22t D．m·23t
2．如图所示种群数量增长曲线，下列叙述正确的是( )
A．鱼类种群数量的增长不受自身种群密度的制约
B．气候条件的改变不会影响种群的环境容纳量
C．防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行
D．渔业捕捞后剩余量需控制在c点以保持最高的增长速率
3．有关探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验，正确的叙述是( )
A．改变培养液的pH不影响K值(环境容纳量)大小
B.用逐个计数的方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化
C．取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数
D．营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素
4．向某天然牧场引入良种肉牛100头，任其自然放养，自然繁殖。如图表示种群数量增长速率随时间变化的曲线，下列叙述正确的是( )
A．在t0～t2时间内，种群数量呈“J”形增长
B．若在t2时种群的数量为N，则在t1时种群的数量约为N/2
C．捕杀肉牛的最佳时期为t1时
D．在t1～t2时，该肉牛的种群数量呈下降趋势
5．温度在15～35 ℃时，酵母菌种群数量增长较快。下表是同学们进行相关探究实验得到的结果(单位：×106个/mL)：
温度 (℃) 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 第6次 第7次 第8次
0 h 24 h 48 h 72 h 96 h 120 h 144 h 168 h
15 1.2 3.0 3.8 4.6 4.0 3.2 2.8 2.5
20 1.2 5.0 5.3 4.2 2.1 1.2 0.8 0.6
25 1.2 5.2 5.6 4.6 2.9 1.0 0.6 0.2
30 1.2 4.9 5.5 4.8 2.2 1.3 0.7 0.5
35 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 1.3 0.8 0.6
以下分析错误的是( )
A．可以用血细胞计数板在显微镜下对酵母菌进行计数
B．据表分析，酵母菌种群数量增长的最适温度约为25 ℃
C．不同温度条件下酵母菌种群数量达到K值的时间不同
D．每天取样检测一次即可，不需要固定取样的时间
6．用一定量的培养液在适宜条件下培养酵母菌，其数量随时间变化情况绘制如图甲，a表示每3 h换一次培养液的培养曲线，d表示不更换培养液的培养曲线。
(1)曲线a表示种群呈“________”形增长。理论上讲，呈现这种增长模型的条件是________、________、________等。
(2)曲线d表示的增长为“________”形增长。属于这种增长模型的种群随种群密度(个体数量)的增加，种群的增长速率的变化是________。当种群个体数量达到最大值的一半时，种群的增长速率达到________。
(3)在实际情况下，塔斯马尼亚绵羊种群增长情况如图乙所示，说明在自然界中，种群数量变化会出现________现象。
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教材第12页 【练习与应用】
一、概念检测
1．(1)× 将一种生物引入一个新环境中，在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条件下，这个生物种群才会出现“J”形增长。
(2)× 在自然界，大多数种群的数量呈“S”形增长。
(3)× 种群增长到一定数量不一定会保持稳定。如观察培养液中酵母菌种群数量的变化时，由于培养液中营养物质、氧气含量等有限，酵母菌种群数量呈“S”形增长，达到K值后，由于营养物质减少、氧气含量降低、代谢废物积累等，酵母菌种群数量逐渐下降。
2．B 同一种群的K值不是固定不变的，其大小会受环境的影响，因此对甲、乙两地的蝮蛇种群来说，环境容纳量不一定相同，A错误；当种群数量接近环境容纳量时，出生率与死亡率的差值接近0，死亡率升高时，出生率也升高，C错误；对生活在同一环境中的不同种群来说，环境容纳量不一定相同，D错误。
二、拓展应用
1．提示：在没有天敌、食物充足、气候适宜等理想条件下，种群数量可呈“J”形增长。例如，澳大利亚昆虫学家曾对果园中蓟马种群进行过长达14年的研究，发现在环境条件较好的年份，种群数量增长迅速，表现出季节性的“J”形增长。在资源和空间有限的环境中，如果种群的初始密度很低，种群的数量一般会出现较快增长，随着种群密度的增加，种内竞争就会加剧，因此，种群数量增加到一定程度就会停止增长，有时会稳定在一定的水平，种群呈“S”形增长，例如，自然条件下，小球藻等低等植物的数量常常呈“S”形增长。
2．提示：在养鱼过程中应该按照群落的垂直结构的特点放养生活在不同水层的鱼，达到充分利用水中资源的目的，在每个水层中控制鱼类的种群密度在K/2左右，因为在此时种群的增长速率最大。
第2节 种群数量的变化
夯基提能·分层突破
学习主题一
【师问导学】
活动1
1．Nn＝2n
2．(1)
(2)资源和空间无限多 (3)不够精确 不够直观
活动2
1．(2)①N0×λ N0×λ2 N0×λt
②
(3)(Nt－Nt－1)/Nt－1 λ－1
2．(1)资源和空间 种内竞争 天敌 大于 最大 等于 零 稳定 环境容纳量 (2)①不是 ②不一定 ③遗传特性 环境 ④自然保护区 环境容纳量 ⑤K值
【过程评价】
1．解析：资源和空间是有限的，种群增长过程中环境阻力一直存在，b点之前就已经出现环境阻力，A错误；c点时，种群年龄结构为增长型，B错误；d点之后，种群数量达到K值，并在一定的范围内上下波动，C错误；改变种群性别比例，可能会降低出生率，从而延长到达K值的时间，D正确。
答案：D
2．解析：如果环境遭到破坏，种群数量将无法最终稳定在K值，A错误；建立自然保护区减少人类的干扰，可以提高环境容纳量，从而提高被保护动物的数量，B正确；使用金属粮仓可以减少老鼠的食物来源，降低老鼠的环境容纳量，从而降低其出生率，C正确；理想条件下环境容纳量无限大时，种群数量呈“J”形增长，D正确。
答案：A
3．解析：由图可知，A→B鹿的种群数量减少，说明新生的鹿的数量小于死亡的鹿的数量，A错误；年龄结构可预测未来种群数量的变化，B点之后种群数量是增加的，故B点的年龄结构为增长型，B正确；鹿的种群数量的波动是由于负反馈调节的结果，使种群数量能够在K值上下波动，C错误；环境中的限制因素会对种群数量的变化起作用，如干旱条件下植被可能减少，鹿的食物来源因此减少，鹿的种群数量可能会下降，D错误。
答案：B
4．解析：据图可知，甲种群在0～t3段的种群数量先减少再增加，而增长型的种群数量一直增加，A错误；乙种群在0～t1段的Nt＋1/Nt>1且恒定，种群数量呈“J”形增长，B正确；乙种群在t2～t3段的种群数量仍在下降，C错误；甲种群在t3后种群数量呈“J”形增长，D错误。
答案：ACD
学习主题二
【师问导学】
活动1
(1)培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的
(2)“J” 消耗 积累 “S” (3)②接种 ③25 ℃
④显微镜 ⑤时间 酵母菌数量
活动2
(1)使酵母菌均匀分布，计数准确
(2)随着时间的延续，酵母菌种群数量的变化在时间上形成前后自身对照，所以无需设置对照实验。但要获得准确的实验数据，必须重复实验，求得平均值
(3)增大稀释倍数 (4)只计算相邻两边及其顶角的酵母菌 (5)养料、温度、pH及有害代谢废物等
【过程评价】
1．解析：酵母菌在适宜条件下培养，能进行有氧呼吸，大量繁殖，A正确；吸取培养液计数前要将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差，B正确；将培养液滴在血细胞计数板盖玻片一侧，使其自行渗入计数室，若边缘有多余培养液，用滤纸吸去，C错误；将计数板放在载物台中央，静置片刻，待酵母菌沉降到计数室底部，再观察、计数，D正确。
答案：C
2．解析：依题意并分析图示可知：与b、c种群相比，a种群更换营养液的周期最短，酵母菌的营养最丰富，环境最适宜，因此a种群酵母菌的生长繁殖的速度最快，最接近于“J”形增长，但b、c种群的增长不属于“J”形增长，A错误；更换培养液，既改变了营养物质的浓度，又减少了有害代谢产物的积累，进而影响了酵母菌的生长，B错误；随培养液更换周期延长，营养物质出现匮乏，酵母菌种群的增长率减小，C错误；对酵母菌进行计数时，未经染色的统计结果，因没有将死亡的酵母菌排除，导致其结果比实际值偏高，D正确。
答案：D
3．解析：用血细胞计数板计数时，除统计方格内菌体外还要统计相邻两边及其顶角上的菌体，5小时前每个小格内约有5个菌体，而5小时后每个小格内约有10个菌体，但这是稀释100倍后的值，所以5小时后种群密度增加200倍，此时酵母菌种群数量是否达到K值无法判断。
答案：AD
4．解析：当种群迁入一个新环境时，若环境适宜生存，由于起初种群数量不多，环境条件(食物、空间)优越，天敌少，环境阻力小，种群表现出增长速率加快。一段时间后，种群数量增多，环境阻力使种群增长速率减缓，种群表现为“S”形增长，在K/2时4个试管内的种群数量增长最快。K值指的是环境容纳量，到达K值的时间与环境阻力的大小呈正相关，因此4个试管内的种群达到K值的时间不尽相同，Ⅳ号试管内的环境阻力最大，因此最先达到K值并积累有毒物质，导致种群数量最先开始下降，所以4个试管内的种群达到K值所用的时间Ⅲ>Ⅰ＝Ⅱ>Ⅳ。
答案：ACD
高效课堂·实践运用
1．解析：细菌进行分裂生殖，一分为二，20 min分裂繁殖一代，每小时繁殖三代，所以t h共繁殖3t代，种群个体总数为m·23t。
答案：D
2．解析：由于环境资源有限，种群密度越大，种内竞争会越剧烈，从而会影响种群数量的增长；种群的环境容纳量受环境(包括气候条件)的影响；c点时种群的增长最快，不利于防治蝗灾；c点时种群的增长速率最大，渔业捕捞后剩余量需控制在c点，有利于种群数量得到快速恢复。
答案：D
3．解析：改变培养液的pH会改变K值(环境容纳量)大小，A错误；应采用抽样检测法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化，B错误；应用血细胞计数板对培养液中酵母菌数量进行抽样检测，C错误；营养、温度、pH、有害物质的积累等都是影响酵母菌种群数量变化的因素，D正确。
答案：D
4．解析：在t0～t2时间内，种群数量呈“S”形增长；t2时种群达到环境最大容纳量，即K值，所以t1时种群的数量约为N/2；捕杀肉牛的最佳时期为大于t1；在t1～t2时，种群增长速率下降，但种群数量仍然上升。
答案：B
5．解析：每天取样检测一次即可，但需要固定取样的时间，否则无法进行比较酵母菌在每天某一特定时间的数量变化。
答案：D
6．解析：(1)曲线a对应的酵母菌种群，在每3 h更换一次培养液的情况下，处于理想状态，呈“J”形增长。呈现“J”形增长的种群必须处在食物和空间充裕、气候适宜和没有敌害等条件下。(2)曲线d对应的种群，由于不更换培养液，生活条件受到限制，呈“S”形增长。呈“S”形曲线增长的种群的增长速率先增后减，最后为零，其在种群个体数量达到环境容纳量的一半时达到最大。(3)题图乙显示种群数量达到K值时并非固定不变，而是在K值附近波动。
答案：(1)J 食物和空间充裕 气候适宜 没有敌害 (2)S 先增大，再减小，最后为零 最大 (3)波动第3节 影响种群数量变化的因素
知识梳理·填准记牢——自主·预习·先知
一、影响种群数量变化的因素
阅读教材P13～16，完成下列填空：
1．非生物因素
(1)种类：在自然界，种群的数量变化受到________、温度、水等非生物因素的影响。
(2)特点：非生物因素对种群数量变化的影响往往是________。例如，春夏时节，由于气温升高，日照延长、降水增多等重要原因，动植物种群数量会迅速________。
2．生物因素
(1)种群内部生物因素：随着种群的增长，________会加剧，从而使种群的增长受到限制。
(2)种群外部生物因素
①捕食：除________外，每种动植物都可能是其他某种生物的捕食对象，每种动物都需要以其他生物为食，如果________，动物种群会出现出生率降低、死亡率升高的现象。
②种间竞争：森林中不同植物竞争阳光和________，草原上非洲狮与猎豹竞争猎物。
③寄生：作为________的动物被寄生虫寄生。
④细菌或病毒引起________，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。
二、种群研究的应用
阅读教材P16，完成下列填空：
1．濒危动物的保护
通过调查获知种群密度、出生率和死亡率、性别比例、________等特征，以及影响该种群数量变化的因素，才能准确了解该种群的生存状态，________该种群的数量变化趋势，进而采取合理的保护对策。
2．渔业捕捞量的确定
中等强度的捕捞(捕捞后使鱼的种群数量在________左右)有利于持续获得较大的鱼产量。
3．有害生物的防治
(1)在鼠害发生时，既适当采用化学和物理的方法控制现存害鼠的种群数量，又通过减少其获得食物的机会等方法降低其________，才能使鼠害得到有效防治。
(2)对农林害虫的防治，如果一味依赖喷洒农药的方法，既造成环境污染，又伤及害虫的天敌；有效保护或引入________，则有利于将害虫数量控制在较低的水平。
知识应用·强化落实——效果·检测·定向
1.连一连
2．判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)能影响种群数量特征的因素都能影响种群数量变化。( )
(2)生物在地球上由赤道向两极的分布不同，这是由于光照的不同引起的。( )
(3)存在捕食关系的两个种群，被捕食者将会灭绝。( )
(4)在食物丰富的年份，松鼠的种群密度较食物匮乏年份增加，说明食物会影响出生率和死亡率。( )
(5)对有害生物的防治，最环保且有效的方法是物理防治。( )
(6)研究种群数量的变化有利于对有害生物的防治以及对野生生物资源的保护和利用。( )
(7)种群数量变化不仅受外部因素的影响，也受自身内部生物因素的影响。( )
(8)就食性而言，杂食性鸟类的数量波动小于其他食性的鸟类。( )
(9)林下光照较弱会使所有林下植物的种群数量都下降( )
(10)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( )
(11)密度制约因素与种群密度关系密切，非密度制约因素与种群密度无关，二者都是通过影响种群的出生率、死亡率或迁移率而起着控制种群数量的作用( )
(12)猎物和捕食者种群数量变化符合循环因果关系( )
(13)非生物因素主要通过影响生物的细胞代谢而影响其生长发育，进而影响其死亡率( )
(14)食物匮乏会影响动物的发育状况、生殖能力，进而影响出生率和死亡率( )
第3节 影响种群数量变化的因素
知识梳理·填准记牢
一、
1．(1)阳光 (2)综合性的 增长
2．(1)种内竞争 (2)顶级捕食者 食物匮乏 养分 宿主 传染病
二、
1．年龄结构 预测
2．K/2
3．(1)环境容纳量 (2)天敌生物
知识应用·强化落实
1．答案：
2．答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√
(7)√ (8)√ (9)× (10)× (11)√ (12)√
(13)√ (14)√第3节 影响种群数量变化的因素
课堂互动探究案
课程标准
举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征。
素养达成
1.分析影响种群数量变化的因素。(生命观念、科学思维)
2．认识生物发展过程中存在因果循环关系。(科学探究)
3．阐明种群研究在资源利用和保护、有害生物防治方面的应用。(科学思维)
4．从近期效应和长远效应两个方面探讨人类活动对种群及环境的影响。(社会责任)
设疑激趣
“离离原上草，一岁一枯荣。野火烧不尽，春风吹又生。”在我国北方的原野上，各种草本植物在春夏时节种群密度越来越高，在秋冬时节则相反。
讨论：
1．导致这些植物种群数量出现季节性变化的主要环境因素是什么？
2．这些植物种群的数量变化对当地动物种群的出生率和死亡率有什么影响？
夯基提能·分层突破——互动·探究·智涂
学习主题一 影响种群数量变化的因素
活动1 我国北方原野上，各种草本植物在春夏时节萌发兴盛，种群密度逐渐增大，而到了秋冬季节个体数量大减，动物的数量也随之改变。
请思考回答下列问题。
1．自然界中能影响草本植物生长的非生物因素有哪些？
2．北方原野上的动物数量为什么会随着草本植物数量的变化而变化？
3．生活在加拿大北方森林里的猞猁捕食雪兔。研究人员在90多年的时间里，对二者的种群数量做了研究，发现二者的种群数量变化具有周期性，如何解释这种现象？
活动2 阅读下列材料回答问题：
世界上的农作物里，有85%依赖于昆虫传粉，比如水果、蔬菜、坚果以及油料作物等。美国加州大杏仁更是完全依靠昆虫传粉来保证生产；我国的油菜如果没有昆虫传粉，有可能减产1/4。植物和农作物的繁衍生息，离不开传粉昆虫，它们是自然界“生”的动力。然而，我们正在失去这些“传粉工”，在这个群体里，蜜蜂的种群数量更是持续下降，那么，包括蜜蜂在内的传粉昆虫数量的下降，会掀起怎样的波澜？又是谁威胁了这些“传粉工”的生命？
1．试从人口急剧增加的危害分析蜜蜂数量下降的原因。
2．试从全球气候变化的角度分析蜜蜂数量下降的原因。
名师提醒：
分析影响种群数量变化的生物因素
(1)食物匮乏会影响动物的发育状况、生殖能力，进而影响出生率和死亡率。
(2)病原体的致病力和传播速度是随着种群密度的增加而增加的，种群密度越大，抑制种群数量增长的作用也就越强。
方法技巧：
三看法分析影响种群数量变化的因素
1.影响种群数量变化的非生物因素
因素 作用方式 举例
光照 强度 光照强度会影响植物的正常生长，进而对出生率和死亡率产生影响 森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度
温度 温度会影响酶的活性，进而影响生物的生存 较寒冷地区，种子在冬季不能萌发；蚊类等昆虫在冬季一般全部死亡
水 水参与细胞代谢，生命活动离不开水 干旱会使动植物缺水而死亡；干旱会使东亚飞蝗爆发式增长
氧气 氧气是需氧生物进行有氧呼吸的反应物；氧气是厌氧生物代谢的抑制条件 酸菜坛中必须无氧才能使乳酸菌大量繁殖；水体中必须有足够的溶解氧才能保证鱼、虾不会死亡
(1)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数量普遍迅速增长，这是气温升高、日照时间延长、降水增多等众多因素综合作用的结果。
(2)非生物因素主要通过影响生物的细胞代谢而影响其生长发育，进而影响其死亡率。非生物因素通过影响其生殖(如长日照植物，干旱条件下蝗虫受精卵容易孵化等)进而影响其出生率。
2．影响种群数量变化的生物因素
3．影响种群数量变化的因素——密度制约因素和非密度制约因素
1．(学业水平三)“离离原上草，一岁一枯荣”描述了草本植物在冬季枯死、在春季复苏、在夏季生长繁茂的景象。影响上述草本植物种群数量发生明显变化的因素不包括( )
A．气温升高 B．降水增多
C．日照延长 D．动物采食
2．(学业水平三)影响种群数量变化的因素分两类，一类是密度制约因素，即影响程度与种群密度有密切关系的因素；另一类是非密度制约因素，即影响程度与种群密度无关的因素。下列属于非密度制约因素的是( )
A．捕食关系
B．竞争关系
C．种内竞争
D．气候、季节、降水等的变化
3．(学业水平四)某岛屿上生活着一种动物，该动物个体从出生到性成熟需要6个月。下图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄期的个体数)。关于该种群的叙述，正确的是( )
A．9月份种群出生率一定不是0
B．这段时间内，该种群的数量一定保持相对稳定
C．该种群数量不受气候、食物、行为调节等因素的影响
D．种群密度越大，传染病对该种群数量增加的抑制作用也越强
4．(学业水平四)(不定项选择)如图表示草原上某野兔种群数量的变化(K0表示野兔种群在无天敌进入时的环境容纳量)，在某时间点天敌入侵，下列有关说法正确的是( )
A．O→b时段种群数量增长较快，野兔的出生率最大
B．d点种群数量下降，则天敌入侵的时间点最可能是该点
C．若性别比例调查结果为雌/雄>1，该比例在一定程度上有利于种群数量增长
D．在捕食压力下，野兔种群的环境容纳量将在(K_(2)～K_(3))之间
学习主题二 种群研究的应用
活动1 思考回答下列问题：
大熊猫是我国特有的濒危保护动物，我国采取了建立自然保护区的方式进行保护。
1．对大熊猫进行保护首先要研究的内容是什么？
2．建立保护区的主要目的是什么？这样做有什么好处？
活动2 在渔业生产上人们既希望能捕获更多，又希望能可持续发展，对此你有什么建议？
注意：最大持续捕捞量≠最大日捕获量，如在种群数量超过K/2时就捕捞，捕到种群数量为K/2左右时就停止，可获得最大持续捕捞量，但不能获得最大日捕获量；而当种群数量达到最大(K值)时捕获，可以获得最大日捕获量。
研究种群的数量特征、影响因素以及种群数量的变化规律，其目的是更好地服务于人类。
实际上，研究种群的数量特征、影响因素以及种群数量的变化规律，就是为了采取科学、有效的措施，降低有害生物的环境容纳量、提高有益生物的环境容纳量，以满足人们日益增长的物质需求。
1．(学业水平三)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
2．(学业水平三)海洋渔业生产中，合理使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞，有利于资源的可持续利用。下列不正确的解释是( )
A．更多幼小的个体逃脱，得到生长和繁殖的机会
B．减少捕捞强度，保持足够的种群基数
C．维持良好的年龄结构，有利于种群数量的恢复
D．改变性别比例，提高种群出生率
3.(学业水平四)如图表示种群在理想环境中和有环境阻力情况下的增长曲线，下列有关种群数量增长曲线的叙述中正确的是( )
A．图甲为“J”形增长，每年增加的个体数量始终不变
B．图乙为“S”形增长，G点时增长速率达到最大值
C．防治蝗灾应在害虫数量达到F点时进行
D．渔业捕捞后剩余量应该在E点左右
4．(学业水平四)(不定项选择)图甲和图乙表示出生率、死亡率、净补充量(为出生率、死亡率之差)和种群密度的关系，下列有关叙述正确的是( )
甲 乙
A．图甲中曲线a代表出生率，曲线b代表死亡率
B．海洋鱼类捕捞后应使鱼类的数量保持在图甲的E点
C．图乙中在F点控制有害动物最有效
D．图乙中G点代表种群的环境容纳量
强化落实·学业达标——归纳·提升·素养
网 络 建 构
主 干 落 实 1.在自然界中，种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响。非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。 2．随着种群的增长，种内竞争会加剧，从而使种群的增长受到限制，这说明种群数量的变化受到种群内部生物因素的影响。 3．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。 4．在自然界，任何一个种群都与其他种群有着密切的关系，其中捕食与被捕食的关系、相互竞争的关系都是十分常见的。 5．作为宿主的动物被寄生虫寄生，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。 6．密度制约因素与种群密度关系密切，如竞争、捕食、寄生、疾病和种内调节等生物因素；非密度制约因素与种群密度无关，如温度、降水、刮风等气候因素。二者都是通过影响种群的出生率、死亡率或迁移率而起着控制种群数量的作用。
高效课堂·实践运用——巩固·达标·反馈
1．下列不属于影响种群数量变化的非生物因素是( )
A．光照 B．水分
C．温度 D．捕食者
2．利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，该害虫的种群密度将明显减小，其原因是( )
A．雄性个体数量减少，使雌虫失去生殖能力
B．成虫大量迁出，使幼虫个体数量减少
C．种群的性别比例失调使种群的出生率下降
D．受人工合成的性引诱剂的影响，雌性个体数量立刻减少
3．下图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图，下列叙述错误的是( )
A．为有效防治蝗灾，应在A点之前及时控制种群密度
B．A～B段，该种群的增长率与种群密度之间呈正相关
C．利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止C点出现
D．控制种群数量在D～E水平，有利于维持该地区生态系统的抵抗力稳定性
4．科学家通过研究捕食关系，构建了捕食者——猎物模型，如图所示(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势)。请据图判断下列说法正确的是( )
A．该模型属于物理模型，反映了两物种之间的循环因果关系
B．曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节
C．利用该模型只能解释猎物的种群数量能维持相对稳定的原因
D．捕食者和猎物的环境容纳量分别是P3和N3
5．福寿螺原产于南美洲，个体大，有巨型田螺之称。引入我国进行人工养殖，后来由于某种原因福寿螺在野外迅速蔓延，成为外来入侵的生物，对当地的植物造成严重的损害。其肉质可食用，但口感不佳，并不为人们喜爱，若食用未充分加热的福寿螺，可能引起广州管圆线虫等寄生虫在人体内的感染。下列有关我国野外福寿螺的分析，正确的是( )
A．调查福寿螺的种群密度应采用标记重捕法
B．福寿螺进入野外初期，其种群数量增长曲线近似于“S”形
C．气候、天敌、食物等均会影响福寿螺的种群数量
D．出生率是种群的空间特征，也是造成福寿螺蔓延的主要原因
6．下图所示为某种群在不同生态环境中的增长曲线模式图，请据图回答问题。
(1)如果种群生活在一个理想的环境中，种群数量是按a曲线增长，但实际上，在自然环境中________和________都是有限的。种群达到一定数量后势必加剧________，使种群数量增长受到影响，不能按a曲线方式增长。
(2)在一定环境中，除上述影响外，种群数量还受其他环境因素的限制。如非生物环境方面主要是________________的影响。种群数量增长按b曲线方式增长，达到K值时种群增长速率为________。
(3)此外，还有直接影响种群兴衰的两对变量是该种群的________和________、________和________。年龄结构通过影响________________________而间接影响种群数量。
疑难解答·全程培优——释疑·解惑·教材
教材第17页 【练习与应用】
一、概念检测
1．(1)× 林下光照较弱会使喜阳植物的种群数量下降，喜阴植物的种群数量升高。
(2)× 除出生率和死亡率外，迁入率和迁出率等也会影响种群数量。
2．(1)D 分析题图可知，二者的种群数量在一定时间内的变化趋势保持一致，说明二者相互制约、互为因果。
(2)C
二、拓展应用
1．提示：研究种群的数量特征、影响种群数量变化的因素等生态学问题，可以预测种群数量的变化趋势，进而有效指导野生生物资源的合理利用和保护、有害生物的防治等。
2．提示：(1)
(2)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。
(3)作为食物的植物被大量吃掉，导致食物短缺；气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害。
第3节 影响种群数量变化的因素
夯基提能·分层突破
学习主题一
【师问导学】
活动1
1．提示：光照、温度、水分等。
2．提示：草本植物的繁盛为动物提供了充足的食物和栖息场所，动物种群数量增多；反之减少。
3．提示：猞猁捕食雪兔，雪兔数量增多，猞猁捕食的雪兔也增多，猞猁数量增多，加大了对雪兔的捕食，使雪兔数量减少。雪兔数量减少使得猞猁捕获的食物减少，造成猞猁种群数量减少；猞猁种群数量减少，对雪兔的捕食也减少，雪兔种群数量又增多。这样二者的种群数量形成动态的周期性变化。
活动2
1．提示：随着人口急剧膨胀，人类活动给自然环境带来诸多改变，很多原始植被破坏严重，这会导致野生传粉昆虫栖息地的丧失，蜜蜂的生境呈现碎片化，使蜜蜂的数量下降。
2．提示：大部分的昆虫能够生存至今，需要一个长期的进化和适应过程，如果出现大范围的气候变化，会导致大区域传粉昆虫资源下降。
【过程评价】
1．解析：题目中所描述的草本植物种群数量是随季节变化而变化的，因此与气温、光照、降水有关，与动物采食无关。
答案：D
2．解析：根据题意，非密度制约因素是指影响程度与种群密度无关的因素。D符合题意。
答案：D
3．解析：分析题图可知，未成熟个体从2月底到6月逐渐增多，从6月到12月逐渐减少至0，而该动物个体从出生到性成熟需要6个月，因此该种群出生时间大概为2月底到6月，到12月都成熟，表明在后6个月内可能没有新的个体出生，9月份出生率可能为0，A错误；种群的数量2月底到6月逐渐增多，从6月到12月逐渐减少，B错误；该种群数量受气候、食物、行为调节等因素的影响，C错误；病原体和寄生物的致病力和传播速度是随着种群密度的增加而增加的，种群密度越大，其抑制增长的作用也就越强，D正确。
答案：D
4．解析：O→b时段种群数量增长较快，说明出生率与死亡率的差值较大，但无法判断出生率是否最大；d点时种群数量开始减少且之后环境容纳量降低，说明阻力在d点之前已加大，所以最可能是在d点之前天敌已入侵；雌兔的数量多于雄兔，在一定程度上能提高出生率，有利于种群数量的增加；天敌入侵一段时间后，野兔的种群数量在K2～K3之间波动，因此有捕食压力时野兔种群的环境容纳量在K2～K3之间。
答案：CD
学习主题二
【师问导学】
活动1
1．提示：大熊猫种群的特征和影响种群数量变化的因素。
2．提示：减少人类的干扰。有利于提高环境容纳量，恢复大熊猫的种群数量。
活动2
提示：估算鱼的种群数量，进行中等强度的捕捞，有利于持续获得较大的鱼产量。
【过程评价】
1．解析：在由甲点到丙点时，种群数量的增长速率上升，种群数量在增长；丁点时种群增长速率虽然下降，但种群增长速率仍然大于0，种群数量仍然在增加，在该点时开始捕获，捕获后使得种群数量降到K/2时，种群增长速率达到最大，更新能力更强，可实现持续发展。
答案：D
2．解析：海洋渔业生产中，合理使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞，会使更多幼小的个体逃脱，得到生长和繁殖的机会，保持足够的种群基数，使种群的年龄结构变为增长型，有利于种群数量的恢复。
答案：D
3．解析：图甲曲线的斜率代表种群的增长速率(即单位时间内种群个体的增加数目)，由题图曲线特征可以看出，在不同的时间点，曲线的斜率不同，即种群的增长速率不同，A错误；图乙中G点时种群的数目不再变化，增长速率为0，B错误；防治蝗灾应该在害虫数量达到D点时进行，C错误；渔业捕捞应该在超过K/2时进行，且每次捕捞后的剩余量应保持在E点左右，此时种群的增长速率最大，D正确。
答案：D
4．解析：图甲中曲线a代表出生率，曲线b代表死亡率；海洋鱼类捕捞应使鱼类的数量保持在K/2时，E点为K值；在F点时种群数量增长最快，不利于控制有害动物的数量；图乙中的G点对应图甲中的E点，均表示种群的环境容纳量。
答案：AD
高效课堂·实践运用
1．解析：影响种群数量变化的非生物因素：阳光、温度、水分等；捕食者是生物因素。
答案：D
2．解析：利用性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，导致害虫种群的性别比例失调，大幅度降低出生率，达到防治害虫的目的。
答案：C
3．解析：从东亚飞蝗的种群数量变化趋势看，O点到B点所对应的时间段，种群的增长大致呈“S”形，A点的数量大约在环境容纳量的一半，此时蝗虫种群有最快的增长速率，故防治时间应在A点之前，A正确；A～B段，该种群的增长率逐渐下降，种群密度逐渐上升，二者之间呈负相关，B错误；利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例后，蝗虫种群内的雌雄比例失调，导致种群内出生率下降，可防止C点出现，C正确；把东亚飞蝗的种群数量控制在较低水平，能使植物被捕食的机会减少，使生态系统内的物种组成和数目受影响较小，有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性，D正确。
答案：B
4．解析：该模型属于数学模型，捕食者和猎物之间构成捕食关系。当猎物的数量上升时(原因1)，捕食者由于食物充足，其数量也会随之上升(结果1)，而捕食者数量增加后(原因2)，对猎物的捕食量增加，所以猎物的数量会下降(结果2)，捕食者和猎物之间存在循环因果关系；由于结果2与原因1“相反”，所以这是一种负反馈调节过程，利用该模型可以解释捕食者和猎物种群数量维持相对稳定的原因，A、C错误，B正确。猎物种群数量超过N2，则会引起捕食者种群数量增加；捕食者种群数量超过P2，则会引起猎物种群数量减少。二者相互作用，使猎物和捕食者的种群数量分别在N2和P2水平上保持动态平衡，从而判断捕食者和猎物的环境容纳量分别为P2和N2，D错误。
答案：B
5．解析：福寿螺活动能力弱，一般采用样方法调查其种群密度，A错误；福寿螺进入野外成为外来入侵生物的初期，其种群数量增长曲线近似于“J”形，B错误；气候、天敌、食物等均会影响福寿螺的种群数量，C正确；出生率是种群的数量特征，出生率高于死亡率是造成福寿螺蔓延的主要原因，D错误。
答案：C
6．解析：“J”形增长曲线是在食物和空间条件充裕、气候适宜等理想条件下形成的，而在自然情况下，空间、食物都是有限的，当种群达到一定数量后，必定加剧种内竞争，种群数量不会继续增加，而是在K值附近波动，此时种群的增长曲线呈现“S”形。出生率和死亡率、迁入率和迁出率是影响种群数量变化的直接因素，年龄结构可以通过影响出生率和死亡率间接地影响种群数量。
答案：(1)食物 空间 种内竞争
(2)阳光、温度、水分 0
(3)出生率 死亡率 迁入率 迁出率 出生率和死亡率专项培优一 章末排查强化
主干知识理脉络
易错易混早防范
易错点1 年龄结构为增长型的种群，其数量是否一定增加？
点拨 年龄结构并不能决定种群的数量，只是预测种群密度的变化趋势。由于受气候、食物、天敌等因素的影响，原先年龄结构为增长型的种群，其数量可能会下降。另外，种群数量还受到迁入率、迁出率的直接影响。
易错点2 不能精准解读“λ”内涵：下图中“b”段种群密度是否下降？“e”段种群密度是否上升？
点拨 (1)准确理解“λ”内涵
Nt＝N0λt，λ代表种群数量“增长倍数”，而不是增长速率。λ＞1时，种群密度增大；λ＝1时，种群密度保持稳定；λ＜1时，种群密度减小。
(2)图示解读：①a段：“λ”＞1且恒定——种群数量呈“J”形增长；
②b段——“λ”尽管下降，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——尽管“λ”呈上升趋势，但仍未达到1，故种群数量逐年下降。
易错点3 种群数量是否会超越K值？
点拨 K值即环境容纳量，它是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量。
种群在某些时段，可能会由于环境条件变化或内部因素影响，其数量偶尔超越K值或偶尔在K值以下，即在K值上下波动，故K值并非任一时刻种群的最大值，如下图甲中B、C、D均非K值，而是K值上下波动值，而图乙的“捕食者－猎物”模型中最可能代表猎物和捕食者K值的数据分别为N2和P2，并非N3和P3。
易错点4 对种群的“S”形增长中K值认识不清
点拨 (1)不同曲线模型中K值与K/2值的表示方法
图中A、B、C对应的种群数量为K值，而A′、B′、C′对应的种群数量为K/2值。
(2)种群“S”形增长曲线分析——关注两个“最佳点”
疑难解答·全程培优——释疑·解惑·教材
教材第20页 【复习与提高】
一、选择题
1．C 种群密度是指种群在单位面积或单位体积中的个体数。
2．A 分析题干信息“某地区由于秋天过早降温，许多蝗虫在产卵前死亡”，可知蝗虫种群密度下降的合理解释是出生率下降。
3．B 年龄结构为稳定型的种群，出生率基本等于死亡率；年龄结构为增长型的种群，出生率大于死亡率；年龄结构为衰退型的种群，出生率小于死亡率。
4．C 引入到新环境的种群，在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条件下，这个生物种群才会出现“J”形增长，A错误；在环境条件变化的情况下，种群数量不一定会在K值附近波动，B错误；受环境条件变化的影响，自然界的种群增长到一定程度不一定会在K值保持稳定，D错误。
5．C 从接种后到密封前这一段时间，酵母菌进行有氧呼吸，个体大量繁殖，但由于资源和空间有限，种群数量总体呈“S”形增长。
二、非选择题
1．提示：(1)林下凋落物厚度、温度、林木郁闭度(或光照强度)等环境因素影响了大树杜鹃的种群数量。
(2)影响大树杜鹃种群数量增长的因素有多种，人工清除林下的凋落物能促进种子萌发，但是大树杜鹃为高大乔木，密度过大会导致种内竞争加剧，死亡率也随之升高，故仅仅靠清除林下的凋落物提高发芽率很难达到增加种群数量的目的。
(3)可以建立自然保护区、制定相关法律法规等进行保护。
2．提示：(1)普氏原羚种群被隔离后不利于各种群间的基因交流，对种群基因的多样性产生影响，从而不利于该物种的延续与发展。
(2)不赞同，大量捕杀狼等天敌会使该地区物种丰富度降低，不利于生态系统稳定性的维持。另外，普氏原羚的天敌大都捕食老弱病残个体，捕食者的存在有利于普氏原羚种群的发展。
(3)可以通过政府补贴，转变放牧或经营模式等增加牧民收入。
基础排查过三关
第一关：测基础 判正误
一、种群的数量特征
1．农林害虫的监测和预报等需要对种群密度进行调查研究。( )
2．样方法估算种群密度是通过计数所有样方内的个体数除以面积(或体积)得到的。( )
3．调查某种昆虫卵的密度用标记重捕法。( )
4．年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定。 ( )
5．研究种群的变化规律以及影响种群数量变化的因素，对濒危动物种群的拯救和恢复有重要意义。( )
6．在稳定型年龄结构的种群中，种群出生率约等于零。( )
7．种群出生率增加，种群密度一定增大。 ( )
二、种群数量的变化、影响种群数量变化的因素
1．自然界中一定空间存在一定的环境容纳量， 种群数量会呈“S” 形增长。( )
2．在种群的“S” 形增长中，达到K/2 值时种群的增长速率最大，达到K值时种群的增长速率为0。( )
3．“J”形增长中增长率常表示为λ，“S” 形增长的增长率先增大，后减少。( )
4．环境容纳量是指种群的最大数量。( )
5．非生物因素对种群数量变化的影响是综合性的。( )
6．气温、干旱、病毒引起的传染病等都属于非密度制约因素。( )
第二关：练规范 强素养
1．调查下列不同生物种群密度的方法分别是：植物：________法；活动能力强，活动范围大的动物：__________法；微生物：________法；水体中的单细胞藻类：________法；分布范围小，个体较大的生物：________法；对于具有趋光性的昆虫，可以使用：__________法，调查它们的种群密度。
2．利用样方法如何计算种群密度？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．草本植物的样方选取时，一般以________面积的正方形为宜，是不是调查所有植物时都选择此面积的样方？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．取样时，为什么要强调随机取样？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5．样方的多少会影响调查结果吗？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
6．种群数量特征中________可以预测种群数量变化趋势；__________________________可以直接影响种群密度。
7．调查一块农田中田鼠和蚯蚓的种群密度分别用__________法和__________法。
8．数学模型建构的步骤中，最终要进行的步骤是____________________________________。
9．数学模型的表现形式有：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
10．“J”形增长出现的条件__________________________；“S”形增长出现的条件__________________________。
11．种群数量达到K值时，都能在K值保持稳定吗？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12．对培养液中酵母菌进行计数时，采用________法，先将________放在计数室上，再用吸管吸取培养液，滴于________边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用________吸去，待酵母菌细胞全部________到计数室底部，再计数。
13．在从试管中吸出培养液进行计数之前，需要将试管轻轻振荡几次，为什么？
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________________________________________________________________________。
14．如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应该采取什么措施？
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15．酵母菌培养过程最后，数量下降的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
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第三关：做高考 攀顶峰
1．[2022·山东卷]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1000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
2．[2022·浙江1月]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
3．[2022·浙江1月]沙蝗的活动、迁徙有“逐水而居”的倾向。某年，沙蝗从非洲经印度和巴基斯坦等国家向中亚迁徙，直到阿富汗以及我国西北边境，扩散和迁徙“戛然而止”。下列叙述正确的是( )
A．沙蝗停止扩散的主要原因是种内竞争加剧
B．沙蝗种群的数量波动表现为非周期性变化
C．天敌对沙蝗的制约作用改变了沙蝗的生殖方式
D．若沙蝗进入我国西北干旱地区，将呈现“J”形增长
4．[2022·山东卷](不定项选择)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1000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1000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
5．[2021·广东卷]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
6．[2021·广东卷]图示某S形增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种群达到环境容纳量(K值)时，其对应的种群数量是( )
A．a B．b
C．c D．d
7．[2021·山东卷]调查一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
8．[2021·浙江1月]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
9．[2022·全国乙卷]某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量，主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。回答下列问题。
(1)为保证调查的可靠性和准确性，选取样方应注意的主要事项有________________________________(答出3点即可)。
(2)已知调查区域总面积为S，样方面积为m，样方内平均个体数为n，则该区域的种群数量为________。
(3)与标志重捕法相比，上述调查方法的优势有________________________________(答出2点即可)。
专项培优一 章末排查强化
基础排查过三关
第一关：测基础 判正误
一、
1．√ 2.× 3.× 4.× 5.√ 6.× 7.×
二、
1．√ 2.√ 3.× 4.× 5.√ 6.×
第二关：练规范 强素养
1．样方 标记重捕 抽样检测 抽样检测 逐个计数 黑光灯诱捕
2．提示：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方法内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方的种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值
3．1 m2 不是，如果该种群个体数目较少，则应该适当扩大样方面积；如乔木，以100平方米为宜；灌木，以16平方米为宜
4．提示：不能掺入主观因素，确保所选取的样方具有代表性
5．提示：会，样方太少，误差偏大，样方过多，工作量太大，因此要选择合适的样方数目
6．年龄结构 出生率、死亡率、迁入率、迁出率
7．标记重捕 样方
8．对模型进行检验和修正
9．曲线图、表格、数学方程式、柱形图
10．食物和空间条件充裕，没有敌害 资源和空间有限，存在敌害
11．提示：在自然界，影响种群数量的因素有很多，如气候、食物、天敌、传染病等。因此，大多数种群的数量总是在波动之中，在不利的条件下，种群数量还会急剧下降，甚至消亡
12．抽样检测 盖玻片 计数室 滤纸 沉降
13．提示：使酵母菌分布均匀，减少误差
14．提示：继续稀释，直到稀释到每个小方格内含有4～5个酵母菌为宜
15．提示：营养物质消耗，有害代谢废物的积累均对酵母菌的繁殖产生不利影响
第三关：做高考 攀顶峰
1．解析：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1000/x＝950/(x－1000)，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。
答案：A
2．解析：种群是指占有一定空间和时间的同一物种个体的集合体，虽然图中某物种群体的年龄结构与常规不同，但仍能构成种群，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；由图可知，同周龄的生殖期的雌性个体和雄性个体数量相当，且雄性个体生殖后期出现较早，说明这可能是该生物本身就有的差异，并不是性引诱剂诱杀的结果，D不合理。
答案：B
3．解析：据题干可知，沙蝗的活动、迁徙有“逐水而居”的倾向，推测它停止扩散的原因是受环境中水资源的影响，A错误；沙蝗种群的数量呈非周期波动，B正确；据题中信息不能得出C项所述内容，C错误；沙蝗进入我国西北干旱地区不会呈现“J”形增长，D错误。
答案：B
4．解析：亲体数量约为1000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，亲体数量大于1000个时，补充量与亲体数量相等，达到K值，种群达到稳定状态，C正确；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：BC
5．解析：缺少天敌的环境中，孔雀鱼的斑点数量逐渐增多，原因是由于孔雀鱼群体中斑点数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
6．解析：环境容纳量是指一定环境条件所能维持的种群最大数量，又称K值，当种群数量达到K值时，出生率等于死亡率，a点时，出生率大于死亡率，种群数量增加，未达到K值，A错误；b点时，出生率等于死亡率，种群数量相对稳定，此时种群数量达到K值，B正确；c点和d点时，出生率小于死亡率，种群数量减少，C、D错误。
答案：B
7．解析：分析题意可知：调查一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，面积为一公顷，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。
答案：B
8．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，增长率一直下降，故每单位时间内种群增长倍数一直减小，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。
答案：D
9．解析：(1)为避免人为因素的干扰，保证调查的可靠性和准确性，选取样方时关键要做到随机取样、要依据调查范围大小来确定样方大小和数量，样方大小要一致、样方数量要适宜。(2)假设区域内种群数量为N，样方内平均个体数为n，已知所调查区域总面积为S，样方面积为m，调查区域内种群密度相等，N÷S＝n÷m，则N＝(S×n)/m。(3)研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量，与标志重捕法相比，该调查方法周期短，不受不良天气变化的影响，对野生动物生活干扰少，操作更简便，并允许在繁殖季节收集更多的数据。
答案：(1)随机取样、样方大小一致、样方数量适宜
(2)(S×n)/m
(3)对野生动物的不良影响小、调查周期短，操作简便
