第1章 种群及其动态
1.2种群数量的变化
【考点精讲】
1.种群的“J”形增长
模型假设：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，种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。
建立模型：t年后种群的数量：Nt=N0λt
增长率与λ的关系：增长率=λ—1
2.种群数量的“S”形增长（高斯）
模型假设：资源、空间有限，天敌的威胁和竞争者的竞争等因素存在。
环境容纳量：一定环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，简称K值。（注意：K值只与环境条件有关，不受种群数量的影响）
保护野生动物最根本的措施是保护它们的栖息环境，从而提高环境容纳量。
K值不是种群数量的最大值，K值应略低于种群所能达到的最大值（种群有过度繁殖的倾向，种群数量应围绕K值上下波动）。
建立模型：种群数量呈S型增长
K/2值：当种群数量达到K/2时，种群有最大增长速率；其意义在于：
养殖业上，通常在2/K后进行捕捞，将生物数量保留在此处，目的是可以尽快恢复生物数量；害虫的防治则控制在K/2以下。
3.J形增长模型和S形增长模型的联系
两种模型存在的不同主要是因为存在环境阻力。
4.种群数量的波动和下降
受气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，大多数种群的数量总是在波动中。
当种群长久处在不利的条件下，种群数量会出现持续性的或急剧下降。种群的延续需要以一定的个体数量为基础，当一个种群数量过少，可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。
5.探究培养液中酵母菌种群数量的变化
（1）实验原理
用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。
在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。
计算酵母菌数量可用抽样检测的方法。
（2）血细胞计数板 (如下图所示)
血细胞计数板每个大方格的面积为1 mm2，深度为0.1 mm，容积为0.1 mm3。
计算公式如下：
①在计数时，先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数，求得每个中方格的平均值再乘以25，就得出一个大方格中的总菌数，然后再换算成1 mL菌液中的总菌数。
②设5个中方格中总菌数为A，菌液稀释倍数为B，则0.1 mm3菌液中的总菌数为(A/5)×25×B。已知1 mL＝1 cm3＝1 000 mm3,1 mL菌液的总菌数＝(A/5)×25×10 000×B＝50 000A·B。
（3）实验步骤
①酵母菌的培养：条件为液体培养基，无菌培养；
②振荡培养基：使酵母菌分布均匀；
③抽样；
④观察计数：先将盖玻片放在计数室上，然后将酵母菌培养液滴在盖玻片一侧，让培养液自行渗入，再用吸水纸吸去多余的培养液，待细胞全部沉降到计数室的底部，再用显微镜进行计数并计算；
⑤重复步骤④，连续观察7天；
⑥绘图分析。
（4）注意事项
该实验无需设计对照实验，因不同时间取样已形成对照；
该实验需要做重复实验，取平均值，目的是尽量减少误差；
若每个小方格内酵母菌数量过多，需要重新稀释培养基再计数。
【例题分析】
【例题1】如图表示有限环境中某一种群增长的曲线。下列有关叙述正确的是（ ）
①K是环境条件所允许达到的种群数量最大值
②在K值时，种群的增长率最大
③如果不考虑迁入、迁出等其它因素，在K值时出生率等于死亡率
④假设这是鱼的种群，当种群达到K值时开始捕捞，才可持续获得最高产量
A. ① ② B. ① ④ C. ① ③ D. ② ③
【答案】C
【解析】
① K是环境容纳量，指环境条件所允许达到的种群数量最大值，①正确；
② 在K时种群增长速率为0，在K/2时种群的增长速率最大，② 错误；
③ 如果不考虑其他因素，在K值时出生率和死亡率基本相等，种群增长率为0，③ 正确；
④ 在K值时捕捞鱼类得到的日捕量最大，但一般捞渔业捕捞后需控制剩余量在K/2时，种群增长速率最大，所以捕捞数维持在K/2，可持续获得最高产量，④ 错误。
【例题2】假定当年种群数量是一年前种群数量的λ倍，下图表示λ值随时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是（）
A. O～a年，种群数量不变，其年龄组成是稳定型
B. a～b年，种群数量下降，其年龄组成是衰退型
C. b～c年，种群数量增加，种群呈“S”型增长
D. c～d年，种群数量增加，种群呈“J”型增长
【答案】C
【解析】
据图分析：0～a年，λ值等于1，种群数量不变，其年龄组成是稳定型。a～b年，λ值小于1，种群数量减少，其年龄组成是衰退型。b～c年，λ值小于1时，种群数量减少，λ值大于1时，种群数量增加，种群数量先减少后增加。c～d年，λ值等于2，种群数量增加，呈“J”型增长。
A.t年后该种群的数量应为：nt=n0λt（n0：该种群的起始数量；t：时间；nt:t年后种群数量；λ：增长的倍数。），那么0～a年，λ值为1，所以种群数量不变，其年龄组成是稳定型，A不符合题意；
B.a～b年，λ值小于1，所以种群数量下降，其年龄组成是衰退型，B不符合题意；
C.b～c年，λ值小于1时，种群数量减少，λ值大于1时，种群数量增加，种群不呈“S”型增长，C符合题意；
D.c～d年，λ值等于2，种群数量增加，呈“J”型增长，D不符合题意。
【习题精炼】
郊外的荒山被开发成森林公园，相关叙述正确的是 ( )
A. 各种植物的数量呈“J”型增长 B. 该群落的演替属于初生演替
C. 人类活动可影响群落演替的方向 D. 公园里群落不存在垂直结构
【答案】C
【解析】
A.各种植物的种群数量在自然情况下呈“S”型增长， A错误；
B.在荒山上开始的演替应属于次生演替，B错误；
C.人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行，C正确；
D.公园里群落既存在水平结构，也存在垂直结构，D错误。
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：
①把酵母菌培养液放置在适宜的环境中培养，每天在相同时间取样计数，连续7天
②静置一段时间后，用吸管从锥形瓶中吸取培养液
③制片时，先用吸管滴加样液，再将盖玻片放在计数室上
④用滤纸吸去血球计数板边缘多余的培养液
⑤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
其中正确的操作是（ ）
A. ①②③ B. ①③④ C. ②③④ D. ①④⑤
【答案】D
【解析】
探究培养液中酵母菌种群数量变化实验的正确操作顺序为：把酵母菌培养液放置在适宜的环境中培养，每天在相同时间取样计数，连续7天；先将盖玻片放在计数室上，将培养液摇匀后，用吸管从锥形瓶中吸取培养液，滴在盖玻片边缘，让培养液自行渗入；用滤纸吸去血球计数板边缘多余的培养液；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。故②③错误，①④⑤正确。
综上所述，D正确，ABC错误。
要达到下列各项研究目的，所采用的研究方法错误的是（ ）
A. 种群的J型增长——数学模型建构法
B. 植株上跳蝻的密度——标志重捕法
C. 酵母菌的种群密度——抽样检测法
D. 土壤小动物丰富度的统计——记名计算法或目测估计法
【答案】B
【解析】
A.数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。如：酶活性受温度（PH值）影响示意图，不同细胞的细胞周期持续时间等。 种群的J型增长——数学模型建构法，A正确；
B.样方法多用于植物，调查植物种群密度，也可以用于昆虫卵的密度，蚜虫、跳蝻的密度等，要求调查目标不移动或者移动范围很小，植株上跳蝻的密度——样方法，B错误；
C.酵母菌的种群密度——抽样检测法，C正确；
D.调查土壤中小动物的丰富度做了统计，调查时，由于小动物活动能力强，身体微小，常采用取样器采集，用记名计算法和目测估计法统计。D正确。
在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群数量增长的曲线是（）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，符合“J”型增长曲线。
如图所示为种群在理想环境中呈“J”型生长，在有环境阻力条件下呈“S”型增长。下列关于种群在某种环境中数量增长曲线的叙述，错误的是（ ）
A. 当种群数量达到E点后，种群数量不再变化
B. 种群数量增长过程C点的增长速度最快
C. 阴影部分表示环境中影响种群增长的阻力
D. 随着种群数量的增加，种群种内斗争逐渐加强
【答案】A
【解析】
A、当种群数量达到E点后，种群增长率为0，种群数量保持相对稳定，但会由于各种因素影响而波动，在不利条件下还会下降，A错误；
B、在C点处，种群数量达到环境容纳量的一半，种群增长速度最快，B正确；
C、J型曲线是在没有环境胁迫下的增长曲线，而S型曲线是在自然条件下的，即存在竞争时的曲线，造成这种变化的原因就是环境阻力，阴影部分的个体数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数，C正确；
D、随着种群数量的增加，种内斗争逐渐加强，D正确。
下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的叙述，错误的是（）
A. 将酵母菌接种到培养液中，并进行第一次计数
B. 从静置的培养液中取适量上清液，用血细胞计数板计数
C. 每天定时取样，测定酵母菌细胞数量，绘制种群数量动态变化曲线
D. 营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一
【答案】B
【解析】
A、将酵母菌接种到培养液中，并进行第一次计数，并每天定时取样，A正确；
B、从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡数次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，B错误；
C、每天定时取样，采用抽样检测法，测定酵母菌细胞数量，绘制种群数量动态变化曲线，C正确；
D、影响酵母菌种群数量变化的因素有：营养条件、溶氧量、pH值、代谢废物的积累等，D正确。
加强管理后，某自然保护区中过去难觅踪迹的大型食肉、食草野生动物种群得到了恢复。数年后，出现了保护区中的某种大型食草动物经常到保护区外的农田中采食的现象。针对该现象，下列叙述最为合理的是（ ）
A. 该现象说明野生动物是人类的忠实朋友
B. 该现象说明人与野生动物形成了和谐相处的关系
C. 该现象说明野生动物正在积极地寻求人类的帮助
D. 该现象说明该种动物的种群数量增大，种内竞争增强
【答案】D
【解析】
A、某种大型食草动物经常到保护区外的农田中采食，破坏农作物，所以不能说明野生动物是人类的忠实朋友，A错误；
B、某种大型食草动物经常到保护区外的农田中采食，破坏农作物，所以不能说明人与野生动物形成了和谐相处的关系，B错误；
C、某种大型食草动物经常到保护区外的农田中采食，所以只能说其为了获得食物而破坏农作物，不能说明野生动物正在积极地寻求人类的帮助，C错误；
D、某种大型食草动物经常到保护区外的农田中采食，表明保护区内食物资源不足，说明该种动物的种群数量增大，种内竞争增强，需要更多食物，D正确。
20世纪30年代，人们将环颈雉引入一个岛屿，在1937～1942年期间，这个种群数量增长的情况如下表所示。下列相关叙述正确的是（）
年份（年） 1937 1938 1939 1940 1941 1942
种群数量（个） 25 46 208 440 770 1380
A. 该种群的环境容纳量（K值）为1380个
B. 随着种群数量的增加，该种群种内斗争逐渐减弱
C. 在1937～1942年期间，该种群数量增长大致呈“S”型
D. 该种群数量增长的主要原因之一是食物和空间条件充裕
【答案】D
【解析】
A.环境容纳量是指特定环境所能容许的种群数量的最大值，题中所给的数据不充足，无法判断K值，A错误；
B.岛上的食物和空间有限，随着种群数量的增加，该种群种内斗争逐渐增强，B错误；
C.在1937-1942年期间，该种群数量增长大致呈“J”型，C错误；
D.该种群数量增长的主要原因之一是食物和空间条件充裕，D正确。
如图是一种酵母通气培养的生长曲线，a、b是相同培养条件下两批次培养的结果，下列叙述合理的是（ ）
A. a批次中可能有大量细菌污染
B. b批次的接种量可能高于a批次
C. t1时两批次都会产生较多的乙醇
D. t2时两批次发酵液中营养物质剩余量相同
【答案】B
【解析】
A、a批次若有大量细菌污染，则K值会下降，与题图不符，A错误；
B、b先达到K值，可能是接种量高于a，B正确；
C、图中曲线是在通气的条件下绘制，t1时种群增长速率最大，说明此时氧气充足，酒精发酵需要在无氧条件下进行，故此时产生的酒精很少或几乎没有，C错误；
D、t2时，a、b均达到K值，但由于b条件下酵母菌数量首先达到K值，故消耗的营养物质较多，则营养物质的剩余量相对较少，D错误。
下列调查活动或实验中，实验所得到数值与实际数值相比，可能偏小的是（）
A. 标志重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时，部分鲤鱼身上的标志物脱落
B. 探究培养液中酵母菌种群数量时，从试管底部吸出培养液计数且没有振荡试管
C. 样方法调查草地中的蒲公英的种群密度时，样方线上的个体都被统计在内
D. 调查土壤小动物丰富度时，用诱虫器采集小动物时没有打开电灯
【答案】D
【解析】
A.标志重捕法计算种群密度：第一次捕获标记个体数 (n)/种群数量(N)=第二次捕获的标记数(m)/第二次捕获数(M)， 部分鲤鱼身上的标志物脱落，即m减少，故N变大，A不符合题意；
B.没有振荡试管，从试管底部吸出培养液计数酵母菌的数量，这将使得种群密度比实际值大，B不符合题意；
C.样方法调查草地中的蒲公英时，正确的统计方法为样方线上的个体“计上不计下，计左不计右”，若样方线上的个体都被统计在内，使得种群密度偏大，C不符合题意；
D.土壤中的小动物具有避光性，用诱虫器采集小动物没有打开电灯，使得种群密度会偏小，D符合题意。
【能力培优】
下列有关“一定”的说法中，全部正确的一组是（）
①经过内质网和高尔基体加工的蛋白质，一定是分泌蛋白；
②细胞生物的遗传物质，一定是DNA；
③无论是真核细胞还是原核细胞，其“系统边界”一定是细胞膜
④植物细胞内的色素，一定含有C、H、O、N、Mg
⑤组成细胞的各种化学元素，在无机自然界一定能够找到
⑥种群J型增长的数学模型公式（Nt=N0λt）中的λ是指增长速率，其数值一定大于1．
A. ①②③ B. ②③⑤ C. ①④⑥ D. ④⑤⑥
【答案】B
【解析】
①溶酶体内的酶需要内质网和高尔基体的加工，但不是分泌蛋白，①错误；
②具有细胞结构的生物含有DNA和RNA，遗传物质是DNA，因此细胞生物的遗传物质一定是DNA，②正确；
③细胞膜是细胞的边界，真核细胞和原核细胞都具有细胞膜，因此无论是真核细胞还是原核细胞，其“系统边界”一定是细胞膜，③正确；
④叶绿素的组成元素是C、H、O、N、Mg，叶黄素、胡萝卜素不含有Mg，④错误；
⑤生物体中的化学元素最终来自无机环境，因此组成细胞的各种化学元素，在无机自然界一定能够找到，体现了生物界与非生物界的统一性，⑤正确；
⑥种群J型增长的数学模型公式（Nt=N0λt）中的λ是表示该种群数量该年是上一年种群数量的倍数，⑥错误。
在某森林的固定位置和固定时间，用固定数量鸟网捕捉的方法，统计大山雀种群数量。连续10年内得到如图所示的曲线（图中λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数），有关叙述错误的是（ ）
A. 2-6年间大山雀种群的年龄组成都为衰退型
B. 大山雀种群数量的调查方法可用标志重捕法
C. 10年内，第4年的种群数量最大
D. 第8年大山雀数量达到最低，此后保持相对稳定
【答案】A
【解析】
A、2-4年间，1＜λ＜2，大山雀种群数量增加，其年龄组成为增长型，故A错误；
B、大山雀运动能力强，生活范围广，结合这些特点可以用标志重捕法，故B正确；
C、2-4年间1＜λ＜2，4-8年间0＜λ＜1，八年以后λ=1，所以10年内，第4年的种群数量最大，故C正确；
D、4-8年间0＜λ＜1，所以第8年大山雀数量达到最低，此后保持相对稳定，故D正确。
下列叙述正确的是（ ）
A. 太空失重状态下生长素不能进行极性运输，根不具有向地性，茎也无向光性
B. 同种地雀分布在存在地理隔离的两个环境完全相同岛屿上，长时间后不可能形成两个不同物种
C. 在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为K值
D. 因为胰岛素分泌增加可以抑制胰高血糖素的增加，所以两者间存在拮抗作用
【答案】C
【解析】
A、太空失重条件下植物存在极性运输，在微重力条件下植物生长素的运输没有横向运输，根不具有向地性，但茎依然有向光性，A错误；
B、同种地雀分布在存在地理隔离的两个环境完全相同岛屿上，长时间后地理隔离可能会导致生殖隔离，有可能形成两个不同物种，B错误；
C、在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值，C正确；
D、胰岛素具有降低血糖的作用，胰高血糖素具有升高血糖的作用，二者具有拮抗作用，D错误。
酵母菌是探究种群数量变化的理想材料，血球计数板是酵母菌计数的常用工具。如图表示一个计数室及显微镜下一个中方格菌体分布情况。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 培养液中酵母菌主要进行有氧呼吸和出芽生殖
B. 每天定时取样前要摇匀培养液
C. 每次选取计数室四个角和中央的五个中格计数，目的是重复实验以减小误差
D. 若五个中格酵母菌平均数为上右图所示，则估算酵母菌的总数为6×106个
【答案】C
【解析】
A.培养液中含有氧气，所以酵母菌主要进行有氧呼吸和出芽生殖，A正确；
B.每天计数酵母菌数量的时间要固定，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，B正确；
C.每次选取计数室四个角和中央的五个中格计数，目的是取样并求平均值，以减小误差，C错误；
D.酵母菌在计数时，计数原则为“计上不计下，计左不计右”，因此计数相邻两边。如果计数的中方格酵母菌平均数为24个，则1mL培养液中酵母菌的总数=24÷16×400×104=6×106个，D正确。
某小组开展酵母菌培养实验，如图是摇瓶培养中酵母菌种群变化曲线。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 培养初期，酵母菌因种内竞争强而生长缓慢
B. 转速150 r/min 时，预测种群增长曲线呈“S”型
C. 该实验中酵母计数应采用稀释涂布平板法
D. 培养后期，酵母的呼吸场所由胞外转为胞内
【答案】B
【解析】
A、培养初期，酵母菌因基数小而生长缓慢，A错误；
B、由图可知，转速150 r/min 时，可预测种群增长曲线呈“S”型，B正确；
C、对培养液中的酵母菌进行计数应该采用抽样检测法，C错误；
D、无论培养初期还是培养后期，酵母的呼吸场所都是胞内，D错误。
如图表示东亚飞蝗种群数量变化可能的几种情形，其中a点表示外界因素的变化。据此分析不正确的是（ ）
A. 图中阴影部分表示环境阻力，可导致物种进化
B. 种群数量减少到K2时遗传的多样性会减少
C. 当种群的变化曲线为Ⅲ，则可推出a点时种群的年龄组成为衰退型
D. 若a点变化为干旱且干早能抑制蝗虫天敌的生长，则该种群a点后的变化曲线为Ⅰ
【答案】C
【解析】
A.图中阴影部分表示环境阻力，环境阻力会引起种群基因频率改变，导致生物进化，A正确；
B.种群数量减少到K2时，种群数量减少，遗传的多样性会减少，B正确；
C.当种群的变化曲线为Ⅲ，a点以后种群数量减少，a点时年龄组成为稳定性，a点以后才为衰退型，C错误；
D.若a点变化为干旱，能抑制蝗虫天敌的生长，蝗虫数量上升一段时间后趋于稳定，为曲线Ⅰ，D正确。
如图所示为种群在理想环境中呈“J”型增长，下列关于种群在某环境中数量增长曲线的叙述，正确的是（ ）
A. 种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后
B. 当种群数量达到e点后，种群数量增长速率为0
C. 图中阴影部分表示克服环境阻力生存下来的个体数量
D. 若该种群在c点时数量为100，则该种群的K值为400
【答案】B
【解析】
A.从图中可以看出阴影部分代表环境阻力，所以“S”型曲线的环境阻力出现在b点之后，A错误；
B.当种群数量到达e点后，即K值时种群数量基本不变，种群数量增长速率为0，B正确；
C.图中阴影部分表示克服环境阻力淘汰的个体，C错误；
D.若该种群在c点时数量为100，则该种群的K值为200，D错误。
浙江某地乌鸫连续10年的种群数量增长情况如图所示，后一年的种群数量是前一年的λ倍，下列分析正确的是（ ）
A. 第1年乌鸫种群的年龄结构是增长型
B. 第5年和第7年的乌鸫种群数量相同
C. 第9年的乌鸫种群数量最大
D. 乌鸫种群数量受领域行为等外源性因素调节
【答案】A
【解析】
A.由图可知：在第1～第3年之间，λ＞1，表示种群数量在增长，乌鸫种群数量在不断增加，所以第1年乌鸫种群的年龄结构是增长型，A正确；
B.在第3～9年间，λ＜1，乌鸫种群数量一直在不断减少，第5年和第7年的乌鸫种群λ相同，但第7年的种群数量少于第5年，B错误；
C.由图可知：在第1～第3年之间乌鸦种群数量在不断增加，第3年时，乌鸫种群数量到达最大值，C错误；
D.领域行为属物种的一种先天性行为，应属内源性因素，D错误。
甲图为种群数量增长的“S”型曲线，乙图为种群增长速率曲线。下列叙述正确的是（ ）
A. T时刻，对应的甲曲线中种群数量为K
B. 防治害虫时，应控制其数量，使之保持在K/2处
C. 渔民捕鱼时，应将某种鱼类种群数量控制在A点左右
D. 利用性外激素引诱雄虫，可直接影响昆虫出生率
【答案】C
【解析】
A.T时刻，种群增长速率最快，种群数量为K/2，A错误；
B.因为K/2时种群增长速率最大，所以防治害虫时要将害虫数量控制在K/2以下，B错误；
C.捕鱼时应该将种群数量控制在K/2左右，因为此时种群增长速率最大，C正确；
D.利用性外激素引诱雄虫改变了昆虫的性别比例，从而达到影响昆虫出生率的目的，D错误。
图1为某一森林在遭受大火完全烧毁前后，草本植物、灌木和乔木的生物量变化如图所示（b点为发生火灾的时间）。图2为研究人员对草原生态系统进行了相关的生态调查。在无迁入、迁出的情况下，绘制出了某昆虫种群的λ值随时间变化的曲线。请回答下列问题。
（1）图1中，各种植物由于生态位相似导致其种间关系是_________；a～b段，三类植物在群落中会呈现出镶嵌分布，从而形成了群落的_________结构。
（2）图1中b～f段，显示火灾后植物群落的演替情况，该演替类型属于_________。该地区土壤中小动物类群会发生一系列变化，在调查小动物类群丰富度时，常用_________的方法进行采集、调查。用_________(方法)调查田鼠种群密度时，若经捕获后的动物更难被捕获，则调查的结果要比实际数________(填“多”或“少”)。
（3）森林中动物分层主要由_______________决定。
（4）图2中，该昆虫种群数量在前5年呈_________型曲线增长，在第_________年时种群的数量达到最大值。
【答案】
（1）竞争；水平
（2）次生演替；取样器取样；标志重捕法；多
（3）食物和栖息空间
（4）J；10
【解析】
（1）草本植物、灌木和乔木是生态系统成分中的生产者，它们会竞争阳光、水和无机盐，种间关系是竞争。图中a～b段，三类植物在群落中的斑块镶嵌分布，从而形成了群落的水平结构。
（2）火灾后植物群落的演替类型属于次生演替。在调查小动物类群丰富度时，常用取样器取样的方法进行采集、调查。用标志重捕法调查田鼠种群密度时，若经捕获后的动物更难被捕获，则调查的结果要比实际数多。
（3）森林中动物分层主要由食物和栖息空间决定。
（4）根据试题的分析，0-5年，值基本不变，种群数量持续增加，呈现J型曲线；5-10年，值减少但仍然大于1，种群数量增加；第10年时种群的数量达到最大值。第1章 种群及其动态
1.2种群数量的变化
【考点精讲】
1.种群的“J”形增长
模型假设：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，种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。
建立模型：t年后种群的数量：Nt=N0λt
增长率与λ的关系：增长率=λ—1
2.种群数量的“S”形增长（高斯）
模型假设：资源、空间有限，天敌的威胁和竞争者的竞争等因素存在。
环境容纳量：一定环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，简称K值。（注意：K值只与环境条件有关，不受种群数量的影响）
保护野生动物最根本的措施是保护它们的栖息环境，从而提高环境容纳量。
K值不是种群数量的最大值，K值应略低于种群所能达到的最大值（种群有过度繁殖的倾向，种群数量应围绕K值上下波动）。
建立模型：种群数量呈S型增长
K/2值：当种群数量达到K/2时，种群有最大增长速率；其意义在于：
养殖业上，通常在2/K后进行捕捞，将生物数量保留在此处，目的是可以尽快恢复生物数量；害虫的防治则控制在K/2以下。
3.J形增长模型和S形增长模型的联系
两种模型存在的不同主要是因为存在环境阻力。
4.种群数量的波动和下降
受气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，大多数种群的数量总是在波动中。
当种群长久处在不利的条件下，种群数量会出现持续性的或急剧下降。种群的延续需要以一定的个体数量为基础，当一个种群数量过少，可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。
5.探究培养液中酵母菌种群数量的变化
（1）实验原理
用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。
在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。
计算酵母菌数量可用抽样检测的方法。
（2）血细胞计数板 (如下图所示)
血细胞计数板每个大方格的面积为1 mm2，深度为0.1 mm，容积为0.1 mm3。
计算公式如下：
①在计数时，先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数，求得每个中方格的平均值再乘以25，就得出一个大方格中的总菌数，然后再换算成1 mL菌液中的总菌数。
②设5个中方格中总菌数为A，菌液稀释倍数为B，则0.1 mm3菌液中的总菌数为(A/5)×25×B。已知1 mL＝1 cm3＝1 000 mm3,1 mL菌液的总菌数＝(A/5)×25×10 000×B＝50 000A·B。
（3）实验步骤
①酵母菌的培养：条件为液体培养基，无菌培养；
②振荡培养基：使酵母菌分布均匀；
③抽样；
④观察计数：先将盖玻片放在计数室上，然后将酵母菌培养液滴在盖玻片一侧，让培养液自行渗入，再用吸水纸吸去多余的培养液，待细胞全部沉降到计数室的底部，再用显微镜进行计数并计算；
⑤重复步骤④，连续观察7天；
⑥绘图分析。
（4）注意事项
该实验无需设计对照实验，因不同时间取样已形成对照；
该实验需要做重复实验，取平均值，目的是尽量减少误差；
若每个小方格内酵母菌数量过多，需要重新稀释培养基再计数。
【例题分析】
【例题1】如图表示有限环境中某一种群增长的曲线。下列有关叙述正确的是（ ）
①K是环境条件所允许达到的种群数量最大值
②在K值时，种群的增长率最大
③如果不考虑迁入、迁出等其它因素，在K值时出生率等于死亡率
④假设这是鱼的种群，当种群达到K值时开始捕捞，才可持续获得最高产量
A. ① ② B. ① ④ C. ① ③ D. ② ③
【例题2】假定当年种群数量是一年前种群数量的λ倍，下图表示λ值随时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是（）
A. O～a年，种群数量不变，其年龄组成是稳定型
B. a～b年，种群数量下降，其年龄组成是衰退型
C. b～c年，种群数量增加，种群呈“S”型增长
D. c～d年，种群数量增加，种群呈“J”型增长
【习题精炼】
郊外的荒山被开发成森林公园，相关叙述正确的是 ( )
A. 各种植物的数量呈“J”型增长 B. 该群落的演替属于初生演替
C. 人类活动可影响群落演替的方向 D. 公园里群落不存在垂直结构
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：
①把酵母菌培养液放置在适宜的环境中培养，每天在相同时间取样计数，连续7天
②静置一段时间后，用吸管从锥形瓶中吸取培养液
③制片时，先用吸管滴加样液，再将盖玻片放在计数室上
④用滤纸吸去血球计数板边缘多余的培养液
⑤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
其中正确的操作是（ ）
A. ①②③ B. ①③④ C. ②③④ D. ①④⑤
要达到下列各项研究目的，所采用的研究方法错误的是（ ）
A. 种群的J型增长——数学模型建构法
B. 植株上跳蝻的密度——标志重捕法
C. 酵母菌的种群密度——抽样检测法
D. 土壤小动物丰富度的统计——记名计算法或目测估计法
在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群数量增长的曲线是（）
A. B.
C. D.
如图所示为种群在理想环境中呈“J”型生长，在有环境阻力条件下呈“S”型增长。下列关于种群在某种环境中数量增长曲线的叙述，错误的是（ ）
A. 当种群数量达到E点后，种群数量不再变化
B. 种群数量增长过程C点的增长速度最快
C. 阴影部分表示环境中影响种群增长的阻力
D. 随着种群数量的增加，种群种内斗争逐渐加强
下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的叙述，错误的是（）
A. 将酵母菌接种到培养液中，并进行第一次计数
B. 从静置的培养液中取适量上清液，用血细胞计数板计数
C. 每天定时取样，测定酵母菌细胞数量，绘制种群数量动态变化曲线
D. 营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一
加强管理后，某自然保护区中过去难觅踪迹的大型食肉、食草野生动物种群得到了恢复。数年后，出现了保护区中的某种大型食草动物经常到保护区外的农田中采食的现象。针对该现象，下列叙述最为合理的是（ ）
A. 该现象说明野生动物是人类的忠实朋友
B. 该现象说明人与野生动物形成了和谐相处的关系
C. 该现象说明野生动物正在积极地寻求人类的帮助
D. 该现象说明该种动物的种群数量增大，种内竞争增强
20世纪30年代，人们将环颈雉引入一个岛屿，在1937～1942年期间，这个种群数量增长的情况如下表所示。下列相关叙述正确的是（）
年份（年） 1937 1938 1939 1940 1941 1942
种群数量（个） 25 46 208 440 770 1380
A. 该种群的环境容纳量（K值）为1380个
B. 随着种群数量的增加，该种群种内斗争逐渐减弱
C. 在1937～1942年期间，该种群数量增长大致呈“S”型
D. 该种群数量增长的主要原因之一是食物和空间条件充裕
如图是一种酵母通气培养的生长曲线，a、b是相同培养条件下两批次培养的结果，下列叙述合理的是（ ）
A. a批次中可能有大量细菌污染
B. b批次的接种量可能高于a批次
C. t1时两批次都会产生较多的乙醇
D. t2时两批次发酵液中营养物质剩余量相同
下列调查活动或实验中，实验所得到数值与实际数值相比，可能偏小的是（）
A. 标志重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时，部分鲤鱼身上的标志物脱落
B. 探究培养液中酵母菌种群数量时，从试管底部吸出培养液计数且没有振荡试管
C. 样方法调查草地中的蒲公英的种群密度时，样方线上的个体都被统计在内
D. 调查土壤小动物丰富度时，用诱虫器采集小动物时没有打开电灯
【能力培优】
下列有关“一定”的说法中，全部正确的一组是（）
①经过内质网和高尔基体加工的蛋白质，一定是分泌蛋白；
②细胞生物的遗传物质，一定是DNA；
③无论是真核细胞还是原核细胞，其“系统边界”一定是细胞膜
④植物细胞内的色素，一定含有C、H、O、N、Mg
⑤组成细胞的各种化学元素，在无机自然界一定能够找到
⑥种群J型增长的数学模型公式（Nt=N0λt）中的λ是指增长速率，其数值一定大于1．
A. ①②③ B. ②③⑤ C. ①④⑥ D. ④⑤⑥
在某森林的固定位置和固定时间，用固定数量鸟网捕捉的方法，统计大山雀种群数量。连续10年内得到如图所示的曲线（图中λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数），有关叙述错误的是（ ）
A. 2-6年间大山雀种群的年龄组成都为衰退型
B. 大山雀种群数量的调查方法可用标志重捕法
C. 10年内，第4年的种群数量最大
D. 第8年大山雀数量达到最低，此后保持相对稳定
下列叙述正确的是（ ）
A. 太空失重状态下生长素不能进行极性运输，根不具有向地性，茎也无向光性
B. 同种地雀分布在存在地理隔离的两个环境完全相同岛屿上，长时间后不可能形成两个不同物种
C. 在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为K值
D. 因为胰岛素分泌增加可以抑制胰高血糖素的增加，所以两者间存在拮抗作用
酵母菌是探究种群数量变化的理想材料，血球计数板是酵母菌计数的常用工具。如图表示一个计数室及显微镜下一个中方格菌体分布情况。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 培养液中酵母菌主要进行有氧呼吸和出芽生殖
B. 每天定时取样前要摇匀培养液
C. 每次选取计数室四个角和中央的五个中格计数，目的是重复实验以减小误差
D. 若五个中格酵母菌平均数为上右图所示，则估算酵母菌的总数为6×106个
某小组开展酵母菌培养实验，如图是摇瓶培养中酵母菌种群变化曲线。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 培养初期，酵母菌因种内竞争强而生长缓慢
B. 转速150 r/min 时，预测种群增长曲线呈“S”型
C. 该实验中酵母计数应采用稀释涂布平板法
D. 培养后期，酵母的呼吸场所由胞外转为胞内
如图表示东亚飞蝗种群数量变化可能的几种情形，其中a点表示外界因素的变化。据此分析不正确的是（ ）
A. 图中阴影部分表示环境阻力，可导致物种进化
B. 种群数量减少到K2时遗传的多样性会减少
C. 当种群的变化曲线为Ⅲ，则可推出a点时种群的年龄组成为衰退型
D. 若a点变化为干旱且干早能抑制蝗虫天敌的生长，则该种群a点后的变化曲线为Ⅰ
如图所示为种群在理想环境中呈“J”型增长，下列关于种群在某环境中数量增长曲线的叙述，正确的是（ ）
A. 种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后
B. 当种群数量达到e点后，种群数量增长速率为0
C. 图中阴影部分表示克服环境阻力生存下来的个体数量
D. 若该种群在c点时数量为100，则该种群的K值为400
浙江某地乌鸫连续10年的种群数量增长情况如图所示，后一年的种群数量是前一年的λ倍，下列分析正确的是（ ）
A. 第1年乌鸫种群的年龄结构是增长型
B. 第5年和第7年的乌鸫种群数量相同
C. 第9年的乌鸫种群数量最大
D. 乌鸫种群数量受领域行为等外源性因素调节
甲图为种群数量增长的“S”型曲线，乙图为种群增长速率曲线。下列叙述正确的是（ ）
A. T时刻，对应的甲曲线中种群数量为K
B. 防治害虫时，应控制其数量，使之保持在K/2处
C. 渔民捕鱼时，应将某种鱼类种群数量控制在A点左右
D. 利用性外激素引诱雄虫，可直接影响昆虫出生率
图1为某一森林在遭受大火完全烧毁前后，草本植物、灌木和乔木的生物量变化如图所示（b点为发生火灾的时间）。图2为研究人员对草原生态系统进行了相关的生态调查。在无迁入、迁出的情况下，绘制出了某昆虫种群的λ值随时间变化的曲线。请回答下列问题。
（1）图1中，各种植物由于生态位相似导致其种间关系是_________；a～b段，三类植物在群落中会呈现出镶嵌分布，从而形成了群落的_________结构。
（2）图1中b～f段，显示火灾后植物群落的演替情况，该演替类型属于_________。该地区土壤中小动物类群会发生一系列变化，在调查小动物类群丰富度时，常用_________的方法进行采集、调查。用_________(方法)调查田鼠种群密度时，若经捕获后的动物更难被捕获，则调查的结果要比实际数________(填“多”或“少”)。
（3）森林中动物分层主要由_______________决定。
（4）图2中，该昆虫种群数量在前5年呈_________型曲线增长，在第_________年时种群的数量达到最大值。
