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第43讲 种群数量的变化
选择性必修2 生物与环境
第八单元 生物与环境
1．尝试建立数学模型解释种群的数量变动。
2．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。
3．实验：探究培养液中某种酵母菌种群数量的动态变化。
一、建构种群增长模型的方法
1．数学模型：用来描述一个系统或它的性质的________。
2．建构方法和实例
考点1 种群数量的变化及其影响因素
数学形式
合理的假设
数学形式
3．表达形式
(1)数学公式：科学、准确，但不够____。
(2)曲线图：直观，但不够____。
(3)准确分析“λ”曲线
直观
精确
①a段——λ＞1且恒定，种群数量呈“J”形增长。
②b段——λ下降，但仍大于1，此段种群出生率大于死亡率，则种群数量一直增长。
③c段——λ＝1，种群数量维持相对稳定。
④d段——λ＜1，种群数量逐年下降。
⑤e段——λ呈上升趋势，但仍未达到1，故种群数量逐年下降。
二、种群的“J”形增长和“S”形增长
1．种群的“J”形增长
食物和空间
该种群数量是前一年种
群数量的倍数
2．种群的“S”形增长
资源、空间
K/2
环境容纳量
增大
降低
对K值(环境容纳量)的解读
①K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。
②K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：
[深化拓展]
③在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节机制使种群数量回到一定范围内。
④K值的三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。
三、种群数量的波动
1．大多数生物的种群数量总是在____中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现________。
2．当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的____。
3．当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等而__________。
波动
种群爆发
下降
衰退、消亡
四、影响种群数量变化的因素
林冠层
光照强度
气温降低
气候干旱
种内竞争
(人教版选择性必修2 P14思考·讨论)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，表明两种草履虫存在种间竞争关系，而在池塘中两种草履虫能共同生存，可能的原因是
______________________________________________________________________________________________________________________。
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
五、种群研究的应用
1．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”。若沙蝗进入我国西北干旱地区将呈现“J”形增长。 ( )
提示：在资源无限、空间无限和不受其他生物制约的理想条件下，种群会呈“J”形增长，若沙蝗进入我国西北干旱地区，其种群数量变化不会呈现“J”形增长。
×
2．人工草坪物种比较单一，易受外界因素的影响而杂草化。双子叶植物欧亚蔊菜是常见的草坪杂草。欧亚蔊菜入侵人工草坪初期，种群增长曲线呈“S”形。 ( )
提示：由于环境适宜，欧亚蔊菜入侵人工草坪初期，种群增长曲线呈“J”形。
3．增大大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量。 ( )
4．非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。 ( )
×
√
√
世界范围内，蝗灾对农业、经济和环境构成重大威胁。中国科学院动物研究所某团队发现了一种释放量低但生物活性非常高的群居信息素4-乙烯基苯甲醚(4-VA)。研究表明，在群居信息素的作用下，蝗虫种群由散居型可以转变为群居型，形成超大型种群。
(1)与农药相比，用4-VA诱捕蝗虫防治蝗灾具有的优点是_____________________________________________(答出1点)。
提示：有利于保护环境(或杀灭蝗虫的效果比较好)
(2)图1中的甲、乙曲线分别表示某天然牧场中蝗虫和食虫鸟当年的种群数量(Nt)和一年后的种群数量(Nt＋1)之间的关系，虚线表示Nt＋1＝Nt。
①图中可表示食虫鸟的是曲线______(填“甲”或“乙”)，判断依据是_______________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：甲 食虫鸟的营养级较蝗虫的高，种群数量较少
②请在图2中绘出甲的种群数量随时间变化的曲线(要求在曲线上标注关键点A、B、D点)。
提示：
③在不考虑迁入和迁出的情况下，当甲生物种群数量低于a时，该种群数量的变化趋势是______________________，判断依据是_______________________________________________________________。
提示：逐年下降，甚至灭绝 当甲生物种群数量低于a时，Nt＋1考向1 种群数量增长曲线的分析
1．(链接人教版选择性必修2 P9正文)下列有关“S”形曲线的说法，与事实相符的是( )
A．该图可表示密闭的恒定容器培养液中酵母菌种群数量增长的变化曲线
B．若该种群为海洋经济鱼类，则捕捞后的种群数量最好保持在C点水平
C．AB段种群数量增长速率变慢，既受种内生物因素的影响，也受食物、天敌等外部生物因素的影响
D．该曲线是在理想条件下测得的，人工培养中不会出现这样的曲线
√
C [在探究培养液中酵母菌种群数量增长的变化实验中，空间与资源是有限的，则酵母菌种群数量应为先增加后减少，故该图不可表示密闭的恒定容器培养液中酵母菌种群数量增长的变化曲线，A错误；若该种群为海洋经济鱼类，种群数量最好保持在A点水平，因为A点种群增长速率最快，B错误；AB段种群数量增长速率变慢，其主要原因是受天敌、生活空间和资源等的影响，也受种内生物因素的影响(种间斗争加剧)，C正确；理想条件下测得的曲线为“J”形曲线，人工培养可以得出“S”形曲线，D错误。]
2．(链接人教版选择性必修2 P12拓展应用T2)图1为湖泊甲中鲫鱼种群的R值变化曲线，图2为湖泊乙中鲫鱼种群的λ值变化曲线，假设两个湖泊中鲫鱼种群的初始数量相等，不考虑迁入和迁出。有关分析正确的是( )
A．b点的种群数量大于a点，b点的种群增长率等于a点
B．b′点的种群增长速率大于a′点，b′点的种群增长率等于a′点
C．若a点种群增长率等于a′点，则 b点种群增长率也等于b′点
D．若a点种群增长速率等于a′点，则b点种群增长速率也等于b′点
√
B [从a点到b点，R值大于1，说明种群数量增加，a点和b点的R值相同，无法判断两点的出生率和死亡率的数值大小，故增长率大小关系无法确定，A错误；从a′点到b′，λ值大于1，说明种群数量增加，a′点和b′点的λ值相同，所以增长率(λ－1)相同，且b′点的种群基数更大，故增长速率更大，B正确；a点和b点增长率大小无法确定，a′点和b′点的增长率相同，若a点种群增长率等于a′点，b点种群增长率大小无法确定，同理，若a点种群增长速率等于a′点，b点和b′点种群增长速率大小也无法确定，C、D错误。]
考向2 影响种群数量变化的因素分析
3．(链接人教版选择性必修2 P14－16正文)影响昆虫种群数量的因素有很多，其中像食物、空间等因素对种群数量的影响随种群密度的大小而改变，称为密度制约因素；而寒冷、干旱等因素对种群数量的影响与种群密度无关，称为非密度制约因素。下列相关叙述错误的是( )
A．密度制约因素对种群数量变化的影响可通过负反馈调节实现
B．天敌属于密度制约因素，流行性疾病属于非密度制约因素
C．若昆虫的种群数量超过K值，密度制约因素作用会增强
D．地震、泥石流等地质灾难也属于非密度制约因素
√
B [密度制约因素对种群数量变化的影响是通过负反馈调节而实现的，如被捕食者(食物)对捕食者的数量变化的影响就是通过负反馈调节实现的，被捕食者(食物)减少，随后使捕食者减少，A正确；天敌和流行性疾病都属于密度制约因素，B错误；K值与种群密度有密切关系，若昆虫的种群数量超过K值，则密度制约因素作用会增强，C正确；地震、泥石流等地质灾难对种群的影响与密度无关，也属于非密度制约因素，D正确。]
4．(链接人教版选择性必修2 P13－14思考·讨论)某地人工柳树林中，林下几种草本植物的种群密度(平均值，单位：株/m2)随林木郁闭度(林冠层遮蔽地面的程度)变化的调查数据如表所示。下列说法正确的是( )
郁闭度 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
一年蓬 15.3 13.5 10.8 7.4 4.3 2.4
加拿大一枝黄花 10.4 9.5 6.1 5.6 3.0 1.2
刺儿菜 3.7 4.3 8.5 4.4 2.2 1.0
A．林下三种草本植物的生态位完全相同
B．刺儿菜为阴生植物，郁闭度为0.4左右时更适合生长
C．三种草本植物间的相互影响属于非密度制约因素
D．三种植物对土壤、阳光等的利用存在竞争，不利于群落的稳定
√
B [林下三种草本植物属于不同的物种，所以生态位不完全相同，A错误；从表格中看出，刺儿菜在郁闭度为0.4时种群密度最大，所以刺儿菜为阴生植物，郁闭度为0.4左右时更适合生长，B正确；三种草本植物间的相互影响属于密度制约因素，C错误；三种植物对土壤、阳光等的利用存在竞争，但会相互制约，所以有利于群落的稳定，D错误。]
考向3 种群研究的应用分析
5．(链接人教版选择性必修2 P16正文)白头叶猴是世界珍稀动物，也是我国一级保护动物，仅存在于广西。由于人类活动的影响，白头叶猴的栖息地遭到严重破坏。下列相关叙述错误的是( )
A．可利用红外触发相机拍摄技术，开展对白头叶猴种群数量的监测
B．跟踪研究白头叶猴的数量特征及变化规律，属于种群水平的研究
C．可通过建立自然保护区，提高白头叶猴的种群密度
D．减少人类活动后，其种群数量将呈“J”形曲线增长
√
D [在动物的栖息地布设若干台红外触发相机，恒温动物一靠近，就会触发相机自动拍摄照片或视频，通过计算机分析处理这些照片或视频，就能确定所调查动物的种群数量，故可利用红外触发相机拍摄技术，开展对白头叶猴种群数量的监测，A正确；白头叶猴属于同一物种，跟踪研究白头叶猴的数量特征及变化规律，属于种群水平的研究，B正确；建立自然保护区是保护生物多样性的有效途径，可通过建立自然保护区，提高白头叶猴的种群密度，C正确；减少人类活动后，白头叶猴的环境资源有限，其种群数量不呈“J”形曲线增长，D错误。]
一、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____、空间、pH、____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________的方法——显微计数法。
考点2 (探究·实践)培养液中酵母菌种群数量的变化
成分
温度
抽样检测
二、实验流程
液体
无菌
均匀
3．
盖玻片边缘
计数
室底部
4．
5．
三、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_______增长，后期表现为逐渐____。
“S”形
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．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。
3．影响实验结果的误差分析及改进办法
1．(链接人教版选择性必修2 P11探究·实践)下列有关“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的叙述，错误的是( )
A．调查培养液中酵母菌数量的常用方法是抽样检测法
B．在计数室内滴入酵母菌培养液后需要缓缓盖上盖玻片，以免产生气泡
C．从试管中吸出培养液进行计数之前，可将试管轻轻振荡几次
D．增加酵母菌的接种量不会提高培养液中酵母菌种群的K值
√
B [“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验中，酵母菌属于单细胞生物，逐个计数非常困难，可采用抽样检测的方法，A正确；利用血细胞计数板时，应先放置盖玻片，在盖玻片的边缘滴加培养液，待培养液从边缘处自行渗入计数室，吸去多余培养液，再进行计数，B错误；为使酵母菌分布均匀，保证实验结果的可靠性，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，C正确；K值是指一定环境条件下所能维持的种群最大数量，增加酵母菌的接种量不会提高培养液中酵母菌种群的K值，D正确。]
2．(链接人教版选择性必修2 P11探究·实践)科研人员将培养到第4天的一定量酵母菌培养液稀释100倍后，与台盼蓝染液等体积混合均匀，一段时间后用血细胞计数板进行计数。结果如下：计数室中a～e五个区域的细胞总数为54，着色细胞比率为30%，则10 mL酵母菌培养液中活菌数约为( )
√
A．1.89×109个 B．2.7×109个
C．3.78×109个 D．8.1×108个
C [据图可知，计数室中a～e五个区域都是16个小方格，细胞总数为54，说明一个小方格酵母菌数目为54÷5÷16＝0.675，一个大方格体积为0.1 mm3，一个大方格含有400个小方格，那么0.1 mm3培养液中含有400×0.675＝270，由于酵母菌培养液与台盼蓝染液等体积混合均匀，据此可知，10 mL酵母菌培养液中酵母菌数目为2×270×105×102＝5.4×109，台盼蓝染液能将死细胞染色，着色细胞比率为30%，说明活菌数比率为70%，因此10 mL酵母菌培养液中活菌数约为5.4×109×70%＝3.78×109个，C正确。]
体验真题 感悟高考 · 有章可循
√
1．(2023·辽宁卷)在布氏田鼠种群数量爆发年份，种内竞争加剧，导致出生率下降、个体免疫力减弱，翌年种群数量大幅度减少；在种群数量低的年份，情况完全相反。下列叙述错误的是( )
A．布氏田鼠种群数量达到K/2时，种内竞争强度最小
B．布氏田鼠种群数量低的年份，环境容纳量可能不变
C．布氏田鼠种群数量爆发年份，天敌捕食成功的概率提高
D．布氏田鼠种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用
A [布氏田鼠种群数量达到K/2时，增长速率最大，但不能说明种内竞争最小，A错误；布氏田鼠种群数量低的年份，环境容纳量可能不变，因为环境容纳量主要受到环境的影响，B正确；布氏田鼠种群数量爆发年份，由于数量增加，天敌捕食成功的概率提高，C正确；由题干可知，布氏田鼠种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用，D正确。]
2．(2023·广东卷)某地区蝗虫在秋季产卵后死亡，以卵越冬。某年秋季降温提前，大量蝗虫在产卵前死亡，次年该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗虫种群密度下降的合理解释是( )
A．密度制约因素导致出生率下降
B．密度制约因素导致死亡率上升
C．非密度制约因素导致出生率下降
D．非密度制约因素导致死亡率上升
√
C [气温对种群的作用强度与该种群的密度无关，因此被称为非密度制约因素；蝗虫原本就会在秋季死亡，降温使它们死亡前没有产生后代，导致出生率下降，所以C合理，A、B、D不合理。]
3．(2024·全国新课标卷)用一定量的液体培养基培养某种细菌，活细菌数随时间的变化趋势如图所示，其中Ⅰ～Ⅳ表示细菌种群增长的4个时期。下列叙述错误的是( )
A．培养基中的细菌不能通过有丝分裂进行增殖
B．Ⅱ期细菌数量增长快，存在“J”形增长阶段
C．Ⅲ期细菌没有增殖和死亡，总数保持相对稳定
D．Ⅳ期细菌数量下降的主要原因有营养物质匮乏
√
C [有丝分裂是真核细胞的增殖方式，细菌是原核细胞，进行二分裂，所以培养基中的细菌不能通过有丝分裂进行增殖，A正确；Ⅱ期由于资源充足，细菌经过一段时间的调整适应，种群增长可能会短暂出现“J”形的增长，B正确；Ⅲ期细菌的增殖速率和死亡速率基本相等，总数保持相对稳定，C错误；Ⅳ期培养基中营养物质含量减少和代谢产物积累，细菌种群数量会下降，D正确。]
4．(2024·黑、吉、辽卷)为协调渔业资源的开发和保护，实现可持续发展，研究者在近海渔业生态系统的管控区中划分出甲(捕捞)、乙(非捕捞)两区域，探究捕捞产生的生态效应，部分食物链如图1。回答下列问题：
海藻→海胆→岩龙虾
图1
(1)甲区域岩龙虾的捕捞使海胆密度上升，海藻生物量下降。捕捞压力加剧了海胆的种内竞争，引起海胆的迁出率和__________上升。乙区域禁捕后，捕食者的恢复________(填“缓解”或“加剧”)了海胆的种内竞争，海藻生物量增加。以上研究说明捕捞能________(填“直接”或“间接”)降低海洋生态系统中海藻的生物量。
(2)根据乙区域的研究结果推测，甲区域可通过__________调节机制恢复到乙区域的状态。当甲区域达到生态平衡，其具有的特征是结构平衡、功能平衡和____________。
死亡率
缓解
间接
负反馈
收支平衡
(3)为了合理开发渔业资源，构建生态学模型，探究岩龙虾种群出生率和死亡率与其数量的动态关系。仅基于模型(图2)分析，对处于B状态的岩龙虾种群进行捕捞时，为持续获得较大的岩龙虾产量，当年捕捞量应为________只；当年最大捕捞量不能超过______只，否则需要采取有效保护措施保证岩龙虾种群的延续，原因是___________________________________________________________________
__________________________________________________________。
9
29
处于B状态的岩龙虾种群数量为34只，若当年最大捕捞量超过29只，种群数量降到A点以下，死亡率大于出生率，种群会衰退
[解析] (1)甲区域岩龙虾的捕捞使海胆密度上升，加剧了海胆的种内竞争，引起海胆的迁出率和死亡率上升。乙区域禁捕后，捕食者数量恢复，大量捕食海胆，导致海胆数目下降，缓解了海胆的种内竞争，以上研究说明捕捞能通过影响海胆的数目间接降低海洋生态系统中海藻的生物量。(2)负反馈调节是生态系统自我调节的基础，因此根据乙区域的研究结果推测，甲区域可通过负反馈调节机制恢复到乙区域的状态。处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡和收支平衡的特征。(3)分析图2可知，B状态的岩龙虾种群数量为34只，岩龙虾种群数量为25只时，该种群的增长速率最快，因此为持续获得较大的岩龙虾产量，当年捕捞量应为34－25＝9只；当年最大捕捞量不能超过34－5＝29只，否则种群数量会降到A点以下，死亡率大于出生率，种群会衰退，需要采取有效保护措施保证岩龙虾种群的延续。
1．(2024·广东惠州期中)“S”形增长是自然界中生物种群数量增长的普遍方式，它总会受到K值(环境容纳量)的限制，下列叙述正确的是( )
A．K值是指种群在特定环境中所能达到的最大数量
B．在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
C．渔业养殖中增加某种鱼苗的投放可提高其K值水平
D．渔业捕捞后应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平
课时数智作业(四十三) 种群数量的变化
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
√
D [K值是指种群在特定环境中所能维持的种群最大数量，种群数量达到稳定状态时，会围绕K值上下波动，A错误；在K值时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量，B错误；渔业养殖中增加某种鱼苗的投放不会提高其K值水平，K值的大小与该种群所处环境、空间和资源有关，C错误；为了获得持续的生产量，渔业捕捞后应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平，因为该状态下，种群增长速率最大，D正确。]
题号
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2．(2024·广东汕头期中)如图表示不同环境中某一种群增长的曲线。下列有关叙述错误的是( )
A．阴影部分可表示环境阻力
B．乙曲线中不考虑迁入和迁出等其他因素，在e点时，出生率等于死亡率
C．假设该种群是某经济鱼，在c点之后开始捕捞，可获得持续最高产量
D．由于环境容纳量是有限的，该种群增长到一定数量就会保持稳定不变
题号
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√
D [据图分析，甲曲线表示“J”形曲线，乙曲线表示“S”形曲线，阴影部分可表示环境阻力，A正确；e点对应的是K值，在K值时，种群的增长速率为0，如果不考虑迁入和迁出等其他因素，在K值时出生率等于死亡率，B正确；c点对应的是K/2值，此时种群的增长速率最大，假设该种群是某经济鱼，在c点以后即可开始捕捞，只要捕捞后使种群数量维持在K/2值，即可持续获得最高产量，C正确；环境容纳量不是固定不变的，会因环境的变化而变化，种群数量可在K值附近上下波动，D错误。]
题号
1
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3．(2024·黑龙江哈尔滨模拟)如图中的两条曲线分别表示甲、乙两种生物的种群数量与种群增长率之间的关系，增长率为出生率与死亡率的差值。下列相关叙述错误的是( )
题号
1
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A．设甲种群初始数量为a，两年后该种群数量为1.69a
B．随种群数量的增加，单位时间内甲种群的增加量保持不变
C．随种群数量的增加，乙种群的出生率逐渐降低
D．乙种群数量为50个时，种群数量增长最快
√
题号
1
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B [甲种群增长曲线为“J”形，λ＝增长率＋1＝1.3，假设甲种群初始数量为 a，两年后该种群数量为(1＋0.3)2 a＝1.69a，A 正确；单位时间内种群的增长率保持不变，随着种群数量的增加，单位时间内甲种群的增加量越来越多，B 错误；乙种群增长曲线为“S”形，随种群数量的增加，乙种群的出生率逐渐降低，死亡率逐渐升高，C 正确；乙种群的环境容纳量K为100个，种群数量为50个时为K/2，种群增长速率最快，D 正确。]
题号
1
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4．(2024·湖南长郡中学一模)自然界中的种群数量在不断地变化，如图表示某种群的种群数量与出生率和死亡率的关系，a、b、c、d代表不同的种群数量。下列说法错误的是( )
题号
1
3
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12
A．若横坐标表示时间，则从开始到d的这一段时间内，该种群的数量呈“S”形增长
B．若该种群的数量为a，出生率与死亡率的关系如ab段，则该种群的数量会减少
C．若该种群的数量为b，出生率与死亡率的关系如bc段，则该种群的数量会增加
D．除了出生率、死亡率，影响种群数量的因素还有很多，如气候、食物、天敌等
√
题号
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A [若横坐标表示时间，a～b、c～d时，种群的出生率小于死亡率，种群数量减少，从开始到d的这一段时间内，该种群的数量并不呈“S”形增长，A错误；若该种群的数量为a，出生率与死亡率的关系如ab段，即出生率小于死亡率，所以该种群的数量会减少，B正确；若该种群的数量为b，出生率与死亡率的关系如bc段，即出生率大于死亡率，所以该种群的数量会增加，C正确；除了出生率、死亡率、迁入率、迁出率，影响种群数量的因素还有很多，如气候、食物、天敌等，D正确。]
题号
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5．(2024·广东惠州期中)λ表示某一年的种群数量是一年前的种群数量的倍数。某研究小组绘制了种群甲、乙一段时间λ变化曲线(如图所示)。下列分析正确的是( )
题号
1
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11
12
A．种群甲呈“S”形增长，K值为1.8
B．种群乙在0～t1期间呈“J”形增长
C．t2时种群甲的种群数量等于种群乙
D．种群乙在t1～t4期间种群数量持续减少
√
题号
1
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11
12
B [种群甲在0～t4期间种群数量先减少后增加，不是呈“S”形增长，λ值为1.8，K值不是1.8，A错误；种群乙在0～t1期间，λ值为1.8，种群呈“J”形增长，B正确；由于初始种群数量数值未知，因此无法比较t2时种群甲和种群乙的种群数量的大小，C错误；种群增长率＝λ－1，种群乙在t1～t2期间种群增长率大于0，种群数量持续增加，在t2～t4期间种群增长率小于0，种群数量持续减少，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
6．(2024·广东梅州一模)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( )
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
A．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
B．该林区的红松、小型鼠和革蜱不能构成一个群落
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和死亡率
D．林区居民森林脑炎的发病率会呈现与曲线②相似的波动特征
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
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10
11
12
C [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，A正确；该林区的所有生物构成一个群落，该林区的红松、小型鼠和革蜱三种生物，不能构成一个群落，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。]
题号
1
3
5
2
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6
8
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11
12
7．(2024·河北石家庄二模)甲、乙两兴趣小组利用等量的相同培养液对酵母菌进行培养，定期取样计数，结果如下图所示。有关分析正确的是( )
题号
1
3
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2
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11
12
A．甲组t2时酵母菌的增长速率大于乙组t1
B．两组实验结果的差异，可能是由于甲组比乙组接种的酵母菌数量多
C．两组培养过程中均适时通入氧气并及时更新培养液
D．若两组均使用血细胞计数板进行计数，则曲线中的a值比实际K值低
√
题号
1
3
5
2
4
6
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9
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11
12
B [甲组t2时酵母菌增长速率为0，小于乙组t1时的增长速率，A错误；甲、乙两组的培养液等量且相同，甲组更快达到K值，说明可能是由于甲组比乙组接种的酵母菌数量多，B正确；两组培养后期酵母菌数量下降，说明培养过程中均没有适时通入氧气并及时更新培养液，C错误；若两组均使用血细胞计数板进行计数，由于血细胞计数板统计时活菌和死菌都统计，因此曲线中的a值比实际K值高，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
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9
10
11
12
8．(2024·湖北华中师大附中模拟)某研究小组的同学通过实验探究了影响酵母菌种群数量的环境因素，实验设计及结果如下所示。下列说法错误的是( )
题号
1
3
5
2
4
6
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9
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11
12
试管编号 培养液/mL 无菌水/mL 酵母菌母液/mL 温度(℃)
1 10 — 0.1 28
2 10 — 0.1 5
3 — 10 0.1 28
A．本实验的自变量是时间、营养物质和温度
B．B曲线对应的培养条件是10 mL培养液中5 ℃下培养
C．试管1中酵母菌种群数量变化趋势是先增加再降低
D．温度较低时酵母菌种群几乎不增长，营养缺乏时种群增长缓慢
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
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11
12
D [据表格可知，本实验出现了两个变量即营养物质的类型和温度，据曲线图可知，本实验自变量还有时间，A正确。由于3号试管内只加了无菌水，而无培养液，因此酵母菌数量会因缺少营养物质而减少，对应曲线C；2号试管内虽然加了培养液，但因温度较低，因此酵母菌代谢不旺盛，不会大量繁殖，对应曲线B；而1号试管内有培养液，温度也适宜，所以酵母菌代谢旺盛，能大量繁殖，但随后由于营养物质消耗，种群数量下降，即试管1中酵母菌种群数量变化趋势是先增加再降低，对应曲线A，B、C正确。据曲线B和C可知，温度较低时种群增长缓慢，营养缺乏时酵母菌种群几乎不增长，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
9．(2024·广东深圳二调)为探究生物资源利用效率对物种共存的影响，某研究团队分别进行了黑腹果蝇、伊米果蝇单独培养及混合培养实验，结果如图。下列叙述正确的是( )
题号
1
3
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11
12
题号
1
3
5
2
4
6
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9
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12
A．两种培养条件对黑腹果蝇种群数量变化的影响不大
B．前16天的培养中黑腹果蝇种群的环境容纳量逐渐增大
C．两种培养条件主要是非密度制约因素影响伊米果蝇种群密度
D．年龄结构和基因型组成都会对两种果蝇的种群动态产生影响
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
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9
10
11
12
D [两种培养条件对黑腹果蝇种群数量变化有影响，混合培养的时候黑腹果蝇种群数量少于单独培养，A错误；环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量，环境容纳量的大小只与环境条件有关，B错误；混合培养条件下，黑腹果蝇影响伊米果蝇的数量变化，属于密度制约因素，C错误；年龄结构和基因型组成都会对两种果蝇的种群动态产生影响，D正确。]
题号
1
3
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2
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9
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11
12
10．(2024·广东江门期末)当捕捞对象的种群数量减少后，人们往往会希望通过增加收获努力以获得相同的收获量。但为了获得最大持续产量(MSY)，在渔业捕捞时往往需要努力限制。大黄鱼是我国重要的海洋经济鱼类，下图表示不同努力水平对某大黄鱼种群的影响，其中实线表示大黄鱼的净补充量(出生数与死亡数的差值)随种群密度的变化，虚线表示四种不同努力水平下的收获量。下列叙述错误的是( )
题号
1
3
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9
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12
A．当种群密度为N时，大黄鱼的种群数量达到K值
B．要想获得MSY，捕捞后大黄鱼的种群密度应处于Nm
C．与低努力水平相比，高努力水平有利于持续得到更多收获
D．收获努力水平是影响大黄鱼种群数量变化的密度制约因素
题号
1
3
5
2
4
6
8
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12
√
C [分析题图可知，当种群密度为N时，大黄鱼的净补充量为0，即出生数等于死亡数，种群数量达到K值，A正确；捕捞后大黄鱼的种群密度处于Nm时，大黄鱼的净补充量(出生数与死亡数的差值)最大，即种群增长速率最大，此时有利于获得MSY，B正确；分析题图可知，与低努力水平相比，高努力水平的净补充量较低，即其增长速率较低，不利于持续得到更多收获，C错误；收获努力水平对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，属于密度制约因素，D正确。]
题号
1
3
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2
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12
11．(2024·湖北荆州月考)荧光假单胞菌野生型菌落为平滑型(SM)，突变后可产生皱缩型(WS)和模糊型(FS)菌落。科研人员在液体培养基中静置培养野生型，其种群增长曲线如图1所示；在液体培养基中振荡培养野生型，其种群增长曲线如图2所示。下列叙述正确的是( )
题号
1
3
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11
12
A．静置培养时，增大荧光假单胞菌的接种数量会增大SM的K值
B．静置培养后期，SM种群数量下降的原因可能与细胞密度过大有关
C．振荡培养时，WS第4天后在竞争中占有优势并会保持“S”形增长
D．SM在振荡培养时的突变和适应不利于物种生存
√
题号
1
3
5
2
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6
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12
B [静置培养时，增大荧光假单胞菌的接种数量不会增大SM的K值，但会使达到K值的时间提前，A错误；静置培养后期，因细胞密度过大、营养物质消耗、代谢产物积累等因素导致SM种群数量下降，B正确；WS第4天后在竞争中占有优势，但第7天后种群数量下降，并不会保持“S”形增长，C错误；SM在振荡培养时的突变和适应有利于物种生存，D错误。]
题号
1
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12
12．(12分)(2024·江苏苏州模拟)高原鼢鼠是青藏高原优势地下啮齿动物(喜食杂草植物根茎)，每年3～6月进入繁殖期，其采食、挖掘洞道及推土造丘行为对高寒草地生态系统产生多种影响，为了更好地保护高寒草地生物多样性和科学防控草原鼠害，某科研小组对种群数量变化规律与环境因子的关联程度进行了探究。请回答下列问题。
题号
1
3
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2
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11
12
(1)常采用土丘系数法(土丘系数＝实捕鼢鼠数/土丘数)调查地下啮齿动物的种群数量。调查发现9个标准地(面积为1 hm2)的土丘数为a，鼢鼠种群密度为____________________________。调查期间，每天9：00～12：00在高原鼢鼠新推土丘位置附近利用探钎探明并剖开其活动洞道，并在洞道中布设10个活捕笼，该操作的意义是________________________________________________________________。
题号
1
3
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2
4
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11
12
a×土丘系数/9(只/hm2)
无关变量相同、取平均值减少实验误差
确保
(2)高原鼢鼠挖掘行为对高寒草地生态系统产生多种影响。一方面造成草地土壤更新有利于植物多样性的维持；另一方面，当高原鼢鼠种群密度超出_______________时导致草地生产力下降，生物多样性丧失，因其违背了_________原理。
(3)由于高原鼢鼠种群特征对环境因子存在滞后效应，分别在春季(3～5月)、秋季(8～10月)进行研究，研究结果如下：表为2014～2019年间高原鼢鼠栖息地环境因子的变化，图为高原鼢鼠种群参数的变化。
题号
1
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12
环境容纳量(1分)
协调(1分)
表：高原鼢鼠栖息地环境因子的变化
题号
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2014 2015 2016 2017 2018 2019
春季试验区平均地温 4.5 5 4 3.5 6 5
春季试验区雨量指数 18 10 29 24 6 50
秋季试验区平均地温 8 8.5 9 8 7.5 8.5
秋季试验区雨量指数 8.5 8 12 16 23 15
地上生物量 23.5 30 28 33 24 34
地下生物量 740 1 000 600 540 860 780
高原鼢鼠种群参数年变化(2014～2019年)
题号
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11
12
①年际间种群密度、存活率整体呈__________趋势，其原因可能是
___________________________________________________________
__________________________________________________________。
②季节间存活率和种群补充量呈______________趋势，其原因分别是_________________________________________________________
___________________________________________________________
__________________________________________________________。
题号
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12
下降(1分)
从秋季至次年春季，经过严酷的越冬期，再加食物资源短缺，种群内个体的死亡率增加，导致次年春季种群数量的降低
上升(1分)
春季至秋季的环境条件对高原鼢鼠生活较为适宜，从而提高了高原鼢鼠该时期的种群存活率、高原鼢鼠每年3～6月进入繁殖期，至秋季后大量新生个体加入种群
[解析] (1)实捕鼢鼠数＝土丘系数×土丘数，9个标准地(面积为 1 hm2 )的土丘数为a，故9个标准地的实捕鼢鼠数为土丘系数×a，故鼢鼠种群密度＝a× 土丘系数/9(只/hm2)。每天9：00～12：00在高原鼢鼠新推土丘位置附近利用探钎探明并剖开其活动洞道，并在洞道中布设10个活捕笼，该操作可以确保无关变量相同、取平均值减少实验误差。(2)同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。环境遭受破坏，K值会下降，当高原鼢鼠种群密度超出环境容纳量时，导致草地生产力下降。协调原理是指处理好生物与环境、
题号
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12
生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量，因此草地生产力下降，生物多样性丧失，违背了协调原理。(3)①从秋季至次年春季，经过严酷的越冬期，再加食物资源短缺，种群内个体的死亡率增加，导致次年春季种群数量的降低，因此年际间种群密度、存活率整体呈下降趋势。②春季至秋季的环境条件对高原鼢鼠生活较为适宜，从而提高了高原鼢鼠该时期的种群存活率、高原鼢鼠每年3～6月进入繁殖期，至秋季后大量新生个体加入种群，因此季节间存活率和种群补充量呈上升趋势。
题号
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谢 谢 ！第43讲 种群数量的变化
1．尝试建立数学模型解释种群的数量变动。 2．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。 3．实验：探究培养液中某种酵母菌种群数量的动态变化。
考点1 种群数量的变化及其影响因素
一、建构种群增长模型的方法
1．数学模型：用来描述一个系统或它的性质的____________。
2．建构方法和实例
3．表达形式
(1)数学公式：科学、准确，但不够____________。
(2)曲线图：直观，但不够____________。
(3)准确分析“λ”曲线
①a段——λ＞1且恒定，种群数量呈“J”形增长。
②b段——λ下降，但仍大于1，此段种群出生率大于死亡率，则种群数量一直增长。
③c段——λ＝1，种群数量维持相对稳定。
④d段——λ＜1，种群数量逐年下降。
⑤e段——λ呈上升趋势，但仍未达到1，故种群数量逐年下降。
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
[深化拓展]
对K值(环境容纳量)的解读
①K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。
②K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，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，会通过负反馈调节机制使种群数量回到一定范围内。
④K值的三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。
三、种群数量的波动
1．大多数生物的种群数量总是在____________中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现____________。
2．当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的____________。
3．当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等而____________。
四、影响种群数量变化的因素
(人教版选择性必修2 P14思考·讨论)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，表明两种草履虫存在种间竞争关系，而在池塘中两种草履虫能共同生存，可能的原因是_______________________________
____________________________________________________________________。
五、种群研究的应用
1．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”。若沙蝗进入我国西北干旱地区将呈现“J”形增长。 ( )
2．人工草坪物种比较单一，易受外界因素的影响而杂草化。双子叶植物欧亚蔊菜是常见的草坪杂草。欧亚蔊菜入侵人工草坪初期，种群增长曲线呈“S”形。 ( )
3．增大大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量。 ( )
4．非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。 ( )
世界范围内，蝗灾对农业、经济和环境构成重大威胁。中国科学院动物研究所某团队发现了一种释放量低但生物活性非常高的群居信息素4-乙烯基苯甲醚(4-VA)。研究表明，在群居信息素的作用下，蝗虫种群由散居型可以转变为群居型，形成超大型种群。
(1)与农药相比，用4-VA诱捕蝗虫防治蝗灾具有的优点是
(答出1点)。
(2)图1中的甲、乙曲线分别表示某天然牧场中蝗虫和食虫鸟当年的种群数量(Nt)和一年后的种群数量(Nt＋1)之间的关系，虚线表示Nt＋1＝Nt。
①图中可表示食虫鸟的是曲线 (填“甲”或“乙”)，判断依据是
。
②请在图2中绘出甲的种群数量随时间变化的曲线(要求在曲线上标注关键点A、B、D点)。
③在不考虑迁入和迁出的情况下，当甲生物种群数量低于a时，该种群数量的变化趋势是 ，判断依据是
。
种群数量增长曲线的分析
1．(链接人教版选择性必修2 P9正文)下列有关“S”形曲线的说法，与事实相符的是( )
A．该图可表示密闭的恒定容器培养液中酵母菌种群数量增长的变化曲线
B．若该种群为海洋经济鱼类，则捕捞后的种群数量最好保持在C点水平
C．AB段种群数量增长速率变慢，既受种内生物因素的影响，也受食物、天敌等外部生物因素的影响
D．该曲线是在理想条件下测得的，人工培养中不会出现这样的曲线
2．(链接人教版选择性必修2 P12拓展应用T2)图1为湖泊甲中鲫鱼种群的R值变化曲线，图2为湖泊乙中鲫鱼种群的λ值变化曲线，假设两个湖泊中鲫鱼种群的初始数量相等，不考虑迁入和迁出。有关分析正确的是( )
A．b点的种群数量大于a点，b点的种群增长率等于a点
B．b′点的种群增长速率大于a′点，b′点的种群增长率等于a′点
C．若a点种群增长率等于a′点，则 b点种群增长率也等于b′点
D．若a点种群增长速率等于a′点，则b点种群增长速率也等于b′点
影响种群数量变化的因素分析
3．(链接人教版选择性必修2 P14－16正文)影响昆虫种群数量的因素有很多，其中像食物、空间等因素对种群数量的影响随种群密度的大小而改变，称为密度制约因素；而寒冷、干旱等因素对种群数量的影响与种群密度无关，称为非密度制约因素。下列相关叙述错误的是( )
A．密度制约因素对种群数量变化的影响可通过负反馈调节实现
B．天敌属于密度制约因素，流行性疾病属于非密度制约因素
C．若昆虫的种群数量超过K值，密度制约因素作用会增强
D．地震、泥石流等地质灾难也属于非密度制约因素
4．(链接人教版选择性必修2 P13－14思考·讨论)某地人工柳树林中，林下几种草本植物的种群密度(平均值，单位：株/m2)随林木郁闭度(林冠层遮蔽地面的程度)变化的调查数据如表所示。下列说法正确的是( )
郁闭度 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
一年蓬 15.3 13.5 10.8 7.4 4.3 2.4
加拿大一枝黄花 10.4 9.5 6.1 5.6 3.0 1.2
刺儿菜 3.7 4.3 8.5 4.4 2.2 1.0
A．林下三种草本植物的生态位完全相同
B．刺儿菜为阴生植物，郁闭度为0.4左右时更适合生长
C．三种草本植物间的相互影响属于非密度制约因素
D．三种植物对土壤、阳光等的利用存在竞争，不利于群落的稳定
种群研究的应用分析
5．(链接人教版选择性必修2 P16正文)白头叶猴是世界珍稀动物，也是我国一级保护动物，仅存在于广西。由于人类活动的影响，白头叶猴的栖息地遭到严重破坏。下列相关叙述错误的是( )
A．可利用红外触发相机拍摄技术，开展对白头叶猴种群数量的监测
B．跟踪研究白头叶猴的数量特征及变化规律，属于种群水平的研究
C．可通过建立自然保护区，提高白头叶猴的种群密度
D．减少人类活动后，其种群数量将呈“J”形曲线增长
考点2 (探究·实践)培养液中酵母菌种群数量的变化
一、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____________、空间、pH、____________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____________的方法——显微计数法。
二、实验流程
三、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____________增长，后期表现为逐渐____________。
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．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。
3．影响实验结果的误差分析及改进办法
1．(链接人教版选择性必修2 P11探究·实践)下列有关“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的叙述，错误的是( )
A．调查培养液中酵母菌数量的常用方法是抽样检测法
B．在计数室内滴入酵母菌培养液后需要缓缓盖上盖玻片，以免产生气泡
C．从试管中吸出培养液进行计数之前，可将试管轻轻振荡几次
D．增加酵母菌的接种量不会提高培养液中酵母菌种群的K值
2．(链接人教版选择性必修2 P11探究·实践)科研人员将培养到第4天的一定量酵母菌培养液稀释100倍后，与台盼蓝染液等体积混合均匀，一段时间后用血细胞计数板进行计数。结果如下：计数室中a～e五个区域的细胞总数为54，着色细胞比率为30%，则10 mL酵母菌培养液中活菌数约为( )
A．1.89×109个 B．2.7×109个
C．3.78×109个 D．8.1×108个
1．(2023·辽宁卷)在布氏田鼠种群数量爆发年份，种内竞争加剧，导致出生率下降、个体免疫力减弱，翌年种群数量大幅度减少；在种群数量低的年份，情况完全相反。下列叙述错误的是( )
A．布氏田鼠种群数量达到K/2时，种内竞争强度最小
B．布氏田鼠种群数量低的年份，环境容纳量可能不变
C．布氏田鼠种群数量爆发年份，天敌捕食成功的概率提高
D．布氏田鼠种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用
2．(2023·广东卷)某地区蝗虫在秋季产卵后死亡，以卵越冬。某年秋季降温提前，大量蝗虫在产卵前死亡，次年该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗虫种群密度下降的合理解释是( )
A．密度制约因素导致出生率下降
B．密度制约因素导致死亡率上升
C．非密度制约因素导致出生率下降
D．非密度制约因素导致死亡率上升
3．(2024·全国新课标卷)用一定量的液体培养基培养某种细菌，活细菌数随时间的变化趋势如图所示，其中Ⅰ～Ⅳ表示细菌种群增长的4个时期。下列叙述错误的是( )
A．培养基中的细菌不能通过有丝分裂进行增殖
B．Ⅱ期细菌数量增长快，存在“J”形增长阶段
C．Ⅲ期细菌没有增殖和死亡，总数保持相对稳定
D．Ⅳ期细菌数量下降的主要原因有营养物质匮乏
4．(2024·黑、吉、辽卷)为协调渔业资源的开发和保护，实现可持续发展，研究者在近海渔业生态系统的管控区中划分出甲(捕捞)、乙(非捕捞)两区域，探究捕捞产生的生态效应，部分食物链如图1。回答下列问题：
图1
(1)甲区域岩龙虾的捕捞使海胆密度上升，海藻生物量下降。捕捞压力加剧了海胆的种内竞争，引起海胆的迁出率和__________上升。乙区域禁捕后，捕食者的恢复________(填“缓解”或“加剧”)了海胆的种内竞争，海藻生物量增加。以上研究说明捕捞能________(填“直接”或“间接”)降低海洋生态系统中海藻的生物量。
(2)根据乙区域的研究结果推测，甲区域可通过__________调节机制恢复到乙区域的状态。当甲区域达到生态平衡，其具有的特征是结构平衡、功能平衡和____________。
(3)为了合理开发渔业资源，构建生态学模型，探究岩龙虾种群出生率和死亡率与其数量的动态关系。仅基于模型(图2)分析，对处于B状态的岩龙虾种群进行捕捞时，为持续获得较大的岩龙虾产量，当年捕捞量应为______只；当年最大捕捞量不能超过______只，否则需要采取有效保护措施保证岩龙虾种群的延续，原因是_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[夯实必备知识]自主诊断
考点1
一、1．数学形式 2．合理的假设 数学形式
3．(1)直观 (2)精确
二、1．食物和空间 该种群数量是前一年种群数量的倍数 2．资源、空间 K/2 环境容纳量 增大 降低
三、1．波动 种群爆发 2．下降 3．衰退、消亡
四、林冠层 光照强度 气温降低 气候干旱 种内竞争
[落实实验基础]自主诊断
考点2
一、1．成分 温度 3．抽样检测
二、1．液体 无菌 2．均匀 3．(1)盖玻片边缘
(2)计数室底部
三、“S”形 下降
第43讲 种群数量的变化
考点1
教材隐性知识
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
澄清概念
1．×提示：在资源无限、空间无限和不受其他生物制约的理想条件下，种群会呈“J”形增长，若沙蝗进入我国西北干旱地区，其种群数量变化不会呈现“J”形增长。
2．×提示：由于环境适宜，欧亚蔊菜入侵人工草坪初期，种群增长曲线呈“J”形。
3．√ 4．√
达成学科素养
提示：(1)有利于保护环境(或杀灭蝗虫的效果比较好)
(2)①甲 食虫鸟的营养级较蝗虫的高，种群数量较少
②
③逐年下降，甚至灭绝 当甲生物种群数量低于a时，Nt＋1评价迁移应用
1．C [在探究培养液中酵母菌种群数量增长的变化实验中，空间与资源是有限的，则酵母菌种群数量应为先增加后减少，故该图不可表示密闭的恒定容器培养液中酵母菌种群数量增长的变化曲线，A错误；若该种群为海洋经济鱼类，种群数量最好保持在A点水平，因为A点种群增长速率最快，B错误；AB段种群数量增长速率变慢，其主要原因是受天敌、生活空间和资源等的影响，也受种内生物因素的影响(种间斗争加剧)，C正确；理想条件下测得的曲线为“J”形曲线，人工培养可以得出“S”形曲线，D错误。]
2．B [从a点到b点，R值大于1，说明种群数量增加，a点和b点的R值相同， 无法判断两点的出生率和死亡率的数值大小，故增长率大小关系无法确定，A错误；从a′点到b′，λ值大于1，说明种群数量增加，a′点和b′点的λ值相同，所以增长率(λ－1)相同，且b′点的种群基数更大，故增长速率更大，B正确；a点和b点增长率大小无法确定，a′点和b′点的增长率相同，若a点种群增长率等于a′点，b点种群增长率大小无法确定，同理，若a点种群增长速率等于a′点，b点和b′点种群增长速率大小也无法确定，C、D错误。]
3．B [密度制约因素对种群数量变化的影响是通过负反馈调节而实现的，如被捕食者(食物)对捕食者的数量变化的影响就是通过负反馈调节实现的，被捕食者(食物)减少，随后使捕食者减少，A正确；天敌和流行性疾病都属于密度制约因素，B错误；K值与种群密度有密切关系，若昆虫的种群数量超过K值，则密度制约因素作用会增强，C正确；地震、泥石流等地质灾难对种群的影响与密度无关，也属于非密度制约因素，D正确。]
4．B [林下三种草本植物属于不同的物种，所以生态位不完全相同，A错误；从表格中看出，刺儿菜在郁闭度为0.4时种群密度最大，所以刺儿菜为阴生植物，郁闭度为0.4左右时更适合生长，B正确；三种草本植物间的相互影响属于密度制约因素，C错误；三种植物对土壤、阳光等的利用存在竞争，但会相互制约，所以有利于群落的稳定，D错误。]
5．D [在动物的栖息地布设若干台红外触发相机，恒温动物一靠近，就会触发相机自动拍摄照片或视频，通过计算机分析处理这些照片或视频，就能确定所调查动物的种群数量，故可利用红外触发相机拍摄技术，开展对白头叶猴种群数量的监测，A正确；白头叶猴属于同一物种，跟踪研究白头叶猴的数量特征及变化规律，属于种群水平的研究，B正确；建立自然保护区是保护生物多样性的有效途径，可通过建立自然保护区，提高白头叶猴的种群密度，C正确；减少人类活动后，白头叶猴的环境资源有限，其种群数量不呈“J”形曲线增长，D错误。]
考点2
评价迁移应用
1．B [“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验中，酵母菌属于单细胞生物，逐个计数非常困难，可采用抽样检测的方法，A正确；利用血细胞计数板时，应先放置盖玻片，在盖玻片的边缘滴加培养液，待培养液从边缘处自行渗入计数室，吸去多余培养液，再进行计数，B错误；为使酵母菌分布均匀，保证实验结果的可靠性，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，C正确；K值是指一定环境条件下所能维持的种群最大数量，增加酵母菌的接种量不会提高培养液中酵母菌种群的K值，D正确。]
2．C [据图可知，计数室中a～e五个区域都是16个小方格，细胞总数为54，说明一个小方格酵母菌数目为54÷5÷16＝0.675，一个大方格体积为，一个大方格含有400个小方格，那么0.1 mm3培养液中含有400×0.675＝270，由于酵母菌培养液与台盼蓝染液等体积混合均匀，据此可知，10 mL酵母菌培养液中酵母菌数目为2×270×105×102＝5.4×109，台盼蓝染液能将死细胞染色，着色细胞比率为30%，说明活菌数比率为70%，因此10 mL酵母菌培养液中活菌数约为5.4×109×70%＝3.78×109个，C正确。]
体验真题
1．A [布氏田鼠种群数量达到K/2时，增长速率最大，但不能说明种内竞争最小，A错误；布氏田鼠种群数量低的年份，环境容纳量可能不变，因为环境容纳量主要受到环境的影响，B正确；布氏田鼠种群数量爆发年份，由于数量增加，天敌捕食成功的概率提高，C正确；由题干可知，布氏田鼠种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用，D正确。]
2．C [气温对种群的作用强度与该种群的密度无关，因此被称为非密度制约因素；蝗虫原本就会在秋季死亡，降温使它们死亡前没有产生后代，导致出生率下降，所以C合理，A、B、D不合理。]
3．C [有丝分裂是真核细胞的增殖方式，细菌是原核细胞，进行二分裂，所以培养基中的细菌不能通过有丝分裂进行增殖，A正确；Ⅱ期由于资源充足，细菌经过一段时间的调整适应，种群增长可能会短暂出现“J”形的增长，B正确；Ⅲ期细菌的增殖速率和死亡速率基本相等，总数保持相对稳定，C错误；Ⅳ期培养基中营养物质含量减少和代谢产物积累，细菌种群数量会下降，D正确。]
4．(1)死亡率 缓解 间接 (2)负反馈 收支平衡 (3)9 29 处于B状态的岩龙虾种群数量为34只，若当年最大捕捞量超过29只，种群数量降到A点以下，死亡率大于出生率，种群会衰退
1 / 13课时数智作业(四十三) 种群数量的变化
1．(2024·广东惠州期中)“S”形增长是自然界中生物种群数量增长的普遍方式，它总会受到K值(环境容纳量)的限制，下列叙述正确的是( )
A．K值是指种群在特定环境中所能达到的最大数量
B．在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
C．渔业养殖中增加某种鱼苗的投放可提高其K值水平
D．渔业捕捞后应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平
2．(2024·广东汕头期中)如图表示不同环境中某一种群增长的曲线。下列有关叙述错误的是( )
A．阴影部分可表示环境阻力
B．乙曲线中不考虑迁入和迁出等其他因素，在e点时，出生率等于死亡率
C．假设该种群是某经济鱼，在c点之后开始捕捞，可获得持续最高产量
D．由于环境容纳量是有限的，该种群增长到一定数量就会保持稳定不变
3．(2024·黑龙江哈尔滨模拟)如图中的两条曲线分别表示甲、乙两种生物的种群数量与种群增长率之间的关系，增长率为出生率与死亡率的差值。下列相关叙述错误的是( )
A．设甲种群初始数量为a，两年后该种群数量为1.69a
B．随种群数量的增加，单位时间内甲种群的增加量保持不变
C．随种群数量的增加，乙种群的出生率逐渐降低
D．乙种群数量为50个时，种群数量增长最快
4．(2024·湖南长郡中学一模)自然界中的种群数量在不断地变化，如图表示某种群的种群数量与出生率和死亡率的关系，a、b、c、d代表不同的种群数量。下列说法错误的是( )
A．若横坐标表示时间，则从开始到d的这一段时间内，该种群的数量呈“S”形增长
B．若该种群的数量为a，出生率与死亡率的关系如ab段，则该种群的数量会减少
C．若该种群的数量为b，出生率与死亡率的关系如bc段，则该种群的数量会增加
D．除了出生率、死亡率，影响种群数量的因素还有很多，如气候、食物、天敌等
5．(2024·广东惠州期中)λ表示某一年的种群数量是一年前的种群数量的倍数。某研究小组绘制了种群甲、乙一段时间λ变化曲线(如图所示)。下列分析正确的是( )
A．种群甲呈“S”形增长，K值为1.8
B．种群乙在0～t1期间呈“J”形增长
C．t2时种群甲的种群数量等于种群乙
D．种群乙在t1～t4期间种群数量持续减少
6．(2024·广东梅州一模)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．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
B．该林区的红松、小型鼠和革蜱不能构成一个群落
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和死亡率
D．林区居民森林脑炎的发病率会呈现与曲线②相似的波动特征
7．(2024·河北石家庄二模)甲、乙两兴趣小组利用等量的相同培养液对酵母菌进行培养，定期取样计数，结果如下图所示。有关分析正确的是( )
A．甲组t2时酵母菌的增长速率大于乙组t1
B．两组实验结果的差异，可能是由于甲组比乙组接种的酵母菌数量多
C．两组培养过程中均适时通入氧气并及时更新培养液
D．若两组均使用血细胞计数板进行计数，则曲线中的a值比实际K值低
8．(2024·湖北华中师大附中模拟)某研究小组的同学通过实验探究了影响酵母菌种群数量的环境因素，实验设计及结果如下所示。下列说法错误的是( )
试管编号 培养液/mL 无菌水/mL 酵母菌母液/mL 温度(℃)
1 10 — 0.1 28
2 10 — 0.1 5
3 — 10 0.1 28
A．本实验的自变量是时间、营养物质和温度
B．B曲线对应的培养条件是10 mL培养液中5 ℃下培养
C．试管1中酵母菌种群数量变化趋势是先增加再降低
D．温度较低时酵母菌种群几乎不增长，营养缺乏时种群增长缓慢
9．(2024·广东深圳二调)为探究生物资源利用效率对物种共存的影响，某研究团队分别进行了黑腹果蝇、伊米果蝇单独培养及混合培养实验，结果如图。下列叙述正确的是( )
A．两种培养条件对黑腹果蝇种群数量变化的影响不大
B．前16天的培养中黑腹果蝇种群的环境容纳量逐渐增大
C．两种培养条件主要是非密度制约因素影响伊米果蝇种群密度
D．年龄结构和基因型组成都会对两种果蝇的种群动态产生影响
10．(2024·广东江门期末)当捕捞对象的种群数量减少后，人们往往会希望通过增加收获努力以获得相同的收获量。但为了获得最大持续产量(MSY)，在渔业捕捞时往往需要努力限制。大黄鱼是我国重要的海洋经济鱼类，如图表示不同努力水平对某大黄鱼种群的影响，其中实线表示大黄鱼的净补充量(出生数与死亡数的差值)随种群密度的变化，虚线表示四种不同努力水平下的收获量。下列叙述错误的是( )
A．当种群密度为N时，大黄鱼的种群数量达到K值
B．要想获得MSY，捕捞后大黄鱼的种群密度应处于Nm
C．与低努力水平相比，高努力水平有利于持续得到更多收获
D．收获努力水平是影响大黄鱼种群数量变化的密度制约因素
11．(2024·湖北荆州月考)荧光假单胞菌野生型菌落为平滑型(SM)，突变后可产生皱缩型(WS)和模糊型(FS)菌落。科研人员在液体培养基中静置培养野生型，其种群增长曲线如图1所示；在液体培养基中振荡培养野生型，其种群增长曲线如图2所示。下列叙述正确的是( )
A．静置培养时，增大荧光假单胞菌的接种数量会增大SM的K值
B．静置培养后期，SM种群数量下降的原因可能与细胞密度过大有关
C．振荡培养时，WS第4天后在竞争中占有优势并会保持“S”形增长
D．SM在振荡培养时的突变和适应不利于物种生存
12．(12分)(2024·江苏苏州模拟)高原鼢鼠是青藏高原优势地下啮齿动物(喜食杂草植物根茎)，每年3～6月进入繁殖期，其采食、挖掘洞道及推土造丘行为对高寒草地生态系统产生多种影响，为了更好地保护高寒草地生物多样性和科学防控草原鼠害，某科研小组对种群数量变化规律与环境因子的关联程度进行了探究。请回答下列问题。
(1)常采用土丘系数法(土丘系数＝实捕鼢鼠数/土丘数)调查地下啮齿动物的种群数量。调查发现9个标准地(面积为1 hm2)的土丘数为a，鼢鼠种群密度为____________________________。调查期间，每天9：00～12：00在高原鼢鼠新推土丘位置附近利用探钎探明并剖开其活动洞道，并在洞道中布设10个活捕笼，该操作的意义是_________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)高原鼢鼠挖掘行为对高寒草地生态系统产生多种影响。一方面造成草地土壤更新有利于植物多样性的维持；另一方面，当高原鼢鼠种群密度超出______________时导致草地生产力下降，生物多样性丧失，因其违背了________原理。
(3)由于高原鼢鼠种群特征对环境因子存在滞后效应，分别在春季(3～5月)、秋季(8～10月)进行研究，研究结果如下：表为2014～2019年间高原鼢鼠栖息地环境因子的变化，图为高原鼢鼠种群参数的变化。
表：高原鼢鼠栖息地环境因子的变化
2014 2015 2016 2017 2018 2019
春季试验区平均地温 4.5 5 4 3.5 6 5
春季试验区雨量指数 18 10 29 24 6 50
秋季试验区平均地温 8 8.5 9 8 7.5 8.5
秋季试验区雨量指数 8.5 8 12 16 23 15
地上生物量 23.5 30 28 33 24 34
地下生物量 740 1 000 600 540 860 780
高原鼢鼠种群参数年变化(2014～2019年)
①年际间种群密度、存活率整体呈________趋势，其原因可能是__________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
②季节间存活率和种群补充量呈______________趋势，其原因分别是_________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
课时数智作业(四十三)
1．D [K值是指种群在特定环境中所能维持的种群最大数量，种群数量达到稳定状态时，会围绕K值上下波动，A错误；在K值时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量，B错误；渔业养殖中增加某种鱼苗的投放不会提高其K值水平，K值的大小与该种群所处环境、空间和资源有关，C错误；为了获得持续的生产量，渔业捕捞后应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平，因为该状态下，种群增长速率最大，D正确。]
2．D [据图分析，甲曲线表示“J”形曲线，乙曲线表示“S”形曲线，阴影部分可表示环境阻力，A正确；e点对应的是K值，在K值时，种群的增长速率为0，如果不考虑迁入和迁出等其他因素，在K值时出生率等于死亡率，B正确；c点对应的是K/2值，此时种群的增长速率最大，假设该种群是某经济鱼，在c点以后即可开始捕捞，只要捕捞后使种群数量维持在K/2值，即可持续获得最高产量，C正确；环境容纳量不是固定不变的，会因环境的变化而变化，种群数量可在K值附近上下波动，D错误。]
3．B [甲种群增长曲线为“J”形，λ＝增长率＋1＝1.3，假设甲种群初始数量为 a，两年后该种群数量为(1＋0.3)2 a＝1.69a，A 正确；单位时间内种群的增长率保持不变，随着种群数量的增加，单位时间内甲种群的增加量越来越多，B 错误；乙种群增长曲线为“S”形，随种群数量的增加，乙种群的出生率逐渐降低，死亡率逐渐升高，C 正确；乙种群的环境容纳量K为100个，种群数量为50个时为K/2，种群增长速率最快，D 正确。]
4．A [若横坐标表示时间，a～b、c～d时，种群的出生率小于死亡率，种群数量减少，从开始到d的这一段时间内，该种群的数量并不呈“S”形增长，A错误；若该种群的数量为a，出生率与死亡率的关系如ab段，即出生率小于死亡率，所以该种群的数量会减少，B正确；若该种群的数量为b，出生率与死亡率的关系如bc段，即出生率大于死亡率，所以该种群的数量会增加，C正确；除了出生率、死亡率、迁入率、迁出率，影响种群数量的因素还有很多，如气候、食物、天敌等，D正确。]
5．B [种群甲在0～t4期间种群数量先减少后增加，不是呈“S”形增长，λ值为1.8，K值不是1.8，A错误；种群乙在0～t1期间，λ值为1.8，种群呈“J”形增长，B正确；由于初始种群数量数值未知，因此无法比较t2时种群甲和种群乙的种群数量的大小，C错误；种群增长率＝λ－1，种群乙在t1～t2期间种群增长率大于0，种群数量持续增加，在t2～t4期间种群增长率小于0，种群数量持续减少，D错误。]
6．C [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，A正确；该林区的所有生物构成一个群落，该林区的红松、小型鼠和革蜱三种生物，不能构成一个群落，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。]
7．B [甲组t2时酵母菌增长速率为0，小于乙组t1时的增长速率，A错误；甲、乙两组的培养液等量且相同，甲组更快达到K值，说明可能是由于甲组比乙组接种的酵母菌数量多，B正确；两组培养后期酵母菌数量下降，说明培养过程中均没有适时通入氧气并及时更新培养液，C错误；若两组均使用血细胞计数板进行计数，由于血细胞计数板统计时活菌和死菌都统计，因此曲线中的a值比实际K值高，D错误。]
8．D [据表格可知，本实验出现了两个变量即营养物质的类型和温度，据曲线图可知，本实验自变量还有时间，A正确。由于3号试管内只加了无菌水，而无培养液，因此酵母菌数量会因缺少营养物质而减少，对应曲线C；2号试管内虽然加了培养液，但因温度较低，因此酵母菌代谢不旺盛，不会大量繁殖，对应曲线B；而1号试管内有培养液，温度也适宜，所以酵母菌代谢旺盛，能大量繁殖，但随后由于营养物质消耗，种群数量下降，即试管1中酵母菌种群数量变化趋势是先增加再降低，对应曲线A，B、C正确。据曲线B和C可知，温度较低时种群增长缓慢，营养缺乏时酵母菌种群几乎不增长，D错误。]
9．D [两种培养条件对黑腹果蝇种群数量变化有影响，混合培养的时候黑腹果蝇种群数量少于单独培养，A错误；环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量，环境容纳量的大小只与环境条件有关，B错误；混合培养条件下，黑腹果蝇影响伊米果蝇的数量变化，属于密度制约因素，C错误；年龄结构和基因型组成都会对两种果蝇的种群动态产生影响，D正确。]
10．C [分析题图可知，当种群密度为N时，大黄鱼的净补充量为0，即出生数等于死亡数，种群数量达到K值，A正确；捕捞后大黄鱼的种群密度处于Nm时，大黄鱼的净补充量(出生数与死亡数的差值)最大，即种群增长速率最大，此时有利于获得MSY，B正确；分析题图可知，与低努力水平相比，高努力水平的净补充量较低，即其增长速率较低，不利于持续得到更多收获，C错误；收获努力水平对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，属于密度制约因素，D正确。]
11．B [静置培养时，增大荧光假单胞菌的接种数量不会增大SM的K值，但会使达到K值的时间提前，A错误；静置培养后期，因细胞密度过大、营养物质消耗、代谢产物积累等因素导致SM种群数量下降，B正确；WS第4天后在竞争中占有优势，但第7天后种群数量下降，并不会保持“S”形增长，C错误；SM在振荡培养时的突变和适应有利于物种生存，D错误。]
12．(除标注外，每空2分，共12分)(1)a×土丘系数/9(只/hm2) 确保无关变量相同、取平均值减少实验误差 (2)环境容纳量(1分) 协调(1分) (3)下降(1分) 从秋季至次年春季，经过严酷的越冬期，再加食物资源短缺，种群内个体的死亡率增加，导致次年春季种群数量的降低 上升(1分) 春季至秋季的环境条件对高原鼢鼠生活较为适宜，从而提高了高原鼢鼠该时期的种群存活率、高原鼢鼠每年3～6月进入繁殖期，至秋季后大量新生个体加入种群
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