第三节 生态因素影响种群数量波动
基础过关练
题组一 种群数量的波动
1.种群是一个动态系统,种群内部的个体数量不断发生变化,下列叙述错误的是( )
A.种群最大数量可以超过K值
B.大多数种群的年间数量动态变化表现为周期性波动
C.种群数量的周期性年间波动主要发生在成分比较简单的高纬度环境中
D.任何波动只要两个相邻波峰之间相隔的时间基本相等,就可称之为周期性波动
2.科学家研究了中国某地丹顶鹤越冬种群数量及栖息地分布动态变化,获得下图数据。下列相关叙述错误的是( )
A.丹顶鹤的种群数量变化呈非周期性波动
B.在1985年至2015年间,丹顶鹤种群的K值保持不变
C.栖息地减少是影响丹顶鹤越冬种群数量变化的重要因素
D.建立自然保护区是保护丹顶鹤最有效的措施
题组二 影响种群数量波动的因素
3.下列属于内源性因素引起的生物现象的是( )
A.连续几天的38 ℃高温引起蚜虫数量下降
B.寄生生物的传播速率随种群数量增加而增加,加大了抑制种群增长的作用力
C.用灰喜鹊防治松毛虫
D.田鼠种群密度过大时行为好斗导致种群数量下降
4.“种豆南山下,草盛豆苗稀”,陶渊明描述了回归田园种豆,豆苗稀疏,杂草却生长旺盛的景象;“离离原上草,一岁一枯荣”,白居易描述了草本植物在冬季枯死、春季复苏、夏季生长繁茂的景象。下列相关叙述错误的是( )
A.杂草与豆苗是竞争关系,是影响豆苗种群数量的生物因素
B.调查杂草的类型和对应的种群数量,可采用样方法
C.去除全部杂草,豆苗的生存压力降低,会呈“J”形增长
D.白居易描述的景色受温度变化、日照和降水量等影响
5.白纹伊蚊是众多病毒传播的媒介。在冬季,白纹伊蚊几乎“消失”,但在初春,积水处的白纹伊蚊卵会快速孵化为成虫,引起夏季白纹伊蚊数量大爆发。下列叙述错误的是( )
A.投入特殊病原体使白纹伊蚊绝育,可解决其数量爆发式增长
B.影响白纹伊蚊卵孵化率的主要因素是温度和湿度
C.白纹伊蚊的种群数量随季节交替呈现出规律性的消长
D.冬季白纹伊蚊几乎“消失”,此时其种群的年龄结构为衰退型
6.当种群密度过大时,某啮齿动物群体个体表现出低血糖、惊厥、休克以及免疫力低下,其中雌鼠排卵功能减退,容易流产,母鼠泌乳过程受到抑制,对幼鼠照顾不良,行为反常而好斗等,引起种群数量的下降。这一切变化都是由于社群压力加大,刺激中枢神经系统引起内分泌失调的结果。下列说法中错误的是( )
A.社群压力引起的生理变化会导致该啮齿动物环境容纳量下降
B.社群压力对种群数量的调节过程依赖于内分泌系统、免疫系统、神经系统的工作
C.社群压力通过降低出生率、提高死亡率来调节种群密度
D.社群压力可能促进胰岛素的分泌,抑制促性腺激素、性激素和抗体的分泌
7.某城市卫生部门组织了一次用鼠药灭鼠的活动,基本消灭了该城市居民区的褐家鼠。灭鼠后7年内该城市褐家鼠的数量变化如下图所示,下列关于褐家鼠的数量分析,错误的是( )
A.a点时,鼠少量增多的原因可能是迁入率大于迁出率
B.b点到c点的过程中鼠的数量呈现指数增长
C.c点时,雌性鼠可能会因数量过多而发生排卵功能减退现象
D.c点后,鼠的数量呈现非周期性波动
8.如图为某市1995年至2004年十年间4~9月平均降雨量与飞蝗平均密度的关系,下列有关叙述错误的是 ( )
A.飞蝗的种群密度可作为防治与否的依据
B.降雨量属于外源性调节因素,会影响飞蝗的环境容纳量
C.平均降雨量多少与飞蝗平均密度呈负相关
D.由图可知,1995年至2004年该市飞蝗的数量呈非周期性波动
9.如图是1845~1935年的90年间,北美地区森林中猞猁和雪兔种群数量的变化曲线。请据图回答下列问题。
(1)雪兔的种群数量变化用曲线 (填“A”或“B”)表示,其种群数量波动表现出 (填“周期性”或“非周期性”)。
(2)猞猁和雪兔的关系为 ,雪兔的数量在一段时间内能够急剧增加的生物因素主要有 ; 。
(3)猞猁和雪兔的数量变化是相互制约的,这体现了调节种群数量的 因素。
(4)从图中可看出,猞猁种群的K值 (填“早于”或“晚于”)雪兔的K值出现(注:不考虑其他生物因素)。
能力提升练
题组 种群数量的波动及影响因素
1.图中曲线乙表示某种群的数量变化曲线。下列叙述错误的是( )
A.曲线乙显示该种群的数量增长曲线呈“S”形
B.若某条件引起该种群的数量发生曲线丙所示的变化,则导致这一变化的原因最可能是该种群迁入了大量同种个体
C.一般情况下,气候是影响曲线乙中ab段波动的外界因素之一
D.若某条件引起该种群的数量发生曲线甲所示变化,则导致这一变化的原因可能是食物来源变少
2.如图为某生态系统中松线小卷蛾种群的周期性数量波动与一种病毒感染率之间的相互关系。分析图像,以下叙述不正确的是( )
A.松线小卷蛾与该病毒的种间关系是寄生
B.甲曲线表示该病毒感染率,乙曲线表示松线小卷蛾种群大小
C.据图分析,在生产养殖上应注意合理控制种群的养殖密度
D.松线小卷蛾种群的数量波动受病毒等外源性因素的调节
3.为研究降水量影响草原小型啮齿动物种群密度的机制,科研人员以田鼠幼鼠为材料进行了一系列实验。其中,野外实验在内蒙古半干旱草原开展,将相同体重的幼鼠放入不同样地中,5个月后测定相关指标,部分结果见下图。
图1
图2
(1)降水量对种群密度的影响属于调节种群数量波动的 因素,由图1可知, 组田鼠体重增幅更大。田鼠体重增加有利于个体存活、育龄个体增多,影响田鼠种群的 ,从而直接导致种群密度增加。
(2)由图2可知,增加降水有利于 生长,其在田鼠食谱中所占比例增加,田鼠食谱发生变化。
(3)随后在室内模拟野外半干旱和增加降水组的食谱,分别对两组田鼠幼鼠进行饲喂,一段时间后,比较两组田鼠体重增幅。该实验目的为 。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.B 种群数量会在K值上下波动,种群的实际最大数量可超过K值,A正确;大多数种群的年间数量动态变化表现为非周期性波动,B错误;种群数量的周期性年间波动主要发生在成分比较简单的高纬度环境中,C正确。
2.B 栖息地数量变化会导致丹顶鹤种群的K值发生变化,B错误。
3.D 解答本题时首先明确影响种群数量变化的因素,分析如下:
4.C “豆苗”和“草”共同利用有限的资源和空间,两者之间是竞争关系,杂草是影响豆苗种群数量的生物因素,A正确;由于空间等资源的限制,即使去除全部田间杂草,豆苗也不会呈现“J”形增长,C错误;白居易描述了草本植物在冬季枯死、春季复苏、夏季生长繁茂的景象,此景色受温度变化、日照和降水量等影响,D正确。
5.D 投入特殊病原体使白纹伊蚊绝育,可降低白纹伊蚊的出生率,从而减少其种群密度,解决其数量爆发式增长,A正确;冬季白纹伊蚊几乎“消失”,初春积水处的白纹伊蚊卵会快速孵化为成虫,据此判断影响白纹伊蚊卵孵化率的主要因素是温度和湿度,B正确;根据题干信息“在冬季,白纹伊蚊几乎‘消失’,但在初春,积水处的白纹伊蚊卵会快速孵化为成虫,引起夏季白纹伊蚊数量大爆发”可知,白纹伊蚊的种群数量随季节交替呈现出规律性的消长,C正确;冬季温度过低导致大量白纹伊蚊死亡,此时不能确定该种群中各年龄组个体数量的比例,无法判断其年龄结构是哪种类型,D错误。
6.A 社群压力属于内源性因素,不会影响环境容纳量,A错误。
7.B b点到c点的过程中,鼠的数量增加,但指数增长是在理想环境条件下存在的,该城市中不会出现指数增长,B错误。c点后,褐家鼠的种群数量开始下降,推测c点时,雌性鼠可能会因数量过多而发生排卵功能减退现象,导致出生率下降,C正确。
8.C 种群密度的大小可作为人类判断生物有害或有益、保护或防治的依据,A正确。
9.答案 (1)A 周期性 (2)捕食 可食的植物增加 猞猁的数量急剧减少 (3)外源性 (4)晚于
解析 (1)曲线A表示的是雪兔的种群数量变化,从图中可看出猞猁和雪兔这两种动物都极其明显地表现出每隔9~10年出现一次数量高峰,因此其数量波动具有周期性。(2)(3)猞猁和雪兔为捕食关系,捕食属于调节种群数量波动的外源性因素。
能力提升练
1.B 由曲线乙可知,该种群的数量先增加,然后在一定程度保持相对稳定,符合“S”形曲线,A正确;分析曲线丙可知环境容纳量增大,若某条件引起该种群的数量发生曲线丙所示的变化,最可能的原因是外界条件更适宜,如有了更多的食物和空间,B错误;一般情况下,当种群数量达到环境容纳量时,气候是影响其波动的外界因素之一,C正确;若食物来源变少,该种群的数量会下降,D正确。
2.B 对题图分析如下:
分析可知,甲曲线表示松线小卷蛾种群大小,乙曲线表示该病毒感染率,B错误;由题图可知,宿主种群密度增大,病毒感染率增加,使宿主大量死亡,又导致病毒减少,感染率降低,故松线小卷蛾种群的数量波动受病毒等外源性因素的调节,且在生产养殖上注意合理控制种群的养殖密度,可以降低该病毒的感染率,C、D正确。
3.答案 (1)外源性 增加降水 出生率和死亡率 (2)羊草 (3)检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起
解析 (1)降水量对种群密度的影响属于调节种群数量波动的外源性因素,由图1可知,该实验的自变量为降水量,因变量为田鼠体重,从柱形图来看,增加降水组田鼠的体重增加幅度大于半干旱组。田鼠体重增加有利于个体存活即降低种群的死亡率,育龄个体增多即增加种群的出生率,出生率和死亡率可以直接影响种群密度。(2)分析图2可知,增加降水组羊草的相对生物量明显增加,即增加降水有利于羊草的生长。且羊草在田鼠食谱中所占比例增加,田鼠食谱发生了变化。(3)分析题意可知,两组相同体重的田鼠幼鼠分别饲喂半干旱组和增加降水组的食谱,一段时间后比较两组田鼠体重增幅,本实验的自变量是食谱种类,由此推测,该实验目的为检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起。
11(共11张PPT)
1.种群数量波动的原因:任何一个特定环境中种群的生存资源总是有限的,周围的环境条件不
断发生变化使种群个体数量不断发生变化。
2.种群数量波动的类型
(1)周期性波动
①概念:两个相邻波峰之间相隔的时间基本相等。
②主要表现
a.季节性波动:主要由环境的周期性季节变化决定,种群数量随季节变化而改变,年年如此。
如某地一年生草本植物北点地梅5年间的种群数量波动。
第三节 生态因素影响种群数量波动
必备知识 清单破
知识点 1 种群的数量总是在波动中
b.年间波动:种群数量的变动是以多年为一个周期的重复波动。主要发生在成分比较简单的
高纬度环境中,如北方针叶林和苔原地带。
(2)非周期性波动:大多数种群的年间数量动态变化表现为非周期性波动,如东亚飞蝗种群的
数量波动。
知识点 2 调节种群数量波动的因素
知识辨析
1.周期性波动中,不同种群数量变化的周期长短不同,同一种群在不同周期中达到的数量峰值
相同,这种说法正确吗
不正确。两个相邻波峰之间相隔的时间基本相等即可称为周期性波动,同一种群在不同周期中达到的数量峰值不一定相同。
2.通过引入捕食者灰喜鹊降低松毛虫的环境容纳量,属于生物防治,效果稳定但不能持续发挥
作用,这种说法正确吗
不正确。引入捕食者降低了松毛虫的K值,可以持续发挥作用。
3.气候条件不适宜、食物限制、配偶数量等都是调节种群数量变化的外源性因素,这种说法
正确吗
不正确。配偶数量不属于调节种群数量变化的外源性因素。
提示
提示
提示
情境探究
学科素养 情境破
素养 科学思维——分析种群数量的不同数学模型
北美地区雪兔是猞猁的常见捕食对象,这两种动物的种群数量变化呈
现年间波动,可用图1表示1870年~1930年间两个种群数量变化的相互影响。
图1
问题1 该图属于何种模型
数学模型。
问题2 图1中P、N种群的K值分别是多少
图示P种群数量在P1~P3间(P2左右)波动,故P种群的K值是P2,同理N种群的K值为N2。
提示
提示
问题3 图示P、N分别代表哪个种群
捕食者的种群数量会随着被捕食者种群数量的增加而增加,故捕食关系中,捕食者的
变化“滞后”。取图2中a点对应时间为起点,分析一个周期(a→b→c→d→a)两种群数量变
化:P种群(看纵坐标)——增加、增加、减少、减少;N种群(看横坐标)——增加、减少、减
少、增加。绘制两种群数量随时间变化曲线图(图3),由图3可知,P种群变化滞后,则P种群为
猞猁、N种群为雪兔。
提示
讲解分析
种群数量的不同数学模型
1.K值的四种表示方法
2.种群数量变动中的比值类问题
(1)出生率/死亡率与Nt+1/Nt
(2) 中,K代表环境容纳量,N为种群数量, 表示可供种群利用的剩余空间和资源的
比例。在“S”形增长中,当 = 时,N= ,种群增长速率最大。
典例呈现
例题 科学家研究某区域田鼠的种群数量变化,得到该种群在数年内出生率和死亡率的比值
曲线如图所示。在不考虑迁入、迁出的情况下,下列说法正确的是 ( )
A.a点和b点时的R值相同,因此a、b点时种群的数
量相同
B.田鼠种群数量在b~d时期经历了先上升后下降
的变化
C.年龄结构是种群重要的数量特征,直接决定种群
数量变化
D.该田鼠种群数量增长的曲线为“S”形,c点时种群密度最小
B
解题思路 R=出生率/死亡率,R=1时出生率=死亡率,种群数量稳定;R>1时出生率>死亡率,种
群数量增加;R<1时出生率<死亡率,种群数量减少。a~b时期R一直大于1,说明田鼠种群数量
在不断增加,因此b点时的种群数量大于a点时的种群数量,A错误;在b~d时期R值先大于1再小
于1,说明田鼠种群数量先增加后减少,B正确;直接决定种群数量变化的是出生率、死亡率、
迁入率以及迁出率,年龄结构能影响种群的出生率和死亡率,从而间接影响种群数量,分析年
龄结构可预测种群数量的变化趋势,C错误;R值大于1时,种群数量增加,R值小于1时,种群数量
减少,所以该种群数量先增加后减少,不符合“S”形曲线,c~d时期R值一直小于1,说明种群数
量一直在减少,因此c点时田鼠的种群密度不是最小的,D错误。
