第一节 生物群落的基本单位——种群
第1课时 种群的特征
学 习 目 标
核 心 素 养
1．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。
2.学会用样方法、标志重捕法等调查种群密度。
1．运用概念模型表征种群的各数量特征，并分析各特征之间的相互关系。
2.基于对相关资料的查阅，设计并实施恰当可行的方案，调查某种群密度。
1．种群的概念和种群密度
(1)种群：生态学上把在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。
(2)种群的特征：包括数量特征、空间特征等。种群的数量特征主要有种群密度、出生率和死亡率、年龄结构、迁入率和迁出率和性别比例等。
(3)种群密度：是指单位面积或体积内某一种群全部个体的数量，是种群最基本的数量特征。
(4)样方法：通过计算若干样方中某种生物的全部个体数，再以其平均密度估算种群的总体平均密度的方法称为样方法。该法常常适用于对个体分布比较均匀的植物或移动能力较低的动物种群密度的取样调查。
(5)标志重捕法
①适用范围：适用于哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫类等动物，其前提是标志个体与未标志个体在重捕时被捕获的概率相等。
②估算公式为：
N(总数)＝×M(标志个体数)。
2．种群的其他数量特征
(1)出生率和死亡率
①概念
a．出生率：指某种群在单位时间内产生的新个体数占总个体数的比率。
b．死亡率：指某种群在单位时间内死亡的个体数占总个体数的比率。
②与种群数量的关系：当出生率超过死亡率时，种群数量增加；当出生率低于死亡率时，种群数量减少；当出生率接近于死亡率时，种群数量保持相对稳定的状态。可见，出生率和死亡率直接决定种群密度的大小。
(2)迁入率和迁出率
①概念
a．迁入率：指单位时间迁入某种群的个体数占该种群个体总数的比率。
b．迁出率：指单位时间迁出某种群的个体数占该种群个体总数的比率。
②与种群数量的关系：因个体迁入或迁出导致种群数量增加或减少。因此个体的迁入或迁出也会直接影响种群数量的变化。
(3)年龄结构
①概念：指一个种群中各年龄段的个体数量的比例。
②类型
增长型：幼年个体数大于成年、老年个体数
稳定型：各年龄段的个体数比例相当
衰退型：幼年个体数小于成年、老年个体数
(4)种群的性别比例是指种群中雌雄个体数量的比例。如果具有生殖能力的雌雄个体数量的比例失调，会在一定程度上影响着种群密度的变化。
3．研究种群的核心问题及意义
(1)种群数量的变化是种群研究的核心问题。
(2)影响种群数量变化的因素
①出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群数量变化的主要因素。
②年龄结构、性别比例是预测种群数量变化的主要依据。
(3)实践意义
①保育珍稀濒危物种。
②监测、预报和有效控制有害生物。
③人口数量的监控。
(1)调查动物种群密度只能用标志重捕法。(×)
提示：移动能力较低的动物不适用。
(2)出生率和死亡率及迁入率和迁出率都直接影响种群数量的变化。(√)
(3)年龄结构有增长型、稳定型和衰退型三种类型。(√)
(4)用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群数量。(√)
(5)1 000个人的村庄一年出生10个小孩，则出生率为10/(1 000＋10) ×100%＝0.9%。(×)
提示：出生率为10/1 000×100%＝1%。
种群的特征
[问题探究]
农业生产上常将性引诱剂洒向田间，以达到防治害虫的目的，其道理何在？
提示：将性引诱剂洒向田间，可干扰害虫雌雄个体间的正常交尾，从而降低害虫出生率，达到防治害虫的目的。
[讲解归纳]
1．种群的数量特征的关系
(1)图解
(2)析图
①种群密度是种群最基本的数量特征。
②出生率和死亡率以及迁入率和迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。出生率高于死亡率、迁入率大于迁出率时，种群密度增大；反之则减小。
③年龄结构通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度和种群大小，可作为预测种群未来变化趋势的重要依据。
④性别比例通过影响出生率间接影响种群密度和种群大小。
⑤假若因某种因素使种群的性别比例改变，则会引起种群密度改变，如用性引诱剂诱杀害虫雄性个体后，性别比例改变而导致种群出生率降低。
2．年龄结构和性别比例对种群密度的影响：
(1)年龄结构的表达方式
①模式图
②统计图
③曲线图
④柱形图
(2)性别比例对种群密度的影响
①种群的性别比例是指种群中雌雄个体数目的比例，此处的“雌雄个体”为可育个体，不包括不具有生殖能力的个体(如蜜蜂中的工蜂)。因此，种群的性别比例大致有三种类型：
②相同年龄结构情况下，性别比例与种群密度增长之间的关系为：
性别比例
特别提醒：
(1)年龄结构和性别比例对种群密度的影响不同。
年龄结构出生率和死亡率种群密度
性别比例出生率种群密度
(2)年龄结构为稳定型的种群，种群数量不一定保持稳定。因为出生率和死亡率不完全取决于年龄结构，还与气候、食物、天敌等有关，譬如遇到剧烈的气候变化，可使种群数量急剧减少。此外，种群数量还与迁入率、迁出率直接相关。
1．下列关于概念图中序号所表达的含义，说法错误的是( )
A．1代表种群密度
B．迁入率由4或5代表
C．2代表出生率或死亡率
D．6、7依次代表年龄结构、性别比例
C [种群最基本的数量特征是种群密度，图中1代表种群密度。种群密度直接受出生率和死亡率、迁入率和迁出率等的影响。6能影响直接决定因素中的两个，因此6应代表年龄结构，7代表性别比例，2代表出生率，3代表死亡率，4或5代表迁入率。]
方法规律：种群特征在生产应用中的体现
?1?城市人口的剧增——迁入率＞迁出率。
?2?中国人口的增长——出生率＞死亡率，不能单纯地说是出生率高造成的。
?3?利用性引诱剂诱捕雄蛾——通过改变性别比例来降低出生率。
2．下列关于出生率的叙述，正确的是( )
A．若某一种群年初时的个体数为100，年末时为110，其中新生个体数为20，死亡个体数为10，则该种群的年出生率为10%
B．若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比例越接近1∶1，则出生率越高
C．若通过调控环境条件，使某动物的性成熟推迟，则出生率会更高
D．若比较三种年龄结构类型的种群，则稳定型的出生率最高
B [A项中，种群年初个体数为100，一年中新生个体数为20，年出生率为20%，死亡个体数为10，年死亡率为10%，种群年增长率为10%，故错误；B项中，婚配制为一雌一雄的动物，当雌雄比为1∶1时，每个个体都能产生后代，此时的出生率最高，所以雌雄比越接近该比例，出生率越高，故正确；C项中，调控环境条件，使动物性成熟推迟，动物的繁殖时期推迟，会导致出生率降低，故错误；D项中，三种年龄结构类型的种群，增长型的出生率最高，故错误。]
种群密度的调查
1．原理
(1)样方法：种群密度＝
(2)标志重捕法：
＝
2．过程
(1)样方法——适用于植物
准备：观察地形，注意安全
↓
确定调查对象：如一块农田中的荠菜或蒲公英等
↓
↓
↓
计算种群密度
(2)标志重捕法
确定调查对象
↓
捕获并标志个体：在该种群生存环境中，均匀设置捕获点，
捕获一部分个体，做上标志后再放回原来的
环境并记录个体数(M)
↓
重捕，计数：一段时间后，在原来的捕获点再次捕获一部分个
体，并计数捕获数量(n)及其中被标志的个体数
(m)，然后放回原来的环境
↓
计算种群密度
(3)注意事项
①标志个体与未标志个体在重捕时被捕获的概率应相同。
②调查期间没有大规模迁入和迁出，没有外界的强烈干扰。
③标志物不能影响动物的正常生命活动，不能过分醒目，要牢固，不易脱落。
特别提醒：标志重捕法计算中的两个“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，因此通过标志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，有时会引起标志物的脱落，这样计算出来的种群密度会偏大。
上述情况都是重捕时标志个体数减少，从而导致调查结果偏大的。
1．如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度，下列做法中正确的是( )
A．计数甲地内蒲公英的总数，再除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
B．计数所有样方内蒲公英总数，除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
C．计算出每个样方中蒲公英的密度，求出所有样方内蒲公英密度的平均值，作为甲地蒲公英的种群密度
D．求出所有样方内蒲公英的总数，除以所有样方的面积之和，再乘以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
C [利用样方法调查甲地蒲公英的种群密度时，应是计数每个样方内蒲公英总数，再除以每个样方的面积，获得每个样方的种群密度，再以所有样方种群密度的平均值作为甲地蒲公英种群密度的估计值。计数甲地内蒲公英的总数实际操作不可行，通常采用样方法，A项错误。由于所有样方面积之和只是甲地面积的一部分，若用所有样方内蒲公英总数除以甲地面积，则所得结果会低于实际种群密度，B项错误。对照上面的总体分析，C项正确。求出所有样方蒲公英的总数，除以所有样方的面积之和后，即为甲地蒲公英的种群密度的估计值，不应再乘以甲地面积，D项错误。]
2．某研究机构对我国北方草原上的一种主要害鼠——布氏田鼠进行了调查。调查样方总面积为2 hm2(1 hm2＝10 000 m2)，随机布设100个鼠笼，放置1夜后，统计所捕获的鼠的数量、性别等，进行标记后放归；3日后进行重捕与调查，所得到的调查数据如下表。
捕获时期
捕获数/只
标记数/只
雌性个体数
雄性个体数
初捕
32
32
14
18
重捕
36
4
18
18
请回答下列问题：
(1)假定重捕取样中标记比例与样方总数中标记比例相等，写出样方中种群总数(N)的计算公式：__________________。(首次捕获数：M，重捕个体数：n，重捕个体中有标记的个体数：m)
(2)该草地布氏田鼠的平均种群密度为________只/hm2。事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏________。
(3)综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(♀/♂)为________。
[解析] (1)由关系式＝，即可得出N＝Mn/m。(2)根据公式N＝Mn/m，计算出2 hm2样方中田鼠总数为288只，平均种群密度则为144只/hm2。由于第一次捕捉到的个体第二次被捕捉的概率降低，导致第二次捕捉的个体中被标记的个体减少，在公式N＝Mn/m中，由于分母m值减小，使得N值比实际情况偏高。(3)该田鼠种群的性别比例为♀(14＋18)∶♂(18＋18)＝32∶36＝8∶9。
[答案] (1)N＝Mn/m (2)144 高 (3)8/9(或32/36)
1．下列生物属于种群的是( )
A．一块水田里的全部水稻、水草、鱼、虾及其他生物
B．一个池塘中的全部鱼
C．一块朽木上的全部真菌
D．一块棉田中的全部幼蚜、有翅和无翅的成熟蚜
D [种群强调的是一个区域、一个物种、一个群体，是指“同种”生物的总和，是同种生物中许多个体的集合体。A项明显不符，它包含了多种生物；B项中的一个池塘中的全部鱼，一般不会由一种鱼组成；C项中一块朽木上的全部真菌也不会是单一的真菌；D项中指的是全部的棉蚜。]
2．标志重捕法和样方法是调查种群密度的两种常用方法。下列有关说法不正确的是( )
A．随机取样方n个，每个样方的生物个体数量为X1、X2……Xn，则样方内生物个体数量的平均值为(X1＋X2＋……Xn)/n
B．调查动物的种群密度时一般采用标志重捕法
C．计数时同种生物个体无论大小都要计数
D．标志重捕法中种群数量的估算公式是标志个体数×重捕标志个体数/重捕个体数
D [样方法调查植物种群密度时，求所有样方的平均值作为最终的数值；在计数时与个体的大小和年龄无关，都应计入总数；调查动物的种群密度时一般用标志重捕法；标志重捕法中种群数量的估算公式是标志个体数×重捕个体数/重捕标志个体数。]
3．如图表示种群的各个特征之间的关系，下列叙述正确的是( )
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，每种类型中包括老年、中年和幼年三个年龄段
D．种群密度是种群最基本的数量特征，其总是随着出生率的增大而增大
B [据图分析，直接决定种群密度变化的特征是出生率和死亡率、迁入率和迁出率，出生率和迁入率使种群密度增加，死亡率和迁出率使种群密度减小，而迁入率和迁出率不受其他因素影响，则甲为出生率，乙是死亡率，故A项错误；性别比例主要影响出生率，不影响死亡率，而年龄组成既影响出生率，又影响死亡率，故丙为性别比例，丁为年龄结构，B正确；年龄结构的每种类型中包括老年、成年和幼年三个年龄段，故C项错误；出生率、死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度，故种群密度不一定随出生率的增大而增大，故D项错误。]
4．下图表示4个不同种群中不同年龄的个体所占的比例，其中种群密度可能会越来越小的是( )
A [图A中老年个体所占比例高，幼年个体所占比例低，其年龄结构为衰退型，种群密度会越来越小。图B和图C中幼年和成年个体所占的比例远远高于老年个体所占比例，年龄结构为增长型，种群密度会越来越大。而图D中各年龄段个体所占比例相当，年龄结构为稳定型，种群密度基本不变。]
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建
核 心 语 句 归 纳
1．种群的特征包括数量特征和空间特征。
2.种群密度是指单位面积或体积内某一种群全部个体的数量，是种群结构最基本的参数。
3.种群的年龄结构是指一个种群中各年龄段的个体数量的比例。
4.测定种群密度常用的方法是样方法和标志重捕法。
5.出生率和死亡率是决定种群密度的最直接因素，年龄结构、性别比例是预测种群数量变化的主要依据。
[教材课上思考答案]
[积极思维]如何测定菜地中蜗牛的种群密度？
1．菠菜地里蜗牛的种群密度为(18＋20＋19＋21＋17)÷5＝19(个/米2)。若采用等距取样法，其结果应与上述结果相近。
2．随机取样可减小误差。样方越大，数量越多，测得种群密度的数值越可靠。
[边做边学]模拟动物种群密度调查的标志重捕法
1．用50粒红豆替换50粒黄豆，代表被标志的个体数。
2．增加从大烧杯中抓取的次数；重复测算多次；确保随机取样。
[教材课后习题答案]
[评价指南]
一、单项选择题
1．D 2.D 3.A
课件56张PPT。第三章 生物群落的演替第一节 生物群落的基本单位——种群
第1课时 种群的特征同种生物 所有个体 数量特征 种群密度 出生率和死亡率 年龄结构 迁入率和迁出率 性别比例 全部个体的数量 最基本 平均密度 个体分布比较均匀的植物或移动能力较低的动物 哺乳 鸟 爬行 概率相等 新个体数 总个体数 死亡的个体数 总个体数 增加 减少 保持相对稳定 直接决定 迁入 个体总数迁出 个体总数增加或 减少 直接影响 各年龄段 增长 大于 稳定 相当 衰退 小于 雌雄个体 生殖能力 种群数量的变化 出生率和死亡率 迁入率和迁出率 年龄结构 性别比例 有害生物 × √ √ √ × 种群的特征 种群密度的调查 点击右图进入…Thank you for watching !第2课时 种群数量的变化
学 习 目 标
核 心 素 养
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.探究培养液中某种酵母菌种群数量的动态变化。
1．运用数学模型表述种群数量变化的规律，分析和解释影响这一变化规律的因素，并应用于相关实践活动中。
2.能按照科学探究的要求设计出“培养液中某种酵母菌种群数量的动态变化”探究方案。
3.依据此方案拓展探究“温度等因素对酵母菌种群数量的影响”。
1．种群数量增长的数学模型
(1)建立数学模型：主要包括表达和验证两个过程。
①表达就是根据建模的目的和掌握的信息(如数据、现象)，将实际问题转换为数学问题，用数学语言确切地表述出来。
②验证就是用现实对象的信息检验得到的解答，以确认结果的正确性。
(2)“J”型曲线
①含义：在理想条件下，种群内个体数量持续增长用坐标图表示而形成的曲线。
②理想条件：食物充裕、空间充足、气候适宜和没有敌害等。
③影响种群数量变化的主要因素：出生率、死亡率和起始种群的个体数量。
④后代中第t代的数量表示式：Nt＝N0λt，其中N0表示某种群的起始数量，λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。
(3)“S”型曲线
①含义：在自然界中各种环境条件(如空间、食物、天敌等)制约下种群个体数量的增长过程用坐标图表示而形成的曲线。
②特点：种群内个体数量达到环境条件所允许的最大值(K值)时不再增加。
2．影响种群波动的因素
(1)环境因素
①在自然界中，如气候、食物、天敌、疾病等因素都会使种群数量发生波动。
②在某些不利的条件下，种群会急剧衰退，甚至灭亡，这种情况最易出现在个体大、出生率低、生长慢、成熟晚的生物种群中。
(2)人为干扰：如在人类过度捕猎、种群栖息地遭到破坏的情况下，某些动物种群数量会长期下降，严重时甚至会导致种群灭亡。
3．探究酵母菌种群大小的动态变化
(1)材料选择：酵母菌繁殖速度快、个体小，作为研究种群变化的材料，容易建立具有代表意义的数学模型。
(2)研究计划：根据已经掌握的知识，设计酵母菌的培养条件；设计计数的时间和方法；设计记录结果的表格。
(3)总结交流：用曲线表示酵母菌数量随时间的变化过程。
(1)研究种群数量的增长规律有利于对有害动物的防治以及对野生生物资源的保护和利用。(√)
(2)在不考虑迁入或迁出的情况下，当出生率与死亡率相等时，种群数量就会停止增长。(√)
(3)培养液中酵母菌的种群数量在培养早期呈“J”型增长。(√)
(4)对于“S”型曲线，同一种群的K值是固定不变的，与环境因素无关。(×)
提示：同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。
种群增长的曲线
[问题探究]
欧洲赤松(如图甲)在侵入某地区后，种群数量呈现指数增长。图乙是根据花粉密度的变化间接得出的欧洲赤松的种群数量变化。
(1)从图乙看出，该种群增长属于什么模型？
提示：“J”型。
(2)写出图乙所示模型的数学模型，并说出各参数的含义。
提示：Nt＝N0λt，N0表示种群起始数量，λ表示该种群数量是前一年数量的倍数。
(3)说出形成图乙所示模型的条件。
提示：形成“J”型增长的条件是环境资源不受限制，如食物充裕、空间充足、气候适宜和没有敌害等。
[讲解归纳]
1．列表法比较种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线
曲线
比较
“J”型曲线
“S”型曲线
坐标
曲线
增长
(速)率
注：“λ”表示第二年的种群数量是第一年的λ倍
注：值处增长速率最大，达到K值时的增长速率为0
有无K值
无，持续增加
有
形成条件
理想状态——食物充裕、空间充足、气候适宜和没有敌害等理想条件下
种群密度增大、环境资源缺乏、代谢产物积累，捕食者数量增加等
适用范围
实验室条件下或种群迁入适宜的新环境后最初的一段时间
自然种群
2．曲线法解决“J”型增长和“S”型增长的联系
(1)示意图
(2)解读：两种增长方式的差异主要在于环境阻力的影响，按照达尔文的自然选择学说，就是通过生存斗争淘汰的个体(如图)。两种增长方式的变化：
“J”型曲线“S”型曲线
3．“S”型曲线中K值和K/2值的相关应用
(1)K值的应用
①野生生物资源的保护：减小环境阻力，增大K值。
②有害生物的防治：增大环境阻力(如为防鼠害而封储粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等)，降低K值。
(2)K/2值的应用
①资源开发与利用：对养殖生物进行捕捞(捕获)时，捕捞后的种群数量要维持在K/2值处，以保证持续获取高产量。
②有害生物防治：务必及时控制种群数量，严防达到K/2值处。
特别提醒：
?1?种群数量增长的数学模型：Nt＝N0λt，λ代表种群数量是前一年种群数量的倍数。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?种群数量增长曲线：在自然条件下，曲线不像数学模型所预测的那样光滑、典型。
?3?“J”型和“S”型两种增长方式的差异：主要在于有无环境阻力对种群数量增长的影响。
1．种群密度是种群的数量特征之一。下列叙述错误的是( )
A．种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果
B．某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
C．鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同
D．培养瓶中细胞种群数量达到K值前，密度对其增长的制约逐渐减弱
D [自然界的资源总是有限的，当种群密度增大时，种内斗争就会加剧，以该种群为食的动物的数量也会增加，致使种群的出生率降低，死亡率增高，出现S型增长，A正确；老鼠较强的繁殖力极有可能导致其种群密度快速增加，进而致使种内斗争加剧，种群数量的增长随之受到限制，B正确；鱼塘中某种鱼的养殖密度较低时，单条鱼的重量较大，当养殖密度较高时，单条鱼的重量较小，故单位水体该鱼的产量有可能相同，C正确；培养瓶中细菌种群数量达到K值前，随着种群密度的加大，密度对种群数量增长的制约逐渐增强，D错误。]
2．假设某草原上散养的某种家畜种群呈S型增长，该种群的增长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
D [该种群数量变化曲线的纵坐标为种群增长率，横坐标为种群数量，曲线最高点时种群增长率最大，对应种群数量的K/2值。为持续尽可能多地收获该种家畜，应在种群数量超过K/2值时捕获，剩余量保持在K/2值，此时种群数量增长率最大，可使种群数量迅速得以恢复。]
2017年全国Ⅰ中的第5题引起了大家的广泛关注，质疑的声音一直不断，很多教师指出这道试题是错误的，也有一些教师说无法对学生进行解释。争议的焦点集中在纵轴表示的究竟是增长率还是增长速率。按照大多数中学教师的理解，种群增长率的计算公式为[(Nt－N0)/N0]×100%。在“J”型增长曲线中，种群的增长率是不变的(如图甲所示)。在“S”型增长曲线中，增长率开始时最大，然后一直减小，当种群数量达到K值的时候，增长率减小到0，其图像应该类似于图乙、图丙所示，而不应该是试题中的图像。
甲 乙 丙
中学教师普遍认为：试题中的图像应该是种群增长速率的图像。大多数中学教师对种群增长速率的理解是单位时间内种群数量的改变量，即ΔN/Δt，在“J”型增长曲线中，随着时间的增加，增长速率
也一直在增加；在“S”型增长曲线中，增长速率开始为0，然后逐渐增大，在种群数量达到K/2时，增长速率达到最大，然后逐渐减小，在种群数量达到K值时增长速率减小到0，类似试题中的曲线。
也有教师提出：试题中图像的横坐标是种群数量，不是时间。关于这一说法，是这样的，在种群的“S”型增长曲线中，种群数量与时间呈正相关，即随着时间的增加，种群数量也是增加的(种群数量达到K值之前都是这样的)，横坐标表示的无论是时间还是种群数量都不会改变曲线的大致走向。
类似的问题最早出现在2002年粤豫桂地区的高考生物试卷中的第26题：
在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的营养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如图所示。
下列4图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是
按照大多数中学教师的理解，该题的答案应该为C，选项D中的曲线表示的应该是种群的增长速率，但事实并非如此，此题选D。
同种类型的问题，在高考试题中出现了两次，问题的症结在哪里呢？2017年高考评卷期间，张俊杰老师有幸与生物学科命题人就这一问题进行了交流探讨后，才弄清楚这个问题。
原来我们在教学中理解的种群增长率的概念是从数学中迁移过来的，其计算公式为[(Nt－N0)/N0]×100%。但在部分高校生态学教材中种群增长率是单位时间内种群数量的改变量(命题人也是这么理解的)，其计算公式为ΔN/Δt。命题人理解的增长率就是我们所说的增长速率，在命题人的意识中，似乎没有增长速率这个概念。这就是问题的症结所在：即在同一个概念(种群增长率)上，高考命题人与大多数中学教师的理解有差异。
还有，2008年上海卷第24题涉及种群的增长速率，在增长速率这个概念上，命题人与大多数中学教师的理解是一致的：如图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系。在第10年时经调查，该种群数量为200只，估算该种群在此环境中的环境负荷量约为( D )
A．100只 B．200只
C．300只 D．400只
这样问题又变得复杂了，面对这样的情况，我们的态度应该明确：
(1)我们积极建议高考命题人在命题时，如果再次涉及增长率这个概念，要加个说明，如增长率(单位时间内种群数量的改变量)，关于这一点，命题人已经接受了这个建议。
(2)我们在教学中要给学生讲明这一点，生态学中的增长率与数学上的增长率有所不同，一般情况下，高考试题中的增长率就是我们平时所说的增长速率，即ΔN/Δt。2008年上海卷中虽在增长速率这一概念的理解上与我们大多数中学教师的常规理解一致，但不知
道他们是怎样理解增长率这一概念的，到目前为止，我们还没有在高考试题中遇到按照[(Nt－N0)/N0]×100%来理解增长率的。因此在解答相关的高考试题时，如果有说明，按照说明理解；如果没有说明，我们就先把增长率理解成ΔN/Δt进行解题，如果解释不通，再按照[(Nt－N0)/N0]×100%来理解。
(此处特别感谢河南省郑州市教育局教学研究室张俊杰老师)(选自《教材帮》)
探究酵母菌种群大
小的动态变化
1．实验原理
(1)可用液体培养基(培养液)培养酵母菌，培养基中种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。
(2)在理想的无限环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限的环境中，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。
(3)可采用抽样检测的方法，进行显微镜计数。
2．实验结果分析
(1)酵母菌增长曲线图(如图)
(2)分析
①增长曲线的总趋势是先增加再降低。
②原因是在开始时培养液的营养充足、空间充裕、条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，种群数量剧增。随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗、pH变化、有害产物积累等，使生存条件恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。
3．注意事项
(1)结果的记录最好用记录表(如下表)。
时间/d
1
2
3
4
5
6
……
数量/个
(2)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
(3)从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻振荡几下，这样使酵母菌分布均匀，以减少计数误差。
(4)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当对培养液进行稀释以便于酵母菌的计数。具体方法：摇匀试管，取1mL酵母菌培养液，加入成倍的无菌水稀释，稀释n倍后，再用血球计数板计数，所得数值乘以稀释倍数。特别是在培养后期的样液需要稀释后计数。
(5)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。
(6)血球计数板使用后，切勿用硬物洗刷，可采用浸泡和冲洗的方法清洗。
4．血球计数板的计数与计算
(1)血球计数板：通常有两种规格，一种是一个大方格分成16个中方格，每个中方格又分成25个小方格；另一种是一个大方格分成25个中方格，每个中方格又分成16个小方格。但无论哪种规格的计数板，每个大方格都有16×25＝400个小方格。
(2)计数方法：对于16×25的计数板而言，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的计数板而言，计四角和正中间的(共5个)中方格共计80个小方格中的个体数量。如图所示。
(3)计算方法
①16×25型的计数板：酵母细胞个数/mL＝100个小方格细胞总数/100×400×10 000×稀释倍数。
②25×16型的计数板：酵母细胞个数/mL＝80个小方格细胞总数/80×400×10 000×稀释倍数。
特别提醒：?
?1?此实验不需要设置对照，因为酵母菌在不同时间内的数量可以相互对比；但需要做重复实验，以保证计数的准确性。?
?2?酵母菌种群数量变化是在恒定容积的培养液中培养测定的，培养液的养料、温度、pH及有害代谢废物等会影响酵母菌的种群数量，酵母菌种群数量增长曲线的总趋势是先上升再降低。
1．在“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验中，有关操作错误的是( )
A．吸取培养液前应将培养瓶轻轻振荡
B．用血球计数板对酵母菌计数
C．将培养液滴在计数室上后，再盖上盖玻片
D．将培养后期的样液稀释后再取样
C [培养过程中，酵母菌可能会集中在试管底部，取样时如果取的是试管底部，则实验数据会偏大，如果取的是试管上部，则实验数据会偏小，因此取样前要轻轻振荡试管，使酵母菌分布均匀，A正确；利用血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法，B正确；先将盖玻片放在计数室上，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，C错误；由于后期培养液中菌体数量多，不易计数，所以为了便于计数先要进行稀释再计数，D正确。]
2．酵母菌是探究细胞呼吸方式、种群数量变化的理想实验材料。血球计数板是酵母菌计数的常用工具。结合所学知识，回答问题：
图1 图2
(1)酵母菌常被用来探究细胞呼吸的方式，是因为它_________
_________________________________________________________。
(2)血球计数板的计数室长和宽各为1 mm，深度为0.1 mm，其中25×16型的血球计数板计数室以双线等分成25个中方格，每个中方格又分成16个小方格。一般计数时选取位于计数室的________的五个中方格。图1表示的是其中一个中方格的情况，对该中方格中的酵母菌进行计数的结果是_____个。如果计数的几个中方格中的细胞平均数为20个，则1 mL培养液中酵母菌的总数为_______个。
(3)某同学为探究温度对酵母菌种群数量变化的影响，得到图2所示结果，由此并不能得出酵母菌的最适培养温度为25 ℃。为了确定培养酵母菌的最适温度，需要进一步实验，写出实验设计思路：_________________________________
_________________________________________________________。
[解析] (1)因为酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，常被用来探究细胞呼吸的方式。(2)血球计数板有两种类型：25×16型、16×25型，前者计数时选取位于计数室的四个角和中央共五个中方格，后者计数时选取位于计数室的四个角共四个中方格。计数时，对于压在中方格边界线上的酵母菌，一般只计数上方和左方边界线上的酵母菌(或只计数下方和右方边界线上的酵母菌)。据题意可推知：整个计数室的体积为0.1 mm3，由25个中方格组成，因题干交代，每个中方格中的细胞平均数为20个，故25个中方格酵母菌的总数为20×25＝500个，即0.1 mm3溶液中，酵母菌的总数等于500
个。0.1 mm3＝10－4 mL，则推知1 mL培养液中酵母菌的总数为5×106个。(3)据图2可知：25 ℃是培养酵母菌的适宜温度，但不确定是否是最适温度，因此需要在25 ℃左右温度范围再设计一定的温度梯度进行实验。
[答案] (1)在有氧和无氧条件下都能生存(属于兼性厌氧型) (2)四个角和中央 24 5×106 (3)在25 ℃左右再设计一定的温度梯度
1．下列有关种群数量“J”型增长的叙述，正确的是( )
A．“J”型增长的种群都有K值
B．“J”型增长的种群生存条件是有限的
C．自然界中绝大多数种群数量呈“J”型增长
D．“J”型增长的种群个体数一定不断增加
D [“J”型曲线使得种群无限增长，则种群没有K值，A错误；在食物充足、空间无限、无天敌的理想条件下，种群数量呈现“J”型增长，B错误；自然界中资源和空间是有限的，则绝大多数种群数量呈“S”型增长，C错误；“J”型增长的种群个体数量持续增加，D正确。]
2．如图为自然环境中生物种群数量的变化曲线图，下列有关说法错误的是
( )
A．c～d段的波动主要是出生率和死亡率变动所致
B．“竭泽而渔”会使鱼虾种群数量下降至b点对应数量以下，导致生态系统发展停滞甚至崩溃
C．灭鼠时如果使老鼠种群数量维持在b点对应的水平上，效果可能会适得其反
D．自然界中的环境容纳量只能在一定范围内波动，不会被突破
D [c～d段种群数量在K值上下波动，主要是出生率和死亡率变动所致，A正确。针对图形的特征，捕鱼、采伐时应使种群数量维持在K/2(即图中的b点)对应的水平上，如果在捕杀老鼠时也这么做的话，效果可能会适得其反，B、C正确。在一个特定的环境中，K值基本是稳定的，但是如果环境发生了变化，K值也可能会随着环境资源的改变而改变，如建立大熊猫自然保护区，改变大熊猫的生存环境，可以提高环境容纳量，D错误。]
3．某研究小组探究10 mL培养液中酵母菌种群数量的变化，利用血球计数板(规格为0.1 mm,1/400 mm2)进行计数。图甲是某天显微镜镜检结果(视野中每个黑点含2个酵母菌)，图乙是7天内酵母菌种群数量的变化曲线。下列叙述不正确的是( )
A．图甲中酵母菌数量过多，需加水稀释后再统计
B．图甲中的酵母菌数量对应于图乙中的第3天
C．相同条件下再次实验，酵母菌种群数量的K值基本不变
D．酵母菌自身代谢状况也会影响实验数据的统计
A [图甲中酵母菌数量可分辩清楚，不用加水稀释，A错误；每小格平均有2个酵母菌，每小格体积为：0.1 mm×1/400 mm2＝1/4 000 mm3，所以1 mm3中有8 000个酵母菌，则10 mL中酵母菌总数为：8 000×10 ×103＝8×107＝800×105个，B正确；环境条件不变，则环境容纳量不变，C正确；酵母菌自身的代谢产物会改变培养液的理化性质，影响酵母菌的生命活动，D正确。]
4．某小组开展酵母菌培养实验，如图是摇瓶培养中酵母种群变化曲线。下列相关叙述正确的是( )
A．培养初期，酵母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样方法
D．培养后期，酵母的呼吸场所由胞外转为胞内
B [培养初期，酵母菌数量少，种内斗争弱，由于起始数量少，则生长缓慢，A错误；由于培养液中营养物质有限，转速150 r/min时，可预测种群数量增大到一定程度后保持相对稳定，呈“S”型增长，B正确；培养液中酵母菌的计数应采取血球计数法，C错误；酵母菌的呼吸场所一直在细胞内，D错误。]
5．自然界中种群的数量特征是种群最重要的特征之一，如图表示某动物种群在不同条件下数量变化情况的模型，请回答以下问题：
(1)该模型属于________模型的表现形式之一的曲线图，该形式较为直观形象。
(2)图中A段种群增长近似于________型曲线。该模型需要满足的条件是________________________。
(3)该种群的环境容纳量是________(填“K1”或“K2”)。
(4)影响种群数量变化的因素很多，分析图中曲线，与D段相比，影响C段的因素最可能是________。
A．食物和天敌 B．气候和传染病
(5)在D阶段，若该动物的栖息地遭到破坏后，由于食物的减少和活动范围的缩小，其________会变小。
[解析] (1)该模型属于数学模型的表现形式之一的曲线图，该形式较为直观形象。(2)在空间和资源充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，种群数量会呈“J”型增长，图中A段种群数量迅速增加，接近“J”型曲线特点。(3)种群数量稳定后在K值上下波动，故该种群的环境容纳量是K1。(4)D段表示种群数量相对稳定，C段表示种群数量迅速下降，与D段相比，影响C段的因素最可能是气候和传染病。(5)在D阶段，若该动物的栖息地遭到破坏后，由于食物的减少和活动范围的缩小，其K值(或环境容纳量)会变小。
[答案] (1)数学 (2)“J” 空间和资源充裕、气候适宜、没有敌害等 (3)K1 (4)B (5)K值(或环境容纳量)
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建
核 心 语 句 归 纳
1．建立数学模型主要包括表达与验证两个过程，数学模型能更直观地反映出种群数量的增长趋势。
2．在理想状态下，种群数量增长的数学模型为Nt＝N0λt，呈“J”型曲线。
3．正常情况下，自然界的资源和空间是有限的，种群数量增长会呈“S”型曲线。
4．K值并不是固定不变的，当环境改变时，K值会发生变化。
5．影响种群数量的因素很多，因此，种群的数量常常出现波动，在不利条件下，种群数量会急剧下降，甚至消亡。
[教材课后习题答案]
一、单项选择题
4．D
二、技能增进题
据图可知，该种蛾种群密度变化的周期约为10年，可排除季节性气候变化因素的影响，故推测应与食物、天敌、疾病等因素有关。当该种蛾的种群数量大量增加时，柳树受其危害而枯萎稀疏，而其
天敌的数量会因食物的增加而增加，且该种蛾暴发疾病的可能性增大，上述因素都将导致该种蛾种群密度下降；当该种蛾种群密度降低后，由于其对柳树的危害减轻，柳树生长茂盛，同时该蛾类的天敌数量减少，最终再次导致该种蛾的种群密度上升，从而形成周期性波动。
课件67张PPT。第三章 生物群落的演替第一节 生物群落的基本单位——种群
第2课时 种群数量的变化234表达 验证 目的 信息 数学 数学语言 现实对象 5持续增长 空间充足 没有敌害 出生率 死亡率 起始种群 6各种环境条件 环境条件 最大值 7气候 食物 个体大 生长慢 人为干扰 过度捕猎 长期下降 8快 小 培养条件 时间和方法 曲线 9√ √ √ × 1011种群增长的曲线 1213141516171819202122232425262728293031323334探究酵母菌种群大小的动态变化 3536373839404142434445464748495051525354555657585960616263 646566点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(十)
(建议用时：25分钟)
[基础达标练]
1．下列有关个体、种群、物种的叙述，错误的是( )
A．同一种群内的个体一定属于同一物种
B．不同种群的个体可能属于同一物种
C．个体与种群之间既有区别又有联系
D．物种是所有种群的集合
D [一个种群中的所有生物属于同一个物种，A项正确。不同区域内的同种生物可以构成不同的种群，B项正确。个体和种群属于生命系统的不同层次，二者既有区别又有联系，C项正确。物种是所有具有同种生物的种群的集合，D项错误。]
2．下列实验或调查活动中，所得数值与实际数值相比，可能偏小的是( )
A．标记重捕法调查灰喜鹊种群密度时部分标记物脱落
B．标记重捕法调查田鼠种群密度时，某些田鼠因曾被捕变得狡猾而不易被重捕
C．样方法调查草地中的蒲公英时，不统计正好在样方线上的个体
D．样方法调查蒲公英种群密度时在分布较密集的地块取样
C [部分灰喜鹊身上的标记物脱落或田鼠被捕后变狡猾不易被重捕都会导致第二次捕获中被标记的个体数偏小，则计算值与实际值相比会偏大，A、B错误；样方法调查植物种群密度时，要求统计样方相邻两条边上的个体，若不统计正好在样方线上的个体，则计算值与实际值相比会偏小，C正确；样方法调查蒲公英种群密度时在分布较密集的地块取样，会使计算值偏大，D错误。]
3．下列关于种群特征的说法中，正确的是( )
A．出生率越高，种群数量增长越快
B．调查跳蝻的种群密度可用标志重捕法
C．年龄结构能够用来预测种群密度的变化趋势
D．利用性引诱剂来诱杀害虫的雄性个体，对种群的密度影响不大
C [种群密度由出生率和死亡率决定，因此出生率越高，种群数量增长不一定越快，A错误；跳蝻的活动范围小、活动能力弱，因此调查跳蝻的种群密度可用样方法，B错误；年龄结构能够用来预测种群密度的变化趋势，C正确；利用性引诱剂来诱杀害虫的雄性个体，会破坏种群的性别比例，导致出生率降低，进而导致种群密度下降，D错误。]
4．如图表示种群特征之间的关系，据图分析，下列叙述不正确的是 ( )
A．①②③④依次为年龄组成、出生率和死亡率、种群数量、性别比例
B．种群密度完全能反映③的变化趋势
C．研究城市人口的变迁，迁入率和迁出率是不可忽视的
D．种群数量还受自然气候等因素的影响
B [据图分析可知，①②③④依次为年龄组成、出生率和死亡率、种群数量、性别比例，A正确；种群密度能反映种群在一定时期的数量，但不能反映种群数量变化的趋势，B错误；迁入率和迁出率能决定种群密度的大小，故研究城市人口的变迁，迁入率和迁出率是不可忽视的，C正确；在自然界，种群数量还受气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，D正确。]
5．兴华中学的生物学习小组要对某草场中白羊草的种群密度进行调查。请回答下列问题：
(1)在草场上确定调查范围时，下列方法中恰当的是( )
A．200 cm×50 cm的长方形
B．边长50 cm的五边形
C．半径50 cm的圆形
D．边长50 cm的五角形
(2)如图表示在某一样方内外白羊草的分布，则该样方中白羊草的数量为
( )
A．4株 B．5株
C．6株 D．8株
(3)下表是在200 m2草场面积内的10个样方中白羊草出现的数量统计。
样方编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
面积(m2)
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
白羊草(株)
5
7
9
10
8
6
5
8
9
7
则该草场中白羊草的种群密度为________，该白羊草的种群数量约为________。
[解析] 样方大小至少为1 m2，为正方形或长方形，圆形、其他正多边形等不便于计算。在计数样方内个体时，线内的个体都要计算在内，线上的植物个体数只计相邻两边及顶点上的。在计算种群密度时要计算样方内调查个体数量的平均值。
[答案] (1)A (2)C (3)7.4株/m2 1 480株
[能力提升练]
6．某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查。下列叙述错误的是( )
A．趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者
B．黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息
C．黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度
D．黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目
B [农田中具有趋光性的昆虫是异养生物，属于生态系统中的消费者，A正确；利用黑光灯诱捕有趋光性的昆虫，黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于物理信息，B错误；通过统计黑光灯诱捕的某种趋光性昆虫的数量，可调查某种趋光性昆虫的种群密度，C正确；黑光灯诱捕的方法可通过统计诱捕到的趋光性昆虫的种类数来探究该农田趋光性昆虫的物种数目，D正确。]
7．某同学为了调查某区域内麻雀和黄鹂的种群密度，在该区域内随机设置了若干捕鸟网。捕获结果统计如下表，下列叙述错误的是( )
麻雀
黄鹂
第一次捕捉
46(标记后放生)
43(标记后放生)
第二次捕捉
42(其中6只标记)
36(其中9只标记)
A．为了结果的可靠性，标记物对标记对象的生理习性不能有影响
B．该区域麻雀大约有322只，黄鹂大约有172只
C．该区域所有的麻雀和黄鹂分别构成一个种群
D．若被标记的个体被再次捕获的概率下降，则计算的结果应偏小
D [标志重捕法调查的某区域内的种群数量＝第一次捕获的某种生物的数量×第二次捕获的该种生物的数量÷第二次捕获的该种生物中带标记的个体数量。若被标记的个体被再次捕获的概率下降，则计算的结果应偏大。]
课时分层作业(十一)
(建议用时：40分钟)
[基础达标练]
1．种群在理想和自然条件下分别表现出“J”型和“S”型增长。下列有关种群增长曲线的叙述正确的是( )
A．在种群“J”型增长模型(Nt＝N0·λt)中，λ表示该种群的增长速率
B．在自然条件下，种群的环境容纳量(K值)是固定不变的
C．在鱼类养殖中，在接近K值时进行捕捞有利于该种群的可持续发展
D．在“S”型曲线中，种群密度不同时可能具有相同的种群增长速率
D [在Nt＝N0·λt中，λ－1表示该种群的增长率；种群的K值受环境因素影响，在优越环境中，K值将增大；在鱼类养殖中，使捕捞后的剩余量接近K/2时，种群的增长速率最大，有利于该种群的可持续发展；在“S”型曲线中，种群增长速率先快后慢，最后为0，故处于不同的种群密度下可以具有相同的增长速率。]
2．下列有关种群“S”型增长曲线的正确说法是( )
A．“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系
B．种群增长率在各阶段是不相同的
C．“S”型增长曲线表示了种群数量与时间无关
D．种群增长不受种群密度制约
B [“S”型增长曲线不仅仅是种群数量与食物的关系，还与气候、天敌、时间、种群密度等有关，A错误；由于环境阻力逐渐增大，种群增长率在各个阶段是不相同的，B正确；“S”型增长曲线表示了种群数量与时间的关系，C错误；由于资源和空间是有限的，种群增长受种群密度的限制，D错误。]
3．如图是调查小组同学从当地主管部门获得的某物种种群数量的变化图，据此图分析，下列叙述正确的是( )
A．第20～30年间种群以稳定的速率增长
B．该种群在这30年间的增长符合“S”型增长模型
C．第20年时，该种群的种群数量达到环境容纳量
D．在这30年中，该种群数量最少的年份是第15年
C [在第20～30年间λ＝1，种群数量不变，种群增长速率为0，A错误；“S”型增长曲线的种群增长速率先增加后减少为0，种群数量先增加后基本不变，与图中不符，B错误；第20～30年间，该种群的种群数量不变，达到环境容纳量，C正确；第10～20年间，λ<1，则种群数量越来越少，故在这30年中，该种群数量最少的年份是第20年，D错误。]
4．关于“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验，下列叙述正确的是
( )
A．先向计数室滴加培养液，然后将盖玻片放在计数室上
B．吸取培养液进行计数时应从培养瓶的底部进行取样
C．为方便酵母菌计数，培养后期的培养液应先稀释再计数
D．计数时应统计小格中所有的酵母菌，包括各条边界线上的酵母菌
C [使用血球计数板时，应先放盖玻片，再滴加培养液，使培养液从边缘处自行渗入计数室，A错误；从试管中吸取培养液进行计数前，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错误；到培养后期，由于酵母菌的大量增多，为了方便对酵母菌计数，应先稀释培养液，然后再在显微镜下计数，C正确；用血球计数板计数酵母菌数量时要统计方格内以及相邻两边的菌体，D错误。]
5．关于环境容纳量的描述，正确的是( )
A．环境容纳量是不会改变的
B．只有在理想环境中才能达到环境容纳量
C．环境容纳量的出现受空间和资源的限制
D．种群达到环境容纳量时，增长率最大
C [对于一个特定的种群来讲，环境容纳量会随环境的改变而改变。在自然条件下，环境容纳量也是存在的，并且与空间和资源有关。种群达到环境容纳量时，增长率为零。]
6．在下列选项中，不能表示种群数量变化的曲线是( )
A B C D
C [种群数量变化包括增长、波动、稳定和下降等。在生态系统达到成熟阶段时，由于各种生物之间存在相互制约的关系，种群的数量将处于动态平衡状态。]
7．如图为某种群的数量增长曲线和种群增长速率曲线，下列叙述错误的是
( )
甲 乙
A．应使渔业捕捞后的剩余量维持在C点
B．种群呈“J”型增长时其增长速率不能用乙图表示
C．当种群增长速率对应图乙中的G点时，该种群数量将达到最大值
D．图甲中C点种群增长速率对应乙图中的F点，AC段可看成是“J”型增长
D [甲图中C点种群增长速率最大，对应乙图中的F点，但AC段已有少量个体被环境淘汰，所以不能看成是“J”型增长，D错误。]
8．在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，某同学用显微镜观察计数，统计发现血球计数板(2 mm×2 mm)的每个小方格内酵母菌数量的平均值为14个。假设盖玻片下的培养液厚度为0.1 mm，那么10 mL培养液中酵母菌的个数约为( )
A．5.6×107 B．3.5×105
C．5.6×108 D．3.5×108
B [根据题意可知，每个小方格内酵母菌数量的平均值为14个，根据酵母菌种群密度计算公式：酵母菌种群密度＝每个小方格中的酵母菌数量÷小方格的容积(2 mm×2mm×0.1 mm×10－3)＝14÷(4×10－4)＝3.5×104，因此10 mL培养液中酵母菌的个数＝3.5×104×10＝3.5×105。]
9．如图为用不同方式培养酵母菌时种群的增长曲线。其中⑤是对照组，④保持恒定酸性，①②③分别每隔3 h、12 h、24 h换一次培养液。下列叙述不正确的是( )
A．更换营养液的周期越长，种群增长越快
B．K值随环境条件(资源量)的改变而改变
C．造成⑤的K值较小的原因有资源缺乏、有害代谢产物的积累、pH的变化等
D．曲线②表示每12 h换一次培养液，曲线①表明酵母菌种群的增长基本不受限制
A [在微生物的培养中，影响其种群增长的主要因素是有限的资源及恶化的环境。一般来说，更换营养液的周期越短，酵母菌的营养越丰富，环境越适宜，越有利于其生长繁殖，种群数量的增长越接近“J”型曲线(如①)，种群增长越快。在有限的环境中，由于存在生存斗争，种群增长有K值，且K值随环境条件改变而改变。]
10．社鼠是主要生活在山地环境中的植食性鼠类。下列有关叙述正确的是
( )
A．社鼠的种群数量波动总是处在环境容纳量之下
B．社鼠与其天敌黄鼬的种群数量波动是同步的
C．自然环境中社鼠种群数量呈“S”型增长
D．在食物十分充足的条件下，社鼠的种群数量一直呈“J”型增长
C [社鼠种群数量在环境容纳量上下波动；社鼠数量的波动与其天敌的数量波动曲线不同步，一般都是捕食者的数量随被捕食者的变化而变化；食物十分充足的条件下，种群数量的增长还会受到其他因素如天敌等的限制，不能一直呈“J”型增长。]
11．如右下图所示是一资源动物种群迁入一个适宜环境的数量增长曲线。请回答：
(1)图中表示的是种群增长的________型曲线，表示K值的点是________。
(2)图中表示种群增长速率最快的点是________。
(3)该种群的增长速率由缓慢逐渐加快是从第________年开始的，环境阻力明显增大是在迁入第________年后开始的。
(4)既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受破坏，应该使该动物种群的数量保持在图中________点所代表的水平。
(5)种群迁入第2年，增长明显加快的主要原因是______________________。
(6)第8年后，种群数量趋于稳定。阻碍种群继续增长的环境因素主要有_____
______________________________________________________________。
[解析] 本题考查种群增长的“S”型曲线及其在实际中的应用。由图可知，该动物迁入该环境后的8年内，种群个体相对数量不断增加，说明该动物的种群密度不断增加，数量不断增多，因此d点所示的种群数量最大。由于该种群生活在有限的条件下，因此种群的数量增长呈“S”型曲线，但在达到K值的过程中，种群的增长速率是不断改变的，开始时种群的增长较慢。在对野生动植物资源的合理开发和利用方面，一般将种群的数量控制在环境容纳量的一半，即K/2值，此时种群增长速率最快，可提供的资源数量也最多，而且不影响资源的再生，当种群数量大于K/2值时，种群的增长速率将开始下降，因此要获得最大的捕获量且不影响种群的再生，应使种群的数量保持在K/2值，即图中的b点。
[答案] (1)“S” d (2)b (3)2 6 (4)b (5)已适应环境且环境资源十分丰富 (6)生活空间和食物资源的减少
12．依据探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验过程和要求，回答下列问题：
(1)某学生的部分实验操作过程是这样的：
①从静置试管中吸取酵母菌培养液进行计数，记录数据；
②把酵母菌培养液放置在冰箱中培养；
③连续观察七天并取样计数，每天在不同时间记录数据，统计分析绘成曲线。
请纠正该同学在实验操作过程中的错误：
________________________________________________________________
______________________________________________________________。
(2)利用血细胞计数板可在显微镜下对微生物细胞进行直接计数。血细胞计数板是一个特制的可在显微镜下观察的玻片，样品就滴在计数室内。每个计数室由25×16＝400个小室组成，容纳液体的总体积为0.1 mm3。现将1 mL酵母菌样品加99 mL无菌水稀释，用无菌吸管吸取少许滴在盖玻片边缘，使其自行渗入计数室，并用滤纸吸去多余菌液。
现观察到图中该计数室所示a、b、c、d、e 5个大方格80个小室内共有酵母菌34个，则上述1 mL酵母菌样品中约有________个菌体。为获得较为准确的数值，减小误差，你认为应采取的做法是__________________________________
__________________________________________________________________。
(3)你认为影响酵母菌种群数量的因素可能有_________________________
___________________________________________________________________。
[解析] (1)调查培养液中酵母菌种群数量的变化，①应将试管轻轻振荡几次再吸取酵母菌培养液进行计数；②应将酵母菌培养液放置在适宜温度或25 ℃下培养；③每天计数酵母菌时间要固定。(2)a、b、c、d、e 5个大方格80个小室内共有酵母菌34个，则每个小室内平均有酵母菌34/80个，据此估算400个小室中共有酵母菌(34/80)×400＝170个。1 mL酵母菌样品中约有菌体170÷0.1×1000×100＝1.7×108个。为获得较为准确的数值，减小误差，可多次取样、取平均值。(3)影响酵母菌种群数量的因素可能有养料、温度、pH及有害代谢废物等。
[答案] (1)①应将试管轻轻振荡几次再吸取酵母菌培养液进行计数；②应将酵母菌培养液放置在适宜温度或25 ℃下培养；③每天计数酵母菌的时间要固定 (2)1.7×108 多次取样、取平均值 (3)养料、温度、pH及有害代谢废物等
[能力提升练]
13．研究种群数量的变化规律，对于野生资源的利用和保护有重要意义。下图是某海域野生鱼类在实施了休渔保护后的种群增长曲线，下列说法错误的是
( )
A．为了获得最大捕捞量，捕捞后种群数量应该保持在b点附近
B．该种群增长速率最快的点是b点，环境阻力最大是在8年以后
C．休渔能够很好地促进该种群数量的恢复，使该种群数量持续增长
D．适当的捕捞有利于该鱼类更新，有利于该种群的生存
C [该图为种群增长的“S”型曲线。从图中分析可知：第8年该种群数量不再增长，达到环境容纳量，此时环境阻力最大。在b点处，种群数量达到环境容纳量的一半，个体数量增长最快，种群增长速率最大。适当的捕捞可以将年龄较大、生存力弱的个体淘汰，为幼鱼提供更多的食物和生存空间，所以有利于该种群的生存。休渔可以促使种群数量恢复，但不能使种群数量持续增长，因为有环境条件等的限制。]
14．某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时，同样实验条件下分别在4个试管中进行培养(见下表)，均获得了“S”型增长曲线。根据实验结果判断，下列说法错误的是( )
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个试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长
B．4个试管内的种群同时达到K值
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
B [在培养初期，酵母菌较少，且食物、空间等充足，酵母菌呈“J”型增长。由于培养液的体积是有限的，总体来看，酵母菌呈“S”型增长，具有K值，酵母菌数量达到K值的时间取决于培养液的体积和酵母菌的起始数量。当培养液体积相同时，酵母菌起始数量越大的试管越先达到K值；当酵母茵起始数量相同时，培养液体积越小的试管越先达到K值。酵母菌数量开始下降的时间也取决于酵母菌的起始数量和培养液的体积，酵母菌起始数量相同时，培养液体积越小的试管种群数量越先下降，培养液体积相同时，酵母菌起始数量越大的试管种群数量越先下降。]
15．某研究所对一个河流生态系统进行了几年的跟踪调查，请根据相关调查材料回答问题。
(1)图甲表示某种鱼迁入此生态系统后的种群增长速率随时间的变化曲线。请分析回答：
甲 乙
①图乙中A、B两图能反映鱼种群数量的变化曲线的是________。
②这种鱼在t2时期后，种群数量不再增加，其主要原因是______________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
③在t1时，该种群的年龄结构可能为________型。
(2)一般野生动植物种群的数量控制在环境容纳量的一半(K/2值)，此时种群的________最快，可提供的资源数量也最多，而又不影响资源的再生，当种群数量大于K/2值时，种群的________开始下降。所以在开发动植物资源时，种群数量大于K/2值时就可以获取一定数量的该生物资源，而且获得的量________，当过度获取导致种群数量小于K/2值时，种群的增长速率将会减慢，获取的资源数量将减少，而且还会影响资源的再生。
[解析] (1)①由题中图甲可知，某鱼群迁入该生态系统后，种群数量增长迅速，随着种群(鱼)数量的增多，由于空间、食物、天敌等因素，鱼群中的个体间斗争加剧，死亡率上升，种群增长速率开始下降，当种群数量达到环境容纳量时，种群增长速率变为0。因此，该鱼群的数量变化曲线应该为“S”型。②在t2时期后，因为种内斗争加剧和捕食者增加，种群的出生率与死亡率处于动态平衡状态，种群增长速率为0，种群数量不再增加。③在t1时期种群的增长速率最快，幼年个体数量最多，可以判断其年龄结构为增长型。(2)在K/2值时种群增长速率最快，种群数量超过K/2值时可适量获取。
[答案] (1)①B ②种内斗争加剧和捕食者增加，种群的出生率与死亡率处于平衡状态，种群数量不再增加 ③增长 (2)增长速率 增长速率 最大
