高中生物2023年高考生物一輪復(fù)習(xí)（新人教新高考） 第9單元 第2課時　種群數(shù)量的變化及其影響因素

第2課時種群數(shù)量的變化及其影響因素課標(biāo)要求1.嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的變動。2.探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化。3.舉例說明非生物因素和不同物種間的相互作用都會影響生物的種群特征。考點(diǎn)一種群數(shù)量的變化及其應(yīng)用1．種群數(shù)量變化的研究方法(1)研究方法：構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，其是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。(2)一般步驟：觀察研究對象，提出問題→提出合理的假設(shè)→根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)，即建立數(shù)學(xué)模型→通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正。(3)表達(dá)形式①數(shù)學(xué)方程式：科學(xué)、準(zhǔn)確，但不夠直觀。②曲線圖：直觀，但不夠精確。2．種群數(shù)量的增長(1)種群的“J”形增長拓展歸納準(zhǔn)確分析“λ”曲線①a段——λ>1且恒定，種群數(shù)量呈“J”形增長。②b段——λ盡管下降，但仍大于1，此段種群出生率大于死亡率，則種群數(shù)量一直增長。③c段——λ＝1，種群數(shù)量維持相對穩(wěn)定。④d段——λ<1，種群數(shù)量逐年下降。⑤e段——盡管λ呈上升趨勢，但仍未達(dá)到1，故種群數(shù)量逐年下降。(2)種群的“S”形增長①下圖表示的是種群數(shù)量增長曲線，圖中陰影部分表示的含義是在生存斗爭中被淘汰的個體數(shù)量。圖中b曲線的形成過程中出現(xiàn)了環(huán)境阻力的時間：b曲線的形成過程中始終存在環(huán)境阻力。②對于鼠、蚊蟲等有害生物的控制，應(yīng)該采取的措施：從環(huán)境容納量的角度思考，可以采取措施降低有害動物種群的環(huán)境容納量，如將食物儲存在安全處，斷絕或減少它們的食物來源；室內(nèi)采取地面硬化，減少它們挖造巢穴的場所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵等。③依據(jù)自然界“種群增長”的特點(diǎn)，人們在進(jìn)行狩獵或海洋捕撈作業(yè)時，應(yīng)使種群數(shù)量剩余在K/2左右，原因是種群數(shù)量在K/2時種群的增長速率最大，捕撈剩余在K/2能使種群數(shù)量快速增長，有利于獲得最大持續(xù)產(chǎn)量。④下圖是某自然區(qū)域中甲、乙兩個種群的數(shù)量比隨時間變化的曲線圖。則O～t2，甲、乙兩種群的數(shù)量均呈“S”形曲線增長嗎？不是(填“是”或“不是”)。其理由是在有限的環(huán)境條件下，乙種群最終呈現(xiàn)“S”形增長。隨時間的推移，甲、乙種群的數(shù)量比先增加后減少，最后在t2時刻降為零，說明甲種生物的數(shù)量先增加后減少，最終被淘汰。熱點(diǎn)歸納聚焦K值①K值并不是種群數(shù)量的最大值：K值是環(huán)境容納量，即在保證環(huán)境不被破壞的前提下所能維持的種群最大數(shù)量；種群數(shù)量所達(dá)到的最大值會超過K值，但這個值存在的時間很短，因?yàn)榄h(huán)境會遭到破壞。②K值不是一成不變的：K值會隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化，當(dāng)環(huán)境遭到破壞時，K值會下降；當(dāng)環(huán)境條件狀況改善時，K值會上升。③在環(huán)境不遭受破壞的情況下，種群數(shù)量會在K值附近上下波動。當(dāng)種群數(shù)量偏離K值的時候，會通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)使種群數(shù)量回到K值。④K值的四種表示方法如下圖所示，圖中t1時所對應(yīng)的種群數(shù)量為K/2，t2時所對應(yīng)的種群數(shù)量為K值。3．種群數(shù)量的波動(1)大多數(shù)生物的種群數(shù)量總是在波動中。處于波動狀態(tài)的種群，在某些特定條件下可能出現(xiàn)種群爆發(fā)。(2)當(dāng)種群長久處于不利條件下，種群數(shù)量會出現(xiàn)持續(xù)性的或急劇的下降。(3)當(dāng)一個種群的數(shù)量過少，種群可能會由于近親繁殖等原因而衰退、消亡。4．影響種群數(shù)量變化的因素(1)源于選擇性必修2P16“小字部分”：食物和天敵等生物因素對種群數(shù)量的作用強(qiáng)度與該種群的密度是相關(guān)的，稱為密度制約因素，而氣溫和干旱等氣候因素以及地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害，對種群的作用強(qiáng)度與該種群的密度無關(guān)，稱為非密度制約因素。(2)源于選擇性必修2P17“思維訓(xùn)練”：據(jù)循環(huán)因果關(guān)系分析獵物和捕食者種群數(shù)量變化的相關(guān)性：自然生態(tài)系統(tǒng)中獵物增多會導(dǎo)致捕食者增多，捕食者增多會使獵物數(shù)量減少，獵物減少會引起捕食者數(shù)量減少，最終使獵物和捕食者在一定水平上動態(tài)平衡?？枷蛞弧癑”形增長和“S”形增長曲線1．觀察下圖，分析下列相關(guān)敘述中，錯誤的是()A．種群呈現(xiàn)“J”形增長的前提條件是環(huán)境、資源非常優(yōu)越，生存空間無限B．呈現(xiàn)“S”形增長的種群，隨著時間的推移，種群增長所受的環(huán)境阻力不斷加大C．種群增長的“J”形曲線有K值，只是K值較大，圖中沒有表示出來D．在自然界中，種群的增長曲線一般是“S”形曲線答案C解析在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競爭物種等理想條件下種群無限增長，呈現(xiàn)“J”形曲線，A正確；自然狀態(tài)下的種群隨著時間的推移，增長所受的環(huán)境阻力不斷加大，種群數(shù)量不能無限增長，呈現(xiàn)“S”形曲線，B正確；“J”形曲線中種群能無限增長，沒有K值，“S”形曲線存在環(huán)境容納量，即K值，C錯誤；在自然界中，由于資源和空間是有限的，種群的增長一般呈現(xiàn)“S”形曲線，D正確。2．下列關(guān)于圖中曲線的敘述，錯誤的是()A．t0～t1之間種群數(shù)量小于K/2時，由于資源和空間相對充裕，出生速率大于死亡速率，種群數(shù)量增長較快B．t1～t2之間，由于資源和空間有限，當(dāng)種群密度增大時，種內(nèi)競爭加劇，天敵數(shù)量增加，種群增長速率下降C．t2時，種群數(shù)量達(dá)到K值，此時出生速率等于死亡速率，種群增長速率為0D．在t1時控制有害生物最有效答案D解析t0～t1之間種群數(shù)量小于K/2，由于資源和空間相對充裕，出生速率大于死亡速率，且二者的差值逐漸加大，種群增長速率不斷增加，因此種群數(shù)量增長較快，A項(xiàng)正確；t1～t2之間，由于資源和空間有限，隨著種群密度增大，種內(nèi)競爭不斷加劇，天敵數(shù)量也在增加，雖然出生速率大于死亡速率，但二者的差值逐漸減小，所以種群增長速率下降，B項(xiàng)正確；在t1時種群數(shù)量為K/2，種群增長速率最大，因此若在t1時進(jìn)行有害生物防治，不能將有害生物控制在較低水平，D項(xiàng)錯誤。考向二種群數(shù)量的變化及應(yīng)用3．生物有兩種繁殖策略模式：速度策略(r－策略)和環(huán)境容納量策略(K－策略)。采取r－策略的生物通常是一些小型生物如果蠅、鼠等，適應(yīng)食物或溫度這些波動因素。下列說法不正確的是()A．r－策略的生物能在短時間內(nèi)產(chǎn)生較多的后代，以便在特定的環(huán)境中占據(jù)優(yōu)勢B．r－策略的種群常受到非生物因素的控制，其種群數(shù)量通常不能維持在K值附近C．只要將沙漠蝗蟲的數(shù)量控制在K/2之內(nèi)，就能有效地控制近期危害非洲的蝗災(zāi)D．虎屬于K－策略的生物，其有效保護(hù)措施是改善它們的棲息環(huán)境以提高K值答案C解析對于有害生物低于K/2時控制最有效，蝗蟲屬于r－策略的生物，能在短時間內(nèi)產(chǎn)生較多的后代，種群數(shù)量控制在K/2之內(nèi)不一定就能有效控制蝗蟲，C錯誤；對于K－策略的生物，應(yīng)保護(hù)其棲息環(huán)境，包括提供充足的食物和空間資源，控制其天敵的數(shù)量，提高他們的K值，D正確。4．如圖是某種群數(shù)量的增長曲線，下列有關(guān)敘述不正確的是()A．該種群數(shù)量增長方式是“S”形，達(dá)到K值后其數(shù)量也是波動的B．限制種群數(shù)量增長的環(huán)境因素有食物、空間和天敵等C．若該種群是魚塘中的某種魚，則在種群數(shù)量為K/2時捕捉有利于獲得最大的年捕獲量D．若該種群是森林中的一種鳥，可用標(biāo)記重捕法調(diào)查其種群數(shù)量答案C解析要想獲得更大的年捕獲量，應(yīng)在種群數(shù)量大于K/2時捕捉，捕捉后數(shù)量維持在K/2，C錯誤?？枷蛉绊懛N群數(shù)量變化的因素5．下列關(guān)于非生物因素和生物因素對種群數(shù)量變化的影響的敘述，不正確的是()A．林冠層的郁閉度越大，地面得到的陽光越多B．非生物因素對種群數(shù)量變化的影響往往是綜合性的C．地震等自然災(zāi)害對種群的作用強(qiáng)度與該種群的密度無關(guān)，屬于非密度制約因素D．影響種群數(shù)量的因素有很多，如氣候、食物、天敵、傳染病等答案A解析林冠層的郁閉度越大，地面得到的陽光越少，A錯誤。6．研究人員將S1與S2兩個種群放在一起培養(yǎng)，在環(huán)境溫度為T1與T2條件下，測得種群數(shù)量變化如圖a、b所示。下列相關(guān)敘述中，錯誤的是()A．S1和S2之間的競爭力大小會受到溫度的影響B(tài)．圖c中的S1換成S2，其種群數(shù)量也會出現(xiàn)波動性變化C．如果將S1在T1溫度下培養(yǎng)，則會呈現(xiàn)“J”形增長D．將S2在T1溫度下單獨(dú)培養(yǎng)，其數(shù)量要比與S1共同培養(yǎng)時多答案C解析如果將S1在T1溫度下培養(yǎng)，隨著種群數(shù)量增長，種內(nèi)競爭加劇，種群數(shù)量增長緩慢，故會呈現(xiàn)“S”形增長，C錯誤；將S2在T1溫度下單獨(dú)培養(yǎng)，由于不存在與其他生物的競爭關(guān)系，獲得的生活資源更多，故其數(shù)量要比與S1共同培養(yǎng)時多，D正確?？键c(diǎn)二培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化1．實(shí)驗(yàn)原理(1)用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，種群的增長受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。(2)在理想的環(huán)境條件下，酵母菌種群的增長呈“J”形曲線增長；在有環(huán)境阻力的條件下，酵母菌種群的增長呈“S”形曲線增長。(3)計算酵母菌數(shù)量可用抽樣檢測的方法——顯微計數(shù)法。2．實(shí)驗(yàn)流程3.結(jié)果分析(1)開始一段時間內(nèi)，酵母菌的增長符合“S”形曲線增長模型。(2)de段曲線下降的原因可能有營養(yǎng)物質(zhì)隨著消耗逐漸減少，有害產(chǎn)物逐漸積累，培養(yǎng)液的pH等理化性質(zhì)發(fā)生改變等。1．實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及分析(1)顯微鏡計數(shù)時，對于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)遵循“計上不計下，計左不計右”的原則。(2)從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減小誤差。(3)本實(shí)驗(yàn)不需要設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，因不同時間取樣已形成自身對照；需要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)，目的是盡量減小誤差，應(yīng)對每個樣品計數(shù)三次，取其平均值。(4)如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應(yīng)當(dāng)稀釋培養(yǎng)液重新計數(shù)。稀釋的目的是便于酵母菌懸液的計數(shù)，以每個小方格內(nèi)含有4～5個酵母細(xì)胞為宜。(5)每天計數(shù)酵母菌數(shù)量的時間要固定。2．血細(xì)胞計數(shù)板及相關(guān)計算(1)血細(xì)胞計數(shù)板(如下圖所示)血細(xì)胞計數(shù)板由一塊厚玻璃片特制而成，其中央有兩個方格網(wǎng)。每個方格網(wǎng)劃分為9個大方格(如圖A所示)，每個大方格的面積為1mm2，加蓋玻片后的深度為0.1mm。因此，每個大方格的容積為0.1mm3。另外，中央大方格(計數(shù)室底部)以雙線等分為25個中方格(如圖B所示)。每個中方格又等分為16個小方格，供細(xì)胞計數(shù)用。(2)計算公式①在計數(shù)時，先統(tǒng)計(圖B所示)5個中方格中的總菌數(shù)，求得每個中方格的平均值再乘以25，就得出一個大方格中的總菌數(shù)，然后再換算成1mL菌液中的總菌數(shù)。②設(shè)5個中方格中總菌數(shù)為a，菌液稀釋倍數(shù)為b，則0.1mm3菌液中的總菌數(shù)為(a/5)×25×b。已知1mL＝1cm3＝1000mm3，1mL菌液的總菌數(shù)＝(a/5)×25×b×10000＝50000a·b。考向一實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果分析7．血細(xì)胞計數(shù)板是對細(xì)胞進(jìn)行計數(shù)的重要工具，下列有關(guān)敘述正確的是()A．血細(xì)胞計數(shù)板可以用于調(diào)查酵母菌、病毒、細(xì)菌等生物的種群密度B．需在蓋玻片一側(cè)滴加樣液，在另一側(cè)用吸水紙吸引，使樣液充分滲入計數(shù)室C．防止觀察細(xì)胞沉降到計數(shù)室底部影響計數(shù)，加樣后需立即在顯微鏡下觀察計數(shù)D．使用后用自來水沖洗、晾干并鏡檢，若有殘留或沉淀物需要重新清洗答案D解析利用血細(xì)胞計數(shù)板在顯微鏡下直接計數(shù)一種常用的細(xì)胞計數(shù)法，而病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能用該方法計數(shù)，A錯誤；先蓋蓋玻片，后在蓋玻片一側(cè)滴少量樣液，讓其自行滲入計數(shù)室底部再計數(shù)，B、C錯誤；實(shí)驗(yàn)探究的是培養(yǎng)液中微生物種群數(shù)量的變化，因此為了避免其他雜菌對酵母菌數(shù)量的影響，使用后用自來水沖洗、晾干并鏡檢，若有殘留或沉淀物需要重新清洗，D正確。8．某研究性學(xué)習(xí)小組將一定數(shù)量的酵母菌接種到裝有100mL培養(yǎng)液的密閉容器中進(jìn)行培養(yǎng)，接種后不再更換或添加培養(yǎng)液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是()A．酵母菌種群數(shù)量達(dá)到K值時所用時間與培養(yǎng)液的體積無關(guān)B．向培養(yǎng)液中通入無菌空氣將會使酵母菌種群達(dá)到K值所用時間延長C．0～8h酵母菌種群的出生率大于死亡率導(dǎo)致種群增長速率一直增大D．8～10h酵母菌種群數(shù)量下降的原因可能是營養(yǎng)物質(zhì)減少和代謝產(chǎn)物積累答案D考向二實(shí)驗(yàn)的拓展與應(yīng)用9．某課題小組利用無菌培養(yǎng)液培養(yǎng)酵母菌，探究不同條件下酵母菌種群數(shù)量的變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)人員抽取每種條件下的酵母菌培養(yǎng)液各1mL，分別稀釋10倍后，用血細(xì)胞計數(shù)板(規(guī)格為1mm×1mm×0.1mm，計數(shù)室為25×16型)進(jìn)行計數(shù)，測得不同條件下每毫升培養(yǎng)液中酵母菌的數(shù)量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見下圖。下列相關(guān)敘述正確的是()A．依據(jù)20℃、24h條件下酵母菌種群數(shù)量值，可推算所用血細(xì)胞計數(shù)板中格中酵母菌的數(shù)量平均為31個B．溫度是該實(shí)驗(yàn)的自變量，酵母菌菌種、酵母菌數(shù)量、培養(yǎng)液成分等為無關(guān)變量C．酵母菌種群數(shù)量變化過程中出現(xiàn)了“S”形增長，達(dá)到K值后穩(wěn)定時間的長短與培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)的含量有關(guān)D．酵母菌在15℃環(huán)境中存活的時間最長，15℃是酵母菌種群數(shù)量增長的最適溫度答案C解析據(jù)圖可知，20℃、24h條件下酵母菌種群密度為5×107個/mL，因計數(shù)板共有25個中格，又因1mL＝1cm3＝103mm3，可設(shè)每個中格中的酵母菌數(shù)量為x，則有25×x×104×10(稀釋10倍)＝5×107個，推知x＝20個，A錯誤；溫度和培養(yǎng)時間是該實(shí)驗(yàn)的自變量，酵母菌菌種、培養(yǎng)液成分等為無關(guān)變量，酵母菌數(shù)量為因變量，B錯誤；酵母菌種群數(shù)量變化過程中出現(xiàn)了“S”形增長，達(dá)到K值后穩(wěn)定時間的長短與培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)的含量有關(guān)，C正確；通過柱形圖可知，酵母菌在15℃環(huán)境中存活的時間最長，但15℃不是酵母菌種群數(shù)量增長的最適溫度，D錯誤。10．如圖表示在錐形瓶中用不同方式培養(yǎng)酵母菌時的種群增長曲線。圖中曲線⑤是對照組，其余曲線代表每3h、12h、24h換一次培養(yǎng)液及不換培養(yǎng)液但保持pH恒定，4種不同情況下酵母菌種群增長曲線。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．①②③分別代表每3h、12h、24h換一次培養(yǎng)液的種群增長曲線B．在保持培養(yǎng)液的更換頻率不變的情況下，曲線①將保持“J”形增長C．造成曲線⑤K值較小的原因可能是代謝產(chǎn)物的積累、pH變化、溶解氧不足等D．若用血細(xì)胞計數(shù)板統(tǒng)計細(xì)胞數(shù)量，不能直接從靜置的培養(yǎng)瓶中取出培養(yǎng)原液進(jìn)行計數(shù)答案B解析培養(yǎng)液中有營養(yǎng)物質(zhì)，更換時間越短，種群因營養(yǎng)豐富而發(fā)生數(shù)量增長，分析題圖可知，①②③分別代表每3h、12h、24h換一次培養(yǎng)液的種群增長曲線，A正確；在保持培養(yǎng)液的更換頻率不變的情況下，曲線①不會呈“J”形增長，因?yàn)橛锌臻g的限制，B錯誤；如果用血細(xì)胞計數(shù)板統(tǒng)計細(xì)胞數(shù)量，應(yīng)搖勻后再取出培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)，D正確。重溫高考真題演練1．(2021·廣東，6)如圖所示為某S形增長種群的出生率和死亡率與種群數(shù)量的關(guān)系。當(dāng)種群達(dá)到環(huán)境容納量(K值)時，其對應(yīng)的種群數(shù)量是()A．a(chǎn)B．bC．cD．d答案B解析分析題圖可知，在b點(diǎn)之前，出生率大于死亡率，種群數(shù)量增加；在b點(diǎn)時，出生率等于死亡率，種群數(shù)量不再增加，表示該種群數(shù)量已達(dá)到環(huán)境容納量(K值)，B正確。2．(2021·山東，19改編)種群增長率是出生率與死亡率之差，若某種水蚤種群密度與種群增長率的關(guān)系如圖所示。下列相關(guān)說法正確的是()A．水蚤的出生率隨種群密度增加而升高B．水蚤種群密度為1個/cm3時，種群數(shù)量增長最快C．單位時間內(nèi)水蚤種群的增加量隨種群密度的增加而降低D．若在水蚤種群密度為32個/cm3時進(jìn)行培養(yǎng)，其種群的增長率會為負(fù)值答案D解析隨著種群密度的增加，種內(nèi)競爭加劇，資源空間有限，所以出生率降低，A錯誤；水蚤種群密度為1個/cm3時，種群增長率最大，但由于種群數(shù)量少，所以此時不是種群數(shù)量增長最快的時刻，B錯誤；單位時間內(nèi)水蚤種群的增加量隨種群密度的增加不一定降低，例如當(dāng)種群密度為1個/cm3時，增長率接近30%，增加量約為0.3，而當(dāng)種群密度為8個/cm3時，增長率大約為20%，增加量約為1.6，C錯誤；從圖中看出當(dāng)種群密度達(dá)到24個/cm3時，種群增長率為0，說明其數(shù)量達(dá)到最大，可以推測當(dāng)種群密度為32個/cm3時，種內(nèi)斗爭進(jìn)一步加劇，出生率將小于死亡率，增長率為負(fù)值，D正確。3．(2021·浙江6月選考，21改編)某森林中，高密度的某昆蟲幼蟲取食落葉松，影響松樹的生長，最大松針長度減小，來年幼蟲的食物質(zhì)量變差，導(dǎo)致該昆蟲密度下降，使松樹得到恢復(fù)。反過來隨著食物質(zhì)量的提高，幼蟲數(shù)量又有所增加。幼蟲的密度(虛線)與落葉松的最大松針長度(實(shí)線)變化關(guān)系如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．該昆蟲幼蟲的種群數(shù)量呈周期性波動B．食物是該昆蟲幼蟲種群數(shù)量的密度制約因素C．該昆蟲幼蟲與落葉松處于同一捕食食物鏈中的不同環(huán)節(jié)D．該昆蟲幼蟲環(huán)境容納量的主要影響因素是落葉松的種群數(shù)量答案D解析根據(jù)圖示，該昆蟲幼蟲的種群數(shù)量與落葉松種群數(shù)量存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)，呈周期性波動，A正確；該昆蟲幼蟲與落葉松分別為被捕食者和捕食者，處于同一捕食食物鏈中的生產(chǎn)者和初級消費(fèi)者，C正確；由圖可知，該昆蟲幼蟲環(huán)境容納量的主要影響因素為落葉松松針質(zhì)量，還包括天敵的數(shù)量、寄生生物的數(shù)量、競爭者的數(shù)量，以及環(huán)境因素等，D錯誤。4．(2020·江蘇，10)下列關(guān)于“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化”實(shí)驗(yàn)的敘述，錯誤的是()A．將酵母菌接種到培養(yǎng)液中，并進(jìn)行第一次計數(shù)B．從靜置的培養(yǎng)液中取適量上清液，用血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)C．每天定時取樣，測定酵母菌細(xì)胞數(shù)量，繪制種群數(shù)量動態(tài)變化曲線D．營養(yǎng)條件是影響酵母菌種群數(shù)量動態(tài)變化的因素之一答案B解析將酵母菌接種到培養(yǎng)液中，搖勻后，并進(jìn)行第一次計數(shù)，A項(xiàng)正確；上清液中酵母菌數(shù)量少，取上清液計數(shù)誤差大，因此計數(shù)時要先將培養(yǎng)液搖勻，B項(xiàng)錯誤；為保證變量唯一，排除無關(guān)變量的影響，每天要在同一時間取樣計數(shù)，C項(xiàng)正確；酵母菌增殖需要營養(yǎng)，所以營養(yǎng)條件是影響酵母菌種群數(shù)量動態(tài)變化的因素之一，D項(xiàng)正確。5．(2020·海南，24)用4種不同方式培養(yǎng)酵母菌，其他培養(yǎng)條件相同，酵母菌種群數(shù)量增長曲線分別為a、b、c、d，如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)培養(yǎng)酵母菌時需要將溫度控制在20℃左右，原因是__________________________。(2)曲線a所示的種群數(shù)量增長最快，主要原因是種群增長所需的____________最豐富。(3)曲線d為對照組，對照組的培養(yǎng)方式是________________。該組酵母菌數(shù)量增長到一定程度后，種群增長逐漸變慢，其限制因素有_____________________________________________________________________________________________________(答出2點(diǎn)即可)。(4)隨著培養(yǎng)時間的延長，在有限的空間中，每組酵母菌種群數(shù)量都會達(dá)到環(huán)境容納量。環(huán)境容納量是指________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)最適合酵母菌繁殖(2)營養(yǎng)物質(zhì)(3)不換培養(yǎng)液營養(yǎng)物質(zhì)的消耗、有害代謝產(chǎn)物的積累(4)一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量解析(1)由于20℃左右最適合酵母菌繁殖，所以培養(yǎng)酵母菌時需要將溫度控制在20℃左右。(2)據(jù)圖分析可知，a曲線的酵母菌培養(yǎng)液更換的時間間隔最短，營養(yǎng)物質(zhì)最豐富，所以其種群數(shù)量增長最快。(3)曲線d為對照組，應(yīng)該不換培養(yǎng)液；培養(yǎng)一段時間后種群數(shù)量不再增加，其限制因素有：營養(yǎng)物質(zhì)的消耗、有害代謝產(chǎn)物的積累等。一、易錯辨析1．環(huán)境容納量是指種群的最大數(shù)量(×)2．不同種生物種群的K值各不相同，但同種生物種群的K值固定不變(×)3．種群“J”形增長曲線中的增長率和增長速率均恒定不變(×)4．種群數(shù)量的變化就是種群數(shù)量的增長和波動(×)5．為有效防治蝗災(zāi)，應(yīng)在種群數(shù)量為K/2時及時控制種群密度(×)6．在“S”形增長曲線中，當(dāng)種群數(shù)量超過K/2后，種群增長速率減慢，其對應(yīng)的年齡結(jié)構(gòu)為衰退型(×)二、填空默寫1．(選擇性必修2P8)種群增長的“J”形曲線：自然界有類似細(xì)菌在理想條件下種群增長的形式，如果以時間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線則大致呈“J”形。2．(選擇性必修2P9)種群增長的“S”形曲線：種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線，稱為“S”形曲線。3．(選擇性必修2P9)環(huán)境容納量：一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量，又稱K值。4．(選擇性必修2P9)在理想條件下，種群數(shù)量會實(shí)現(xiàn)快速增長，其數(shù)學(xué)模型為Nt＝N0λt，呈“J”形曲線。然而在自然界中，由于資源和空間的限制，種群數(shù)量不可能無限增長。有些種群的數(shù)量快速增長到K值后能保持相對穩(wěn)定，使種群增長曲線呈“S”形。5．(選擇性必修2P9)“J”形增長曲線的形成條件：食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競爭物種等。6．(選擇性必修2P9)“S”形增長曲線的成因：資源和空間條件有限，隨種群密度增大，種內(nèi)競爭加劇，從而使出生率降低、死亡率升高，直至平衡。7．(選擇性必修2P16)依據(jù)自然界“種群增長”的特點(diǎn)，人們在進(jìn)行狩獵或海洋捕撈作業(yè)時，應(yīng)使種群數(shù)量剩余在eq\f(K,2)左右，原因是種群數(shù)量在eq\f(K,2)時種群的增長速率最大，捕撈剩余在eq\f(K,2)能使種群數(shù)量快速增長，有利于獲得最大持續(xù)產(chǎn)量。8．(選擇性必修2P9)建立自然保護(hù)區(qū)，給大熊貓更寬廣的生存空間，改善它們的棲息環(huán)境，從而提高環(huán)境容納量，是保護(hù)大熊貓的根本措施。9．(選擇性必修2P14)在自然界，種群的數(shù)量變化受到陽光、溫度、水等非生物因素的影響。應(yīng)當(dāng)指出的是，非生物因素對種群數(shù)量變化的影響往往是綜合性的。例如，春夏時節(jié)動植物種群普遍迅速增長，除氣溫升高外，日照延長、降水增多也是重要原因，而對于動物來說，食物日益充足也是導(dǎo)致種群增長的重要因素，這就涉及生物因素了。10．(選擇性必修2P16)細(xì)菌或病毒引起傳染病，也會影響種群的出生率和死亡率等特征，進(jìn)而影響種群的數(shù)量變化。課時精練一、選擇題1．(2022·安徽省六安市城南中學(xué)高三模擬)如圖表示將綿羊引入某個島嶼后的數(shù)量變化情況，對此敘述正確的是()A．綿羊種群的數(shù)量增長到一定程度，就保持恒定不變B．綿羊數(shù)量達(dá)到K/2時，增長率最大C．綿羊種群數(shù)量不可能無限增長D．綿羊數(shù)量達(dá)到K值時，種群的年齡結(jié)構(gòu)為衰退型答案C解析綿羊種群的數(shù)量增長到一定程度，就保持相對穩(wěn)定，不是恒定不變，A錯誤；綿羊數(shù)量達(dá)到K/2時，增長速率最大，B錯誤；綿羊種群數(shù)量不可能無限增長，這是生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力的體現(xiàn)，通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)，C正確；綿羊數(shù)量達(dá)到K值時，數(shù)量保持相對穩(wěn)定，種群的年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型，D錯誤。2．2020年6月5日，中華穿山甲由國家二級保護(hù)野生動物提升至一級。下列關(guān)于某地中華穿山甲種群的敘述，正確的是()A．環(huán)境中資源的分布不能影響穿山甲種群空間特征B．出生率和死亡率是穿山甲種群的最基本的數(shù)量特征C．連續(xù)多年跟蹤調(diào)查該種群的種群密度，可得出自然增長率D．若建立自然保護(hù)區(qū)，則穿山甲種群的數(shù)量增長曲線將呈現(xiàn)“J”形答案C解析出生率和死亡率能決定穿山甲種群數(shù)量的變化，而種群的最基本的數(shù)量特征是種群密度，B錯誤；自然增長率的變化表現(xiàn)為種群數(shù)量和種群密度變化，因此連續(xù)多年跟蹤調(diào)查該種群的種群密度，可得出自然增長率，C正確；建立自然保護(hù)區(qū)，穿山甲生活在自然環(huán)境中(不是理想條件)，故穿山甲種群的數(shù)量增長曲線將呈現(xiàn)“S”形，D錯誤。3．研究人員根據(jù)某地主管部門提供的農(nóng)田中田鼠種群數(shù)量13年的數(shù)據(jù)變化，繪制出的λ值變化曲線如圖所示。下列分析錯誤的是()A．前4年間，田鼠種群年齡結(jié)構(gòu)為增長型B．第4年到第5年間，田鼠種群數(shù)量仍在增長C．第5年到第9年間，田鼠種群數(shù)量達(dá)到K/2值D．第10年到第11年間，田鼠種群死亡率大于出生率答案C解析由圖可知：在第1～4年之間λ＝1.5，種群數(shù)量在不斷增加，即前4年間種群呈“J”形增長，年齡結(jié)構(gòu)為增長型，A正確；第4年到第5年間λ減小，但仍然大于1，則種群數(shù)量仍在不斷增加，B正確；第5年到第9年間，λ＝1，該種群數(shù)量達(dá)到K值并保持相對穩(wěn)定，C錯誤；從第10年到11年間，λ<1，種群數(shù)量一直在不斷減少，說明田鼠種群死亡率大于出生率，D正確。4．在探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化的實(shí)驗(yàn)中，采用了下圖1所示的血細(xì)胞計數(shù)板(規(guī)格為1mm×1mm×0.1mm，計數(shù)室為16×25型)進(jìn)行計數(shù)，連續(xù)培養(yǎng)一段時間后繪制培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量變化如下圖2所示。圖2中在a點(diǎn)對應(yīng)的時間，將培養(yǎng)液稀釋了100倍，經(jīng)過一系列操作，檢測四角上中方格的酵母菌數(shù)量分別為22、26、24、28。下列敘述正確的是()A．培養(yǎng)液中酵母菌逐個計數(shù)非常困難，可采用取樣器取樣法進(jìn)行統(tǒng)計B．用血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)時，先滴加一滴稀釋后的培養(yǎng)液于玻片中央，再從一側(cè)緩緩蓋上蓋玻片，避免氣泡產(chǎn)生C．此培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量達(dá)到環(huán)境容納量時種群密度約為8×108個/mLD．圖2中a點(diǎn)酵母菌種群增長率最大，年齡結(jié)構(gòu)為增長型答案C解析培養(yǎng)液中酵母菌逐個計數(shù)是非常困難的，通常采用抽樣檢測法進(jìn)行統(tǒng)計，A錯誤；用血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)時，先將蓋玻片放在計數(shù)室上，再用吸管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入，B錯誤；在16中格×25小格中計算，圖2中在a點(diǎn)對應(yīng)的時間，此時培養(yǎng)液中酵母菌種群密度＝[(22＋26＋24＋28)/100]×25×16×104×100＝4×108個/mL，b點(diǎn)為環(huán)境容納量，其種群密度為a點(diǎn)的2倍，因此培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量達(dá)到環(huán)境容納量時種群密度約為8×108個/mL，C正確；圖2中a點(diǎn)斜率最大，該種群增長速率最大(而不是增長率最大)，此時出生率大于死亡率，種群數(shù)量繼續(xù)增多，年齡結(jié)構(gòu)為增長型，D錯誤。5．下列關(guān)于“J”形曲線和“S”形曲線的說法，正確的是()A．呈“J”形曲線增長的種群受環(huán)境的影響，而呈“S”形曲線增長的種群不受環(huán)境的影響B(tài)．兩條曲線的斜率分別代表各自的增長率C．呈“J”形曲線增長的種群其增長速率不斷增大，而呈“S”形曲線增長的種群的增長速率有最大值D．從外地遷入的物種，其種群數(shù)量一定會以“J”形曲線模式增長答案C解析“J”和“S”形曲線都要受到環(huán)境的影響，A錯誤；兩條曲線的斜率表示種群增長速率，B錯誤；增長速率＝(現(xiàn)有個體數(shù)－原有個體數(shù))/增長時間，“J”形曲線的增長速率不斷增大，“S”形曲線的增長速率先增大后下降，C正確；從外地遷入的物種，開始時類似“J”形增長，但最終還是呈“S”形增長，D錯誤。6．(2022·廈門一中高三模擬)科學(xué)家研究某區(qū)域田鼠的種群數(shù)量變化，得到該種群在數(shù)年內(nèi)的出生率和死亡率的比值曲線如下圖所示。在不考慮遷入、遷出的情況下，下列說法正確的是()A．a(chǎn)、b時田鼠種群數(shù)量相同，c～d時段種群年齡結(jié)構(gòu)為增長型B．田鼠種群數(shù)量在b～d時期經(jīng)歷了先上升后下降的變化C．該田鼠種群增長為“S”形增長，c點(diǎn)時種群密度最小D．從圖中可知O～d時期田鼠種群數(shù)量出現(xiàn)了周期性波動答案B解析據(jù)圖分析可知，a～b時期R一直大于1，說明田鼠種群數(shù)量在不斷增加，因此b點(diǎn)時對應(yīng)的田鼠種群數(shù)量大于a點(diǎn)，同時c～d時段R小于1時，出生率小于死亡率，種群數(shù)量減小，種群年齡結(jié)構(gòu)為衰退型，A錯誤；據(jù)圖分析可知，在b～d時期R值先大于1再小于1，說明田鼠種群數(shù)量先增加后減少，B正確；c～d時期R值一直小于1，說明種群數(shù)量一直在減少，因此田鼠種群數(shù)量最小的點(diǎn)為d點(diǎn)，C錯誤；在O～d范圍內(nèi)，只能體現(xiàn)出一個變化過程，沒有呈現(xiàn)出周期性波動，D錯誤。7．如圖所示為種群在理想環(huán)境中呈“J”形增長，在有環(huán)境阻力條件下呈“S”形增長。下列關(guān)于種群在某種環(huán)境中數(shù)量增長曲線的敘述，錯誤的是()A．當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到E點(diǎn)后，種群數(shù)量不再變化B．種群數(shù)量增長過程C點(diǎn)的增長速率最快C．陰影部分表示環(huán)境阻力淘汰的個體數(shù)量D．隨著種群數(shù)量的增加，種群種內(nèi)競爭逐漸加強(qiáng)答案A解析當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到E點(diǎn)后，種群數(shù)量會由于各種因素的影響而波動，在不利條件下還會下降，A項(xiàng)錯誤；C點(diǎn)時種群數(shù)量達(dá)到K/2，種群數(shù)量增長速率最快，B項(xiàng)正確。8．下表為某地人工柳樹林中，林下幾種草本植物的種群密度(平均值，單位：株/m2)隨林木郁閉度(林冠層遮蔽地面的程度)變化的調(diào)查數(shù)據(jù)，表中數(shù)據(jù)說明()郁閉度植物00.20.40.60.81.0一年蓬15.313.510.87.44.32.4加拿大一枝黃花10.49.56.15.63.01.2刺兒菜3.74.38.54.42.21.0A.陽光是影響3種植物種群密度的環(huán)境因素B．3種不同植物對光照條件的適應(yīng)性相同C．隨著郁閉度的增大，3種植物種群密度都下降D．溫度、水等因素也能影響3種植物的種群密度答案A解析由表可知，3種不同植物對光照條件的適應(yīng)性不相同，B錯誤；隨著郁閉度的增大，刺兒菜的種群密度先升高后下降，C錯誤；郁閉度主要代表的是光照強(qiáng)度，故表中數(shù)據(jù)不能說明溫度、水等因素也能影響3種植物的種群密度，D錯誤。9．如圖表示某昆蟲種群數(shù)量的變化情況。下列敘述不正確的是()A．該昆蟲種群數(shù)量的變化受溫度和濕度的影響B(tài)．相同濕度、不同溫度情況下，種群的數(shù)量各不相同C．溫度的變化會影響相對濕度對該種群數(shù)量變化的影響D．溫度和相對濕度分別為32.5℃、90%時，對該昆蟲種群生存比較有利答案B解析相同濕度、不同溫度情況下，曲線縱坐標(biāo)數(shù)值有時會相同，即種群的數(shù)量有時會相同，B錯誤。10．在對某自然保護(hù)區(qū)內(nèi)甲、乙兩個不同物種的種群數(shù)量進(jìn)行了調(diào)查之后，又開展了連續(xù)4年的跟蹤調(diào)查，計算其L值(L＝當(dāng)年末種群個體數(shù)量/前一年末種群個體數(shù)量)，結(jié)果如圖所示。下列關(guān)于這4年調(diào)查期間的種群數(shù)量變化的敘述，錯誤的是()A．第1年末甲、乙兩種群的增長速率不一定相等B．第2年末乙種群數(shù)量不一定大于甲C．第3年末乙種群數(shù)量達(dá)到了最大值D．這4年中甲種群每年增加的數(shù)量是相等的答案D解析因兩種群的起始數(shù)量未知，第一年末兩種群的L值也不同，因此不能確定甲、乙兩種群的增長速率，A正確；第2年末甲種群的L值小于乙種群，若甲種群起始數(shù)量遠(yuǎn)多于乙種群，第2年末乙種群數(shù)量可能小于甲，B正確；只要是L值大于1.0，種群的數(shù)量就在增加，據(jù)此分析圖示可知，第3年末乙種群數(shù)量達(dá)到了最大值，C正確；這4年中，甲種群的L值均為1.5，即每年都是上一年的1.5倍，說明甲種群的數(shù)量逐年增加，每年增加的數(shù)量不相等，D錯誤。11．甲、乙、丙是三種食性相同且無捕食關(guān)系的魚，在4個條件相同的池塘中各放入1200條魚(甲、乙、丙各400條)和數(shù)量不等的同種捕食者，一段時間后，各池塘中3種魚的存活率如下表。下列相關(guān)推測不合理的是()池塘編號1234捕食者數(shù)量/只0248魚存活率/%甲87584220乙7303237丙40251110A.池塘中放入的1200條魚可模擬過度繁殖，它們之間存在生存斗爭B．捕食者主要捕食甲和丙，三種魚的種間競爭結(jié)果受捕食者影響C．無捕食者時三種魚類之間的種間競爭可能導(dǎo)致乙消失D．三種魚的環(huán)境容納量由捕食者及其數(shù)量決定答案D解析四個池塘中都放入1200條魚，且三種魚的數(shù)量相等，而捕食者的對照組中三種魚的存活率都下降了，且下降的比例不同，說明放入的1200條魚可模擬過度繁殖，它們之間存在生存斗爭，A合理；由表格數(shù)據(jù)分析，三種魚的環(huán)境容納量不僅受捕食者影響，還與三種魚之間的生存斗爭以及食物、空間等因素有關(guān)，D不合理。12．影響昆蟲種群數(shù)量的因素有很多，其中像食物、空間等因素對種群數(shù)量的影響隨種群密度的大小而改變，稱為密度制約因素；而寒冷、干旱等因素對種群數(shù)量的影響與種群密度無關(guān)，稱為非密度制約因素。下列相關(guān)分析錯誤的是()A．密度制約因素對種群數(shù)量變化的影響可通過反饋調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)B．天敵和流行性疾病都屬于密度制約因素C．若昆蟲的種群數(shù)量超過K值，非密度制約因素作用會增強(qiáng)D．非密度制約因素可通過影響出生率和死亡率影響種群密度答案C解析K值與種群密度有密切關(guān)系，若昆蟲的種群數(shù)量超過K值，與種群密度有密切關(guān)系的密度制約因素作用會增強(qiáng)，C錯誤；非密度制約因素氣候、季節(jié)、降水等，可影響種群出生率和死亡率，從而影響種群密度，D正確。二、非選擇題13．(2022·重慶八中模擬)圖甲是某草原中的鼠數(shù)量變化曲線圖；圖乙表示某同學(xué)進(jìn)行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實(shí)驗(yàn)得到的曲線圖。該同學(xué)的具體操作為：先向試管中加入10mL無菌馬鈴薯培養(yǎng)液，再向試管中接入酵母菌，之后將試管置于適宜環(huán)境中連續(xù)培養(yǎng)，每天定時取樣，計數(shù)，并繪制曲線圖。請回答下列問題：(1)________是種群最基本的數(shù)量特征。(2)草原上的鼠對生態(tài)環(huán)境破壞極大，最好在圖甲中________(填“b”“c”或“d”)時刻前進(jìn)行防治。若圖甲中曲線Ⅱ表示在草原中投放了一定數(shù)量的蛇之后鼠的數(shù)量變化曲線，曲線Ⅱ表明蛇發(fā)揮明顯生態(tài)效應(yīng)的時間段是____________段。若投放的蛇因不適應(yīng)當(dāng)?shù)夭菰沫h(huán)境部分死亡，則圖中α的角度將會____________(填“變大”“變小”或“不變”)。(3)為了繪制得到圖乙的曲線圖，可采取____________的方法每天對酵母菌數(shù)量進(jìn)行調(diào)查。圖丙是b時刻用血細(xì)胞計數(shù)板(400個小方格，體積為1mm×1mm×0.1mm)測得的酵母菌分布情況，一個中方格上有24個酵母菌，若以該中方格的酵母菌數(shù)代表整個計數(shù)室中每個中方格酵母菌數(shù)的平均值。則該1L培養(yǎng)液中酵母菌的K值約為________個。該計數(shù)方法得到的值與實(shí)際活菌相比________