第九單元|生物與環(huán)境第1講種群及其動(dòng)態(tài)2.1.1列舉種群具有種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結(jié)構(gòu)、性別比例等特征2．1.2嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變動(dòng)2．1.3舉例說(shuō)明陽(yáng)光、溫度和水等非生物因素以及不同物種之間的相互作用都會(huì)影響生物的種群特征一、種群的數(shù)量特征1．種群數(shù)量特征之間的相互關(guān)系2．種群密度的調(diào)查方法(1)逐個(gè)計(jì)數(shù)法：分布范圍____、個(gè)體____的種群，如調(diào)查山坡上的珙桐密度。(2)估算法①黑光燈誘捕法：適用于_______昆蟲(chóng)。②樣方法和標(biāo)記重捕法項(xiàng)目樣方法標(biāo)記重捕法調(diào)查對(duì)象____或活動(dòng)范圍小的動(dòng)物活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍大的動(dòng)物調(diào)查程序較小較大趨光性植物二、種群數(shù)量的變化1．建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法(1)研究方法：建立_____模型。(2)一般步驟：觀察研究對(duì)象，提出問(wèn)題→提出___________→根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)→通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正。數(shù)學(xué)合理的假設(shè)2．種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線(xiàn)(1)種群數(shù)量增長(zhǎng)的“J”形曲線(xiàn)和“S”形曲線(xiàn)項(xiàng)目“J”形曲線(xiàn)“S”形曲線(xiàn)增長(zhǎng)模型曲線(xiàn)特點(diǎn)種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)連續(xù)增長(zhǎng)，沒(méi)有______種群數(shù)量達(dá)到___________，即K值后，將停止增長(zhǎng)，K/2時(shí)種群達(dá)到最大增長(zhǎng)速率K值環(huán)境容納量(2)環(huán)境容納量①概念：一定的環(huán)境條件所能維持的種群_________稱(chēng)為環(huán)境容納量，又稱(chēng)____②形成原因③與環(huán)境條件的關(guān)系：環(huán)境條件改善，K值可能會(huì)____；環(huán)境條件惡化，K值可能會(huì)_____。最大數(shù)量K值增大變小3．種群數(shù)量的波動(dòng)(1)在自然界中，有的種群能夠在一段時(shí)期內(nèi)維持?jǐn)?shù)量的________。(2)對(duì)于大多數(shù)生物來(lái)說(shuō)，種群數(shù)量總是在____中。處于波動(dòng)狀態(tài)的種群，在某些特定條件下可能出現(xiàn)種群爆發(fā)。(3)當(dāng)種群長(zhǎng)久處于不利條件下，種群數(shù)量會(huì)出現(xiàn)持續(xù)性或急劇地____。當(dāng)一個(gè)種群的數(shù)量過(guò)少，種群可能會(huì)由于近親繁殖等而衰退、消亡。4．探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化(1)用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，種群的數(shù)量增長(zhǎng)受__________________________________等因素的影響。(2)在理想環(huán)境中，酵母菌種群數(shù)量的增長(zhǎng)呈“__”形曲線(xiàn)；在有限的環(huán)境條件下，酵母菌種群數(shù)量的增長(zhǎng)呈“__”形曲線(xiàn)。在恒定培養(yǎng)液中當(dāng)酵母菌種群數(shù)量達(dá)到K值后，還會(huì)轉(zhuǎn)而下降直至全部死亡。(3)計(jì)算酵母菌數(shù)量可用_________的方法。相對(duì)穩(wěn)定波動(dòng)下降培養(yǎng)液的成分、培養(yǎng)的空間、pH、溫度JS抽樣檢測(cè)三、影響種群數(shù)量變化的因素1．非生物因素(1)非生物因素的種類(lèi)：主要包括____、溫度、水等。(2)非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響往往是綜合性的，如春夏時(shí)節(jié)動(dòng)植物種群普遍迅速增長(zhǎng)，除氣溫升高外，日照延長(zhǎng)、降水增多也是重要原因。2．生物因素(1)種內(nèi)關(guān)系：隨著種群的增長(zhǎng)，________加劇，會(huì)影響種群數(shù)量進(jìn)一步增長(zhǎng)。(2)種間關(guān)系_____和捕食都會(huì)影響種群數(shù)量變化；作為宿主的動(dòng)物被寄生蟲(chóng)寄生，細(xì)菌或病毒引起的_______也會(huì)影響種群數(shù)量變化。陽(yáng)光種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)競(jìng)爭(zhēng)傳染病(3)密度制約因素和非密度制約因素密度制約因素_____和天敵等生物因素對(duì)種群數(shù)量的作用強(qiáng)度與該種群的密度是相關(guān)的非密度制約因素_____和干旱等氣候因素以及地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害，對(duì)種群的作用強(qiáng)度與該種群的密度無(wú)關(guān)食物氣溫3.種群研究的應(yīng)用(1)瀕危動(dòng)物的保護(hù)(2)在漁業(yè)上①中等強(qiáng)度的捕撈(捕撈量控制在____左右)，有利于持續(xù)獲得較大的魚(yú)產(chǎn)量。②漁網(wǎng)網(wǎng)目不應(yīng)_____，否則會(huì)影響來(lái)年漁業(yè)產(chǎn)量。(3)有害生物的防治①采用__________的方法控制現(xiàn)存害鼠的種群數(shù)量，通過(guò)減少其獲得食物的機(jī)會(huì)降低其__________，使鼠害得到有效防治。②有效保護(hù)或_____________，則有利于將農(nóng)林害蟲(chóng)數(shù)量控制在較低的水平。K/2過(guò)小化學(xué)和物理環(huán)境容納量引入天敵生物一、判斷正誤——從微點(diǎn)上澄清概念1．水蚤的出生率隨種群密度的增加而降低。

(2021·山東卷)(

)2．在互花米草相對(duì)集中的區(qū)域選取樣方以估算其在入侵地的種群密度。

(2020·山東卷)(

)3．某林場(chǎng)中繁殖力極強(qiáng)老鼠種群數(shù)量的增長(zhǎng)會(huì)受密度制約。

(2018·全國(guó)卷Ⅰ)(

)4．誘殺雄性個(gè)體不會(huì)影響該種群的密度。

(

)5．可用標(biāo)記重捕法調(diào)查老房屋中壁虎的種群密度。

(

)6．合理密植會(huì)增加種群數(shù)量并提高K值。

(

)√×√×√×7．在探究酵母菌種群數(shù)量變化的實(shí)驗(yàn)中，先滴培養(yǎng)液再蓋蓋玻片，計(jì)數(shù)結(jié)果將變小。

(

)8．在“S”形增長(zhǎng)曲線(xiàn)中，種群數(shù)量超過(guò)K/2后，增長(zhǎng)速率變小，其對(duì)應(yīng)的年齡結(jié)構(gòu)為衰退型。

(

)9．種群數(shù)量變化不僅受外部因素的影響，也受自身內(nèi)部因素的影響。

(

)10．給海龜安裝追蹤器調(diào)查其洄游路線(xiàn)，給大雁佩戴標(biāo)志環(huán)調(diào)查其遷徙路線(xiàn)，用樣方法研究固著在巖礁上貝類(lèi)的種群關(guān)系。

(

)11．農(nóng)林害蟲(chóng)的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)、漁業(yè)上捕撈強(qiáng)度的確定等，都需要對(duì)種群密度進(jìn)行調(diào)查研究。

(

)××√√√二、分析作答——從關(guān)聯(lián)思維上理解概念1．(選擇性必修2P3“標(biāo)記重捕法”發(fā)掘)在對(duì)玉米田里田鼠的數(shù)量調(diào)查時(shí)，若捕捉后該鼠由于受到驚嚇而不易再被捕捉，則估算的種群密度會(huì)____________(填“偏高”或“偏低”)，理由是什么？2．(選擇性必修2P4“與社會(huì)的聯(lián)系”發(fā)掘)20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)出生人口男女性別比例持續(xù)升高，嚴(yán)重偏離人口性別比例的正常值。請(qǐng)思考：性別比例是如何影響種群密度的？提示：性別比例通過(guò)影響出生率，進(jìn)而影響種群密度。3．(選擇性必修2P4正文發(fā)掘)利用性引誘劑誘殺害蟲(chóng)會(huì)降低害蟲(chóng)的種群密度，其原理是什么？提示：性引誘劑誘殺害蟲(chóng)會(huì)導(dǎo)致害蟲(chóng)的性別比例失調(diào)，降低出生率，從而降低種群密度。4．(選擇性必修2P17

“拓展應(yīng)用”T2延伸思考)駝鹿引入孤島后，種群數(shù)迅速增加，一段時(shí)間又急劇下降，其原因可能是什么？提示：作為食物的植物被大量取食，導(dǎo)致食物匱乏；傳染病增加；自然災(zāi)害等。微課題(一)種群的特征與種群密度的調(diào)查■逐點(diǎn)清(一)

種群數(shù)量特征之間的聯(lián)系(1)種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。(2)決定種群密度變化的直接因素：出生率和死亡率、遷入率和遷出率。(3)決定種群密度的間接因素：年齡結(jié)構(gòu)和性別比例。(4)預(yù)測(cè)種群數(shù)量的變化趨勢(shì)：年齡結(jié)構(gòu)。[答案]

C[易錯(cuò)提醒]

有關(guān)“種群特征的兩個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)分析”(1)種群數(shù)量不等于種群密度。種群密度是種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)，強(qiáng)調(diào)“單位面積或單位體積”，即種群數(shù)量增加，種群密度不一定增加。(2)年齡結(jié)構(gòu)是通過(guò)影響出生率和死亡率間接影響種群密度的，性別比例是通過(guò)影響出生率間接影響種群密度的。

[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]如圖表示種群的各個(gè)數(shù)量特征之間及與種群數(shù)量的關(guān)系，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．甲為出生率和死亡率，乙為遷入率和遷出率B．在丁的模型中處于圖形底部的是幼年個(gè)體C．丙通過(guò)影響出生率來(lái)間接影響種群密度D．調(diào)查種群密度有利于合理利用生物資源解析：甲使種群密度增大，為出生率和遷入率，乙使種群密度減小，為死亡率和遷出率；丁為年齡結(jié)構(gòu)，年齡結(jié)構(gòu)模型中從下往上依次為幼年、成年和老年個(gè)體；丙為性別比例，主要通過(guò)影響出生率來(lái)間接影響種群密度；調(diào)查種群密度有利于對(duì)生物資源的合理利用，避免過(guò)度砍伐及捕撈等。答案：A

■逐點(diǎn)清(二)比較種群年齡結(jié)構(gòu)的三種類(lèi)型1．統(tǒng)計(jì)圖(以穩(wěn)定型和增長(zhǎng)型為例)2．曲線(xiàn)圖和柱形圖模式圖增長(zhǎng)型穩(wěn)定型衰退型曲線(xiàn)圖柱形圖[典例]

(2021·浙江1月選考)下圖為一個(gè)昆蟲(chóng)種群在某時(shí)期的年齡結(jié)構(gòu)圖。下列敘述正確的是

(

)A．從圖中的信息可以得出該種群的存活曲線(xiàn)為凹型B．用性引誘劑來(lái)誘殺種群內(nèi)的個(gè)體，對(duì)生殖后期的個(gè)體最有效C．環(huán)境條件不變，該種群的年齡結(jié)構(gòu)可由目前的穩(wěn)定型轉(zhuǎn)變?yōu)樵鲩L(zhǎng)型D．與其他年齡組相比，生殖前期個(gè)體獲得的殺蟲(chóng)劑抗性遺傳給后代的概率最大[解析]結(jié)合圖形分析，幼年個(gè)體存活數(shù)量多，老年個(gè)體存活數(shù)量較少，種群的存活曲線(xiàn)大致呈凸型，A錯(cuò)誤；性引誘劑的作用主要是引誘雌雄個(gè)體進(jìn)行交配，從而將其誘殺，故對(duì)生殖期的效果最明顯，B錯(cuò)誤；由圖分析，生殖前期的個(gè)體數(shù)較多，生殖后期的個(gè)體數(shù)較少，年齡結(jié)構(gòu)為增長(zhǎng)型，C錯(cuò)誤；生殖前期個(gè)體經(jīng)過(guò)殺蟲(chóng)劑選擇后未被淘汰的個(gè)體，往往是發(fā)生抗性突變的個(gè)體，進(jìn)入生殖期后將殺蟲(chóng)劑抗性遺傳給后代的概率最大，D正確。[答案]

D[方法技巧]年齡結(jié)構(gòu)圖判斷技巧無(wú)論何種圖形，均應(yīng)注意各年齡段個(gè)體的比例：增長(zhǎng)型中的幼年個(gè)體多，老年個(gè)體少；穩(wěn)定型中的各年齡段個(gè)體比例適中；衰退型中的幼年個(gè)體少，老年個(gè)體多。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]某島嶼上生活著一種動(dòng)物，其種群數(shù)量多年維持相對(duì)穩(wěn)定。該動(dòng)物個(gè)體從出生到性成熟需要6個(gè)月。下圖為某年該動(dòng)物種群在不同月份的年齡結(jié)構(gòu)(每月最后一天統(tǒng)計(jì)種群各年齡組的個(gè)體數(shù))。下列關(guān)于該種群的敘述，錯(cuò)誤的是

(

)A．2月份成熟個(gè)體數(shù)量大于8月份B．該種群10月份的出生率可能為零C．在2月份捕捉成熟個(gè)體，對(duì)該種群數(shù)量影響最大D．8月份該種群的年齡結(jié)構(gòu)為增長(zhǎng)型解析：2月份成熟個(gè)體的比例大于8月份，但二者種群數(shù)量不一定相同，所以2月份成熟個(gè)體數(shù)量不一定大于8月份，A錯(cuò)誤。該動(dòng)物個(gè)體從出生到性成熟需要6個(gè)月，而該種群12月份沒(méi)有未成熟個(gè)體，表明在10月份種群的出生率可能為零，B正確。2月份只有成熟個(gè)體和衰老個(gè)體，在2月份捕捉成熟個(gè)體，會(huì)導(dǎo)致出生率下降，對(duì)該種群數(shù)量影響最大，C正確。8月份該種群的未成熟個(gè)體較多，年齡結(jié)構(gòu)為增長(zhǎng)型，D正確。答案：A

■逐點(diǎn)清(三)種群密度的調(diào)查1．歸納概括種群密度的調(diào)查方法2．樣方法和標(biāo)記重捕法調(diào)查種群密度時(shí)的注意事項(xiàng)(1)選取樣方時(shí)，要注意隨機(jī)取樣。對(duì)于方形地塊常用五點(diǎn)取樣法(如圖甲)，狹長(zhǎng)地塊常用等距取樣法(如圖乙)。(2)樣方法中計(jì)數(shù)要準(zhǔn)確。同種生物個(gè)體無(wú)論大小都要計(jì)數(shù)，若有正好處在邊界線(xiàn)上的，應(yīng)遵循“計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右”的原則，如圖：注：圖甲為方形樣方，圖乙為圓形樣方，實(shí)心圈表示要統(tǒng)計(jì)或測(cè)量的個(gè)體，虛線(xiàn)表示圓形樣方的直徑。(3)樣方法的調(diào)查對(duì)象要熟悉又易計(jì)數(shù)。如一般不選單子葉草本植物，而選擇雙子葉草本植物。(4)植物的大小不同，樣方面積也應(yīng)不同。如喬木的樣方面積為100m2，灌木為16m2，草本植物為1m2。(5)樣方法并非只適用于植物。對(duì)于活動(dòng)能力弱、活動(dòng)范圍小的動(dòng)物如蚜蟲(chóng)、跳蝻等也可用樣方法調(diào)查。(6)標(biāo)記重捕法中：①標(biāo)記物要合適，不能過(guò)于醒目；②不能影響被標(biāo)記對(duì)象的正常生理活動(dòng)；③標(biāo)記物不易脫落，能維持一定時(shí)間；④兩次捕捉間種群數(shù)量要穩(wěn)定：被調(diào)查個(gè)體在調(diào)查期間沒(méi)有大量遷入和遷出、出生和死亡的現(xiàn)象。[典例]

(2021·山東高考)調(diào)查一公頃范圍內(nèi)某種鼠的種群密度時(shí)，第一次捕獲并標(biāo)記39只鼠，第二次捕獲34只鼠，其中有標(biāo)記的鼠15只。標(biāo)記物不影響鼠的生存和活動(dòng)并可用于探測(cè)鼠的狀態(tài)，若探測(cè)到第一次標(biāo)記的鼠在重捕前有5只由于競(jìng)爭(zhēng)、天敵等自然因素死亡，但因該段時(shí)間內(nèi)有鼠出生而種群總數(shù)量穩(wěn)定，則該區(qū)域該種鼠的實(shí)際種群密度最接近于(結(jié)果取整數(shù)) (

)A．66只/公頃 B．77只/公頃C．83只/公頃

D．88只/公頃[解析]分析題意可知：調(diào)查一公頃范圍內(nèi)某種鼠的種群密度時(shí)，第一次捕獲并標(biāo)記39只鼠中有5只由于競(jìng)爭(zhēng)、天敵等自然因素死亡，故可將第一次標(biāo)記的鼠的數(shù)量視為39－5＝34(只)，第二次捕獲34只鼠，其中有標(biāo)記的鼠15只，設(shè)該區(qū)域該種鼠的種群數(shù)量為X只，則根據(jù)標(biāo)記重捕法計(jì)算公式可知，(39－5)/X＝15/34，解得X≈77.07，面積為一公頃，故該區(qū)域該種鼠的實(shí)際種群密度最接近于77只/公頃。[答案]

B[歸納拓展]利用標(biāo)記重捕法估算種群密度的誤差分析設(shè)種群數(shù)量為N只，第一次捕獲N1只并標(biāo)記，第二次捕獲了N2只，其中有N0只被標(biāo)記，根據(jù)公式N1/N＝N0/N2，得N＝N2·N1/N0。由此分析可知：(1)若由于某種原因，如標(biāo)記物易脫落、被標(biāo)記個(gè)體的被重捕機(jī)會(huì)降低、標(biāo)記物導(dǎo)致被標(biāo)記個(gè)體易于被捕食、在被標(biāo)記個(gè)體稀少處捕獲等，造成N0偏小，則N偏大。(2)若由于某種原因，如被標(biāo)記個(gè)體放回后還未充分融入該種群中就再次捕獲、在被標(biāo)記個(gè)體密集處捕獲等，造成N0偏大，則N偏小。(3)若在調(diào)查期間，調(diào)查區(qū)域有較多個(gè)體出生和死亡或遷入和遷出，也會(huì)造成估算中出現(xiàn)較大誤差。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練](多選)下列關(guān)于種群密度調(diào)查實(shí)驗(yàn)及調(diào)查方法的敘述，正確的是

(

)A．標(biāo)記重捕法在做標(biāo)記時(shí)，標(biāo)記物要醒目，有利于抓捕B．隨機(jī)取樣方n個(gè)，每個(gè)樣方個(gè)體數(shù)量為X1、X2……Xn，則種群密度為(X1＋X2＋……＋Xn)/nC．標(biāo)記重捕法的計(jì)算公式為(初次捕獲并被標(biāo)記的個(gè)體數(shù)×重捕個(gè)體數(shù))/重捕中被標(biāo)記的個(gè)體數(shù)D．樣方法和標(biāo)記重捕法計(jì)數(shù)時(shí)同種生物無(wú)論個(gè)體大小都要計(jì)數(shù)解析：標(biāo)記物醒目時(shí)易被天敵發(fā)現(xiàn)，影響重捕時(shí)標(biāo)記的個(gè)體數(shù)，因此標(biāo)記物應(yīng)不易被觀察到，A錯(cuò)誤；(X1＋X2＋……＋Xn)/n是每個(gè)樣方的種群平均數(shù)量，若樣方面積不是單位面積，則不能代表種群密度，B錯(cuò)誤；標(biāo)記重捕法的計(jì)算公式為(初次捕獲并被標(biāo)記的個(gè)體數(shù)×重捕個(gè)體數(shù))/重捕中被標(biāo)記的個(gè)體數(shù)，C正確；調(diào)查種群密度在計(jì)算數(shù)量時(shí)同種生物的個(gè)體不論大小都應(yīng)該計(jì)算在內(nèi)，D正確。答案：CD

微課題(二)種群數(shù)量的變化[系統(tǒng)深化知能]1．種群的“J”形增長(zhǎng)A項(xiàng)目具體內(nèi)容產(chǎn)生條件食物和空間條件充裕，氣候適宜，沒(méi)有天敵和其他競(jìng)爭(zhēng)物種等條件下增長(zhǎng)特點(diǎn)種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，第二年的數(shù)量是第一年的λ倍計(jì)算公式t年后種群的數(shù)量為Nt＝N0λt(N0為該種群的起始數(shù)量，t為時(shí)間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。)λ值分析①當(dāng)λ＝1時(shí)，種群數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定；②當(dāng)λ＞1時(shí)，種群數(shù)量增長(zhǎng)；③當(dāng)λ＜1時(shí)，種群數(shù)量下降。(當(dāng)λ＞1時(shí)，種群不一定呈“J”形增長(zhǎng)；只有λ＞1且為定值時(shí)，種群增長(zhǎng)才為“J”形增長(zhǎng)。)2.種群的“S”形增長(zhǎng)(1)“S”形曲線(xiàn)的分析(2)“S”形曲線(xiàn)中K值與K/2值的解讀①t1之前種群增長(zhǎng)速率逐漸增大，至t1(即K/2)時(shí)達(dá)最大，此時(shí)“出生率－死亡率”的差值最大；②t1～t2時(shí)，由于資源和空間有限，當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇，天敵數(shù)量增加，種群增長(zhǎng)速率下降；③t2時(shí)，種群數(shù)量達(dá)到K值，此時(shí)出生率＝死亡率，種群增長(zhǎng)速率為0。[情境遷移用活]2019～2020年，東非地區(qū)爆發(fā)了嚴(yán)重的沙漠蝗災(zāi)，印度和巴基斯坦等亞洲國(guó)家也受到沙漠蝗災(zāi)的重大沖擊，導(dǎo)致大量農(nóng)作物被毀。沙漠蝗飛行能力強(qiáng)、食量大，可聚集形成巨大蝗群，繁殖周期約為30天。[問(wèn)題設(shè)計(jì)](1)從種群數(shù)量變化規(guī)律的角度分析，印度和巴基斯坦等地沙漠蝗蟲(chóng)種群密度短期內(nèi)迅速增加的直接原因。(2)根據(jù)蝗災(zāi)發(fā)生及治理過(guò)程中的調(diào)查數(shù)據(jù)，科研人員繪制了如圖所示的曲線(xiàn)。蝗蟲(chóng)種群的環(huán)境容納量可用圖中________點(diǎn)對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量表示。在干旱季節(jié)，應(yīng)將蝗蟲(chóng)種群的數(shù)量控制在圖中________點(diǎn)對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量之前，請(qǐng)說(shuō)明其原因。(3)如果你是治蝗人員，從控制環(huán)境容納量角度分析你會(huì)采取哪些措施？答案：(1)食物和空間條件充裕，氣候適宜，沒(méi)有天敵和其他競(jìng)爭(zhēng)物種(2)B

A

A點(diǎn)之前蝗蟲(chóng)種群數(shù)量較少，增長(zhǎng)速率較慢(3)引入蝗蟲(chóng)的天敵(雞、鴨等)、實(shí)行人工降雨或灌溉土地(增加土壤濕度)、人工滅蝗、減少其食物來(lái)源等[解題思維建模][典例]

(2021·浙江1月選考)大約在1800年，綿羊被引入到塔斯馬尼亞島，綿羊種群呈“S”形曲線(xiàn)增長(zhǎng)，直到1860年才穩(wěn)定在170萬(wàn)頭左右。下列敘述正確的是

(

)A．綿羊種群數(shù)量的變化與環(huán)境條件有關(guān)，而與出生率、死亡率變動(dòng)無(wú)關(guān)B．綿羊種群在達(dá)到環(huán)境容納量之前，每單位時(shí)間內(nèi)種群增長(zhǎng)的倍數(shù)不變C．若綿羊種群密度增大，相應(yīng)病原微生物的致病力和傳播速度減小D．若草的生物量不變而種類(lèi)發(fā)生改變，綿羊種群的環(huán)境容納量可能發(fā)生變化[解析]環(huán)境條件的變化會(huì)影響種群的出生率和死亡率，進(jìn)而影響種群數(shù)量的變化，A錯(cuò)誤；綿羊種群在達(dá)到環(huán)境容納量之前，其增長(zhǎng)倍數(shù)處于波動(dòng)狀態(tài)，B錯(cuò)誤；綿羊種群的密度越大，相應(yīng)病原微生物的致病力和傳播速度增大，C錯(cuò)誤；由于綿羊取食草的種類(lèi)不同，草的生物量不變而種類(lèi)發(fā)生改變時(shí)，綿羊食物來(lái)源也隨之變化，其環(huán)境容納量可能也會(huì)發(fā)生變化，D正確。[答案]

D內(nèi)化思維模型(一)種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線(xiàn)常見(jiàn)模式圖模型解讀：(1)圖1中曲線(xiàn)甲表示種群在資源和空間無(wú)限的理想條件下的“J”形增長(zhǎng)曲線(xiàn)，曲線(xiàn)乙是資源和空間有限條件下的“S”形增長(zhǎng)曲線(xiàn)。兩種增長(zhǎng)曲線(xiàn)的差異主要是由環(huán)境阻力的有無(wú)造成的。(2)圖2中“J”形增長(zhǎng)曲線(xiàn)的增長(zhǎng)率和增長(zhǎng)速率曲線(xiàn)分別是①③，“S”形增長(zhǎng)曲線(xiàn)的增長(zhǎng)率和增長(zhǎng)速率曲線(xiàn)分別是②④。(3)圖3中對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量為K值的點(diǎn)有A、B、C、D，種群數(shù)量為K/2的點(diǎn)有A′、C′、D′。(二)關(guān)于K值和“λ”的模型分析模型解讀：1．關(guān)于K值模式圖分析(如圖1所示)對(duì)圖甲模型解讀①K值不是一成不變的：K值會(huì)隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化，當(dāng)環(huán)境遭到破壞時(shí)，K值可能會(huì)下降；當(dāng)環(huán)境條件狀況改善時(shí)，K值可能會(huì)上升。②在環(huán)境條件穩(wěn)定，K值一定的情況下，種群數(shù)量也不是一成不變的：會(huì)在K值附近上下波動(dòng)。當(dāng)種群數(shù)量偏離K值時(shí)，會(huì)通過(guò)負(fù)反饋調(diào)節(jié)使種群數(shù)量回到K值。③K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)境條件不被破壞的前提下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量；種群所達(dá)到的最大值會(huì)超過(guò)K值，但這個(gè)值存在的時(shí)間很短，因?yàn)榄h(huán)境條件已遭到破壞。對(duì)圖乙模型的解讀①被捕食者種群數(shù)量超過(guò)N2，則引起捕食者種群數(shù)量增加；捕食者種群數(shù)量超過(guò)P2，則引起被捕食者數(shù)量減少。②兩者相互作用，使被捕食者和捕食者的數(shù)量分別在N2和P2水平上保持動(dòng)態(tài)平衡，從而判斷被捕食者和捕食者的K值分別為N2和P2。2.關(guān)于“λ”的模式圖分析(如圖2所示)“λ”≠增長(zhǎng)率種群“J”形增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型：Nt＝N0λt中，λ代表某時(shí)段結(jié)束時(shí)種群數(shù)量為初始數(shù)量的倍數(shù)，不是增長(zhǎng)率。增長(zhǎng)率＝(末數(shù)－初數(shù))/初數(shù)×100%＝(N0λt＋1－N0λt)/N0λt×100%＝(λ－1)×100%圖2曲線(xiàn)分析a段——λ>1且恒定，種群數(shù)量呈“J”形增長(zhǎng)；b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)量一直增加；c段——λ＝1，種群數(shù)量維持相對(duì)穩(wěn)定；d、e段——λ<1，種群數(shù)量逐年下降。[題點(diǎn)考法全訓(xùn)]1.(2021·廣東高考)如圖所示為某“S”形增長(zhǎng)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(shí)，其對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量是

(

)A．a(chǎn)

B．B

C．c

D．d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(shí)，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點(diǎn)后出生率小于死亡率，表示種群數(shù)量超過(guò)環(huán)境容納量后開(kāi)始下降。答案：B

2．(2020·山東高考)為研究甲、乙兩種藻的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，在相同條件下對(duì)二者進(jìn)行混合培養(yǎng)和單獨(dú)培養(yǎng)，結(jié)果如下圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

(

)A．單獨(dú)培養(yǎng)條件下，甲藻數(shù)量約為1.0×106個(gè)時(shí)種群增長(zhǎng)最快B．混合培養(yǎng)時(shí)，種間競(jìng)爭(zhēng)是導(dǎo)致甲藻種群數(shù)量在10～12天增長(zhǎng)緩慢的主要原因C．單獨(dú)培養(yǎng)時(shí)乙藻種群數(shù)量呈“S”形增長(zhǎng)D．混合培養(yǎng)對(duì)乙藻的影響較大解析：由題圖可知，單獨(dú)培養(yǎng)條件下，甲藻種群的環(huán)境容納量(K值)為2.0×106個(gè)，在K/2(1.0×106個(gè))時(shí)種群增長(zhǎng)最快，A正確；混合培養(yǎng)時(shí)，在10～12天甲藻種群數(shù)量接近K值，而乙藻種群數(shù)量接近0，此時(shí)導(dǎo)致甲藻種群數(shù)量增長(zhǎng)緩慢的主要因素是種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)，B錯(cuò)誤；由圖中曲線(xiàn)可知，乙藻單獨(dú)培養(yǎng)時(shí)種群數(shù)量呈“S”形增長(zhǎng)，C正確；圖中混合培養(yǎng)時(shí)，甲、乙兩種藻起始數(shù)量相同，到10～12天時(shí)甲藻數(shù)量接近環(huán)境容納量，而乙藻接近滅絕，可知混合培養(yǎng)對(duì)乙藻的影響較大，D正確。答案：B

3．科學(xué)家對(duì)某種群的數(shù)量進(jìn)行了13年的連續(xù)研究，結(jié)果如圖所示(λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù))。下列分析正確的是

(

)A．前4年間，該種群數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定，年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型B．第4年到第5年間，該種群數(shù)量不斷下降C．第5年到第9年間，該種群數(shù)量達(dá)到K值并保持相對(duì)穩(wěn)定D．從第11年開(kāi)始該種群數(shù)量不斷上升，到第13年達(dá)到K值解析：由題圖可知，前4年間λ＝1.5，種群數(shù)量在不斷增加，種群數(shù)量呈“J”形增長(zhǎng)，年齡結(jié)構(gòu)為增長(zhǎng)型，A錯(cuò)誤；第4年到第5年間λ減小，但仍然大于1，則種群數(shù)量在不斷增加，B錯(cuò)誤；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(duì)穩(wěn)定，C正確；從第11年到第12年λ＜1，種群數(shù)量一直在不斷減少，12年后λ＞1，該種群數(shù)量不斷上升，第13年時(shí)λ值沒(méi)有保持相對(duì)穩(wěn)定，故不能確定第13年達(dá)到K值，D錯(cuò)誤。答案：C

微課題(三)探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化[系統(tǒng)深化知能]1．實(shí)驗(yàn)流程2．實(shí)驗(yàn)操作技巧及注意事項(xiàng)(1)本實(shí)驗(yàn)不需要專(zhuān)門(mén)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，因不同時(shí)間取樣已形成對(duì)照；需要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)，目的是盡量減少誤差，需對(duì)每個(gè)樣品計(jì)數(shù)三次，取其平均值。(2)從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)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)制片時(shí)，先將蓋玻片放在計(jì)數(shù)室上，用滴管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入。多余培養(yǎng)液用濾紙吸去。(4)制好裝片后，應(yīng)稍待片刻，待酵母菌全部沉降到計(jì)數(shù)室底部，再用顯微鏡進(jìn)行觀察、計(jì)數(shù)。(5)顯微鏡計(jì)數(shù)時(shí)，對(duì)于壓在小方格界線(xiàn)上的酵母菌，應(yīng)遵循“數(shù)上線(xiàn)不數(shù)下線(xiàn)，數(shù)左線(xiàn)不數(shù)右線(xiàn)”的原則計(jì)數(shù)。(6)如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過(guò)多，難以數(shù)清，應(yīng)當(dāng)稀釋培養(yǎng)液重新計(jì)數(shù)，以每小方格內(nèi)含有4～5個(gè)酵母菌為宜。稀釋培養(yǎng)液時(shí)要進(jìn)行定量稀釋?zhuān)阌谟?jì)算。(7)每天計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量的時(shí)間要固定。結(jié)果的記錄最好用記錄表。如：時(shí)間/d123456…數(shù)量/個(gè)

…3.血細(xì)胞計(jì)數(shù)板及其使用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板通常有兩種規(guī)格，一種是一個(gè)大方格分成16個(gè)中方格，每個(gè)中方格又分成25個(gè)小方格；另一種是一個(gè)大方格分成25個(gè)中方格，每個(gè)中方格又分成16個(gè)小方格。但無(wú)論哪種規(guī)格的計(jì)數(shù)板，每個(gè)大方格都有16×25＝400個(gè)小方格。一個(gè)大方格長(zhǎng)和寬各為1mm，深度為0.1mm，容積為0.1mm3計(jì)數(shù)方法對(duì)于16×25的計(jì)數(shù)板而言，計(jì)四角的4個(gè)中方格共計(jì)100個(gè)小方格中的個(gè)體數(shù)量；而對(duì)于25×16的計(jì)數(shù)板而言，計(jì)四角和正中間的(共5個(gè))中方格共計(jì)80個(gè)小方格中的個(gè)體數(shù)量。(如下圖所示)

計(jì)算方法①16×25型的計(jì)數(shù)板：酵母細(xì)胞個(gè)數(shù)/mL＝(100個(gè)小方格細(xì)胞總數(shù)/100)×400×10000×稀釋倍數(shù)。②25×16型的計(jì)數(shù)板：酵母細(xì)胞個(gè)數(shù)/mL＝(80個(gè)小方格細(xì)胞總數(shù)/80)×400×10000×稀釋倍數(shù)續(xù)表[題點(diǎn)考法全訓(xùn)]1．(2020·江蘇高考)下列關(guān)于“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化”實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是

(

)A．將酵母菌接種到培養(yǎng)液中，并進(jìn)行第一次計(jì)數(shù)B．從靜置的培養(yǎng)液中取適量上清液，用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)C．每天定時(shí)取樣，測(cè)定酵母菌細(xì)胞數(shù)量，繪制種群數(shù)量動(dòng)態(tài)變化曲線(xiàn)D．營(yíng)養(yǎng)條件是影響酵母菌種群數(shù)量動(dòng)態(tài)變化的因素之一解析：該實(shí)驗(yàn)在時(shí)間上形成前后對(duì)照，因此將酵母菌接種到培養(yǎng)液中時(shí)要進(jìn)行第一次計(jì)數(shù)，A正確；抽樣檢測(cè)時(shí)，需將培養(yǎng)液振蕩、搖勻后取樣，B錯(cuò)誤；每隔一定時(shí)間測(cè)定酵母菌細(xì)胞數(shù)量，繪制種群數(shù)量動(dòng)態(tài)變化曲線(xiàn)，C正確；營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH、有害物質(zhì)的積累等都是影響酵母菌種群數(shù)量動(dòng)態(tài)變化的因素，D正確。答案：B2．(2019·海南高考)將接種在馬鈴薯培養(yǎng)液中的酵母菌培養(yǎng)一段時(shí)間后，充分混勻并隨機(jī)分成不等的兩組后分別進(jìn)行培養(yǎng)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

(

)A．酵母菌種群增長(zhǎng)所需的能量全部來(lái)自于馬鈴薯培養(yǎng)液B．若要估算培養(yǎng)液中酵母菌的數(shù)量，a可借助顯微鏡進(jìn)行C．培養(yǎng)液被分成上述兩組時(shí)其中的酵母菌種群密度是不同的D．給營(yíng)養(yǎng)充足的培養(yǎng)液通入O2有利于酵母菌種群數(shù)量的增加解析：酵母菌種群增長(zhǎng)所需的能量來(lái)自有機(jī)物的氧化分解，所需的有機(jī)物全部來(lái)自馬鈴薯培養(yǎng)液，A正確；若要估算培養(yǎng)液中酵母菌的數(shù)量，可用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法，需要借助顯微鏡，B正確；培養(yǎng)液與酵母菌充分混勻后被分成不等的兩份，其中的酵母菌數(shù)量不同，但由于是充分混勻的，故酵母菌的種群密度相同，C錯(cuò)誤；給營(yíng)養(yǎng)充足的培養(yǎng)液通入O2有利于酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，種群數(shù)量會(huì)增加，D正確。答案：C

3．某課題小組利用無(wú)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(jì)數(shù)板(規(guī)格為1mm×1mm×0.1mm，計(jì)數(shù)室為25×16型)進(jìn)行計(jì)數(shù)，測(cè)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(jiàn)下圖(單位：×107個(gè)/mL)。下列相關(guān)敘述正確的是

(

)A．依據(jù)15℃、24h條件下酵母菌種群數(shù)量值，可推算所用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板每一個(gè)中格中酵母菌的數(shù)量平均為12個(gè)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(wú)關(guān)變量C．培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量呈“S”形變化D．酵母菌在15℃環(huán)境中存活的時(shí)間最長(zhǎng)，15℃是酵母菌種群數(shù)量增長(zhǎng)的最適溫度解析：依據(jù)15℃、24h條件下酵母菌種群數(shù)量值為3×107個(gè)/mL，設(shè)一個(gè)中方格中的酵母菌數(shù)量為x，則25x÷10－4mL×10＝3×107，可得x＝12，即所用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板中格中酵母菌的數(shù)量平均為12個(gè)，A正確；溫度和培養(yǎng)時(shí)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(wú)關(guān)變量，B錯(cuò)誤；酵母菌種群數(shù)量變化過(guò)程中出現(xiàn)了“S”形增長(zhǎng)，但最終酵母菌的數(shù)量會(huì)下降，C錯(cuò)誤；通過(guò)柱形圖可知，酵母菌在15℃環(huán)境中存活的時(shí)間最長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)溫度中，25℃是酵母菌種群數(shù)量增長(zhǎng)的最適溫度，D錯(cuò)誤。答案：A

[典例]

(2021·湖南高考)某草原生態(tài)系統(tǒng)中植物和食草動(dòng)物兩個(gè)種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)模型如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是

(

)A．食草動(dòng)物進(jìn)入早期，其種群數(shù)量增長(zhǎng)大致呈“J”形曲線(xiàn)B．圖中點(diǎn)a的縱坐標(biāo)值代表食草動(dòng)物的環(huán)境容納量C．該生態(tài)系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定與植物和食草動(dòng)物之間的負(fù)反饋調(diào)節(jié)有關(guān)D．過(guò)度放牧?xí)档筒菰鷳B(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性[解析]早期食草動(dòng)物進(jìn)入草原生態(tài)系統(tǒng)，由于空間、資源充足，又不受其他生物的制約，所以食草動(dòng)物的種群數(shù)量的增長(zhǎng)大致呈“J”形曲線(xiàn)，A正確；環(huán)境容納量是指在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，環(huán)境所能維持的種群最大數(shù)量，即該種群在該環(huán)境中的穩(wěn)定平衡密度。而圖中a點(diǎn)縱坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的數(shù)量為該食草動(dòng)物的最大數(shù)量，所以環(huán)境容納量應(yīng)小于a，B錯(cuò)誤；由圖可知，食草動(dòng)物過(guò)多會(huì)導(dǎo)致植物數(shù)量的下降，食草動(dòng)物數(shù)量的下降又會(huì)導(dǎo)致植物數(shù)量的增多，屬于典型的負(fù)反饋調(diào)節(jié)，C正確；生態(tài)系統(tǒng)有自我調(diào)節(jié)能力，但有一定的限度，過(guò)度放牧使得草原生物的種類(lèi)和數(shù)量減少，降低了草原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，可能致使草原退化，D正確。[答案]

B[追根溯源]

高考“源于教材，高于教材”本題A、B項(xiàng)源自教材選擇性必修2P12“拓展應(yīng)用”T1：種群的“J”形增長(zhǎng)和