高考生物大一轮复习学案： 第九单元 生物与环境 第28讲 种群的特征和数量变化学案

第28讲种群的特征和数量变化考纲要求1.种群的特征()。2.种群的数量变化()。3.实验：探究培养液中酵母菌数量的动态变化。考点一种群的特征及种群密度的调查方法1种群的特征(1)种群的概念种群是在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。(2)种群的数量特征及相互关系种群密度是种群最基本的数量特征。直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成通过影响种群的出生率和死亡率，从而预测种群数量变化趋势，性别比例能够影响种群的出生率间接影响种群密度。深化拓展种群年龄组成的类型及判断技巧(1)统计图(2)曲线图和柱形图项目增长型稳定型衰退型曲线图柱形图(3)各图示共性及判断技巧无论何种图形，均应注意各年龄段个体的比例。增长型中的幼年个体多、老年个体少；稳定型中的各年龄段个体比例适中；衰退型中的幼年个体少、老年个体多。2种群密度的调查方法项目样方法标志重捕法调查对象植物或活动范围小的动物活动能力强、活动范围大的动物调查程序深化拓展种群密度调查方法中的4个关键点(1)关键点1: 样方法中样方的选择要合适随机取样：常用五点取样法(如图1)和等距取样法(如图2)。大小适中：乔木100 m2、灌木16 m2、草本1 m2；样方数量不宜太少；一般选易辨别的双子叶植物(叶脉一般呈网状)。数量合适：样方太少，误差偏大；样方过多，工作量增大，因此要选择合适的数量。(2)关键点2：样方法中的计数要准确：同种生物个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。(3)关键点3：标志重捕法中标记物要合适，不能过于醒目；不能影响被标记对象的正常生理活动；标记物不易脱落，能维持一定时间。(4)关键点4：标志重捕法中两次捕捉间种群数量要稳定：被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象。3种群的空间特征及类型(1)含义：种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局。(2)类型(连线)1有关种群及其特征的判断(1)一座山上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群()(2)年龄大小、随机分布、种群密度均属于种群的数量特征()(3)橡树种子常在母株附近形成集群空间特征，由于薇甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于数量特征()(4)种群出生率增加，种群密度一定增大()(5)稳定型的种群的种群数量在任何情况下都能保持稳定()(6)性别比例是通过影响种群的出生率和死亡率间接影响种群密度的()(7)田鼠的种群密度是由种群的出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的()2有关种群密度的调查的判断(1)草地中跳蝻的种群密度一般不采用样方法进行调查()(2)对于活动能力强、活动范围大的动物最好采用样方法调查种群密度()(3)池塘中变形虫、草履虫这些单细胞动物的种群密度的调查可用抽样检测法()(4)对农作物上的蚜虫、植物叶片上的昆虫卵常采用标志重捕法调查种群密度()(5)用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度时，要选择植物生长茂盛处取样()如图是有关种群特征的概念图，据图分析：(1)图中分别代表种群的什么特征？提示分别代表种群密度、出生率、死亡率、年龄组成和性别比例。其中，年龄组成既影响出生率又影响死亡率，但性别比例只影响出生率。(2)春运期间，影响北京、广州等大城市人口数量变化的主要因素是什么？提示迁入率和迁出率。(3)利用性引诱剂诱杀害虫会降低害虫的种群密度，原理是怎样的？提示性引诱剂诱杀害虫会导致害虫的性别比例失调，从而降低出生率，从而降低种群密度。(4)某生物学家对某地的蝗虫种群进行研究后大胆预测：不久后蝗灾会更加严重，他得出此结论的依据最可能是什么？提示蝗虫的年龄组成为增长型。命题点一种群的特征及其相互关系的分析1(2018温州质检)随着“二胎”政策的放开，有专家预测，我国人口数量在以后几年将出现明显增长。下列有关(人口)种群特征的叙述，正确的是()A该政策的实施有利于改变性别比例B自然增长率主要由出生率决定C一个城市的人口数量可以反映其人口密度D年龄结构稳定的人群保持零增长答案C解析该政策的实施有利于调整年龄结构，A项错误；自然增长率除了取决于出生率，还取决于死亡率，B项错误；对一个城市而言，面积是一定的，人口数量的多少可以反映出人口密度的大小，C项正确；年龄结构为稳定型的人群，还受迁入、迁出人口的影响，所以，无法知晓是否为零增长，D项错误。2下列对种群特征的描述中，错误的是()A某田鼠种群中，雌雄比例约为11B某市近三年迁入的人口约为31万人，约占总人口的5%C橡树种子散布能力差，常在母株附近形成集群D某池塘生物种类繁多，据统计含有150多种生物答案D解析某池塘生活了150多种生物属于物种丰富度，为群落特征，D项错误。命题点二种群密度的调查方法的选择及分析3(2016全国，5)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答案C解析估算种群密度最常用的方法之一是样方法：在被调查种群分布的范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方内的种群密度，以所有样方内种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。综上所述，A、B、D三项均错误，C项正确。4某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查，所调查样方的总面积为2 hm2(1 hm210 000 m2)，统计所捕获的田鼠数量、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：项目捕获数(只)标记数(只)雌性个体数(只)雄性个体数(只)初捕50502822重捕50103218以下是某同学对数据的分析结果，你认为正确的是()A此调查方法可以用来调查土壤中小动物的物种丰富度B若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，则统计的种群密度比实际低C综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(/)约为72D该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2答案D解析因土壤中小动物具有较强的活动能力，且身体微小，不适合用标志重捕法调查其物种丰富度，A项错误；标志重捕法理论计算公式N(种群个体数)M(标志个体数)，若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，即m值减小，N值会增大，B项错误；通过两次捕获情况，不能确定该田鼠种群的性别比例(捕获次数过少，偶然性较大)，C项错误；该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2，D项正确。1“两看法”选择种群密度的调查方法2利用标志重捕法估算种群密度的误差分析设种群数量为A只，第一次捕获B只并标记，第二次捕获了a只，其中有b只被标记，根据公式，得A。由上式分析可知：(1)若由于某种原因(如标志物易脱落、被标记个体的被捕获机会降低、标志物导致被标记个体易于被捕食、被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体稀少处捕获等)造成b偏小，则A偏大。(2)若由于某种原因(如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体密集处捕获等)造成b偏大，则A偏小。(3)若在调查期间，调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出，也会造成估算中出现较大误差。考点二种群数量的变化及应用1种群数量变化的研究方法(1)研究方法：建构数学模型。(2)一般步骤：观察研究对象，提出问题提出合理的假设根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达检验或修正。2种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线项目“J”型增长“S”型增长曲线模型前提条件理想状态：资源无限、空间无限、不受其他生物制约现实状态：资源有限、空间有限、受其他生物制约增长率和增长速率K值有无无K值有K值联系两种增长曲线的差异主要是环境阻力大小不同，对种群数量增长的影响不同 3.种群数量波动和下降大多数种群数量总是在波动中；在不利的条件下，种群数量还会急剧下降，甚至消亡。4影响种群数量变化的因素深化拓展K值变动的示意图(1)同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。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，生态系统会通过负反馈调节使种群数量回到一定范围内。(2)当环境遭受破坏后，K值会下降；当生物生存的环境得到改善时，K值会上升。(1)在理想条件下，影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量()(2)在相对稳定的生态系统中，种群数量在K值上下波动，主要是由气候、食物、天敌等因素调节的()(3)不同种生物的K值各不相同，但同种生物的K值固定不变()(4)种群数量变化不仅受外部因素的影响也受自身内部因素的影响()(5)研究种群数量的变化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()(6)种群数量的变化就是种群数量的增长和波动()(7)为有效防治蝗灾，应在种群数量为K/2时及时控制种群密度()(8)在“S”型增长曲线中，当种群数量超过K/2后，种群增长速率减慢，其对应的年龄组成为衰退型()下图表示的是种群数量增长中的两个经典曲线，据图分析：(1)图甲中b曲线的形成过程中何时出现了环境阻力？曲线a、b哪条更符合自然界的种群数量变化实际情况？提示b曲线的形成过程中始终存在环境阻力，此类曲线更符合自然界的种群数量变化实际情况。(2)调查某地乌鸦连续20年的种群数量变化，如图乙所示，图中表示该种群数量是一年前种群数量的倍数，请思考：前4年种群数量应为增大、减小还是基本不变？提示基本不变(因1)。第9年调查乌鸦的年龄组成，最可能表现为何种类型？为什么？提示稳定型。第10年时，种群的等于1，说明第10年种群数量与第9年相同，因此第9年的年龄组成为稳定型。图中第4年和第10年的乌鸦种群数量是否相同？图中显示第8年种群数量最小，对吗？提示不相同。在第4年到第10年间，1，说明种群数量一直在减少，到第9或第10年种群数量最少，而不是第8年最少。第1620年乌鸦种群数量将如何增长？为什么？提示“J”型增长，因1且恒定。1“J”型增长中和增长率的关系为某时段结束时种群数量为初始数量的倍数，而非增长率。增长率(末数初数)/初数100%(N0t1N0t)/N0t100%(1)100%。所以，当1时，增长率0，种群数量增加； 当1时，增长率0，种群数量稳定；当1时，增长率0，种群数量下降。2种群增长率和增长速率(1)含义增长率：单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数，即增长率100%。增长速率：单位时间内新增加的个体数(即种群数量增长曲线的斜率)，即增长速率一定时间内增长的数量/时间。假设某一种群的数量在某一单位时间t(如一年)内，由初始数量N0增长到数量Nt，则该种群的增长率和增长速率的计算公式分别为：增长率(末数初数)/初数100%(NtN0)/N0100%(无单位)；增长速率(末数初数)/单位时间(NtN0)/t(有单位，如个/年)。(2)两种曲线的增长率和增长速率增长类型“J”型“S”型增长率增长速率3“S”型曲线中K值与K/2值的分析与应用(1)K值与K/2值的分析(2)K值与K/2值的应用命题点一“J”型增长和“S”型增长的比较与分析1(2017南京学情调研)下图表示某生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线，下列判断错误的是()A甲、乙两种群数量的增长曲线均为“S”型曲线Bt2t3时间段甲种群的出生率大于死亡率Ct5时种群密度对乙种群的制约作用大于t4时D甲种群数量最多的时刻为t2，乙种群为t4答案D解析两个种群的增长速率变化趋势都是0最大0，说明两个种群数量增长曲线都是“S”型曲线，A项正确；t2t3时间段内，甲种群增长速率虽然下降但大于0，甲种群出生率仍大于死亡率，B项正确；图中乙在t5的时候种群密度最大，所以t5时种群密度对种群的制约作用大于t4时，C项正确；甲种群数量最多的时刻为t3，乙种群为t5，D项错误。2(2017蚌埠二模)科研小组对某地两个种群的数量进行了多年的跟踪调查，并研究随时间的变化趋势，结果如下图所示(图中Nt表示第t年的种群数量，Nt1表示t1年的种群数量)。下列分析正确的是()A甲种群在0t3段的年龄结构为增长型B乙种群在0t1段的种群数量呈“J”型增长C乙种群在t2时数量最少D甲种群在t3后数量相对稳定可能是生存条件比较理想答案B解析Nt1/Nt1，代表种群数量趋于稳定；当Nt1/Nt1时，种群数量在减少，当Nt1/Nt1时，种群数量在增加。甲种群在0t3段，数量先减少再增加，A项错误；乙种群在0t1段Nt1/Nt1，且不变，种群数量呈“J”型增长，B项正确；乙种群在t2之后，种群数量还有一段时间在减少，因此乙种群在t2时种群数量不是最少的，C项错误；甲种群在t3后Nt1/Nt1，且不变，种群数量呈“J”型增长，D项错误。1种群“J”型增长的数学方程式模型：NtN0t，代表种群数量增长倍数，不是增长率。(1)1时，种群密度增大，如图中AB段(不包括B点)。(2)1时，种群密度保持稳定，如图中B、D点。(3)1时，种群密度减小，如图中BD段(不包括B、D点)。2K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；反之，K值会上升。命题点二种群数量变化规律的应用分析3自然条件下，种群增长曲线呈“S”型。假设种群的K值为200，N表示种群数量，据表分析不正确的是()曲线上的点S1S2S3S4S5N2050100150180(KN)/K0.900.750.500.250.10A.环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后B防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点之前进行C渔业捕捞后需控制剩余量在S3点D(KN)/K值为0.50时，种群增长速率最大答案A解析分析表格：种群数量的最大值K200，则种群数量在S1S3时，种群数量增长加快；种群数量在S3点时，即K/2时种群数量增长速率最大；种群数量在S3S5时，种群数量增长减慢。由于存在环境阻力，自然种群增长曲线呈“S”型，说明环境阻力对种群影响始终存在，A项错误；S3点种群增长速率最大，对于蝗虫等害虫的防治，需将其数量控制在S3点之前，而渔业捕捞后需控制剩余量在S3点，使得种群的再生能力最强，B、C项正确；(KN)/K值为0.50时，种群数量是环境容纳量的一半，此时种群增长速率最大，D项正确。4下图中关于“S”型曲线的叙述，错误的是()At0t1之间种群数量小于K/2，由于资源和空间相对充裕，出生率大于死亡率，种群数量增长较快Bt1t2之间，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降Ct2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0D在t1时控制有害生物最有效答案D解析t0t1之间种群数量小于K/2，由于资源和空间相对充裕，出生率大于死亡率且二者的差值逐渐加大，种群增长速率不断增加，因此种群数量增长较快，A项正确；t1t2之间，由于资源和空间有限，随着种群密度增大，种内斗争不断加剧，天敌数量也在增加，虽然出生率大于死亡率，但二者的差值逐渐减小，所以种群增长速率下降，B项正确；t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0，C项正确；在t1时种群数量为K/2，种群增长速率最大，因此若在t1时进行有害生物防治，不能将有害生物控制在较低水平，D项错误。不同曲线模型中“K值”与“K/2值”图中A、B、C、D时间所对应的种群数量为K值，A、C、D时间所对应的种群数量为K/2值。考点三探究培养液中酵母菌种群数量的变化1实验原理(1)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。(2)在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法显微计数法。2实验流程1实验注意事项及分析(1)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵偱“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则计数。(2)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。(3)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。(4)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，以每个小方格内含有45个酵母细胞为宜。(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。结果记录最好用记录表，如下：时间/d123456数量/个2.血细胞计数板及相关计算(1)血细胞计数板(如下图所示)血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成，其中央有两个计数室。每个计数室划分为9个大方格(如上图A所示)，每个大方格的面积为1 mm2，加盖玻片后的深度为0.1 mm。因此，每个大方格的容积为0.1 mm3。另外，中央大方格以双线等分为25个中方格(如上图B所示)。每个中方格又等分为16个小方格，供细胞计数用。(2)计算公式在计数时，先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数，求得每个中方格的平均值再乘以25，就得出一个大方格中的总菌数，然后再换算成1 mL菌液中的总菌数。设5个中方格中总菌数为A，菌液稀释倍数为B，则0.1 mm3菌液中的总菌数为(A/5)25B。已知1 mL1 cm31 000 mm3,1 mL菌液的总菌数(A/5)2510 000B50 000AB。问题探究如图为探究培养液中酵母菌种群数量的变化的实验相关曲线，据图回答下列问题：(1)相当一段时间内，酵母菌的增长符合哪种模型？提示符合“S”型增长。(2)de段曲线下降的原因可能有哪些？提示营养物质随着消耗逐渐减少，有害产物逐渐积累，培养液的pH等理化性质发生改变等。(3)试着在下面坐标系中画出酵母菌的增长速率的曲线。提示命题点一实验基础1下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，正确的是()培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养将培养液振荡摇匀后，用吸管从锥形瓶中吸取一定量的培养液在血细胞计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片，并用滤纸吸去边缘多余培养液将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部，在显微镜下观察、计数计数时，压在小方格界线上的酵母菌应计数相邻两边及其顶角上的早期培养不需取样，培养后期每天取样一次A BC D答案D解析培养酵母菌时，不需要去除培养液中的溶解氧；中不是先在血细胞计数板中央滴培养液，再盖上盖玻片，应该是盖上盖玻片之后再滴培养液；早期培养也要取样观察。2在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中：(1)从试管中吸出酵母菌培养液进行计数之前，要将试管轻轻振荡几次的目的是_。如果实验时发现血细胞计数板的一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施是_。(2)若提出的问题是“培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的”，该实验_(填“需要”或“不需要”)另设置对照实验，原因是该实验_。为了提高实验的准确性，实验时应进行_。(3)随着时间的推移，由于_和_有限，酵母菌呈“S”型增长。(4)另一组同学为探究培养液中酵母菌种群数量的变化，设计了3组实验(见下表)。每隔24小时取样并计数，实验结果略。试管编号培养液(mL)无菌水(mL)酵母菌母液(mL)温度()A100.128B100.15C100.128上述实验目的是：探究_对酵母菌种群数量动态变化的影响。答案(1)使酵母菌分布均匀适当稀释菌液(或增加稀释倍数)(2)不需要时间上已形成前后自身对照重复实验(3)资源(营养物质)空间(4)温度和营养成分解析(1)对酵母菌进行计数可采用抽样检测法：从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻振荡几次，目的是使酵母菌分布均匀。若血细胞计数板的一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应适当稀释菌液，最后计数的结果需要乘以稀释的倍数。(2)探究培养液中酵母菌种群数量随时间变化的实验中，需要在相同间隔的时间内对酵母菌种群数量进行取样调查，因此实验前后本身就是对照实验，故不需要另设置对照实验；因实验存在偶然性，为了提高实验数据的准确性，该实验还需遵循平行重复原则，即进行重复实验，取平均值。(3)培养液中的酵母菌种群数量的增长情况与培养液中的成分、空间、pH、温度等因素有关，开始在资源和空间充裕的环境中，酵母菌呈“J”型增长，随着时间的推移，由于环境中资源和空间逐渐变得有限，代谢废物积累，酵母菌呈“S”型增长。(4)根据表格可知，该探究实验的自变量为温度和营养成分，因此实验目的是探究温度和营养成分对酵母菌种群数量动态变化的影响。命题点二实验拓展3某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验时，同样实验条件下分别在4支试管中进行培养(见表)，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()试管号培养液体积/mL105105起始酵母菌数/103个105510A.4支试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长B4支试管内的种群同时达到K值C试管内种群的K值与试管不同D试管内的种群数量先于试管开始下降答案B解析在培养初期，酵母菌之间不因数量较多而存在生存斗争，酵母菌呈“J”型增长，故A项正确；培养液的体积不同时，K值也不同，由于培养液体积不同，接种的微生物数不同，所以不能同时达到K值，故B项错误；试管与试管相比，试管中培养液体积少，酵母菌数量先达到K值，故C项正确；试管与试管中培养液体积相同，但试管内起始酵母菌数多，所以营养物质消耗快，其种群数量先下降，故D项正确。4(2017江苏，5)某小组开展酵母菌培养实验，下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稀释涂布平板法D培养后期，酵母的呼吸场所由胞外转为胞内答案B解析培养初期，摇瓶中酵母较少，种内斗争较弱，A项错误；图中“转速150 r/min 时”的酵母种群密度增长趋势变缓，预测种群增长曲线呈“S”型，B项正确；该实验中酵母计数应该采用血细胞计数板计数，不能用稀释涂布平板法，C项错误；培养后期，酵母细胞呼吸可能由于氧气的缺乏而出现无氧呼吸，无论是无氧呼吸还是有氧呼吸，场所都在胞内，D项错误。矫正易错强记长句1种群数量种群密度：种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数，强调“单位面积或单位体积”，即种群数量增加，种群密度不一定增加。2年龄组成为稳定型的种群，其种群数量不一定保持稳定，因为出生率和死亡率还与气候、食物等有关。此外，迁入率和迁出率也与种群数量有关。3样方法并非只适用于植物种群密度的调查，对于活动能力弱、活动范围小的动物或某种昆虫卵的种群密度也可用样方法调查。4“S”型曲线的开始部分“J”型曲线：“J”型曲线自始至终都保持指数式增长，而“S”型曲线自始至终都具有环境阻力，因此不能认为“S”型曲线的开始部分是“J”型曲线，只能说比较接近。5环境容纳量种群所能达到的最大数量：环境容纳量是指环境所能维持的种群的最大数量；种群能达到的最大值是种群在某一时间点出现的最大值，这个值存在的时间很短，大于环境容纳量。1.种群的数量特征包括种群密度、年龄组成、性别比例、出生率与死亡率及迁入率与迁出率，其中种群密度是种群最基本的数量特征。2直接决定种群密度的是出生率与死亡率、迁入率与迁出率，年龄组成是预测种群数量变化趋势的依据。3“J”型增长曲线的形成条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害。“S”型增长曲线的成因：资源和空间条件有限，随种群密度增大，种内斗争加剧，天敌数量增多，从而使出生率降低、死亡率升高，直至平衡。4在自然界中，气候、食物、天敌、传染病等均会影响种群数量，故大多数种群数量总处于波动中。5渔业捕捞中，让鱼的种群数量维持在K/2的原因是：K/2时种群的增长速率最大，种群的数量能迅速恢复，有利于鱼类资源的可持续利用。重温高考演练模拟1(2017全国，5) 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答案D解析在由甲点到丙点时，种群数量的增长率上升，种群数量在增长；丁点时种群增长率虽然下降，但种群增长率仍然大于0，种群数量仍然在增加，在该点时开始捕获，使得种群数量降低到时，种群增长率达到最大，更新能力更强，可实现持续发展。2(2017海淀区模拟)在决定鲸的捕捞量时，需研究下图。该图表示了生殖数量、死亡数量与种群大小的关系。图中哪条线表示生殖的数量，P点代表什么()A曲线1表示生殖数量，P代表各种群的最大数量B曲线2表示生殖数量，P代表各种群的最大数量C曲线1表示生殖数量，P代表环境的负载能力D曲线2表示生殖数量，P代表环境的负载能力答案C解析随种群数量的增加，由于密度因素导致死亡速率上升，生殖速率下降，所以曲线1表示生殖数量。P点是死亡速率和生殖速率相等，即代表环境已达到负载能力时的情况。3(2017全国，5)某陆生植物种群的个体数量较少，若用样方法调查其密度，下列做法合理的是()A将样方内的个体进行标记后再计数B进行随机取样，适当扩大样方的面积C采用等距取样法，适当减少样方数量D采用五点取样法，适当缩小样方面积答案B解析样方法调查种群密度的关键就是随机取样，取样方法有等距取样法和五点取样法两种，计数时无需标记即可直接计数；若种群个体数量过少，则应适当增加样方面积。4(2013新课标，5)某农场面积为140 hm2，农场丰富的植物资源为黑线姬鼠提供了很好的生存条件，鼠大量繁殖吸引鹰来捕食，某研究小组采用标志重捕法来研究黑线姬鼠的种群密度，第一次捕获100只，标记后全部放掉，第二次捕获280只，发现其中有两只带有标记，下列叙述错误的是()A鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度B该农场黑线姬鼠的种群密度约为100只/hm2C黑线姬鼠种群数量下降说明农场群落的丰富度下降D植物鼠鹰这条食物链，第三营养级含能量少答案C解析黑线姬鼠种群数量下降是因为其数量增加吸引鹰来捕食所致，这恰恰说明农场群落的丰富度增加了。5(2017全国，31)林场中的林木常遭到某种山鼠的危害。通常，对于鼠害较为严重的林场，仅在林场的局部区域(苗圃)进行药物灭鼠，对鼠害的控制很难持久有效。回答下列问题：(1)在资源不受限制的理想条件下，山鼠种群的增长曲线呈_型。(2)在苗圃进行了药物灭鼠后，如果出现种群数量下降，除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外，还应考虑的因素是_。(3)理论上，除药物灭鼠外还可以采用生物防治的方法控制鼠害，如引入天敌。天敌和山鼠之间的种间关系是_。(4)通常，种群具有个体所没有的特征，如种群密度、年龄结构等。那么，种群的年龄结构是指_。答案(1)J(2)苗圃中山鼠种群中个体的迁出(3)捕食 (4)种群中各年龄期的个体在种群中所占的比例解析(1)在资源不受限制的理想条件下，种群数量呈“J”型增长。(2)在鼠害较为严重的林场局部区域(苗圃)进行药物灭鼠后，山鼠种群数量下降与药物引起的死亡率升高有关，同时山鼠种群中部分个体迁出苗圃也会导致山鼠种群数量下降。(3)天敌和山鼠之间是捕食关系。(4)种群的年龄结构是指种群中各年龄期个体数在种群中所占的比例，分为增长型、稳定型和衰退型。1(2018哈尔滨三中模拟)种群是生态研究的一个重要单位，下列有关种群的叙述，正确的是()A种群是指一个生态系统中同种生物所有成熟个体的总和B一个呈“S”型增长的种群中，种群增长速率在各阶段是不同的，数量为K/2时增长速率最大C种群中各年龄期的个体数目比例适中，这样的种群正处于发展阶段D合理密植农作物时，其数量可以大于最大值即K值答案B解析种群是指一定区域内同种生物所有个体的总和，A项错误；一个呈“S”型增长的种群中，种群增长速率在各阶段是不同的，数量为K/2时增长速率最大，B项正确；种群中各年龄期的个体数目比例适中，这样的种群正处于稳定阶段，C项错误；K值是指该环境中所能承载的该种群的最大个体数目，合理密植农作物时，其数量不应大于K值，D项错误。2某同学拟调查一个面积为100 hm2草地上某种双子叶草本植物的种群密度，设计了四个调查方案，其中最可行的是()A计数该草地上该种植物的全部个体数目B设置1个1 m2样方，计数样方中该种植物的个体数目C随机设置1 m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目D在该种植物密集处设置1 m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目答案C解析植物种群密度的调查方法一般为样方法。该草地上个体数全部统计难度较大，A项错误；只选取一个样方的数目进行调查不具有代表性，B项错误；一般随机设置1 m2的样方为宜，并且尽量选择多个样方求平均值，C项正确，D项错误。3(2017甘肃一诊)下列有关种群数量变化的叙述，正确的是()A依据某生物的种群密度即可反映该生物种群数量的变化趋势B北京、上海等大城市人口的数量变化直接取决于出生率和死亡率C自然界中大多数种群的数量总是在K/2值上下波动D影响种群数量变化的外因有气候、食物、天敌、传染病等答案D解析种群密度只反映种群在一定时期的数量，不能反映种群数量的变化趋势，年龄组成可以预测种群数量的变化趋势，A项错误；北京、上海等大城市人口的数量变化直接取决于出生率和死亡率、迁入率和迁出率，B项错误；自然界中大多数种群的数量总是在K值上下波动，C项错误；影响种群数量变化的外因有气候、食物、天敌、传染病等，D项正确。4种群的数量变化曲线如图a、b所示。下列叙述正确的是()A当种群数量达到K值时出生率等于零B当某害虫种群数量达到K/2时，进行杀虫效果最佳C若空间充足，种群数量增长一定如曲线a所示D若曲线b1变成曲线b2，说明该种群生存环境变得恶劣答案D解析种群数量达到K值时出生率和死亡率相等，并不是等于零，A项错误；K/2时种群增长速率最大，故防治害虫应在害虫数量没达到K/2时进行，B项错误；种群的“J”型增长曲线是理想状态下的一种动态变化，条件是食物和空间条件充裕、无天敌等，C项错误；曲线b1的K值较高，当种群生存环境变得恶劣，K值下降，变成曲线b2，D项正确。5下列关于种群数量变化的叙述，错误的是()A种群的数量变化受多种因素的影响，所以常常会出现波动B种群数量的变化主要由迁入率和迁出率、出生率和死亡率引起C在自然界中，种群的增长一般呈“J”型增长D在自然界中，种群的增长一般呈“S”型增长答案C解析种群的“J”型增长，只有在空间无限、资源无限、不存在任何天敌的条件下才有可能，在自然界中，由于资源和空间是有限的，种群一般呈“S”型增长。6某高级中学迁入新建校园14年，校园中鸟纲鹎科动物白头鹎在14年间的种群增长速率如下表所示。据表分析可知()年份第2年第4年第6年第8年第10年第12年第14年增长速率0.661.522.833.692.911.200.03A.这14年中白头鹎种群的数量呈“J”型增长B第12年时白头鹎种群的年龄组成为衰退型C研究时用样方法调查白头鹎的种群密度并经计算得出上表中的数据D白头鹎在该中学的环境容纳量约为第8年时白头鹎种群数量的两倍答案D解析由于增长速率先增大后变小，所以这14年中白头鹎种群的数量呈“S”型增长，A项错误；第12年时白头鹎种群的种群增长速率为1.20，所以年龄组成为增长型，B项错误；研究时用标志重捕法调查白头鹎的种群密度并经计算得出上表中的数据，C项错误；由于在K/2时种群增长速率最大，所以白头鹎在该中学的环境容纳量约为第8年时白头鹎种群数量的两倍，D项正确。7.建立数学模型是生态学研究的重要方法，如图坐标系中的曲线可表示生态学中相关研究对象的变化规律，以下描述最准确的是()A和可分别表示某增长型种群的死亡率和出生率随种群数量的变化B可表示种群数量的“S”型增长在一定时间范围内的曲线C若x和y分别表示年龄和数量，则表示的年龄组成为稳定型D可表示使用性引诱剂诱杀某害虫种群的雄性个体后的种群数量变化答案B解析增长型种群中，出生率大于死亡率，因此和可分别表示某增长型种群的出生率和死亡率随种群数量的变化，A项错误；“S”型增长曲线中，开始时种群数量随着时间的推移逐渐增加，因此可表示种群数量的“S”型增长在一定时间范围内的曲线，B项正确；若x和y分别表示年龄和数量，则曲线中老年个体数明显多于幼年个体数，其代表的年龄组成为衰退型，C项错误；使用性引诱剂诱杀某害虫种群的雄性个体后，该种群的出生率降低，从而使该种群数量减少，因此不能表示使用性引诱剂诱杀某害虫种群的雄性个体后的种群数量变化，D项错误。8社鼠出生1个月后即性成熟，科研人员对湖泊中一个岛屿的社鼠种群特征进行调查研究，部分结果如图，下列分析正确的是()A社鼠在夏秋季出生率大于死亡率B上半年种群中幼年个体所占比例高于下半年C迁入和迁出是影响社鼠种群密度的主要因素D种群密度增大过程中，雄性个体死亡率高于雌性个体答案B解析分析曲线可知，与春季相比，夏秋季种群数量下降，说明社鼠在夏秋季出生率小于死亡率，A项错误；上半年种群数量增加，属于增长型的年龄组成，下半年种群数量下降，属于衰退型年龄组成，幼年个体占比高于下半年，B项正确；该种群位于湖泊中一个岛屿，迁入和迁出不是影响社鼠种群密度的主要因素，C项错误；春夏季节，种群密度增大，性别比例下降，雄性个体死亡率低于雌性个体，D项错误。9(2017江淮十校三模)下列为小李同学构建的种群知识框架图，请据图回答下列问题：(1)图中表示_，表示_。(2)种群的“J”型曲线增长的条件是食物和空间充裕、_等，其数学模型：NtN0t中，值与增长率的关系是增长率_。(3)利用方法调查田鼠种群密度时，若一部分被标记的田鼠被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果_(填“偏大”“偏小”或“相等”)。(4)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的_，从而降低该种群密度。这里运用的防治方法是_(填“化学防治”或“生物防治”)。(5)在自然条件下，动植物在种群空间特征上差异较大，动物常常表现出_分布。答案(1)出生率或迁入率年龄组成(2)气候适宜，没有敌害1(3)偏大(4)性别比例生物防治(5)集群解析分析题图，表示迁入率或出生率，表示出生率或迁入率，表示迁出率或死亡率，表示死亡率或迁出率，表示年龄组成，表示性别比例，表示标志重捕法，表示样方法。(1)种群中个体的出生或迁入能使种群密度升高；利用年龄组成可以预测种群密度变化趋势。(2)种群的“J”型曲线增长的条件是食物和空间充裕、气候适宜，没有敌害等；“J”型曲线的数学模型为：NtN0t，值与增长率的关系是增长率1。(3)表示标志重捕法，其计算公式为：种群中个体数(N)第一次捕获总数重捕总数重捕中被标记的个体数，利用该方法调查田鼠种群密度时，若一部分被标记的田鼠被鼬捕食，则会导致重捕中被标记的个体数偏小，最终导致种群密度估算结果偏大。(4)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的性别比例，从而导致出生率降低，进而导致种群密度降低。这里运用的防治方法是生物防治。(5)种群的空间特征有随机分布、集群分布和均匀分布三种。在自然条件下，动植物在种群空间特征上差异较大，动物常常表现出集群分布。10为了研究大气污染对葫芦藓的影响，从某化工厂到居民区每隔80米距离依次设置4个监测点，另在空气清洁的采集地设置了第5号监测点。实验共统计五次，检测结果如图所示。下列叙述正确的是()A该实验结果通过标志重捕法获得B除5号外，其他各监测点的葫芦藓均呈“J”型增长C该实验设置的自变量是污染物作用的时间和污染物浓度D该实验结果表明随着死亡数量的增加，各监测点的自然增长率逐渐下降答案C解析葫芦藓属于植物，不能活动，调查其种群密度常用样方法，A项错误；“J”型增长曲线是种群在理想条件下的数量变化规律，而监测点的环境显然不属于理想条件，B项错误；从坐标系中横坐标的含义和5条曲线代表的不同监测点离工厂的距离可知，本实验的自变量有两个：污染物作用的时间和污染物浓度，C项正确；从各曲线的不完全规则变化，特别是5号、3号可知，各监测点的自然增长率不是逐渐下降的，D项错误。11下图表示生物科技工作者对某种群的值(表示种群数量是一年前种群数量的倍数)进行了13年的连续研究后绘制的变化曲线，下列分析正确的是()A从开始研究到第5年间该种群的种群数量先不变后下降B第5年到第9年间该种群的增长率不变，呈“J”型增长C第10年的值是0.5，因此第10年该种群的数量是第9年的一半D从第11年开始该种群数量不断上升，到第13年达到K值答案C解析由题图可知：在第1第5年之间1，种群数量在不断增加，A项错误；在第5第9年间1，种群数量维持稳定，B项错误；表示种群数量是一年前种群数量的倍数，第10年的值是0.5，因此第10年该种群的数量是第9年的一半，C项正确；从第11年到第12年1，种群数量一直在不断减少，12年后1，该种群数量不断上升，D项错误。12(2017南昌二模)下图表示某种群在单位时间内，出生量、死亡量和种群数量的关系，据图回答相关问题：(1)K值又称为环境容纳量，是指在_的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。(2)该种群数量为_时，可以获得最大的可持续产量；随着种群数量逐渐增大，该种群增长率的变化趋势是_；自然条件下，该种群的种群数量_(填“可能”或“不可能”)超过K值。(3)在下图所示坐标系上，画出该种群的出生率、死亡率和种群数量的关系(要求K点以后也要画出)。答案(1)环境条件不受破坏(2)K/2逐渐减小可能(3)(注：要写横纵坐标)解析(1)环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，即K值。(2)K/2时种群的净补充量最大，可以获得最大的可持续产量；随着种群数量的增加，该种群的增长率逐渐减小；自然条件下，该种群的种群数量最大值在K值上下波动，所以可能会超过K值。(3)据题图分析可知，随着种群数量的增加，种群的出生率逐渐下降，死亡率逐渐上升，在种群数量为K值时，出生率和死亡率相等，图见答案。13为寻找适合建立种群“S”型增长模型的实验变量组合，某兴趣小组研究了接种量和溶氧量(用摇床转速(rmin1)来控制)对培养液中酵母菌种群数量变化的影响，结果如下图。请分析回答下列问题：(1)实验前，需在干酵母中加入适量的_进行活化处理，目的是让处于休眠状态的酵母菌恢复为正常的生活状态。(2)接种量为1.5 mL、摇床转速为250 rmin1的酵母菌种群在6 h后数量逐渐下降的原因是_。(3)根据实验结果，较适合建立种群“S”型增长模型的变量组合有接种量1.0 mL、转速230 rmin1和_。(4)在对培养液中酵母菌数量进行计数时，该兴趣小组采用了血细胞计数板计数法。图1是一块规格为1 mm1 mm0.1 mm的血细胞计数板正面示意图，图2所示观察到的图像。从试管中吸出酵母菌培养液前要_，目的是确保随机取样时有均匀的种群密度。图1这块血细胞计数板上有_个计数室。图2表示的这个大方格上含有_个中方格，其容积是_。若计数得图2中每一中方格里酵母菌平均数为10个，则该1 mL培养液中共含有酵母菌约_个。答案(1)蒸馏水(2)营养物质大量减少、代谢废物的大量积累、pH不适(3)接种量1.5 mL、转速230 rmin1 (4)振荡(摇匀)2250.1 mm32.5106解析(1)根据题意知，实验前需在干酵母中加入适量的蒸馏水进行活化处理，目的是让处于休眠状态的酵母菌恢复为正常的生活状态。(2)分析图中曲线可知，接种量为1.5 mL、摇床转速为250 rmin1的酵母菌种群在6 h后数量逐渐下降，其原因是随着培养时间延长，培养液中营养物质大量减少、代谢废物的大量积累、pH不适，导致种群数量下降。(3)根据实验结果曲线可知，在接种量1.0 mL、转速230 rmin1和接种量1.5 mL、转速230 rmin1条件下，酵母菌种群密度变化曲线呈“S”型，因此这两种变量组合较适合建立种群“S”型增长模型。(4)对培养液中酵母菌种群数量进行计数时，为确保随机取样时有均匀的种群密度，从试管中吸出酵母菌培养液前要振荡摇匀，以减少实验误差。观察图1这块血细胞计数板，会发现在图中圆形虚线内有2个计数室。图2表示的这个大方格上含有25个中方格，由于使用的血细胞计数板规格为1 mm1 mm0.1 mm，故图2大方格(一个计数室)的容积是0.1 mm3。若计数得图2(一个计数室)中每一中方格里酵母菌平均数为10个，则该1 mL培养液中共含有酵母菌约(1025/0.1)1032.5106个。