資源簡介

生物學高考總復習教案
第38講　種群及其動態
課標內容　(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、年齡結構、性別比例等特征。(2)嘗試建立數學模型解釋種群的數量變動。(3)舉例說明陽光、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影響生物的種群特征。(4)實驗：培養液中酵母菌種群數量的變化。
考點一　種群的數量特征和種群密度的調查方法
1.種群的數量特征及相互關系
(1)種群密度是種群最基本的數量特征。
(2)直接決定種群密度的因素是出生率和死亡率、遷入率和遷出率。
(3)年齡結構和性別比例不直接決定種群密度，年齡結構通過影響種群的出生率和死亡率，從而預測種群數量的變化趨勢，性別比例能夠影響種群的出生率間接影響種群密度。
2.種群密度的調查方法
(1)逐個計數法：調查分布范圍較小、個體較大的種群時，如調查某山坡上的珙桐密度。
(2)樣方法
①樣方大小確定方法為根據被調查生物的種類和分布情況確定樣方的大小。
②樣方法調查時要強調“隨機”取樣，原因是為了確保所選擇的樣方具有代表性，不受主觀因素的影響，使通過樣方法統計的結果(估算值)能更接近真實的情況。
③調查時若樣方的數量太少，其統計結果的誤差可能就較大；一般而言，樣方越多，其統計結果越接近真實情況。但是，樣方數量太多，整體取樣花費的時間、精力就越多。從統計學上看，一定數量的樣方即可以保證統計結果的真實性。　　　
(3)標記重捕法
(4)黑光燈誘捕法
對于有趨光性的昆蟲，還可以用黑光燈進行燈光誘捕的方法調查種群密度。
(5)抽樣檢測法
對于酵母菌等微生物可以用抽樣檢測法調查種群密度。
提醒　調查種群數量的其他方法：
①用紅外觸發相機拍攝照片和視頻；②根據動物的糞便特征計數；③通過動物的聲音特征進行計數。
【考點速覽·診斷】
(1)在互花米草相對集中的區域選取樣方以估算其在入侵地的種群密度。(2020·山東卷，19A)(×)
提示　應隨機取樣，不能在相對集中的區域選取樣方。
(2)采用五點取樣法能精確調查荷塘中蜻蜓目昆蟲的種類數。(2020·江蘇卷，15B)(×)
提示　樣方法不能調查昆蟲的種類數。
(3)五點取樣法適合調查灌木類行道樹上蜘蛛的種群密度。(2015·江蘇卷，9A)(×)
提示　應用等距取樣法。
(4)調查身體微小、活動力強的土壤小動物數量常用標記重捕法。(2020·全國卷Ⅰ，6A)(×)
提示　調查身體微小、活動力強的土壤小動物數量常采用取樣器取樣法進行采集、調查。
(5)黑光燈誘捕的方法可用于調查某種趨光性昆蟲的種群密度。(2018·全國卷Ⅲ，6C)(√)
【情境推理·探究】
1.下圖是有關種群數量特征的概念圖，據圖分析下列問題：
(1)圖中①～⑤分別代表的種群特征是____________________________________
____________________________________________________________________。
(2)春運期間，影響北京、廣州等大城市人口數量變化的主要因素是___________________________________________________________________。
(3)某生物學家對某地的蝗蟲種群進行研究后大膽預測：不久后蝗災會更加嚴重。他得出此結論的依據最可能是__________________________________________。
提示　(1)種群密度、出生率、死亡率、年齡結構、性別比例
(2)遷入率和遷出率
(3)蝗蟲的年齡結構為增長型
2.在荒原變林海的過程中，林場建設者施用人工合成的性引誘劑以降低害蟲的出生率，其原理是_____________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示　用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲的雄性個體，改變了害蟲種群正常的性別比例，就會使很多雌性個體不能完成交配，從而使該種害蟲的種群密度明顯降低
3.在對某種鼠的調查中，調查范圍為1公頃，第一次捕獲并標記39只鼠，第二次捕獲34只鼠，其中有標記的鼠15只。
(1)這個種群中鼠的種群密度大約是________只/公頃。
(2)若捕捉后該鼠不易再被捕捉，則估算的種群密度會________(填“偏高”或“偏低”)，理由是什么？_____________________________________________。
提示　(1)88　(2)偏高　該鼠被捕捉一次之后不易再被捕捉，再次捕獲的被標記的個體數減少，由種群數量＝可知，估算的種群數量會變大，即估算值大于實際的種群密度
考向1　結合種群的數量特征及其相互關系，考查科學思維
1.(2023·山東德州期末)麻雀是中國最常見、分布最廣的鳥類，屬于留鳥，不進行季節性遷徙。某地區的麻雀有家麻雀、樹麻雀、黑頂麻雀、山麻雀等不同物種。下列相關敘述正確的是(　　)
A.該地區所有的麻雀屬于一個種群
B.利用標記重捕法可精確計算出家麻雀的種群密度
C.季節變化不影響黑頂麻雀的種群密度
D.山麻雀在覓食區集群分布不是種群的數量特征
答案　D
解析　家麻雀、樹麻雀、黑頂麻雀、山麻雀是不同物種，則該地區所有的麻雀不屬于一個種群，A錯誤；利用標記重捕法可估算出家麻雀的種群密度，B錯誤；麻雀雖然是留鳥，但季節變化可通過影響黑頂麻雀的食物條件、繁殖等因素來影響黑頂麻雀的種群密度，C錯誤；山麻雀在覓食區集群分布不屬于種群的數量特征，D正確。
2.(2023·江蘇徐州期末)下列對種群特征的分析，正確的是(　　)
A.種群最基本的數量特征是遷入率、遷出率
B.種群數量在不斷增長的過程中，沒有死亡率才能導致其數量增長
C.預測種群數量未來變化趨勢的主要依據是年齡結構
D.任何種群中雄性和雌性的數量比例均為1∶1
答案　C
解析　種群密度是種群最基本的數量特征，A錯誤；種群數量在不斷增長的過程中，出生率大于死亡率，并不是沒有死亡率，B錯誤；種群的年齡結構可以預測未來一段時間內該種群數量的變化趨勢，C正確；不是任何種群中雄性和雌性的數量比例均為1∶1，D錯誤。
跳出題海　種群數量變化的特殊實例
(1)城市人口的劇增——遷入率>遷出率造成的；
(2)中國人口的增長——出生率>死亡率造成的，不能單純說是出生率高造成的；
(3)利用性外激素誘捕雄蛾——改變性別比例來降低出生率；
(4)將性外激素釋放到大田里，干擾雌雄蛾正常交尾——降低出生率。
考向2　圍繞種群密度的調查方法，考查實踐能力
3.(2023·福建福州聯考)某研究機構對某區域的一種田鼠進行了調查，所調查樣方的總面積為2 hm2(1 hm2＝10 000 m2)，統計所捕獲的鼠數量、性別等，進行標記后放歸，3日后進行重捕與調查。所得到的調查數據如下表：
捕獲數/只 標記數/只 雌性個體數/只 雄性個體數/只
初捕 50 50 28 22
重捕 50 10 32 18
以下是某同學對數據的分析結果，你認為正確的是(　　)
A.此調查方法可以用來調查田中小麥的種群密度
B.若田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉，統計的種群密度比實際低
C.綜合兩次捕獲情況，該田鼠種群的性別比例(♀/♂)約為7∶2
D.該地區田鼠的平均種群密度約為125只/hm2
答案　D
解析　標記重捕法適用于活動能力強的動物種群密度的調查；標記重捕法理論計算公式N＝M·，田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉，即m值減小，N值會增大；通過兩次捕獲情況，不能確定該田鼠種群的性別比例(捕獲次數過少，偶然性較大)；該地區田鼠的平均種群密度約為125 只/hm2。
跳出題海　 “兩看法”選擇合適的種群密度調查方法
4.(2021·山東等級考試，11)調查1公頃范圍內某種鼠的種群密度時，第一次捕獲并標記39只鼠，第二次捕獲34只鼠，其中有標記的鼠15只。標記物不影響鼠的生存和活動并可用于探測鼠的狀態，若探測到第一次標記的鼠在重捕前有5只由于競爭、天敵等自然因素死亡，但因該段時間內有鼠出生而種群總數量穩定，則該區域該種鼠的實際種群密度最接近于(結果為整數)(　　)
A.66只/公頃 B.77只/公頃
C.83只/公頃 D.88只/公頃
答案　B
解析　調查鼠的種群密度的方式是標記重捕法，公式為M/N＝m/n，M：第一次捕獲并標記的個體，由于該題有5只標記的個體死亡，而有新出生的個體，種群數量穩定，所以相當于第一次標記的個體有39－5＝34只。N：種群總數，m：第二次捕獲的個體中被標記的個體數，n：第二次捕獲的總數。所以計算之后N＝Mn/m＝34×34÷15≈77只/公頃。
5.(2022·全國乙卷，31)某研究小組借助空中拍照技術調查草原上地面活動的某種哺乳動物的種群數量，主要操作流程是選取樣方、空中拍照、識別照片中該種動物并計數。回答下列問題：
(1)為保證調查的可靠性和準確性，選取樣方時應注意的主要事項有_____________________________________________________________________
(答出3點即可)。
(2)已知調查區域總面積為S，樣方面積為m，樣方內平均個體數為n，則該區域的種群數量為________。
(3)與標記重捕法相比，上述調查方法的優勢有______________(答出2點即可)。
答案　(1)隨機取樣、樣方的大小、樣方的數目 (2)　(3)誤差小，準確度高；操作更便捷，避免資源浪費
解析　(1)為保證調查的可靠性和準確性，選取樣方時要注意隨機取樣以及根據物種的特點來選取合適的樣方數目和樣方大小。(2)樣方面積為m，樣方內平均個體數為n，則單位面積個體數為， S面積區域的種群數量為。(3)與標記重捕法相比，空中拍照技術調查種群數量的優勢有誤差小，準確度高；操作更便捷，避免資源浪費。
考點二　種群數量的變化及影響因素
1.種群數量變化的研究方法
(1)研究方法：建立數學模型。
(2)一般步驟：觀察研究對象，提出問題→提出合理的假設→根據實驗數據，用適當的數學形式對事物的性質進行表達，即建立數學模型→通過進一步實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正。
2.種群的“J”形增長和“S”形增長
(1)種群的“J”形增長
①a段——λ>1且恒定，種群數量呈“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，則種群數量一直增長。
③c段——λ＝1，種群數量維持相對穩定。
④d段——λ<1，種群數量逐年下降。
⑤e段——雖然λ呈上升趨勢，但仍未達到1，故種群數量逐年下降。　　　
(2)種群的“S”形增長
3.種群數量的波動
(1)大多數生物的種群數量總是在波動中。處于波動狀態的種群，在某些特定條件下可能出現種群爆發。
(2)當種群長久處于不利條件下，種群數量會出現持續性的或急劇的下降。
(3)當一個種群數量過少，種群可能會由于近親繁殖等原因而衰退、消亡。
4.影響種群數量變化的因素
提醒　食物和天敵等生物因素對種群數量的作用強度與該種群的密度是相關的，稱為密度制約因素，而氣溫和干旱等氣候因素以及地震、火災等自然災害，對種群的作用強度與該種群的密度無關，稱為非密度制約因素。
【考點速覽·診斷】
(1)增大熊貓自然保護區的面積可提高環境容納量。(2021·湖北卷，14B)(√)
(2)種群的“S”形增長是受資源因素限制而呈現的結果。(2020·全國卷Ⅰ，5A)(√)
(3)魚塘中某種魚的養殖密度不同時，單位水體該魚的產量有可能相同。(2018·全國卷Ⅰ，5C)(√)
(4)培養瓶中細菌種群數量達到K值前，密度對其增長的制約逐漸減弱。(2018·全國卷Ⅰ，5D)(×)
提示　種群數量越接近K值，種群密度越大，對其增長的制約越強。
【情境推理·探究】
1.釀酒和做面包都需要酵母菌，當酵母菌數量為________時，最適宜分離獲得菌種；K值之后，種群數量減少的原因主要是_________________________________
____________________________________________________________________。
提示　K/2　代謝產物的積累導致酵母菌繁殖受影響(或答“營養物質的消耗”或“pH改變”)。
2.如圖是某自然區域中甲、乙兩個種群的數量比隨時間變化的曲線圖。據圖分析以下問題：
(1)0～t2，甲、乙兩種群的數量均呈“S”形曲線增長嗎？其理由是_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)t1時刻，甲、乙兩種群的死亡率相同嗎？其理由是________________________
___________________________________________________________________。
提示　(1)在有限的環境條件下，乙種群最終呈現“S”形增長，隨時間的推移，甲、乙數量的比先增加后減少，最后在t2時刻降為零，說明甲種生物的數量先增加后減少，最終被淘汰
(2)不相同。t1時刻，甲、乙兩種群的數量比為1，但是0～t1時間段內，甲種群的數量在不斷增加，而乙種群在此時間段內的競爭中受到抑制，因此甲種群的死亡率較低，而乙種群的死亡率較高，故二者死亡率不同
3.自2002年起， 人們在某自然保護區的實驗區實施濕地生態修復工程。生態修復之前，某區域中分布著部分農田，退耕還濕前后，該區域中田鼠的數量變化如圖所示。
圖中的數值M代表的生物學含義是什么？推測數值N較小的原因可能是什么？
提示　生態修復前(或2002年前)該區域田鼠的環境容納量；生態修復后，田鼠的食物減少，天敵增多，棲息環境縮小等。
4.散居型蝗蟲并不會對農作物造成大的危害，研究表明，散居型蝗蟲密度增大時，體內會釋放大量“集群信息素”，在蝗蟲的觸角上存在有感知該種信息素的嗅覺受體，從而使蝗蟲由散居轉化為群居，這項研究使綠色防控成為可能。據此研究，請提出有關蝗災防治方法的設想。
提示　可根據“集群信息素”的結構設計拮抗劑，防止蝗蟲的聚集(或使用干擾“集群信息素”接收的化學物質)。
考向1　借助“J”形增長和“S”形增長曲線，考查模型構建能力
1.(2020·山東卷，11)為研究甲、乙兩種藻的競爭關系，在相同條件下對二者進行混合培養和單獨培養，結果如下圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A.單獨培養條件下，甲藻數量約為1.0×106個時種群增長最快
B.混合培養時，種間競爭是導致甲藻種群數量在10～12天增長緩慢的主要原因
C.單獨培養時乙藻種群數量呈“S”形增長
D.混合培養對乙藻的影響較大
答案　B
解析　由圖可知，單獨培養條件下，甲藻種群的環境容納量(K值)為2.0×106個，在K/2(1.0 ×106個)時種群增長最快，A正確；混合培養時，在10～12天甲藻種群數量接近K值，而乙藻種群數量接近0，此時導致甲藻種群數量增長緩慢的主要因素是種內競爭，B錯誤；由圖中曲線可知，乙藻單獨培養時種群數量呈“S”形增長，C正確；圖中混合培養時，甲、乙兩種藻起始數量相同，到10～12天時甲藻數量接近環境容納量，而乙藻接近滅絕，可知混合培養對乙藻的影響較大，D正確。
2.(2023·河北保定調研)下列關于圖中曲線的敘述，錯誤的是(　　)
A.t0～t1之間種群數量小于K/2時，由于資源和空間相對充裕，出生率大于死亡率，種群數量增長較快
B.t1～t2之間，由于資源和空間有限，當種群密度增大時，種內競爭加劇，天敵數量增加，種群增長速率下降
C.t2時，種群數量達到K值，此時出生率等于死亡率，種群增長速率為0
D.在t1時控制有害生物最有效
答案　D
解析　t0～t1之間種群數量小于K/2，由于資源和空間相對充裕，出生率大于死亡率，且二者的差值逐漸加大，種群增長速率不斷增加，因此種群數量增長較快，A正確；t1～t2之間，由于資源和空間有限，隨著種群密度增大，種內競爭不斷加劇，天敵數量也在增加，雖然出生率大于死亡率，但二者的差值逐漸減小，所以種群增長速率下降，B正確；在t1時種群數量為K/2，種群增長速率最大，因此若在t1時進行有害生物防治，很難將有害生物控制在較低水平，D錯誤。
跳出題海　 (1)K值的三種表示方法
(2)K值不是一成不變的
K值會隨著環境的改變而發生變化，當環境遭到破壞時，K值會下降；當環境條件改善時，K值會上升。
考向2　借助影響種群數量變化的因素及應用，考查科學思維
3.(2023·江蘇南通調研)下列關于非生物因素和生物因素對種群數量變化的影響的敘述，錯誤的是 (　　)
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量變化的影響往往是綜合性的
C.地震等自然災害對種群的作用強度與該種群的密度無關，屬于非密度制約因素
D.影響種群數量的因素有很多，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。
4.(2023·廣東東莞調研)如圖是某種群數量增長的曲線，下列有關敘述錯誤的是(　　)
A.該種群數量增長方式是“S”形，達到K值后其數量也是波動的
B.限制種群數量增長的環境因素有食物、空間和天敵等
C.若該種群是魚塘中的某種魚，則在種群數量為K/2時捕捉，最有利于持續獲得最大的年捕獲量
D.若該種群是森林中的一種鳥，調查其種群數量時也要統計雛鳥的數量
答案　C
解析　由圖示可知，該種群數量增長符合“S”形曲線，達到K值后其數量在K值上下波動，A正確；限制種群數量增長的環境因素有食物、空間和天敵等，B正確；要想持續獲得最大的年捕獲量，應在種群數量大于K/2時捕捉，且保持捕捉后種群數量維持在K/2左右，C錯誤；調查種群數量時也要統計雛鳥的數量，D正確。
考點三　探究培養液中酵母菌種群數量的變化
1.實驗原理
2.實驗流程
【重點難點·透析】
1.實驗注意事項及分析
(1)顯微鏡計數時，對于壓在方格界線上的酵母菌，應遵循“計上不計下，計左不計右”的原則計數。
(2)從試管中吸出培養液進行計數前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養液中的酵母菌均勻分布，減小誤差。
(3)本實驗不需要設置對照實驗，因不同時間取樣已形成對照；需要做重復實驗，目的是盡量減少誤差，需對每個樣品計數三次，取其平均值。
(4)如果一個小方格內酵母菌過多，難以數清，應當稀釋培養液重新計數。稀釋的目的是便于酵母菌懸液的計數。
(5)每天計數酵母菌數量的時間要固定。
2.血細胞計數板及相關計算
考向　結合培養液中酵母菌種群數量的動態變化，考查科學探究能力
1.(2020·江蘇卷，10)下列關于“探究培養液中酵母菌種群數量的動態變化”實驗的敘述，錯誤的是(　　)
A.將酵母菌接種到培養液中，并進行第一次計數
B.從靜置的培養液中取適量上清液，用血細胞計數板計數
C.每天定時取樣，測定酵母菌細胞數量，繪制種群數量動態變化曲線
D.營養條件是影響酵母菌種群數量動態變化的因素之一
答案　B
解析　該實驗在時間上形成前后對照，因此將酵母菌接種到培養液中時要進行第一次計數，A正確；抽樣檢測時，需將培養液振蕩、搖勻后取樣，B錯誤；每隔一定時間測定酵母菌細胞數量，繪制種群數量動態變化曲線，C正確；營養、溫度、pH、有害物質的積累等都是影響酵母菌種群數量變化的因素，D正確。
2.(2023·山西太原五中質檢)某小組將100 mL酵母菌液放在適宜溫度、一定營養條件下培養，在不同時間取樣，用臺盼藍染色后，對酵母菌進行計數并得出增長速率曲線，結果如圖。下列敘述正確的是(　　)
A.可用血細胞計數板對酵母菌進行計數
B.種群數量在B點達到最大，C點后營養物質減少，有害代謝產物增加
C.若某成員測出的活菌數比真實數據少，則原因一定是取樣時未振蕩
D.用臺盼藍染色的依據是活細胞膜的通透性增加，可被臺盼藍染成藍色
答案　A
解析　可用血細胞計數板對酵母菌進行計數，A正確；由于曲線表示增長速率，因此種群數量在C點達到最大，C點后酵母菌數量降低，主要因為營養物質減少，有害代謝產物增加，B錯誤；某成員測活菌數量時，若取樣時未振蕩，則結果可能比真實數據偏大、偏小或相近，C錯誤；臺盼藍染色的目的是區分死菌和活菌，其依據是死細胞膜的通透性增加，可被臺盼藍染成藍色，D錯誤。
3.(2020·海南卷，24)用4種不同方式培養酵母菌，其他培養條件相同，酵母菌種群數量增長曲線分別為a、b、c、d，如圖所示。
回答下列問題。
(1)培養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，對照組的培養方式是____________________。該組酵母菌數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點即可)。
(4)隨著培養時間延長，在有限的空間中，每組酵母菌種群數量都會達到環境容納量。環境容納量是指_________________________________________________
____________________________________________________________________。
答案　(1)最適合酵母菌繁殖　(2)營養物質 (3)不換培養液　營養物質的消耗、有害代謝產物的積累　(4)一定的環境條件所能維持的種群最大數量
解析　(1)由于20 ℃左右最適合酵母菌繁殖，所以培養酵母菌時需要將溫度控制在20 ℃左右。
(2)據圖分析可知，a曲線的酵母菌培養液更換的時間間隔最短，營養物質最豐富，所以其所示的種群數量增長最快。
(3)曲線d為對照組，應該不換培養液；培養一段時間后種群數量不再增加，其限制因素有：營養物質的消耗、有害代謝產物的積累等。
(4)環境容納量即K值，是指一定的環境條件所能維持的種群最大數量。
重溫真題　經典再現
1.(2022·全國甲卷，5)在魚池中投放了一批某種魚苗，一段時間內該魚的種群數量、個體重量和種群總重量隨時間的變化趨勢如圖所示。若在此期間魚沒有進行繁殖，則圖中表示種群數量、個體重量、種群總重量的曲線分別是(　　)
A.甲、丙、乙 B.乙、甲、丙
C.丙、甲、乙 D.丙、乙、甲
答案　D
解析　分析題圖可知，隨著時間變化，甲曲線先增加后減少，乙曲線呈“S”形，丙曲線下降。在池塘中投放一批魚苗后，由于一段時間內魚沒有進行繁殖，而且一部分魚苗由于不適應環境而死亡，故種群數量下降，如曲線丙；存活的個體重量增加，如曲線乙，種群總重量先增加后減少，如曲線甲。綜上可知，D正確。
2.(2021·廣東卷，6改編)如圖所示為某“S”形增長種群的出生率和死亡率與種群數量的關系。當種群達到環境容納量(K值)時，其對應的種群數量是(　　)
A.a B.b
C.c D.d
答案　B
解析　種群呈“S”形增長時，由于資源和空間是有限的，當種群密度增大時，種內競爭會加劇，捕食者數量也會增加，使種群的出生率降低，死亡率增高；由題圖可知，b點之前，出生率大于死亡率，種群密度增加，b點時，出生率等于死亡率，種群數量不再增加，表示種群數量已達到環境容納量(K值)。故選B。
3.(2021·湖北卷，14)20世紀末，野生熊貓分布在秦嶺、岷山和小相嶺等6大山系。全國已建立熊貓自然保護區40余個，野生熊貓棲息地面積大幅增長。在秦嶺，棲息地已被分割成5個主要活動區域；在岷山，熊貓被分割成10多個小種群；小相嶺山系熊貓棲息地最為破碎，各隔離種群熊貓數量極少。下列敘述錯誤的是(　　)
A.熊貓的自然種群個體數量低與其繁育能力有關
B.增大熊貓自然保護區的面積可提高環境容納量
C.隔離阻礙了各種群間的基因交流，熊貓小種群內會產生近親繁殖
D.在不同活動區域的熊貓種群間建立走廊，可以提高熊貓的種群數
答案　D
解析　熊貓的繁育能力低，導致其自然種群個體數量低，A正確；增大熊貓自然保護區的面積，可增加熊貓的食物、棲息空間等，有利于熊貓種群數量的增加，提高了環境容納量，B正確；隔離使不同種群間的熊貓不能自由交配，阻礙了各種群間的基因交流，熊貓小種群內會產生近親繁殖，不利于其種群的發展，C正確；在不同活動區域的熊貓種群間建立走廊，可使不同種群間的熊貓能夠交配，進行基因交流，但并沒有提高熊貓的種群數目，D錯誤。
4.(2021·重慶卷，19)若某林區的紅松果實、某種小型鼠(以紅松果實為食)和革蜱的數量變化具有如下圖所示的周期性波動特征。林區居民因革蜱叮咬而易患森林腦炎。據此分析，下列敘述錯誤的是(　　)
A.曲線③和①不能明顯體現捕食關系，推測是小型鼠繁殖能力強所致
B.通過曲線②與③的關系推斷小型鼠與革蜱不是互利共生關系
C.曲線③在K值上下波動，影響K值的主要因素是小型鼠的出生率、死亡率、遷入率和遷出率
D.林區居民森林腦炎發病率會呈現與曲線②相似的波動特征
答案　C
解析　根據題干信息，小型鼠以紅松果實為食，曲線③和①不能體現被捕食者先增先減，捕食者后增后減的數量變化關系，可能與小型鼠繁殖能力強有關，A正確；互利共生關系的兩個種群數量變化曲線表現為同增同減，曲線②和③不是，B正確；K值又叫環境容納量，取決于食物、天敵和空間等環境條件，C錯誤；林區居民因革蜱叮咬而易患森林腦炎，森林腦炎的發病率與革蜱的種群數量有關，D正確。
5.(2022·全國甲卷，31)為保護和合理利用自然資源，某研究小組對某林地的動植物資源進行了調查。回答下列問題：
(1)調查發現，某種哺乳動物種群的年齡結構屬于增長型，得出這一結論的主要依據是發現該種群中________________________________________________。
(2)若要調查林地中某種雙子葉植物的種群密度，可以采用的方法是________；若要調查某種鳥的種群密度，可以采用的方法是__________。
(3)調查發現該林地的物種數目很多。一個群落中物種數目的多少稱為__________。
(4)該林地中，植物對動物的作用有______________________________________
(答出2點即可)；動物對植物的作用有_____________________________________
_____________________________________________________________________(答出2點即可)。
答案　(1)幼年個體數較多、成年個體數適中、老年個體數較少　(2)樣方法　標記重捕法　(3)物種豐富度　(4)為動物提供食物和棲息空間；植物進行光合作用產生的O2為動物有氧呼吸提供原料　對植物的傳粉和種子傳播具有重要作用；動物能夠通過呼吸作用分解有機物產生CO2為植物光合作用提供原料
解析　(1)預測種群數量變化的主要依據是年齡結構，年齡結構是指一個種群中各年齡期的個體數目的比例，當幼年個體數最多、成年個體數適中、老年個體數最少時呈增長型，此時種群中出生率大于死亡率。(2)調查林地中某種雙子葉植物的種群密度，可采用樣方法進行隨機取樣調查；鳥的活動能力強、活動范圍廣，調查其種群密度一般采用標記重捕法。(3)物種組成是區別不同群落的重要特征，一個群落中物種數目的多少稱為物種豐富度。(4)生態系統中，植物可為動物提供食物和棲息空間，植物進行光合作用產生的O2為動物有氧呼吸提供原料；動物可幫助植物進行傳粉和種子的傳播，并通過呼吸作用為植物的光合作用提供CO2。
限時強化練
(時間：30分鐘)
【對點強化】
考點一　種群的數量特征和種群密度的調查方法
1.(2023·天津南開區聯考)下列關于種群的研究方法的分析，錯誤的是(　　)
A.調查培養液中大草履蟲的種群密度可以采用抽樣檢測的方法
B.黑光燈誘捕的方法可用于探究農田趨光性昆蟲的物種數目
C.調查種群密度時，樣方法常常適用于雙子葉植物而不適用于跳蝻等小昆蟲
D.調查一些特殊種群的種群密度，也可用遇見率、鳴聲等作為調查標準
答案　C
解析　對于跳蝻等活動能力弱、活動范圍小的小昆蟲，可以用樣方法調查其種群密度，C錯誤；調查一些特殊種群的種群密度，也可用遇見率、洞口與糞便等活動痕跡、鳴聲等作為調查標準，D正確。
2.(2023·河南九師聯盟)如圖表示用樣方法進行相關調查，下列相關敘述錯誤的是(　　)
A.用樣方法調查植物種群密度時，常用的取樣方法有五點取樣法和等距取樣法
B.若圖甲表示一個樣方中某種植物的分布狀況，則計數值應為8
C.若圖乙表示某森林物種數與樣方面積的關系，則調查該森林物種數時設定樣方面積最好為S1
D.與雙子葉草本植物相比，樣方法更適用于調查單子葉草本植物的種群密度
答案　D
解析　調查植物種群密度常用樣方法，樣方法常用的取樣方法有五點取樣法和等距取樣法，都要遵循隨機取樣的原則，A正確；若圖甲表示一個樣方中某種植物的分布狀況，根據“計上不計下，計左不計右”的原則，圖中計數值應該是8，B正確；圖乙中，隨樣方面積的增大，該森林物種數逐漸增多最后保持穩定，樣方面積達到S1后，該森林物種數不再增加，因此調查該森林物種數時樣方面積最好是S1，C正確；單子葉草本植物通常是叢生或蔓生的，從地上部分難以辨別是一株還是多株，而雙子葉草本植物則容易辨別個體數目，所以樣方法更適用于調查雙子葉草本植物的種群密度，D錯誤。
3.(2023·江西九江聯考)下列有關種群密度調查方法的說法，正確的是(　　)
A.用標記重捕法調查種群密度期間，種群最好沒有遷入和遷出
B.調查森林中喬木和灌木的種群密度，兩者的樣方大小必須一致
C.標記重捕法必須保證所標記種群在整個調查區域內是均勻分布的
D.進行湖泊中水禽的數量調查時，樣方應設置在近岸淺水、水草豐富的區域
答案　A
解析　在用標記重捕法調查種群密度期間，被調查個體沒有大量遷入和遷出、出生和死亡的現象，這樣測得的種群密度才準確，A正確；調查不同的植物類型時樣方面積不同，由于喬木體積大，所以樣方面積要比調查灌木種群密度時的樣方面積大，B錯誤；標記重捕法所標記的種群在整個調查區域內不一定是均勻分布的，C錯誤；水禽活動能力強，活動范圍大，對其進行種群密度調查，應使用標記重捕法，不能使用樣方法，D錯誤。
考點二　種群數量的變化和影響種群數量變化的因素
4.(2023·西工大附中調研)下列關于“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境的影響，而呈“S”形曲線增長的種群不受環境的影響
B.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，其種群數量一定會以“J”形曲線模式增長
答案　C
解析　“J”形和“S”形曲線都要受到環境的影響，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＝(現有個體數－原有個體數)/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，在遷入地可能存在天敵，而且會受到空間等環境因素的制約，所以其種群數量不一定會呈理想狀態下的“J”形曲線模式增長，D錯誤。
5.(2023·廣東深圳調研)下列有關種群數量變化曲線的分析正確的是(　　)
A.圖乙中種群的K值為a，環境條件改變可導致K值改變
B.圖甲中b～c年，種群數量呈“S”形增長
C.圖乙中第3年以后種群數量波動的主要原因是出生率和死亡率的變化
D.圖甲中c點和圖乙中c點對應的年齡結構分別是穩定型和增長型
答案　C
解析　據圖乙可知，種群的K值在a～b之間，A錯誤；據圖甲可知，在b～c年，λ先小于1后大于1，所以種群數量先減少后逐漸增多，B錯誤；出生率和死亡率是決定種群密度的直接因素，圖乙中第3年以后種群數量波動的主要原因是出生率和死亡率的變化，C正確；據圖分析，圖甲中c點對應的λ>1，種群數量增加，此時出生率大于死亡率，年齡結構為增長型；圖乙中c點對應K/2，種群數量增加，此時出生率大于死亡率，年齡結構為增長型，D錯誤。
6.(2023·山東濟南檢測)如圖1、2、3是某森林中喜鵲的種群數量變化曲線。圖4為該森林大山雀種群數量變化曲線(圖中λ表示該種群數量是前一年種群數量的倍數)，以下分析錯誤的是(　　)
A.圖1中A點和圖3中E點的增長速率與圖2中的C點對應
B.圖1、2中的B、D點都可以表示種群達到了環境容納量
C.圖4中第4年和第8年種群數量相等
D.森林中隨著各個種群的變化，群落的垂直結構和水平結構也在變化
答案　C
解析　圖1表示喜鵲種群數量呈“S”形增長，其中A點種群增長速率最大，B點達到K值；圖2表示喜鵲種群增長速率曲線，C點對應的種群數量與圖1 A點相同；圖3表示喜鵲種群出生率與死亡率關系曲線，其中E點種群增長速率最大，F點到達K值；圖4表示該森林大山雀種群數量變化曲線，其中0～4年，λ>1，種群數量增加，4～8年，λ<1，種群數量下降，8～10年，λ＝1，種群數量不變。圖1中A點和圖3中E點的增長速率與圖2中的C點對應，A正確；圖1、2中的B、D點(種群增長速率為0)都可以表示種群達到了環境容納量，B正確；圖4中第4年種群數量最多，第8年及以后種群數量最少，C錯誤；森林中隨著各個種群的變化，群落的垂直結構和水平結構也隨之變化，D正確。
考點三　探究培養液中酵母菌種群數量的變化
7.(2023·安徽合肥調研)下列關于密閉環境下酵母菌純培養時其種群數量的敘述，正確的是 (　　)
A.培養液中加入的酵母菌越多，其種群數量增長速率越大
B.可采用抽樣檢測的方法對培養液中酵母菌進行計數
C.增長率是限制酵母菌環境容納量的重要因素之一
D.酵母菌種群數量達到最大后種群數量將維持不變
答案　B
解析　若培養液中加入的酵母菌過多，則會由于營養物質的相對缺乏導致種群數量增長速率降低，A錯誤；可采用抽樣檢測的方法對培養液中酵母菌進行計數，B正確；限制酵母菌環境容納量的重要因素是空間、營養物質等環境因素，C錯誤；酵母菌種群數量達到最大后種群數量將保持動態平衡(在一定時間范圍內)，隨后由于密閉環境下營養物質有限和有害物質的積累，酵母菌種群數量將下降，D錯誤。
8.(2023·黑龍江哈爾濱期末)采用抽樣檢測的方法調查培養液中酵母菌種群數量的變化，下列敘述錯誤的是(　　)
A.血細胞計數板是對細胞進行計數的重要工具
B.在利用血細胞計數板對培養液中酵母菌的種群數量進行計數時，計算結果比實際值小
C.從試管中吸出培養液進行計數之前，應將試管輕輕振蕩幾次
D.為了獲得準確的實驗數據，應進行重復實驗，求得平均值作為估計值
答案　B
解析　血細胞計數板是對細胞進行計數的重要工具，A正確；在利用血細胞計數板對培養液中酵母菌的種群數量進行計數時，由于死細胞和活細胞均被計數，計算結果可能比實際值大，B錯誤；酵母菌是兼性厭氧型生物，在培養液中分布不均勻，所以吸取前要將試管輕輕振蕩幾次，C正確；為了獲得準確的實驗數據，可進行重復實驗，求得平均值作為估計值，D正確。
【綜合提升】
9.(2023·中原名校質量考評)下圖甲表示青城山中華蟾蜍種群出生率和死亡率的大小關系，圖乙表示中華蟾蜍一段時間內種群增長速率變化的曲線。回答下列問題：
(1)根據圖甲分析，青城山中華蟾蜍年齡結構的類型屬于________。判斷依據是
___________________________________________________________________。
(2)根據圖乙分析，在a～c時間內，青城山中華蟾蜍種群數量增長曲線呈________形。若在某個時間，中華蟾蜍種群數量達到K值(環境容納量)，該數值的含義是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
該數值在圖乙中對應的時間點是________，據此推測，在b時種群的數量約為________。
(3)研究人員利用標記重捕法調查青城山中華蟾蜍的數量。在某一范圍內，第一次捕獲并標記40只中華蟾蜍，第二次捕獲30只中華蟾蜍，其中有標記的中華蟾蜍有10只，在該調查范圍內中華蟾蜍的種群數量約為________只。若在調查過程中部分中華蟾蜍的標記物脫落，則會導致種群數量的估算結果________(填“偏大”或“偏小”)。
答案　(1)增長型　出生率大于死亡率，種群數量不斷增大　(2)“S”　一定的環境條件所能維持的種群最大數量　c　K/2　(3)120　偏大
解析　(1)根據圖甲分析可知，因出生率一直大于死亡率且保持不變，種群數量不斷增大，故年齡結構的類型屬于增長型。(2)根據圖乙分析可知，中華蟾蜍種群在a～c時間內，種群數量增長曲線呈“S”形。種群的K值即環境容納量，K值的含義是一定的環境條件所能維持的種群最大數量，在圖乙中對應的時間點c時為K值，據此推測，在b時種群的增長速率最大，此時種群數量約為K/2。
(3)根據標記重捕法，在一定范圍內，第一次捕獲并標記40只中華蟾蜍，第二次捕獲30只，其中有標記的有10只，該種群數量是40×30÷10＝120只。標記重捕法計算公式為種群中個體數∶第一次捕獲并標記的總數＝第二次重捕總數∶重捕中被標記的個體數。若部分標記物脫落，則會導致第二次捕獲中被標記的個體數目偏低，進而引起種群密度估算結果偏大。
10.(2023·重慶八中模擬)圖甲是某草原中的鼠數量變化曲線圖；圖乙表示某同學進行“培養液中酵母菌種群數量的變化”實驗得到的曲線圖。該同學的具體操作為：先向試管中加入10 mL無菌馬鈴薯培養液，再向試管中接入酵母菌，之后將試管置于適宜環境中連續培養，每天定時取樣、計數，并繪制曲線圖。請回答下列問題：
(1)________是種群最基本的數量特征。
(2)草原上的鼠對生態環境破壞極大，最好在圖甲中________(填“b”“c”或“d”)時刻前進行防治。若圖甲中曲線Ⅱ表示在草原中投放了一定數量的蛇之后鼠的數量變化曲線，曲線Ⅱ表明蛇發揮明顯生態效應的時間段是________段。若投放的蛇因不適應當地草原的環境部分死亡，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量進行調查。圖丙是B時刻用血細胞計數板(400個小方格，體積為1 mm×1 mm×
0.1 mm)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代表整個計數室中每個中方格酵母菌數的平均值。則該1 L培養液中酵母菌的K值約為________個。該計數方法得到的值與實際活菌相比________(填“偏大”“偏小”或“相同”)。
(4)圖乙中DE段酵母菌數目減少的原因除了營養物質大量消耗之外，還包括___________________________________________________________________。
答案　(1)種群密度　(2)b　ef　變大　(3)抽樣檢測　1.2×1010　偏大　(4)代謝廢物大量積累
解析　(2)草原上的鼠在b時刻種群數量為K/2，此時增長速率最快，故最好在b時刻前進行防治；在草原中投放一定數量的蛇后，蛇發揮明顯效應的時間段是鼠的數量下降這段時間，為ef段；若投放的蛇因不適應當地草原的環境部分死亡，則草原鼠數量降低速度減慢，因此α的角度變大。(3)由圖丙及血細胞計數板規格可知，該血細胞計數板共25個中方格，血細胞計數板上酵母菌數量為24×25＝600(個)。又因為血細胞計數板體積為1 mm×1 mm×0.1 mm，故1 L酵母菌培養液含有的酵母菌數量為600÷(0.1×10－3)×103＝6×109(個)，此時刻測得酵母菌數量是K/2，故K值為6×109×2＝1.2×1010(個)；因該計數方法統計了已死亡的酵母菌，故比實際活菌數偏大。(4)圖乙中DE段酵母菌數目減少原因有營養物質大量消耗和代謝廢物大量積累等。

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