資源簡(jiǎn)介

第1節(jié)　種群的數(shù)量特征
核心素養(yǎng)
1．通過學(xué)習(xí)種群的數(shù)量特征，形成穩(wěn)態(tài)與平衡觀。(生命觀念)
2．通過分類與比較，明確種群密度的不同調(diào)查方法的原理及使用范圍。(科學(xué)思維)
3．設(shè)計(jì)并實(shí)施方案，嘗試用樣方法調(diào)查植物的種群密度。(科學(xué)探究)
4．通過了解東北虎豹國(guó)家公園建立的過程，認(rèn)同基礎(chǔ)學(xué)科研究的重要意義，關(guān)注野生瀕危動(dòng)物的保護(hù)。(社會(huì)責(zé)任)
學(xué)霸記憶
1．種群密度：種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)。
2．研究種群密度的意義：種群密度反映了種群在一定時(shí)期的數(shù)量，在農(nóng)林害蟲的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)、漁業(yè)捕撈強(qiáng)度的確定等方面有重要意義。
3．調(diào)查方法
(1)逐個(gè)計(jì)數(shù)法：針對(duì)分布范圍小、個(gè)體較大的種群。
(2)估算法：如樣方法和標(biāo)記重捕法。
4．種群：是指在一定的空間范圍內(nèi)，同種生物所有個(gè)體形成的集合。
5．種群的數(shù)量特征：包括種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結(jié)構(gòu)和性別比例等。其中種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。
6．直接決定種群密度的是出生率和死亡率、遷出率和遷入率。
年齡結(jié)構(gòu)和性別比例不直接決定種群密度，年齡結(jié)構(gòu)通過影響種群的出生率和死亡率，從而間接影響種群密度，并可以預(yù)測(cè)種群數(shù)量的變化趨勢(shì)，性別比例能夠直接影響種群的出生率，從而間接影響種群密度。
知識(shí)點(diǎn)一　種群密度及其調(diào)查方法
教材梳理
1．種群與種群密度
(1)種群是指在一定空間范圍內(nèi)，_同種__生物_所有__個(gè)體形成的集合。
(2)種群密度是指種群在_單位面積或單位體積__中的個(gè)體數(shù)。種群密度是種群_最基本__的數(shù)量特征，可用公式_種群的個(gè)體總數(shù)/面積或體積__進(jìn)行計(jì)算。
2．調(diào)查種群密度的方法
(1)樣方法
a．適用生物：一般適用于調(diào)查_植物__的種群密度，對(duì)一些活動(dòng)范圍_小__、活動(dòng)能力_弱__的動(dòng)物也可以采用，如昆蟲卵、蚜蟲、_跳蝻__等。
b．調(diào)查步驟：_隨機(jī)__選取若干個(gè)樣方→計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)→求得每個(gè)樣方的種群密度→以所有樣方種群密度的_平均值__作為該種群的種群密度估算值。
c．選取樣方：樣方選取時(shí)要注意隨機(jī)取樣，在調(diào)查對(duì)象分布較均勻的方形地塊中，宜采用_五點(diǎn)取樣法__，若調(diào)查對(duì)象整體分布在狹長(zhǎng)地帶中，宜采用_等距取樣法__。
(2)標(biāo)記重捕法
a．適用生物：活動(dòng)能力_強(qiáng)__、活動(dòng)范圍_大__的動(dòng)物。
b．調(diào)查步驟：在被調(diào)查種群的活動(dòng)范圍內(nèi)捕獲一部分個(gè)體→做上標(biāo)記后再放回原環(huán)境(計(jì)數(shù)M)→一段時(shí)間后重捕并記錄含有標(biāo)記的個(gè)體數(shù)和重捕到的總個(gè)體數(shù)(重捕總數(shù)為n，重捕中帶標(biāo)記個(gè)體數(shù)為m)→估算種群密度。
c．計(jì)算種群個(gè)體總數(shù)(N)的公式：
＝　。
(3)其他方法
a．黑光燈誘捕法：適用于調(diào)查具有_趨光性的昆蟲__。
b．_逐個(gè)計(jì)數(shù)法__：適用于調(diào)查分布范圍較小、個(gè)體較大的種群，如調(diào)查某山坡上的珙桐密度。
判斷正誤
1．同一物種可能包含多個(gè)種群，但同一個(gè)種群內(nèi)的個(gè)體一定屬于同一物種。(√)
2．調(diào)查土壤中蚯蚓種群密度可用標(biāo)記重捕法。(×)
3．用樣方法調(diào)查蒲公英種群密度時(shí)，應(yīng)在分布較密的地區(qū)取樣。(×)
核心探討
一、調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度
1．樣方法實(shí)施的一般步驟
(1)準(zhǔn)備；(2)確定調(diào)查地點(diǎn)、調(diào)查對(duì)象；(3)_確定樣方__；(4)計(jì)數(shù)；(5)計(jì)算種群密度。
2．選擇雙子葉植物作為研究對(duì)象而不是單子葉植物的原因：?jiǎn)巫尤~草本植物常常是_叢生或蔓生的__，從地上部分難以辨別是一株還是多株；而雙子葉草本植物的個(gè)體數(shù)目則_易于辨別__。
3．確定樣方
(1)請(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)確定合適的樣方大小
不同樣方大小的種群密度調(diào)查
樣方大小 樣方1 樣方2 樣方3 樣方4 樣方5 種群密度(株/m2)
0.3 m×0.3 m 0 0 0 0 0 0
0.6 m×0.6 m 0 0 0 1 0 0.56
1 m×1 m 0 0 1 1 0 0.40
1.5 m×1.5 m 0 1 2 1 0 0.36
2 m×2 m 1 2 4 2 2 0.55
提示：表格中樣方大小為0.3 m×0.3 m、0.6 m×0.6 m,1 m×1 m、1.5 m×1.5 m時(shí)，樣方內(nèi)的物種數(shù)目都較小，測(cè)出來的種群密度不夠準(zhǔn)確，因此合適的樣方大小為2 m×2 m。
(2)如果所調(diào)查物種個(gè)體較大，樣方大小應(yīng)該怎樣設(shè)置？如果調(diào)查物種數(shù)目比較稀疏，樣方大小應(yīng)該怎樣設(shè)置？
提示：如果所調(diào)查物種個(gè)體較大，樣方面積應(yīng)該適當(dāng)擴(kuò)大；如果調(diào)查物種數(shù)目比較稀疏，樣方面積也應(yīng)該適當(dāng)擴(kuò)大。
(3)請(qǐng)據(jù)表中的數(shù)據(jù)，確定合適的樣方數(shù)量
樣方法調(diào)查蒲公英種群
樣方1 樣方2 樣方3 樣方4 樣方5 樣方6 樣方7 樣方8 樣方9 樣方10
26株 22株 27株 13株 14株 17株 23株 17株 23株 18株
↓統(tǒng)計(jì)不同樣方數(shù)
不同樣方數(shù)的蒲公英種群密度
統(tǒng)計(jì)的樣方 前5個(gè) 前6個(gè) 前7個(gè) 前8個(gè) 前9個(gè) 前10個(gè)
平均值(株/m2) 20.4 19.8 20.3 19.9 20.2 20
提示：選取5個(gè)樣方是合適的，因樣方數(shù)量從5個(gè)增加到10個(gè)，種群密度的調(diào)查結(jié)果并沒有明顯差異。
(4)請(qǐng)據(jù)圖選擇合適的取樣方法
①調(diào)查對(duì)象總體分布為近方形地塊時(shí)，適宜用_五點(diǎn)取樣__法。
②調(diào)查對(duì)象的總體分布為長(zhǎng)條形地塊時(shí)，適宜用_等距取樣__法。
(5)取樣的關(guān)鍵要做到隨機(jī)取樣，為什么要強(qiáng)調(diào)隨機(jī)取樣？
提示：強(qiáng)調(diào)隨機(jī)取樣是為了使調(diào)查結(jié)果不受主觀因素的影響，保證調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性。
4．計(jì)數(shù)和確定種群密度
某興趣小組調(diào)查某種雙子葉草本植物種群密度的結(jié)果：
樣方 N1 N2 N3 N4 N5
種群密度(株/m2) 8 7 8 x 9
其中第四個(gè)樣方(1 m2)中該植物的分布情況如下圖所示：
(1)如何計(jì)數(shù)第四個(gè)樣方的植株數(shù)量？該樣方的種群密度是多少？
提示：需要計(jì)數(shù)樣方以內(nèi)的個(gè)體數(shù)量，以及任意兩個(gè)相鄰邊及其夾角上的個(gè)體數(shù)量。該樣方的種群密度為(5＋2＋1)÷1＝8(株/m2)。
(2)該植物種群密度是多少？
提示：8株/m2。
二、標(biāo)記重捕法調(diào)查種群密度及其誤差分析
1．請(qǐng)分析標(biāo)記重捕法的原理(M、m均為標(biāo)記數(shù)，N、n為不同范圍內(nèi)的總數(shù))
原理：在_個(gè)體隨機(jī)分布__的前提下，整體與局部的相關(guān)比例相等，即有＝。
2．在某池塘中，第一次捕獲鯽魚106條，做上標(biāo)記后放回；第二次捕獲鯽魚91條，其中有標(biāo)記的為25條，由此估算該池塘中共有多少條鯽魚？
提示：約386條。
3．標(biāo)記重捕法主要適用于活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍大的動(dòng)物個(gè)體，為什么活動(dòng)能力差的動(dòng)物個(gè)體不宜用？
提示：活動(dòng)能力差的動(dòng)物個(gè)體被標(biāo)記后不能與其他動(dòng)物充分混合，會(huì)導(dǎo)致重捕時(shí)誤差較大。
核心歸納
樣方法與標(biāo)記重捕法比較
項(xiàng)目 樣方法 標(biāo)記重捕法
調(diào)查程序 確定調(diào)查對(duì)象↓↓計(jì)數(shù)↓計(jì)算種群密度(種群密度＝)(所有樣方取平均值) 確定調(diào)查對(duì)象↓捕獲并標(biāo)記(數(shù)量為M)↓重捕、計(jì)數(shù)↓計(jì)算種群數(shù)量(N)(＝)
注意事項(xiàng) ①樣方數(shù)目隨調(diào)查地段的大小而定②選取的樣方大小隨植物類型而定，如喬木100 m2、灌木16 m2、草本植物1 m2③樣方法中的五點(diǎn)取樣法適用于正方形或不規(guī)則形地塊，等距取樣法適用于長(zhǎng)方形或長(zhǎng)條形地塊④一般不選不容易計(jì)數(shù)的叢生或蔓生的單子葉植物，而選個(gè)體數(shù)目容易辨別的雙子葉植物⑤取樣的關(guān)鍵是做到隨機(jī)取樣⑥計(jì)數(shù)原則：同種生物個(gè)體無論大小都要計(jì)數(shù)⑦若有正好在邊界線上的個(gè)體，應(yīng)遵循“計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右”的原則，只計(jì)數(shù)樣方相鄰兩條邊及其頂點(diǎn)上的個(gè)體(如圖中黑色實(shí)心圓表示需統(tǒng)計(jì)的個(gè)體)。注：圖甲為正方形樣方，圖乙為圓形樣方，實(shí)心圓表示統(tǒng)計(jì)或測(cè)量的個(gè)體，虛線表示圓形樣方的直徑。 ①調(diào)查期間沒有大量個(gè)體的遷入和遷出、出生和死亡②標(biāo)記物不能過于明顯，不能對(duì)所調(diào)查動(dòng)物的生命活動(dòng)有影響③標(biāo)記個(gè)體在整個(gè)調(diào)查種群中均勻分布，標(biāo)記物在調(diào)查期間不會(huì)消失
知識(shí)貼士
1．樣方法的誤差分析
(1)對(duì)調(diào)查對(duì)象認(rèn)識(shí)不準(zhǔn)，導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)時(shí)有偏差。
(2)選取樣方時(shí)，樣方的數(shù)目、大小不統(tǒng)一。
(3)在計(jì)數(shù)時(shí)，對(duì)各生長(zhǎng)期的個(gè)體統(tǒng)計(jì)不全。
(4)種群密度因時(shí)間、場(chǎng)所等因素的不同差異較大。
(5)對(duì)樣方邊線上的個(gè)體未做到“計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右”，而是全部統(tǒng)計(jì)。
2．標(biāo)記重捕法“誤差”成因分析
(1)標(biāo)記物易脫落：導(dǎo)致重捕個(gè)體中標(biāo)記的個(gè)體數(shù)目偏小，據(jù)計(jì)算公式N＝推知，則N會(huì)比真實(shí)值偏大。
(2)被捕一次后，難以被再次捕獲：導(dǎo)致重捕個(gè)體中標(biāo)記個(gè)體數(shù)偏小，依據(jù)公式可推知，N比真實(shí)值偏大。
(3)標(biāo)記物過于明顯使其易被天敵發(fā)現(xiàn)：導(dǎo)致重捕個(gè)體中標(biāo)記個(gè)體數(shù)偏小，據(jù)公式可推知，N比實(shí)際值偏大。
(4)標(biāo)記物影響了動(dòng)物活動(dòng)，使其易被再次捕獲：導(dǎo)致重捕個(gè)體中標(biāo)記個(gè)體數(shù)偏大，依據(jù)公式可推知，N比真實(shí)值偏小。
典題應(yīng)用
1．下列有關(guān)調(diào)查種群密度的說法錯(cuò)誤的是( B )
A．五點(diǎn)取樣和等距取樣是樣方法取樣的常用方式，遵循了隨機(jī)取樣的原則
B．調(diào)查古樹木、蝗蟲的幼蟲、某種蛇的種群密度，通常采用樣方法
C．標(biāo)記重捕法調(diào)查得到的種群密度一般不是最精確的現(xiàn)實(shí)反映
D．將M只鹿標(biāo)記，在捕獲的n只鹿中有m只被標(biāo)記，則該鹿群約有(M·n)÷m只
解析：樣方法取樣的常用方式有五點(diǎn)取樣法和等距取樣法，樣方法調(diào)查種群密度的關(guān)鍵是隨機(jī)取樣，A項(xiàng)正確；調(diào)查蛇的種群密度通常采用標(biāo)記重捕法，B項(xiàng)錯(cuò)誤；標(biāo)記重捕法是對(duì)種群密度的估算，不是最精確的現(xiàn)實(shí)反映，C項(xiàng)正確；根據(jù)公式：＝，解得該鹿群個(gè)體數(shù)約有(M·n)÷m只，D項(xiàng)正確。
2．下列關(guān)于種群密度調(diào)查的敘述，不合理的是( C )
A．可以采用樣方法調(diào)查某種昆蟲卵的密度
B．調(diào)查活動(dòng)能力強(qiáng)的動(dòng)物的種群密度不宜用樣方法
C．調(diào)查某樹林中麻雀的種群密度應(yīng)采用樣方法
D．調(diào)查分布范圍較小、個(gè)體較大的種群時(shí)，可以采用逐個(gè)計(jì)數(shù)法
解析：樣方法適合調(diào)查活動(dòng)范圍小，活動(dòng)能力弱的生物，可以采用樣方法調(diào)查某種昆蟲卵的密度，A正確；標(biāo)記重捕法適合調(diào)查活動(dòng)范圍大，活動(dòng)能力強(qiáng)的動(dòng)物，B正確；調(diào)查麻雀的種群密度應(yīng)用標(biāo)記重捕法，C錯(cuò)誤；調(diào)查分布范圍較小、個(gè)體較大的種群時(shí)，可以采用逐個(gè)計(jì)數(shù)法，D正確。
知識(shí)點(diǎn)二　種群的其他數(shù)量特征及其關(guān)系
教材梳理
1．出生率和死亡率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，_新產(chǎn)生或死亡__的個(gè)體數(shù)目占_該種群個(gè)體總數(shù)__的比值，是決定種群密度的_直接__因素。
2．遷入率和遷出率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，_遷入或遷出__的個(gè)體占_該種群個(gè)體總數(shù)__的比值，也是決定種群密度的_直接__因素。
3．年齡結(jié)構(gòu)：指一個(gè)種群中_各年齡期__的個(gè)體數(shù)目的_比例__，大致可分為下圖所示的三種類型，依次稱為_增長(zhǎng)型、穩(wěn)定型、衰退型__。年齡結(jié)構(gòu)可_預(yù)測(cè)__種群數(shù)量變化的趨勢(shì)。
4．性別比例：指種群中_雌雄個(gè)體數(shù)目的比例__，對(duì)種群密度也有一定的影響。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，利用性引誘劑誘殺某種害蟲的雄性個(gè)體，就是改變?cè)摲N群正常的性別比例，從而降低_出生率__，使種群密度降低。
判斷正誤
1．出生率、死亡率及遷入率和遷出率都直接影響種群數(shù)量的變化。( √ )
2．城市人口的劇增，主要是遷入率大于遷出率造成的。( √ )
3．我國(guó)禁止非醫(yī)學(xué)需要的胎兒性別鑒定，主要是為了維持我國(guó)正常的性別比例。( √ )
4．若出生率大于死亡率，則種群密度一定增大。( × )
核心探討
種群的數(shù)量特征
1．據(jù)統(tǒng)計(jì)，1990年～2013年的24年間，我國(guó)0～14歲少年兒童的人口占總?cè)丝诘谋壤?7.69%下降到16.41%；15～64歲人口的比例由66.74%上升到73.92%；65歲及以上老齡人口比例由5.57%上升到9.67%，這說明我國(guó)人口的年齡結(jié)構(gòu)發(fā)生了什么變化？
提示：這說明我國(guó)少年兒童的人口占比在減少，老年人口占比在增加，我們應(yīng)該關(guān)注我國(guó)人口的老齡化問題。
2．年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量在近期一定能保持穩(wěn)定嗎？年齡結(jié)構(gòu)為衰退型的種群呢？
提示：不一定，這是因?yàn)槌錾屎退劳雎什煌耆珱Q定于年齡結(jié)構(gòu)，還會(huì)受到食物、天敵、氣候等多種因素的影響，此外種群數(shù)量還受遷入率和遷出率的影響。年齡結(jié)構(gòu)為衰退型的種群，種群數(shù)量一般會(huì)越來越少，但是也不排除食物充足、缺少天敵、遷入率提高等使種群數(shù)量增長(zhǎng)的情況。
3．下圖為種群數(shù)量特征間的相互關(guān)系，請(qǐng)據(jù)圖判斷各字母代表的含義。
A．_遷入率__，B._出生率__，C._性別比例__，D._年齡結(jié)構(gòu)__，E._遷出率__，F(xiàn)._死亡率__。
核心歸納
準(zhǔn)確判斷各數(shù)量特征之間的相互關(guān)系
1．對(duì)一個(gè)自然種群來說，影響種群數(shù)量變動(dòng)的主要因素是出生率和死亡率。
2．遷入率和遷出率也是影響種群數(shù)量的直接因素，通過遷入和遷出，同一物種的不同種群之間也進(jìn)行了基因交流。
3．年齡結(jié)構(gòu)是預(yù)測(cè)種群密度未來變化趨勢(shì)的主要依據(jù)。因?yàn)樯锏姆敝场⑺ダ稀⑺劳龆寂c年齡有密切的關(guān)系，所以種群的年齡結(jié)構(gòu)會(huì)影響種群的出生率和死亡率，并進(jìn)一步影響種群密度。
4．性別比例在一定程度上也能夠影響種群數(shù)量的變化。不論生物種群屬于哪種性別比例類型，都是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果。如果由于環(huán)境條件的改變或人類的干預(yù)，使其正常的性別比例發(fā)生變化，則會(huì)影響種群的出生率，并會(huì)進(jìn)一步影響種群密度。
典題應(yīng)用
3．如圖表示種群數(shù)量特征之間的關(guān)系，下列有關(guān)敘述正確的是( B )
A．A為出生率和死亡率，B為遷入率和遷出率
B．利用性引誘劑誘殺害蟲會(huì)影響C
C．D為年齡結(jié)構(gòu)，每種類型中都包括老年、中年和幼年三個(gè)年齡期
D．種群密度總是隨著出生率的增大而增大
解析：分析題圖可知，A為出生率和遷入率，B為死亡率和遷出率，C為性別比例，D為年齡結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；利用性引誘劑誘殺害蟲是通過破壞性別比例來降低種群密度的，B正確；年齡結(jié)構(gòu)的每種類型中都包括老年、成年和幼年三個(gè)年齡期，C錯(cuò)誤；出生率和死亡率、遷入率和遷出率都是決定種群密度變化的直接因素，故種群密度不一定隨著出生率的增大而增大，還受其他因素的影響，D錯(cuò)誤。
4．下列關(guān)于種群的敘述，正確的是( D )
A．種群的性別比例都為1︰1
B．種群內(nèi)的個(gè)體都能雌雄互配、繁殖
C．出生率越高，種群數(shù)量增長(zhǎng)越快
D．種群中的老齡個(gè)體比例過大，預(yù)示種群密度將下降
解析：自然界中有些生物是雌雄同體的，沒有性別之分，而有些種群的性別比例不是1︰1，如蜜蜂、螞蟻等，A錯(cuò)誤；一個(gè)種群中只有進(jìn)入生殖期的個(gè)體，才可以雌雄互配、繁殖，B錯(cuò)誤；種群數(shù)量是由出生率和死亡率、遷入率和遷出率等共同決定的，而不是由出生率單獨(dú)決定的，因此出生率越高，種群數(shù)量不一定增長(zhǎng)越快，C錯(cuò)誤；如果一個(gè)種群中老齡個(gè)體比例過大，則該種群的年齡結(jié)構(gòu)是衰退型，預(yù)示著該種群密度將下降，D正確。第3節(jié)　影響種群數(shù)量變化的因素
核心素養(yǎng)
1．通過實(shí)例分析，闡明種群數(shù)量變化受到內(nèi)因和外因的影響，外因通過內(nèi)因而起作用。(生命觀念)
2．結(jié)合實(shí)例，了解種群的數(shù)量變化在保護(hù)瀕危物種、防治有害生物等方面的應(yīng)用。(社會(huì)責(zé)任)
學(xué)霸記憶
1．影響種群數(shù)量變化的非生物因素有陽光、溫度、水等。
2．隨著種群的增長(zhǎng)，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)會(huì)加劇，從而使種群的增長(zhǎng)受到限制。
3．自然界中，任何一個(gè)種群都與其他種群存在密切關(guān)系，如捕食與被捕食關(guān)系、相互競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，這些因素都會(huì)影響種群數(shù)量的變化。
4．一般來說，食物和天敵等生物因素對(duì)種群數(shù)量的作用強(qiáng)度與該種群的密度相關(guān)，這些因素稱為密度制約因素。
5．氣溫、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關(guān)，這些因素稱為非密度制約因素。
6．研究種群的特征和數(shù)量變化的規(guī)律，在野生生物資源的合理利用和保護(hù)、有害生物的防治等方面都有重要意義。
知識(shí)點(diǎn)一　影響種群數(shù)量變化的因素
教材梳理
1．非生物因素
(1)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。
①森林中林下植物的種群密度主要取決于林冠層的_郁閉度__，即主要取決于林下植物受到的光照強(qiáng)度。
②許多植物的種子在春季萌發(fā)，主要受氣溫_升高_(dá)_的影響；蚊類等昆蟲在寒冷季節(jié)到來時(shí)一般會(huì)全部死亡，主要受氣溫_降低__的影響。
③干旱缺水會(huì)使許多植物種群_死亡率__升高；動(dòng)物缺水可導(dǎo)致_個(gè)體__的死亡，氣候干旱會(huì)使東亞飛蝗呈_爆發(fā)式__增長(zhǎng)。
(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。
2．生物因素
(1)內(nèi)部因素——_種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)__ 。
(2)外部因素
①捕食與被捕食關(guān)系：除頂級(jí)捕食者外，每種動(dòng)植物都可能是其他某種生物的_捕食__對(duì)象，每種動(dòng)物都需要以其他生物_為食__，使各種生物種群數(shù)量控制在一定范圍內(nèi)。
②相互競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系：不同植物競(jìng)爭(zhēng)_陽光和養(yǎng)分__，不同動(dòng)物競(jìng)爭(zhēng)_食物__和生存空間，導(dǎo)致種群數(shù)量的變化。
③寄生關(guān)系：宿主被寄生生物寄生，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。
3．制約因素的類型
根據(jù)其作用強(qiáng)度是否與種群密度相關(guān)，分為密度制約因素和非密度制約因素兩種。食物和天敵等生物因素屬于_密度制約因素__，氣溫和干旱等氣候因素以及地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害屬于_非密度制約因素__。
判斷正誤
1．寒溫帶多數(shù)植物種子在春季萌發(fā)、蚊類等昆蟲在冬季到來時(shí)一般會(huì)全部死亡、東亞飛蝗的爆發(fā)等都主要體現(xiàn)了溫度對(duì)種群數(shù)量的影響。( × )
2．只有影響種群重要特征的非生物因素才能影響種群數(shù)量。( × )
核心探討
一、非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響，根據(jù)教材P13～14“思考·討論”，回答下列問題：
1．影響該地草本植物種群密度的非生物因素是什么？
提示：陽光。
2．在同樣的非生物因素的影響下，刺兒菜的種群密度變化與一年蓬、加拿大一枝黃花的有較大差異，這是為什么？
提示：不同種植物對(duì)光照條件的適應(yīng)性是有差異的。
3．除上述因素外，種群數(shù)量的變化還受哪些非生物因素的影響？
提示：除了光照條件外，還受溫度、水、風(fēng)、火等非生物因素的影響。
二、影響種群數(shù)量的其他生物因素
根據(jù)教材P14～15“思考·討論”，回答下列問題：
1．怎樣解釋資料1中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果？
提示：雙小核草履蟲和大草履蟲之間是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，競(jìng)爭(zhēng)力弱的種群數(shù)量會(huì)不斷下降。
2．怎樣解釋猞猁和雪兔種群數(shù)量變化的同步周期性？請(qǐng)用“↑”和“↓”來完善下表。
條件 對(duì)于猞猁 猞猁種群出生率 猞猁種群死亡率
雪兔↑ 食物充足 _↑__ _↓__
雪兔↓ 食物缺乏 _↓__ _↑__
3．請(qǐng)據(jù)圖分析猞猁和雪兔種群的數(shù)量變動(dòng)哪個(gè)是因、哪個(gè)是果？
提示：二者的種群數(shù)量是相互影響的，是循環(huán)因果的關(guān)系。
4．除猞猁外，影響雪兔種群數(shù)量變化的還有其他因素嗎？并說明理由。
提示：有。還有其他捕食者、其他植食性動(dòng)物的競(jìng)爭(zhēng)、作為食物的植物以及非生物因素等。
核心歸納
影響種群數(shù)量變化的因素
典題應(yīng)用
1．(2023·廣東卷)某地區(qū)蝗蟲在秋季產(chǎn)卵后死亡，以卵越冬。某年秋季降溫提前，大量蝗蟲在產(chǎn)卵前死亡，次年該地區(qū)蝗蟲的種群密度明顯下降。對(duì)蝗蟲種群密度下降的合理解釋是( C )
A．密度制約因素導(dǎo)致出生率下降
B．密度制約因素導(dǎo)致死亡率上升
C．非密度制約因素導(dǎo)致出生率下降
D．非密度制約因素導(dǎo)致死亡率上升
解析：氣溫對(duì)種群的作用強(qiáng)度與該種群的密度無關(guān)，因此被稱為非密度制約因素；蝗蟲原本就會(huì)在秋季死亡，降溫使它們死亡前沒有產(chǎn)生后代，導(dǎo)致出生率下降，所以C正確，A、B、D錯(cuò)誤。
2．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)。以下有關(guān)說法不正確的是( B )
郁閉度 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
一年蓬 15.3 13.5 10.8 7.4 4.3 2.4
加拿大一枝黃花 10.4 9.5 6.1 5.6 3.0 1.2
刺兒菜 3.7 4.3 8.5 4.4 2.2 1.0
A．影響該地草本植物種群密度的非生物因素主要是光照強(qiáng)度
B．在同樣的非生物因素影響下，三種植物的種群密度變化趨勢(shì)是一樣的
C．一年蓬的種群密度隨林木郁閉度(林冠層遮蔽地面的程度)的增大而減小
D．影響上述三種植物種群密度的因素不只是林木郁閉度(林冠層遮蔽地面的程度)
解析：影響該地草本植物種群密度的非生物因素主要取決于林下植物受到的光照強(qiáng)度；在同樣的非生物因素影響下，刺兒菜和另外兩種植物的種群密度變化趨勢(shì)是不一樣的；一年蓬的種群密度隨林木郁閉度(林冠層遮蔽地面的程度)的增大而減小；影響上述三種植物種群密度的因素不只是林木郁閉度(林冠層遮蔽地面的程度)，還有氣溫、降水量、土壤的肥沃程度等。
知識(shí)點(diǎn)二　種群研究的應(yīng)用
教材梳理
1．瀕危動(dòng)物的保護(hù)：只有通過調(diào)查獲知_種群密度__、出生率和死亡率、_性別比例__、年齡結(jié)構(gòu)等特征，以及影響該種群數(shù)量變化的因素，才能準(zhǔn)確了解種群_生存狀態(tài)__，預(yù)測(cè)種群的數(shù)量變化趨勢(shì)，采取保護(hù)措施以降低環(huán)境阻力，_提高_(dá)_K值(或環(huán)境容納量)。
2．漁業(yè)方面：_中等__強(qiáng)度的捕撈(捕撈量在K/2左右)有利于持續(xù)獲得較大的魚產(chǎn)量。
3．有害生物的防治
(1)采用_化學(xué)__和_物理__的方法控制現(xiàn)存有害生物的種群數(shù)量。
(2)通過減少食物、有效保護(hù)或引入_天敵__生物等方法降低有害生物的環(huán)境容納量。
判斷正誤
1．要防治鼠害，應(yīng)在其數(shù)量達(dá)到K/2后采取措施。( × )
2．僅采用化學(xué)和物理的方法控制現(xiàn)存害鼠的種群數(shù)量，就一定能使鼠害得到有效防治。( × )
3．有效保護(hù)或引入天敵生物，有利于將農(nóng)林害蟲數(shù)量控制在較低的水平。( √ )
核心探討
種群研究的應(yīng)用
請(qǐng)結(jié)合下圖，回答下列問題：
(1)2020年東非爆發(fā)嚴(yán)重蝗災(zāi)，為有效防治蝗災(zāi)，應(yīng)在何時(shí)開始控制效果較好？可采取的措施有哪些？
提示：在種群數(shù)量達(dá)到K/2之前控制效果較好。可通過物理或化學(xué)方法減少現(xiàn)存種群數(shù)量，也可通過生物方法(如增加天敵等)降低其環(huán)境容納量。
(2)從理論上說，“S”形增長(zhǎng)的種群在種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)，出生率和死亡率相等，這時(shí)即使不捕撈，種群數(shù)量也不會(huì)增加，怎樣確定合適的捕撈量才既能長(zhǎng)期獲得較多的捕撈量又不危及來年的魚產(chǎn)量？
提示：中等強(qiáng)度的捕撈(捕撈量在K/2左右)有利于持續(xù)獲得較大的魚產(chǎn)量。
(3)若想一次性獲得最大捕撈量，什么時(shí)候捕撈魚？
提示：達(dá)到K值時(shí)。
(4)漁網(wǎng)網(wǎng)目不能過小，否則會(huì)影響來年魚產(chǎn)量，這是為什么？
提示：如果漁網(wǎng)網(wǎng)目過小，許多幼魚也會(huì)被捕撈上來，影響魚種群的年齡結(jié)構(gòu)，從而影響魚種群的出生率，造成來年魚產(chǎn)量降低。
核心歸納
環(huán)境容納量在種群研究中的應(yīng)用
1．K值的應(yīng)用
(1)野生生物資源的保護(hù)：保護(hù)野生生物生活的環(huán)境，減少環(huán)境阻力，增大K值。
(2)有害生物的防治：增大環(huán)境阻力(如為防治鼠害而封儲(chǔ)糧食、清除生活垃圾、保護(hù)鼠的天敵等)，降低K值。
2．的應(yīng)用
(1)資源開發(fā)與利用：種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境容納量的一半，即時(shí)，種群增長(zhǎng)速率最大，再生能力最強(qiáng)，維持被開發(fā)資源的種群數(shù)量在處，可實(shí)現(xiàn)“既有較大收獲量又可保持種群高速增長(zhǎng)”，從而不影響種群再生，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。
(2)有害生物的防治：需將其種群數(shù)量控制在以下，否則會(huì)導(dǎo)致有害生物成災(zāi)。
典題應(yīng)用
3．下圖表示某處于平衡狀態(tài)的生物種群由某些外界環(huán)境變化導(dǎo)致種群中生物個(gè)體數(shù)量改變時(shí)的四種情形。下列有關(guān)產(chǎn)生這些變化的原因分析中，不正確的是( C )
A．若圖①所示曲線為海洋生態(tài)系統(tǒng)中某魚類的種群，則a點(diǎn)后變化的原因可能是大量放養(yǎng)了該種魚類
B．若圖②所示曲線為某發(fā)酵罐中酵母菌的數(shù)量，則b點(diǎn)后變化的原因可能是增加了營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)
C．圖③曲線中c點(diǎn)后種群的出生率大于死亡率
D．圖④曲線可用于指導(dǎo)海洋魚類捕撈
解析：若圖①所示曲線為海洋生態(tài)系統(tǒng)中某魚類的種群，則a點(diǎn)后變化的原因可能是大量放養(yǎng)了該種魚類，導(dǎo)致該種魚類的環(huán)境容納量下降，A項(xiàng)正確。圖②所示曲線表明該種群數(shù)量增加并且達(dá)到新的平衡，且K值增加，可能是由于外界環(huán)境變化，如增加營(yíng)養(yǎng)、空間等，環(huán)境條件變得更加優(yōu)越，B項(xiàng)正確。圖③曲線中，c點(diǎn)后種群數(shù)量減少，種群的出生率小于死亡率，C項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)種群數(shù)量維持在K/2時(shí)，種群的增長(zhǎng)速率最大，所以圖④曲線可用于指導(dǎo)海洋魚類捕撈，保護(hù)魚類資源的可持續(xù)發(fā)展，D項(xiàng)正確。
4．下列實(shí)踐活動(dòng)，利用了“環(huán)境容納量”的相關(guān)原理的是( B )
①建立自然保護(hù)區(qū)保護(hù)瀕臨滅絕的動(dòng)植物　②科學(xué)確定捕魚的時(shí)間和數(shù)量，保證捕魚活動(dòng)的可持續(xù)進(jìn)行　③向森林噴灑農(nóng)藥來防治蝗災(zāi)　④禁止捕蛇來防治田間的鼠災(zāi)
A．①②③④ B．①②④
C．②③④ D．②④
解析：環(huán)境容納量是指在環(huán)境資源不受破壞的情況下，一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量。若要保護(hù)珍稀動(dòng)植物，就要提高環(huán)境容納量，如建立自然保護(hù)區(qū)；若要消滅有害生物，就要降低環(huán)境容納量，如放養(yǎng)天敵；科學(xué)確定捕魚時(shí)間和數(shù)量是控制種群數(shù)量維持在K/2，以保證最大的種群增長(zhǎng)速率；噴灑農(nóng)藥可殺死害蟲，并未改變害蟲的環(huán)境容納量，B項(xiàng)正確。第2節(jié)　種群數(shù)量的變化
核心素養(yǎng)
1．說明建構(gòu)種群數(shù)量增長(zhǎng)模型的方法。(生命觀念、科學(xué)思維)
2．用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化規(guī)律。(科學(xué)思維)
3．通過探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化，建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。(科學(xué)探究)
4．關(guān)注人類活動(dòng)對(duì)種群數(shù)量變化的影響。(社會(huì)責(zé)任)
學(xué)霸記憶
1．種群數(shù)量變化的內(nèi)容包括種群數(shù)量的增長(zhǎng)、穩(wěn)定、下降、波動(dòng)、消亡等。
2．?dāng)?shù)學(xué)模型是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式，如曲線圖和數(shù)學(xué)公式。
3．種群增長(zhǎng)的“J”形曲線產(chǎn)生條件：食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競(jìng)爭(zhēng)物種等理想的條件下。
4．種群增長(zhǎng)“J”形曲線的數(shù)學(xué)公式：Nt＝N0λt(N0為該種群的起始數(shù)量，t為時(shí)間，Nt為t年后該種群的數(shù)量，λ表示該種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的倍數(shù))。
5．種群的“S”形增長(zhǎng)：①產(chǎn)生條件：自然條件(現(xiàn)實(shí)狀態(tài))——自然界的資源和空間總是有限的；
②數(shù)量變化：當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)加劇，其捕食者數(shù)量也會(huì)增加，導(dǎo)致該種群的出生率降低，死亡率升高。
6．環(huán)境容納量是指一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量，又稱K值。
7．探究酵母菌數(shù)量變化規(guī)律可用抽樣檢測(cè)的方法。
知識(shí)點(diǎn)一　種群數(shù)量的變化
教材梳理
1．建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法
(1)數(shù)學(xué)模型：用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式，主要包括數(shù)學(xué)公式模型和曲線圖模型，其中更精確的是_數(shù)學(xué)公式模型__，更直觀的是_曲線圖模型__。
(2)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方法步驟：觀察研究對(duì)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)腳數(shù)學(xué)形式__對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)→進(jìn)一步檢驗(yàn)或修正模型。
(3)實(shí)例：若N代表細(xì)菌數(shù)量，n代表第幾代，則在資源和生存空間沒有限制的條件下，細(xì)菌增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)公式模型是_Nn＝2n__，曲線圖模型為：
2．種群的“J”形增長(zhǎng)
(1)概念：自然界有類似細(xì)菌在_理想條件下__種群增長(zhǎng)的形式，如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線大致呈“_J__”形。
(2)模型假設(shè)：_食物和空間條件__充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競(jìng)爭(zhēng)物種等條件。
(3)建立模型
①曲線圖模型
②數(shù)學(xué)公式模型：_Nt＝N0λt__。
③參數(shù)含義：N0為該_種群的起始數(shù)量__，t為時(shí)間，Nt為t年后該種群的數(shù)量，_λ__表示該種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的倍數(shù)。
3．種群的“S”形增長(zhǎng)
(1)概念：種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量_趨于穩(wěn)定__，增長(zhǎng)曲線呈“S”形。
(2)模型假設(shè)：食物等資源和空間總是有限的(自然條件)。
建立模型
(3)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，又稱K值。
(4)應(yīng)用
①野生大熊貓數(shù)量銳減的原因：_棲息地__遭到破壞，食物減少和活動(dòng)范圍縮小，_K值__變小。
②應(yīng)對(duì)措施：建立_自然保護(hù)區(qū)__，改善棲息環(huán)境，提高_(dá)環(huán)境容納量__。
4．種群數(shù)量的波動(dòng)
(1)影響因素
(2)數(shù)量變化：①大多數(shù)種群的數(shù)量總是在_波動(dòng)__中；②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長(zhǎng)久處于不利的條件下，種群數(shù)量會(huì)出現(xiàn)持續(xù)性的或急劇的_下降__。
判斷正誤
1．理想條件下，影響種群數(shù)量增長(zhǎng)的主要因素是環(huán)境容納量。(×)
2．將20 mL無菌培養(yǎng)液等量分裝到甲、乙2支試管中，向甲試管放入5只大草履蟲，乙試管放入10只大草履蟲，則一段時(shí)間后，甲試管的K值大于乙試管。(×)
3．在“S”形增長(zhǎng)曲線中，當(dāng)種群數(shù)量超過K/2后，種群增長(zhǎng)速率減慢，其對(duì)應(yīng)的年齡結(jié)構(gòu)為衰退型。(×)
4．“S”形增長(zhǎng)曲線中，種群數(shù)量未達(dá)到K/2前的增長(zhǎng)是“J”形增長(zhǎng)。(×)
核心探討
1．增長(zhǎng)速率和增長(zhǎng)率的界定
(1)種群增長(zhǎng)率：指種群在一定時(shí)間內(nèi)增加的個(gè)體數(shù)占原有個(gè)體總數(shù)的比率，即增長(zhǎng)率＝×100%。“J”形曲線增長(zhǎng)率為恒定值，“S”形曲線增長(zhǎng)率為“逐漸下降”。
(2)種群增長(zhǎng)速率：指單位時(shí)間內(nèi)新增加的個(gè)體數(shù)(即種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線的斜率)，即增長(zhǎng)速率＝一定時(shí)間內(nèi)增加的個(gè)體數(shù)量/時(shí)間。“J”形曲線增長(zhǎng)速率一直上升，也呈“J”形，“S”形曲線增長(zhǎng)速率呈“鐘形”。
假設(shè)某一種群的數(shù)量在某一單位時(shí)間t(如一年)內(nèi)，由初始數(shù)量N0增長(zhǎng)到Nt，則該種群的增長(zhǎng)率和增長(zhǎng)速率的計(jì)算公式分別為
增長(zhǎng)率＝×100%＝×100%
增長(zhǎng)速率＝＝
(3)請(qǐng)?jiān)谙聢D中繪出“J”形增長(zhǎng)和“S”形增長(zhǎng)的增長(zhǎng)率、增長(zhǎng)速率曲線。
提示：如圖所示：
2．對(duì)“λ”的理解
當(dāng)λ>1時(shí)，增長(zhǎng)率>0，種群數(shù)量_增加__；當(dāng)λ＝1時(shí)，增長(zhǎng)率_＝__0，種群數(shù)量_穩(wěn)定__；當(dāng)λ<1時(shí)，增長(zhǎng)率<0，種群數(shù)量_下降__。
核心歸納
1．種群增長(zhǎng)的“J”形曲線與“S”形曲線的比較
項(xiàng)目 “J”形曲線 “S”形曲線
前提條件 理想狀態(tài)：①食物、空間等資源充足；②氣候適宜；③不受天敵、病原體等其他生物制約 現(xiàn)實(shí)狀態(tài)：①食物、空間等資源有限；②受其他生物因素、非生物因素制約
增長(zhǎng)模型
種群增長(zhǎng)率(無單位)
種群增長(zhǎng)速率(有單位) “S”形曲線的增長(zhǎng)速率先增大，后減小，在種群數(shù)量達(dá)到時(shí)最大，在種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)為0
K值 無 有
適用范圍 一般只適用于實(shí)驗(yàn)條件下和種群遷入新環(huán)境中最初一段時(shí)間內(nèi)的增長(zhǎng) 一般為自然種群的增長(zhǎng)
兩者聯(lián)系
2．λ值典型曲線解讀
(1)0～4年(包括第4年)：λ>1且恒定，種群數(shù)量呈“J”形增長(zhǎng)。
(2)4～5年(不包括第5年)：盡管λ值減小，但仍大于1，種群數(shù)量一直增加。
(3)5～9年(包括第5年和第9年)：λ＝1，種群數(shù)量維持相對(duì)穩(wěn)定。
(4)9～10年(不包括第9年和第10年)：λ<1，種群數(shù)量不斷減少。
(5)10～11年(包括第10年和第11年)：λ＝0.5，小于1，種群數(shù)量不斷減少。
(6)11～12年(不包括第12年)：盡管λ值呈上升趨勢(shì)，但仍小于1，故種群數(shù)量持續(xù)減少，至第12年時(shí)種群數(shù)量達(dá)到最小。
(7)12～13年(不包括第12年)：λ>1，種群數(shù)量開始不斷增加。
3．K值的幾點(diǎn)總結(jié)
(1)對(duì)K值的解讀
①K值是可變的。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值會(huì)下降，達(dá)到一個(gè)新的K值；當(dāng)環(huán)境條件狀況改善后，K值會(huì)上升。
②達(dá)到K值后種群數(shù)量仍是可變的，會(huì)在K值附近上下波動(dòng)。當(dāng)種群數(shù)量偏離K值的時(shí)候，會(huì)通過負(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，即一定的環(huán)境條件所能維持的種群的最大值；種群所能達(dá)到的最大值會(huì)超過K值，但這個(gè)值存在的時(shí)間很短，因?yàn)橐殉^環(huán)境承載量。
(2)K值的不同表示方法
圖中A、B、C、D時(shí)間所對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量為K值，A′、C′、D′時(shí)間所對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量為。
典題應(yīng)用
1．下列關(guān)于種群的“J”形增長(zhǎng)曲線的敘述中，錯(cuò)誤的是( B )
A．條件是食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵等
B．“J”形增長(zhǎng)曲線有K值，只是K值較大，圖中沒有表示出來
C．?dāng)?shù)學(xué)公式模型可表達(dá)為t年后種群數(shù)量：Nt＝N0λt
D．“J”形增長(zhǎng)曲線模型中λ的含義為該種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的倍數(shù)
解析：“J”形增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型假設(shè)條件為食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵等，A正確；“J”形增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型中，沒有K值，B錯(cuò)誤；N0為種群起始數(shù)量，t為時(shí)間，λ表示該種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的倍數(shù)(λ>1)，則t年后種群數(shù)量Nt＝N0λt，C、D正確。
2．下列有關(guān)種群增長(zhǎng)的“S”形曲線的敘述，錯(cuò)誤的是( D )
A．通常自然界中的種群增長(zhǎng)曲線最終呈“S”形
B．達(dá)到K值時(shí)種群增長(zhǎng)率為零
C．種群增長(zhǎng)受自身密度的影響
D．種群的增長(zhǎng)速率逐步降低
解析：自然條件下，由于受到環(huán)境資源、天敵以及傳染病等的限制，種群增長(zhǎng)曲線最終呈“S”形，A正確；達(dá)到K值時(shí)種群數(shù)量不再增加，種群增長(zhǎng)率為零，B正確；自然條件下，由于食物和空間有限，種群增長(zhǎng)受自身密度的影響，C正確；“S”形曲線的增長(zhǎng)速率先增大后減小，D錯(cuò)誤。
知識(shí)點(diǎn)二　培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化
教材梳理
1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄颗囵B(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化并總結(jié)影響種群數(shù)量變化的因素。
2．實(shí)驗(yàn)原理：酵母菌是單細(xì)胞_真核__生物，生長(zhǎng)周期短，增殖速度快，可以用_液體__培養(yǎng)基來培養(yǎng)。
3．提出問題：培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時(shí)間變化的？
4．作出假設(shè)：培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量一開始呈“J”形增長(zhǎng)；隨著時(shí)間的推移，由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗、有害代謝產(chǎn)物的積累、pH的改變，酵母菌數(shù)量呈“_S__”形增長(zhǎng)。
5．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
(1)變量分析：自變量為_時(shí)間__；因變量為_酵母菌數(shù)量__；無關(guān)變量為_培養(yǎng)液的體積__等。
(2)怎樣對(duì)酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)？
①方法：_抽樣檢測(cè)__法。
②用具：_試管、滴管、血細(xì)胞計(jì)數(shù)板__、顯微鏡等。
③步驟：先將_蓋玻片放在血細(xì)胞計(jì)數(shù)板的計(jì)數(shù)室上__→_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→用濾紙吸去多余的培養(yǎng)液→酵母菌全部沉降到計(jì)數(shù)室底部→顯微計(jì)數(shù)一個(gè)小方格內(nèi)的酵母菌數(shù)量→估算試管中酵母菌的總數(shù)。
6．實(shí)施計(jì)劃：首先通過顯微鏡觀察，估算出10 mL培養(yǎng)液中酵母菌的初始數(shù)量(N0)，在此之后連續(xù)觀察7天，分別記錄下這7天的數(shù)值。
7．實(shí)驗(yàn)結(jié)果：酵母菌增長(zhǎng)曲線圖(如圖1)及酵母菌增長(zhǎng)速率曲線圖(如圖2)如下：
增長(zhǎng)曲線的總趨勢(shì)是_先增加再降低__，原因是在開始時(shí)培養(yǎng)液的營(yíng)養(yǎng)充足、空間充裕、條件適宜，因此酵母菌大量繁殖，種群數(shù)量劇增，隨著酵母菌數(shù)量的不斷增多，營(yíng)養(yǎng)消耗、pH變化、_有害產(chǎn)物__積累等，使生存條件惡化，酵母菌死亡率高于出生率，種群數(shù)量下降。
判斷正誤
1．可用抽樣檢測(cè)的方法監(jiān)測(cè)酵母菌數(shù)量。( √ )
2．應(yīng)先向計(jì)數(shù)室滴加樣液，再蓋蓋玻片。( × )
3．待酵母菌全部沉降到計(jì)數(shù)室底部再開始計(jì)數(shù)。( √ )
核心探討
酵母菌的計(jì)數(shù)
1．從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前，需將試管輕輕振蕩幾次，試分析其原因。
提示：使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減少誤差。
2．若一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，采取的措施是什么？
提示：當(dāng)小方格中的酵母菌過多時(shí)，可以增大稀釋倍數(shù)然后再計(jì)數(shù)，即計(jì)數(shù)前應(yīng)搖勻→取樣→稀釋→計(jì)數(shù)。
3．對(duì)于壓在小方格界線上的酵母菌，怎樣計(jì)數(shù)？
提示：對(duì)于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)只計(jì)數(shù)相鄰兩邊及其夾角(一般是左上邊界及其夾角)的酵母菌。
4．探究本實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)嗎？需要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)嗎？
提示：酵母菌在不同時(shí)間內(nèi)的數(shù)量可以相互對(duì)照，不需另設(shè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，但需要做分組重復(fù)實(shí)驗(yàn)獲取平均值，以保證計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。
5．怎么分辨死亡細(xì)胞和有活性的細(xì)胞？
提示：可以借助臺(tái)盼藍(lán)染液進(jìn)行染色(死亡細(xì)胞呈藍(lán)色)。
6．設(shè)計(jì)記錄表記錄結(jié)果。
提示：如表所示
時(shí)間/天次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7
1
2
3
平均
7．若使用的血細(xì)胞計(jì)數(shù)板(規(guī)格為1 mm×1 mm×0.1 mm)每個(gè)計(jì)數(shù)室分為25個(gè)中方格，每個(gè)中方格又分為16個(gè)小方格，將樣液稀釋100倍后計(jì)數(shù)，發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)室四個(gè)角及中央共5個(gè)中方格內(nèi)的酵母菌總數(shù)為20個(gè)，則培養(yǎng)液中酵母菌的密度為_20×(25÷5)×100×10_000＝1×108__個(gè)/mL。
核心歸納
1．酵母菌的計(jì)數(shù)方法
(1)儀器：血細(xì)胞計(jì)數(shù)板(如下圖)。
如上圖所示，一個(gè)大方格的容積為0.1 mm3，每個(gè)大方格又分為16個(gè)中方格，共有25×16個(gè)小方格。
(2)用計(jì)數(shù)公式計(jì)算1 mL菌液中的總菌數(shù)時(shí)，設(shè)四個(gè)中方格中的總菌數(shù)為A，稀釋倍數(shù)為B，由于1 mL＝1 000 mm3，所以1 mL菌液的總菌數(shù)＝×1 000×B＝40 000AB。
2．實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)
(1)本實(shí)驗(yàn)不需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，因不同時(shí)間取樣已形成相互對(duì)照，需要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)，目的是減少誤差，即對(duì)每個(gè)樣品計(jì)數(shù)三次，取其平均值。
(2)顯微鏡計(jì)數(shù)時(shí)，對(duì)于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)遵循“計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右”的原則。
(3)從錐形瓶中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)前，需將錐形瓶輕輕振蕩幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減小誤差。
(4)每天計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量的時(shí)間要固定。
(5)制片時(shí)，要先在計(jì)數(shù)室上蓋上蓋玻片，然后用吸管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入，多余培養(yǎng)液用濾紙吸去。
(6)若視野中細(xì)胞數(shù)目多，培養(yǎng)液要進(jìn)行定量稀釋重新計(jì)數(shù)，以每個(gè)小方格內(nèi)含有4～5個(gè)酵母菌為宜。
(7)由于計(jì)數(shù)室中的菌懸液有一定的高度(0.1 mm)，故需要讓細(xì)胞沉降到計(jì)數(shù)室底部，避免細(xì)胞分布在不同液層深度，導(dǎo)致計(jì)數(shù)時(shí)被遺漏。
典題應(yīng)用
3．下列關(guān)于探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化實(shí)驗(yàn)的操作，正確的是( D )
A．改變培養(yǎng)液的pH不影響K值的大小
B．培養(yǎng)酵母菌時(shí)，必須去除培養(yǎng)液中的溶解氧
C．為保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，對(duì)培養(yǎng)后期的培養(yǎng)液計(jì)數(shù)前不能做稀釋處理
D．酵母菌種群數(shù)量在不同時(shí)間的增長(zhǎng)速率可能相同
解析：改變培養(yǎng)液pH會(huì)影響K值的大小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；酵母菌在有氧條件下可以進(jìn)行有氧呼吸，不需要去除溶解氧，B項(xiàng)錯(cuò)誤；為了方便酵母菌計(jì)數(shù)，對(duì)培養(yǎng)后期的培養(yǎng)液應(yīng)先稀釋后再計(jì)數(shù)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；酵母菌種群數(shù)量在不同時(shí)間的增長(zhǎng)速率可能相同，D項(xiàng)正確。
4．將10 mL酵母菌培養(yǎng)液放在適宜的溫度下培養(yǎng)，并于不同時(shí)間內(nèi)等量均勻取樣4次，分別測(cè)定樣品中酵母菌的數(shù)量和pH，結(jié)果如下表所示。據(jù)表分析不正確的是( A )
樣品 酵母菌數(shù)量/(個(gè)·mm－3) pH
1 1 210 4.8
2 820 5.4
3 1 210 3.7
4 1 000 5.0
A．培養(yǎng)過程中酵母菌始終出生率>死亡率
B．樣品的取樣先后順序?yàn)?、4、1、3
C．對(duì)酵母菌而言，10 mL該培養(yǎng)液的環(huán)境容納量可能為1.21×107個(gè)
D．若進(jìn)行第5次均勻取樣，10 mL樣品中的酵母菌數(shù)量有可能低于1.21×107個(gè)
解析：將10 mL酵母菌培養(yǎng)液放在適宜溫度下培養(yǎng)，可根據(jù)培養(yǎng)液pH的變化來確定取樣順序，因?yàn)榻湍妇拇x活動(dòng)消耗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，不斷產(chǎn)生CO2等代謝產(chǎn)物使培養(yǎng)液pH不斷下降，因此取樣順序?yàn)?、4、1、3。從表中數(shù)據(jù)分析可知，樣品1與樣品3的酵母菌數(shù)量相同，說明酵母菌數(shù)量可能已經(jīng)達(dá)到最大值，此時(shí)，出生率＝死亡率；已知1 mm3＝10－3mL,10－3mL酵母菌培養(yǎng)液中，酵母菌數(shù)量的最大值為1 210個(gè)，則10 mL酵母菌培養(yǎng)液中，酵母菌數(shù)量為1 210×103×10＝1.21×107(個(gè))，10 mL該培養(yǎng)液的環(huán)境容納量可能為1.21×107個(gè)。繼續(xù)培養(yǎng)，隨著環(huán)境條件惡化，種群進(jìn)入衰退期，出生率會(huì)小于死亡率，種群數(shù)量將不斷下降，所以繼續(xù)取樣，酵母菌的種群數(shù)量有可能低于1.21×107個(gè)。

展開更多......

收起↑