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2019-2020年高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第九單元 第31講 種群的特征和數(shù)量的變化教案 1． 涵蓋范圍 本單元包括必修3的第四、五、六章內(nèi)容。從宏觀方面研究生物與環(huán)境的關(guān)系，主要包括種群的特征和數(shù)量變化；群落的結(jié)構(gòu)和演替；生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、穩(wěn)定性及生態(tài)環(huán)境的保護。 2． 考情分析 (1)考查力度：此單元在高考中是高考三大考點遺傳、代謝和調(diào)節(jié)之后最重要的考查內(nèi)容。 (2)考查內(nèi)容 ①“J”型和“S”型種群增長曲線的理解與應(yīng)用。 ②生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中組成成分及營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。 ③物質(zhì)循環(huán)的實例——碳循環(huán)圖解與能量流動的過程圖解。 ④生態(tài)缸的制作及生態(tài)環(huán)境方面的熱點問題。 (3)考查形式 選擇題：②③中的特定知識點加上種群的特征、種間關(guān)系和群落演替。 非選擇題 3． 復(fù)習(xí)指導(dǎo) (1)復(fù)習(xí)線索 ①以種群的特征為主線，理解種群的概念、數(shù)量變化、種間及種內(nèi)關(guān)系。 ②以生態(tài)系統(tǒng)的概念為核心，綜合復(fù)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，從而理解生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 (2)復(fù)習(xí)方法 ①比較法并結(jié)合曲線復(fù)習(xí)“J”型和“S”型種群數(shù)量變化。 ②圖解法復(fù)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的四種成分、食物鏈(網(wǎng))、物質(zhì)循環(huán)和能量流動。 ③關(guān)注生態(tài)環(huán)境方面的熱點問題，并學(xué)會運用本單元的知識進行分析。 第31講　種群的特征和數(shù)量的變化 [考綱要求]　1.種群的特征(Ⅰ)。2.種群的數(shù)量變化(Ⅱ)。3.實驗：探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化。 一、種群的特征 種群各數(shù)量特征及其之間的關(guān)系 [判一判] 1． 種群密度越大，種群數(shù)量就越多 (　　) 2． 調(diào)查動物種群密度只能用標(biāo)志重捕法 (　　) 3． 出生率和死亡率及遷入率和遷出率都直接影響種群數(shù)量的變化 (　√　) 4． 年齡組成有增長型、穩(wěn)定型和衰退型三種類型 (　√　) 5． 樣方法只適用于調(diào)查雙子葉植物的種群密度 (　　) 6． 1 000個人的村莊一年出生10個小孩，則出生率為10/(1 000＋10)100%＝0.9% (　　) 提示　10/1 000100%＝1%。 [解惑]　(1)一個種群不是個體簡單的累加，而是具有發(fā)展、自我調(diào)節(jié)、動態(tài)穩(wěn)定以及種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡組成和性別比例等一系列特征的有機整體。是生物繁殖和進化的基本單位。(2)種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。(3)年齡組成通過影響出生率和死亡率而間接影響種群密度和種群數(shù)量。(4)性別比例只影響出生率。 二、種群數(shù)量的變化 1． 種群數(shù)量增長曲線 (1)“J”型曲線 (2)“S”型曲線 思考　當(dāng)一個種群遷入一個新的環(huán)境時，種群數(shù)量如何變化？ 提示　若不適應(yīng)環(huán)境，則可能會滅亡；若適應(yīng)新環(huán)境，在開始一段時間類似于“J”型增長，但最終呈“S”型增長。 2． 種群數(shù)量的波動和下降(判一判) (1)氣候、食物、天敵、傳染病等都是影響種群數(shù)量變化的外界因素 (　√　) (2)種群數(shù)量的變化包括種群數(shù)量的增長、波動和下降等 (　√　) (3)研究種群數(shù)量的變化有利于對有害動物的防治以及對野生生物資源的保護和利用 (　√　) 考點一　種群的特征分析及種群密度的調(diào)查方法 1． 分析種群的數(shù)量特征 觀察下圖中種群各特征的關(guān)系，回答相關(guān)問題。 (1)種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。 (2)出生率和死亡率及遷入率和遷出率是決定種群大小和種群密度的直接因素。 (3)年齡組成和性別比例不直接決定種群密度，但能夠預(yù)測和影響種群密度的變化趨勢。 (4)除以上條件外，氣候、食物、天敵、傳染病等都影響種群密度的變化。 2． 比較兩種種群密度的調(diào)查方法 比較 項目 樣方法 標(biāo)志重捕法 調(diào)查 對象 植物或活動范圍小的動物 活動范圍大的動物 調(diào)查 程序 注意 事項 ①隨機取樣 ②樣方大小適中 ③樣方數(shù)量不宜太少 ④宜選用雙子葉植物 ①標(biāo)記個體與未標(biāo)記個體在重捕時被捕獲的概率相同 ②調(diào)查期間沒有大規(guī)模遷入和遷出，沒有外界的強烈干擾 易錯警示　樣方法的適用范圍及計數(shù)時應(yīng)注意的問題 (1)樣方法并非只適用于植物。對于活動能力弱、活動范圍小的動物或某種昆蟲卵也可用樣方法調(diào)查。 (2)樣方法計數(shù)時應(yīng)遵循的原則。同種植物無論大小都應(yīng)計數(shù)，若有正好在邊界線上的個體，應(yīng)遵循“計上不計下，計左不計右”的原則，即只計數(shù)樣方相鄰兩條邊及其夾角上的個體。 1． 如圖甲表示某一經(jīng)濟魚類的種群特征，圖乙是某時期該魚類種群的年齡組成曲線。下列分析正確的是 (　　) 　 A．圖乙為C點后該經(jīng)濟魚類年齡組成曲線 B．在B點時捕撈魚類最易得到最大日捕獲量 C．估算一個種群的出生率和死亡率，即可確定種群密度的大小 D．D點時種群數(shù)量達到最大值 答案　D 解析　由圖甲可以看出：B點時，出生率大于死亡率，且出生率與死亡率的差值最大，此時種群的增加量最大；D點時，出生率與死亡率相等，種群數(shù)量達到最大。圖乙代表衰退型年齡組成，而C點時，出生率大于死亡率，此時種群仍表現(xiàn)為數(shù)量增加。在B點有利于該種群的持續(xù)增長，在D點時捕撈魚類得到的日捕獲量最大。出生率和死亡率是決定種群密度和種群數(shù)量的直接因素，此外性別比例、遷入率和遷出率等也影響著種群密度和種群數(shù)量，因此，僅估算一個種群的出生率和死亡率，并不能確定種群密度的大小。 2． 下列有關(guān)調(diào)查種群密度的說法，錯誤的是 (　　) A．五點取樣和等距取樣是樣方法取樣的常用方法，遵循了隨機取樣的原則 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)志重捕法調(diào)查得到的種群密度一般不是最精確的實際值 D．將M只鹿標(biāo)記后，在重新捕獲的n只鹿中有m只被標(biāo)記，則該鹿群約有(Mnm)只 答案　B 解析　采用樣方法調(diào)查種群密度，在選取樣方時要隨機取樣。樣方法除適應(yīng)于植物的種群密度調(diào)查外，一些運動能力弱、活動范圍小的生物，如昆蟲卵、蚜蟲和跳蝻等也可用此法進行密度調(diào)查；由于蛇的活動范圍較廣，故調(diào)查其種群密度不宜采用樣方法，而用標(biāo)志重捕法。利用標(biāo)志重捕法調(diào)查得到種群密度時，由于受各種因素的影響，得到的密度只是估計值，一般不是最精確的實際值。將M只鹿標(biāo)記后，在重新捕獲的n只鹿中有m只被標(biāo)記，根據(jù)種群密度計算公式可知，該鹿群約有(Mnm)只。 種群年齡組成的類型及判斷技巧 1． 明確圖示類型 (1)模式圖 (2)統(tǒng)計圖 (3)曲線圖 (4)柱形圖 2． 關(guān)注組成特點，準(zhǔn)確判斷類型：無論何種圖形，均應(yīng)注意各年齡段個體的比例。增長型中的幼年個體多、老年個體少，穩(wěn)定型中的各年齡段個體比例適中，衰退型中的幼年個體少、老年個體多。 考點二　分析“J”型曲線和“S”型曲線 1． 在下表中比較“J”型和“S”型曲線 項目 “J”型曲線 “S”型曲線 曲線模型 形成條件 資源無限的理想條件 資源有限的自然條件 增長率 不變 越來越小 有無K值 無K值，持續(xù)增加 有K值，可在K值 附近上下波動 種群增長 速率曲線 2． 討論模型構(gòu)建的應(yīng)用 (1)K值的應(yīng)用 ①對野生生物資源的保護措施：保護野生生物生活的環(huán)境，減小環(huán)境阻力，增大K值。 ②對有害生物的防治措施：增大環(huán)境阻力(如為防鼠害而封鎖糧食、清除生活垃圾、保護鼠的天敵等)，降低K值。 (2)K/2值的應(yīng)用 ①對資源開發(fā)與利用的措施：種群數(shù)量達環(huán)境容納量的一半時種群增長速率最大，再生能力最強——把握K/2值處黃金開發(fā)點，維持被開發(fā)資源的種群數(shù)量在K/2值處，可實現(xiàn)“既有較大收獲量又可保持種群高速增長”，從而不影響種群再生，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。 ②對有害生物防治的措施：務(wù)必及時控制種群數(shù)量，嚴(yán)防達K/2值處(若達K/2值處，會導(dǎo)致該有害生物成災(zāi))。 易錯警示　種群數(shù)量增長中的2個關(guān)注 (1)種群增長率和增長速率的區(qū)別 ①種群增長率是指種群中增加的個體數(shù)占原來個體數(shù)的比例，通常以百分比表示。 ②增長速率是指某一段時間內(nèi)增加的個體數(shù)與時間的比值。在坐標(biāo)圖上可用某時間內(nèi)對應(yīng)曲線的斜率表示，斜率大則增長速率快。 ③在“J”型曲線中，種群增長率基本不變，增長速率逐漸增大；在“S”型曲線中，種群增長率逐漸減小，增長速率先增大后減小。 (2)對“λ”的理解 Nt＝N0λt，λ代表種群數(shù)量增長倍數(shù)，不是增長率。λ>1時，種群密度增大；λ＝1時，種群密度保持穩(wěn)定；λ<1時，種群密度減小。 3． 如圖所示為種群在理想環(huán)境中呈“J”型增長，在有環(huán)境阻力條件下，呈“S”型增長。下列關(guān)于種群在某環(huán)境中數(shù)量增長曲線的敘述，正確的是 (　　) A．當(dāng)種群數(shù)量達到e點后，種群數(shù)量增長速率為0 B．種群增長過程中出現(xiàn)環(huán)境阻力是在d點之后 C．圖中陰影部分表示克服環(huán)境阻力生存下來的個體數(shù)量 D．若該種群在c點時數(shù)量為100，則該種群的K值為400 答案　A 解析　當(dāng)種群數(shù)量到達e點后，種群數(shù)量不再增加，因此增長速率為0；環(huán)境阻力在d點之前就已出現(xiàn)；陰影部分表示被淘汰的個體數(shù)量。 4． 下面三種曲線是同一生物在同樣條件下的培養(yǎng)結(jié)果。以下分析錯誤的是 (　　) A．圖1、2、3都可以表示該種群在有限環(huán)境條件下的增長規(guī)律 B．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(yīng) C．圖1中b點和圖3中f點的增長速率與圖2中的d點對應(yīng) D．圖1、2、3中的b、c、f點都可以表示種群達到了環(huán)境容納量 答案　D 解析　本題涉及種群數(shù)量增長的三條曲線，首先要對三個曲線圖中縱橫坐標(biāo)的含義進行對比：圖1和圖2的橫坐標(biāo)都表示時間，但圖1的縱坐標(biāo)表示種群個體數(shù)，圖2的縱坐標(biāo)表示種群增長速率；圖3的橫坐標(biāo)表示種群密度，縱坐標(biāo)表示出生率或死亡率。通過分析曲線可知，三個曲線圖中的種群個體數(shù)量最終都達到一個最大值，所以它們都屬于“S”型增長，環(huán)境條件是有限的，A正確。圖1中，曲線斜率最大的點(a點)增長速率最大，圖3中出生率和死亡率差值最大的點(e點)增長速率最大，這兩個點對應(yīng)圖2中的c點，B正確。圖1中的b點增長速率為0，圖3中的f點出生率＝死亡率，增長速率也為0，這兩個點均對應(yīng)圖2中的d點，C正確。圖1、2、3中表示種群達到了環(huán)境容納量的點分別是b、d、f點，D錯誤。 1． 種群增長的兩種曲線比較 陰影部分代表環(huán)境阻力，也可表示達爾文自然選擇學(xué)說中被淘汰的部分。 2． K值變動的示意圖 (1)同一種生物的K值不是固定不變的，會受到環(huán)境的影響，當(dāng)環(huán)境不遭受破壞的情況下，K值會在平均值附近上下波動。當(dāng)種群偏離平均值的時候，會通過負反饋機制使種群數(shù)量回到一定范圍內(nèi)。 (2)環(huán)境遭受破壞后K值會下降；環(huán)境得到改善后K值會上升。 3． K值的不同表示方法 圖中A、B、C、D時間所對應(yīng)的種群數(shù)量為K值，A′、C′、D′時間所對應(yīng)的種群數(shù)量為K/2值。 實驗十七　探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化 1． 實驗原理 (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)在理想的無限環(huán)境中，酵母菌種群的增長呈“J”型曲線；在有限的環(huán)境下，酵母菌種群的增長呈“S”型曲線。 2． 實驗流程 (1)類型、條件, 　 (2)目的, 　 (3)―→ 每天將含有酵母菌的培養(yǎng)液滴在計數(shù)板上，計數(shù)一個小方格內(nèi)的酵母菌數(shù)量，再以此為根據(jù)，估算試管中的酵母菌總數(shù) 　　　 (4)―→ 　 (5)―→ 易錯警示　該探究實驗應(yīng)注意的問題 (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“數(shù)上線不數(shù)下線，數(shù)左線不數(shù)右線”的原則計數(shù)。 (2)從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數(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)每天計數(shù)酵母菌數(shù)量的時間要固定。 (4)溶液要進行定量稀釋。 (5)計算1 mL菌液的數(shù)量。 5． 酵母菌生長的適宜溫度在20～30 ℃，能在pH值為3～7.5的范圍內(nèi)生長，在氧氣充足的環(huán)境中主要以出芽生殖的方式快速增殖，大約每1.5～2 h增殖一代。某研究性學(xué)習(xí)小組據(jù)此探究酵母菌種群在不同的培養(yǎng)液濃度和溫度條件下種群密度的動態(tài)變化，進行了如下實驗，實驗操作步驟如下： 第一步：配制無菌馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)液和活化酵母菌液。 第二步：利用相同多套裝置，按下表步驟操作。 裝置編號 A B C D 裝置容器內(nèi)的溶液 無菌馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)液/mL 10 10 5 5 無菌水/mL － － 5 5 活化酵母菌液/mL 0.1 0.1 0.1 0.1 溫度(℃) 5 25 5 25 第三步：用血細胞計數(shù)板計數(shù)裝置中起始酵母菌數(shù)目，做好記錄。 第四步：將各裝置放在其他條件相同且適宜的條件下培養(yǎng)。 第五步：連續(xù)7天，每天隨機抽時間取樣計數(shù)，做好記錄。 回答下列問題： (1)改正實驗操作步驟中的一處錯誤__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)某同學(xué)第5天在使用血細胞計數(shù)板計數(shù)時做法如下： ①振蕩搖勻試管，取1 mL培養(yǎng)液并適當(dāng)稀釋(稀釋樣液的無菌水中加入了幾滴臺盼藍染液)。 ②先將______________________放在計數(shù)室上，用吸管吸取稀釋后的培養(yǎng)液滴于其邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入，多余培養(yǎng)液________________，制作好臨時裝片。 ③顯微鏡下觀察計數(shù)：在觀察計數(shù)時只記________________(被、不被)染成藍色的酵母菌。 (3)如所使用的血細胞計數(shù)板有16個中方格，每1個中方格中有25個小方格，每1個小方格容積為0.1 mm3(1 mL＝1 000 mm3)。請推導(dǎo)出1毫升培養(yǎng)液中酵母菌細胞的計算公式：酵母細胞個數(shù)/mL＝_________________________________________________。 答案　(1)第五步中應(yīng)每天同一時間(定時)取樣 (2)②蓋玻片　用濾紙(吸水紙)吸去?、鄄槐? (3)平均每個小方格的酵母菌數(shù)400104稀釋倍數(shù) 序號 錯因分析 正確答案 序號 錯因分析 正確答案 ① 審題不準(zhǔn)，把場所誤認為主要場所 細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 ② 忽視了無氧呼吸的產(chǎn)生條件是氧氣減少時產(chǎn)生，而不是無氧條件下產(chǎn)生 有氧呼吸和無氧呼吸 ③ 忽視了酒精產(chǎn)物對酵母菌的影響 乙醇含量過高 ④ 表達不完整，不到位 酵母菌進行無氧呼吸，產(chǎn)生的能量少 ⑤ 沒答到問題的實質(zhì) 酵母菌種群數(shù)量增多 ⑥ 所答的問題已在后面的答案信息中給出 未染色，統(tǒng)計的菌體數(shù)包含了死亡的菌體 題組一　種群的特征 1． (xx新課標(biāo)全國卷，6)某島嶼上生活著一種動物，其種群數(shù)量多年維持相對穩(wěn)定。該動物個體從出生到性成熟需要6個月。下圖為某年該動物種群在不同月份的年齡結(jié)構(gòu)(每月最后一天統(tǒng)計種群各年齡組的個體數(shù))。關(guān)于該種群的敘述，錯誤的是 (　　) A．該種群10月份的出生率可能為零 B．天敵的遷入可影響該種群的年齡結(jié)構(gòu) C．該種群的年齡結(jié)構(gòu)隨著季節(jié)更替而變化 D．大量誘殺雄性個體不會影響該種群的密度 答案　D 解析　據(jù)圖可知，不同月份種群的年齡結(jié)構(gòu)不同，其中4至10月份，個體逐漸發(fā)育到性成熟，12月份沒有未成熟個體，表明在10月份種群的出生率可能為零，A、C兩項正確；天敵遷入后，會捕食該種群中年幼或弱小的個體，影響種群的年齡結(jié)構(gòu)，B項正確；大量誘殺雄性個體會降低種群的出生率，從而對種群的密度產(chǎn)生影響。D項錯誤。 2． (xx海南卷，21)某小組用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度。下列做法錯誤的是 (　　) A．隨機取樣 B．選擇植物生長茂盛處取樣 C．根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)估算該種群密度 D．根據(jù)地段的形狀確定取樣方法 答案　B 解析　用樣方法最主要的是進行隨機取樣，A正確，B錯誤；根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)取平均數(shù)可估算該種群的種群密度，C正確；根據(jù)地段的不同可因地制宜采用不同的樣方法，如五點取樣法和等距取樣法等，D正確。 3． (xx北京卷，2)在生態(tài)學(xué)研究中，下列方法與研究目的不相符的是 (　　) A．給海龜安裝示蹤器調(diào)查其洄游路線 B．給大雁佩戴標(biāo)志環(huán)調(diào)查其遷徙路線 C．用樣方法研究固著在巖礁上貝類的種群關(guān)系 D．用標(biāo)志重捕法調(diào)查達烏爾黃鼠的豐(富)度 答案　D 解析　給海龜安裝示蹤器可調(diào)查其洄游的路線，故A項符合；給大雁佩戴標(biāo)志環(huán)可調(diào)查其遷徙的路線，故B項符合；巖礁上的貝類活動能力比較弱，可用樣方法調(diào)查其種群關(guān)系，故C項符合；豐(富)度是指群落中物種數(shù)目的多少，即有多少種生物。物種越多，豐(富)度越大。標(biāo)志重捕法只能調(diào)查達烏爾黃鼠一種生物的種群密度，不能調(diào)查豐(富)度，故D項不相符。 題組二　種群的數(shù)量變化及其規(guī)律 4． (xx江蘇卷，25)在野外試驗站，研究棉蚜發(fā)生期開放和封閉條件下、不同初始密度(1和20頭/葉)的棉蚜種群密度變化，各實驗組均放置規(guī)格、數(shù)量相同的棉葉，結(jié)果如下圖。有關(guān)敘述正確的是(多選) (　　) A．初始密度相同的種群開放條件下先于封閉條件下衰退，可能與遷出有關(guān) B．初始密度相同的種群開放條件下先于封閉條件下達到密度峰值，可能與遷入有關(guān) C．開放和封閉條件下種群數(shù)量均在達到K值時開始衰退 D．開放和封閉條件下種內(nèi)斗爭均在種群衰退時開始減弱 答案　AB 解析　封閉條件與開放條件相比最大的不同在于能否阻斷種群的遷入和遷出，在初始密度相同的條件下，隨著種群密度的增大，種內(nèi)斗爭逐漸加強，開放條件下容易在種群密度比較大時出現(xiàn)遷出現(xiàn)象從而導(dǎo)致種群數(shù)量減少，故A項正確；在初始密度相同的情況下，開始種內(nèi)斗爭較弱時，開放條件下容易出現(xiàn)外來種群遷入現(xiàn)象，從而使種群增長速度過快而率先達到密度峰值，故B項正確；分析圖中的四條曲線可知，種群的密度在達到最高點時，都沒有出現(xiàn)一段時間內(nèi)種群數(shù)量保持穩(wěn)定的現(xiàn)象，即達到K值的現(xiàn)象，所以四條曲線最高點所對應(yīng)的種群數(shù)值并不一定是種群的K值，因此，無論是開放條件還是封閉條件，種群數(shù)量并不一定在達到K值時開始下降，故C項錯誤；因?qū)嶒炛蟹胖靡?guī)格、數(shù)量相同的棉葉，隨種群數(shù)量的增加，棉葉減少，導(dǎo)致棉蚜因缺少食物而使種內(nèi)斗爭加劇，但種群數(shù)量減少后棉葉數(shù)量更少，種內(nèi)斗爭不會減弱，故D項錯誤。 5． (xx山東卷，8)如圖表示出生率、死亡率和種群密度的關(guān)系，據(jù)此分析得出的正確表述是 (　　) A．在K/2時控制有害動物最有效 B．圖示規(guī)律可作為控制人口增長的依據(jù) C．該圖可用于實踐中估算種群最大凈補充量 D．在K/2時捕撈魚類最易得到最大日捕獲量 答案　C 解析　A項中，K/2時種群增長速率最大，控制有害動物應(yīng)在K/2之前最有效；B項中，我國控制人口增長的主要措施是實行計劃生育，即降低人口出生率減少凈補充量，不能靠增加死亡率來減少凈補充量；C項中，可通過出生率和死亡率來估算種群最大凈補充量；D項中，在捕撈魚類后使種群數(shù)量降低至K/2能獲得最大的種群增長速率，但不能獲得最大日捕獲量。 【組題說明】 考　點 題　號 錯題統(tǒng)計 錯因分析 種群的特征及種群密度的調(diào)查 1、7、8、13 種群數(shù)量的 變化及應(yīng)用 2、3、4、5、6、 9、10、14、15 探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化 11、12 1． 下圖表示種群的各個特征之間的關(guān)系，下列敘述正確的是 (　　) A．甲為出生率和死亡率，乙為遷入率和遷出率 B．丙為性別比例，主要通過影響出生率來間接影響種群密度 C．丁為年齡組成，每種類型中包括幼年、青年和老年三個年齡期 D．種群密度是種群最基本的數(shù)量特征，調(diào)查方法有標(biāo)志重捕法和取樣器取樣法 答案　B 解析　甲為出生率和遷入率，乙為死亡率和遷出率，故A錯誤；年齡組成的每種類型中包括幼年、青年和老年三個年齡期，故C錯誤；取樣器取樣法是調(diào)查群落中物種豐富度的一種方法，故D錯誤。 2． 下列有關(guān)種群增長的“S”型曲線的敘述，錯誤的是 (　　) A．通常自然界中的種群增長曲線最終呈“S”型 B．達到K值后種群的增長速率也可能為負值 C．種群增長的開始階段不受自身密度的影響 D．相同的種群，K值也可能不同 答案　C 解析　在自然情況下，種群一般是按“S”型曲線增長的。達到K值時出生率等于死亡率，種群增長速率為零，但也有可能在某個時刻出生率小于死亡率，種群增長速率為負值。種群增長受自身密度的影響，剛開始時種群密度較小，種群密度對種群增長的影響也較小。K值會隨著環(huán)境的變化而變化。 3． 如圖所示為一個鼠群遷入一個新環(huán)境后的種群增長曲線，其中最可能表示因種內(nèi)斗爭加劇而限制鼠群數(shù)量增長的曲線段是 (　　) A．AB B．BC C．CD D．AC 答案　C 解析　分析曲線圖可知，CD段種群數(shù)量接近環(huán)境容納量，種內(nèi)斗爭比較劇烈，故最可能表示因種內(nèi)斗爭加劇而限制鼠群數(shù)量增長的曲線段。 4． 如圖中曲線Ⅰ表示某種群的出生率，曲線Ⅱ表示其死亡率。則 (　　) A．種群在c點之前呈“J”型曲線增長，c點之后呈“S”型曲線增長 B．種群數(shù)量增長最快的時期是a點對應(yīng)的時期 C．c點時此種群的個體總數(shù)達到環(huán)境容納量 D．曲線表明種群數(shù)量變化受食物的影響 答案　C 解析　由圖可知，隨著時間的變化，種群死亡率逐漸升高，出生率逐漸下降；c點時出生率等于死亡率，說明此種群的個體總數(shù)達到環(huán)境容納量；種群數(shù)量在c點之前呈現(xiàn)增長趨勢，c點之后呈現(xiàn)下降趨勢，種群數(shù)量增長最快的時期位于a點之前；從曲線中不能得出種群數(shù)量變化受食物影響的結(jié)論。 5． 經(jīng)調(diào)查，第一年某種昆蟲種群數(shù)量為N0，如果在理想的條件下，每年的增長率α＝1.3且保持不變，則第三年該種群數(shù)量為 (　　) A．1.3N0 B．1.69N0 C．2.3N0 D．5.29N0 答案　D 解析　要注意在Nt＝N0λt中，λ代表的是該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)，不代表增長率；增長率＝增加的個體數(shù)/原來的個體數(shù)，設(shè)第一年個體數(shù)為X1，第二年個體數(shù)為X2，則α＝(X2－X1)/X1＝1.3，求得X2/X1＝2.3，即λ＝2.3。第一年種群數(shù)量用N0表示，則第三年種群數(shù)量就是(2.3)2N0＝5.29N0。 6． 在調(diào)查某林場松鼠的種群數(shù)量時，計算當(dāng)年種群數(shù)量與一年前種群數(shù)量的比值(λ)，并得到如圖所示的曲線。據(jù)此圖分析得到的下列結(jié)論，錯誤的是 (　　) A．前4年該種群數(shù)量基本不變，第5年調(diào)查的年齡組成可能為衰退型 B．第4到第8年間種群數(shù)量在下降，原因可能是食物的短缺和天敵增多 C．第8年時種群數(shù)量最少，第8到第16年間種群數(shù)量增加，且呈“S”型曲線增長 D．如果持續(xù)第16到第20年間趨勢，后期種群數(shù)量將呈“J”型曲線增長 答案　C 解析　根據(jù)題意，λ表示當(dāng)年種群數(shù)量與一年前種群數(shù)量的比值，可推知第10年種群數(shù)量最少。 7． 下列結(jié)合種群特征的概念圖所做的分析，錯誤的是 (　　) A．利用性引誘劑誘殺害蟲會影響③ B．種群密度是種群最基本的數(shù)量特征 C．預(yù)測種群數(shù)量變化的主要依據(jù)是④ D．春運期間，廣州人口數(shù)量變化主要取決于圖中的①② 答案　D 解析　解題時，要抓住圖示中①②決定種群密度這一信息。由于利用性引誘劑誘殺害蟲會影響性別比例，可以推知種群特征的概念圖中的①②③④分別是指死亡率(或出生率)、出生率(或死亡率)、性別比例和年齡組成。春運期間，廣州人口數(shù)量變化主要取決于遷入率和遷出率。 8． 如圖為某地人口出生率和死亡率的變化曲線。該人群的年齡組成 (　　) A．由穩(wěn)定型變?yōu)樵鲩L型 B．由衰退型變?yōu)榉€(wěn)定型 C．由增長型變?yōu)榉€(wěn)定型 D．由穩(wěn)定型變?yōu)樗ネ诵? 答案　A 解析　開始時，出生率和死亡率相等，年齡組成為穩(wěn)定型；最后出生率遠大于死亡率，故年齡組成變?yōu)樵鲩L型。 9． 如圖所示為某種群數(shù)量增長曲線，下列關(guān)于各階段種群數(shù)量變化的表述，錯誤的是 (　　) A．第1階段種群數(shù)量緩慢增長 B．第2階段種群增長速率先快后慢 C．第3階段種群數(shù)量緩慢增長接近K值 D．第4階段種群數(shù)量在K值上下波動 答案　C 解析　種群數(shù)量在呈“S”型曲線增長的過程中，第1階段種群增長速率較低，種群數(shù)量增長緩慢，故A正確；在第2階段種群增長速率先快后慢，在K/2時種群增長速率最大，故B正確；第3階段種群數(shù)量超過了K值，種群數(shù)量先上升后下降，故C錯誤；第4階段種群數(shù)量在K值上下波動，故D正確。 10．溫州某地烏鶇連續(xù)10年的種群數(shù)量變化情況如圖所示(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．第6年以前烏鶇種群數(shù)量呈“S”型曲線增長 B．第5年和第7年的烏鶇種群數(shù)量相同 C．第3年的烏鶇種群增長速率最大 D．第3年的烏鶇種群數(shù)量最大 答案　D 解析　由曲線可知，前3年種群數(shù)量不斷增加，但增加的速率不斷下降，到第3年時種群數(shù)量達到最大，第3至第9年種群數(shù)量不斷減少，第9至第10年種群數(shù)量保持穩(wěn)定。 11．某同學(xué)在進行“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗中，根據(jù)實驗的結(jié)果繪制出了如圖所示的酵母菌種群數(shù)量變化曲線圖，下列有關(guān)實驗分析錯誤的是 (　　) A．在酵母菌種群數(shù)量增長的不同階段，可能具有相同的增長速率 B．當(dāng)種群數(shù)量達到K值時，其年齡組成為穩(wěn)定型 C．de段種群的增長速率為負值，其主要原因是營養(yǎng)物質(zhì)的缺乏 D．本實驗中不存在對照，酵母菌個體數(shù)常用抽樣檢測法獲得 答案　D 解析　增長速率是指單位時間內(nèi)增加的個體數(shù)，在酵母菌種群數(shù)量增長的不同階段，可能具有相同的增長速率；在K值時，種群數(shù)量相對穩(wěn)定，種群的年齡組成為穩(wěn)定型；de段種群個體數(shù)量下降，其主要原因是營養(yǎng)物質(zhì)被過度消耗，此時種群的增長速率為負值；本實驗在前后之間形成自身對照。 12．下列關(guān)于“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗的相關(guān)操作，正確的是 (　　) A．培養(yǎng)用具必須經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌處理，培養(yǎng)液則不需滅菌 B．培養(yǎng)酵母菌時，必須去除培養(yǎng)液中的溶解氧 C．從瓶中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)之前，不必搖勻培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)液 D．為了方便酵母菌計數(shù)，培養(yǎng)后期的培養(yǎng)液應(yīng)先稀釋再計數(shù) 答案　D 解析　在進行“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗時，培養(yǎng)用具和培養(yǎng)液都必須經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌處理，否則會引起雜菌污染，影響酵母菌的生長；酵母菌是兼性厭氧菌，在有氧氣時，大量繁殖，所以培養(yǎng)酵母菌時，必須供應(yīng)充足的氧氣；從瓶中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)之前，必須搖勻培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)液，使酵母菌分布均勻，從而減小誤差；為了方便酵母菌計數(shù)，培養(yǎng)后期的培養(yǎng)液應(yīng)先稀釋再計數(shù)。 13．如圖是大興安嶺某一森林生態(tài)系統(tǒng)中紅松的種群密度的變化。據(jù)圖回答下列問題： (1)圖中A→B的種群密度變化速率約為________株/(100 m2a)(以“＋”代表增加，以“－”代表減少)，以此變化速率估計到1995年，紅松的種群密度將是________株/100 m2。 (2)圖中哪一階段所對應(yīng)時間內(nèi)種群的變化最明顯________(填寫字母序號)。 a．A→B b．A→C c．B→C d．無明顯差別 (3)圖中紅松種群密度的變化曲線通常是采取________(方法)調(diào)查獲得的。 (4)影響種群密度的因素有________(填寫字母序號)。 a．空間　 b．營養(yǎng)　 c．遷移　 d．季節(jié)變化　 e．人為改變環(huán)境 答案　(1)－1　0　(2)a　(3)樣方法　(4)abcde 解析　由圖中的信息可知，A→B經(jīng)過了5年，種群密度由10株/100 m2降到約5株/100 m2，因此計算可知，紅松每年種群密度平均減少約1 株/100 m2，按此變化速率，再過5年，到1995年，紅松的種群密度將是0 株/100 m2。由圖中信息可知，A→B的種群密度變化速度大，種群變化最明顯。植物種群密度的調(diào)查方法是樣方法。影響種群密度的因素有環(huán)境條件的改變(包括營養(yǎng))、遷入、遷出、出生率和死亡率、年齡組成、性別比例等。 14．如圖表示三種可能的種群增長曲線，請回答： (1)某食草動物侵入一個環(huán)境適宜的新地區(qū)后，種群數(shù)量增長表現(xiàn)為圖中的a曲線，如果任其發(fā)展不做任何控制，終將表現(xiàn)為圖中的________曲線。 (2)根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，該種群的增長應(yīng)該表現(xiàn)為圖中的________曲線，該曲線與a曲線產(chǎn)生差別的原因是__________________________________________________________。 若該環(huán)境對其種群的容納量(K)為20萬，則此地該種群的最適數(shù)量為____________。 答案　(1)c　(2)b　環(huán)境阻力(資源或空間有限)　10萬 解析　(1)a曲線屬于“J”型曲線，如果不進行控制，資源減少后，K值降低，種群數(shù)量會下降，最終將表現(xiàn)為如c曲線所示。(2)“J”型曲線和“S”型曲線的差別源于環(huán)境阻力；種群數(shù)量在K/2時，種群增長速率最快(沒有其他因素影響的情況下，出生率與死亡率的差值最大)，此數(shù)量是種群存活的最適數(shù)量。 15．研究人員對某草原生態(tài)系統(tǒng)進行了相關(guān)的生態(tài)學(xué)調(diào)查。在無遷入、遷出的情況下，繪制出某昆蟲種群數(shù)量的λ值隨時間的變化曲線。請分析回答下列問題： (1)該種群在前5年種群數(shù)量的變化類型是________曲線增長，5年后λ值開始變小的原因是_____________________________________________________________________。 (2)為提高牧草產(chǎn)量，計劃在該草原上噴施某種化肥，若要探究這種化肥是否不利于上述昆蟲的存活，請完善以下實驗設(shè)計并預(yù)測結(jié)果。 實驗步驟： ①將生理狀況相似的該昆蟲分成數(shù)量相等的兩組。 ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ④一段時間后，分別統(tǒng)計兩組昆蟲的生存率。 結(jié)果預(yù)測：_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)“J”型　環(huán)境阻力增大(其他合理答案也可)　(2)實驗步驟：②實驗組昆蟲用噴施過化肥的牧草飼喂，對照組昆蟲用噴施過等量清水的等量同種牧草飼喂?、蹖山M昆蟲置于相同的適宜環(huán)境中　結(jié)果預(yù)測：若實驗組昆蟲的生存率明顯低于對照組，說明此種化肥不利于該昆蟲的生存；若兩組昆蟲的生存率基本相同或?qū)嶒灲M的生存率明顯高于對照組(只答兩組基本相同也可)，說明此種化肥對該昆蟲沒有不利影響 解析　(1)由圖可知，在前5年，λ值不變且都大于1，說明種群數(shù)量的增長率不變，種群數(shù)量呈“J”型曲線增長，5年后λ值開始變小，但一段時間內(nèi)該值還大于1，說明種群數(shù)量增長減緩，環(huán)境阻力加大。(2)是否噴施某種化肥是該實驗的自變量，實驗組的昆蟲食用的牧草噴施了化肥，對照組的昆蟲食用的牧草沒有噴施；兩組昆蟲的生長狀況、數(shù)量、昆蟲的飼養(yǎng)環(huán)境都是無關(guān)變量，在實驗組和對照組中應(yīng)完全相同且適宜；因變量是昆蟲的生存率。探究性實驗的結(jié)果和結(jié)論不是唯一的，因此，在進行結(jié)果預(yù)測時，要注意全面分析。 教師備課資源 1． 種群存活曲線分析 存活曲線是反映種群個體在各年齡段的存活狀況的曲線，存活曲線以相對年齡為橫坐標(biāo)，以個體存活數(shù)為縱坐標(biāo)，分為三種類型，如圖所示。 Ⅰ型曲線：幼年期死亡率低，老年期死亡率高，即絕大多數(shù)個體都能活到生理年齡，如人類和其他一些大型哺乳動物。 Ⅱ型曲線：種群各年齡段死亡率基本相同，如小型哺乳動物等。 Ⅲ型曲線：幼年期死亡率較高，但一旦到達某一年齡，死亡率就較低且穩(wěn)定，如魚類等。 2． 種群數(shù)量變化曲線分析 (1)種群數(shù)量變化內(nèi)涵：在自然界，種群數(shù)量總在氣候、食物、天敵、傳染病等多方面因素的影響下而處于動態(tài)變化中，這種動態(tài)變化包括種群數(shù)量的增長、波動與下降等。在某些極端因素干擾下，甚至還會出現(xiàn)物種(種群)的滅絕，從而導(dǎo)致物種豐富度(生物多樣性)下降。 (2)種群的兩種數(shù)量增長曲線及相關(guān)應(yīng)用：種群增長主要有兩種方式，可分別用“J”型曲線和“S”型曲線表示(如圖)，二者的主要區(qū)別如下表： 曲線 項目 “J”型曲線 “S”型曲線 曲線 形狀 種群 增長 (速)率 前提條件 環(huán)境資源無限(理想條件) 環(huán)境條件有限 特點 a.連續(xù)增長； b．增長率：種群數(shù)量連續(xù)增長，第二年是第一年的“λ”倍(注：Nt＝N0λt，λ代表增長倍數(shù)，不是增長率，λ>1時種群密度增大，λ＝1時種群密度保持穩(wěn)定，λ<1時種群密度減小，“J”型增長時，λ>1) a.增長到一定數(shù)量保持相對穩(wěn)定； b．增長速率先增大，后減小，數(shù)量達穩(wěn)定狀態(tài)時，增長速率為0，K/2值處增長速率最大 有無 K值 無K值(持續(xù)增長) 有K值 曲線形 成原因 無種內(nèi)斗爭，缺少天敵、空間條件充裕、氣候適宜等 種內(nèi)斗爭加劇，捕食者數(shù)量增多等 (3)對曲線中K值的理解：①K值是指在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群數(shù)量的最大值。不同種群在同一環(huán)境條件下K值是不同的，同一種群在不同環(huán)境條件下K值也是不同的。這主要取決于食物、空間和其他生活條件的限制和由此引發(fā)的種內(nèi)斗爭以及捕食者的數(shù)量。②圖中“J”型曲線無K值，且種群增長率始終不變；“S”型曲線有K值，種群增長率在各個階段是不相同的。