（全國(guó)通用版）2018-2019版高中生物 第4章 種群和群落 第2節(jié) 種群數(shù)量的變化學(xué)案 新人教版必修3

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1、 第2節(jié)　種群數(shù)量的變化 [目標(biāo)導(dǎo)讀]　1.閱讀分析教材P65細(xì)菌數(shù)量增長(zhǎng)的實(shí)例，學(xué)會(huì)建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法。2.通過(guò)教材P68～69探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化，嘗試建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。3.結(jié)合教材P66圖4－5，理解種群“J”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。4.結(jié)合教材P67圖4－6，理解種群“S”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。 [重難點(diǎn)擊]　根據(jù)實(shí)例建構(gòu)種群增長(zhǎng)的“J”型、“S”型數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化和指導(dǎo)實(shí)踐。 方式一　2015年內(nèi)蒙古3 000萬(wàn)畝草原遭遇蝗災(zāi)，部分街道蝗蟲成群。滅蝗70%以上采用生物措施。截至7月15日，全區(qū)采用綠僵菌、苦參堿、煙堿·苦參堿、牧雞、牧鴨等

2、完成防治面積507.5萬(wàn)畝。有效遏制蝗蟲災(zāi)害需 要研究蝗蟲種群數(shù)量的變化規(guī)律，這節(jié)課我們共同學(xué)習(xí)種群數(shù)量的變化。 方式二　地球上的每種生物都具有很大的生殖潛力，如果這種生殖潛力不受食物、空間、天敵和氣候條件等的限制而任其發(fā)展的話，生物種群會(huì)在短期內(nèi)達(dá)到驚人的數(shù)量。但是大多數(shù)情況下，種群的生存和發(fā)展受到資源、空間、天敵等因素的限制，所以其種群的數(shù)量增長(zhǎng)不可能出現(xiàn)上述現(xiàn)象。那么，種群的數(shù)量變化有什么規(guī)律呢？ 一、種群數(shù)量的增長(zhǎng)、變化曲線及應(yīng)用 1．建構(gòu)種群數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型的方法 (1)數(shù)學(xué)模型：是用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。 (2)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方法步驟：提出問(wèn)題→提出

3、合理的假設(shè)→用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式表達(dá)→檢驗(yàn)或修正。 (3)數(shù)學(xué)模型的表達(dá)形式及優(yōu)點(diǎn) ①數(shù)學(xué)方程式：優(yōu)點(diǎn)是科學(xué)、精確。 ②曲線圖：優(yōu)點(diǎn)是直觀。 2．種群增長(zhǎng)的“J”型曲線 (1)含義：在理想條件下的種群，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出的曲線圖，曲線大致呈“J”型。 (2)“J”型增長(zhǎng)的條件：食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有敵害等。 (3)模型假設(shè)：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。 (4)建立模型：t年后種群數(shù)量為：Nt＝N0λt。 3．種群增長(zhǎng)的“S”型曲線 (1)含義：種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)曲線。 (2)成因

4、 (3)K值：又稱環(huán)境容納量，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最大數(shù)量。 (4)應(yīng)用：建立自然保護(hù)區(qū)，提高環(huán)境容納量是保護(hù)大熊貓的根本措施。 4．種群增長(zhǎng)的“J”型曲線和“S”型曲線比較 項(xiàng)目 “J”型曲線 “S”型曲線 前提 條件 環(huán)境資源無(wú)限 環(huán)境資源有限 種群增 長(zhǎng)率 保持穩(wěn)定 隨種群密度上升而下降 圖像 模型 種群 增長(zhǎng) 速率 K值 無(wú)K值 種群數(shù)量在K值上下波動(dòng) 聯(lián)系 “J”型增長(zhǎng)曲線“S”型增長(zhǎng)曲線 5.種群數(shù)量的波動(dòng)和下降 (1)影響因素 (2)數(shù)量變化：大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)中；在不利

5、的條件下，種群數(shù)量還會(huì)急劇下降甚至消亡。 問(wèn)題探究 1．在20世紀(jì)30年代，人們將環(huán)頸雉引入美國(guó)的一個(gè)島嶼。在1937～1942年期間，這個(gè)種群數(shù)量的增長(zhǎng)如圖所示。 某島嶼環(huán)頸雉種群數(shù)量的增長(zhǎng) 由資料分析可知： (1)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(lái)表示，曲線則大致呈“J”型。 (2)若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)。t年后種群數(shù)量為：Nt＝N0λt。 ①當(dāng)λ>1時(shí)，種群呈“J”型增長(zhǎng)； ②當(dāng)λ＝1時(shí)，種群保持穩(wěn)定； ③當(dāng)λ<1時(shí)，種群數(shù)量下降； ④當(dāng)λ＝0時(shí)，種群無(wú)繁殖，下一代將滅亡。

6、 2．生態(tài)學(xué)家高斯(G.W.Gause)曾經(jīng)做過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在0.5 mL培養(yǎng)液中放入5個(gè)大草履蟲，然后每隔24 h統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲的數(shù)量。經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，得出了如圖所示的結(jié)果。從圖中可以看出，大草履蟲的數(shù)量在第二天和第三天增長(zhǎng)較快，第五天以后基本維持在375個(gè)左右。 大草履蟲種群的增長(zhǎng)曲線 由資料分析可知： (1)種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)曲線，稱為“S”型曲線。 (2)該曲線中出生率和死亡率的關(guān)系 ①0～K/2時(shí)，出生率>死亡率，種群數(shù)量增加。 ②K/2時(shí)，出生率與死亡率的差值最大，種群增長(zhǎng)速率最大。 ③K/2～K時(shí)，出生率仍>死亡率，但差值在減小，種

7、群數(shù)量增長(zhǎng)緩慢。 ④K值時(shí)，出生率＝死亡率，種群數(shù)量達(dá)到最大。 3．結(jié)合右圖分析，同種生物的K值是固定不變的嗎？哪些因素會(huì)影響動(dòng)物種群的環(huán)境容納量？ 答案　同一種生物的K值不是固定不變的，會(huì)受到環(huán)境的影響。生物自身的遺傳特性和食物、棲所、天敵及其他生存條件均會(huì)影響動(dòng)物的環(huán)境容納量。 4．在調(diào)查某林場(chǎng)松鼠的種群數(shù)量時(shí)，計(jì)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，則該種群在第幾年時(shí)個(gè)體數(shù)量最少？ 答案　第10年時(shí)種群數(shù)量最少。因?yàn)閺牡?年到第10年，λ一直小于1，說(shuō)明種群數(shù)量一直在下降。 1．如圖表示種群在理想環(huán)境中和有環(huán)境阻力條件下的增長(zhǎng)曲線，下列有關(guān)種群

8、數(shù)量增長(zhǎng)曲線的敘述中正確的是(　　) A．圖甲為“J”型增長(zhǎng)，每年增加的個(gè)體數(shù)量始終不變 B．圖乙為“S”型增長(zhǎng)，G點(diǎn)時(shí)增長(zhǎng)速率達(dá)到最大值 C．防治蝗災(zāi)應(yīng)在害蟲數(shù)量達(dá)到F點(diǎn)時(shí)進(jìn)行 D．漁業(yè)捕撈后剩余量應(yīng)該在E點(diǎn)左右 答案　D 解析　圖甲曲線的斜率代表種群的增長(zhǎng)速率(即單位時(shí)間內(nèi)種群個(gè)體的增加數(shù)目)，由題圖曲線特征可以看出，在不同的時(shí)間點(diǎn)，曲線的斜率不同，即種群的增長(zhǎng)速率不同，故A錯(cuò)誤；圖乙中G點(diǎn)時(shí)種群的數(shù)目不再變化，增長(zhǎng)速率為0，故B錯(cuò)誤；防治蝗災(zāi)應(yīng)該在D點(diǎn)附近，超過(guò)D點(diǎn)，蝗蟲增長(zhǎng)速率加快，滅蟲效果差，故C錯(cuò)誤；漁業(yè)捕撈應(yīng)該在超過(guò)時(shí)進(jìn)行，且每次捕撈后的剩余量應(yīng)保持在E點(diǎn)左右，此

9、時(shí)種群的增長(zhǎng)速率最快，故D正確。 2．如圖為某地東亞飛蝗種群數(shù)量變化的示意圖，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．為有效防治蝗災(zāi)，應(yīng)在a點(diǎn)之前及時(shí)控制種群密度 B．a(chǎn)～b段，該種群的增長(zhǎng)率與種群密度之間成正相關(guān) C．利用性引誘劑誘殺雄蟲改變性別比例可防止c點(diǎn)出現(xiàn) D．在d～e段，該種群的增長(zhǎng)率不變 答案　B 解析　圖示a點(diǎn)東亞飛蝗數(shù)量急劇上升，此時(shí)種群增長(zhǎng)速率達(dá)到最大，病蟲防治工作應(yīng)在a點(diǎn)所示時(shí)間之前進(jìn)行，A正確；圖示a～b段種群數(shù)量仍然在上升，但種群增長(zhǎng)率呈下降趨勢(shì)，B錯(cuò)誤；利用性引誘劑誘殺雄蟲，使種群性別比例失調(diào)，從而出生率降低，種群密度降低，C正確；在d～e段，種群數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定，

10、增長(zhǎng)率為0，D正確。 知識(shí)拓展　 應(yīng)用 措施 目的 野生資 源保護(hù) 保護(hù)野生生物的生存環(huán)境，減小環(huán)境阻力 增大K值 有害生 物防治 增大環(huán)境阻力 降低K值 在種群數(shù)量達(dá)到K/2以前采取相應(yīng)措施 防止害蟲數(shù)量快速增長(zhǎng) 資源開(kāi)發(fā) 與利用 捕撈或收獲后的種群數(shù)量應(yīng)維持在K/2 保證持續(xù)獲取高產(chǎn)量 二、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化 1．提出問(wèn)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？ 2．作出假設(shè)：培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量開(kāi)始一段時(shí)間呈“J”型增長(zhǎng)，隨著時(shí)間推移，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”型增長(zhǎng)。 3

11、．探究步驟 (1)將10 mL無(wú)菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液加入試管中。 (2)將酵母菌接種到試管中的培養(yǎng)液。 (3)將試管放在25_℃條件下培養(yǎng)。 (4)每天取樣計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量。用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板在顯微鏡下計(jì)數(shù)，估算10 mL培養(yǎng)液中酵母菌的初始種群數(shù)N0，然后連續(xù)觀察七天，記錄每天的數(shù)值。 (5)分析數(shù)據(jù)，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，酵母菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出坐標(biāo)曲線圖，分析曲線走向，揭示酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律。 4．實(shí)驗(yàn)結(jié)論 在有限的環(huán)境條件下酵母菌種群數(shù)量呈“S”型增長(zhǎng)。 問(wèn)題探究 1．從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)前，為什么需將試管輕輕振蕩幾次？ 答案　目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，

12、減少誤差。 2．若一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過(guò)多，難以數(shù)清，采取的措施是什么？ 答案　可增大稀釋倍數(shù)后再計(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)？ 答案　只計(jì)算相鄰兩邊及其夾角的酵母菌。 4．影響酵母菌種群生長(zhǎng)的因素可能有哪些？ 答案　養(yǎng)料、溫度、pH及有害代謝廢物等。 3．某小組進(jìn)行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實(shí)驗(yàn)時(shí)，同樣實(shí)驗(yàn)條件下分別在4個(gè)試管中進(jìn)行培養(yǎng)(見(jiàn)表)，均獲得了“S”型增長(zhǎng)曲線。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) 試管號(hào) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 培養(yǎng)液體積/mL 10 5 10 5 起始酵母菌數(shù)/103個(gè) 10 5 5 1

13、0 A.4個(gè)試管內(nèi)的種群初始階段都經(jīng)歷了“J”型增長(zhǎng) B．4個(gè)試管內(nèi)的種群同時(shí)達(dá)到K值 C．試管Ⅲ內(nèi)種群的K值與試管Ⅱ不同 D．試管Ⅳ內(nèi)的種群數(shù)量先于試管Ⅱ開(kāi)始下降 答案　B 解析　培養(yǎng)液的體積是有限的，則整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程中酵母菌呈“S”型增長(zhǎng)。在培養(yǎng)初期，酵母菌之間不因數(shù)量較多而存在生存斗爭(zhēng)，酵母菌呈“J”型增長(zhǎng)。培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量達(dá)到K值的時(shí)間取決于培養(yǎng)液的體積和酵母菌的起始數(shù)量：酵母菌起始數(shù)量相同的試管(如Ⅰ和Ⅳ、Ⅱ和Ⅲ)，培養(yǎng)液體積越小的試管越先達(dá)到K值；而培養(yǎng)液體積相同的試管(如Ⅰ和Ⅲ、Ⅱ和Ⅳ)，酵母菌起始數(shù)量越大的試管越先達(dá)到K值。酵母菌數(shù)量開(kāi)始下降的時(shí)間取決于酵母菌的

14、起始數(shù)量和培養(yǎng)液的體積：培養(yǎng)液體積相同的試管(如Ⅰ和Ⅲ、Ⅱ和Ⅳ)，酵母菌起始數(shù)量越大的試管內(nèi)種群數(shù)量越先下降；而酵母菌起始數(shù)量相同的試管(如Ⅰ和Ⅳ、Ⅱ和Ⅲ)，培養(yǎng)液體積越小的試管內(nèi)種群數(shù)量越先下降。 4．某研究小組探究10 mL培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化，利用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板(規(guī)格為0.1 mm,1/400 mm2)進(jìn)行計(jì)數(shù)。圖甲是某天顯微鏡鏡檢結(jié)果(視野中每個(gè)黑點(diǎn)含2個(gè)酵母菌)，圖乙是7天內(nèi)酵母菌種群數(shù)量的變化曲線。下列敘述不正確的是(　　) A．圖甲中酵母菌數(shù)量過(guò)多，需加水稀釋后再統(tǒng)計(jì) B．圖甲中的酵母菌數(shù)量對(duì)應(yīng)于圖乙中的第3天 C．相同條件下再次實(shí)驗(yàn)，酵母菌種群數(shù)量的K值基本不

15、變 D．酵母菌自身代謝狀況也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì) 答案　A 解析　圖甲中酵母菌數(shù)量可分辨清楚，不用加水稀釋，A錯(cuò)誤；每小格平均有2個(gè)酵母菌，每小格體積為：0.1 mm×1/400 mm2＝1/4 000 mm3，所以1 mm3中有8 000個(gè)酵母菌，則10 mL中酵母菌總數(shù)為：8 000×10×103＝8×107＝800×105，B正確；環(huán)境條件不變，則環(huán)境的最大容納量不變，C正確；酵母菌自身的代謝產(chǎn)物會(huì)改變培養(yǎng)液的理化性質(zhì)，影響酵母菌的生命活動(dòng)，D正確。 易錯(cuò)點(diǎn)撥　計(jì)數(shù)時(shí)要注意蓋玻片和培養(yǎng)液的放置先后順序，蓋玻片在前，培養(yǎng)液在后。 1．?dāng)?shù)學(xué)模型是用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性

16、質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：①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)；②觀察研究對(duì)象，提出問(wèn)題；③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；④提出合理的假設(shè)。下列排列順序正確的是(　　) A．①②③④ B．②④①③ C．④①②③ D．③①②④ 答案　B 2．下圖中表示種群在無(wú)環(huán)境阻力狀況下增長(zhǎng)的是(　　) 答案　B 3．種群的“J”型增長(zhǎng)是有條件的，條件之一是(　　) A．在該環(huán)境中只有一個(gè)種群 B．該種群對(duì)環(huán)境的適應(yīng)比其他種群優(yōu)越得多 C．環(huán)境資源是無(wú)限的 D．環(huán)境資源是有限的 答案　C 4．自然界中生物種群增長(zhǎng)常表現(xiàn)為

17、“S”型增長(zhǎng)。下列有關(guān)種群“S”型增長(zhǎng)的說(shuō)法正確的是(　　) A．“S”型增長(zhǎng)僅表示了種群數(shù)量和食物的關(guān)系 B．種群增長(zhǎng)率在各階段是不同的 C．“S”型增長(zhǎng)只表示了種群數(shù)量，與時(shí)間無(wú)關(guān) D．種群增長(zhǎng)不受種群密度制約 答案　B 5．某研究所調(diào)查發(fā)現(xiàn)：某種魚遷入一生態(tài)系統(tǒng)后，其種群數(shù)量增長(zhǎng)速率隨時(shí)間變化的曲線如圖所示，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題： (1)在t0～t3時(shí)間內(nèi)，種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線呈__________型；若在t3時(shí)種群數(shù)量為N，則在t1時(shí)種群數(shù)量為_(kāi)_________。t1時(shí)該種群的年齡組成可能為_(kāi)_______。 (2)捕獲該魚的最佳時(shí)期為_(kāi)_______時(shí)，原因是______

18、_______________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在t3時(shí)期后，該魚種群數(shù)量變化將呈現(xiàn)_____________________________狀態(tài)，主要原因是______________________、___________________________。 答案　(1)“S”　　增長(zhǎng)型　(2)t2　在t1時(shí)種群增長(zhǎng)速率最大，t2時(shí)捕獲該魚并使捕撈后維持在t1時(shí)的數(shù)量，獲得的量較大且不影響該魚類資源的再生　(3)波動(dòng)　

19、種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇　捕食者數(shù)量增加 解析　(1)t0～t3時(shí)間內(nèi)種群數(shù)量增長(zhǎng)應(yīng)呈現(xiàn)“S”型曲線，若在t3時(shí)種群數(shù)量為N，則t1時(shí)對(duì)應(yīng)。t1時(shí)種群的年齡組成呈增長(zhǎng)型。(2)由于t1時(shí)種群增長(zhǎng)速率最大，資源更新能力最強(qiáng)，故t2時(shí)捕撈有利于獲得較大捕獲量且不影響資源更新。(3)在t3時(shí)期后種群數(shù)量變化將呈波動(dòng)狀態(tài)，原因是種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇、天敵增加等。 40分鐘課時(shí)作業(yè) [學(xué)考達(dá)標(biāo)] 1．種群在理想和自然條件下分別表現(xiàn)出“J”型和“S”型增長(zhǎng)。下列有關(guān)種群增長(zhǎng)曲線的敘述中，正確的是 (　　) A．在種群“J”型增長(zhǎng)模型(Nt＝N0·λt)中，λ表示該種群的增長(zhǎng)速率 B．在自然條件下，種群的環(huán)境容納量

20、(即K值)是固定不變的 C．在魚類養(yǎng)殖中，在接近K值時(shí)進(jìn)行捕撈有利于該種群的可持續(xù)發(fā)展 D．在“S”型曲線中，種群密度不同時(shí)可能具有相同的種群增長(zhǎng)速率 答案　D 解析　在Nt＝N0·λt中，λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)，并不等同于種群的增長(zhǎng)速率；種群的K值受環(huán)境因素影響，在優(yōu)越環(huán)境中，K值將增大；在魚類養(yǎng)殖中，使捕撈后的剩余量接近時(shí)，種群的增長(zhǎng)速率最大，有利于該種群的可持續(xù)發(fā)展；在“S”型曲線中，種群增長(zhǎng)速率先快后慢，最后為0，故處于不同的種群密度下可能具有相同的增長(zhǎng)速率。 2．如圖所示為一個(gè)鼠群遷入一個(gè)新的生態(tài)系統(tǒng)后的增長(zhǎng)曲線。試分析在曲線中哪段表示食物最可能成為鼠群繁殖

21、速度的限制因素(　　) A．EF段 B．DE段 C．CD段 D．BC段 答案　A 解析　一個(gè)種群遷入一個(gè)新環(huán)境后的初期，由于生活空間大，生活資源十分豐富，天敵少，競(jìng)爭(zhēng)者少，種群將呈“J”型增長(zhǎng)。隨著種群數(shù)量的增加，種群密度上升，生活空間和食物資源減少，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇，從而使種群增長(zhǎng)減緩，并趨于停止。 3．下列關(guān)于種群數(shù)量變化的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．種群的數(shù)量變化受多種因素的影響，所以常常會(huì)出現(xiàn)波動(dòng) B．種群數(shù)量的變化主要由遷入率和遷出率、出生率和死亡率引起 C．在自然界中，種群的增長(zhǎng)一般呈“J”型增長(zhǎng) D．在自然界中，種群的增長(zhǎng)一般呈“S”型增長(zhǎng) 答案　C

22、 解析　種群的“J”型增長(zhǎng)，只有在空間無(wú)限、資源無(wú)限、不存在任何天敵的條件下才有可能，一個(gè)種群進(jìn)入一個(gè)新環(huán)境，一定時(shí)間內(nèi)會(huì)出現(xiàn)“J”型增長(zhǎng)，但當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境條件所允許的最大值(K值)時(shí)，種群將停止增長(zhǎng)，此時(shí)就會(huì)出現(xiàn)“S”型增長(zhǎng)。 4．在一個(gè)玻璃容器內(nèi)，裝入一定量的符合小球藻生活需求的營(yíng)養(yǎng)液，接種少量的小球藻，每隔一段時(shí)間測(cè)定小球藻的個(gè)體數(shù)量，繪制成曲線，如圖所示。下列4圖中能正確表示小球藻種群數(shù)量增長(zhǎng)速率隨時(shí)間變化趨勢(shì)的曲線是(　　) 答案　D 解析　由于小球藻的種群增長(zhǎng)曲線為“S”型，其增長(zhǎng)速率在不同時(shí)間應(yīng)有較大差異，即隨著種群對(duì)環(huán)境的適應(yīng)，增長(zhǎng)速率增大，當(dāng)個(gè)體數(shù)目達(dá)到時(shí)，

23、增長(zhǎng)速率最大，之后隨著種群密度增大，種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇，天敵增多等，從而導(dǎo)致增長(zhǎng)速率下降，當(dāng)個(gè)體數(shù)目達(dá)到K值時(shí)，增長(zhǎng)速率變?yōu)?，故選D。 5．環(huán)保工作者對(duì)某地區(qū)最主要的草食動(dòng)物——野兔種群數(shù)量進(jìn)行連年監(jiān)測(cè)，得到如圖所示的數(shù)量增長(zhǎng)變化(λ)曲線(λ＝t月種群數(shù)量/(t－1)月種群數(shù)量)。據(jù)圖分析下列敘述正確的是(　　) A．第1年至第3年該種群的出生率相同 B．第4年初至第5年中期，種群數(shù)量呈“S”型增長(zhǎng) C．第3年末種群數(shù)量與第5年中期種群數(shù)量相等 D．野兔的種群數(shù)量在第6年末達(dá)到K值 答案　B 解析　在第1～3年間，由于λ基本上等于1，種群增長(zhǎng)率為0，出生率等于死亡率，種群數(shù)量基

24、本穩(wěn)定，但出生率不一定相同，A錯(cuò)誤；在第4年初至第5年中期，種群數(shù)量先增加的快，后增加的慢，在第5年中期達(dá)到K值，種群數(shù)量呈“S”型增長(zhǎng)，B正確；第3年末種群數(shù)量小于第5年中期種群數(shù)量，因?yàn)榈?年末到第5年中期λ大于1，C錯(cuò)誤；野兔的種群數(shù)量應(yīng)該在第5年中期達(dá)到K值，D錯(cuò)誤。 6．下列關(guān)于種群數(shù)量變化的敘述中，不正確的是(　　) A．在理想條件下，種群數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型為：Nt＝N0λt B．一個(gè)物種引入新的地區(qū)后，一定呈“J”型增長(zhǎng) C．對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，要盡量降低其K值 D．一個(gè)呈“S”型增長(zhǎng)的種群，數(shù)量在左右時(shí)增長(zhǎng)速率最大 答案　B 解析　在理想條件下，種群呈“J”型

25、增長(zhǎng)；一個(gè)物種引入一個(gè)新的地區(qū)，可能呈“J”型增長(zhǎng)也可能不適應(yīng)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境而被淘汰；我們可以通過(guò)硬化地面等措施來(lái)降低環(huán)境容納量以控制家鼠的種群數(shù)量。 [高考提能] 7．下圖是黃海某種魚的種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)組成該種群的個(gè)體全為幼年個(gè)體 B．b點(diǎn)時(shí)的種群大小能夠提供最大持續(xù)產(chǎn)量 C．c點(diǎn)時(shí)該種群年齡組成為衰退型 D．d點(diǎn)時(shí)該種群增長(zhǎng)速率最大 答案　B 解析　曲線上各點(diǎn)的個(gè)體中均有不同年齡期的個(gè)體，只是比例不同而已，A錯(cuò)誤；b點(diǎn)時(shí)，種群數(shù)量為，此時(shí)種群增長(zhǎng)速率最大，若將種群數(shù)量維持在該水平上，將獲得最大的持續(xù)產(chǎn)量，B正確；c點(diǎn)時(shí)種群數(shù)量仍

26、在上升，則該種群年齡組成為增長(zhǎng)型，C錯(cuò)誤；d點(diǎn)時(shí)種群數(shù)量達(dá)到K值，出生率等于死亡率，增長(zhǎng)速率為0，D錯(cuò)誤。 8．有關(guān)“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”的實(shí)驗(yàn)中，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．改變培養(yǎng)液的pH不影響K值(環(huán)境容納量)大小 B．用樣方法調(diào)查玻璃容器中酵母菌數(shù)量的變化 C．取適量培養(yǎng)液滴于普通載玻片后對(duì)酵母菌準(zhǔn)確計(jì)數(shù) D．營(yíng)養(yǎng)條件并非影響酵母菌種群數(shù)量變化的唯一因素 答案　D 解析　營(yíng)養(yǎng)條件、pH和溫度等的變化都會(huì)影響種群數(shù)量。 9．資源的合理使用是使產(chǎn)量最大化，又不影響資源的持久利用。自然種群增長(zhǎng)呈“S”型曲線。假設(shè)種群的K值為200，N表示種群數(shù)量，據(jù)表分析

27、正確的是(　　) 曲線上的點(diǎn) N (K－N)/K S1 20 0.90 S2 50 0.75 S3 100 0.50 S4 150 0.25 S5 180 0.10 A.環(huán)境阻力對(duì)種群增長(zhǎng)的影響出現(xiàn)在S4點(diǎn)之后 B．防治蝗蟲應(yīng)在蝗蟲數(shù)量達(dá)到S3點(diǎn)時(shí)進(jìn)行 C．漁業(yè)捕撈后需控制剩余量在S3點(diǎn) D．(K－N)/K值為0.25時(shí)，種群增長(zhǎng)速率最大 答案　C 解析　環(huán)境阻力對(duì)種群增長(zhǎng)的影響早在S4之前就已經(jīng)出現(xiàn)，A錯(cuò)誤；防治蝗蟲應(yīng)在蝗蟲數(shù)量達(dá)到S3點(diǎn)之前進(jìn)行，B錯(cuò)誤；S3點(diǎn)增長(zhǎng)速度較快，既能使產(chǎn)量最大化，又不影響資源的持續(xù)利用，漁業(yè)捕撈后需控制剩余量在

28、S3點(diǎn)，C正確；種群增長(zhǎng)速率最大的點(diǎn)是S3，D錯(cuò)誤。 10．某高級(jí)中學(xué)遷入新建校園14年，校園中鳥綱鵯科動(dòng)物白頭鵯在14年間的種群增長(zhǎng)速率如表所示。據(jù)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 增長(zhǎng) 速率 0.66 1.52 2.83 3.69 2.91 1.20 0.03 A．這14年中白頭鵯種群的數(shù)量呈“J”型增長(zhǎng) B．第12年時(shí)白頭鵯種群的年齡組成為衰退型 C．研究時(shí)用樣方法調(diào)查白頭鵯的種群密度并經(jīng)計(jì)算得出表中的數(shù)據(jù) D．白頭鵯在該中學(xué)的環(huán)境容納量約為第8年時(shí)白頭鵯種群數(shù)量的兩倍 答案　D 解

29、析　由于增長(zhǎng)速率先增后減，所以這14年中白頭鵯種群的數(shù)量呈“S”型增長(zhǎng)，A錯(cuò)誤；第12年時(shí)白頭鵯種群的增長(zhǎng)速率為1.2，所以年齡組成為增長(zhǎng)型，B錯(cuò)誤；研究時(shí)用標(biāo)志重捕法調(diào)查白頭鵯的種群密度，C錯(cuò)誤。 11．如圖為某小組進(jìn)行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實(shí)驗(yàn)時(shí)，所測(cè)得的不同培養(yǎng)階段酵母菌種群數(shù)量、葡萄糖濃度和乙醇濃度的變化曲線，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)曲線AB段酵母菌呼吸發(fā)生的場(chǎng)所是______________________；曲線BC段酵母菌呼吸的方式為_(kāi)_____________________。 (2)酵母菌種群數(shù)量從C點(diǎn)開(kāi)始下降的主要原因除葡萄糖被大量消耗外，還有____

30、____________、__________________。 (3)在T1～T2時(shí)段，單位時(shí)間內(nèi)酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有________________________、___________________________。 (4)某同學(xué)在T3時(shí)取樣，統(tǒng)計(jì)的酵母菌種群數(shù)量明顯高于D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)量，原因可能有______________________________________、______________________________________和用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤等。 答案　(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體　有氧呼吸和無(wú)氧呼吸 (2)乙醇含量過(guò)高　培養(yǎng)

31、液的pH下降　(3)酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生的能量少　酵母菌種群數(shù)量增多 (4)取樣時(shí)培養(yǎng)液未搖勻，從底部取樣　未染色，統(tǒng)計(jì)的菌體數(shù)包含了死亡的菌體 12．某野外調(diào)查小組對(duì)某地區(qū)種群進(jìn)行深入調(diào)查，獲得了下面有關(guān)信息資料。如圖表示某物種遷到一個(gè)新環(huán)境后，其種群數(shù)量的變化情況。 (1)從曲線的走勢(shì)來(lái)看，該種群剛遷入時(shí)，經(jīng)歷了一個(gè)快速的增長(zhǎng)期，曲線近似________增長(zhǎng)；當(dāng)種群數(shù)量越來(lái)越多，由于環(huán)境條件有限，曲線呈現(xiàn)出________增長(zhǎng)；最后曲線呈現(xiàn)出有規(guī)律的________。 (2)該種群的環(huán)境容納量(K值)大約對(duì)應(yīng)于圖中的哪個(gè)點(diǎn)？____________。 (3)如果此種群是魚

32、類，應(yīng)如何捕撈才能使效益最高？ ________________________________________________________________________。 (4)某一地區(qū)2010年人口普查時(shí)有10萬(wàn)人，2011年比2010年增長(zhǎng)1%。請(qǐng)預(yù)測(cè)按照此增長(zhǎng)率，2016年該地區(qū)的人口將有多少？____________________(寫出計(jì)算式即可)。在生物圈中，人口的K值是有限的。人口增長(zhǎng)過(guò)快對(duì)生態(tài)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生沉重的壓力。為此我們應(yīng)采取的對(duì)策是____________________________________。 答案　(1)“J”型　“S”型　波動(dòng)　(2)b點(diǎn) (

33、3)捕撈后種群數(shù)量控制在d()點(diǎn)左右 (4)Nt＝10×(1＋1%)6萬(wàn)　控制人口數(shù)量，加大資源和環(huán)境保護(hù)力度 解析　(1)由于種群剛遷入時(shí)的增長(zhǎng)較快，曲線近似“J”型增長(zhǎng)，而由于環(huán)境阻力的存在，曲線呈“S”型增長(zhǎng)，最后呈波動(dòng)趨勢(shì)。(2)環(huán)境的最大容納量應(yīng)該位于波動(dòng)的中間值。(3)捕撈后在(d點(diǎn))左右時(shí)種群的增長(zhǎng)速率是最大的。(4)由于此種群的λ是固定不變的，為(1＋1%)，代入公式Nt＝N0λt，即可得出計(jì)算式。 13．稻田中除了水稻外，還有雜草、田螺等生物。 (1)調(diào)查稻田中田螺種群密度時(shí)可以采用樣方法，選取樣方的關(guān)鍵是________________。根據(jù)下面的取樣調(diào)查表可估算出

34、稻田中田螺的種群密度為_(kāi)___________(只/m2)。 樣方編號(hào) 1 2 3 4 5 6 樣方面積/m2 1 1 1 1 1 1 田螺數(shù)量/只 15 18 15 19 15 14 (2)稻田中經(jīng)控制后的有害生物密度與所需的防治成本有關(guān)，并影響作物的價(jià)值。圖中曲線________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示將有害生物控制在不同密度時(shí)的防治成本。若將有害生物密度分別控制在圖中A、B、C三點(diǎn)，則控制在________點(diǎn)時(shí)收益最大。 答案　(1)隨機(jī)取樣　16　(2)Ⅰ　B 解析　(1)樣方法中取樣的關(guān)鍵是做到隨機(jī)取樣，不能摻有人的主觀因素；田

35、螺的種群密度取各樣方的平均值：(15＋18＋15＋19＋15＋14)/6＝16(只/m2)。 (2)作物價(jià)值與防治的成本之間的差值為收益。經(jīng)控制后的有害生物的密度越小，防治成本越高，但作物價(jià)值也越大，反之，經(jīng)控制后的有害生物的密度越大，防治成本越低，但作物價(jià)值也越低。所以防治成本為曲線Ⅰ。A、B、C三點(diǎn)中B點(diǎn)防治最好，此時(shí)二者差值最大，即收益最大。 [真題體驗(yàn)] 14．(2015·廣東，4)下圖表示在一個(gè)10 mL封閉培養(yǎng)體系中酵母細(xì)胞數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化，關(guān)于酵母細(xì)胞數(shù)量的敘述，正確的是(　　) A．種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致初始階段增長(zhǎng)緩慢 B．可用數(shù)學(xué)模型Nt＝N0λt表示 C．可用取樣器取

36、樣法計(jì)數(shù) D．K值約為120 000個(gè) 答案　D 解析　在酵母菌培養(yǎng)初期，酵母菌數(shù)量極少，酵母菌個(gè)體間幾乎不存在種內(nèi)斗爭(zhēng)，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖像可知，在0～70 h時(shí)間段內(nèi)，為“S”型曲線，而數(shù)學(xué)模型Nt＝N0λt只適用于“J”型曲線，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤；酵母菌等微生物只有用顯微鏡才能看清，所以一般使用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖像可知，該環(huán)境下的最大值為酵母菌的K值，K值為12×1 000×10＝120 000，故D選項(xiàng)正確。 15．(2015·北京，4)大螞蟻和小螞蟻生活在某地相鄰的兩個(gè)區(qū)域。研究者在這兩個(gè)螞蟻種群生活區(qū)域的接觸地帶設(shè)4種處理區(qū)，各處理區(qū)均設(shè)7個(gè)10 m×1

37、0 m的觀測(cè)點(diǎn)，每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)中設(shè)有均勻分布的25處小螞蟻誘餌投放點(diǎn)。在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)后的第1天和第85天時(shí)分別統(tǒng)計(jì)誘餌上小螞蟻的出現(xiàn)率并進(jìn)行比較，結(jié)果見(jiàn)表。 處理區(qū) 小螞蟻出現(xiàn)率的變化/% 定時(shí)灌溉 不驅(qū)走大螞蟻 增加35 驅(qū)走大螞蟻 增加70 不灌溉 不驅(qū)走大螞蟻 減少10 驅(qū)走大螞蟻 減少2 對(duì)本研究的實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果分析，表述錯(cuò)誤的是(　　) A．小螞蟻抑制大螞蟻的數(shù)量增長(zhǎng) B．采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法是樣方法 C．大螞蟻影響小螞蟻的活動(dòng)范圍 D．土壤含水量影響小螞蟻的活動(dòng)范圍 答案　A 解析　不驅(qū)走大螞蟻和驅(qū)走大螞蟻，在定時(shí)灌溉或不灌溉的情況下，小螞蟻出現(xiàn)率都

38、有所降低，可以得出大螞蟻和小螞蟻在食物上的競(jìng)爭(zhēng)較強(qiáng)，進(jìn)而可以得出大螞蟻抑制小螞蟻數(shù)量的增長(zhǎng)，大螞蟻影響小螞蟻的活動(dòng)范圍，A錯(cuò)誤、C正確。驅(qū)走大螞蟻，定時(shí)灌溉，小螞蟻出現(xiàn)率增加；不灌溉，小螞蟻出現(xiàn)率減少，可以得出土壤含水量影響小螞蟻的活動(dòng)范圍，D正確。本實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集方法是“7個(gè)10 m×10 m的觀測(cè)點(diǎn)”、“每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)中設(shè)有均勻分布的25處小螞蟻誘餌投放點(diǎn)”屬于樣方法，B正確。 16．(2014·浙江，4)下列關(guān)于環(huán)境容納量的敘述，正確的是(　　) A．環(huán)境容納量是指種群的最大數(shù)量 B．種群的內(nèi)源性調(diào)節(jié)因素不會(huì)改變環(huán)境容納量的大小 C．在理想條件下，影響種群數(shù)量增長(zhǎng)的因素主要是環(huán)境容納量 D．植食動(dòng)物在自然環(huán)境條件下，一年四季的環(huán)境容納量以冬季最大 答案　B 解析　A項(xiàng)，環(huán)境容納量是在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量。在某些時(shí)候種群的數(shù)量可能超過(guò)環(huán)境容納量，但通過(guò)調(diào)節(jié)后又恢復(fù)到正常數(shù)量。B項(xiàng)，種群的內(nèi)源性調(diào)節(jié)因素會(huì)改變種群密度的大小，不會(huì)改變環(huán)境容納量的大小。C項(xiàng)，在理想條件下，不存在影響種群數(shù)量增長(zhǎng)的因素。D項(xiàng)，冬季環(huán)境不適合植物的生長(zhǎng)，因此，植食動(dòng)物在冬季的環(huán)境容納量會(huì)下降。 17