2018-2019版高中生物 第三章 生物群落的演替 第一節(jié) 生物群落的基本單位——種群 第2課時(shí)學(xué)案 蘇教版必修3.doc

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第2課時(shí)　種群數(shù)量的變化 [學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.了解數(shù)學(xué)模型，分析種群數(shù)量增長(zhǎng)的“J”型曲線。2.理解種群數(shù)量增長(zhǎng)的“S”型曲線。3.學(xué)會(huì)探究酵母菌種群大小的動(dòng)態(tài)變化。 方式一　2013年8月9日湖南省林業(yè)廳發(fā)布信息：受持續(xù)晴熱干旱天氣影響，從7月中旬至8月初，長(zhǎng)沙、益陽、常德、邵陽、婁底等多地發(fā)生蝗蟲災(zāi)害，受災(zāi)面積從23萬畝增加至31萬畝，并有進(jìn)一步擴(kuò)散蔓延趨勢(shì)，災(zāi)害對(duì)竹產(chǎn)業(yè)造成一定影響。目前，湖南已采取三大措施遏制蝗蟲病害：誘殺成蝗；重點(diǎn)地區(qū)組織化學(xué)防治；加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，調(diào)查產(chǎn)卵地，為明年防治打好基礎(chǔ)。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)課我們來共同學(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)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型及影響種群數(shù)量波動(dòng)的因素 1．種群數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型 (1)建立數(shù)學(xué)模型：主要包括表達(dá)與驗(yàn)證兩個(gè)過程。 ①表達(dá)就是根據(jù)建模的目的和掌握的信息(如數(shù)據(jù)、現(xiàn)象)，將實(shí)際問題轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)問題，用數(shù)學(xué)語言確切地表述出來。 ②驗(yàn)證就是用現(xiàn)實(shí)對(duì)象的信息檢驗(yàn)得到的解答，以確認(rèn)結(jié)果的正確性。 (2)“J”型曲線 ①含義：在環(huán)境資源不受限制的理想條件下，種群內(nèi)個(gè)體數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)用坐標(biāo)圖表示而形成的曲線。 ②理想條件：食物充裕、空間充足、氣候適宜和沒有敵害等。 ③影響種群數(shù)量變化的主要因素：出生率、死亡率和起始種群的個(gè)體數(shù)量3個(gè)因素。 ④后代中第t代的數(shù)量表示式：Nt＝N0λt，其中N0表示種群的起始數(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)“S”型曲線 ①含義：在自然界中各種環(huán)境條件(如空間、食物、天敵等)制約下，種群個(gè)體數(shù)量的增長(zhǎng)過程用坐標(biāo)圖表示而形成的曲線。 ②特點(diǎn)：種群內(nèi)個(gè)體數(shù)量達(dá)到環(huán)境條件所允許的最大值(K值)時(shí)不再增加。 2．影響種群數(shù)量波動(dòng)的因素 (1)環(huán)境因素 ①在自然界中，如氣候、食物、天敵、疾病等因素都會(huì)使種群數(shù)量發(fā)生波動(dòng)。 ②在某些不利的條件下，種群會(huì)急劇衰退，甚至滅亡，這種情況最易出現(xiàn)在個(gè)體大、出生率低、生長(zhǎng)慢、成熟晚的生物種群中。 (2)人為干擾：如在人類過度捕獵、種群棲息地遭到破壞的情況下，某些動(dòng)物種群數(shù)量會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)期下降，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)種群滅亡。 知識(shí)整合　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 例1　(2018陜西富平縣高二調(diào)研)科學(xué)家研究某區(qū)域中田鼠的種群數(shù)量變化，得到該種群在數(shù)年內(nèi)的出生率和死亡率的比值曲線如圖(其中R＝出生率/死亡率)。在不考慮遷入遷出的情況下，下列說法正確的是(　　) A．從圖中可知O～d期間田鼠種群數(shù)量出現(xiàn)了周期性波動(dòng) B．田鼠種群數(shù)量在a～d之間經(jīng)歷了先上升后下降，其中c～d期間一直在下降 C．該田鼠種群增長(zhǎng)為“S”型增長(zhǎng)，C點(diǎn)時(shí)種群密度最小 D．若不考慮其他因素，僅由圖可知，a、b兩點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的種群的年齡結(jié)構(gòu)分別為增長(zhǎng)型和衰退型 答案　B 解析　在O～d范圍內(nèi)，只能體現(xiàn)出一個(gè)變化過程，沒有呈現(xiàn)出周期性波動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)圖可知，曲線在虛線1之上時(shí)，即R＞1，種群數(shù)量一直在增長(zhǎng)，曲線在虛線1之下時(shí)，即R＜1，種群數(shù)量一直在下降，B項(xiàng)正確；根據(jù)B項(xiàng)分析可知，種群數(shù)量不是一直在增長(zhǎng)，而且c～d期間種群數(shù)量一直在下降，所以d點(diǎn)時(shí)種群密度最小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；a、b兩點(diǎn)時(shí)種群數(shù)量都在增長(zhǎng)，若不考慮其他因素，僅由圖可知，a、b兩點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的種群年齡結(jié)構(gòu)均為增長(zhǎng)型，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 例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)率與種群密度之間呈正相關(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項(xiàng)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項(xiàng)錯(cuò)誤；利用性引誘劑誘殺雄蟲，使種群性別比例失調(diào)，從而降低出生率，種群密度降低，C項(xiàng)正確；在d～e段，種群數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定，增長(zhǎng)率為0，D項(xiàng)正確。 歸納總結(jié) 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、探究酵母菌種群大小的動(dòng)態(tài)變化 1．材料選擇：酵母菌繁殖速度快、個(gè)體小，作為研究種群數(shù)量變化的材料，容易建立具有代表意義的數(shù)學(xué)模型。 2．實(shí)驗(yàn)原理 (1)可用液體培養(yǎng)基(培養(yǎng)液)培養(yǎng)酵母菌，培養(yǎng)基中種群的增長(zhǎng)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(zhǎng)呈“J”型曲線；在有限的環(huán)境中，酵母菌種群的增長(zhǎng)呈“S”型曲線。 (3)可采用抽樣檢測(cè)的方法，進(jìn)行顯微鏡計(jì)數(shù)。 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)量在開始一段時(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)。 5．探究步驟 (1)用天平稱量0.1 g活性干酵母，放入盛有500 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液的錐形瓶中，置于適宜的條件下培養(yǎng)。定時(shí)取樣，用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)，計(jì)算出酵母菌的種群數(shù)量。 (2)以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以1 mL培養(yǎng)液中的酵母菌數(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。 6．實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (1)酵母菌增長(zhǎng)曲線圖(如圖1)及轉(zhuǎn)化后的增長(zhǎng)速率曲線圖(如圖2) (2)分析 ①增長(zhǎng)曲線的總趨勢(shì)是先增加再降低。 ②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。 7．注意事項(xiàng) (1)從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)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，減少誤差。 (2)若一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，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，只計(jì)算相鄰兩邊及其夾角的酵母菌。 例3　某小組進(jìn)行“探究酵母菌種群大小的動(dòng)態(tài)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)(見下表)，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 10 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開始下降 答案　B 解析　在培養(yǎng)初期，酵母菌之間不存在生存斗爭(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)量開始下降的時(shí)間取決于酵母菌的起始數(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)液體積越小的試管種群數(shù)量越先下降。 例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，利用血球計(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)量過多，需加水稀釋后再統(tǒng)計(jì) B．圖乙中第4～7d酵母菌的出生率等于死亡率 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項(xiàng)錯(cuò)誤；圖乙中第4～7d酵母菌的數(shù)量基本不變，說明出生率與死亡率相等，B項(xiàng)正確；環(huán)境條件不變，則環(huán)境容納量不變，C項(xiàng)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)，從而影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，D項(xiàng)正確。 易錯(cuò)易混　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)模型是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(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，提出問題；③通過進(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“S”型增長(zhǎng)。下列有關(guān)種群“S”型增長(zhǎng)的說法正確的是(　　) 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__________。t1時(shí)該種群的年齡結(jié)構(gòu)可能為________。 (2)捕獲該魚的最佳時(shí)期為________時(shí)，原因是________________________________________ ________________________________________________________________________。 (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)　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)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)種群的年齡結(jié)構(gòu)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。 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一　種群數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型 1．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 解析　在自然界中，種群的增長(zhǎng)一般呈“S”型增長(zhǎng)。 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速度的限制因素(　　) A．EF段 B．DE段 C．CD段 D．BC段 答案　A 3．(2018江蘇啟東中學(xué)高二檢測(cè))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　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)量可能超過環(huán)境容納量，但通過調(diào)節(jié)后又恢復(fù)到正常數(shù)量，A項(xiàng)錯(cuò)誤；種群的內(nèi)源性調(diào)節(jié)因素會(huì)改變種群密度的大小，但不會(huì)改變環(huán)境容納量的大小，B項(xiàng)正確；在理想條件下，不存在影響種群數(shù)量增長(zhǎng)的因素，C項(xiàng)錯(cuò)誤；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，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4．(2018榆林高二模擬)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＝N0λt)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(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＝N0λt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。 5．如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)該種群年齡結(jié)構(gòu)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)體中均有不同年齡段的個(gè)體，只是比例不同而已，A項(xiàng)錯(cuò)誤；b點(diǎn)時(shí)，種群數(shù)量為K/2，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項(xiàng)正確；c點(diǎn)時(shí)種群數(shù)量仍在上升，則該種群年齡結(jié)構(gòu)為增長(zhǎng)型，C項(xiàng)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項(xiàng)錯(cuò)誤。 題組二　影響種群數(shù)量波動(dòng)的因素 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。 7．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年種群數(shù)量/(t－1)年種群數(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)量基本穩(wěn)定，但出生率不一定相同，A項(xiàng)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項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)榈?年末到第5年中期λ大于1，第3年末種群數(shù)量小于第5年中期種群數(shù)量，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.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)種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線的敘述正確的是(　　) 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項(xiàng)錯(cuò)誤；圖乙中G點(diǎn)時(shí)種群的數(shù)量不再變化，增長(zhǎng)速率為0，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；防治蝗災(zāi)應(yīng)該在D點(diǎn)附近進(jìn)行，超過D點(diǎn)，蝗蟲增長(zhǎng)速率加快，滅蟲效果差，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；漁業(yè)捕撈應(yīng)該在超過(E點(diǎn))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，此時(shí)種群的增長(zhǎng)速率最快，故D項(xiàng)正確。 題組三　探究酵母菌種群大小的動(dòng)態(tài)變化 9．有關(guān)“探究酵母菌種群大小的動(dòng)態(tài)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。調(diào)查酵母菌種群數(shù)量的變化用抽樣檢測(cè)的方法，對(duì)酵母菌準(zhǔn)確計(jì)數(shù)用血球計(jì)數(shù)板。 10．(2015廣東，4)如圖表示在一個(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．可用取樣器取樣法計(jì)數(shù) D．K值約為120 000個(gè) 答案　D 解析　在酵母細(xì)胞培養(yǎng)初期，酵母細(xì)胞數(shù)量極少，酵母細(xì)胞個(gè)體間幾乎不存在種內(nèi)斗爭(zhēng)，A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，B項(xiàng)錯(cuò)誤；酵母細(xì)胞等微生物只有用顯微鏡才能看清，所以一般使用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖像可知，該環(huán)境下的最大值為酵母細(xì)胞的K值，K值約為121 00010＝120 000(個(gè))，D項(xiàng)正確。 [綜合強(qiáng)化] 11．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)白頭鵯種群的年齡結(jié)構(gòu)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 解析　由于種群的增長(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項(xiàng)錯(cuò)誤；第12年時(shí)白頭鵯種群的增長(zhǎng)速率為1.20，所以年齡結(jié)構(gòu)為增長(zhǎng)型，B項(xiàng)錯(cuò)誤；研究時(shí)應(yīng)用標(biāo)志重捕法調(diào)查白頭鵯的種群密度，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 12．如圖為某小組進(jìn)行“探究酵母菌種群大小的動(dòng)態(tài)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______________________。 (2)酵母菌種群數(shù)量從C點(diǎn)開始下降的主要原因除葡萄糖被大量消耗外，還有________________、__________________。 (3)在T1～T2時(shí)間段，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______________________________________、______________________________________和用血球計(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　有氧呼吸和無氧呼吸 (2)乙醇含量過高　培養(yǎng)液的pH下降　(3)酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，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 13．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)。 答案　(1)“J”型　“S”型　波動(dòng)　(2)b點(diǎn) (3)捕撈后使種群數(shù)量控制在d()點(diǎn)左右 (4)Nt＝10(1＋1%)6萬 解析　(1)由于種群剛遷入時(shí)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。 14．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)查表可估算出稻田中田螺的種群密度為__________(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。