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新高考生物一轮复习讲练课件：第28讲 种群及其动态（含解析）
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这是一份新高考生物一轮复习讲练课件：第28讲 种群及其动态（含解析），共60页。PPT课件主要包含了素养目标，同种生物全部个体，单位体积，最基本，个体总数，直接决定，迁入或迁出，各年龄期，雌雄个体，个体较大等内容，欢迎下载使用。
一、种群及其数量特征1.种群的特征(1)种群的概念两同一全部:同一地点、同一物种,全部个体种群是在一定区域的 的集合。 种群具有一定的时间和空间限制
(2)种群的数量特征及相互关系
2.种群密度的调查方法(1)种群密度的调查方法
(2)样方法和标记重捕法的比较 关键是随机取样
知识拓展样方法的计数原则同种生物个体无论大小都要计数,若有正好处在边界线上的,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则,如图:注:图1为方形样方,图2为圆形样方,实心圈表示要统计或测量的个体,虚线表示圆形样方的直径。
易错辨析1.基于对种群及其数量特征的理解,判断下列表述是否正确。(1)可用每平方米草坪上杂草的数量来表示种群密度。( )(2)若某动物的婚配制为一雌一雄,生殖期个体的雌雄比越接近1∶1,则出生率越高。( )(3)年龄结构为增长型的种群数量一定能增加。( )2.基于对种群密度的调查方法的理解,判断下列表述是否正确。(1)调查草地某种蜘蛛种群密度时,要选择草多的地方,否则结果偏低。( )(2)调查种群数量较少的陆生植物种群密度时,应随机取样,并适当扩大样方的面积。( )(3)统计种群密度时,应去掉采集数据中最大、最小值后取平均值。( )
二、种群数量的变化1.种群数量变化的研究方法(1)研究方法:建构 模型。 (2)一般步骤:观察研究对象,提出问题→提出合理的 →根据实验数据,用适当的 对事物的性质进行表达→通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正。
2.种群数量的两种增长模型分析 理想状态,无K值(1)种群数量增长的“J”形曲线和“S”形曲线现实状态,有K值
a.图1中曲线甲是“J”形增长曲线,前提条件是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件。曲线乙是“S”形增长曲线,前提条件是资源和空间是有限的。两种增长曲线的差异主要是由环境阻力的有无造成的。b.图2中“J”形增长曲线的增长率和增长速率曲线分别是①③,“S”形增长曲线的增长率和增长速率曲线分别是②④。
(3)K值、K/2在实践中的应用
3.种群数量的波动大多数种群数量总是在 中;在不利的条件下,种群数量还会 ,甚至 。
旁栏边角(选择性必修2,第11页,关于探究“培养液中酵母菌种群数量变化”改编)如图为探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验相关曲线,据图回答下列问题。(1)相当长一段时间内,酵母菌的增长符合哪种模型?
提示 符合“S”形曲线增长。
(2)DE段曲线下降的原因可能有哪些?
提示 营养物质随着消耗逐渐减少,有害产物逐渐积累,培养液的pH等理化性质发生改变等。
(3)试着在坐标系中画出该酵母菌的增长速率随时间变化的曲线。
易错辨析基于种群数量变化的理解,判断下列表述是否正确。(1)环境容纳量是指种群的最大数量。( )(2)不同种生物的K值各不相同,但同种生物的K值固定不变。( )(3)若一个种群的数量过少,种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。( )(4)在酵母菌种群数量增长的不同阶段,可能具有相同的增长速率。( )
三、探究培养液中酵母菌种群数量的变化1.实验原理(1)用液体培养基培养酵母菌,种群的数量增长受培养液的成分、培养的空间、pH、温度等因素的影响。(2)在理想环境中,酵母菌种群的增长呈“J”形曲线;在有限的环境条件下,酵母菌种群的增长呈“S”形曲线。在恒定培养液中当酵母菌种群数量达K值后,还会转而下降直至全部死亡。营养物质消耗、代谢产物积累及pH变化所致(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法——显微计数法。
2.实验流程①酵母菌培养→②抽样检测→③观察计数→④重复②③步骤(连续观察7 d,统计数目)→⑤构建模型分析
知识拓展血细胞计数板及相关计算(1)血细胞计数板(如下图所示)血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成,其中央有两个方格网。每个方格网划分为9个大方格(如上图A所示),每个大方格的面积为1 mm2,加盖玻片后的深度为0.1 mm。因此,每个大方格的容积为0.1 mm3。另外,中央大方格(计数室)以双线等分为25(或16)个中方格(如上图B所示)。每个中方格又等分为16(或25)个小方格,供细胞计数用。
(2)计算公式①在计数时,先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数,求得每个中方格的平均值再乘以25,就得出一个大方格中的总菌数,然后再换算成1 mL菌液中的总菌数。②设5个中方格中总菌数为a,菌液稀释倍数为b,则0.1 mm3菌液中的总菌数为(a/5)×25×b。已知1 mL=1 cm3=1 000 mm3,则1 mL菌液的总菌数=(a/5)×25×10 000×b=50 000ab。
易错提醒关于培养液中酵母菌种群数量变化的7个易错点
四、影响种群数量变化的因素1.影响种群数量变化的因素
提醒密度制约因素和非密度制约因素(1)一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,称为密度制约因素。同样是缺少食物,种群密度越高,该种群受食物短缺的影响越大。(2)气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害对种群的作用强度与该种群的密度无关,称为非密度制约因素。
2.种群研究的应用(1)研究的意义①野生生物资源的合理利用和保护。②有害生物的防治。 控制在较低数量,而不是彻底杀灭③濒危动物的 。
(2)应用①合适捕捞量的确定:研究表明, 的捕捞(捕捞量在 左右)有利于持续获得较大的鱼产量。 ②有害生物的防治实例:a.在鼠害发生时,既适当采用 的方法控制现存鼠害的种群数量,又通过减少其获得食物的机会等方法降低其环境容纳量(生物防治),才能使鼠害得到有效防治。 b.对农林害虫的防治,如果一味依赖喷洒农药的方法,既造成 ,又伤及害虫的 ;有效保护或引入天敌生物,则有利于将害虫数量控制在较低的水平。 引入捕食者或寄生生物
易错辨析基于影响种群数量变化因素的理解,判断下列表述是否正确。(1)种群数量变化不仅受外部因素的影响,也受自身内部因素的影响。( )(2)在同样的非生物因素的影响下,不同生物的种群数量变化是无差异的。( )(3)一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与种群密度是相关的。( )(4)就食性而言,杂食性鸟类的数量波动小于其他食性的鸟类。( )(5)“S”形增长的种群在种群数量达K值时会获得最大经济效益。( )
角度一、种群的数量特征考向探究考向1种群最基本的数量特征——种群密度1.(2022浙江月考)下列有关种群密度的叙述,正确的是( )A.浙江省杭州市的人口数量可称为种群密度B.种群密度能反映种群在一定时期的数量及其变化趋势C.标记重捕法可以估算野兔的种群密度,也能估算总个体数D.种群密度的大小可以推算该种群在生态系统的相对重要性
答案 C 解析 浙江省杭州市的人口数量可称为种群数量,A项错误;种群密度只能反映种群的数量,不能反映种群在一定时期的数量变化趋势,B项错误;标记重捕法是对动物种群密度调查时常采用的方法,可以估算野兔的种群密度,也能估算总个体数,C项正确;种群密度的大小是决定生物狩猎或禁猎、防治或不防治的依据,也是检查保护效果和防治效果、进行害虫预测预报及研究种群动态的基础,但并不能推算该种群在生态系统的相对重要性,D项错误。
由种群数量和生存空间共同决定题后点拨种群数量不能等同于种群密度:种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数,强调“单位面积或单位体积”,即种群数量多,种群密度不一定大。
考向2种群的年龄结构2.(2022浙江1月选考)下图为一个昆虫种群在某时期的年龄结构图。下列叙述正确的是( )A.从图中的信息可以得出该种群的种群密度会逐渐减小B.用性引诱剂来诱杀种群内的个体,对生殖后期的个体最有效C.环境条件不变,该种群的年龄结构可由目前的稳定型转变为增长型D.与其他年龄组相比,生殖前期个体获得的杀虫剂抗性遗传给后代的概率最大
答案 D 解析 分析图示可知,该昆虫种群各年龄组个体数量为生殖前期>生殖期>生殖后期,为增长型,种群密度会逐渐增大,A项错误;常用性引诱剂来诱杀种群内的雄性个体,改变种群正常的性别比例,会影响雌性个体的正常交配,对生殖期的个体最有效,B项错误;该种群的年龄结构目前为增长型,若环境条件不变,种群数量会不断增长,之后年龄结构逐渐转变为稳定型,C项错误;由于生殖后期个体不再进行繁殖,而生殖前期个体数量远多于生殖期个体数量,则生殖前期个体获得的杀虫剂抗性遗传给后代的概率最大,D项正确。
3.(2022北京东城期末)陆均松在我国主要分布于海南省,研究人员对霸王岭、吊罗山和尖峰岭三地的陆均松天然种群的年龄结构进行调查,结果如下图。
以下叙述错误的是( )A.研究陆均松种群的年龄结构能预测种群数量的变化趋势B.调查陆均松种群的种群数量和年龄结构可采用样方法C.在进行调查的3个地点中霸王岭的陆均松种群数量最大D.吊罗山和尖峰岭陆均松的年龄结构分别为增长型和衰退型
答案 C 解析 种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,种群的年龄结构能预测种群数量的变化趋势,A项正确;样方法能调查陆均松种群数量,也能调查年龄结构,通过统计该种群中各个年龄期个体数量可以判断年龄结构类型,B项正确;图中的纵坐标是百分比,不是实际个体数量值,因此从图中不能确定三地的种群数量大小,C项错误;吊罗山陆均松的幼年龄级数量远远多于老年龄级数量,其年龄结构为增长型,尖峰岭陆均松的幼年龄级数量小于老年龄级数量,其年龄结构为衰退型,D项正确。
方法突破年龄结构的不同表示方法
角度二、种群密度的调查方法考向探究考向1动物种群密度的调查常用方法——标记重捕法4.(2022天津一中期末)利用标记重捕法调查某种动物的种群密度时,下列哪项因素一定会导致调查结果小于实际值?( )A.两次捕获间隔时间过短,动物个体被再次捕获概率降低B.重捕时误将部分未标记个体统计为标记个体C.标记物脱落D.两次捕获期间,有部分个体迁出调查区域
答案 B 解析 若两次捕获间隔时间过短,动物个体被再次捕获概率降低,则计算出的种群密度可能比实际值偏大,A项错误;若误将部分未标记个体统计为标记个体,则计算出的种群密度比实际值偏小,B项正确;若已标记个体的标记物脱落,则重捕到的动物中标记个体数占总个体数比例减小,调查结果会偏大,C项错误;两次捕获期间,有部分个体迁出调查区域,若迁出个体中标记个体较多,则计算出的种群密度可能比实际值偏大,D项错误。
考向2植物种群密度的调查常用方法——样方法5.(2022黑龙江哈尔滨九中期中)下列有关样方法统计种群密度的叙述,正确的是( )A.调查古树木、跳蝻、植株上蚜虫的种群密度,通常采用样方法B.在植物丰富的区域采用样方法调查种群密度C.五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度D.用样方法调查蒲公英的种群密度时,样方线上的个体都被统计在内时所得到数值与实际数值相比,可能偏小
答案 A 解析 一般植物和个体小、活动能力小的动物常用样方法调查种群密度,跳蝻、蚜虫是活动力较小的动物,A项正确;在用样方法调查植物种群密度时,应随机选取样方进行调查,而不是在植物丰富的区域采用样方法调查种群密度,B项错误;五点取样法不适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度,应该用等距取样法进行调查,C项错误;用样方法调查蒲公英的种群密度时,样方线上的个体应遵循计上不计下、计左不计右的原则进行统计,因此,样方线上的个体都被统计在内时所得到数值与实际数值相比,可能偏大,D项错误。
6.(2022福建龙岩三模)科技人员为了检验某新型除草剂对麦田杂草猪殃殃的防治效果,随机选3块麦田,在每块麦田中做对照实验,施药60 d后调查猪殃殃密度。取样方法为每个处理随机取5个样方。调查结果为对照组411.75株/m2,实验组35.00株/m2。下列分析正确的是( )A.每个样方面积应以10 m2的长方形才合理B.选取的3块麦田必须麦苗数、施肥、水土状况等均相同C.对照组调查结果计算平均值后必须四舍五入取整数D.实验组与对照组数据差异明显,防治效果显著
答案 D 解析 猪殃殃为草本植物,所以每个样方面积应以1 m2为宜,A项错误;选取的3块麦田均需要在施药前后做调查,因此3块麦田中的麦苗数、施肥、水土状况等未必相同,B项错误;由于调查结果需要计算平均值,所以杂草株数可以为整数,也可以是非整数,C项错误;根据实验组与对照组的数据比较可知,两组数据差距很大,显然该药物防治效果显著,D项正确。
方法突破1.利用标记重捕法估算种群密度的误差分析设种群数量为N只,第一次捕获M只并标记,第二次捕获了n只,其中有m只被标记,根据公式M/N=m/n,得N=nM/m。(1)若由于某种原因(如标记物易脱落、被标记个体被捕获概率降低、被标记个体易于被捕食、被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体稀少处捕获等)造成m偏小,则N偏大。(2)若由于某种原因(如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体密集处捕获等)造成m偏大,则N偏小。(3)若在调查期间,调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出,也会造成估算时出现较大误差。
2.“两看法”选择种群密度的调查方法
考向探究考向1种群的“J”形增长和“S”形增长1.(2022辽宁模拟)自然界的资源和空间总是有限的,受到食物、空间的限制,种群的增长往往呈现出“S”形增长(如下图所示)。下列说法正确的是( )A.若种群所处的空间大小不变,则上述曲线中的K值就不会发生变化B.在种群数量达K值之前,其数量变化与“J”形增长曲线完全吻合C.为保证资源的可持续发展,海洋鱼类捕捞后的数量应保持低于K/2D.通过封锁粮食﹑清除生活垃圾等方法,可以从根本上限制鼠害的增长
答案 D 解析 种群所处的空间大小不变,但所处的环境条件,如食物、气候、天敌、传染病等可能出现变化,从而引起出生率和死亡率的变化,或是迁入率和迁出率的变化等,故K值可能出现变化,A项错误;“J”形增长曲线是在资源和空间等条件不受限制情况下的指数增长,而“S”形增长曲线是在受到食物、空间等限制的情况下出现的,所以在达到K值之前,二者不会完全吻合,同一时间时“S”形曲线的种群数量应在“J”形曲线之下,B项错误;为保证资源的可持续发展,海洋鱼类资源捕捞后的数量应保持在K/2(环境容纳量的一半),不能低于K/2,因为生物数量达K/2时,种群数量增长最快,C项错误;通过封锁粮食、清除生活垃圾等方法,增大环境阻力可降低K值,从根本上限制鼠害的增长,D项正确。
考向2种群的增长率和增长速率的分析2.(2022重庆北碚模拟)如下图表示一个生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线,下列叙述不正确的是( )A.t3~t5时间内,甲、乙两种群的年龄结构不同B.甲、乙两种群可能为种间竞争关系,总体乙的竞争力大于甲C.若乙种群为养殖的草鱼,则在t4时能得到最大日捕获量D.t4~t5时间内,乙种群出生率下降,死亡率上升,但出生率仍大于死亡率
答案 C 解析 t3~t5时间内,甲种群增长速率小于0,其年龄结构类型是衰退型,而乙种群增长速率大于0,其年龄结构类型是增长型,A项正确;分析图示可知,甲、乙两种群可能为种间竞争关系,总体甲的竞争力小于乙,B项正确;若乙种群为草鱼,因t4时乙种群增长速率最大,种群密度为K/2,不能得到最大日捕获量,在t5即K值时可获得最大日捕获量,C项错误;t4~t5时间内,乙种群增长速率逐渐降低,但仍然大于0,说明乙种群出生率与死亡率的差值减小,但出生率仍大于死亡率,D项正确。
考向3培养液中酵母菌种群数量的变化3.(2022黑龙江哈尔滨三中模拟)将酵母菌分为a、b、c、d 4组,用不同方式培养,其种群增长曲线如右上图所示。据图分析,下列说法错误的是( )
A.在b组条件下酵母菌数量不会出现“J”形增长阶段B.d组酵母菌数量变化呈“S”形增长曲线,K值最小C.随着培养液更换间隔延长,酵母菌种群的增长率趋于下降D.调查酵母菌种群数量变化时,常采用抽样检测的方法
答案 A 解析 在b组条件的初期阶段(与a组曲线重合),酵母菌数量会出现“J”形增长阶段,A项错误;K值为环境容纳量,指在环境条件不受到破坏的条件下,一定空间中所能生存的种群的最大数量,d组酵母菌数量变化呈“S”形增长曲线,K值最小(由于不更换培养液,其环境阻力最大),B项正确;据图分析,随着培养液更换间隔延长,其环境阻力增大,酵母菌种群的增长率趋于下降,C项正确;调查酵母菌种群数量变化时,常采用抽样检测的方法,D项正确。
4.某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点,设计了3个实验组, 每组接种相同数量的细菌甲后进行培养,培养过程中定时更新培养基,3组的更新时间间隔分别为3 h、10 h、23 h,得到a、b、c三条种群增长曲线,如右图所示。下列叙述错误的是( )A.细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物B.培养基更新频率的不同,可用来表示环境资源量的不同C.在培养到23 h之前,a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的D.培养基更新时间间隔为23 h时,种群增长不会出现“J”形增长阶段
答案 D 解析 细菌甲属于异养生物,可将培养基中现成的有机物分解为无机物,A项正确;培养基更换频率不同,为细菌提供的物质和能量不同,可用来表示环境资源量的不同,B项正确;由图中曲线可知,在培养到23 h之前,a组近似“J”形增长,说明a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的,C项正确;比较3组曲线,培养基更新时间间隔为23 h时,曲线的初始阶段与其他两条曲线是一致的,即初始阶段种群会呈现“J”形增长,D项错误。
方法突破不同曲线模型中的“K值”与“K/2”图中A、B、C、D时间所对应的种群数量为K值,A'、C'、D'时间所对应的种群数量为K/2。
考向探究考向1影响种群数量变化的非生物因素1.(2022山东淄博一模)下表为某地人工柳树林中,林下几种草本植物的种群密度(平均值,单位:株/m2)随林木郁闭度(林冠层遮蔽地面的程度)变化的调查数据,
表中数据说明( )A.影响植物种群密度的主要环境因素是阳光B.3种不同植物对光照条件的适应性相同C.随着郁闭度的增大,3种植物种群密度都下降D.温度、水等因素也能影响3种植物的种群密度
答案 A 解析 郁闭度是指林冠层遮蔽地面的程度,即影响植物种群密度的主要环境因素是阳光,A项正确;3种不同植物对光照条件的适应性不相同,B项错误;随着郁闭度的增大,刺儿花的种群密度先升高后下降,C项错误;郁闭度主要代表的是光照强度,故表中数据不能说明温度、水等因素也能影响3种植物的种群密度,D项错误。
2.(2022黑龙江哈尔滨二模)研究人员调查了某农区鼠种群数量变化,结果如下图所示。据图分析下列叙述错误的是( )注:种群数量以捕获率表示,捕获率=(捕获数/置夹数)×100%。A.出生率和死亡率、种群内的个体在其生活空间中的位置状态等都属于种群特征B.与农田区相比,该种群在住宅区的数量总体较低的原因是鼠的环境容纳量低C.气温、降雪、天敌、传染病等对种群数量变化的影响程度与种群密度有关D.从总体上分析,该种群在住宅区和农田区发生高峰期和低谷期的月份基本相同
答案 C 解析 种群的特征包括数量特征和空间特征,出生率和死亡率属于种群的数量特征,种群内的个体在其生活空间中的位置状态属于种群的空间特征,A项正确;与农田区相比,住宅区环境条件不同,利于人类生活,但不利于鼠的生存,鼠的环境容纳量低,B项正确;气温、降雪等对种群数量变化的影响与种群密度无关,C项错误;该种群在住宅区和农田区的数量都是在2~6月较多,3月左右为高峰期,在7~9月较少,8月为低谷期,D项正确。
考向2影响种群数量变化的生物因素3.(2022山东滨州一模)甲、乙、丙是3种食性相同且无捕食关系的鱼,在4个条件相同的池塘中各放入1 200条鱼(甲、乙、丙各400条)和数量不等的同种捕食者,一段时间后,各池塘中3种鱼的存活率如下表。
下列相关推测不合理的是( )A.池塘中放入的1 200条鱼可模拟过度繁殖,它们之间存在生存斗争B.捕食者主要捕食甲和丙,3种鱼的种间竞争结果受捕食者影响C.无捕食者时3种鱼之间的种间竞争可能导致乙消失D.3种鱼的环境容纳量由捕食者及其数量决定
答案 D 解析 4个池塘中都放入1 200条鱼,且3种鱼的数量相等,而不放捕食者的对照组中3种鱼的存活率都下降了,且下降的比例不同,说明放入的1 200条鱼可模拟过度繁殖,它们之间存在生存斗争,A项正确;由表格提供的数据可以直接看出,随着放入捕食者数目的增多,甲和丙的存活率减少,乙的存活率增加,说明捕食者主要捕食甲和丙,3种鱼的种间竞争结果受捕食者影响,B项正确;无捕食者时,乙的存活率很低,甲和丙的存活率较高,此条件下的种间竞争可能导致乙消失,C项正确;由表格数据分析,3种鱼的环境容纳量不仅受捕食者及其数量的影响,还与3种鱼之间的生存斗争以及食物等因素有关,D项错误。
考向3种群研究的应用4.(2020山东)为研究甲、乙两种藻的种间竞争关系,在相同条件下对二者进行混合培养和单独培养,结果如下图所示。下列说法错误的是( )A.单独培养条件下,甲藻数量约为1.0×106个时种群增长最快B.混合培养时,种间竞争是导致甲藻种群数量在10~12 d增长缓慢的主要原因C.单独培养时乙藻种群数量呈“S”形增长D.混合培养对乙藻的影响较大
答案 B 解析 由图可知,单独培养条件下,甲藻的环境容纳量(K值)为2.0×106个,种群数量为K/2时增长速率最快,则甲藻数量约为1.0×106个时种群增长最快,A项正确;混合培养时,图中在10~12天甲藻种群数量接近K值,且此时乙藻种群数量接近0,因此此时限制甲藻种群数量增长的主要因素是种内竞争,B项错误;由图中曲线可知,乙藻单独培养时种群数量呈“S”形增长,C项正确;图中混合培养时,甲、乙两种藻类起始数量相同,到10~12天时甲藻数量接近环境容纳量,而乙藻接近灭绝,则混合培养对乙藻的影响大,D项正确。
种群数量数学模型分析知识必备种群“J”形增长的数学方程式模型:Nt=N0λt,λ为某时段结束时种群数量为前一年种群数量的倍数,而非增长率,增长率=(λ-1)×100%。如下图:(1)λ>1时,种群数量增大,如图中AB段(不包括B点)。(2)λ=1时,种群数量保持稳定,如图中B点、D点。(3)λ<1时,种群数量减小,如图中BD段(不包括B点、D点)。
专项突破典例.在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数量进行了调查之后,又开展了连续4年的跟踪调查,计算其L值(L=当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量),结果如下图所示。下列关于这4年调查期间的种群数量变化的叙述,错误的是( )A.第1年末甲、乙两种群的增长速率不一定相等B.第2年末乙种群数量不一定大于甲C.第3年末乙种群数量达到了最大值D.这4年中甲种群每年增加的数量是相等的
答案 D 解析 由于两个种群初始数量未知,第1年末甲种群L=1.5,乙的L值稍大于1.0,两个种群具体增加的个体数量无法得知,故两个种群的增长速率不一定相等,并且第2年末乙种群数量不一定大于甲;第3年末乙种群L=1.0,且在接下来的时间内L小于1.0,即种群数量会减少,故第3年末乙种群数量达到了最大值;这4年中,甲种群L均为1.5,每年增加的数量都较前一年多。
专项训练1.(2022贵州模拟)下图是某自然保护区域内某种生物X的种群数量在一定时间段内λ随时间变化的相关曲线。以下说法正确的是( )A.B点时种群数量最大B.BC段表示种群数量在下降C.E点X的种群数量可能大于D点D.第20年工作人员为了增大该区域物种丰富度,引进另一物种,该物种可能是X的天敌
答案 D 解析 曲线中B点过后λ依然大于1,种群仍然在增长,所以B点时种群数量不是最大,A项错误;BC段λ均大于1,种群数量在增长,B项错误;DE段λ均小于1,种群数量一直在下降,所以E点的种群数量小于D点,C项错误;从第20年开始,λ小于1,种群数量下降,有可能是引入了天敌的原因,D项正确。
2.(2022辽宁沈阳模拟)(不定项选择)蝗灾可导致植被破坏。某地为控制蝗虫数量,引入了鸭子,并通过实验建立了如下模型。下列有关说法正确的有( )A.蝗虫种群数量为P2时,种群的增长速率最大B.蝗虫种群数量由P2减少到P1的直接原因主要是出生率大于死亡率C.在蝗灾爆发初期,该地蝗虫的数量每天增加4%并呈“J”形增长,假设最初有N0只,则7 d后蝗虫的数量约为N0×1.047只D.利用鸭子控制蝗虫数量可使生态系统中的能量更多流向对人类有益的部分
一、种群及其数量特征1.种群的特征(1)种群的概念两同一全部:同一地点、同一物种,全部个体种群是在一定区域的 的集合。 种群具有一定的时间和空间限制
(2)种群的数量特征及相互关系
2.种群密度的调查方法(1)种群密度的调查方法
(2)样方法和标记重捕法的比较 关键是随机取样
知识拓展样方法的计数原则同种生物个体无论大小都要计数,若有正好处在边界线上的,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则,如图:注:图1为方形样方,图2为圆形样方,实心圈表示要统计或测量的个体,虚线表示圆形样方的直径。
易错辨析1.基于对种群及其数量特征的理解,判断下列表述是否正确。(1)可用每平方米草坪上杂草的数量来表示种群密度。( )(2)若某动物的婚配制为一雌一雄,生殖期个体的雌雄比越接近1∶1,则出生率越高。( )(3)年龄结构为增长型的种群数量一定能增加。( )2.基于对种群密度的调查方法的理解,判断下列表述是否正确。(1)调查草地某种蜘蛛种群密度时,要选择草多的地方,否则结果偏低。( )(2)调查种群数量较少的陆生植物种群密度时,应随机取样,并适当扩大样方的面积。( )(3)统计种群密度时,应去掉采集数据中最大、最小值后取平均值。( )
二、种群数量的变化1.种群数量变化的研究方法(1)研究方法:建构 模型。 (2)一般步骤:观察研究对象,提出问题→提出合理的 →根据实验数据,用适当的 对事物的性质进行表达→通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正。
2.种群数量的两种增长模型分析 理想状态,无K值(1)种群数量增长的“J”形曲线和“S”形曲线现实状态,有K值
a.图1中曲线甲是“J”形增长曲线,前提条件是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件。曲线乙是“S”形增长曲线,前提条件是资源和空间是有限的。两种增长曲线的差异主要是由环境阻力的有无造成的。b.图2中“J”形增长曲线的增长率和增长速率曲线分别是①③,“S”形增长曲线的增长率和增长速率曲线分别是②④。
(3)K值、K/2在实践中的应用
3.种群数量的波动大多数种群数量总是在 中;在不利的条件下,种群数量还会 ,甚至 。
旁栏边角(选择性必修2,第11页,关于探究“培养液中酵母菌种群数量变化”改编)如图为探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验相关曲线,据图回答下列问题。(1)相当长一段时间内,酵母菌的增长符合哪种模型?
提示 符合“S”形曲线增长。
(2)DE段曲线下降的原因可能有哪些?
提示 营养物质随着消耗逐渐减少,有害产物逐渐积累,培养液的pH等理化性质发生改变等。
(3)试着在坐标系中画出该酵母菌的增长速率随时间变化的曲线。
易错辨析基于种群数量变化的理解,判断下列表述是否正确。(1)环境容纳量是指种群的最大数量。( )(2)不同种生物的K值各不相同,但同种生物的K值固定不变。( )(3)若一个种群的数量过少,种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。( )(4)在酵母菌种群数量增长的不同阶段,可能具有相同的增长速率。( )
三、探究培养液中酵母菌种群数量的变化1.实验原理(1)用液体培养基培养酵母菌,种群的数量增长受培养液的成分、培养的空间、pH、温度等因素的影响。(2)在理想环境中,酵母菌种群的增长呈“J”形曲线;在有限的环境条件下,酵母菌种群的增长呈“S”形曲线。在恒定培养液中当酵母菌种群数量达K值后,还会转而下降直至全部死亡。营养物质消耗、代谢产物积累及pH变化所致(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法——显微计数法。
2.实验流程①酵母菌培养→②抽样检测→③观察计数→④重复②③步骤(连续观察7 d,统计数目)→⑤构建模型分析
知识拓展血细胞计数板及相关计算(1)血细胞计数板(如下图所示)血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成,其中央有两个方格网。每个方格网划分为9个大方格(如上图A所示),每个大方格的面积为1 mm2,加盖玻片后的深度为0.1 mm。因此,每个大方格的容积为0.1 mm3。另外,中央大方格(计数室)以双线等分为25(或16)个中方格(如上图B所示)。每个中方格又等分为16(或25)个小方格,供细胞计数用。
(2)计算公式①在计数时,先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数,求得每个中方格的平均值再乘以25,就得出一个大方格中的总菌数,然后再换算成1 mL菌液中的总菌数。②设5个中方格中总菌数为a,菌液稀释倍数为b,则0.1 mm3菌液中的总菌数为(a/5)×25×b。已知1 mL=1 cm3=1 000 mm3,则1 mL菌液的总菌数=(a/5)×25×10 000×b=50 000ab。
易错提醒关于培养液中酵母菌种群数量变化的7个易错点
四、影响种群数量变化的因素1.影响种群数量变化的因素
提醒密度制约因素和非密度制约因素(1)一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,称为密度制约因素。同样是缺少食物,种群密度越高,该种群受食物短缺的影响越大。(2)气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害对种群的作用强度与该种群的密度无关,称为非密度制约因素。
2.种群研究的应用(1)研究的意义①野生生物资源的合理利用和保护。②有害生物的防治。 控制在较低数量,而不是彻底杀灭③濒危动物的 。
(2)应用①合适捕捞量的确定:研究表明, 的捕捞(捕捞量在 左右)有利于持续获得较大的鱼产量。 ②有害生物的防治实例:a.在鼠害发生时,既适当采用 的方法控制现存鼠害的种群数量,又通过减少其获得食物的机会等方法降低其环境容纳量(生物防治),才能使鼠害得到有效防治。 b.对农林害虫的防治,如果一味依赖喷洒农药的方法,既造成 ,又伤及害虫的 ;有效保护或引入天敌生物,则有利于将害虫数量控制在较低的水平。 引入捕食者或寄生生物
易错辨析基于影响种群数量变化因素的理解,判断下列表述是否正确。(1)种群数量变化不仅受外部因素的影响,也受自身内部因素的影响。( )(2)在同样的非生物因素的影响下,不同生物的种群数量变化是无差异的。( )(3)一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与种群密度是相关的。( )(4)就食性而言,杂食性鸟类的数量波动小于其他食性的鸟类。( )(5)“S”形增长的种群在种群数量达K值时会获得最大经济效益。( )
角度一、种群的数量特征考向探究考向1种群最基本的数量特征——种群密度1.(2022浙江月考)下列有关种群密度的叙述,正确的是( )A.浙江省杭州市的人口数量可称为种群密度B.种群密度能反映种群在一定时期的数量及其变化趋势C.标记重捕法可以估算野兔的种群密度,也能估算总个体数D.种群密度的大小可以推算该种群在生态系统的相对重要性
答案 C 解析 浙江省杭州市的人口数量可称为种群数量,A项错误;种群密度只能反映种群的数量,不能反映种群在一定时期的数量变化趋势,B项错误;标记重捕法是对动物种群密度调查时常采用的方法,可以估算野兔的种群密度,也能估算总个体数,C项正确;种群密度的大小是决定生物狩猎或禁猎、防治或不防治的依据,也是检查保护效果和防治效果、进行害虫预测预报及研究种群动态的基础,但并不能推算该种群在生态系统的相对重要性,D项错误。
由种群数量和生存空间共同决定题后点拨种群数量不能等同于种群密度:种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数,强调“单位面积或单位体积”,即种群数量多,种群密度不一定大。
考向2种群的年龄结构2.(2022浙江1月选考)下图为一个昆虫种群在某时期的年龄结构图。下列叙述正确的是( )A.从图中的信息可以得出该种群的种群密度会逐渐减小B.用性引诱剂来诱杀种群内的个体,对生殖后期的个体最有效C.环境条件不变,该种群的年龄结构可由目前的稳定型转变为增长型D.与其他年龄组相比,生殖前期个体获得的杀虫剂抗性遗传给后代的概率最大
答案 D 解析 分析图示可知,该昆虫种群各年龄组个体数量为生殖前期>生殖期>生殖后期,为增长型,种群密度会逐渐增大,A项错误;常用性引诱剂来诱杀种群内的雄性个体,改变种群正常的性别比例,会影响雌性个体的正常交配,对生殖期的个体最有效,B项错误;该种群的年龄结构目前为增长型,若环境条件不变,种群数量会不断增长,之后年龄结构逐渐转变为稳定型,C项错误;由于生殖后期个体不再进行繁殖,而生殖前期个体数量远多于生殖期个体数量,则生殖前期个体获得的杀虫剂抗性遗传给后代的概率最大,D项正确。
3.(2022北京东城期末)陆均松在我国主要分布于海南省,研究人员对霸王岭、吊罗山和尖峰岭三地的陆均松天然种群的年龄结构进行调查,结果如下图。
以下叙述错误的是( )A.研究陆均松种群的年龄结构能预测种群数量的变化趋势B.调查陆均松种群的种群数量和年龄结构可采用样方法C.在进行调查的3个地点中霸王岭的陆均松种群数量最大D.吊罗山和尖峰岭陆均松的年龄结构分别为增长型和衰退型
答案 C 解析 种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,种群的年龄结构能预测种群数量的变化趋势,A项正确;样方法能调查陆均松种群数量,也能调查年龄结构,通过统计该种群中各个年龄期个体数量可以判断年龄结构类型,B项正确;图中的纵坐标是百分比,不是实际个体数量值,因此从图中不能确定三地的种群数量大小,C项错误;吊罗山陆均松的幼年龄级数量远远多于老年龄级数量,其年龄结构为增长型,尖峰岭陆均松的幼年龄级数量小于老年龄级数量,其年龄结构为衰退型,D项正确。
方法突破年龄结构的不同表示方法
角度二、种群密度的调查方法考向探究考向1动物种群密度的调查常用方法——标记重捕法4.(2022天津一中期末)利用标记重捕法调查某种动物的种群密度时,下列哪项因素一定会导致调查结果小于实际值?( )A.两次捕获间隔时间过短,动物个体被再次捕获概率降低B.重捕时误将部分未标记个体统计为标记个体C.标记物脱落D.两次捕获期间,有部分个体迁出调查区域
答案 B 解析 若两次捕获间隔时间过短,动物个体被再次捕获概率降低,则计算出的种群密度可能比实际值偏大,A项错误;若误将部分未标记个体统计为标记个体,则计算出的种群密度比实际值偏小,B项正确;若已标记个体的标记物脱落,则重捕到的动物中标记个体数占总个体数比例减小,调查结果会偏大,C项错误;两次捕获期间,有部分个体迁出调查区域,若迁出个体中标记个体较多,则计算出的种群密度可能比实际值偏大,D项错误。
考向2植物种群密度的调查常用方法——样方法5.(2022黑龙江哈尔滨九中期中)下列有关样方法统计种群密度的叙述,正确的是( )A.调查古树木、跳蝻、植株上蚜虫的种群密度,通常采用样方法B.在植物丰富的区域采用样方法调查种群密度C.五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度D.用样方法调查蒲公英的种群密度时,样方线上的个体都被统计在内时所得到数值与实际数值相比,可能偏小
答案 A 解析 一般植物和个体小、活动能力小的动物常用样方法调查种群密度,跳蝻、蚜虫是活动力较小的动物,A项正确;在用样方法调查植物种群密度时,应随机选取样方进行调查,而不是在植物丰富的区域采用样方法调查种群密度,B项错误;五点取样法不适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度,应该用等距取样法进行调查,C项错误;用样方法调查蒲公英的种群密度时,样方线上的个体应遵循计上不计下、计左不计右的原则进行统计,因此,样方线上的个体都被统计在内时所得到数值与实际数值相比,可能偏大,D项错误。
6.(2022福建龙岩三模)科技人员为了检验某新型除草剂对麦田杂草猪殃殃的防治效果,随机选3块麦田,在每块麦田中做对照实验,施药60 d后调查猪殃殃密度。取样方法为每个处理随机取5个样方。调查结果为对照组411.75株/m2,实验组35.00株/m2。下列分析正确的是( )A.每个样方面积应以10 m2的长方形才合理B.选取的3块麦田必须麦苗数、施肥、水土状况等均相同C.对照组调查结果计算平均值后必须四舍五入取整数D.实验组与对照组数据差异明显,防治效果显著
答案 D 解析 猪殃殃为草本植物,所以每个样方面积应以1 m2为宜,A项错误;选取的3块麦田均需要在施药前后做调查,因此3块麦田中的麦苗数、施肥、水土状况等未必相同,B项错误;由于调查结果需要计算平均值,所以杂草株数可以为整数,也可以是非整数,C项错误;根据实验组与对照组的数据比较可知,两组数据差距很大,显然该药物防治效果显著,D项正确。
方法突破1.利用标记重捕法估算种群密度的误差分析设种群数量为N只,第一次捕获M只并标记,第二次捕获了n只,其中有m只被标记,根据公式M/N=m/n,得N=nM/m。(1)若由于某种原因(如标记物易脱落、被标记个体被捕获概率降低、被标记个体易于被捕食、被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体稀少处捕获等)造成m偏小,则N偏大。(2)若由于某种原因(如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体密集处捕获等)造成m偏大,则N偏小。(3)若在调查期间,调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出,也会造成估算时出现较大误差。
2.“两看法”选择种群密度的调查方法
考向探究考向1种群的“J”形增长和“S”形增长1.(2022辽宁模拟)自然界的资源和空间总是有限的,受到食物、空间的限制,种群的增长往往呈现出“S”形增长(如下图所示)。下列说法正确的是( )A.若种群所处的空间大小不变,则上述曲线中的K值就不会发生变化B.在种群数量达K值之前,其数量变化与“J”形增长曲线完全吻合C.为保证资源的可持续发展,海洋鱼类捕捞后的数量应保持低于K/2D.通过封锁粮食﹑清除生活垃圾等方法,可以从根本上限制鼠害的增长
答案 D 解析 种群所处的空间大小不变,但所处的环境条件,如食物、气候、天敌、传染病等可能出现变化,从而引起出生率和死亡率的变化,或是迁入率和迁出率的变化等,故K值可能出现变化,A项错误;“J”形增长曲线是在资源和空间等条件不受限制情况下的指数增长,而“S”形增长曲线是在受到食物、空间等限制的情况下出现的,所以在达到K值之前,二者不会完全吻合,同一时间时“S”形曲线的种群数量应在“J”形曲线之下,B项错误;为保证资源的可持续发展,海洋鱼类资源捕捞后的数量应保持在K/2(环境容纳量的一半),不能低于K/2,因为生物数量达K/2时,种群数量增长最快,C项错误;通过封锁粮食、清除生活垃圾等方法,增大环境阻力可降低K值,从根本上限制鼠害的增长,D项正确。
考向2种群的增长率和增长速率的分析2.(2022重庆北碚模拟)如下图表示一个生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线,下列叙述不正确的是( )A.t3~t5时间内,甲、乙两种群的年龄结构不同B.甲、乙两种群可能为种间竞争关系,总体乙的竞争力大于甲C.若乙种群为养殖的草鱼,则在t4时能得到最大日捕获量D.t4~t5时间内,乙种群出生率下降,死亡率上升,但出生率仍大于死亡率
答案 C 解析 t3~t5时间内,甲种群增长速率小于0,其年龄结构类型是衰退型,而乙种群增长速率大于0,其年龄结构类型是增长型,A项正确;分析图示可知,甲、乙两种群可能为种间竞争关系,总体甲的竞争力小于乙,B项正确;若乙种群为草鱼,因t4时乙种群增长速率最大,种群密度为K/2,不能得到最大日捕获量,在t5即K值时可获得最大日捕获量,C项错误;t4~t5时间内,乙种群增长速率逐渐降低,但仍然大于0,说明乙种群出生率与死亡率的差值减小,但出生率仍大于死亡率,D项正确。
考向3培养液中酵母菌种群数量的变化3.(2022黑龙江哈尔滨三中模拟)将酵母菌分为a、b、c、d 4组,用不同方式培养,其种群增长曲线如右上图所示。据图分析,下列说法错误的是( )
A.在b组条件下酵母菌数量不会出现“J”形增长阶段B.d组酵母菌数量变化呈“S”形增长曲线,K值最小C.随着培养液更换间隔延长,酵母菌种群的增长率趋于下降D.调查酵母菌种群数量变化时,常采用抽样检测的方法
答案 A 解析 在b组条件的初期阶段(与a组曲线重合),酵母菌数量会出现“J”形增长阶段,A项错误;K值为环境容纳量,指在环境条件不受到破坏的条件下,一定空间中所能生存的种群的最大数量,d组酵母菌数量变化呈“S”形增长曲线,K值最小(由于不更换培养液,其环境阻力最大),B项正确;据图分析,随着培养液更换间隔延长,其环境阻力增大,酵母菌种群的增长率趋于下降,C项正确;调查酵母菌种群数量变化时,常采用抽样检测的方法,D项正确。
4.某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点,设计了3个实验组, 每组接种相同数量的细菌甲后进行培养,培养过程中定时更新培养基,3组的更新时间间隔分别为3 h、10 h、23 h,得到a、b、c三条种群增长曲线,如右图所示。下列叙述错误的是( )A.细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物B.培养基更新频率的不同,可用来表示环境资源量的不同C.在培养到23 h之前,a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的D.培养基更新时间间隔为23 h时,种群增长不会出现“J”形增长阶段
答案 D 解析 细菌甲属于异养生物,可将培养基中现成的有机物分解为无机物,A项正确;培养基更换频率不同,为细菌提供的物质和能量不同,可用来表示环境资源量的不同,B项正确;由图中曲线可知,在培养到23 h之前,a组近似“J”形增长,说明a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的,C项正确;比较3组曲线,培养基更新时间间隔为23 h时,曲线的初始阶段与其他两条曲线是一致的,即初始阶段种群会呈现“J”形增长,D项错误。
方法突破不同曲线模型中的“K值”与“K/2”图中A、B、C、D时间所对应的种群数量为K值,A'、C'、D'时间所对应的种群数量为K/2。
考向探究考向1影响种群数量变化的非生物因素1.(2022山东淄博一模)下表为某地人工柳树林中,林下几种草本植物的种群密度(平均值,单位:株/m2)随林木郁闭度(林冠层遮蔽地面的程度)变化的调查数据,
表中数据说明( )A.影响植物种群密度的主要环境因素是阳光B.3种不同植物对光照条件的适应性相同C.随着郁闭度的增大,3种植物种群密度都下降D.温度、水等因素也能影响3种植物的种群密度
答案 A 解析 郁闭度是指林冠层遮蔽地面的程度,即影响植物种群密度的主要环境因素是阳光,A项正确;3种不同植物对光照条件的适应性不相同,B项错误;随着郁闭度的增大,刺儿花的种群密度先升高后下降,C项错误;郁闭度主要代表的是光照强度,故表中数据不能说明温度、水等因素也能影响3种植物的种群密度,D项错误。
2.(2022黑龙江哈尔滨二模)研究人员调查了某农区鼠种群数量变化,结果如下图所示。据图分析下列叙述错误的是( )注:种群数量以捕获率表示,捕获率=(捕获数/置夹数)×100%。A.出生率和死亡率、种群内的个体在其生活空间中的位置状态等都属于种群特征B.与农田区相比,该种群在住宅区的数量总体较低的原因是鼠的环境容纳量低C.气温、降雪、天敌、传染病等对种群数量变化的影响程度与种群密度有关D.从总体上分析,该种群在住宅区和农田区发生高峰期和低谷期的月份基本相同
答案 C 解析 种群的特征包括数量特征和空间特征,出生率和死亡率属于种群的数量特征,种群内的个体在其生活空间中的位置状态属于种群的空间特征,A项正确;与农田区相比,住宅区环境条件不同,利于人类生活,但不利于鼠的生存,鼠的环境容纳量低,B项正确;气温、降雪等对种群数量变化的影响与种群密度无关,C项错误;该种群在住宅区和农田区的数量都是在2~6月较多,3月左右为高峰期,在7~9月较少,8月为低谷期,D项正确。
考向2影响种群数量变化的生物因素3.(2022山东滨州一模)甲、乙、丙是3种食性相同且无捕食关系的鱼,在4个条件相同的池塘中各放入1 200条鱼(甲、乙、丙各400条)和数量不等的同种捕食者,一段时间后,各池塘中3种鱼的存活率如下表。
下列相关推测不合理的是( )A.池塘中放入的1 200条鱼可模拟过度繁殖,它们之间存在生存斗争B.捕食者主要捕食甲和丙,3种鱼的种间竞争结果受捕食者影响C.无捕食者时3种鱼之间的种间竞争可能导致乙消失D.3种鱼的环境容纳量由捕食者及其数量决定
答案 D 解析 4个池塘中都放入1 200条鱼,且3种鱼的数量相等,而不放捕食者的对照组中3种鱼的存活率都下降了,且下降的比例不同,说明放入的1 200条鱼可模拟过度繁殖,它们之间存在生存斗争,A项正确;由表格提供的数据可以直接看出,随着放入捕食者数目的增多,甲和丙的存活率减少,乙的存活率增加,说明捕食者主要捕食甲和丙,3种鱼的种间竞争结果受捕食者影响,B项正确;无捕食者时,乙的存活率很低,甲和丙的存活率较高,此条件下的种间竞争可能导致乙消失,C项正确;由表格数据分析,3种鱼的环境容纳量不仅受捕食者及其数量的影响,还与3种鱼之间的生存斗争以及食物等因素有关,D项错误。
考向3种群研究的应用4.(2020山东)为研究甲、乙两种藻的种间竞争关系,在相同条件下对二者进行混合培养和单独培养,结果如下图所示。下列说法错误的是( )A.单独培养条件下,甲藻数量约为1.0×106个时种群增长最快B.混合培养时,种间竞争是导致甲藻种群数量在10~12 d增长缓慢的主要原因C.单独培养时乙藻种群数量呈“S”形增长D.混合培养对乙藻的影响较大
答案 B 解析 由图可知,单独培养条件下,甲藻的环境容纳量(K值)为2.0×106个,种群数量为K/2时增长速率最快,则甲藻数量约为1.0×106个时种群增长最快,A项正确;混合培养时,图中在10~12天甲藻种群数量接近K值,且此时乙藻种群数量接近0,因此此时限制甲藻种群数量增长的主要因素是种内竞争,B项错误;由图中曲线可知,乙藻单独培养时种群数量呈“S”形增长,C项正确;图中混合培养时,甲、乙两种藻类起始数量相同,到10~12天时甲藻数量接近环境容纳量,而乙藻接近灭绝,则混合培养对乙藻的影响大,D项正确。
种群数量数学模型分析知识必备种群“J”形增长的数学方程式模型:Nt=N0λt,λ为某时段结束时种群数量为前一年种群数量的倍数,而非增长率,增长率=(λ-1)×100%。如下图:(1)λ>1时,种群数量增大,如图中AB段(不包括B点)。(2)λ=1时,种群数量保持稳定,如图中B点、D点。(3)λ<1时,种群数量减小,如图中BD段(不包括B点、D点)。
专项突破典例.在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数量进行了调查之后,又开展了连续4年的跟踪调查,计算其L值(L=当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量),结果如下图所示。下列关于这4年调查期间的种群数量变化的叙述,错误的是( )A.第1年末甲、乙两种群的增长速率不一定相等B.第2年末乙种群数量不一定大于甲C.第3年末乙种群数量达到了最大值D.这4年中甲种群每年增加的数量是相等的
答案 D 解析 由于两个种群初始数量未知,第1年末甲种群L=1.5,乙的L值稍大于1.0,两个种群具体增加的个体数量无法得知,故两个种群的增长速率不一定相等,并且第2年末乙种群数量不一定大于甲;第3年末乙种群L=1.0,且在接下来的时间内L小于1.0,即种群数量会减少,故第3年末乙种群数量达到了最大值;这4年中,甲种群L均为1.5,每年增加的数量都较前一年多。
专项训练1.(2022贵州模拟)下图是某自然保护区域内某种生物X的种群数量在一定时间段内λ随时间变化的相关曲线。以下说法正确的是( )A.B点时种群数量最大B.BC段表示种群数量在下降C.E点X的种群数量可能大于D点D.第20年工作人员为了增大该区域物种丰富度,引进另一物种,该物种可能是X的天敌
答案 D 解析 曲线中B点过后λ依然大于1,种群仍然在增长,所以B点时种群数量不是最大,A项错误;BC段λ均大于1,种群数量在增长,B项错误;DE段λ均小于1,种群数量一直在下降,所以E点的种群数量小于D点,C项错误;从第20年开始,λ小于1,种群数量下降,有可能是引入了天敌的原因,D项正确。
2.(2022辽宁沈阳模拟)(不定项选择)蝗灾可导致植被破坏。某地为控制蝗虫数量,引入了鸭子,并通过实验建立了如下模型。下列有关说法正确的有( )A.蝗虫种群数量为P2时,种群的增长速率最大B.蝗虫种群数量由P2减少到P1的直接原因主要是出生率大于死亡率C.在蝗灾爆发初期,该地蝗虫的数量每天增加4%并呈“J”形增长,假设最初有N0只,则7 d后蝗虫的数量约为N0×1.047只D.利用鸭子控制蝗虫数量可使生态系统中的能量更多流向对人类有益的部分
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