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    备战2025届新高考生物一轮总复习第9单元生物与环境第41讲种群及其动态课件

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    这是一份备战2025届新高考生物一轮总复习第9单元生物与环境第41讲种群及其动态课件,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,增长型等内容,欢迎下载使用。

    考点一 种群的数量特征及种群密度的调查
    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)种群的数量特征概念及意义
    (3)种群的数量特征及相互关系
    2.种群密度的调查方法(1)调查方法的选择
    (2)样方法和标记重捕法的比较   关键是随机取样
    教材深挖(1)[选择性必修2第4页正文]春运期间,影响北京、广州等大城市人口数量变化的主要因素是             。 (2)[选择性必修2第4页正文]利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体会降低害虫的种群密度,原理是    。 提示 性引诱剂诱杀害虫会导致害虫的性别比例失调,从而降低出生率,导致种群密度明显降低
    链高考·前挂后连(1)人口老龄化将对种群密度产生影响,但与性别比例无关。[2023·天津卷](  )(2)在互花米草相对集中的区域选取样方以估算其在入侵地的种群密度。[2020·山东卷](  )(3)采用五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数。[2020·江苏卷](  )
    (4)五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。[2015·江苏卷](  )(5)调查身体微小、活动力强的土壤小动物数量常用标记重捕法。[2020·全国Ⅰ卷](  )(6)黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度。[2018·全国Ⅲ卷](  )
    练思维·考教衔接[根据2022全国乙卷、2022全国甲卷、2022浙江卷、2023全国乙卷情境设计]某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量,主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。回答下列问题。(1)已知调查区域总面积为S,样方面积为m,样方内平均个体数为n,则该区域的种群数量为    。为保证调查的可靠性和准确性,选取样方应注意的主要事项有                (答出3点即可)。与标记重捕法相比,上述调查方法的优势有              (答出2点即可)。 
    随机取样、样方大小一致、样方数量适宜
    对野生动物的不良影响小、调查周期短、操作简便
    (2)若对某种鼠进行标记重捕,其主要目的是研究该鼠的     。同时对适量的捕获个体进行年龄鉴定,可绘制该种群的     图形。调查发现,若该种哺乳动物种群的年龄结构属于增长型,得出这一结论的主要依据是发现该种群中         。(3)野外调查本土田螺的种群密度,通常采用的调查方法是    。调查水鸟甲的种群密度通常使用标记重捕法,原因是  。 除了样方法和标记重捕法,研究者还利用一些昆虫有    性,采用了灯光诱捕法进行取样。 
    幼年个体数较多、中年个体数适中、老年个体数较少
    鸟类的活动能力强,活动范围大
    考向一 结合种群的数量特征及其内在联系,考查生命观念1.如图是有关种群的特征的概念图。下列相关分析错误的是(  )A.①代表种群密度,是种群最基本的数量特征B.④代表年龄结构,是预测种群数量变化的主要依据C.深圳从一个小渔村变成一个国际化大都市,人口数量变化主要取决于②③D.⑤代表性别比例,在不同的种群中并不都是1∶1
    解析 据图分析可知,①是种群密度,②是出生率,③是死亡率,④是年龄结构,⑤是性别比例。种群密度是种群最基本的数量特征,A项正确;年龄结构预示了未来一个阶段的出生率和死亡率,是预测种群数量变化的主要依据,B项正确;改革开放以来,深圳从一个小渔村变成一个国际化大都市,人口数量变化与出生率和死亡率有关,但主要取决于迁入率和迁出率,C项错误;不同的种群中性别比例是不同的,由于长期的自然选择,有些种群的性别比例不是1∶1,D项正确。
    2.(2024·山东模拟)图甲为阿拉善大型荒漠区三种不同典型环境下的五趾跳鼠某年年龄结构(Ⅰ龄为幼体、Ⅱ龄为成体、Ⅲ龄为老年体),图乙为某种环境下五趾跳鼠年龄结构的季节变化。
    下列说法错误的是(  )A.五趾跳鼠的年龄结构在禁牧区和轮牧区为稳定型,在开垦区为衰退型B.可先采用样方法选择调查样地,再采用标记重捕法估算五趾跳鼠的数量C.五趾跳鼠年龄结构的季节变化与繁殖的开始时间、每年的繁殖次数有关D.图乙可能是五趾跳鼠在轮牧区年龄结构的季节变化,推测夏季是繁殖高峰期
    解析 分析图甲可知,五趾跳鼠在禁牧区和轮牧区的幼体数量大于老年体数量,年龄结构属于增长型,而在开垦区几乎没有幼体,年龄结构为衰退型, A项错误;大型荒漠区由于调查面积过大,不适合直接用标记重捕法,可先选择典型的调查样地(样方法),然后每一个样地(面积较少)再采用标记重捕法估算五趾跳鼠的数量,B项正确;分析图乙可知,在不同的季节,五趾跳鼠的年龄结构不同,其变化与繁殖的开始时间、每年的繁殖次数有关,C项正确;图乙中7月幼体数量最多,推测夏季可能是该跳鼠的繁殖高峰期,D项正确。
    考向二 围绕种群密度的调查方法,考查科学探究3.(2024·广东佛山统考)调查法是生态学常用的研究方法,下列关于调查实验的叙述,正确的是(  )A.调查某种植物的种群密度时,应选择该植物分布密集的地方取样B.对酵母菌进行计数时可采用抽样检测的方法,利用细菌计数板进行计数C.许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,常采用样方法调查其丰富度D.调查生活在隐蔽复杂环境中的动物,特别是猛禽和猛兽时,可用红外触发相机监测种群密度和种群数量
    解析 调查某种植物的种群密度时,常用样方法,应做到随机取样,避开植物分布密集和植物分布稀疏的地方,A项错误;对酵母菌进行计数时可采用抽样检测的方法,利用血细胞计数板进行计数,细菌计数板一般计数个体较少的微生物,如细菌等,B项错误;许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,常采用取样器取样法调查其丰富度,C项错误;调查生活在隐蔽复杂环境中的动物,特别是猛禽和猛兽时,可用红外触发相机监测种群密度和种群数量,D项正确。
    4.(2023·福建福州联考)某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查,所调查样方的总面积为2 hm2(1 hm2=10 000 m2),统计所捕获的田鼠数量、性别等,进行标记后放归,3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表:
    以下是某同学对数据的分析结果,你认为正确的是(  )A.此调查方法可以用来调查田中小麦的种群密度B.若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,统计的种群密度比实际值低C.综合两次捕获情况,该田鼠种群的性别比例(♀/♂)约为7∶2D.该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2
    解析 标记重捕法适用于活动能力强的动物种群密度的调查;标记重捕法理论计算公式为N=M·n/m,田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,即m值减小,N值会增大;通过两次捕获情况,不能确定该田鼠种群的性别比例(捕获次数过少,偶然性较大);该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2。
    考点二 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(1)种群数量增长的“J”形曲线和“S”形曲线的比较及其增长率和增长速率分析一定时间内增长的数量/时间
    4.影响种群数量变化的因素(1)影响因素
    (2)种群研究的应用①
    ②有害生物防治:既可以适当采用化学和物理的方法控制现存害鼠的种群数量,又可以通过引入天敌、减少食物等方法,降低其      。 
    教材深挖[选择性必修2 第16页小字]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        。而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        。 
    链高考·前挂后连(1)某湖泊中肉食性鱼类甲捕食植食性鱼类乙形成的种群数量动态变化,不属于反馈调节。[2021·湖北卷](  )(2)增大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量。[2021·湖北卷](  )(3)种群的“S”形增长是受资源因素限制而呈现的结果。[2020·全国Ⅰ卷](  )(4)鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单位水体该鱼的产量有可能相同。[2018·全国Ⅰ卷](  )(5)培养瓶中细菌种群数量达到K值前,密度对其增长的制约逐渐减弱。[2018·全国Ⅰ卷](  )
    种群数量增长的“J”形曲线和“S”形曲线分析及应用(1)关注“λ”值内涵种群“J”形增长的数学模型:Nt=N0λt,λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数,不是增长率。(2)K值的表示方法及K值的变化①K值的三种表示方法
    ②K值不是一成不变的 K值会随着环境的改变而发生变化,当环境遭到破坏时,K值会下降;当环境条件改善时,K值会上升。
    练思维·考教衔接[根据2020浙江卷、2019全国Ⅲ卷情境设计](1)一种当地从未分布的新杂草出现在某农田生态系统中,排挤了原有的杂草而成为主要的杂草种类,对农作物造成了危害。回答下列问题。①当新杂草种群密度处于较长期的相对稳定阶段,表明其种群数量已达到了     ;若连续阴雨和低温的气候变化使该杂草种群数量明显下降,这种调节种群数量的因素属于    调节因素。 ②若要了解该农田某个季节水鸟甲种群的K值,围绕除食物外的调查的内容有       (答出3点即可)。 
    环境条件、天敌和竞争者等
    (2)将某种单细胞菌接种到装有10 mL液体培养基(培养基M)的试管中,培养并定时取样进行计数。计数后发现,试管中该种菌的总数达到a时,种群数量不再增加。①由此可知,该种群增长曲线为    形,且种群数量为    时,种群增长最快。 ②若将该种菌接种在5 mL培养基M中,培养条件同上,则与上述实验结果相比,该种菌的环境容纳量(K值)    (填“增大”“不变”或“减小”)。若在5 mL培养基M中接种该菌的量增加一倍,则与增加前相比,K值    (填“增大”“不变”或“减小”),原因是    。
    K值是由环境资源量决定的,与接种量无关
    考向一 结合种群数量变化的规律,考查科学思维1.(2023·重庆联考)图1表示某种群数量变化的相关曲线图,图2是在理想环境和自然条件下的种群数量增长曲线,B点种群数量为K/2。下列有关叙述正确的是(  )A.根据图1可以判断该种群数量先增加后减少,然后再增加B.图1第10年到15年种群数量减少可能是受天敌、食物短缺等非密度制约因素影响C.图2中曲线Y表示种群在B点环境阻力达到最大D.图2中曲线X可表示图1中前5年种群数量的增长情况
    解析 λ>1表示种群数量增长,λ<1表示种群数量减少,图1中前10年λ>1,后10年λ<1,所以该种群数量先增加后减少,A项错误;图1第10年到15年间,λ<1,种群数量减少,可能是受天敌、食物短缺等因素的影响,天敌、食物等因素属于密度制约因素,B项错误;图2中曲线Y为“S”形曲线,由于资源和空间是有限的,种群增长过程中环境阻力一直存在,在C点环境阻力达到最大,C项错误;图1中前5年种群数量每年以固定倍数增加,符合“J”形曲线模型,所以可以用图2中曲线X表示,D项正确。
    2.(2023·广东一模)下列关于种群数量增长“S”形曲线中K值及K/2的说法,错误的是(  )A.鼠害的控制应该严防其种群密度达到K/2B.养殖业中捕捞或出栏个体一般是年幼个体C.为维持鱼类资源持续发展,可将捕捞后的种群数量控制在K/2D.可以通过改善被保护有益动物的生活环境来提高其种群的K值
    解析 在K/2时种群增长速率最大,因此鼠害的控制应该严防其种群密度达到K/2,维持鱼类资源持续发展可将捕捞后的种群数量控制在K/2,A、C两项正确;养殖业中捕捞或出栏个体一般是成年个体,主要是维持种群年龄结构为增长型,有利于种群的数量增加,B项错误;种群的K值是可变的,环境容纳量的大小主要取决于环境条件,可以通过改善被保护有益动物的生活环境来提高其种群的K值,D项正确。
    考向二 围绕种群数量的波动,考查科学思维3.剂量效应指化学(或物理、生物因素)作用于生物体时的剂量与个体出现特异性生物学效应的程度之间的相关情况。生态学家对某地区红松鸡的种群数量波动进行了长期调查(图中的对照),发现红松鸡体内的线虫可引起红松鸡产卵量下降;用不同浓度(5%、10%和20%)的驱虫药处理红松鸡,并观察各种群的数量变化,结果如图所示(图中0为药剂处理起始年)。
    从实验结果可以得到(  )A.野生红松鸡种群有明显的周期性数量波动,该地区的野生红松鸡种群K值约为80只B.线虫对红松鸡产卵量的影响表明线虫与红松鸡之间为寄生关系C.驱虫药对线虫的影响具有剂量效应,长期使用驱虫药可能会使线虫产生抗药性D.线虫过多会导致红松鸡种群死亡率升高,进而引起红松鸡种群增长率变低
    解析 K值为一定环境条件所能维持的种群最大数量,该地区的野生红松鸡种群K值约为40只,A项错误;具有抗药性的线虫个体本身就存在,长期使用驱虫药,驱虫药的选择作用可能会使具有抗药性的线虫个体数量增多,C项错误;线虫过多导致红松鸡种群死亡率升高,出生率下降,才会引起红松鸡种群增长率变低,D项错误。
    考向三 围绕影响种群数量变化的因素,考查科学思维4.(2023·江苏南通调研)下列关于非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响的叙述,错误的是(  )A.林冠层的郁闭度越大,地面得到的阳光越多B.非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的C.地震等自然灾害对种群的作用强度与该种群的密度无关,属于非密度制约因素D.影响种群数量的因素有很多,如气候、食物、天敌、传染病等
    解析 林冠层的郁闭度越大,地面得到的阳光越少,A项错误。
    考点三 实验: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。 营养消耗、废物积累及pH变化(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法——显微计数法。
    教材深挖[选择性必修2第11页“探究·实践”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。
    链高考·前挂后连(1)酵母菌种群增长所需的能量全部来自培养液。[2019·海南卷](  )(2)若要估算培养液中酵母菌的数量,可借助显微镜进行。[2019·海南卷](  )(3)给营养充足的培养液通入O2有利于酵母菌种群数量的增加。[2019·海南卷](  )
    1.用血细胞计数板计算酵母菌数量的方法(1)血细胞计数板构造血细胞计数板有两种规格,对于16×25的规格而言,计数四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量;而对于25×16的规格而言,计数四角和正中间的5个中方格共计80个小方格中的个体数量,如图所示。
    (2)计算方法:大方格长、宽均为1 mm,高度为0.1 mm(即规格为1 mm×1 mm×0.1 mm),则每个大方格的体积为0.1 mm3(10-4 mL)。故1 mL培养液中细胞个数=(中方格中的细胞总数/中方格中小方格个数)×400×104×稀释倍数。
    2.影响实验结果的误差分析及改进办法
    考向一 围绕实验过程和结果分析,考查科学探究1.(2023·广东深圳一模)某兴趣小组进行了“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验,分别在4支试管中进行培养且均获得了“S”形增长曲线(除下表条件外,其他条件相同)。请分析判断,下列叙述正确的是(  )
    A.试管中的种群数量将出现先上升后下降的变化过程B.种群的K值与培养液体积和起始酵母菌数有关C.4支试管中的种群最先达到K值的是试管ⅡD.试管Ⅰ和Ⅲ的环境阻力相当,种群数量的变化同步
    解析 试管中的培养液有限,所以种群数量呈“S”形增长,但培养液中营养物质会消耗完,因此种群数量将出现先上升后下降的变化过程,A项正确;种群的K值与培养液体积、成分、空间、pH、温度等因素有关,和起始酵母菌数无关,B项错误;4支试管中Ⅳ组培养液体积较小,但起始酵母菌数较大,所以种群最先达到K值,C项错误;试管Ⅰ和Ⅲ的培养液体积相同,环境阻力相当,但起始酵母菌数Ⅰ组较大,所以Ⅰ组种群最先达到K值,种群数量的变化不同步,D项错误。
    考向二 围绕实验的拓展与应用,考查创新能力2.如图为不同温度条件下一定培养液中酵母菌种群数量达到K值时的柱形图。下列叙述正确的是(  )A.调查酵母菌种群密度常采用样方法,取样时要注意随机取样B.随着温度升高,一定培养液中酵母菌种群的K值逐渐增大C.若适当提高酵母菌的接种量,则会增大酵母菌种群的K值D.若提高培养液中营养物质的浓度,酵母菌种群的K值可能会降低
    解析 调查酵母菌种群密度常采用抽样检测法,取样时要注意随机取样,A项错误;温度影响酶的活性,不同温度下酵母菌种群数量的K值不同,随着温度升高,一定培养液中酵母菌种群的K值没有呈现逐渐增大的趋势,B项错误;在一定培养液中适当提高酵母菌的接种量,则到达K值的时间会缩短,由于培养液提供的资源和空间是有限的,故不会增大酵母菌种群的K值,C项错误;适当提高培养液中营养物质的浓度,酵母菌种群的K值可能会增大,但若培养液营养物质浓度过高,则会引起酵母菌失水而不能正常生长繁殖,则酵母菌种群的K值会降低,D项正确。
    角度1 种群的数量特征1.(2023·浙江卷)在我国江南的一片水稻田中生活着某种有害昆虫。为了解虫情,先后两次(间隔3 d)对该种群展开了调查,前后两次调查得到的数据统计结果如图所示。在两次调查间隔期内,该昆虫种群最可能遭遇到的事件为(  )A.受寒潮侵袭    B.遭杀虫剂消杀C.被天敌捕杀D.被性外激素诱杀
    解析 若昆虫种群受寒潮侵袭,则各日龄阶段昆虫变化程度应一致,A项错误;若昆虫种群遭杀虫剂消杀,则各日龄阶段昆虫消杀程度应一致,B项错误;若昆虫种群被天敌捕杀,则应是低日龄阶段昆虫被影响较大,C项错误;性引诱剂可以吸引交配期的雄性个体,从而进行诱杀,因此生殖期和生殖后期雄性昆虫数量变化较大,D项正确。
    2.(2023·山东卷)对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察,并统计了这些灰松鼠的存活情况,结果如图。下列说法正确的是(  )A.所观察的这些灰松鼠构成一个种群B.准确统计该年出生的所有灰松鼠数量需用标记重捕法C.据图可推测出该地的灰松鼠种内竞争逐年减弱D.对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体
    解析 所观察的这些灰松鼠为某年出生的所有个体,只是种群中的部分个体,A项错误;标记重捕法只能估算种群密度,准确统计需用逐个计数法,B项错误;图中为该年出生个体的存活曲线,无法推知该地的灰松鼠种群数量变化,不能判断其种内竞争情况,C项错误;由题图可知,该年出生的灰松鼠存活数大大减少,因此应对其幼体更加关注,D项正确。
    3.(2023·广东卷)某地区蝗虫在秋季产卵后死亡,以卵越冬。某年秋季降温提前,大量蝗虫在产卵前死亡,次年该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗虫种群密度下降的合理解释是(  )A.密度制约因素导致出生率下降B.密度制约因素导致死亡率上升C.非密度制约因素导致出生率下降D.非密度制约因素导致死亡率上升
    解析 气温属于非密度制约因素,蝗虫在秋季产卵后死亡,气温提前下降导致大量蝗虫在产卵前死亡,所以导致出生率下降,从而使次年该地区蝗虫的种群密度明显下降。
    4.(2022·全国甲卷)在鱼池中投放了一批某种鱼苗,一段时间内该鱼的种群数量、个体重量和种群总重量随时间的变化趋势如下图所示。若在此期间鱼没有进行繁殖,则图中表示种群数量、个体重量、种群总重量的曲线分别是(  )A.甲、丙、乙  B.乙、甲、丙C.丙、甲、乙D.丙、乙、甲
    解析 由题干信息可知,在此期间鱼没有进行繁殖,且部分鱼苗由于不适应环境等而死亡,种群数量会下降,因此曲线丙为种群数量变化曲线;鱼苗捕食会使鱼的个体重量增加,因此曲线乙表示个体重量,则曲线甲表示种群总重量,D项符合题意。
    5.(2022·山东卷)根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中捕获了1 000条鱼售卖,第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布,则该鱼塘中鱼的初始数量约为(  )A.2×104条B.4×104条C.6×104条D.8×104条
    解析 由题干“根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量”可知,假设该种群总数为N,则有1 000/N=950/(N-1 000),计算得出N=2×104,即该鱼塘中鱼的初始数量为2×104条。
    角度2 种群数量的变化及影响因素6.(2023·山东卷改编)某种动物的种群具有Allee效应,该动物的种群初始密度与种群增长速率之间的对应关系如图所示。其中种群增长速率表示单位时间增加的个体数。下列分析正确的是(  )A.初始密度介于0~a时,种群数量最终会降为0B.初始密度介于a~c时,种群出生率大于死亡率C.将种群保持在初始密度c所对应的种群数量,不利于持续获得较大的捕获量D.若自然状态下该动物种群雌雄数量相等,人为提高雄性占比会使b点左移
    解析 由题图可知,初始密度介于0~a时,种群增长速率小于0,此时对种群的生长起抑制作用,因而种群数量最终会降为0,A项正确;初始密度介于a~b时,种群增长速率小于0,此时死亡率大于出生率,B项错误;种群初始密度为c时,种群增长速率最大,即单位时间内种群增加的个体数目最多,有利于持续获得较大的捕获量,C项错误;自然状态下该动物种群雌雄数量相等,人为提高雌性占比会使该种群单位时间内产生的后代增多,b点左移,D项错误。
    1.(选择性必修2第2页正文)黑光灯诱捕昆虫和性外激素诱杀害虫的原理相同吗?分别属于生态系统中的何种信息传递?提示 不同。前者利用了昆虫的趋光性,后者利用了昆虫之间通过化学物质传递信息的原理。前者属于物理信息,后者属于化学信息2.(选择性必修2第17页“思维训练”)据循环因果关系分析猎物和捕食者种群数量变化的相关性:    。 提示 自然生态系统中猎物增多会导致捕食者增多,捕食者增多会使猎物数量减少,猎物减少会引起捕食者数量减少,最终使猎物和捕食者在一定水平上保持动态平衡
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