生物人教版 (2019)第3节 影响种群数量变化的因素学案及答案

这是一份生物人教版 (2019)第3节 影响种群数量变化的因素学案及答案，共13页。

一、影响种群数量变化的因素
1．影响种群数量变化的因素
种群的出生率和死亡率、迁入率和迁出率等特征直接决定种群密度。因此，凡是影响种群重要特征的因素，都会影响种群的数量变化。
2．非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响
(1)非生物因素：在自然界，种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响。
①森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度，即主要取决于林下植物受到的光照强度。
②许多植物的种子在春季萌发，主要受气温升高的影响；蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡，主要受气温降低的影响。
③干旱缺水会使许多植物种群的死亡率升高；动物缺水可导致个体的死亡，气候干旱会使东亚飞蝗呈爆发式增长。
④非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
(2)生物因素
①内部因素——种内竞争。
②外部因素
a．捕食与被捕食关系：除顶级捕食者外，每种动植物都可能是其他某种生物的捕食对象，每种动物都需要以其他生物为食，使各种生物种群数量控制在一定范围内。
b．相互竞争关系：不同植物竞争阳光和养分，不同动物竞争食物和生存空间，导致种群数量的变化。
c．寄生关系：宿主被寄生生物寄生，影响种群的出生率和死亡率，进而影响种群的数量变化。
3．制约因素的类型
(1)密度制约因素
①概念：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。
②举例：同样是缺少食物，种群密度越高，该种群受食物短缺的影响就越大。
(2)非密度制约因素
①概念：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。
②举例：在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其种群密度高低，所有个体都会死亡。
判断正误
(1)树林中林下植物的种群密度直接取决于林冠层的郁闭度( )
(2)春夏时节动物种群迅速增长受气温升高、食物充足等多种非生物因素的综合影响( )
(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该种群的密度是相关的( )
答案 (1)× (2)× (3)√
任务一：非生物因素对种群数量变化的影响
根据教材“思考·讨论：非生物因素对种群数量变化的影响”，回答下列问题：
1．影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么？
提示 阳光。
2．在同样的非生物因素的影响下，刺儿菜的种群密度变化与一年蓬、加拿大一枝黄花的有较大差异，这是为什么？
提示 不同种植物对光照条件的适应性是有差异的。
3．除上述因素外，种群数量的变化还受哪些非生物因素的影响？
提示 除了光照条件外，还受温度、水、风、火等非生物因素的影响。
任务二：影响种群数量的其他生物因素
根据教材“思考·讨论：影响种群数量的其他生物因素”，回答下列问题：
1．怎样解释资料1中的实验结果？
提示 双小核草履虫和大草履虫之间是竞争关系，竞争力弱的种群数量会不断下降。
2．怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？请用“↑”和“↓”来完善下表。
3.请据图分析猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？
提示 二者的种群数量是相互影响的，是循环因果的关系。
4．除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗？并说明理由。
提示 有；还有其他捕食者、其他植食性动物的竞争、作为食物的植物以及非生物因素等。
1．影响种群数量变化的因素
2．循环因果关系
在生物学上，许多生理或生态过程的因果关系是循环性的，也就是说，一定的事件作为引起变化的原因，所导致的结果又会成为新的条件，施加于原来作为原因的事件，使之产生新的结果，如此循环往复。若结果2与原因1相反，则属于负反馈；若结果2比原因1程度加强，则属于正反馈。
1．下列诗句中，不属于非生物因素对种群数量变化产生影响的是( )
A．离离原上草，一岁一枯荣，野火烧不尽，春风吹又生。
B．昨夜雨疏风骤……却道海棠依旧。知否，知否？应是绿肥红瘦。
C．暮春三月，江南草长，杂花生树，群莺乱飞。
D．塞下秋来风景异，衡阳雁去无留意。四面边声连角起，千嶂里，长烟落日孤城闭。
答案 B
解析 春天气温回升，草原上的草数量增加，体现了非生物因素对种群数量变化产生的影响，A不符合题意；一夜的风雨过后，海棠树仍然是绿叶繁茂、只是红花凋零了，没有体现非生物因素对海棠树种群数量变化产生的影响，B符合题意；暮春三月，江南绿草遍野，树上各种花朵盛开，成群的黄莺到处飞翔，体现了非生物因素对种群数量变化产生的影响，C不符合题意；秋天到了，西北边塞的风光和江南不同，大雁又飞回衡阳了，体现了非生物因素对种群数量变化产生的影响，D不符合题意。
2．科学家提出了一个可以描述捕食关系规律的模型，称作捕食者—猎物模型，如图所示，箭头所指方向代表曲线变化趋势。下列相关分析不合理的是( )
A．该模型反映出的同步周期性属于负反馈调节
B．该模型中最可能代表猎物和捕食者的种群K值分别是N3和P3
C．猎物和捕食者之间的捕食关系是影响种群数量变化的重要生物因素
D．该模型能解释猎物和捕食者种群数量均维持相对稳定的循环因果关系
答案 B
解析 图中数学模型中可以看出，猎物种群数量增加→捕食者种群数量增加→猎物种群数量减少，这种变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节，该模型也能解释猎物和捕食者种群数量均维持相对稳定的循环因果关系，A、D正确；分析该模型，如果捕食者数量下降到某一阈值以下，猎物数量就上升，而捕食者数量如果增多，猎物数量就下降，反之，如果猎物数量上升到某一阈值，捕食者数量就增多，而猎物数量如果很少，捕食者数量就下降。即猎物数量超过N2，则引起捕食者数量增加；捕食者数量超过P2，则猎物数量即减少，两者相互作用，使猎物和捕食者的数量在N2和P2水平上保持动态平衡，B错误。
二、种群研究的应用
1．濒危动物的保护：只有通过调查获知种群密度、出生率和死亡率、性别比例、年龄结构等特征，以及影响该种群数量变化的因素，才能准确了解该种群的生存状态，预测该种群的数量变化趋势，采取保护措施以降低环境阻力，提高K值(或环境容纳量)。
2．渔业方面：中等强度的捕捞(捕捞后使鱼的种群数量处在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产量。
3．有害生物的防治
(1)采用化学和物理的方法控制现存有害生物的种群数量。
(2)通过减少食物、有效保护或引入天敌生物等方法降低有害生物的环境容纳量。
判断正误
(1)要防治鼠害，应在其数量达到K/2后采取措施( )
(2)仅采用化学和物理的方法控制现存害鼠的种群数量，就一定能使鼠害得到有效防治( )
(3)有效保护或引入天敌生物，有利于将农林害虫数量控制在较低的水平( )
答案 (1)× (2)× (3)√
任务三：种群研究的应用
请结合图示，回答下列问题：
(1)某地爆发严重蝗灾，为有效防治蝗灾，应在何时开始控制效果较好？可采取的措施有哪些？
提示 在种群数量达到K/2之前控制效果较好。可通过物理或化学方法减少现存种群数量，也可通过生物方法(如增加天敌等)降低其环境容纳量。
(2)从理论上说，“S”形增长的种群在种群数量达到K值时，出生率和死亡率相等，这时即使不捕捞，种群数量也不会增加，怎样确定合适的捕捞量才能既能长期获得较多的捕捞量又不危及来年的鱼产量？
提示 中等强度的捕捞(捕捞后使鱼的种群数量处在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产量。
(3)若想一次性获得最大捕捞量，什么时候捕捞鱼？
提示 种群数量达到K值时。
(4)渔网网目不能过小，否则会影响来年鱼产量，这是为什么？
提示 如果渔网网目过小，许多幼鱼也会被捕捞上来，影响鱼种群的年龄结构，从而影响鱼种群的出生率，造成来年鱼产量降低。
种群“S”形增长曲线的分析及在实践中的应用
(1)曲线分析
(2)实践应用
3.如图表示某一动物种群迁入适宜环境后的增长曲线图，下列有关说法错误的是( )
A．此种群的增长曲线呈“S”形，该环境条件所能维持的种群最大数量大约是500只
B．如果此种群是鱼类，则捕捞后的种群数量控制在曲线的B点最合适
C．如果此种动物是老鼠，限制其种群数量的最好方法是尽量降低其K值
D．种群的增长速率最快点在B点，种群数量达到K值后，数量不变
答案 D
解析 种群的增长速率最快点在B点，种群数量达到K值后，数量保持相对稳定，而不是不变，D错误。
4．如图为曾经在农业生态系统中喷洒DDT进行农药防治和引入天敌进行生物防治害虫过程中，害虫种群密度消长情况示意图(经济阈值是指害虫种群密度影响农业系统经济效益的最低值)。下列有关说法错误的是( )
A．一般认为害虫防治主要是控制其种群大小而不是彻底消灭害虫
B．a点开始进行生物防治，e点开始进行农药防治
C．图中必须进行害虫防治的时间为a、d、e
D．生物防治可利用生物之间的捕食关系或寄生关系
答案 B
题组一 影响种群数量变化的因素
1．下列关于影响种群数量变化因素的叙述，错误的是( )
A．影响种群数量变化的因素有生物因素和非生物因素
B．非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的
C．森林中不同种植物之间争夺阳光，说明非生物因素对种群数量有影响
D．捕食、竞争都体现了影响种群数量变化的生物因素
答案 C
解析 森林中不同种植物之间争夺阳光，体现了种群间的竞争，说明生物因素对种群数量有影响，C错误。
2．下列关于非生物因素与生物因素对种群数量的影响的叙述，不正确的是( )
A．影响动物种群增长的非生物因素主要是温度、水分和捕食
B．森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度
C．许多植物种子在春夏季萌发，主要受温度影响
D．东亚飞蝗爆发主要是气候干旱导致的，气温和干旱属于非密度制约因素
答案 A
解析 影响动物种群增长的非生物因素主要是阳光、温度、水分，而捕食是生物因素，A错误。
3．下列描述中，没有体现非生物因素对种群数量变化影响的是( )
A．蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡
B．一年蓬的种群密度随林木郁闭度的增加而降低
C．引起传染病的某种病毒使某种群的种群密度降低
D．火山喷发时火山口附近的植物几乎全部死亡
答案 C
4．(2022·甘肃金昌高二月考)我国古书早有“旱极而蝗”的记载，大量的蝗虫会吞食禾田，使农作物完全遭到破坏。干旱裸露的荒地是蝗虫最佳的产卵场所，在干旱的年份，土壤变得坚实，地面植被稀疏，蝗虫产卵数大为增加；阴湿多雨的环境易使蝗虫间流行疾病，雨雪还能直接杀灭蝗虫卵。下列相关叙述错误的是( )
A．蝗虫间的流行疾病能影响其种群密度
B．阴湿多雨环境中蝗虫的K值大于干旱环境
C．调查蝗虫卵的密度能及时监控和预报蝗灾
D．合理灌溉和引入青蛙等天敌可以防治蝗害
答案 B
解析 蝗虫间的流行疾病能使蝗虫的死亡率上升，从而影响其种群密度，A正确；阴湿多雨的环境易使蝗虫间流行疾病，雨雪还能直接杀灭蝗虫卵，所以阴湿多雨环境中蝗虫的K值小于干旱环境，B错误；调查蝗虫卵的密度可以预测蝗灾的发生率，能及时监控和预报蝗灾，C正确。
5．影响种群数量变化的因素分两类，一类是密度制约因素，即影响程度与种群密度有密切关系的因素，如食物、流行性传染病等；另一类是非密度制约因素，即影响程度与种群密度无关的因素，如气候、季节等的变化。下列有关说法不正确的是( )
A．天敌对猎物的影响属于密度制约因素
B．遭遇寒流时，某昆虫种群数量越多，死亡数就越多，寒流是非密度制约因素
C．密度制约因素对种群数量的影响不存在负反馈调节
D．同样是缺少食物，种群密度越高，该种群受食物短缺的影响就越大
答案 C
解析 捕食关系(天敌对猎物的影响)、竞争关系影响程度与种群密度有密切关系，属于密度制约因素；寒流属于环境因素，影响程度与种群密度无关，属于非密度制约因素，A、B正确；密度制约因素对种群数量变化的影响是通过反馈调节实现的，C错误；同样是缺少食物，种群密度越高，种内竞争越激烈，该种群受食物短缺的影响就越大，D正确。
题组二 种群研究的应用
6.假设某草原上散养的某种家畜种群呈“S”形增长，该种群的增长速率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该家畜，则应在种群数量合适时开始捕获，下列四个种群数量中合适的是( )
A．甲点对应的种群数量
B．乙点对应的种群数量
C．丙点对应的种群数量
D．丁点对应的种群数量
答案 D
解析 在由甲点到丙点时，种群数量的增长速率上升，种群数量在增长；丁点时种群增长速率虽然下降，但种群增长速率仍然大于0，种群数量仍然在增加，在该点时开始捕获，捕获后使得种群数量降到K/2时，种群增长速率达到最大，更新能力更强，可实现持续发展。
7．《孟子·梁惠王上》提到“数罟不入洿池，鱼鳖不可胜食也”(数罟：细网)。已知某池塘中某种鱼的环境容纳量为K，下列有关说法错误的是( )
A．在捕捞该种鱼时应控制种群的年龄结构为增长型
B．“数罟不入洿池”是为了保护幼小个体
C．应在K/2之前用粗网对该种鱼进行捕捞
D．在用标记重捕法统计该种鱼数量时，标记物易被鱼吞食消化，会使统计结果偏大
答案 C
解析 为保持该种鱼较大的种群增长速率，捕捞应在K/2之后进行，C错误。
8．资源的合理使用是使产量最大化的同时，又不影响资源的持久利用。自然种群增长呈“S”形曲线。假设种群的K值为200，N表示种群数量，下列相关分析正确的是( )
A.环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后
B．防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点时进行
C．渔业捕捞后需控制剩余量在S3点
D．(K－N)/K值为0.25时，种群增长速率最大
答案 C
解析 对于种群的“S”形增长，环境阻力是从开始就存在的，A错误；防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点之前进行，B错误；渔业捕捞后需控制剩余量在S3点，此时增长速率最大，C正确；种群增长速率最大的点是S3，(K－N)/K的值为0.5，D错误。
9．如图是某种昆虫数量在双因子影响下的种群数量变化曲线图。下列有关说法错误的是( )
A．影响种群数量变化除图中所示的非生物因素(温度和湿度)外，还应该有生物因素
B．据图的温度和湿度范围，可知环境温度越高，该昆虫生活所需要的最适相对湿度也越大
C．由图可知，影响该昆虫种群数量变化的最适温度可能在32.5 ℃左右
D．该昆虫在湿度为90%和温度为32.5 ℃的条件下，其种群数量变化呈指数方式增长
答案 D
解析 由于受到食物、天敌等因素的影响，种群数量会呈“S”形曲线增长，D错误。
10．如图为自然界中某动物种群数量动态变化示意图，下列相关叙述正确的是( )
A．该种群的环境容纳量为2 000只，该值的大小受到气候等各种非生物因素的影响
B．t2时该种群的年龄结构为衰退型
C．t1时该动物种群数量达到最大值，以该种群为食的天敌数量也达到最多
D．t1～t2种群数量变化既与食物、天敌等生物因素有关，也与温度等非生物因素有关
答案 D
解析 环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量，而不是种群能达到的最大数量，故该种群的环境容纳量小于2 000只，环境容纳量的大小受生物因素、非生物因素共同影响，A错误；从曲线图可以看出，t2时刻之后，种群数量又开始增加，则t2时该种群的年龄结构为增长型，B错误；t1时该动物种群数量达到最大值，以该种群为食的天敌食物充足，后期会出现出生率升高、死亡率降低的现象，故t1时该动物种群数量达到最大值时，其天敌数量还未达到最大值，C错误。
11．下列有关密度制约因素与非密度制约因素的叙述，不正确的是( )
A．食物不足导致种内竞争加剧属于密度制约因素
B．病原体和寄生物抑制种群数量增长的强度与种群密度无关
C．降水量属于非生物因素，同时也属于非密度制约因素
D．捕食和种间竞争会通过影响出生率和死亡率影响种群数量的变化
答案 B
解析 病原体和寄生物的致病力和传播速率是随着种群密度的增加而增加的，因此病原体和寄生物抑制种群增长的强度与种群密度有关，B错误。
12．如图反映了种群密度变化与环境因素的关系。据图分析，下列说法错误的是( )
A．若环境条件稳定，持续时间长，则足以使一种生物被竞争排除
B．若环境条件频繁变化，则常常不出现因竞争而被排除的现象
C．海洋和湖泊中浮游植物种类繁多，这是因为这些水体的环境因素较为稳定
D．自然群落中的竞争排除现象是有限的，这是因为自然环境总是不断变化的
答案 C
13．一场罕见的蝗灾为某地的农业生产带来巨大损失。请回答下列问题：
(1)春夏时节，田间各种植物种群的数量迅速增长，这些植物种群数量的增加除与温度升高有关外，还受到____________等非生物因素的影响，这一实例说明_______________________
________________________________________________________________________。
(2)蝗虫等动物种群在春夏时节数量增加除与上述非生物因素有关外，食物、天敌等生物因素也是重要的影响因素。请尝试根据影响种群数量变化的生物因素提出两种可有效防止蝗灾爆发或治理蝗灾的具体方法：______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图。曲线a～b段，飞蝗数量呈现爆发式增长，从影响种群数量变化的因素考虑，其原因可能是_______________________________________；
b～c段，种群增长速率逐渐________，出生率________(填“大于”“小于”或“等于”)死亡率；为有效防止蝗灾爆发，应在________点之前及时进行控制。
答案 (1)光照、水分(或日照延长、降水增多) 非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的
(2)在蝗虫易爆发区种植蝗虫不喜食的作物，减少蝗虫的食物来源；引入蝗虫的天敌如鸭等治理蝗灾(合理即可)
(3)气候干旱 减小 大于 b
解析 (1)春夏时节，气温升高、日照延长、降水增多等因素利于植物种子萌发及生长，多数植物种群数量增加，这说明非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。(2)影响种群数量变化的生物因素有食物、天敌、竞争者、引起传染病的病菌等，可从不同方面提出具体措施。注意此处要对农作物进行保护，不能引入竞争者来降低蝗虫种群数量。(3)气候干旱是蝗灾爆发的重要原因。题图中b～c段种群数量增加，出生率大于死亡率，但种群增长速率不断减小。为有效防止蝗灾爆发，应在b点之前对蝗虫数量进行控制。
14．“种群存活力”分析可用于研究一些因素如何影响到种群灭绝的可能性，这种研究方法已被用来评价秦岭大熊猫现有种群的存活能力，并借此探讨相应的保护措施。请回答下列问题：
(1)研究秦岭大熊猫种群动态，常需要调查种群密度，它是种群最基本的________特征。
(2)在环境条件不变的情况下，对秦岭大熊猫进行“种群存活力”分析时，得到如表所示的数据，请据表分析回答：
若以“种群在200年内的灭绝概率小于5%”作为种群可以维持存活的标准，则该种群维持存活所需的最小初始规模范围在________只之间。
(3)若以环境质量下降、自然灾害以及人类的偷猎和捕捉等限制种群数量增长的环境阻力为“限制压”，如图曲线表示不同“限制压”(以小数表示)下初始规模不同的种群与其在200年内的灭绝概率的关系。请据图分析：
由图可知，随着限制压的增大，种群灭绝的可能性会________(填“增大”“减小”或“不变”)，维持种群存活的最小规模会________(填“增大”“减小”或“不变”)。若以种群的灭绝概率小于5%为可维持存活的标准，则当限制压为0.02时，“最小存活种群”的规模为________只。
(4)基于上述研究结果，请你提出2个针对秦岭大熊猫的保护建议：___________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)数量 (2)28～30 (3)增大 增大 160 (4)保证现有的环境状况不恶化(或逐步恢复大熊猫的生存环境)、禁止偷猎和捕捉
解析 (1)种群最基本的数量特征是种群密度。(2)根据表格数据分析，初始种群规模为28只时，种群在200年内的灭绝概率为6.5%，初始种群规模为30只时，种群在200年内的灭绝概率为4.1%，因此若以“种群在200年内的灭绝概率小于5%”作为该种群可以维持存活的标准，则该种群维持存活所需的最小初始规模范围在28～30只之间。(3)据图分析，随着限制压的增大，种群的灭绝概率越来越高，即种群灭绝的可能性增大，维持种群存活的最小规模也会增大；若以种群的灭绝概率小于5%为可持续存活的标准，则当限制压为0.02时，由曲线图可知，该种群的“最小存活种群”的规模为160只。(4)根据以上分析可知，影响种群存活率的因素有限制压、初始种群规模，因此针对秦岭大熊猫的保护建议为保证现有的环境状况不恶化、禁止偷猎和捕捉。条件
对于猞猁
猞猁种群出生率
猞猁种群死亡率
雪兔↑
食物充足
↑
↓
雪兔↓
食物缺乏
↓
↑
b点的应用
消灭有害生物应尽早进行，将种群数量控制于加速期(b点之前)，严防种群增长进入加速期
c点(K/2值)的应用
对有害生物：严防种群数量达到该点，如害鼠的种群数量达到K/2时，鼠害将难以控制
对有益资源：黄金利用点，当资源利用后维持于该点时将具最强更新能力，符合可持续发展原则
e点(K值)的应用
对有害生物：限制生存条件，降低环境容纳量，如封存粮食、硬化地面以限制害鼠的种群数量
对有益生物：改善生存条件，尽量提升K值，如建立自然保护区，保护大熊猫
曲线上的点
N
(K－N)/K
S1
20
0.90
S2
50
0.75
S3
100
0.50
S4
150
0.25
S5
180
0.10
初始种群规模/只
10
20
25
28
30
40
50
70
种群在200年内的灭绝概率
0.412
0.132
0.076
0.065
0.041
0.010
0.002
0