2020版高考新创新一轮复习生物新课改省份专用学案：选修模块I-2第一单元第1讲种群的特征和数量变化

第1讲 种群的特征和数量变化

一、种群的特征
1．种群的数量特征

2．种群的空间特征

3．“两看法”选择合适的种群密度调查方法

二、种群的数量变化

[基础微点全练]
1．判断正误
(1)某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约(2018·全国卷Ⅰ，T5B)(√)
(2)种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果(2018·全国卷Ⅰ，T5A)(√)
(3)如果采用样方法调查甲地蒲公英的种群密度，计数甲地内蒲公英的总数，再除以甲地面积即可(2016·全国卷Ⅱ，T5A)(×)
(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，T9A)(×)
(5)可以用标志重捕法调查老房屋中壁虎的种群密度(2014·江苏卷，T5B)(√)
(6)天敌鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度(2013·全国卷Ⅰ，T5A)(√)
(7)用样方法调查某种双子叶植物种群密度时，为避免调查者主观因素的影响，要做到随机取样(√)
(8)大量诱杀雄性个体不会影响种群的密度(×)
2．(2019·齐鲁名校联考)下列关于种群特征的叙述，错误的是(　　)
A．种群的性别比例在一定程度上影响种群的出生率
B．进行种群密度的调查有利于合理利用生物资源
C．出生率和死亡率是决定种群数量的直接因素
D．种群密度预示着种群数量的未来变化趋势
解析：选D　种群的年龄组成预示着种群数量的未来变化趋势。
3．下列关于种群的说法，错误的是(　　)
A．种群是生物进化的基本单位
B．种群密度是种群最基本的数量特征
C．杂草的水平分布属于种群的空间特征
D．可通过建构数学模型研究种群数量变化
解析：选C　种群是一定自然区域内同种生物的所有个体，杂草包括多个生物种群，C错误。
4．图甲、图乙为某种生物种群的年龄组成曲线，如不考虑其他因素，种群甲和种群乙未来个体数量的发展趋势是(　　)

A．衰退型和增长型　　　　 B．增长型和衰退型
C．稳定型和衰退型 D．稳定型和增长型
解析：选B　图甲中幼年个体多，老年个体少，属于增长型；图乙中幼年个体少，老年个体多，属于衰退型。
5．(2019·枣庄联考)下列有关种群增长的“S”型曲线的叙述，错误的是(　　)
A．通常自然界中的种群增长曲线最终呈“S”型
B．达到K值后种群的增长速率也可能为负值
C．种群增长的开始阶段不受自身密度的影响
D．相同的种群，K值也可能不同
解析：选C　在自然情况下，种群一般是按“S”型曲线增长的，A正确；达到K值时出生率等于死亡率，种群增长速率为零，但也有可能在某个时刻出生率小于死亡率，种群增长速率为负值，B正确；种群增长受自身密度的影响，刚开始时种群密度较小，对种群增长的影响也较小，C错误；K值会随着环境的变化而变化，D正确。

一、种群的数量特征及种群密度的调查方法
[试考题·查欠缺]
1．(2017·全国卷Ⅲ)某陆生植物种群的个体数量较少，若用样方法调查其密度，下列做法合理的是(　　)
A．将样方内的个体进行标记后再计数
B．进行随机取样，适当扩大样方的面积
C．采用等距取样法，适当减少样方数量
D．采用五点取样法，适当缩小样方面积
解析：选B　根据题干信息“某陆生植物种群的个体数量较少”，在用样方法调查时，选取的样方过小，可能导致收集到的数据较少，偶然性较大，因此需要适当扩大样方的面积或者增加样方的数量，C、D项不合理，B项合理。用样方法调查植物种群密度时不需要对样方内的个体进行标记，A项不合理。
2．(2016·全国卷Ⅱ)如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度，下列做法中正确的是(　　)
A．计数甲地内蒲公英的总数，再除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
B．计数所有样方内蒲公英总数，除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
C．计算出每个样方中蒲公英的密度，求出所有样方蒲公英密度的平均值，作为甲地蒲公英的种群密度
D．求出所有样方蒲公英的总数，除以所有样方的面积之和，再乘以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
解析：选C　利用样方法调查甲地蒲公英的种群密度时，应是计数每个样方内蒲公英总数，再除以每个样方的面积，获得每个样方的种群密度，再以所有样方种群密度的平均值作为甲地蒲公英种群密度的估计值。
3．(2017·全国卷Ⅱ节选)林场中的林木常遭到某种山鼠的危害。通常，对于鼠害较为严重的林场，仅在林场的局部区域(苗圃)进行药物灭鼠，对鼠害的控制很难持久有效。回答下列问题：
(1)在苗圃进行了药物灭鼠后，如果出现种群数量下降，除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外，还应考虑的因素是__________________________________________。
(2)通常，种群具有个体所没有的特征，如种群密度、年龄结构等。那么，种群的年龄结构是指________________________________________。
解析：(1)仅在林场的局部区域(苗圃)进行药物灭鼠后，如果出现种群数量下降，除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外，还应考虑的因素是苗圃中山鼠种群中个体的迁出。(2)种群的年龄结构是指种群中各年龄期个体在种群中所占的比例。
答案：(1)苗圃中山鼠种群中个体的迁出　(2)种群中各年龄期的个体在种群中所占的比例
[强知能·补欠缺]
1．运用概念图熟记种群数量特征之间的关系

2．明辨种群数量特征的四个易误点
(1)种群数量≠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。
(2)决定种群密度变化的直接因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率。在具体环境中的种群要根据实际情况分析。
(3)决定种群密度的间接因素：年龄组成和性别比例。其中年龄组成既能影响出生率，又能影响死亡率，而性别比例只能影响出生率。
(4)预测种群数量的变化趋势：年龄组成。但这种趋势不一定能实现，还要看影响种群密度变化的其他因素，如气候、食物、天敌等环境因素的变化。
3．样方法与标志重捕法的比较
方法
项目
样方法
标志重捕法
调查
对象
植物或活动范围小、活动能力弱的动物
活动范围大、活动能力强的动物
调查
程序


N＝×N1
注意
事项
①随机取样
②样方大小适中
③样方数量不宜太少

①调查期间没有迁入和迁出、出生和死亡
②标志物对所调查动物生命活动无影响

4．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：图甲为方形样方，图乙为圆形样方，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。
5．样方法调查种群密度应注意的问题
(1)调查对象要选熟悉的又容易计数的植物。如一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物，而选择个体数目容易辨别的双子叶草本植物。

(2)样方法并非只适用于植物。对于活动能力弱、活动范围小的动物如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等也可用样方法调查。
(3)植物的大小不同，样方面积也应不同。如乔木的样方面积为100 m2，灌木为16 m2，草本植物为1 m2。
(4)选取样方时，要注意随机取样。对于方形地块常用五点取样法，狭长地块常用等距取样法。
[练题点·全过关]
1．(2019·马鞍山六校联考)如图是种群数量特征的概念模型，下列分析正确的是(　　)

A．种群密度能够反映种群的数量变化趋势
B．春节前后，我国南部沿海城市人口数量变化主要取决于①、②
C．预测未来种群数量变化的主要依据是④
D．利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体来控制特征④，进而影响种群数量
解析：选C　①～④分别表示死亡率、出生率、性别比例和年龄组成，能够预测种群数量变化趋势的是种群的年龄组成；春节前后，我国南部沿海城市人口数量变化主要取决于迁入率和迁出率；利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫雄性个体来控制(③)性别比例，进而影响种群数量。
2．关于种群数量调查及实验的叙述，错误的是(　　)
A．可用样方法调查某一园林中蚜虫的密度
B．可用标志重捕法调查某草原上斑马的种群数量
C．对酵母菌抽样检测时，先将培养液加入计数室，再盖盖玻片
D．调查土壤中小动物类群的丰富度可采用取样器取样的方法
解析：选C　蚜虫为活动能力较弱的个体，可用样方法调查其种群密度，A正确。斑马为活动能力较强的个体，可用标志重捕法调查其种群密度，B正确。对酵母菌抽样检测时，先盖盖玻片，再将培养液加入计数室，C错误。调查土壤中小动物类群的丰富度，因土壤小动物活动能力强，身体微小，可采用取样器取样法，D正确。
3．如图为甲、乙、丙三个国家的人口年龄结构示意图。按进入老龄化社会的速度由快到慢排序，正确的是(　　)

A．甲>乙>丙　　　　　　 B．甲>丙>乙
C．乙>丙>甲 D．丙>甲>乙
解析：选C　甲国家中幼年个体很多，老年个体很少，正处于发展时期，种群密度会越来越大，属于增长型；乙国家中幼年个体较少，而老年个体较多，正处于衰退时期，种群密度会越来越小，属于衰退型；丙国家中各年龄期的个体比例适中，数目接近，正处于稳定时期，种群密度在一段时间内会保持稳定，属于稳定型。按进入老龄化社会的速度由快到慢排序：乙>丙>甲。
[深化拓展]　种群年龄组成的类型及判断技巧
(1)统计图

(2)曲线图和柱形图

增长型
稳定型
衰退型
曲线图



柱形图



(3)各图示共性及判断技巧
无论何种图形，均应注意各年龄段个体的比例——增长型中的幼年个体多、老年个体少；稳定型中的各年龄段个体比例适中；衰退型中的幼年个体少、老年个体多。
二、种群数量的变化及应用
[试考题·查欠缺]
1．(2017·全国卷Ⅰ，有改动)假设某草原上散养的某种家畜种群呈S型增长，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种家畜，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
解析：选D　根据题图，种群数量约为最大种群数量的1/2时，种群增长速率最大，种群有最大持续产量。与甲、乙、丙点相比，在丁点时捕获，捕获后使种群处于最大增长速率附近，能达到持续尽可能多地收获该种家畜的目的。
2．(2015·广东高考)如图表示在一个10 mL封闭培养体系中酵母细胞数量的动态变化。关于酵母细胞数量的叙述，正确的是(　　)

A．种内竞争导致初始阶段增长缓慢
B．可用数学模型Nt＝N0λt表示
C．可用取样器取样法计数
D．K值约为120 000个
解析：选D　初始阶段酵母细胞数量少，酵母菌个体之间几乎不存在种内竞争。在资源有限的环境中，酵母细胞的数量呈“S”型曲线增长，而Nt＝N0λt为“J”型曲线增长的数学模型。对培养液中的酵母菌进行计数，可采用抽样检测的方法(具体用血细胞计数板进行计数)。由图可知，1 mL培养液中最多含12 000个酵母细胞，则10 mL培养液中的K值约为120 000个。
[强知能·补欠缺]
1．研究种群数量的方法——构建数学模型
观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式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．种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线
项目
“J”型曲线
“S”型曲线
增长模型


前提条件
理想状态：资源无限、空间无限、不受其他生物制约
现实状态：资源有限、空间有限、受其他生物制约
K值有无
无K值
有K值
种群增长
率变化


种群增长
速率变化


适用范围
实验条件下或理想条件下
自然种群
联系
两种增长曲线的差异主要是环境阻力大小不同，因而对种群增长的影响不同


3．在不同图形中识别K值与K/2值

[练题点·全过关]
1．数学模型可用来描述一个生态系统或它的性质，种群增长的数学模型有曲线图和数学方程式，下列关于种群的“J”型增长叙述错误的是(　　)
A．数学方程式模型可表示为：t年后种群数量为Nt＝N0λt(第二年的数量为第一年的λ倍)
B．条件是食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害等
C．出生率远大于死亡率
D．增长速率是固定的
解析：选D　“J”型增长的数学模型：t年后种群数量为Nt＝N0λt，其中N0为种群起始数量，Nt为t年后种群数量，λ表示该种群数量为前一年的倍数，A正确；“J”型增长的条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，B正确；“J”型增长时，出生率远大于死亡率，C正确；种群“J”型增长的增长速率逐渐增大，增长率保持不变，D错误。
2.(2019·晋中调研)20世纪30年代，环颈雉被引入美国的一个岛屿后，其种群数量的增长如图实线所示。相关叙述错误的是(　　)
A．可用标志重捕法调查环颈雉的种群密度
B．实线呈“Z”型的原因可能是环颈雉越冬时死亡率上升
C．环颈雉种群数量的增长近似于“J”型曲线(Nt＝N0λt)，其中λ>1
D．环颈雉为重要的经济禽类，每年应捕获其种群数量的1/2
解析：选D　环颈雉活动能力强，活动范围广，可用标志重捕法调查环颈雉的种群密度，A正确；实线呈“Z”型的原因可能是环颈雉越冬时出生率下降，死亡率上升，B正确；由图可知，环颈雉种群数量的增长近似于“J”型曲线(Nt＝N0λt)，其中λ>1，C正确；环颈雉为重要的经济禽类，每年超过K/2时捕获，且捕获后使其剩余量保持在K/2水平，D错误。
3．(2019·张家口月考)如图表示某种群在理想环境中(图1)和有环境阻力条件下(图2)的数量增长曲线，下列相关叙述错误的是(　　)

A．图1中a点和b点时的增长率相等
B．图2中d点时的增长速率最快
C．防治蝗灾最好在图2中e点对应的时刻进行
D．水葫芦入侵云南滇池的开始阶段，种群数量的增长情况可用图1表示
解析：选C　图1为“J”型增长曲线，增长率始终不变，其中a点和b点时的增长率相等，A正确；图2为“S”型增长曲线，d点时种群的数量达到K/2，此时的增长速率最快，B正确；防治蝗灾最好在图2中c点对应的时刻进行，可以有效地将蝗虫数量控制在较低水平，C错误；当种群迁入一个新环境的初期，若环境适宜，资源丰富、空间充裕，会经历“J”型增长，因此水葫芦入侵云南滇池的开始阶段，种群数量的增长情况可用图1表示，D正确。




三、探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化(实验)
[试考题·查欠缺]
1．(2017·江苏高考，有改动)某小组开展酵母菌培养实验，如图是摇瓶培养中酵母种群变化曲线。下列相关叙述正确的是(　　)

A．培养初期，酵母因种内斗争强而生长缓慢
B．转速150 r/min时，预测种群增长曲线呈“S”型
C．该实验中酵母计数应采用稀释涂布平板法
D．培养后期，酵母的呼吸场所由胞外转为胞内
解析：选B　培养初期，酵母菌数量较少，种内斗争微弱；由于营养物质和空间等条件有限，酵母菌的种群增长曲线呈“S”型；本实验中，酵母菌计数应该选用血细胞计数法；酵母菌的细胞呼吸场所一直在细胞内。
2．(2015·江苏高考)血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具，下列叙述正确的是(　　)
A．每块血细胞计数板的正中央有1个计数室
B．计数室的容积为1 mm×1 mm×0.1 mm
C．盖盖玻片之前，应用吸管直接向计数室滴加样液
D．计数时，不应统计压在小方格角上的细胞
解析：选B　每块血细胞计数板的正中央含有2个计数室。每个计数室的边长是1 mm，深度是0.1 mm，故容积为1 mm×1 mm×0.1 mm。血细胞计数板使用时先盖盖玻片，后从一侧滴加培养液。计数时除统计小方格内部的细胞外，还需要统计在相邻两条边及其夹角上的细胞。
[强知能·补欠缺]
1．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”型曲线；在有限的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。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

(3)实验注意事项
①本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成对照；需要做重复实验，目的是尽量减少误差，需对每个样品计数三次，取其平均值。
②从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。
③制片时，先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。
④制好装片后，应稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，再用显微镜进行观察、计数。
⑤显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则计数。
⑥如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数，以每小方格内含有4～5个酵母细胞为宜。稀释培养液时要进行定量稀释，便于计算。
⑦每天计数酵母菌数量的时间要固定。结果的记录最好用记录表，如：
时间(d)
1
2
3
4
5
6
……
数量(个)






……
2．血细胞计数板及相关计算
(1)血细胞计数板(如图所示)

血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成，其中央有两个计数室。每个计数室划分为9个大方格(如图A所示)，每个大方格的面积为1mm2，加盖玻片后的深度为0.1mm。因此，每个大方格的容积为0.1mm3。计数室通常有两种规格，一种是一个大方格分成16个中方格，每个中方格又分成25个小方格(如图B所示)；另一种是一个大方格分成25个中方格，每个中方格又分成16个小方格(如图C所示)。但无论哪种规格的计数板，每个大方格都有16×25＝400个小方格。
(2)计数方法
对于16×25的方格网，计四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量；而对于25×16的方格网，计四角和正中间的(共5个)中方格共计80个小方格中的个体数量。
(3)计算方法
大方格长度为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。
(4)注意事项：摇匀取样，适当稀释。
[练题点·全过关]
1．(2019·长沙调研)下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，正确的是(　　)
A．先向计数室内滴加培养液，然后再将盖玻片放在计数室上
B．从瓶中吸出培养液进行计数之前，不必摇匀培养瓶中的培养液
C．培养用具必须经过严格的灭菌处理，培养液则不需灭菌
D．为了方便酵母菌计数，培养后期的培养液应先稀释后再计数
解析：选D　在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，应该先将盖玻片放在计数室上，再用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让其自行渗入；从瓶中吸出培养液进行计数之前，必须摇匀培养瓶中的培养液；培养用具必须经过严格的灭菌处理，培养液也需要用高压蒸汽灭菌法灭菌；酵母菌的繁殖能力很强，培养后期酵母菌数量较多，为了方便酵母菌计数，培养液应先稀释后再计数。
2．(2019·泉州联考)在“探究培养液中酵母菌种群数量动态变化”实验中，观察到血细胞计数板(图1，规格为1mm×1mm×0.1mm)计数室的某一个方格中酵母菌如图2分布。下列有关叙述正确的是(　　)

A．该方格中酵母菌的数量应计为9个
B．实验中被龙胆紫溶液染成紫色的酵母菌为死细胞
C．该血细胞计数板上有2个计数室，玻片厚度为0.1mm
D．培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧
解析：选B　该方格中酵母菌的数量应计为7个，只计数内部和相邻两边及其夹角处的酵母菌，A错误；由于细胞膜的选择透过性，实验中被龙胆紫溶液染成紫色的酵母菌为死细胞，B正确；血细胞计数板盖玻片下液体的厚度为0.1mm，C错误；酵母菌的繁殖需要氧气，培养酵母菌时，不能去除培养液中的溶解氧，D错误。

一、社会责任——种群“S”型增长曲线K值与K/2值的分析及应用
1.(2019·黄山质检)生态学家高斯在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫，每隔24 h统计一次大草履虫的数量，经反复实验得出如图所示结果。数据显示，第5天以后其数量维持在375个左右(即K值)。下列有关K值的叙述错误的是(　　)
A．不同的种群在相同的环境条件下，K值相同或相似
B．该实验得到的K值仅适用于大草履虫在该培养条件下
C．K值是指在环境不受破坏时，一定空间中所能维持的种群最大数量
D．灭鼠的有效办法是既杀死老鼠，又采取措施降低K值
解析：选A　不同的种群在相同的环境条件下，其K值可能相同也可能不同，A错误；大草履虫在不同的环境中，其K值大小一般不同，因此，图示只能反映在题中实验条件下K值的大小，B正确；K值是指一定的环境下所能容纳的种群数量的最大值，C正确；灭鼠的有效办法是既杀死老鼠，又采取各种措施降低其K值，D正确。
2．(2019·厦门期末)图1和图2表示出生率、死亡率、净补充量(为出生率、死亡率之差)和种群密度的关系。下列有关叙述正确的是(　　)

A．图1中曲线a代表死亡率，曲线b代表出生率
B．海洋鱼类捕捞应使鱼类的数量保持在图1的E点
C．图2中在F点控制有害动物最有效
D．图2中G点代表种群的环境容纳量
解析：选D　分析图1可知，a是出生率，b是死亡率，A错误；E点净补充量为0，此时种群数量最大，不是海洋鱼类捕捞应保持的最适宜数量，B错误；分析图2可知，F点害虫的增长速率最大，应该在小于F点控制有害动物最有效，C错误；G点净补充量为0，该点代表环境容纳量，即K值，D正确。
[素养提升]
研究种群数量变化对有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用以及对濒危动物种群的拯救和恢复，都有重要意义。这也是高考命题的切入点之一，体现了高考命题联系生活、联系生产实践的主旨。
1．曲线分析

2．应用
b点的应用
消灭害虫应尽早进行，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
①对有害生物：严防种群数量达到该点，如灭鼠达到K/2时，鼠害将难以控制
②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
①对有害生物：限制生存条件，降低环境容纳量，如封存粮食、硬化地面以限制鼠的种群数量
②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

二、常考图示——精准解读λ内涵
　种群数量λ变化模型图示

1．准确理解λ内涵
Nt＝N0λt，λ代表种群数量增长倍数，而不是增长速率。λ＞1时，种群密度增大；λ＝1时，种群密度保持稳定；λ＜1时，种群密度减小。
2．图示解读
(1)a段：λ＞1且恒定——种群数量呈“J”型增长。
(2)a、b段——λ尽管下降，但仍大于1，此段种群出生率>死亡率，则种群数量一直增长。
(3)c段——λ＝1，种群数量维持相对稳定。
(4)d段——λ＜1，种群数量逐年下降。
(5)e段——尽管λ呈上升趋势，但仍未达到1，故种群数量逐年下降，至35年时达最少。
[针对训练]
1．(2018·浙江4月学考)在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数量进行调查之后，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、乙两种群的增长速度不一定相等
B．第2年末乙种群数最不一定大于甲
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
解析：选D　由于两个种群初始数量未知，第1年末甲种群L＝1.5，乙种群的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度不一定相等，第2年末乙种群数量也不一定大于甲，A、B正确；第3年末，乙种群L＝1.0，且在接下来的第3～4年内L小于1.0，即种群数量在减少，故第3年末是乙种群数量的最大值，C正确；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，D错误。




2.在调查某林场松鼠的种群数量时，计算当年种群数量与前一年种群数量的比值(λ)，并得到如图所示曲线，下列结论中错误的是(　　)
A．前4年该种群数量基本不变，第5年调查的年龄组成可能为衰退型
B．第4～8年间种群数量在下降，原因可能是食物的短缺和天敌增多
C．第8年时种群数量最少，第8～16年间种群数量增加，且呈“S”型增长
D．如果持续第16～20年间的趋势，后期种群数量将呈“J”型增长
解析：选C　前4年，λ＝1，说明种群增长率为0，种群数量保持不变，第5年时λ<1，说明种群增长率为负值，种群数量下降，年龄组成为衰退型，A正确；影响种群数量的因素有气候、食物、天敌、传染病等，B正确；第4～10年间，λ<1，种群数量一直在下降，第10年时种群数量最少，第8～16年间，种群增长率先减小后增大，并不呈“S”型增长，C错误；由曲线图趋势可知，如果持续第16～20年间的趋势，λ>2，而且基本不变，说明种群数量将持续增加，呈“J”型曲线增长，D正确。

一、选择题
1．现阶段我国出现了大量“421型”家庭(4个老人＋1对夫妇＋1个孩子)，近期政府出台了“二孩政策”。下列叙述正确的是(　　)
A．人口性别比例的失衡一定会降低出生率
B．动物种群密度减小的方法同样适用于人口数量的减少
C．随着“421型”家庭增多，人口年龄金字塔底部面积所占的比例减小
D．“二孩政策”的出台旨在提高出生率和降低死亡率，从而提高自然增长率
解析：选C　人口性别比例的失衡不一定会降低出生率，A错误；动物种群密度减小的方法不适用于人口数量的减少，B错误；随着“421型”家庭增多，幼年人口减少，人口年龄金字塔底部面积所占的比例减小，C正确；“二孩政策”的出台旨在提高出生率，并没有降低死亡率，D错误。
2．下列关于种群特征的叙述，正确的是(　　)
A．增长型年龄结构预示着种群数量将增多
B．害虫种群密度不能作为生物防治的依据
C．性别比例的改变不会影响种群密度
D．所有生物的种群都会经历增长期、稳定期、衰退期
解析：选A　增长型年龄结构，幼年个体多，老年个体少，在未来的一段时间内，出生率大于死亡率，所以预示着种群数量将增多，A正确；害虫种群密度在一定程度上可以反映出虫害的严重情况，能作为生物防治的依据，B错误；性别比例的改变会通过影响出生率而影响种群密度，C错误；因自然资源和空间有限，加之影响种群数量的因素有很多，所以大多数生物的种群在经历增长期、稳定期达到K值后，种群数量总是在波动中，在不利的条件下会进入衰退期，甚至消亡，D错误。
3．(2019·荆州调研)百山祖冷杉是世界最濒危的12种植物之一。某科研小组为保护该植物，在植物园中呈带状种植该植物，多年后进行种群密度调查，并根据年龄结构得知该种群较稳定。下列相关叙述正确的是(　　)
A．植物园中百山祖冷杉的出生率和死亡率可能相等
B．调查植物园中百山祖冷杉的种群密度应采取五点取样法
C．对于百山祖冷杉的保护措施属于就地保护
D．自然分布区和植物园中的百山祖冷杉为同一种群
解析：选A　根据题干信息可知，植物园中百山祖冷杉种群较稳定，说明其出生率和死亡率可能相等，A正确；植物园中百山祖冷杉的种植区域为带状，因此调查该植物种群密度应采取等距取样法，B错误；将百山祖冷杉种植到植物园中进行保护，这属于易地保护，C错误；种群是生活在一定区域的同种生物的全部个体，自然分布区和植物园为两个区域，因此两个地方的百山祖冷杉不是同一种群，D错误。
4．某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时，同样实验条件下分别在4个试管中进行培养(见下表)，均获得了“S”型增长曲线。根据实验结果判断，下列说法错误的是(　　)
试管号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
培养液体积(mL)
10
5
10
5
起始酵母菌数(103个)
10
5
5
10
A.4个试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长
B．4个试管内的种群同时达到K值
C．试管Ⅲ内种群的K值与试管Ⅱ不同
D．试管Ⅳ内的种群数量先于试管Ⅱ开始下降
解析：选B　开始时营养充分、条件适宜，4个试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长。如就试管Ⅰ和Ⅲ而言，则是试管Ⅰ内的种群先达到K值。试管Ⅲ内种群的K值比试管Ⅱ的要大。试管Ⅳ内的种群数量先于试管Ⅱ达到K值，试管Ⅳ内的种群数量也先于试管Ⅱ开始下降。
5．标志重捕法和样方法是调查种群密度的两种常用方法。下列有关说法错误的是(　　)
A．随机取样方n个，每个样方的生物个体数量为X1、X2、…Xn，则样方内生物个体数量的平均值为(X1＋X2＋…＋Xn)/n
B．调查动物的种群密度时一般采用标志重捕法
C．计数时同种生物个体无论大小都要计数
D．标志重捕法中种群数量的估算公式：(标志个体数×重捕标志个体数)/重捕个体数
解析：选D　标志重捕法中种群数量的估算公式是：(标志个体数×重捕个体数)/重捕标志个体数。
6．(2019·九江月考)有关“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的操作，错误的是(　　)
A．吸取培养液前应将培养瓶轻轻振荡
B．先将盖玻片放在计数室上再滴加培养液
C．不同实验组测得的结果可能存在较大差异
D．对照组用不含有机物的培养液培养酵母菌
解析：选D　培养过程中，酵母菌可能会沉在培养瓶底部，取样部位不同，实验数据会偏差很大，因此吸取培养液前要轻轻振荡培养瓶使酵母菌分布均匀，A正确；使用血细胞计数板计数时，先将盖玻片放在计数室上，再用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让其自行渗入，B正确；不同实验组测得的结果可能存在较大差异，C正确；该实验中前后形成自身对照，不需要另外设置对照组，D错误。
7．(2019·邯郸质检)某科研组对刚侵入某一草原的田鼠的种群密度进行调查，下列说法错误的是(　　)
A．根据调查结果绘制成的田鼠数量增长曲线，可作为田鼠防治的依据
B．若调查中被标记的个体标志物部分脱落，则调查结果比实际值偏大
C．人类活动可能会成为影响田鼠种群数量变化的决定性因素
D．若田鼠种群密度过大，则田鼠种群只通过体液调节即可进行数量的调整
解析：选D　根据调查结果绘制成的田鼠数量增长曲线，可预测田鼠种群数量变化的趋势，进而为田鼠的防治提供依据，A正确；用标志重捕法调查一定范围内某动物的种群密度，其估算值＝第一次捕获并标记的个体数×第二次捕获的个体数÷第二次捕获的个体中有标记的个体数，若调查中被标记的个体标志物部分脱落，会使第二次捕获的有标记的个体数偏小，则计算值比实际值偏大，B正确；人类活动可能会成为影响田鼠种群数量变化的决定性因素，C正确；若田鼠种群密度过大，则其天敌的数量也会随之增加，主要通过负反馈调节使田鼠种群数量下降，进而维持相对稳定，D错误。
8.如图表示某海域大黄鱼种群数量与种群数量增长速率的变化曲线。下列有关说法正确的是(　　)
A．图中a点种群年龄组成为增长型，c点种群年龄组成为衰退型
B．a点和c点对应的种群增长速率相同，所以种内斗争程度相同
C．在环境条件不受破坏的情况下，该海域大黄鱼种群的K值约为2b
D．用标志重捕法调查该种群密度时，若标记个体易于被捕食则估计值偏小
解析：选C　c点种群增长速率大于0，种群年龄组成为增长型；c点比a点种群数量多，所以种内斗争程度较激烈；种群的增长速率在K/2时最大，所以该海域大黄鱼种群的K值为2b；标志重捕法中种群数量的估算公式为：第一次捕获并标记的个体数×第二次捕获的个体数÷第二次捕获的个体中有标记的个体数，若标记个体易于被捕食，则估计值将偏大。
9.科研小组对某地两个种群的数量进行了多年的跟踪调查，并研究随时间的变化趋势，结果如图所示(图中Nt表示第t年的种群数量，Nt＋1表示第t＋1年的种群数量)。下列分析正确的是(　　)
A．甲种群在O～t3段的年龄结构为增长型
B．乙种群在O～t1段的种群数量呈“J”型增长
C．乙种群在t2时数量最少
D．甲种群在t3后数量相对稳定，可能是生存条件得到了改善
解析：选B　从图中可以看出，甲种群在O～t3段，先增大后不变，但开始的一段时间该比值小于1，所以整个种群数量先减少后增多，而年龄结构为增长型的种群的数量一直上升，A错误；乙种群在O～t1段，>1且该比值没有变化，表明种群数量呈一定倍数增加，B正确；当<1时种群数量都在减少，所以乙种群数量最少的时间在t2之后，C错误；甲种群在t3后>1，种群数量一直在增长，D错误。
10.(2019·怀化期末)下列有关“S”型曲线的说法，与事实相符合的是(　　)
A．该图可表示密闭的恒定容器培养液中酵母菌种群数量增长的变化曲线
B．若该种群为海洋经济鱼类，种群数量最好保持在c的水平
C．ab段种群数量增长速率变慢，其主要原因是受天敌、生活空间和资源等的影响
D．该曲线是在理想条件下测得的，人工培养中不会出现这样的曲线
解析：选C　在探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验中，空间与资源是有限的，由于代谢产物的积累、pH变化、溶解氧不足等原因，酵母菌的种群数量在后期可能减少，A错误；若该种群为海洋经济鱼类，种群数量最好保持在a的水平，因为a时期种群增长速率最快，B错误；ab段种群数量增长速率变慢，其主要原因是受天敌、生活空间和资源等的影响，C正确；理想条件下测得的曲线为“J”型曲线，人工培养可以得到“S”型曲线，D错误。
11．(2019·桂林期末)下列调查种群密度的活动中，相关叙述正确的是(　　)
A．利用标志重捕法调查时，部分鲤鱼身上的标记物脱落则所得到的数值偏大
B．利用标志重捕法调查时，标记个体与未标记个体被捕捉的概率不同
C．计数每个样方的种群密度，取其最大值作为该种群的种群密度估计值
D．利用样方法调查蒲公英的种群密度时，不统计正好在样方线上的个体
解析：选A　根据标志重捕法的计算公式：种群中个体数/标记总数＝重捕总数/重捕中被标记的个体数可知，若部分鲤鱼身上的标记物脱落，则会导致重捕中被标记的个体数偏小，最终导致所得数值比实际数值大，A正确；利用标志重捕法调查时，前提条件是标记个体与未标记个体被捕捉的概率相同，B错误；计数每个样方的种群密度，取平均值作为该种群的种群密度估计值，C错误；利用样方法调查蒲公英的种群密度时，应统计样方内和相邻两边及夹角的个体数量，D错误。
12.科学家研究某区域中田鼠的种群数量变化，得到该种群在数年内的出生率和死亡率的比值曲线，如图所示(其中R＝出生率/死亡率)。在不考虑迁入迁出的情况下，下列说法正确的是(　　)
A．该区域中田鼠存在垂直结构和水平结构分布
B．该田鼠种群增长方式为“S”型增长，c点时种群密度最小
C．田鼠种群数量在a～d 之间经历了先上升后下降，其中c～d 期间一直在下降
D．若不考虑其他因素，仅由图可知，a、b两点时对应的种群的年龄组成分别为增长型和衰退型
解析：选C　垂直结构和水平结构是群落的特征而不是种群的特征，A错误；从图示可知，出生率/死亡率＞1时，种群数量增加，小于1时种群数量减少，c～d时间内种群数量仍减少，d点种群数量最少，B错误；田鼠种群数量在a～d之间经历了先上升后下降，其中c～d期间出生率与死亡率的比值小于1，种群数量一直在下降，C正确；若不考虑其他因素，仅由图可知，a、b两点时出生率大于死亡率，对应的种群的年龄组成均为增长型，D错误。
13．20世纪初，人们将驼鹿引入加拿大密执根湖的一个孤岛。该种群从1915年～1960年的数量(×103只)变化情况如下表所示。下列分析错误的是(　　)
年份
1915
1917
1921
1925
1928
1930
1934
1943
1947
1950
1960
数量
0.2
0.3
1
2
2.5
3
0.4
0.17
0.6
0.5
0.6
A.岛上驼鹿的种群数量主要由出生率和死亡率决定
B．驼鹿种群在1917～1921年间增长率最大
C．1930～1934年驼鹿的种群数量急剧下降，最可能的原因是天敌数量增加
D．岛上驼鹿种群的K值是可以变化的
解析：选C　决定种群密度的主要因素是出生率和死亡率，A正确；根据表格数据分析，种群在1915～1930年间数量一直在增长，其中在1917～1921年间增长率最大，B正确；1930～1934年间，环境容纳量的改变使得数量急剧下降，C错误；K值指的是环境不被破坏的情况下，一定空间中所能容纳的最大种群数量，所以环境条件改变，K值也会发生变化，D正确。

二、非选择题
14．(2019·吉林省名校联考)某兴趣小组成员在草原上调查田鼠的生存状况，根据所学知识，回答下列问题：
(1)调查动物的种群密度，常用的调查方法是标志重捕法。某次调查时，在3 km2的区域内共捕获了60只田鼠，做好标记后重新放回到草原上，一周后再次捕获了60只，其中发现带有标记的只有4只，则该区域内田鼠的种群密度为________。
(2)标志重捕法常用于调查________强、________广的动物的种群密度。
(3)调查过程中，如果标记物容易脱落，则用标志重捕法得到的数据会________；如果动物被捕获并标记后难以被再次捕获，则利用标志重捕法计算出的种群密度与实际种群密度相比可能__________；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与实际种群密度相比会________。重捕时由于方法不当造成已捕获的标记个体死亡，导致估算数值与实际数值相比会________。(均填“偏大”“偏小”或“不变”)
解析：(1)标志重捕法的计算公式为：标记总数/N＝重捕中被标记的个体数/重捕总数(N代表种群个体总数)，根据题意，则60/N＝4/60，得N＝900，由于区域面积是3 km2，故该区域内田鼠的种群密度为300只/km2。(2)标志重捕法常用于调查活动能力强、活动范围广的动物的种群密度。(3)根据标志重捕法的计算公式：标记总数/N＝重捕中被标记的个体数/重捕总数(N代表种群个体总数)，如果标记物容易脱落，会导致重捕中被标记个体数量减少，所以所得数值可能偏大；如果动物被捕获并标记后难以被再次捕获，导致重捕中被标记个体数量减少，则利用标志重捕法计算出的种群密度与实际种群密度相比可能偏大；如果误将部分未标记个体统计为标记个体，则计算时重捕中被标记个体数量增多，导致计算出的种群密度与实际种群密度相比会偏小。如果已捕获的标记个体死亡，则不会影响估算数值。
答案：(1)300只/km2　(2)活动能力　活动范围　(3)偏大　偏大　偏小　不变
15.据图回答以下有关生态学的问题：
某地区曾做过一项实验：将大量的鸭子引入农田防治水稻蝗虫，对蝗虫进行了有效控制。为研究蝗虫种群数量变化规律，该实验还建立了如图所示的模型。
(1)从模型建构的类型角度分析，图示模型属于________模型，该模型表明，引入鸭子后该地区蝗虫的K值为________。
(2)引入鸭子前，若蝗虫每天增加3%，并呈“J”型增长，最初有N0只，则t天后种群数量为________只。
(3)通过研究蝗虫种群数量变化规律，该地区又进一步提出“改治结合、根除蝗害”的治蝗战略，一方面通过改造蝗虫发生地，降低蝗虫的____________；另一方面利用昆虫信息素诱捕蝗虫进行________防治，该信息素属于生态系统的________信息。

解析：(1)题图所示的曲线图是数学模型的一种表现形式。引入鸭子后该地区蝗虫的数量围绕N2上下波动，因此蝗虫的K值为N2。(2)依题意可知，蝗虫种群的数量最初为N0只，蝗虫种群的数量为前一天的倍数λ＝1＋3%＝1.03，则t天后种群数量为Nt＝N0λt＝1.03tN0只。(3)改造蝗虫的发生地，可以降低蝗虫的K值(环境容纳量)；利用昆虫信息素诱捕蝗虫属于生物防治，昆虫信息素属于化学信息。
答案：(1)数学　N2　(2)1.03tN0　(3)K值(环境容纳量)　生物　化学
16．首次迁入一个新区域的种群通常被称为侵殖种群，在它们刚刚迁入时，种群个体越来越多，个体数量呈现指数增长，会形成急剧上升的“J”型曲线。然而，这种情况在自然界几乎是不会发生的。实际上，当种群数量达到一定时，增长便会慢下来，并稳定在某一个环境能承受的水平上。
(1)兔在刚引入澳大利亚最初一段时间，种群数量呈指数增长，这是因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)稳定的种群会以一种有规律的方式在________值上下波动。有些种群的数量波动很小、比较稳定，而有些则波动会较大。
(3)当在某一区域引入新物种后，可能会对当地其他生物的环境容纳量产生影响，如当凤眼蓝(水葫芦)进入某一河流时，因为它的迅速生长会导致许多环境资源衰竭，使________的环境容纳量降低；而在条件适宜的沙漠地区引种植物，最大的可能就是会使当地________的环境容纳量提高。
解析：(1)兔在刚引入澳大利亚的最初一段时间，种群数量呈指数增长，会形成急剧上升的“J”型曲线，原因是食物和空间条件充足、没有天敌、气候适宜等。(2)稳定的种群会以一种有规律的方式在K值上下波动。(3)引入新物种后，该生物种群的迅速增长可能会导致许多资源衰竭，使其他生物的环境容纳量降低。但是，如果在沙漠某地区成功引种某些植物，环境条件适宜时，会提高当地动物种群的环境容纳量。
答案：(1)食物和空间条件充足、没有天敌、气候适宜等　(2)K　(3)其他生物　动物种群