专题30 种群特征及数量变化-高三毕业班生物常考点归纳与变式演练

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专题30  种群特征及数量变化 专题导航目录常考点01 种群的特征及其关系常考点02 种群密度的调查方法........................................................5常考点03 种群增长曲线及应用........................................................10 常考点归纳常考点01 种群的特征及其关系【典例1】白头叶猴是国家一级保护动物，但其数量稀少，也是濒危动物。通过采取禁止捕猎、恢复栖息地植被、减少栖息地人类活动等保护措施后白头叶猴的数量逐渐增多。在采取保护措施期间，白头叶猴种群的某些数量特征可能发生了改变，其中一定发生改变的有（　　）A．种群密度、迁入率、死亡率 B．种群密度、出生率、死亡率 C．出生率、迁入率、性别比例 D．出生率、死亡率、性别比例【分析】种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。其中，种群密度是种群最基本的数量特征；出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用；年龄组成可以预测一个种群数量发展的变化趋势。【解答】解：A、通过采取禁止捕猎、恢复栖息地植被、减少栖息地人类活动等保护措施，提高了白头叶猴K值（环境容纳量）使得种群数量增加，但题干没有涉及迁入率，A错误；B、白头叶猴的数量逐渐增多，即种群数量增加，说明种群密度增加，出生率提高，死亡率下降，B正确；CD、白头叶猴的数量逐渐增多，性别比例不一定发生改变，CD错误。故选：B。【点评】本题考查种群的特征，意在考查学生的识记能力和判断能力，难度不大。【典例2】研究植物种群一般需要硏究种群的数量特征以及各数量特征之间的关系，种群数量特征之间的关系模型图如图所示，下列有关叙述错误的是（　　）A．图中A、B分别表示出生率和死亡率 B．我国禁止孕妇进行胎儿性别鉴定主要是为了控制C C．D属于增长型的种群出生率一定非常高 D．自然条件下的植物种群一般不考虑迁入率和迁出率【分析】分析图形：图中A使种群密度增加，A是出生率，B是死亡率，C影响出生率，C是性别比例，D是年龄组成。【解答】解：A、图中A可使种群密度增加，可表示出生率，B可使种群密度减少，可表示死亡率，A正确；B、C为性别比例，我国禁止孕妇进行胎儿性别鉴定，主要是为了控制正常的性别比例，B正确；C、D是年龄组成，出生率大于死亡率的种群即为增长型，但此时出生率不一定非常高，C错误；D、植物种群只能靠人工进行迁入和迁出，自然条件下的植物种群一般不考虑迁入率和迁出率，D正确。故选：C。【点评】本题考查种群的特征，意在考查学生的识图能力和判断能力，难度不大。【技巧点拨】1.对种群概念的理解(1)两个要素：“同种”和“全部”。①“同种”：同一物种，即种群是物种存在的具体形式。②“全部”：一个群体，包括该物种的幼体和成体。(2)两个条件：“时间”和“空间”。即离开一定的时间和空间的种群是不存在的。(3)两个单位：①是生物繁殖的基本单位，也是物种的具体存在单位。②是生物进化的基本单位，也是基因库的最小单位。2．影响种群数量变化的因素间的相互关系图解【特别提醒】　(1)城市人口的剧增——迁入率>迁出率造成的。(2)中国人口的增长——出生率>死亡率造成的，不能单纯说是出生率高造成的。(3)计划生育政策——控制出生率，使增长率下降。(4)利用性外激素诱捕雄蛾——改变性别比例来降低其出生率。(5)将性外激素释放到大田里，干扰雌雄蛾正常交尾——降低出生率。(6)年龄组成稳定型的种群，种群数量不一定保持稳定。【变式演练1】图1是种群数量特征的概念图，图2是某地人口出生率和死亡率的变化曲线。下列相关叙述中，正确的是（　　）A．图1中的c是种群最基本数量特征，能反映该种群在一段时间内的变化趋势 B．图1中的b是年龄组成，每种类型中包括幼年、中年和老年三个年龄期 C．图2所示种群的年龄组成由稳定型变成增长型 D．a为性别比例，生殖期动物个体雌雄比例越接近1：1，出生率越高【分析】1、种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。其中，种群密度是种群最基本的数量特征；出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用；年龄组成可以预测一个种群数量发展的变化趋势。种群的空间分布一般可概括为三种基本类型：随机分布、均匀分布和集群分布。2、分析题图：图1中，a是性别比例；b是年龄结构；c是种群密度；图2是某地人口出生率和死亡率的变化曲线，出生率大于死亡率种群密度增大，反之，种群密度下降。【解答】解：A、图1中的c是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征，但种群密度不能能反映该种群在一段时间内的变化趋势，A错误；B、性别比例通过影响出生率来影响种群数量；年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率来影响种群密度，图1中的a和b分别是性别比例和年龄组成，种群年龄组成的类型：增长型、稳定型、衰退型，B错误；C、图2所示起始阶段出生率＝死亡率，为稳定型年龄结构，随着时间的延续出生率大于死亡率，变为增长型年龄结构，C正确；D、并非全部的生物种群都具有性别比例，只有雌雄异体的生物才具有性别比例，D错误。故选：C。【点评】本题主要考查种群的概念和特征，考查学生对概念的辨析能力。识记种群特征是解题的关键。【变式演练2】“朝生暮死”的蜉蝣，其成虫不进食，寿命短，一般只活几小时至数天。下列能够表示蜉蝣在繁殖季节的年龄结构示意图（甲、乙、丙分别代表生殖前期、生殖期和生殖后期）的是（　　）A． B． C． D．【分析】年龄结构是指在种群中不同年龄所占的比例，包括增长型、衰退型和稳定性三种模式。【解答】解：蜉蝣，其成虫不进食，寿命短，一般只活几小时至数天，繁殖后快速死亡，因此其种群中生殖前期所占的比例大，几乎不存在生殖后期。故选：A。【点评】本题旨在考查学生对种群的年龄结构特点的理解，并学会应用相关知识分析生活中的问题。【变式演练3】图为某同学构建的种群各数量特征关系的模型，下列有关叙述正确的是（　　）A．①②③④分别指的是出生率、死亡率、迁入率和迁出率 B．描述、解释和预测种群数量变化，常常需要建立数学模型 C．春节前后，深圳市的人口数量变化主要取决于图中的①和④ D．利用性引诱剂诱杀某种昆虫的雄虫主要是通过改变⑤来降低种群密度【分析】由题图信息分开可知：①③使种群密度降低，应该表示死亡率和迁出率；②④使种群密度上升，应该表示出生率和迁入率；性别比例是通过影响出生率来影响种群密度的，因此⑥是性别比例；年龄组成是通过影响出生率和死亡率来预测种群密度变化趋势的，因此⑤是年龄组成，则①是死亡率，②是出生率，④是迁入率，③是迁出率。【解答】解：A、由以上分析可知，①②③④分别指的是死亡率、出生率、迁出率和迁入率，A错误；B、描述、解释和预测种群数量变化，常常需要建立数学模型，B正确；C、春节前后，深圳市的人口数量变化主要取决于图中的③迁出率和④迁入率，C错误；D、利用性引诱剂诱杀某种昆虫的雄虫主要是通过控制⑥性别比例，影响出生率，进而影响种群的数量，D错误。故选：B。【点评】本题考查种群的特征，要求考生识记种群的数量特征，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。常考点02 种群密度的调查方法【典例3】下列调查活动或实验中，计算所得数值与实际数值相比，可能偏小的是（　　）A．标志重捕法调查野兔种群密度时个别标志物脱落 B．调查蜘蛛的种群密度时，选择草多的地方 C．调查某遗传病的发病率时以患者家系为调查对象 D．被标记个体放回后未充分融入种群，在被标记个体密集处捕获【分析】1、标志重捕法可用于调查活动能力强、范围大的动物的调查，对蚜虫、跳蝻等活动范围小的可用样方法调查种群密度。2、调查人群中某遗传病发病率时，最好要选取群体中发病率较高的单基因遗传病来进行，应在人群中应随机抽样调查。【解答】解：A、标志重捕法计算公式：种群中个体数（N）÷标记总数＝重捕总数÷重捕中被标志的个体数，若标志物脱落，则会导致重捕中被标志的个体数偏少，进而导致调查的种群密度偏高，A错误；B、采用样方法调查种群密度时，应随机进行取样，选择草多的地方会导致调查的种群密度偏高，B错误；C、调查发病率时，应该在人群中统计发病的个体数，若以患者家系为对象，会导致发病率升高，C错误；D、标志重捕法计算公式：种群中个体数（N）÷标记总数＝重捕总数÷重捕中被标志的个体数，被标记个体放回后未充分融入种群，在被标记个体密集处捕获，则会导致重捕中被标志的个体数偏多，进而导致调查的种群密度偏小，D正确。故选：D。【点评】本题考查估算种群密度的方法、调查某种遗传病的发病率，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。【典例4】对某区域的社家鼠进行调查，调查样方面积为2hm2，统计所捕获的鼠的数量、性别等，进行标记后放归，10日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如表所示：捕获次数捕获数（只）标记数（只）雌性个体数（只）雄性个体数（只）初捕1001006040重捕100206832下列是某同学对数据的分析结果的叙述，正确的是（　　）A．此调查方法可以用来调查蚜虫的种群密度 B．若社家鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，统计的种群密度比实际低 C．综合两次捕获的情况，该社家鼠种群的性别比例（♀：♂）约为7：2 D．该地区社家鼠的平均种群密度约为250只/hm2【分析】1、种群中的个体数＝第一次捕获数×第二次捕获数/标志后重新捕获数＝100×100÷20＝500只，但总面积为2hm2，平均种群密度约为500÷2＝250只/hm2。2、调查土壤中小动物的丰富度采用取样器取样法，因为活动能力强（不适合样方法）、身体微小（不适合标志重捕法）。【解答】解：A、蚜虫活动范围较小，调查蚜虫的种群密度应采用样方法，A错误；B、根据种群中的个体数＝第一次捕获数×第二次捕获数÷标志后重新捕获数，如果田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，则分母变小，导致统计的种群密度比实际高，B错误；C、在两次捕获中，雌性个体数量是60+68＝128，雄性个体数量是40+32＝72，即雌性：雄性的比例为16：9，C错误；D、该地区田鼠的平均种群密度约为 100×100÷20÷2＝250只/hm2，D正确。故选：D。【点评】本题主要考查调查种群密度的方法，意在考查考生分析表格和解决问题的能力，属于中档题。【技巧点拨】【特别提醒】　同种生物个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则。【变式演练4】调查某草原田鼠数量，在2hm2的调查区内放置100个捕鼠笼，一夜间捕获鼠32只，将捕获的鼠经标记后在原地释放。数日后在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼，共捕获30只，其中上次标记过的共10只。该地区田鼠种群个体总数约为（　　）A．96只 B．48只 C．64只 D．30只【分析】调查动物的种群密度常用的方法是标志重捕法，计算种群数量时利用公式计算，若将该地段种群个体总数记作N，其中标志数为M，重捕个体数为n，重捕中标志个体数为m，假定总数中标志个体的比例与重捕取样中标志个体的比例相同，则N：M＝n：m。【解答】解：标志重捕法是指在调查种群的生存环境中，捕获一部分个体，将这些个体进行标志后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕中标志个体占总捕获量的比例，来估计该种群的数量。根据计算公式N：32＝30：10可解得2hm2的调查区有N＝96只。故选：A。【点评】本题考查标志重捕法的计算方法，意在考查学生分析问题和计算能力，N代表田鼠种群，由于田鼠被捕一次后更难捕捉，实际带标记的应该大于10，所以N应该小于96．【变式演练5】下列有关用“样方法”调查蒲公英种群密度的说法正确的是（　　）①选取一个该种群分布比较密集的长方形地块，将该地按照长度画成10等份，在每份的中央划一个大小不同的样方②随机选取一个该种群分布比较均匀的长方形地块，将该地按照长度画成10等份，在每份的中央划一个大小为1m2的样方③计数时应选择样方的相邻两边及其顶角的个体进行计数④计数时处于样方四条边框上的个体要全部计算在内⑤计数每个样方内该种群数量，取其最大值作为种群密度的估计值⑥计数每个样方内该种群数量，取其平均值作为种群密度的估计值A．②③⑤ B．①④⑤ C．①③⑥ D．②③⑥【分析】样方法﹣﹣估算种群密度最常用的方法之一。（1）概念：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值．（2）适用范围：植物种群密度，昆虫卵的密度，蚜虫、跳蝻的密度等．（3）常用取样：①五点取样法，②等距取样法．【解答】解：①样方法应该随机选取，而不能选取一个该种群分布比较密集的长方形地块，①错误；②样方法应该随机选取一个该种群分布比较均匀的长方形地块，将该地按照长度画成10等份，在每份的中央划一个大小为1m2的样方，②正确；③计数时应选择样方的相邻两边及其顶角的个体进行计数，③正确；④计数时处于样方四条边框上的个体不能全部计算在内，而应选择样方的相邻两边及其顶角的个体进行计数，④错误；⑤⑥计数每个样方内该种群数量，取其平均值作为种群密度的估计值，而不能取其最大值作为种群密度的估计值，⑤错误，⑥正确。故选：D。【点评】本题考查估算种群密度的方法，要求考生识记样方法调查种群密度的一般过程，能注意相关细节，特别是取样的时候，要注意随机取样，而且样方的大小要相等，属于考纲识记层次的考查．【变式演练6】某科技小组调查一块方圆为16hm2的森林里灰喜鹊和画眉的种群密度，在该区域内随机设置了若干捕鸟网。一天捕获鸟共306只，将捕获的鸟做好标记后在原地放生。10天后，在同一地点再放置同样数量的捕鸟网，捕获鸟共298只，捕获结果统计如表，下列叙述错误的是（　　） 捕获总鸟数灰喜鹊画眉第一次捕捉30648（标记后放生）37（标记后放生）第二次捕捉29843（其中6只标记）32（其中8只标记）A．为了结果的可靠性，标记物对标记对象的生理习性不能有影响 B．根据统计结果估算该区域灰喜鹊大约有344只，画眉大约有148只 C．扩大调查的范围，被标记个体占被诱捕总数的比例上升 D．由于标记的个体被再次捕获的概率下降，所以鸟的实际数量可能更少【分析】1、标记重捕法的注意点：①调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象；②标志物不能过于醒目；③不能影响被标志对象的正常生理活动；④标志物不易脱落，能维持一定时间。2、标志重捕法计算公式：种群密度（N）/第一捕获并标记个体总数＝重捕总数/重捕中被标志的个体数，则再次捕获的概率下降则调查的结果比实际值偏大。【解答】解：A、标记物不能影响动物的正常生命活动，也不能导致其发生疾病和感染，标记物必须保持一定的时间，至少在调查期间不能脱落，A正确；B、标志重捕法中的相关计算：进行调查的某区域内的种群数量＝第一次捕获的某种生物的数量×第二次捕获的该种生物的数量÷第二次捕获的该种生物的标记个体数量，则灰喜鹊大约有＝48×43÷6＝344只，黄鹂大约有＝43×32÷8＝172只，B正确；C、扩大调查的范围，被标记个体占被诱捕总数的比例不变，C错误；D、进行调查的某区域内的种群数量＝第一次捕获的某种生物的数量×第二次捕获的该种生物的数量÷第二次捕获的该种生物的标记个体数量，由于标记的个体被再次捕获的概率下降，分母减小，所以计算的结果应偏大，D正确。故选：C。【点评】本题考查标记重捕法的相关知识，意在考查学生分析问题和解决问题的能力，难度不大。常考点03 种群增长曲线及应用【典例5】研究某种生物的生长变化情况有利于掌握其生存繁殖的规律。下列有关种群数量变化的描述错误的是（　　）A．图一所示曲线可用函数Nt＝N0•λt表示 B．图一图二均表示数学模型 C．根据图二所示曲线的变化规律，某鱼塘的捕鱼量控制在B点时有利于该鱼塘的持续发展 D．图二中的AB段表示“J”型增长曲线【分析】数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。如酶受温度（pH值）影响示意图等。【解答】解：A、图一所示是型曲线，可用函数Nt＝N0•λt表示，A正确；B、数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，图一图二均表示数学模型，B正确；C、应使这种鱼的种群数量保持在即B点水平，此时种群增长率最大，有利于该鱼塘的持续发展，C正确；D、“J”型增长曲线是完全理想的状况下种群数量增长曲线，图二中的AB段虽然种群增长速率持续增加，但也存在环境阻力，只是环境阻力相对较小，图二表示S型曲线，D错误。故选：D。【点评】本题主要考查的是种群数量变化的曲线模型的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中。【典例6】如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段代表种群数量在下降 C．E点X的种群数量可能大于D点 D．第20年工作人员可能引入了X的天敌【分析】据图分析，A﹣C年、E﹣F年λ＞1，种群数量增加；C年和E年λ＝1，种群数量不变；C﹣E年后λ＜1，种群数量减少。【解答】解：A、A﹣C年、E﹣F年λ＞1，种群数量增加，C点时种群数量最大，A错误；B、BC段λ＞1，种群数量增加，B错误；C、C﹣E年后λ＜1，种群数量减少，则E点X的种群数量可能小于D点，C错误；D、第20年工作人员为了增大该区域的物种丰富度，引进另一物种，X数量减少，说明该物种可能是X的天敌，D正确。故选：D。【点评】本题结合曲线图，考查种群数量变化曲线，要求考生掌握种群数量变化，能结合图中信息准确答题。【技巧点拨】1.两种增长曲线的比较2．种群“S”型增长曲线各段特点及应用(1)曲线分析：(2)应用：①b点应用：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。②③【特别提醒】　(1)环境容纳量≠种群能达到的最大值：种群能达到的最大值是种群在某一时间点出现的最大值，这个值存在的时间很短，大于环境容纳量。(2)“J”型、“S”型曲线是研究种群数量增长而形成的两条曲线，并不是种群数量变化的全部。种群数量变化的内容包括种群数量的增长、下降、波动等。【变式演练7】图甲、图乙为种群数量变化的相关曲线，下列叙述正确的是（　　）A．图甲Ⅱ曲线所处环境下，种群的进化速度更快 B．在食物充足时，种群以图甲中I曲线方式增长 C．图乙可表示图甲中模型Ⅰ的种群增长特点 D．图乙表示种群数量在第15年时恢复到初始水平【分析】题图分析：图甲中曲线Ⅰ表示J型增长，曲线Ⅱ表示S型增长。图乙中种群增长速率先增加后减少为0，则表示S型增长。【解答】解：A、图甲Ⅱ曲线为S型增长曲线，所处环境为现实环境，与理想状态相比，在自然状态下种群的进化速度更快，A正确；B、若食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌存在等理想条件，种群数量增长曲线才为图甲中的曲线Ⅰ，，B错误；C、图乙表示的种群增长速率先增加，而后下降，可表示图甲中模型Ⅱ的种群增长特点，C错误；D、图乙表示种群数量在第15年时达到该环境条件下对该种群所能容纳的最大值（K值），D错误。故选：A。【点评】本题主要考查的是生物种群数量增长的两种曲线模型的分析，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中。【变式演练8】图1、2、3是某森林中甲种群数量变化曲线。图4为该森林中乙种群数量变化曲线（图中λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数），以下分析错误的是（　　）A．图2中的C点和图3中E点与图1中A点对应 B．图1中的B点表示种群达到了环境容纳量，K值并不是一成不变的 C．图4中的第2年到第6年间种群乙的年龄组成为衰退型 D．图2中D点时可以获得种群甲最大单次捕获量【分析】题图分析：图1表示甲种群的数量呈S型增长，其中A点种群增长速率最大，B点达到K值；图2表示甲种群增长速率曲线，C点对应的种群数量与图1A点相同，D点对应的种群数量与图1B点相同；图3表示甲种群出生率与死亡率关系曲线，其中E点种群增长速率最大，对应图1中A点图2中C点，F点达到K值，对应图1中B点图2中D点；图4表示该森林乙种群数量变化曲线，其中0﹣4年，λ＞1，种群数量增加；4﹣8年λ＜1，种群数量下降。8﹣10年λ＝1，种群数量不变。【解答】解：A、据分析可知，图2中的C点和图3中E点与图1中A点对应，A正确；B、图1中的B点表示种群达到了环境容纳量，K值并不是一成不变的，受环境因素的影响，B正确；C、图4中的第2年λ＞1，种群数量增加，年龄组成为增长型，第4年到第8年λ＜1，种群数量下降，种群乙的年龄组成为衰退型，C错误；D、图2中D点时种群数量达到K值，可以获得种群甲最大单次捕获量，D正确。故选：C。【点评】本题考查种群数量变化曲线的分析，比较综合，意在考查考生获取图文信息和分析问题的能力。【变式演练9】如图是某种群数量变化曲线图，下列相关叙述错误的是（　　）A．合理改善该生物种群的栖息环境，其环境容纳量会增大 B．该种群在时间相对值为2时，种群数量的增长速率最大 C．该种群的数量在时间相对值为3时达到最大，即K值为a D．若该种群为草原中的田鼠，调查种群密度时宜采用标志重捕法【分析】根据题意和图示分析可知：种群数量呈现S型曲线；开始时种群增长速率逐渐增大，c点时种群增长速率最大。ab段围绕最大值上下波动的直接原因是迁入和迁出、出生率和死亡率变动。【解答】解：A、环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下，环境中所能维持的种群最大数量，故合理改善该生物种群的栖息环境，其环境容纳量会增大，A正确；B、图中种群在时间相对值为2时，种群数量约为，此时种群的增长速率最大，B正确；C、据图可知，在时间相对值为3时，种群的数量能达到最大值a，但该数值不能维持，故不是K值，该种群的K值应在a与b之间的某个数值（种群数量在K值上下波动），C错误；D、由于草原中的田鼠活动能力强、活动范围大，所以调查种群密度时宜采用标志重捕法，D正确。故选：C。【点评】本题结合某种群数量变化曲线，考查种群数量的变化曲线，要求考生识记种群的数量特征，掌握各数量特征之间的关系；掌握种群数量变化的S型曲线和J型曲线，能判断S型曲线中种群数量增长速率的变化情况，能结合曲线图准确判断各选项。