生物选择性必修2第1章 种群及其动态第2节 种群数量的变化随堂练习题

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第2节　种群数量的变化一、选择题　　　知识点一　　　构建种群增长模型的方法1．数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，建立数学模型一般包括以下步骤，下列排列顺序正确的是(　　)①观察研究对象，提出问题　②提出合理的假设　③根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型　④通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正A．①②③④  B．②①③④  C．③④①②  D．②③①④答案　A解析　建构数学模型的一般步骤是：提出问题→作出假设→用数学形式表达→检验或修正。知识点二　　　种群的“J”形增长2．数学模型是一种用来描述一个生态系统或它的性质的数学形式，与种群增长有关的数学模型有曲线图和数学方程式等。下列关于种群“J”形增长的叙述，错误的是(　　)A．自然界中不存在类似的种群实例B．外来物种入侵不一定呈“J”形曲线增长C．培养瓶中培养的草履虫数量的增长不符合这一曲线D．在实验室内的实验条件下，微生物的种群数量可以呈“J”形增长答案　A解析　外来物种入侵到一个新的环境，有可能不适应环境而被淘汰，故外来物种入侵不一定呈“J”形曲线增长，B正确；培养瓶中培养的草履虫生活的条件不是理想的条件，其数量的增长不符合这一曲线，C正确；种群的“J”形增长只有在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下才有可能，而这样的理想条件在实验室内可能存在，D正确。3．下列有关种群“J”形增长的叙述，错误的是(　　)A．可用数学公式Nt＝N0λt表示B．“J”形增长的种群个体数一定不断增加C．该种群的数量增长受其密度制约D．曲线图能直观地反映出种群数量的变化答案　C解析　在食物、空间充足，没有天敌和竞争物种等理想条件下，该种群数量增长不受其密度制约，C错误；曲线图是数学模型中的一种表现形式，同数学方程式相比，曲线图能更直观地反映出种群数量的增长趋势，D正确。知识点三　　　种群的“S”形增长4. 如图是某一动物物种迁入一个适宜环境后的增长曲线图，下列说法不正确的是(　　)A．图中的增长曲线呈“S”形，d点对应的是K值B．图中表示种群增长速度最快的点是cC．图中种群数量的增长在迁入第2年后明显加快D．图中第8年后，种群数量趋于稳定答案　B解析　图中种群数量经过一定时间增长后趋于稳定，表示“S”形增长，种群数量稳定后的数量为K值，d点对应的即为K值，A、D正确；“S”形增长的种群增长速率先增大后减小，在K/2即b点达到最大值，B错误。5．下列有关种群增长曲线的叙述，错误的是(　　)A．“S”形增长的种群，随着种群数量的增加，出生率降低，死亡率增高，最终两者相等B．年龄结构呈增长型的种群其数量将呈“J”形增长C．图中阴影部分表示环境阻力，也就是在生存斗争中被淘汰的个体数D．“S”形增长的种群，随着种群数量的增加，该种群种内竞争逐渐增强答案　B解析　年龄结构呈增长型的种群其数量不一定呈“J”形增长，如“S”形曲线达到K值之前年龄结构也呈增长型，B错误；图中阴影部分表示在自然环境中，由于环境阻力存在，在生存斗争中被淘汰的个体数，C正确；“S”形增长的种群，由于食物和空间有限，随着种群数量的增加，该种群种内竞争逐渐增强，D正确。6．(2020·广东高二学业考试)一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量(K值)。对于某生物种群来说(　　)A．K值是一个不变的常数 B．K值随环境条件而变化C．生存面积相等的两个种群K值相同D．达到K值时出生率和死亡率均为零答案　B解析　K值即环境容纳量，当环境发生变化时，种群的K值也随之改变，A错误，B正确；两个种群生存面积相等，但对气候的适应状况、其天敌情况、食物状况等可能不同，故其K值也可能不同，C错误；当某种群数量达到K值时，其出生率等于死亡率，并不是均为零，D错误。7．下列关于环境容纳量的叙述，错误的是(　　)A．“J”形增长的种群中不存在K值B．提高濒危动物的环境容纳量是对其保护的根本措施C．环境容纳量是生物群落在生存环境中的最多物种数量D．农业生产上要最大限度地降低田鼠的环境容纳量答案　C解析　“J”形增长的种群的种群数量会持续增大，不存在K值，A正确；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，C错误；田鼠是有害动物，农业生产上要最大限度地降低田鼠的环境容纳量，D正确。8．右图表示某种动物迁入一生态系统后，种群数量增长速率随时间变化的曲线。下列叙述正确的是(　　)A．该动物种群数量呈“J”形增长B．在t1时种群的个体数量达到K值C．在t2时种群的出生率与死亡率相等D．从t1到t2，该种群数量呈下降趋势答案　C解析　在t0～t2时间内，种群数量增长速率先增加后减少，如果是“J”形增长曲线，种群数量增长速率一直增加，A错误；在t2时种群数量增长速率为0，此时种群数量为最大值，t1时种群数量增长速率最大，此时种群数量为K/2，B错误；在t2时种群数量增长速率为0，即种群的出生率＝死亡率，C正确；在t1～t2时间内，该动物的种群数量增长速率下降，但出生率仍然大于死亡率，种群数量呈上升趋势，D错误。知识点四　　　种群数量波动9．如图为某种群的数量变化曲线，K1为长期处于相对稳定时该种群数量达到环境条件允许的最大值，b点由于某种因素的改变，最大值由K1变为K2。导致K1变为K2的原因最不可能的是(　　)A．该种群迁入了大量同种个体B．该种群的天敌大量迁出C．该种群的生物发生了基因突变D．该地区引入了新物种答案　A解析　该种群迁入了大量同种个体，会使种内竞争加剧，K值不可能增加；该种群的天敌大量迁出，生存环境得到改善，K值可能增加；该种群的生物发生了基因突变，可能更加适应环境，K值可能增加；该地区引入了新物种，如果新物种捕食该种群的天敌，或者为该种群提供食物，K值可能增加。10．如图表示野生绵羊种群在1800年被引入某岛屿后的种群数量变化曲线。下列对该种群的相关描述错误的是(　　)A．1840年前种群数量的增长趋势与气候适宜、食物和空间较充裕有关B．该绵羊种群的种群数量在1850～1940年间不断地波动C．该绵羊种群的环境容纳量在1850～1940年间不断地波动D．如果人类活动使绵羊的栖息地破坏，会造成绵羊种群数量持续性下降答案　C解析　1840年前种群数量类似“J”形增长，与气候适宜、食物和空间较充裕有关，A正确；该绵羊种群的种群数量在1850～1940年间不断地波动，但环境容纳量不变，B正确，C错误。知识点五　　　培养液中酵母菌种群数量的变化11．(2020·南郑中学高二期末)下列关于“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．培养用具必须经过严格的灭菌处理，培养液则不需灭菌B．培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧C．从培养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D．为了方便酵母菌计数，培养后期的培养液应先稀释再计数答案　D解析　培养用具及培养液都必须经过严格的灭菌处理，A错误；培养酵母菌时，不能去除培养液中的溶解氧，B错误；从培养瓶中吸出培养液进行计数之前，要摇匀培养瓶中的培养液，C错误；在培养后期，酵母菌浓度可能比较大，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，D正确。二、非选择题　　　12．生态学家做过这样一个实验：在0.5毫升培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24小时统计一次大草履虫的数量，经反复实验，得出图中所示结果，从图中可以看出：(1)在有限环境中，随着________密度的上升，个体间对有限的空间、食物和其他生活条件的种内竞争加剧，这就会使大草履虫的出生率________，死亡率________，从而使大草履虫种群数量增长速率________。(2)当种群数量达到一定的环境条件所能维持的最大值(K)时，出生率与死亡率的关系为________，此时种群数量将停止增长，种群增长速率为________，种群数量保持相对稳定，这种增长为________曲线增长。(3)在自然界，有的种群能够在一段时间内维持数量的________________，但大多数种群的数量总是在波动中，在特定条件下还会出现种群________，如干旱造成的蝗灾；________________，种群数量还会急剧下降，甚至消亡。答案　(1)种群　下降　上升　下降(2)出生率等于死亡率　0　“S”形(3)相对稳定　爆发　不利条件下解析　(1)在有限环境中，随着种群密度的上升，个体间对有限的空间、食物和其他生活条件的种内竞争加剧，这就会使大草履虫的出生率下降，死亡率上升，从而使大草履虫种群数量增长速率下降，呈“S”形曲线增长。13．如图是种群增长的“J”形曲线和“S”形曲线以及在a点之后的三条变化曲线图。请回答下列问题：(1)图中“J”形曲线和“S”形曲线之间的阴影面积可表示__________________________________________。(2)对于一个呈“J”形增长的种群而言，随着种群数量增加，其λ值(该种群数量是前一年种群数量的倍数)________(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，可以采用________法对锥形瓶中的培养液中的酵母菌进行计数。若曲线Ⅲ表示统计结果，则时间a之后变化的原因可能是(至少答出两点)________________________________。(4)上述实验________(填“需要”或“不需要”)设置对照实验，原因是________________________________________。(5)大熊猫数量稀少，是我国的国宝。由种群数量变化的曲线Ⅰ和曲线Ⅱ可知，保护大熊猫的有效措施是________________________________________。答案　(1)由于环境阻力被淘汰的个体数量(由于自然选择或生存斗争淘汰的个体数量)(2)不变(3)抽样检测(显微镜直接计数)　营养物质消耗、代谢产物积累、pH降低等(4)不需要　酵母菌种群数量的变化在时间上形成前后对照(或自身对照)，所以无需设置对照实验(5)建立自然保护区从而提高环境容纳量解析　(1)图中“J”形曲线和“S”形曲线之间的阴影面积可表示环境阻力。(2)对“J”形曲线增长的种群而言，每单位时间都按种群的一定百分数或倍数增长，其λ值不变。(3)在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，可以采用抽样检测法对锥形瓶中的培养液中的酵母菌进行计数。若曲线Ⅲ表示统计结果，说明a点之后环境受到破坏使种群无法适应而逐渐遭到淘汰，原因可能是营养物质消耗、代谢产物积累、pH降低等。(4)上述实验不需要设置对照实验，酵母菌种群数量的变化在时间上形成前后对照。(5)大熊猫数量稀少，由种群数量变化的曲线Ⅰ和曲线Ⅱ可知，通过建立自然保护区，提高大熊猫种群的K值(或环境容纳量)，有利于大熊猫种群数量的增加。易错题型　　　种群数量变化分析14．(2020·山东高三期末)调查小组对某草原生态系统中三种动物当年种群数量与前一年种群数量的比值，进行了连续几年的调查，结果如下表所示。下列说法错误的是(　　) 年份种群20122013201420152016201720182019甲0.70.90.60.40.80.91.01.0乙0.80.60.30.50.70.81.11.0丙2.02.01.81.71.41.01.01.0 A．2013年甲、乙两种群的年龄结构均为衰退型B．表中数据显示甲种群的数量在2015年最少C．乙种群在2014年种群数量下降较快，有可能是气候变化引起的D．8年间丙种群的数量先增长后趋于稳定答案　B解析　2013年甲、乙两种群的当年种群数量与前一年种群数量的比值都小于1，种群数量减少，年龄结构均为衰退型，A正确；表中数据显示，在2018年前，甲种群的当年种群数量与前一年种群数量的比值一直小于1，故种群数量一直在下降，2018年种群数量最少，B错误；乙种群在2014年的种群数量与前一年种群数量的比值最小，种群数量下降较快，有可能是气候变化引起的，C正确；2012～2016年丙种群的当年种群数量与前一年种群数量的比值一直大于1，种群数量一直在增长，2017～2019年间丙种群的当年种群数量与前一年种群数量的比值一直等于1，种群数量维持稳定，故8年间丙种群的数量先增长后趋于稳定，D正确。 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、选择题1．下列关于种群“J”形增长曲线的叙述，错误的是(　　)A．食物和空间充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等理想条件下的种群数量可呈“J”形增长B．若N0表示起始种群数量，λ为种群数量是前一年种群数量的倍数，则第t年种群数量为Nt＝N0λtC．Nt是因变量，该种群将无限增长D．模型中N0不是变量，λ是自变量答案　D解析　若N0表示起始种群数量，λ为种群数量是前一年种群数量的倍数，种群数量呈指数增长，第t年种群数量为Nt＝N0λt，B正确；Nt是因变量，“J”形曲线描述的是理想条件下种群无限增长的情况，C正确；模型中t是自变量，D错误。2．对下列四种曲线图的叙述中，正确的是(　　)A．若①的纵坐标代表种群的增长率，则此曲线可对应种群的“S”形增长B．若②的纵坐标代表种群增长速率，此曲线可对应种群的“J”形增长C．若③的纵坐标代表种群增长速率，则A点对应K值，B点对应K/2D．曲线④可表示随时间变化的“S”形增长速率答案　B解析　若①的纵坐标代表种群的增长率，则此曲线可对应种群的“J”形增长，A错误；增长速率＝(增长后的值－增长前的值)/时间，若②的纵坐标代表种群增长速率，此曲线可对应种群的“J”形增长，B正确；若③的纵坐标代表种群增长速率，则先增大后减小，应该为“S”形曲线的增长速率，则A点对应K/2值，B点对应K值，C错误；曲线④中随时间变化纵坐标值逐渐减小，所以曲线④可表示随时间变化的“S”形增长率，D错误。3．如图表示种群在理想环境中和有环境阻力条件下的增长曲线，下列有关种群数量增长曲线的叙述中，正确的是(　　)A．图甲为“J”形增长，每年增加的个体数量始终不变B．图乙为“S”形增长，G点时增长速率达到最大值C．一般情况下甲曲线的K值大于乙曲线D．在G点改善环境条件可以使种群数量继续增大答案　D解析　“J”形增长曲线中每年以恒定的倍数在增长，因此每年增加的个体逐渐增多，A错误；“S”形增长曲线中，K/2时增长速率达到最大值，即E点，B错误；“J”形增长不存在K值，C错误；改善环境条件可以增大环境容纳量，使G点种群数量继续增大，D正确。4．某实验小组研究了接种量对培养液中酵母菌种群密度变化的影响，结果如图所示。下列分析正确的是(　　)A．三种接种量的培养液的量可以不同B．0～2 h，酵母菌数量因种内竞争剧烈而增长缓慢C．8～10 h，接种量为1.5 mL的酵母菌种群密度减少的原因可能是培养液pH降低D．8～10 h，接种量为0.5 mL的酵母菌种群的出生率低于死亡率答案　C解析　实验中三种接种量的培养液的量应相同，A错误；0～2 h，酵母菌数量因起始数量低而增长缓慢，B错误；酵母菌呼吸作用的过程中会产生二氧化碳，8～10 h，可能是由于培养液pH降低导致接种量为1.5 mL的酵母菌种群密度减小，C正确；8～10 h，接种量为0.5 mL的酵母菌种群数量缓慢升高，说明出生率略大于死亡率，D错误。5．下列关于环境容纳量(K值)的叙述，正确的是(　　)A．K值是种群的最大数量，种群数量任何时候都不可能超过K值B．人为地一次性捕杀部分家鼠后，其K值迅速降低C．改善空间和资源条件会使种群数量增加，但K值不变D．建立大熊猫自然保护区的目的是提高大熊猫种群的K值答案　D解析　种群数量可能超过环境容纳量，A错误；人为地一次性捕杀家鼠，不能使其环境容纳量降低，而是使种群数量降低，B错误；改善空间和资源条件会使种群数量增加，同时K值也会增加，C错误。6．如图是调查小组的同学从当地主管部门获得的某种群数量的变化图，据此不能得出的结论是(　　)A．第1～5年间种群呈“J”形增长B．第20～30年间种群增长率为0C．第30年时种群的数量最大D．第15～20年间种群数量不断减少答案　C解析　图中第1～5年间，λ大于1，且一直不变，种群呈“J”形增长，A正确；第20～30年间λ等于1，增长率为0，B正确；第10年以前，λ均大于1，种群一直处于增长状态，到第10年时，λ＝1，种群数量不增长，第10～20年间，λ小于1，种群数量一直减少，所以第10年时种群的数量最大，C错误；第15～20年间，λ小于1，种群数量不断减少，D正确。7．在自然条件下，某种群增长曲线呈“S”形，有关数据如下表所示，其中该种群的K值为200，N表示种群数量。据表分析，下列叙述错误的是(　　) 曲线上的点N(K－N)/KS1200.90S2500.75S31000.50S41500.25S51800.10 A．环境阻力对该种群增长的影响出现在S4点之后B．(K－N)/K为0.50时，该种群的增长速率最大C．如果种群数量长期处于S1点，很可能造成该种群的消亡D．正常情况下该种群的增长速率先增大后减小答案　A解析　环境阻力对该种群增长的影响在S4点之前已经出现，A错误；(K－N)/K为0.50时，该种群数量为K/2，此时该种群的增长速率最大，B正确；种群的延续需要一定的个体数量为基础，种群数量过少，种群可能会消亡，C正确。8．(2020·大庆市第十中学高二期末)图1是某经济鱼类的种群特征，图2是该鱼类种群增长的“S”形曲线。下列有关叙述正确的是(　　)A．在图1中D点时种群数量增长最快B．图1中B点时种群数量相当于图2中的K值C．图2的K值并非该经济鱼类种群的最大数量D．估算一个种群的出生率和死亡率，即可确定种群密度的大小答案　C解析　在图1中D点出生率等于死亡率种群数量不增长，A错误；图1中B点时种群数量相当于图2中的K/2值，B错误；该经济鱼类的数量会在K值上下波动，C正确；一个种群的出生率和死亡率，只能用于预测种群密度的变化，不能确定种群密度的大小，D错误。9．对某地区新引入的一种鸟在第1～8年期间的种群增长速率进行调查研究，得到的数据如表所示。下列对该鸟种群的叙述不正确的是(　　) 年份第1年第2年第3年第4年第5年第6年第7年第8年速率0.661.242.913.672.841.650.030 A．第1～7年期间种群的年龄结构为增长型B．调查期间该种群数量呈“S”形增长C．种群增长速率先增大后减小D．第4年该种群种内竞争最激烈答案　D解析　在第1～7年期间，该种群的增长速率始终大于零，说明该种群的年龄结构为增长型，A正确；因种群增长速率不是定值，而是先增加后减小最后为零，故种群数量变化曲线应呈“S”形，B正确；种群增长速率先增大后减小，C正确；种内竞争的激烈程度与种群密度呈正相关，第8年种群密度达到最大值，因此在第8年该种群种内竞争最激烈，D错误。10．(2020·黑龙江哈尔滨三中高二期末)有关“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验，下列叙述中正确的是(　　)A．对于压在计数室小方格线上的酵母菌，要计算四条边上的菌体个数B．将样液滴于血细胞计数板的计数室上，然后盖上盖玻片C．培养液中的营养物质的多少是影响酵母菌种群数量变化的唯一因素D．计数板在显微镜下观察计数之前要静置片刻答案　D解析　压在方格边上的酵母菌，只计数相邻两边及其顶点的个体，这样可以减少实验误差，A错误；利用血细胞计数板时，应先放置盖玻片，在盖玻片的边缘滴加培养液，待培养液从边缘处自行渗入计数室，吸去多余培养液，再进行计数，B错误；影响酵母菌种群数量变化的因素有：营养条件、溶解氧、代谢废物的积累等，C错误；计数板在显微镜下观察计数之前要静置片刻，待酵母菌沉降到计数室底部，在显微镜下观察、计数，D正确。二、非选择题11．如图是某物种迁移到一个新环境后，某种群数量的变化情况。(1)从曲线的走势来看，该种群刚迁入时，经历了一个快速的增长时期，曲线呈现出近似________增长；当种群数量越来越多，由于________有限，曲线呈现出________增长；最后曲线呈现出有规律的________。(2)图中曲线表示种内竞争最激烈的是________段，t3后种群数量不能无限增长的原因是__________________________。同一种群的K值是固定不变的吗？请判断并说明：_________________________________________________________。(3)若此图表示某地老鼠种群数量变化，如果灭鼠时只采用杀死的办法，采取措施后老鼠的数量会很快恢复到原有的数量。请你依图提出更有效的控制鼠害的方案：________________________________________。(4)该物种的进入可能会对当地其他生物的K值产生影响，说出一种影响并加以解释：__________________________________________________。答案　(1)“J”形(或指数)　资源和空间　“S”形　波动(2)cd　受到食物、空间等因素的限制　不是，受到环境(食物、天敌、气候、竞争者等)因素的影响(3)增加老鼠生存环境阻力(可从食物来源、生活场所、天敌等方面考虑)，使环境的容纳量降低(4)与其他生物竞争资源和空间，因而使其他生物的K值降低；为其他生物提供了资源和空间，因而使其他生物的K值升高；对其他生物的资源和空间影响不大，因而基本不影响其他生物的K值(有多种可能，答出一种即可)解析　(1)当一个物种迁入一个新环境中，由于食物、空间等都很充足，所以短时间内呈近似“J”形增长，但随着种群个体数量的增加，环境阻力增大，所以又呈“S”形增长，最后会处于一个有规律的波动状态。(2)种内竞争最为激烈的时候应是种群数量达到最大值时的cd段；环境条件是有限的，所以自然环境条件下，一个种群的种群数量不会无限增长；种群的K值表示的是环境容纳量，所以K值是否变化受环境因素的影响。(3)控制鼠害的最根本措施就是降低环境容纳量。(4)新物种的迁入可能与当地物种在资源和空间上发生冲突，也可能对当地物种影响不大，也可能为其他生物提供了资源和空间；各种情况都应考虑全面。素质拓展　　　12．“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，这种研究方法目前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，得到如下表所示的数据，请据表回答问题。初始种群规模/只1020252830405070种群在200年内灭绝的概率0.4120.1320.0760.0650.0410.0100.0020 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是________只。(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”下(以小数表示)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________，维持种群存活的最小初始规模会________(填“增大”“减小”或“不变”)。若种群的灭绝概率为5%，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，请你提出两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　140　(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)；打击偷猎，将捕捉限制在一定范围之内解析　(2)根据表格数据分析，初始种群规模为28只时，种群灭绝概率为6.5%，初始种群规模为30只时，种群灭绝概率为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是28～30只。(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初始规模会增大；若种群的灭绝概率为5%，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140只。(4)根据以上分析可知，影响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；打击偷猎，将捕捉限制在一定范围内。