第30讲 种群的特征和数量的变化.docx

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第30讲种群的特征和数量的变化

第九单元　生物与环境

第30讲　种群的特征和数量的变化

（限时:

40分钟）

测控导航表

知识点

题号及难易度

1.种群特征

1,2,8（中）,14

2.种群密度调查方法

5（中）,6（中）

3.种群数量变化

3,4（中）,8（中）,10（难）,

11（中）,12,13（中）,

4.探究培养液中酵母菌种群数量变化

7,9（中）

1.（2015郑州一检）下列哪项叙述属于种群的数量特征（　C　）

A.稻田中杂草的种类达20种

B.某块稻田中,水稻均匀分布,稗草随机分布

C.农技站对棉蚜虫害监测结果为2只/叶

D.斑马在草原上成群活动

解析:

稻田中杂草的种类达20种,这体现的是物种丰富度,属于群落水平的特征;某块稻田中,水稻均匀分布,稗草随机分布,属于种群的空间分布特征;农技站对棉蚜虫害监测结果为2只/叶是对种群密度的表述,属于种群的数量特征;斑马在草原上成群活动属于种群的空间分布特征。

2.下列对种群特征的概念图分析正确的是（　C　）

A.种群最基本的数量特征是出生率、死亡率

B.“J”型增长的种群中没有死亡和迁出

C.预测种群数量未来变化的主要依据是b

D.种群数量达到K值时,c也达到最大并保持不变

解析:

种群最基本的数量特征是种群密度;“J”型增长是在食物和空间条件充裕,气候适宜和没有敌害等理想条件下,种群的数量持续增长,具有一定的增长率,但是并不是没有死亡率和迁出率;b年龄组成能预测种群数量未来变化趋势;种群数量达到K值时,种群密度也达到最大并保持相对稳定而不是保持不变。

3.（2015浙江六校联考）如图表示某物种迁入新环境后,种群数量增长速率（平均值）随时间（单位:

年）的变化关系。

经调查在第5年时该种群的种群数量为200只。

下列有关叙述正确的是（　B　）

A.由图可知,该物种迁入新环境后,其种群数量一直呈“J”型增长

B.理论上该种群在此环境中的环境容纳量约为400只

C.由于存在天敌、生活空间和资源有限等,第5年到第9年这段时间内种群数量

减少

D.如果该种群为东方田鼠,则将其数量控制在200只左右可有效防治鼠患

解析:

由图中信息可知该物种迁入新环境中种群增长速率先增后减,故呈“S”型增长;第5年（增长速率最大）该种群数量为200只,所以环境容纳量约为400只;第5年到第9年间该种群的增长速率在降低,但是仍大于0,因此种群的数量是增加的;种群数量在200只时增长速率最大,不宜在其种群增长速度最大时治理,鼠患防治应越早越好。

4.（2015广东深圳宝安调研）以下有关种群的叙述,正确的是（　D　）

A.自然环境中的种群,其K值总是不变

B.食物充裕,则种群数量曲线一定呈“J”型

C.种群基因频率的改变意味着新物种的形成

D.调查作物植株上蚜虫的密度可以采用样方法

解析:

对自然环境中的种群而言,由于环境因素的可变性,K值不是固定不变的;只有在食物充裕、没有天敌等理想条件下,种群数量增长曲线才呈“J”型;种群是生物进化的基本单位,种群基因频率的改变意味着生物进化,并不一定是新物种的形成;蚜虫活动范围小,调查作物植株上蚜虫的密度可以采用样方法。

5.（2016山东临沂月考）近日科研团队找到推算雪豹种群密度的方法——照片重复取样法。

在祁连山某区域内布设了60台红外相机。

这些相机在海拔2100～4100米的深山中连续拍摄了3个多月,研究人员确定研究区域约有20只雪豹。

根据数学模型推算,估测在这个区域内每100平方公里生活有3只雪豹。

下列有关叙述错误的是（　D　）

A.雪豹可采用标志重捕法估算其种群密度

B.决定雪豹种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率

C.照片重复取样法可用于调查一些大型野生动物的种群密度

D.若确定研究区域有120只雪豹,则估测该区域的种群密度是18只

解析:

雪豹是活动能力强的动物可采用标志重捕法估算其种群密度;出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度,一些大型野生动物的种群密度可用照片重复取样法;根据数学比例推算该区域内的种群密度应为每100平方公里18只,故D错误。

6.（2015河南开封冲刺）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2hm2。

统计所捕获的鼠数量、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:

捕获数/只

雌性个体数

雄性个体数

标记数/只

初捕

50

28

22

50

重捕

50

32

18

10

以下是某同学对数据的分析结果,你认为正确的是（　D　）

A.该地区田鼠的平均种群密度约为250只/hm2

B.此调查方法可以用来调查土壤中小动物物种的丰富度

C.田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,统计的种群密度比实际低

D.综合两次捕获情况,该田鼠种群的性别比例（♀/♂）约为3∶2

解析:

本题考查种群密度调查的相关知识。

该地区田鼠的平均种群密度约为50×50÷10÷2=125（只/hm2）;由于土壤小动物活动能力强（不适合样方法）、身体微小（不适合标志重捕法）,一般采用取样器取样法调查土壤中小动物物种的丰富度;如果田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,则重捕时已经标记的个体数目偏小,则计算结果会偏大,综合两次捕获情况,该田鼠种群的性别比例（♀/♂）约为（28+32）∶（22+18）=3∶2。

7.（2015山师附中七模）下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的操作正确的是（　C　）

A.从试管吸出培养液之前应静置一段时间

B.对于压在小方格界线上的酵母菌,计数四条边上的菌数

C.当一个小方格中酵母菌数目较多时应适当稀释

D.将培养液滴到计数室中盖上盖玻片后镜检

解析:

从试管中吸取培养液之前应将试管振荡,以使酵母菌混合均匀,减小实验误差;计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应计数相邻两边及其顶角的菌数;当一个小方格中酵母菌数目过多时,影响计数结果的准确性,应适当稀释;操作过程中,应先盖盖玻片,然后在盖玻片边缘滴培养液,让培养液自行渗入计数室。

8.（2016河南郑州月考）Nt表示该种群第t代的种群密度,Nt+1表示该种群第t+1代的种群密度,如图表示某经济动物种群密度Nt与Nt+1/Nt的关系图,下列叙述错误的是（　B　）

A.种群密度为a时,该种群的出生率小于死亡率

B.c点时为该种群的环境容纳量

C.b和e点时,该种群的出生率与死亡率相等

D.种群密度为d时,该种群的年龄结构为增长型

解析:

据图分析可知,纵坐标表示Nt+1/Nt,若纵坐标小于1,说明种群数量下降,若纵坐标大于1说明种群数量增加。

当种群密度为a时,纵坐标小于1,则此时种群的出生率小于死亡率;c点时Nt+1/Nt最大,说明种群数量增加最大,并非表示该种群环境容纳量;b点和e点时,Nt+1/Nt等于1,即出生率等于死亡率,种群密度为d时,Nt+1/Nt>1,说明种群数量在增加,推测该种群年龄结构为增长型。

9.（2015浙江杭州仿真）某学生进行探究10mL培养液中酵母菌种群数量变化的实验,利用血细胞计数板（每小格高度为0.1mm,面积为1/400mm2）进行计数。

甲图是实验过程中某一天的显微镜镜检结果,乙图是7天内根据镜检绘制的酵母菌种群数量变化曲线。

下列叙述不正确的是（　B　）

A.甲图计数过程中,若酵母菌数量过多,需稀释后再计数

B.乙图中第4～7d酵母菌的出生率小于死亡率

C.相同条件下再次实验,酵母菌种群数量的K值基本不变

D.酵母菌自身代谢产物,如CO2,也会影响实验数据

解析:

若酵母菌数量较多,不方便计数,可以对样液进行适当倍数的稀释后再计数;乙图中4～7d酵母菌数量处于相对稳定,出生率和死亡率是大致相等的;相同条件下再次实验,因为空间和资源是不变的,酵母菌种群数量的K值基本不变;酵母菌呼吸作用产生的二氧化碳会使培养液的pH降低进而影响实验结果,故D正确。

10.（2015河北石家庄一模）在一个草原生态系统中,鼠是初级消费者。

现将某动物新物种X引入该生态系统,调查鼠与X的种群数量变化,结果如表。

若不考虑气候和其他因素的影响,下列叙述正确的是（　B　）

时间（年）

1

2

3

4

5

6

7

8

鼠种群

数量（只）

18900

19500

14500

10500

9500

9600

9500

9600

X种群

数量（只）

100

120

200

250

180

170

180

170

A.鼠和X种群为竞争关系,竞争的结果表现为相互抑制

B.客观上物种X起到促进鼠种群发展的作用,两种生物共同进化

C.引入物种X后,鼠种群的环境容纳量减小,X种群的K值是250

D.在第5年时,鼠种群的年龄组成属于衰退型

解析:

由表中的信息可知,X种群数量逐渐增加至稳定,伴随着鼠种群数量逐渐减少至稳定,结合两者数量的差异,初步推断两者可能为捕食关系;物种X吃掉的可能大多是鼠种群年老、病弱的个体,客观上促进了鼠种群的发展,两种生物共同进化;由表中数量信息知,引入物种X后,鼠种群的环境容纳量减小,X种群的K值大约是175只;第5年后,鼠种群数量保持相对稳定,种群的年龄组成属于稳定型。

11.（2015潍坊联考）如图是种群数量增长曲线,下列有关叙述正确的是（　A　）

A.自然界中会存在类似曲线Ⅰ的种群增长形式

B.在曲线Ⅱ中的b点,种群的年龄组成为增长型

C.目前我国人口不断老龄化,人口发展处于c～d段

D.酿酒过程中,将酵母菌的种群数量控制在K/2可获得最大效益

解析:

外来物种入侵时,由于在当地食物充足、没有天敌,在刚开始时其种群增长形式与曲线Ⅰ相似;在曲线Ⅱ中的b点,种群数量达到最大,种群的年龄组成为稳定型;目前我国人口数量仍在不断增长,只是老年人的比例增加;酿酒过程中,酵母菌的种群数量保持在b点时,产生的酒精较多且较快,可获得最大效益。

12.（2015吉林三模）某研究所对一个河流生态系统进行了几年的跟踪调查,请根据相关调查材料回答问题。

（1）如图表示某种鱼迁入此生态系统后的种群数量增长速率随时间变化的曲线。

请分析回答:

①A、B图中能反映该鱼种群数量的变化曲线是　　　　。

②这种鱼在t2时期后,种群数量不再增加,原因之一是　　　　　　有限,种内竞争加剧使种群的增长停止。

③在t1时该种群的年龄组成可能为　　　　　　。

④若在t2时种群数量为N,为保持这种鱼类资源的可持续增长,应使这种鱼捕捞后的种群数量保持在　　　　　水平。

（2）如果这条河流受到轻度污染,则对此生态系统不产生明显影响,如果出现恶性污染事件,则会导致绝大多数水生动植物死亡,河流生态系统遭到严重破坏。

原因是生态系统具有一定的　　　　　　　　能力,但这种能力具有一定的限度,当外来干扰超过这一限度,生态系统的相对稳定状态就遭到破坏。

解析:

（1）①种群增长速率随时间变化的曲线表明:

在一定时间范围内,种群增长速率随时间的推移逐渐增加,超过这个时间范围,种群增长速率随时间的推移逐渐下降,直至降为零,说明在有限的环境条件下,该种群数量的变化呈“S”型增长。

因此,某种鱼迁入该河流生态系统后,能反映该鱼种的数量的变化曲线是B。

②该种鱼在t2时期后,种群数量不再增加,其原因是:

在食物和空间（或资源）有限的条件下,随着种群密度增大,种内竞争加剧,以该种群为食的动物的数量也增加,导致该种群的出生率降低,死亡率增高,当出生率与死亡率相等时,种群的增长会

停止。

③在t1时该种群的增长速率最大,其数量约为K/2,其年龄组成可能为增长型。

④在t2时该种群的增长速率为0,此时该种群的数量达到环境容纳量即种群数量为N。

为保持这种鱼类资源的可持续增长,应使这种鱼捕捞后的种群数量保持在N/2

水平。

（2）这条河流受到轻度污染,对此生态系统不产生明显影响,说明生态系统具有一定的自我调节（或自动调节）能力。

答案:

（1）①B　②食物和空间（或资源）　③增长型

④N/2　

（2）自我调节（或自动调节）

13.（2015山东理综节选）湿地是地球上重要的生态系统,具有稳定环境、物种保护及资源供应等功能。

（1）某湿地由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、碱蓬、柽柳等,这体现了群落的　　　　结构。

调查湿地中芦苇的种群密度常用　　　　法。

（2）图中甲、乙两条曲线分别表示湿地中两种生物当年的种群数量（Nt）和一年后的种群数量（Nt+1）之间的关系,直线p表示Nt+1=Nt。

甲曲线上A、B、C三点中,表示种群数量增长的是　　　　点;乙曲线上D、E、F三点中,表示种群数量相对稳定的是

　　　　点,Nt小于a时,甲、乙两条曲线中　　　　曲线所代表的生物更易消亡。

解析:

（1）土壤湿度、地形变化等不同会导致该湿地水平方向上植物分布不同,属于群落的水平结构。

植物的种群密度常用样方法进行调查。

（2）直线p表示Nt+1=Nt,所以直线上方各点表示Nt+1>Nt,种群增长,直线p上的点表示种群数量不变,直线p下方的点表示Nt+1

答案:

（1）水平　样方　

（2）B　F　甲

14.请回答下列与种群特征有关的问题。

（1）某生物课外小组对一个草原生态系统进行了相关的生态学调查。

采用样方法调查草原中某种植物的种群密度,取样的关键是要注意　　　　　　　。

若选取5个样方,种群密度分别是每平方米N1、N2、N3、N4、N5（株）,则该植物的种群密度约为

　　　　　　　　　　株/m2。

（2）下图表示的是四种不同种群中不同年龄的个体所占的比例,其中种群密度会越来越小的是　　　　。

（3）某同学对一云杉林的种群密度进行调查统计,将统计到的植株按高度（h）分为5级,每一级的植株数量如下表所示。

等级

高度（cm）

数量（株）

a级

h≤10

120

b级

10

62

c级

30

32

d级

100

16

e级

h>300

6

分析表中数据可知,此云杉种群的年龄组成属于　　　　。

解析:

在对植物种群密度的取样调查中,常常采用样方法,取样的关键是要注意随机取样,计算种群密度的方法是取平均值。

从题干提供的表格信息可知,幼年个体很多,老年个体较少,可以确定此云杉种群的年龄组成属于增长型。

答案:

（1）随机取样　（N1+N2+N3+N4+N5）/5　

（2）A

（3）增长型

【教师备用】

1.（2015海南文昌模拟）在“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验中,同等实验条件下分别在4支大试管中进行培养（见表）,均获得了“S”型增长曲线。

根据表中实验设置,判断下列说法错误的是（　A　）

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.试管Ⅳ内种群的K值与试管Ⅰ相同

B.4支试管内的种群达到K值所需时间不同

C.4支试管内的种群在变化初始阶段都近似“J”型增长

D.试管Ⅱ内的种群数量先于试管Ⅲ开始下降

解析:

试管Ⅳ内与试管Ⅰ的培养液体积不同,因而两种群的K值不同;4支试管内的种群达到K值所需时间不同,时间最长的是Ⅲ,时间最短的是Ⅳ;4支试管内的种群在变化初始阶段都类似“J”型增长;试管Ⅱ内的种群因先达到K值,故其数量先于试管Ⅲ开始下降。

2.（2015山东菏泽一模）种群密度能够明显影响布氏田鼠的内分泌水平且种群密度高会抑制种群的增长,为确定种群密度是否对高原鼠兔的内分泌和种群数量变化造成同样影响,某研究团队进行了专门研究。

实验简要过程如下:

取地形特征和植被类型基本一致的两样地（距约30km）,样地1高原鼠兔繁殖初期密度为35只/hm2,样地2高原鼠兔繁殖初期密度为12只/hm2。

在高原鼠兔的不同繁殖时期各样地内

　　　　　　　　,从其颈部取血4mL进行皮质酮水平的测定。

表　不同密度种群高原鼠兔血浆皮质酮水平（μg/mL）

繁殖时期

种群Ⅰ

种群Ⅱ

种群Ⅲ

繁殖初期

0.09

0.11

0.09

繁殖盛期

0.10

0.08

0.09

繁殖中期

0.06

0.06

0.06

繁殖末期

0.07

0.08

0.08

根据实验结果回答下列问题:

（1）请补充实验简要过程:

　。

（2）样地1和样地2的高原鼠兔　　　　（填“是”或“不是”）同一种群,原因是　。

（3）为实验需要,另增加面积为10hm2的样地3,在繁殖初期首次捕获高原鼠兔26只,全部做好标记,适当时间间隔后再次捕获到17只,其中2只带有标记,则该样地高原鼠兔密度约为　　　　（取整数）,样地3对应图中的曲线为　　　　,增加样地3的目的是　。

（4）根据以上研究可得出的结论有 

　。

解析:

（1）对照实验应遵循单一变量原则,本实验的目的是探究种群密度是否对高原鼠兔的内分泌和种群数量变化造成影响,所以自变量是种群密度,对照实验中各组的无关变量要相同且适宜,取样时应做到随机取样,所以在高原鼠兔的不同繁殖时期各样地内应随机捕捉高原鼠兔若干只,从其颈部取血4mL进行皮质酮水平的

测定。

（2）由于两样地高原鼠兔存在地理隔离,样地1和样地2的高原鼠兔不是同一种群。

（3）用标志重捕法调查种群密度时,根据公式N∶M=n∶m,则有N∶26=17∶2,得出N=221只,样地3的面积为10hm2,因此样地3种群密度为221只/10hm2≈22只/hm2。

分析曲线图可知,样地3对应图中的曲线b,增加样地3的目的是增加密度梯度。

（4）根据上述分析可知,在当前种群密度范围内,密度高不会抑制高原鼠兔种群增长,种群密度对内分泌水平没有明显影响,种群密度对内分泌和种群数量变化的影响存在种间差异。

答案:

（1）随机捕捉高原鼠兔若干只

（2）不是　两样地高原鼠兔存在地理隔离

（3）22只/hm2　b　增加密度梯度

（4）在当前种群密度范围内,密度高不会抑制高原鼠兔种群增长,种群密度对内分泌水平没有明显影响;种群密度对内分泌和种群数量变化的影响存在种间差异