高中生物人教版穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第4章種群和群落 第2節(jié)種群數(shù)量的變化

第2節(jié)種群數(shù)量的變化測控導(dǎo)航表知識點(diǎn)題號1.建構(gòu)種群增長模型的方法1,5,112.種群增長的兩種曲線2,3,4,6,8,9,10,12,13,143.“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實(shí)驗(yàn)7,15A級基礎(chǔ)練1.(2023云南玉溪期中)種群數(shù)量增長數(shù)學(xué)模型建立的一般步驟是(A)A.觀察并提出問題→提出合理假設(shè)→根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用數(shù)學(xué)形式表達(dá)事物的性質(zhì)→實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)或修正數(shù)學(xué)模型B.觀察并提出問題→根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用數(shù)學(xué)形式表達(dá)事物的性質(zhì)→提出合理假設(shè)→實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)或修正數(shù)學(xué)模型C.觀察并提出問題→提出合理假設(shè)→根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用數(shù)學(xué)形式表達(dá)事物的性質(zhì)D.提出合理假設(shè)→根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用數(shù)學(xué)形式表達(dá)事物的性質(zhì)→檢驗(yàn)或修正數(shù)學(xué)模型解析:建立數(shù)學(xué)模型的一般步驟是第一步:觀察研究對象,提出問題。第二步:提出合理的假設(shè)。第三步:根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)。第四步:通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等,對模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正。2.(2023四川成都月考)如圖所示為種群在理想環(huán)境中呈“J”型增長,在有環(huán)境阻力條件下,呈“S”型增長。下列關(guān)于種群在某環(huán)境中數(shù)量增長曲線的敘述,正確的是(A)A.當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到e點(diǎn)后,種群數(shù)量增長速率為0B.種群增長過程中出現(xiàn)環(huán)境阻力是在d點(diǎn)之后C.圖中陰影部分表示克服環(huán)境阻力生存下來的個(gè)體數(shù)量D.若該種群在c點(diǎn)時(shí)數(shù)量為100,則該種群的K值為400解析:分析題圖可知,當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到e點(diǎn)即K值后,種群數(shù)量增長速率為0;種群增長過程中出現(xiàn)環(huán)境阻力是在b點(diǎn)之前;圖中陰影部分表示在環(huán)境阻力下因生存斗爭被淘汰的個(gè)體數(shù)量;若該種群在c點(diǎn)時(shí)數(shù)量為100,則該種群的K值為200。3.下列關(guān)于種群數(shù)量變化的敘述中不正確的是(D)年紫莖澤蘭侵入我國四川涼山地區(qū)后,泛濫成災(zāi),其增長曲線近似于“J”型B.對農(nóng)作物合理密植時(shí),其數(shù)量不應(yīng)大于K值C.一個(gè)呈“S”型增長的種群,數(shù)量在K/2左右時(shí)增長速率最大D.一個(gè)物種引入新的地區(qū)后,一定呈“J”型增長解析:外來物種入侵后,在短時(shí)間內(nèi)由于缺乏天敵、環(huán)境適宜等,其種群數(shù)量呈近似于“J”型增長,A正確;K值是指環(huán)境容納量,對農(nóng)作物合理密植時(shí),其數(shù)量不應(yīng)大于環(huán)境容納量,B正確;一個(gè)呈“S”型增長的種群,數(shù)量在K/2左右時(shí)增長速率最大,C正確;一個(gè)物種引入新的地區(qū)后,可能呈“J”型增長,但若環(huán)境不適應(yīng)時(shí),表現(xiàn)為數(shù)量減少,D錯(cuò)誤。4.(2023云南玉溪期中)如圖所示為自然環(huán)境中種群數(shù)量變化曲線,下列有關(guān)的敘述錯(cuò)誤的是(D)處波動(dòng)可能是因?yàn)槌錾屎退劳雎首儎?dòng)所致B.“竭澤而漁”會使魚的數(shù)量下降至b以下,使生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展停滯甚至崩潰C.滅鼠時(shí)如果僅殺死一半的老鼠,可能效果適得其反處種群個(gè)體數(shù)量不再上升的原因與環(huán)境容納量無關(guān)解析:d處波動(dòng)可能是因?yàn)槌錾屎退劳雎首儎?dòng)所致;“竭澤而漁”會使魚的種群數(shù)量過少,小于K/2,種群的增長速率很低,使生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展停滯甚至崩潰;滅鼠時(shí)如果僅殺死一半的老鼠,使其數(shù)量降至K/2,種群增長速率最大,故其種群數(shù)量很快就能恢復(fù)原狀;c處種群個(gè)體數(shù)量不再上升的原因與環(huán)境條件有限相關(guān),與環(huán)境容納量有關(guān)。5.在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下,假如某動(dòng)物種群數(shù)量在2023年是20只,2023年發(fā)展到40只,2023年發(fā)展到80只,那么2023年該動(dòng)物的種群數(shù)量是(B)只 280只 560只 120只解析:種群在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下呈“J”型增長,根據(jù)題意可知λ等于2,由公式Nt=N0λt可得N6=20×26=1280(只)。6.某地烏鴉連續(xù)10年的種群數(shù)量增長情況如圖所示,后一年的種群數(shù)量是前一年的λ倍,下列分析正確的是(A)A.第1年烏鴉種群的年齡組成是增長型B.第3年和第9年的烏鴉種群數(shù)量相同C.第9年的烏鴉種群數(shù)量最大年以前烏鴉種群數(shù)量呈“J”型增長解析:圖示烏鴉種群數(shù)量第一年λ值大于1,說明1年內(nèi)該種群數(shù)量增加,其年齡組成是增長型,A正確。第3年至第9年的λ值小于1且不斷變化,故第3年和第9年的烏鴉種群數(shù)量無法確定,B錯(cuò)誤。第1～3年烏鴉種群數(shù)量不斷增大,第3年烏鴉種群數(shù)量達(dá)到最大值,C錯(cuò)誤。圖示6年以前烏鴉種群的λ值不斷減小,因此烏鴉種群數(shù)量在前6年不為“J”型增長,D錯(cuò)誤。7.有關(guān)“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實(shí)驗(yàn)中,正確的實(shí)驗(yàn)方法是(B)A.取樣計(jì)數(shù)前要靜置一段時(shí)間后再取樣B.將蓋玻片蓋在計(jì)數(shù)室上后,從蓋玻片邊緣滴加酵母菌培養(yǎng)液C.若取樣的小方格中酵母菌過多,可選擇鄰近的一個(gè)小方格計(jì)數(shù)D.對壓在小方格界線上的酵母菌,只計(jì)數(shù)上下兩條界線上的酵母菌解析:取樣計(jì)數(shù)前要先將培養(yǎng)液輕輕振蕩幾次,使酵母菌分布均勻后再取樣,A錯(cuò)誤;將蓋玻片蓋在計(jì)數(shù)室上后,從蓋玻片邊緣滴加酵母菌培養(yǎng)液,使其自行滲入,B正確;若取樣的小方格中酵母菌過多,應(yīng)稀釋培養(yǎng)液,C錯(cuò)誤;對壓在小方格界線上的酵母菌,只計(jì)數(shù)相鄰兩條界線及其夾角上的酵母菌,D錯(cuò)誤。8.甲圖是種群的年齡組成,乙圖是種群的增長曲線。下列有關(guān)敘述正確的是(C)A.甲圖的年齡組成是穩(wěn)定型,在t2時(shí)期可能屬于該年齡組成B.甲圖的年齡組成是增長型,在t2時(shí)期可能屬于該年齡組成C.甲圖的年齡組成是增長型,在t1時(shí)期可能屬于該年齡組成D.甲圖的年齡組成是穩(wěn)定型,在t1時(shí)期可能屬于該年齡組成解析:甲圖中,幼年個(gè)體最多,老年個(gè)體最少,年齡組成為增長型。年齡組成為增長型,種群數(shù)量增長快,可能處于t1時(shí)期。9.如圖是某種群在不同生態(tài)系統(tǒng)中的增長曲線模式圖,請據(jù)圖回答下列問題:(1)如果種群生活在一個(gè)理想的環(huán)境中,種群數(shù)量是按圖中曲線增長的,但實(shí)際上,在自然環(huán)境中由于和都是有限的,使種群數(shù)量增長受到影響,結(jié)果按曲線增長。

(2)下列對陰影部分的解釋正確的是。

①表示環(huán)境中影響種群增長的阻力②表示環(huán)境中允許種群增長的最大值③表示種群內(nèi)遷出的個(gè)體數(shù)④表示通過生存斗爭被淘汰的個(gè)體數(shù)A.①③ B.②③ C.①④ D.②④解析:(1)在理想環(huán)境中,種群數(shù)量呈“J”型增長,為圖中曲線a;在自然環(huán)境中,資源(食物)和空間是有限的,種群數(shù)量的增長受到限制,呈“S”型增長,為圖中曲線b。(2)“J”型曲線和“S”型曲線之間的陰影表示環(huán)境阻力,用達(dá)爾文的進(jìn)化觀點(diǎn)來解釋為在生存斗爭中被淘汰的個(gè)體數(shù)。答案:(1)a資源(食物)空間b(2)CB級能力練10.科研人員對某海洋食用生物進(jìn)行研究,得出了與種群密度相關(guān)的出生率和死亡率的變化曲線圖,請據(jù)圖判斷下列說法正確的是(C)點(diǎn)表示種群密度最大點(diǎn)表示種群的數(shù)量增長最快C.從B到D點(diǎn),物種內(nèi)的生存斗爭加劇點(diǎn)進(jìn)行捕撈最有利于該種群的持續(xù)生存解析:D點(diǎn)時(shí)出生率=死亡率,表示種群密度最大,達(dá)到K值,A錯(cuò)誤;從B點(diǎn)到D點(diǎn),種群數(shù)量增加,種內(nèi)斗爭越來越激烈,C正確;B點(diǎn)時(shí),出生率與死亡率差值最大,則種群增長率最大,種群數(shù)量增長最快,故在B點(diǎn)之后進(jìn)行捕撈并使捕撈后的種群數(shù)量維持在K/2值時(shí)最有利于該種群的持續(xù)生存,B、D錯(cuò)誤。11.數(shù)學(xué)模型是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。調(diào)查發(fā)現(xiàn)某種一年生植物(當(dāng)年播種、當(dāng)年開花結(jié)果)的種群中存在下列情形:①因某種原因?qū)е略撝参镏写蠹s只有80%的種子能夠發(fā)育成成熟植株;②該植物平均每株可產(chǎn)生400粒種子;③該植物為自花傳粉植物。目前種子數(shù)量為a,則m年后該植物的種子數(shù)量N可以表示為(C)A.400a·0.8m B.0.8a·400·320m 解析:根據(jù)題意可知,該種群1年后種子的數(shù)量為a×80%×400,則2年后種子的數(shù)量為a×80%×400×80%×400=a(80%×400)2,3年后種子的數(shù)量為a×80%×400×80%×400×80%×400=a(80%×400)3,所以m年后該植物的種子數(shù)量N=a(80%×400)m,即a·320m12.如圖表示一個(gè)生物群落中甲、乙兩個(gè)種群的增長速率隨時(shí)間變化的曲線,下列敘述中不正確的是(A)～t3時(shí)間內(nèi)甲、乙種群均呈“S”型增長～t5時(shí)間內(nèi)乙種群出生率下降,死亡率上升,但出生率仍大于死亡率～t5時(shí)間內(nèi)甲、乙兩種群的年齡組成不同時(shí)刻甲種群數(shù)量接近K/2值解析:在t1～t3時(shí)間內(nèi)乙種群不呈“S”型增長。t4～t5時(shí)間內(nèi)乙種群增長速率仍大于0,因而說明出生率仍大于死亡率。t3～t5時(shí)間內(nèi)甲種群增長速率為負(fù)值,說明此時(shí)出生率小于死亡率,該種群的年齡組成為衰退型;t3～t5時(shí)間內(nèi)乙種群增長速率為正值,說明此時(shí)出生率大于死亡率,則該種群的年齡組成為增長型。13.為防治農(nóng)田鼠害,研究人員選擇若干大小相似、開放的大豆田,在邊界上每隔一定距離設(shè)置適宜高度的模擬樹樁,為肉食性猛禽提供棲息場所。設(shè)樁一段時(shí)間后,測得大豆田中田鼠種群密度的變化如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(D)～150天內(nèi)大豆田中田鼠種群數(shù)量的增長方式為“S”型曲線增長點(diǎn)以后田鼠種群密度大幅上升,其可能的原因是株冠形成有利于躲避天敵天后田鼠種群密度下降,可能的原因是食物的缺乏和天敵的捕食D.與曲線Ⅱ相比,曲線Ⅰ所示環(huán)境中猛禽的密度更小解析:由圖可知,0～150天內(nèi)田鼠種群數(shù)量呈“S”型增長;b點(diǎn)之后,株冠開始形成,這樣有利于田鼠躲避天敵,同時(shí),周圍的生物也逐漸豐富,為田鼠提供更多的食物來源,B正確;150天后由于植株萎蔫,大豆收獲后使田鼠的食物缺乏,同時(shí)天敵的捕食增加,C正確;曲線Ⅰ和曲線Ⅱ相比,樹樁之間的距離更小,這樣可以為猛禽提供更多棲息場所,猛禽的密度會更大,而田鼠種群密度會更小,D錯(cuò)誤。14.如圖是生態(tài)學(xué)家用大草履蟲所做的實(shí)驗(yàn)得出的曲線圖,請據(jù)圖回答:(1)大草履蟲增長符合型曲線。

(2)大草履蟲增長速率最大是在點(diǎn)。

(3)種群數(shù)量增長明顯受到限制是在點(diǎn)。

(4)d點(diǎn)對應(yīng)的種群數(shù)量稱為,此后,種群數(shù)量不再增長的原因是種群密度增加,資源有限,激烈等,使種群的死亡率增加所致。

解析:(1)由圖可知,大草履蟲增長符合“S”型曲線。(2)大草履蟲增長速率最大是在K/2時(shí),即b點(diǎn)。(3)超過b點(diǎn)種群的增長速率開始下降,到c點(diǎn)種群的增長速率明顯變小,d點(diǎn)種群的增長速率趨向于0,種群數(shù)量達(dá)到K值,因此種群數(shù)量增長明顯受到限制是在d點(diǎn)。(4)d點(diǎn)對應(yīng)的種群數(shù)量稱為環(huán)境容納量,此后,種群數(shù)量不再增長的原因是種群密度增加,資源有限,種內(nèi)斗爭激烈等,使種群的死亡率增加所致。答案:(1)S(2)b(3)d(4)環(huán)境容納量種內(nèi)斗爭C級拓展練15.調(diào)查統(tǒng)計(jì)的方法被廣泛應(yīng)用于生物科學(xué)研究之中。請回答:(1)某研究性學(xué)習(xí)小組通過資料查找發(fā)現(xiàn):在15～35℃范圍內(nèi),酵母菌種群數(shù)量增長較快。為了探究酵母菌種群增長的最適溫度是多少,他們設(shè)置了5組實(shí)驗(yàn),每隔24h取樣檢測一次,連續(xù)觀察7天。本實(shí)驗(yàn)中,某學(xué)生的部分實(shí)驗(yàn)操作過程是這樣的:①把酵母菌培養(yǎng)液放置在適宜的環(huán)境中培養(yǎng),第7天開始取樣計(jì)數(shù);②用無菌吸管從靜置試管中吸取酵母菌培養(yǎng)液少許;③加入血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)室,再蓋上蓋玻片,并用濾紙吸去多余菌液。請糾正該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中的三個(gè)錯(cuò)誤。①;

②;

③;

(2)在培養(yǎng)后期,用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)前,通常需要將酵母菌樣液稀釋,這是因?yàn)?。對于壓在小方格界線上的酵母菌應(yīng)如何計(jì)數(shù)?。

(3)下表是他們進(jìn)行相關(guān)探究實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)果,請據(jù)表分析回答下列問題:溫度(℃)第1次第2次第3次第4次第5次第6次第7次第8次0h24h48h72h96h120h144h168h1520253035①每隔24小時(shí)取一定量的酵母菌培養(yǎng)液,用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板在顯微鏡下進(jìn)行計(jì)數(shù),并以多次計(jì)數(shù)的平均值估算試管中酵母菌種群密度,這種方法稱為法。

②該實(shí)驗(yàn)的自變量是,酵母菌種群數(shù)量增長的最適溫度約是_____℃。

③從表中可以看出,后期酵母菌種群數(shù)量呈下降趨勢,究其原因是。

解析:(1)①應(yīng)該連續(xù)7天都取樣計(jì)數(shù)。②取樣前振蕩試管使酵母菌分布均勻。③先蓋上蓋玻片,再將酵母菌培養(yǎng)液加入血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)室。(2)在培養(yǎng)后期,酵母菌密度太大,故用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)前,需要將酵母菌樣液稀釋。(3)①利用血