高考一轮复习人教版种群及其动态教案

第九单元生物与环境

第1课种群及其动态

N核心概念•自查必一必备知识

课标要求

列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄

结构、性别比例等特征

尝试建立数学模型解释种群的数量变动

举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作

用都会影响生物的种群特征

概念梳理厂•闭书测基础

一、种群的数量特征

1.种群的概念：

种群是在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。

2.种群密度:种群在单位面积或里位睡中的个体数。

3.出生率和死亡率的概念:单位时间内靶生邈亡的个体数目占该

种群个体总数的比值。

4.迁入率和迁出率的概念:单位时间内迂入或迂出的个体占该种群个

体总数的比值。

5.年龄结构：

⑴概念种群中置彝翅的个体数目的比例。

⑵类型（如图）：

老年个体

成年个体

幼年个体

A:增长型

⑶将各年龄结构类型、特点及种群密度的变化趋势用线连起来。

类型特点种群密度的变化趋势

J幼年个体少,a.增大

A老年个体多

Bn.各年龄段个b.减小

体比例适中

川.幼年个体多.

Cc.基本不变

老年个体少

6.性别比例:种群中雌渔数目的比例。

二、种群密度的调查方法

1.样方法：

⑴适用范围:植物、活动范围小的动物，如蚯蚓、跳螭。

(2)调查过程:确定调查对象一选取样方一计数一计算种群密度并取平

均值。

⑶取样关键:随抵雎。

(4)常用取样方法:五点取样法、等距取样法。

(5)计算种群密度:某植物种群密度=所有样方内种群密度的平均值。

2才示记重捕法：

(1)适用范围:活动能力强、活动范围大的动物。

⑵调查过程:确定调查对象-逋蛆醺一重捕、计数一密度估算。

⑶密度估算公式：

初次捕获个体数X再次捕获个体区

种群数量=再次捕获的被标记的个体数f

三、种群数量的变化及影响因素

1.种群数量变化的研究方法:

⑴方法:构建数学模型。

(2)步骤:观察研究对象才是出问题一提出合理的假设一根据实验数据,

用适当的数学班对事物的性质进行表达一通过进一步实验或观察

等，对模型进行检验或修正。

2.种群数量的“J”形增长：

°时间

(1)形成原因:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害。

⑵数学模型

N：该种群的起始数量

/：时间

N尸N"

N：i年后该种群的数量

M该种群数量是一年前种群数量的倍数

(3)曲线特点

①种群的数量以一定的倍数连续增长，不受自身种群大/」环口环境条件

的制约。

②种群的增长率=上1，是定值。

3.种群数量的“S”形增长：

(1)形成原因:滨源、空间有限。

⑵曲线特点。

①一开始种群数量增长缓慢，然后增长逐渐加快，在种群数量达到这

时，增长速率最大。

②后期由于陋斗争加剧,天敌数量增蛆等因素，出生率隆低，死亡率

增高,种群数量增长减缓。

③当出生率和死亡率相等时，种群数量稳定在区值（环境容纳量）。

4.K值:又称坯填容纳量，指一定的环境条件所能维持的酒最大数

量。

（1）K值形成原因：

（2）K值在实践中的应用:

比较野生生物资源的保

有害生物的防治

项目护与利用

实例捕鱼、森林砍伐等火鼠现t等

K值（环如为防鼠害而封锁粮食、清

保护野生生物生活的环境，减

境取人除生活垃圾、保护鼠的天敌

小环境阻力,增大长值

容纳量）等，降低K值

K/2（®±捕捞后，使鱼的种群数量维持及时控制种群数量严防达到

增长速在图2,鱼的种群数量会迅速这值，若达到该值，该有害生

率）回升物可能成灾

5.影响种群数量变化的因素:

种群的数量变化包括增长、波动、稳定、下降等。其影响因素主要

有：

⑴非生物因素（非密度制约因素）:包括阳光、遢度、水等。

⑵生物因素（密度制约因素）包括壁、逋食、寄生等。

四、探究培养液中酵母菌种群数量的变化（实验）

1.实验原理：

⑴用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的蚯、空间、

pH、温度等因素的影响。

⑵在理想的无限环境中，酵母菌种群的增长呈宝'形曲线;在有限的环

境条件下,酵母菌种群的增长呈形曲线。。

2.实验流程：

--------------类型条件一

（1）।酵母菌培养।»液体培养基,无菌条?

3.实验结果及结论：

在一定容积的液体培养基中酵母菌种群数量，前期表现为上:形增长，

后期表现为逐渐上隆。

概念辨析」r

1.判断下列有关种群的特征叙述的正误：

⑴一片草地上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群。（4）

⑵长江中的胭脂鱼曾经由于人为滥捕导致数量下降，为调查其种群恢

复情况，一般采取标记重捕法，调查时需避开其繁殖期。W）

⑶大量诱杀雄性个体不会影响种群密度。（X）

分析:大量诱杀雄性个体会破坏种群的性别比例，降低种群的出生率，

进而影响该种群的密度。

（4）某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度时应选择

植物生长茂盛处取样。（X）

分析:调查该种群密度时,应随机取样。

⑸从理论上讲，第二次被捕捉时动物躲避捕捉的能力增强，所以调查

的种群数量比实际数量要偏小。（x）

分析:标记重捕法的计算公式:种群数量=第一次捕捉的数量x第二次

捕捉的数量♦第二次捕捉中被标记的个体数量，第二次捕捉中被标记

的个体数量偏小，调查的种群数量比实际数量要偏大。

2.判断下列有关种群的数量变化叙述的正误：

⑴合理密植会增加种群数量并提高K值。（x）

分析:若空间资源不增加,仅仅合理密植，并不会提高K值。

⑵在探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中，先滴培养液，再盖

盖玻片，计数结果将偏小。（义）

分析:计数时，一般先盖盖玻片，再滴培养液，若先滴培养液,再盖盖玻片,

计数结果将偏大。

⑶在“S”形增长曲线中，种群数量超过K/2后，种群增长速率减小，其对

应的年龄结构为衰退型。（x）

分析:在“S”形增长曲线中，种群数量超过K/2后，种群增长速率减小，其

对应的年龄结构应为增长型。

----------《关键能力,进阶川提升7养

考点一种群的特征及与种群密度的调查

典例精研引领*

（2017.全国卷HI）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

教师专用@［名师授法解题】抓题眼练思维

关键能力理解能力、获取信息能力

题眼信息样方法调直具密度

样方法的取样原则、方法、计

解题思维

数

【解析】选B。样方法估算种群密度时采用直接计数的方法,由于该

植物个体数量较少，分布相对稀疏,不需要将个体标记后计数,A项错

误;在使用样方法调查种群密度时，应该适当增加样方面积，保证每个

样方之内该植物的数量差异较小,B项正确;样方法常用的取样方法有

等距取样法和五点取样法，为了减少调查误差，若采用等距取样法，应

适当增加样方数量;若采用五点取样法，应适当扩大样方面积,C项、D

项错误。

教师专用@I【母题变式延伸】〈核心素养新命题

⑴样方法更适合用于调查双子吐植物（填“单子叶植物”或“双子叶

植物”），里的植物（填“单子叶植物”或“双子叶植物”）常常是丛生或蔓

生的，从地上部分难以辨别是一株还是多株。（科学思维:分析与比较）

⑵进行样方法调查时，为何要强调“随机’取样?样方多少会影响调查

结果吗?（科学思维:分析与综合）

提示为了确保所选择的样方具有代表性,不受主观因素的影响，使通

过样方统计的结果（估算值）能更接近真实的情况，应做到“随机取

样:调查时若样方的数量太少，其统计结果的误差可能就较大;一般

而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况。但是,样方数量太多，整

体取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看，一定数量的样方即

可以保证统计结果的真实性。

知能素养提升<

1.种群年龄结构的类型及判断技巧（科学思维:比较、归纳）：

⑴类型：

⑵判断技巧:

无论何种图形，均应注意各年龄段个体的比例。

①增长型中的幼年个体多、老年个体少；

②稳定型中的各年龄段个体比例适史；

③衰退型中的幼年个体少、老年个体多。

2.种群密度的调蛰方法误差分析（科学思维:分析与综合）：

⑴样方法误差归纳。

①未做到“随机’取样。

②未找到“分布比较均匀”的地块，导致数量“过密”或“过稀”。

③未对“多个”样方取平均值。

④样方边线上的个体未做到“计上不计下，计左不计有”，而是全部统

计。

⑵标记重捕法误差分析:

第•次捕获M只并标记第二次捕获了〃只

调查期间,若调查区域

有较多个体出生、死亡、

种群数景2―迁入或迁出.则会导致

火估算出现较大误差

第二次捕获中被标记的，〃偏小：第二次捕获中被标记的m偏

①标汜物脱落；大：

②被标记个体的被捕机会降低;①被标记个体放回后还未充

③标注物导致被标记个体易于分融入该种群中就被再次捕

被天敌发现；获；

亳漏被标记个体密集处捕获

④在被标记个体稀少处捕获会

导致估算值偏大会导致估算值偏小

⑶标记重捕法的注意事项:

①调查期间无迁入和迁出、出生和死亡。

②标记物不能过于醒目、不能影响被标记对象的正常生理活动。

③标记物不易脱落，能维持一定时间。

热点考向演练

考向一结合种群的特征及内在联系，考查分析判断能力

1.（2021•天津红桥区模拟）科研人员对一个被污染湖泊中某种鱼类的

出生率（I）和死亡率（II）进行了研究得到如图曲线。由图可知该种

鱼的数量达到最大的时刻是（）

【解析】选C。图中a点出生率大于死亡率，种群数量持续增加，没有

达到最大,A项错误;b点出生率大于死亡率，种群数量持续增加，没有

达到最大,B项错误;c点时,出生率与死亡率相等，种群数量达到最大

值,C项正确;d点时，死亡率大于出生率，种群数量减少,D项错误。

2.下列关于种群特征的叙述，正确的是（）

A.种群密度越大种群数量增加越快

B.性别比例对种群密度的影响在生殖前期最大

C.自然增长率小于1时种群的数量开始减少

D.年龄金字塔表示取样期间各年龄组个体数量在种群中的比例

【解析】选D。种群密度反映了种群在单位面积或单位体积中的数

量种群数量的增加受种群密度的制约种群密度较小时，随种群密度

增大，种群数量增加较快，但种群密度较大时，随种群密度的增大，种群

数量增加变曼性别比例对种群密度的影响在生殖期最大;只要自然增

长率大于0,种群数量就在增加;年龄金字塔是根据各年龄阶段个体数

量在种群中的比例绘制的。

畿【加固训练•拔高】

如图为种群数量特征的两个概念图，有关分析错误的是（）

,产入率,迁出率率中

出生率:一a；；，

I死亡率、b尸I广卢,।+种।群密_用,_vn

图I图2

A.图1中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是a

B.图1中的c为种群最基本的数量特征

C.图2中丁与图1中的a表示的含义不同

D.图2中丙为性别比例,主要通过影响出生率来间接影响种群密度

【解析】选A。图1中a只影响出生率，而b既影响出生率也影响死

亡率，从而判断出a为性别比例,b为年龄结构，进而可知c为种群密

度。图2为图1的变式，图2中甲使种群密度增加，应为出生率和迁入

率;乙使种群密度减小，应为死亡率和迁出率;丙只影响出生率,应为性

别比例;丁为年龄结构。图1中b为年龄结构，是预测种群数量未来变

化趋势的主要依据,A错误。图1中c为种群密度，是种群最基本的数

量特征,B正确。图2中丁为年龄结构，而图1中a为性别比例,C正

确。图2中丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密

度,D正确。

考向二围绕不同生物，选择合适的种群密度调查方法

3.下列调查种群密度的活动中，相关叙述正确的是（）

A.利用标记重捕法调查时，部分鲤鱼身上的标记物脱落,则所得到数值

偏小

B.标记重捕法中个体被捕捉的概率应与标记状况、年龄和性别等均

无关

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B。根据标记重捕法的计算公式: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错误;运用标记重捕法调查时，个体被捕捉的概率应与标记状

况、年龄和性别等均无关,B正确;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,应统计样方内以及相邻两边的个体数量,D错误。

教师专用@【方法技巧】“两看法”选择合适的种群密度调查方法

不

卸直接计数法

体I

数

量

是植

是X

I

动

物

物

能

活

力

强

是a

？

—

4.（2021.聊城模拟）去除取样法是调查活动能力较强动物种群密度的

常用方法，其原理是:在一个封闭的种群里进行随机捕获并去除，随着

捕捉次数的增加种群数量逐渐减少，每次捕获数也逐次递减，但捕获的

总累积数逐渐增加。以单位捕获量为纵坐标才甫获累积量为横坐标，可

以得到如图所示曲线。下列相关叙述错误的是（）

M捕获累积戏

A.该曲线与横轴的交点M代表的数值可认为是种群数量的估计值

B.若每次捕获并标记再放回，下次捕获时只需统计未标记个体数

C.对于蝇虫、跳螭等种群可采用此方法调查种群密度

D.该方法不能用来调查物种丰富度

【解析】选C。根据去除取样法的原理,该曲线与横轴的交点M代表

的数值，理论上是该种群数量,A正确;每次捕获并标记再放回,下次捕

获时不统计被标记的个体，只统计未标记个体数,B正确;对于蝇虫、

跳螭等活动能力较弱的种群，可采用样方法调查种群密度,C错误;该

方法与标记重捕法类似，只能调查种群密度，不能用来调查物种丰富

度,D正确。

蜀【加固训练•拔高】

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,C项正确,D项错误。计数甲地内蒲公英的总数的实际操作不可

行，通常采用样方法,A项错误。由于所有样方面积之和只是甲地面积

的一部分,若用所有样方内蒲公英总数除以甲地面积，则所得结果会低

于实际种群密度,B项错误。

考点二种群数量的变化

典例精研引领,

（2019・全国III）回答下列与种群数量有关的问题。

⑴将某种单细胞菌接种到装有10mL液体培养基（培养基M）的试管

中,培养并定时取样进行计数。计数后发现，试管中该种菌的总数达到

a时,种群数量不再增加。由此可知该种群增长曲线为

“”形,且种群数量为时，种群增长最快。

⑵若将该种菌接种在5mL培养基M中,培养条件同上，则与上述实

验结果相比,该种菌的环境容纳量（K值）（填“增大”“不

变”或“减小若在5mL培养基M中接种该菌的量增加T告则与

增加前相比,K值_____________（填“增大”“不变’或"减小”），原因是

教师专用@【名师授法解题】抓题眼练思维

关键能力理解能力、解决问题的能力

题眼信息试管中该种菌的总数达到a时，种群数量不再增加

（1）根据有限环境种群数量的变化规律，结合题中信息，获

解题

得判断

思维

（2）K值与环境的关系

【解析】⑴试管中该种单细胞菌的总数达到。时,数量不再增加，这

说明达到了该种群的环境容纳量，所以该种群的增长曲线为“S”形，在

种群数量为环境容纳量的一半3/2）时，种群增长速率最大，即增长最

快。

⑵试管中培养液的体积由10mL变为5mL该菌的生活空间和物质

来源均减少，其环境容纳量会下降;种群的环境容纳量决定于环境资源

量，与接种量无关,由于培养液体积不变，虽然接种量增加一倍,但是该

条件下种群的环境容纳量保持不变。

答案:⑴Sall（2）减小不变K值是由环境资源量决定的,与接种

量无关

教师专用©I【母题变式延伸】核心素养新命题

⑴上题实验中细菌计数应该采用什么方法?该计数方法缺点是什

么?获得的结果与实际值相比偏大还是偏小?（科学思维:分析与综合）

提示:应该和酵母菌计数方法相同，抽样检测法;比实际值偏大。因为

该方法缺点是不能区分细胞死活。

⑵若一个小方格内酵母菌过多，难以数清,采取的措施是什么?为什么

每天取样计数时间要固定?（科学思维:分析与综合）

提示:可增大稀释倍数后再计数。每天取样计数时间要固定是为了控

制无关变量，减小实验误差。

⑶分析10mL液体培养基中该细菌种群数量的变化情况，并说明原

因。（生命观念:结构与功能观）

提示:开始为“S”形曲线增长,后期由于营养物质越来越少，细菌数量下

降，最终营养物质耗尽，细菌死亡。

知能素养提升8

1.种群数量增长的“J”形曲线和“S”形曲线（科学思维:比较、归纳）:

“J”形曲线“S”形曲线

理想状态:①食物和空间条件现实状态:①食物、空间直限;②

前提

充裕;②气候适宜，③没有敌不断变化的自然条件;③有种内

条件

害;④无迁入、迁出斗争和种间竞争

增长

率和

增长

速率

K值

无^值鱼K值

有无

两种增长曲线的差异主要是环境阻力大小不同,因而对种群数

量增长的影响不同(图示如下)

联系

2.准确分析种群数量变化的“产值曲线:

当年种胖数最

前一年种群数量

0510152025303540时间/年

曲线分析：

(l)a段一^>1目恒定，种群数量呈乜”形增长;

（2）b段——“武尽管下降，但仍大于1,此段种群出生率大王死亡率，则

种群数量一直增长；

（3）c段——M”=l种群数量维持相醛定；

（4）d段——“心＜1,种群数量逐年上隆；

（5）e段——尽管呈上升趋势，但仍未达到1,故种群数量逐年工隆。

3.对“S”形增长曲线的解读（科学思维:分析与综合）：

:工百k可g推行卜评再费褊蔺麻徉市f：

；ZI-/2.由于资源和空间

，有限,当种群密度增大

时.种内斗争加剧，天

；敌数量增力n.种群增长

;速率工隆

%时.种群数量为K/2,出：时.种群数量达到K值.

;生率远大于死亡率,种胖；；此时出生率等于死亡率,

［增长速率达到最大值J，、种群增长速率为0

4.种群增长率与种群增长速率不同（科学思维:比较、归纳）:

（1）种群增长率指单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数。

‘增长率=（单位时间内增长的数量/初始数量）X100%、

（无单位）

◎X_________________________________________________________________________/

⑵种群增长速率指单位时间内新增加的个体数（即种群数量增长曲线

的斜率）。

计算用长速率=（现有个体数-原有个体数）/增长时

公式间（有单位，如个/年）

5.环境容纳量（K值）（科学思维:分析与综合）：

⑴概念:在环境条件丕岂破坯的情况下,一定空间中所能维持的种群

最大数量。

（2）形成原因:

‘当出生率=死亡率'

时.达到K值,

(3)K值的四种表示方法:

D死亡率

!出生率

I

I

I

~B

K值

D'D时间

(4)环境容纳量(K值)与环境的关系:

①K值会随着环境的改变而发生变化(如图)。当环境遭到破坏时,K

值会工隆;当环境条件状况改善时,K值会上升。

②在环境不受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动。当种

群数量偏离K值的时候,会通过负反馈调节使种群数量回到K值。

③K值并不是种群数量的最大值:种群所达到的最大值会超过K值，但

这个值存在的时间很短。

(5)K值与K/2的应用：

一减小环境限力f增大K值一保护有益资源〕

的］T（增大环境阻力一#施K值一防治有害生物）

、（草原坡大载畜最不超过K值~合理确定较留点）

，（砍伐树木、油业捕捞后的种群数显要•在我处）

KI2、

的

前防治有害生物如火鼠，灭蝗.严防达到'

应用fx/2

】K/2处,

提醒：对家鼠等有害动物的控制，应通过打扫卫生、做好粮食储存、

饲养天敌等来降低其环境容纳量。

热点考向演练<

考向一巧借种群增长曲线分析，考查模型与建模的能力

1.（2019•全国卷I）某实验小组用细菌甲（异养生物）作为材料来探究不

同条件下种群增长的特点,设计了三个实验组每组接种相同数量的细

菌甲后进行培养,培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分

别为3h、10h、23h得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。下

列叙述错误的是（）

A.细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物

B.培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同

C.在培养到23h之前,a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的

D.培养基更新时间间隔为23h时，种群增长不会出现J形增长阶段

【解析】选D。本题考查种群的数量变化。细菌甲为异养生物，能够

将培养基中的有机物分解成无机物,A项正确;培养基更换频率越快，

细菌可利用的资源就越多，所以培养基更换频率的不同,可用来表示环

境资源量的不同,B项正确;在培养到23h之前,a组培养基中的细菌呈

J形增长，说明培养基中的营养和空间条件都是充裕的,C项正确;题图

中三组起始段曲线是重合的,c组曲线在种群数量达到K/2之前，其增

长曲线符合J形增长，种群增长出现J形增长阶段,D项错误。

2.(2021.日照模拟)2019年年底以来，东非地区暴发了近几十年来最

严重的沙漠蝗灾，印度和巴基斯坦等亚洲国家也受到沙漠蝗灾的重大

冲击，导致大量农作物被毁。沙漠蝗飞行能力强、食量大，可聚集形成

巨大蝗群,繁殖周期约为30天。回答下列问题：

(1)从种群特征的角度分析,印度和巴基斯坦等地沙漠蝗虫种群密度短

期内迅速增加的直接原因是______________O

⑵群居型成熟沙漠蝗雄成虫会释放挥发性化合物苯乙睛纶，驱避同种

其他雄虫，以减少求偶竞争提高交配效率。该化合物属于一种

__________信息，上述实例体现了生态系统中信息传递的作用是

(3)根据蝗灾发生及治理过程中的调查数据，科研人员绘制了如图所示

的曲线。

蝗虫种群的环境容纳量可用图中_____点对应的种群数量表示。在

干旱季节，应将蝗虫种群的数量控制在图中__________点对应的种群

数量之前，其原因是____________o

【解析】⑴直接影响种群密度的是出生率、死亡率和迁入率、迁出

率,印度和巴基斯坦等地沙漠蝗虫因出生率大于死亡率,迁入率大于迁

出率，导致种群密度短期内迅速增加。

⑵挥发性化合物苯乙睛纶属于化学信息,它驱避同种其他雄虫，以减

少求偶竞争提高交配效率,体现了生态系统中信息传递有利于种群繁

衍。

(3)蝗虫种群的环境容纳量是指环境不被破坏条件下所能允许种群的

最大数量，可用图中B点对应的种群数量表示。在干旱季节,应将蝗

虫种群的数量控制在A点之前，原因是此时蝗虫种群数量较少，增长

速率较低。

答案：(1)出生率大于死亡率，迁入率大于迁出率

(2)化学有利于种群的繁衍

(3)BAA点之前蝗虫种群数量较少,增长速率较低

畿【加固训练•拔高】

(2021.滁州模拟)生态学家对某湖泊中鲫鱼和鲤鱼种群的数量进

行了多年的监测，研究内容之一如图所示(图中％表示种群数量是一年

前种群数量的倍数)。下列分析错误的是()

A.鲫鱼种群在t3后表现为“J”形增长

B.鲫鱼种群在0~为段的年龄结构为衰退型

C根据图中信息不能判断两种种群的K值

D.鲤鱼种群在t3时数量小于的数量

【解析】选B。鲫鱼种群在片后/不变且大于1,表现为形增长,A

正确;鲫鱼种群在。~力段的A小于I,种群数量逐年减少，年龄结构为

衰退型危~为段的2大于1,种群数量逐年增多,年龄结构为增长型,B

错误;据题图中信息不能判断两种种群的K值,C正确;拉~打段鲤鱼种

群的丸小于1,种群数量在不断减少，因此种群在打时的数量小于h的

数量,D正确。

考向二巧借种群数量变化规律，考查科学实践能力

3.（2021•河北适应性测试）掰猴为某岛屿生境中重要的动物类群，近40

年调查发现购猴种群最初集中分布于岛屿西南T则，目前岛屿各区域

均有分布。根据已有数据并利用模型模拟理想环境中未来60年内掰

猴种群的数量变化，结果如图所示。下列叙述错误的是（）

A.目前该岛屿掰猴种群增长速率呈下降趋势

B.地理环境封闭是限制掰猴种群数量持续增加的关键因素

C.目前该岛屿掰猴种群分布类型为均匀型

D.若该岛屿生境遭到破坏，环境容纳量降低，掰猴遗传多样性将下降

【解析】选C。本题以狮猴为载体，主要考查种群的数量变化。图示

曲线为“S”形曲线，未来60年内在理想条件下种群数量保持稳定，但是

环境条件是有限的，所以该岛屿卿猴种群增长速率呈下降趋势,A正

确;由于掰猴最初集中分布,限制了种群数量增加，所以地理环境封闭

是限制掰猴种群数量持续增加的关键因素,B正确;从题干和曲线分

析，虽然目前岛屿各区域都有分布,但是无法确定该岛屿谛猴种群分布

类型为均匀型,C错误;若该岛屿生境遭到破坏，环境容纳量降低，导致

擀猴种内竞争加剧，从而使狮猴遗传多样性下降,D正确。

4.（2021.长沙模拟）下列关于种群“S”形数量增长曲线中K值及K/2的

说法错误的是（）

A.鼠害的控制应该严防其种群密度达到K/2

B.有益动物的保护可以通过改善其生活环境来提高种群的K值

C.养殖业中捕捞或出栏个体一般不会是年幼个体，以提高种群的K值

D.维持鱼类资源的种群数量在K/2时，既有较大收获量又可保持种群

高速增长

【解析】选C。种群在K/2时的增长速率最快,种群数量在短时间内

能迅速恢复，因此对鼠害的控制应该严防其种群密度达到K/2,A正确;

生活环境改善，有利于种群数量增加，因此有益动物的保护可以通过改

善其生活环境来提高其种群的K值,B正确;养殖业中一般不捕捞或不

出栏年幼个体，主要是为了维持种群年龄结构为增长型，有利于种群数

量增加，并不能提高种群的K值,C错误;种群数量在K/2时增长速率

最快，能在短时间内恢复种群数量,D正确。

5.我国主要的嶂螂种类为德国小蝶，这种蜂螂繁殖力非常强，能传播多

种病菌。如图是在一定条件下德国小镰种群数量变化曲线，下列说法

错误的是（）

A.如果使用更大的容器培养德国小蝶，其环境容纳量不一定增大

B.嶂螂种群在0~4天增长缓慢原因可能是起始数量较少

C.在第20天左右是防治德国小镰危害的最佳时期

D.防治德国小蝶的最根本措施是降低其环境容纳量

【解析】选C。如果使用更大的容器培养德国小镰，其环境容纳量不

一定增大,因为还需考虑营养、气候等条件,A正确;种群起始数量也

是影响种群数量变化的主要因素,故蜂螂种群在0~4天增长缓慢的

原因可能是起始数量较少,B正确;图中显示的环境容纳量（K值）约在

340个,K/2对应的时间在20天之前，同时为了避免德国小镰繁殖速率

过快，应该在第20天之前甚至更早的时间防治德国小镰，以保证其数

量维持在较低水平,C错误;防治德国小镰的最根本措施是降低其环境

容纳量，这样才能降低其危害,D正确。

6.（2021•天津和平区模拟）图1表示某种群数量变化的相关曲线图，图

2是在理想环境和自然条件下的种群数量增长曲线。下列有关叙述

错误的是（）

A.图2中曲线X可表示图1中前5年种群数量的增长情况

B.图1中第10年种群数量对应图2中曲线Y上的C点

C.图2中B点时种群增长速率最大

D.图1中第15年种群数量最少

【解析】选D。据图1可以看出，该种群在前五年的种群的丸值不变,

说明种群的数量每年以一定的倍数增长，所以该种群在前5年种群数

量的变化类型是“J”形增长，而图2中的曲线X表示种群数量的“J”形

增长曲线,因此图2中曲线X可表示图1中前5年种群数量的增长情

况,A项正确;图1中第10年2值等于1,表示当年种群数量与前一年

种群数量相等，而图2中Y曲线表示“S”形增长曲线,C点已达到K值

种群数量不再发生变化,即当年种群数量与前一年种群数量也相等，并

且C点以后的一段时间内也不发生变化,B项正确;图2中B点时位

于种群“S”形增长曲线的K/2处，此时种群增长速率最大,C项正确;图

1中,10年到20年之间kl,则种群数量越来越少，在这20年中该种

群数量最少的年份是第20年,D项错误。

教师专用@【拓展延伸】“J”形增长中2和增长率的关系

种群形增长的数学方程式模型:删/为某时段结束时种群数量

为一年前种群数量的倍数，而非增长率，增长率=（11）x100%。

所以/>1时，种群数量增大;2=1时,种群数量保持稳定么<1时,种群数

量减小。

教师

专用【加固训练•拔高】

1.（2021.延安模拟）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。由题图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,海洋鱼类捕捞应保持的最适宜数量应该是净补充量最大的点,B错

误;由题图2可知,F点的增长速率最大，应在小于F点时控制有害动物

最有效C错误;分析题图可知,G点净补充量为0,该点代表环境容纳

量，即K值,D正确。

2.（2017.全国卷I）假设某草原上散养的某种家畜种群呈“S”形增长,

该种群的增长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（）

°种群数量

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。曲线中种群增长速率最大时所对应的种群数量为维

持种群数量的最适值，此时种群增长速率最大，短时间内可恢复种群数

量。丁点所对应的种群数量高于最适值，此时进行捕获,可获取一定量

的捕获量，同时不影响种群数量的恢复;其他三点所对应的种群数量均

低于最适值，若进行捕获则导致种群数量增长减慢,故不应在甲、乙、

丙点对应的种群数量时开始捕获。

考点三探究培养液中酵母菌种群数量的变化

典例精研引领：

（2020.江苏高考）下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变

化”实验的叙述，错误的是（）

A.将酵母菌接种到培养液中，并进行第一次计数

B.从静置的培养液中取适量上清液,用血细胞计数板计数

C.每天定时取样，测定酵母菌细胞数量,绘制种群数量动态变化曲线

D.营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一

教师专用@

关键能力理解能力、实验探究能力

题眼信息题干中有关的实验目的、实验材料与原理

⑴熟悉酵母菌种群计数方法、（2）明确影响种群数量

解题思维

的因素

【解析】选Bo本题主要考查酵母菌的培养与计数方法。将酵母菌

接种到培养液后,需要对酵母菌进行初次计数，以获得酵母菌种群密度

初始值,A正确;每次计数前,都需要轻缓地将培养液摇匀，使其中的酵

母菌分布均匀，再取适量培养液用血细胞计数板计数,B错误;需要定

时取样和计数，用于绘制酵母菌种群数量的动态变化曲线,C正确;酵

母菌种群数量的动态变化受营养条件、代谢废物、空间等的影响,D

正确。

I【母题变式延伸】〈核心素养新命题

⑴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，减少误差。（科学探究:实验分析）

(2)本实验不需要(填“需要”或“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。

知能素养提升口厂

1.实验操作的注意问题：

⑴从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次。

⑵制片时，先将盖玻片放在计数室上，用醺吸取培养液，滴于盖玻片

边缘，让培养液自行渗入，多余培养液用遒吸去。

(3)之后，应稍待片刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，再用显微

镇进行观察、计数。

2.实验计数的原则与注意问题：

⑴计数原则:显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循

“计相邻两边及其夹角”的原则计数。

⑵注意问题: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,以每个小方格内含有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。

3.血细胞计数板及相关计算：

⑴血细胞计数板(如图所示)：

盖玻片

血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成，其中央有两个方格网。每个

方格网划分为9个大方格（如上图A所示），每个大方格的面积为1

mn?,加盖玻片后的深度为oi1nm。因此,每个大方格的容积为0.1

mn?。另外，中央大方格（计数室底部）以双线等分为25个中方格（如上

图B所示）。每个中方格又等分为16个小方格，供细胞计数用。

⑵计算公式。

①在计数时,先统计（图B所示）5个中方格中的总菌数，求得每个中方

格的平均值再乘以25,就得出一个大方格中的总菌数,然后再换算成

1mL菌液中的总菌数。

②设5个中方格中总菌数为a,菌液稀释倍数为b,则0.1mn?菌液中

的总菌数为（a/5）x25xb。已知1mL=lcm3=l000mm3,lmL菌液的总

菌数=（a/5）x25xbxl0000=50000a-b0

热点考向演练<

考向一结合实验方案的分析评价，考查实验探究能力

1.如图是某同学在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中进行

的操作，下列相关叙述正确的是（）

/用滤纸吸去多余菌液

滴酵母菌液/盖盖玻片盖玻片

•——―-y________

L、—»<J—，—cLAx-J.q

血细胞计数板血细胞计数板血细胞计数板

A.培养过程中要定期向试管中添加培养液

B.从静置的试管中吸取酵母菌培养液进行计数

C.计数时压在小方格界线上的酵母菌都要统计

D.该同学的操作步骤有误，应先盖盖玻片,再在盖玻片边缘滴酵母菌液

【解析】选D。“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验过程中，

不能再向试管中添加培养液,A错误;从试管中吸出培养液进行计数之

前应将试管轻轻振荡几次,B错误;计数时压在小方格界线上的酵母菌

只需统计相邻两边及其顶角上的,C错误;操作时，应先盖盖玻片，再在

盖玻片的边缘滴酵母菌液,然后用滤纸吸去多余菌液,D正确。

2.（2019•海南高考）将接种在马铃薯培养液中的酵母菌培养一段时间

后，充分混匀并随机分成不等的两组后分别进行培养。下列说法错误

的是（）

A.酵母菌种群增长所需的能量全部来自马铃薯培养液

B.若要估算培养液中酵母菌的数量，可借助显微镜进行

C.培养液被分成上述两组时其中的酵母菌种群密度是不同的

D.给营养充足的培养液通入Ch有利于酵母菌种群数量的增加

【解析】选C。酵母菌利用马铃薯培养液中的营养物质，其种群增长

所需的能量全部来自培养液,A项正确;若要估算培养液中酵母菌的数

量，可借助显微镜以及血细胞计数板进行计数,B项正确;培养液被分

成题述两组时，根据题干“充分混匀”，推测其中的酵母菌种群密度应该

是相同的,C项错误;酵母菌在有氧条件下，可大量繁殖，给营养充足的

培养液通入02有利于酵母菌种群数量的增加,D项正确。

考向二结合实验结果的分析推理，考查实验的拓展与应用

3.某小组开展酵母菌培养实验，如图是摇瓶培养中酵母菌种群变化曲

线。下列相关叙述正确的是（）

(

T

W

S

O

-

X

)

/

翻

题

2

危

A.培养初期，酵母菌因种内斗争强而生长缓慢

B.转速150r/min时,预测种群增长曲线呈“S”形

C.该实验中酵母菌计数应采用取样器取样法

D.培养期间菌体数量变化趋势可用数学模型N/=NW表示

【解析】选B。培养初期才里瓶中酵母菌较少，种内斗争较弱,A错误；

摇瓶培养中酵母菌的增长受空间限制，所以增长曲线呈“S”形,B正确;

该实验中酵母菌计数应该采用抽样检测法，不能用取样器取样法,C错

误;数学模型蚌时只适用于“J”形曲线（即无环境阻力状况）,由于该

培养过程中存在环境阻力（如营养物质不断消耗，代谢废物积累等），故

不适用该公式,D错误。

4.在“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,观察到血细胞计数板

（图1,规格为1mmxlmmxO.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（）

0.1mmXB-K-25

1/400mm2'、一/•

\_________IlliIlli_________/

图1图2

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.制片时，先用吸管滴加样液，再将盖玻片放在计数室上

【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蓝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01mm,C错误;在制片时,先将盖玻片放在计数

室上,再用吸管滴加样液,D错误。

教师

专用

（2018.海南高考）将相等数量的硝化细菌和大肠杆菌分别接种到

含筱盐的无机盐培养液中，在适宜温度下振荡培养。若用虚线表示大

肠杆菌的生长趋势，实线表示硝化细菌的生长趋势，则图中能正确表示

两种菌体生长趋势的是（）

【解析】选C。大肠杆菌属于异养生物,不能在只含有无机盐的培养

液中大量增殖;硝化细菌能进行化能合成作用，可利用氧化镀盐获取能

量合成有机物，可以大量增殖，所以