新教材适用2023年高中生物第2章种群与群落第二节种群的数量变化课后习题北师大版选择性必修2

第二节　种群的数量变化

基础巩固

1.图2-2-1为某种群数量增长曲线。下列叙述错误的是(　　)。

图2-2-1

A.第1阶段种群数量缓慢增长

B.第2阶段种群增长速率先增大后减小

C.该种群的K值为K1

D.第4阶段后,种群数量可能迅速减少

答案:C

解析:由题图可知,第1阶段种群数量缓慢增长,A项正确。由曲线斜率可知,第2阶段种群增长速率先增大后减小,B项正确。该种群的K值为K2,C项错误。第4阶段后,由于种内斗争加剧、天敌增多等因素,种群数量可能迅速减少,D项正确。

2.图2-2-2表示甲、乙两个种群的增长速率随种群数量的变化。下列叙述错误的是(　　)。

图2-2-2

A.AE段,甲、乙种群均呈“S”型增长

B.DE段,乙种群出生率大于死亡率

C.CE段,甲、乙两种群的年龄结构不同

D.B点甲种群数量为K/2

答案:A

解析: 甲种群在AC段呈“S”型增长,乙种群在AE段呈“S”型增长。DE段,乙种群增长速率逐渐下降,但仍大于0,说明出生率大于死亡率。CE段,甲种群增长速率为负值,说明此时出生率小于死亡率,则该种群的年龄结构为衰退型;乙种群增长速率为正值,说明此时出生率大于死亡率,则该种群的年龄结构为增长型。B点甲种群增长速率达到最大值,种群数量为K/2。

3.在一定量的酵母菌培养液中放入活酵母菌若干,抽样镜检,视野如图2-2-3中甲所示(图中小点代表酵母菌)。将容器放在适宜温度下恒温培养5 h后,稀释100倍,再抽样镜检,视野如图2-2-3中乙所示。根据实验结果判断,下列叙述正确的是(　　)。

图2-2-3

A.培养5 h后,酵母菌种群密度增加200倍左右

B.探究酵母菌的种群数量变化可以用标记重捕法

C.用血细胞计数板计数酵母菌数量时只统计方格内的菌体

D.培养5 h后,酵母菌种群数量已经达到K值

答案:A

解析:比较甲、乙中央两格酵母菌数,乙约是甲的两倍,乙是稀释100倍后的镜检结果,故培养5h 后,酵母菌种群密度增加200倍左右。标记重捕法适用于活动能力强、活动范围广的动物种群数量的调查,酵母菌的种群数量计数不能用标记重捕法。用血细胞计数板计数酵母菌数量时应统计方格内和压在相邻两边上的菌体。该实验并不能确定培养5h后酵母菌种群数量是否已经达到K值。

4.社鼠出生1个月后即性成熟,科研人员对湖泊中一个岛屿上的社鼠种群特征进行调查研究,部分结果如图2-2-4所示。下列分析正确的是(　　)。

图2-2-4

A.社鼠在夏季和秋季的出生率大于死亡率

B.上半年种群中幼年个体所占比例高于下半年

C.迁入和迁出是影响社鼠种群密度的主要因素

D.种群密度增大过程中,雄性个体死亡率高于雌性个体

答案:B

解析:由题图可知,与春季相比,夏季和秋季的种群数量下降,说明社鼠在夏季和秋季的出生率小于死亡率,A项错误。上半年种群数量增加,属于增长型;下半年种群数量下降,属于衰退型,所以上半年幼年个体所占比例高于下半年,B项正确。该种群位于湖泊中一个岛屿上,迁入和迁出不是影响社鼠种群密度的主要因素,C项错误。由题图可知,种群密度增大过程中,性别比例(♀∶♂)下降,雄性个体死亡率低于雌性个体,D项错误。

5.图2-2-5为某种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线。若不考虑迁入和迁出,下列有关叙述正确的是(　　)。

图2-2-5

①改善空间和资源条件有望提高K值　②BC段种群增长速率逐渐上升　③BC段出生率小于死亡率　④比较曲线b与曲线a可知,自然状态与理想状态存在差别

A.①④ B.②③

C.③④ D.①②

答案:A

解析:影响K值的因素有环境中的空间和资源等,改善空间和资源条件有望提高K值。BC段种群增长速率不断下降,但种群数量一直在增加,出生率大于死亡率。曲线a表示理想状态下种群数量的增长,曲线b表示自然状态下种群数量的增长,二者存在差别。

6.环境中对生物起作用的因素称为环境因素,分为非生物因素和生物因素。下列相关叙述错误的是(　　)。

A.利用趋光性诱捕全部农业害虫,降低害虫的种群密度

B.养鸡时,延长光照时间,可以大大提高产蛋率

C.利用昆虫性外激素诱捕有害动物,降低其种群密度

D.建立大天鹅自然保护区可提高大天鹅种群的K值

答案:A

解析:利用趋光性只能诱捕具有趋光性的害虫。

7.图2-2-6表示某农田中田鼠种群增长速率的变化。下列有关说法正确的是(　　)。

图2-2-6

A.B点该农田中的田鼠种群数量达到了环境容纳量

B.A点、C点田鼠种群的年龄结构分别为增长型和衰退型

C.该农田中田鼠种群数量呈“S”型增长

D.C点开始进行田鼠防治的效果大于A点开始防治的效果

答案:C

解析:B点田鼠种群增长速率最大,种群数量达到了环境容纳量的一半,A项错误。由题图可知,A点、C点田鼠种群增长速率都大于0,故田鼠种群的年龄结构均为增长型,B项错误。该农田中田鼠种群增长速率先增大后变小,最终增长速率为0,因此田鼠种群数量呈“S”型增长,C项正确。应在田鼠种群增长速率达到最大之前进行防治,A点开始进行田鼠防治的效果大于C点开始防治的效果,D项错误。

8.研究种群的变化规律以及影响种群数量变化的因素,对于濒危动物种群的拯救和恢复、有害动物的防治,以及生物资源的保护和利用,都有着重要意义。请回答下列问题。

(1)大熊猫栖息地遭到破坏后,由于食物减少和活动范围缩小,其　　　　　　就会变小。这是大熊猫种群数量锐减的重要原因。因此,建立自然保护区,给大熊猫更宽广的生存空间,改善它们的栖息环境,从而　　　　　　,是保护大熊猫的根本措施。 

(2)对家鼠等有害动物的控制,可以采取封锁粮食、清除生活垃圾和引入　　　　等措施。这些措施均能引起种群的　　　　　升高,但防治效果有时并不理想。其原因可能是种群数量下降到一定程度时,如果防治措施停止,种群又会快速增长。此时,应该考虑采取能够降低　　　　　　　　的新措施。 

(3)为了保护鱼类资源不受破坏,并能持续地获得最大捕鱼量,根据种群增长的“S”型曲线,应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平,这是因为在这个水平上　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)K值(环境容纳量)　提高K值

(2)天敌　死亡率　K值(环境容纳量)　(3)种群增长速率最大

9.图2-2-7中甲和乙是种群数量增长的两种常见模型,请回答下列问题。

图2-2-7

(1)图甲曲线形象直观,也可以用公式精确地表示,公式为　　　　　　,其中λ为该种群每一个生长周期内的增长倍数,其大小主要取决于　　　　　　　　　(填种群特征)。 

(2)图乙曲线的形成原因是　　　　　　　　　　　　,K值的含义是　　　　　　。 

(3)在图丙中画出图乙曲线对应的种群增长速率曲线。

(4)酵母菌种群数量的动态变化与培养条件密切相关。在营养等条件不受限制时,种群数量增长曲线能在较长时间内保持“J”型。随着培养液中　　　　　的减少、　　　　　　的增加,种群数量增长受到环境的限制,种群数量增长曲线变为“S”型。 

答案:(1)Nt=N0λt　出生率和死亡率

(2)存在着环境阻力(其他合理答案也可)　环境容纳量

(3)

图D-5

(4)营养物质　代谢产物

解析:(1)图甲是“J”型曲线,可以用公式Nt=N0λt来精确地表示,其中λ为该种群每一个生长周期内的增长倍数,其大小取决于种群的出生率和死亡率。(2)图乙是“S”型曲线,环境阻力导致此种曲线形成,曲线的K值表示环境容纳量。(3)图乙曲线对应的种群增长速率在K/2之前是逐渐增大的,在K/2之后是逐渐减小的。(4)在探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化实验中,在营养等条件不受限制时,种群数量增长曲线能在较长时间内保持“J”型。随着培养液中营养物质的减少、代谢产物的增加,种群数量增长受到环境的限制,种群数量增长曲线变为“S”型。

能力提升

1.某研究小组在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数量进行调查之后,又开展了连续四年的跟踪调查,计算其L值(L=当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量),结果如图2-2-8所示。下列关于这四年种群数量变化的叙述,正确的是(　　)。

图2-2-8

A.第一年末甲、乙两种群的增长速率一定不相等

B.第二年末乙种群数量一定大于甲种群数量

C.第三年末乙种群数量达到最大值

D.这四年甲种群每年增加的数量是相等的

答案:C

解析:两个种群的起始数量未知,不能确定甲、乙两种群增长速率的大小,甲、乙两种群的增长速率可能相等,A项错误。两个种群的起始数量未知,不能确定第二年末甲、乙两种群数量的大小,B项错误。第三年末之前,乙种群的L值始终大于1.0,即种群一直呈增长趋势,第三年末之后,乙种群的L值小于1.0,因此第三年末乙种群的数量达到最大值,C项正确。这四年甲种群的年增长率都相同,但甲种群每年增加的数量是逐年增多的,D项错误。

2.(不定项选择题)在资源和空间有限的条件下,种群数量呈“S”型增长。图2-2-9是某藻类在不同环境温度下的种群增长曲线。下列有关叙述错误的是(　　)。

图2-2-9

A.环境容纳量不随环境温度的变化而改变

B.19.8 ℃条件下环境容纳量最小

C.24.8 ℃条件下,第5天左右时种群增长速率最大

D.33.6 ℃条件下种群数量将维持在K值恒定不变

答案:AD

解析:由题图可知,不同温度下环境容纳量不同,A项错误。19.8℃条件下K值最小,B项正确。24.8℃条件下,第5天左右时种群数量为K/2,种群增长速率最大,C项正确。种群数量不是一成不变的,而是在K值附近波动,D项错误。

3.假设某草原上散养的某种家畜种群呈“S”型增长,该种群的增长速率随种群数量的变化趋势如图2-2-10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(　　)。

图2-2-10

A.A点对应的种群数量　　

B.B点对应的种群数量

C.C点对应的种群数量 

D.D点对应的种群数量

答案:D

解析:种群数量为环境容纳量的一半,即K/2时,种群增长速率最大,此时种群数量增长得最快,故捕获家畜应在种群数量略大于K/2时进行,并使剩余量保持在K/2左右。这样既可较多地获得家畜,又能使家畜数量恢复得最快。由题图可知,D点对应的种群数量略大于K/2,此时适合捕获。

4.图2-2-11是在锥形瓶中用不同方式培养酵母菌时的种群增长曲线。图中曲线⑤是对照组酵母菌种群数量增长曲线,曲线①~④代表每3 h、12 h、24 h换一次培养液及不换培养液但保持pH恒定四种情况下酵母菌种群数量增长曲线。下列叙述错误的是(　　)。

图2-2-11

A.通常酵母菌培养液要先稀释一定的倍数再计数

B.①②③分别是每24 h、12 h、3 h换一次培养液的酵母菌种群数量增长曲线

C.造成曲线⑤K值较小的原因可能是代谢产物的积累、pH变化等

D.即使更换培养液的频率不变,曲线①也不能保持“J”型增长

答案:B

解析:曲线①②③分别是每3h、12h、24h换一次培养液的酵母菌种群数量增长曲线。

5.图2-2-12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,表示种群数量下降的是　　　　点;乙曲线上F点时种群的年龄结构属于　　　　　;Nt小于a时,甲、乙两条曲线中　　　曲线所代表的生物更易消亡。 

图2-2-12

答案:C　稳定型　甲

解析: 由曲线图可知,甲曲线上的A、B、C三点分别表示Nt+1=Nt、Nt+1>Nt、Nt+1<Nt,所以在A、B、C三点中,表示种群数量下降的是C点。乙曲线上F点表示Nt+1=Nt,种群数量相对稳定,所以F点时种群的年龄结构属于稳定型。Nt小于a时,甲曲线中Nt+1<Nt,乙曲线中Nt+1>Nt,所以甲曲线所代表的生物更易消亡。

6.图2-2-13曲线表示某种群数量变化的可能情况。请回答下列问题。

图2-2-13

(1)图中K、K1、K2值代表环境容纳量,环境容纳量指的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)若图示种群为某地区一年生草本植物种群数量变化的可能情况,则该种群最基本的数量特征是　　　　　　　　　　,可通过　　　　　法进行估算。 

(3)若图示种群呈“J”型增长,则其需要满足的具体条件有                             　　。 

(4)若图示种群为东亚飞蝗,应控制其种群数量为　　　　(填“K”“K1”“K2”或“0”),以利于维持该地区生态系统的稳定性。 

(5)若图示种群为某鱼塘鲤鱼种群,且该鱼塘最多能容纳8万尾鲤鱼生长,则应让鱼塘保持　　　　　　　万尾鲤鱼,以获取最大经济效益。若今后要使鱼塘中的鲤鱼自然繁殖,还要考虑投放鱼苗种群的年龄结构和　　　　　　　　。 

答案:(1)在有限环境下,环境条件所允许的种群数量的最大值

(2)种群密度　样方

(3)食物充足、空间无限、气候适宜、没有敌害等

(4)K2

(5)4　性别比例

解析:(1)环境容纳量指的是在有限环境下,环境条件所允许的种群数量的最大值。(2)种群最基本的数量特征是种群密度,植物的种群密度可通过样方法进行估算。(3)若图示种群呈“J”型增长,则其需要满足的具体条件有食物充足、空间无限、气候适宜、没有敌害等。(4)若图示种群为东亚飞蝗,应控制其种群数量越少越好,但不能为0。(5)要想获取最大经济效益,应使种群数量维持在K/2,此时增长速率最大;若今后要使鱼塘中的鲤鱼自然繁殖,还要考虑投放鱼苗种群的年龄结构和性别比例。

7.某生物兴趣小组为指导草原牧民更科学地放牧,对草原生物种群进行了各项调查。请回答下列问题。

(1)为确定放牧量,该兴趣小组对该草原上的某种优质牧草进行种群密度的调查,采用的调查方法应该为　　　　　　。为减小调查的误差,调查时应注意:①　　　　　;②　　　　　　　　　　。 

(2)在某一时刻有一田鼠种群迁入该草原,以优质牧草的根为食。该兴趣小组对这一田鼠种群进行了长期的追踪调查,并绘制了图2-2-14。

图2-2-14

①图甲中虚线表示在　　　　条件下田鼠种群的增长方式。若迁入时田鼠的种群数量为a,而且每繁殖一代种群数量比原来增加m倍,则在此条件下繁殖n代以后,田鼠的种群数量为　　　　　　　　。 

②图甲中实线表示田鼠种群在该草原上的实际增长情况,AB段实线与虚线重合的原因是                             　　。 

③图乙表示某时刻该田鼠种群的年龄结构,则图甲中　　　　点不可能出现此种年龄结构。 

答案:(1)样方法　随机取样　样方大小适宜(取足够多的样方)　(2)理想　a×(1+m)n　迁入之初草原的食物和空间充足,并且没有天敌等,近似理想条件　D

解析:对田鼠来说,繁殖一代后原来个体还存在,个体总数应为a×(1+m);繁殖n代以后,田鼠的种群数量为a×(1+m)n。图乙中幼年个体多,老年个体少,年龄结构为增长型,种群数量将增加;图甲中D点种群数量稳定。