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新高考生物二轮复习核心考点梳理与分层练习专题27 种群的特征与数量变化（含解析）
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这是一份新高考生物二轮复习核心考点梳理与分层练习专题27 种群的特征与数量变化（含解析），共41页。试卷主要包含了种群的特征，种群的数量变化等内容，欢迎下载使用。
专题27 种群的特征与数量变化
考点一、种群的特征
【要点速记】
1．种群的概念
种群是生活在一定的_____________，同种生物的___________。
2．种群的数量特征
（1）内容：
①___________是最基本的数量特征，是种群在____________________中的个体数。
②出生率和死亡率：单位时间内______________的个体数目占该种群个体总数的比率。
③迁入率和迁出率：单位时间内______________的个体数目占该种群个体总数的比率。
④年龄组成：种群中各年龄期的个体数目的比例。
⑤性别比例：种群中_______________的比例。
（2）种群数量特征之间的相互关系：
①直接决定种群密度的是_________________________。
②年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成通过影响种群的_________________，从而预测种群数量变化趋势，性别比例能够影响种群的_________间接影响种群密度。
3．种群的空间特征
（1）概念：组成种群的个体，在其生活空间中的_________________。
（2）类型：
类型
举例
__________型
如稻田中水稻的空间分布
__________型
如田野中某种杂草的空间分布
__________型
如瓢虫的空间分布
【重难点突破】
1．种群年龄组成的类型及图形总结
（1）统计图：
（2）曲线图和柱状图：
（3）各图示共性及判断技巧：
无论何种图形，均应注意各年龄段个体的比例。增长型中的幼年个体多、老年个体少；稳定型中的各年龄段个体比例适中；衰退型中的幼年个体少、老年个体多。
2．种群密度的调查方法
（1）种群密度调查方法的比较：
（2）样方法中样方的选择分析：
①随机取样：常用五点取样法（如图1）和等距取样法（如图2）。
②大小适中：乔木100 m2、灌木16 m2、草本1 m2；样方数量不宜太少；一般选易辨别的双子叶植物（叶脉一般呈网状）。
③数量合适：样方太少，误差偏大；样方过多，工作量增大，因此要选择合适的数量。
④样方法中的计数要准确：同种生物个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右，两邻边及其夹角”的原则（如图）。
（3）利用标志重捕法估算种群密度的误差分析：
设种群数量为A只，第一次捕获B只并标记，第二次捕获了a只，其中有b只被标记，根据公式B/A＝b/a得A＝aB/b。
由上式分析可知：
①若由于某种原因（如标志物易脱落、被标记个体的被捕获机会降低、标志物导致被标记个体易于被捕食）造成b偏小，则A偏大。
②若由于某种原因（如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体密集处捕获等）造成b偏大，则A偏小。
③若在调查期间，调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出，也会造成估算中出现较大误差。
考点二、种群的数量变化
【要点速记】
1．种群数量变化的研究方法
（1）研究方法：建构________模型。
（2）一般步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的________→根据实验数据，用适当的___________对事物的性质进行表达→检验或修正。
2．种群数量增长的“J”型曲线
（1）“J”型增长曲线：
（2）形成原因：___________条件充裕、气候适宜、无敌害等。
（3）数学公式：Nt＝N0λt
3．“S”型曲线
（1）“S”型曲线图：
（2）形成原因：_____________有限。
（4）K值含义：即_____________，是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群________数量。种群数量达到最大值（K值）以后保持____________。
4．影响种群数量变化的因素
（1）变化类型：增长、波动和下降。
（2）影响因素：
①内因。
a．起始种群个体数量。
b．导致种群数量增加的因素：_________________。
c．导致种群数量减少的因素：_________________。
②外因。
a．自然因素：气候、_________、天敌、_________等。
b．人为因素：种植业、养殖业发展，砍伐森林，猎捕动物，___________等。
【重难点突破】
1．种群增长率和增长速率
（1）含义：
①增长率：单位时间内新增加的个体数与初始数量的比例，即增长率＝单位时间内增长的数量/初始数量×100%。
②增长速率：单位时间内新增加的个体数（即种群数量增长曲线的斜率），即增长速率＝一定时间内增长的数量/时间。
假设某一种群的数量在某一单位时间t（如一年）内，由初始数量N0增长到数量Nt，则该种群的增长率和增长速率的计算公式分别为：
增长率＝（末数－初数）/初数×100%＝（Nt－N0）/N0×100%（无单位）；
增长速率＝（末数－初数）/单位时间＝（Nt－N0）/t（有单位，如个/年）。
（2）两种曲线的增长率和增长速率：
2．“J”型增长曲线中λ和增长率的关系：
λ为某时段结束时种群数量为初始数量的倍数，而非增长率。增长率＝（末数－初数）/初数×100%＝（N0λt+1－N0λt）/N0λt×100%＝（λ－1）×100%。
（1）λ>1时，种群密度增大，如图中OA段（增长率不变）和AB段（不包括B点）。
（2）λ＝1时，种群密度保持稳定，如图中B、D点。
（3）λ<1时，种群密度减小，如图中BD段（不包括B、D点）。
3．“S”型增长曲线中K值与K/2值的分析与应用
（1）K值与K/2值的分析：
（2）K值与K/2值的应用：
比较项目
野生生物资源的保护与利用
有害生物的防治
实例
捕鱼、森林砍伐等
灭鼠、灭蝗等
K值（环境容纳量）
保护野生生物生活的环境，减小环境阻力，增大K值
增大环境阻力（如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等），降低K值
K/2值（最大增长速率）
捕捞后，使鱼的种群数量维持在K/2，鱼的种群数量会迅速回升
务必及时控制种群数量，防止数量达到K/2值，若达到该值处，可导致该有害生物成灾
要点速记答案
考点一、1．自然区域 全部个体 2．（1）种群密度 单位面积或单位体积 新产生或死亡 迁入或迁出 雌雄个体数目 （2）增长型 稳定型 衰退型 年龄组成 出生率 死亡率 性别比例 出生率和死亡率、迁出率和迁入率 出生率和死亡率 出生率 3．（1）位置状态或布局 （2）均匀分布 随机分布 集群分布
考点二、1．（1）数学 （2）假设 数学形式 2．（2）食物和空间 （3）该种群数量是一年前种群数量的倍数 3．（2）食物、空间 （3）K/2 环境容纳量 （4）环境容纳量 最大 相对稳定 4．出生率和迁入率 死亡率和迁出率 食物 传染病 环境污染
专题27 种群的特征与数量变化（基础）
一、单选题
1．下列关于种群特征的叙述，正确的是（ ）
A．年龄结构不影响种群密度 B．不同种群的种群密度没有差异
C．性比率的改变不影响种群密度 D．出生率减去死亡率等于自然增长率
【答案】D
【解析】年龄结构通过影响出生率和死亡率影响种群密度的变化，A错误；不同种群的种群密度有较大的差异，受多重因素的影响，B错误；性比率通过影响出生率影响种群密度的变化，C错误；出生率减去死亡率等于自然增长率，D正确。
2．下列关于种群密度调查的叙述，合理的是（ ）
A．宜选择蔓生或丛生的单子叶植物作为抽样调查对象
B．宜采用样方法调查活动能力强的高等动物的种群密度
C．使用样方法调查种群密度时，关键是要做到随机取样
D．种群密度能准确反映种群数量的变化趋势
【答案】C
【解析】单子叶植物常常蔓生或丛生，从地上部分难以辨别个体数目，双子叶植物较易辨别个体数目，故一般选择双叶植物作为抽样调查的对象，A项错误；一般植物和活动范围小、活动能力弱的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法，活动能力强的动物常采用标志重捕法，B项错误；取样的关键是要做到随机取样，排除偶然因素对实验结果的影响，C项正确；种群密度反映了种群在一定时期的数量，但是仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势，还要研究种群的出生率、死亡率等其他数量特征，D项错误。
3．某种群的年龄组成如甲图所示，增长曲线如乙图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．甲的年龄组成是增长型，在t2时期很可能属于这种年龄组成
B．甲的年龄组成是稳定型，在t2时期很可能属于这种年龄组成
C．甲的年龄组成是增长型，在t1时期很可能属于这种年龄组成
D．甲的年龄组成是稳定型，在t1时期很可能属于这种年龄组成
【答案】C
【解析】甲中幼年个体明显多于老年个体，即出生率大于死亡率，因此该种群年龄组成为增长型；由以上分析可知，t1时期种群的增长率最大，此时种群的年龄组成为增长型；而t2时期种群的增长率为0，此时年龄组成为稳定性。因此，甲图的年龄组成是增长型，在t1时期很可能属于这种年龄组成。C正确，ABD错误。
4．下列关于种群的叙述，错误的是（ ）
A．种群是物种的具体存在单位、繁殖单位和进化单位
B．同一物种不同种群的环境容纳量是相同的
C．种群密度大小是决定生物的防治或不防治的依据
D．指数增长的种群随着种群基数的加大，增长越来越快
【答案】B
【解析】种群是生物进化和繁衍的基本单位，是物种的具体存在单位，A正确；同一物种不同种群的环境容纳量是不同的，B错误；对于有害动物根据种群密度的变化能确定进行防治的时间，因此，可以说种群密度大小是决定生物的防治或不防治的依据，C正确；指数增长曲线即为J型增长曲线，该增长曲线的种群会随着种群基数的加大，增长会越来越快，D正确。
5．下列关于种群密度及其调查方法的叙述，不正确的是（ ）
A．出生率和迁入率能直接影响种群密度
B．种群数量达到K值时，种内斗争较为激烈
C．调查土壤中小动物丰富度的方法是标志重捕法
D．随机取样可降低样方法调查种群密度时的误差
【答案】C
【解析】出生率和迁入率能使种群数量增加，直接影响种群密度，A正确；环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，又称K值，可见，种群数量达到K值时，种内斗争较为激烈，B正确；土壤动物中许多有较强的活动能力，而且身体微小，不适用于样方法或标志重捕法进行调查，而是常用取样器取样的方法进行土壤中小动物丰富度的采集､调查，C错误；用样方法调查种群密度时，随机取样可避免主观因素的干扰，从而降低实验误差，D正确。
6．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（ ）
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
【答案】D
【解析】图中的横轴为种群数量，纵轴为种群增长率，S型曲线中，种群增长率最大的点对应种群数量为K/2，要持续尽可能多的收获该种家畜，则需要让该种家畜种群数量保持在K/2水平，这时种群增长速率最快，由图可知，甲、乙、丙数量没有达到K/2，丁超过K/2，选择丁点可以使每次收获后，家畜的数量降低到K/2，保持最大增长速率，综上所述，D正确，ABC错误，
7．利用标志重捕法调查某丘陵地区4km2区域中刺猬的种群密度，第一次捕获并标记50只刺猬，第二次捕获40只刺猬，其中有标记的5只，不正确的说法是（ ）
A．所用标记不能影响到刺猬的生命活动 B．迁入率和迁出率会影响该种群数量变化
C．标记符号过分醒目可能增大刺猬被天敌捕食的概率 D．该种群的密度大约是400只/km2
【答案】D
【解析】标记物不能影响动物的正常生命活动，也不能导致其发生疾病和感染，标记物必须保持一定的时间，至少在调查期间不能脱落，A正确；迁入率和迁出率是影响种群数量变化的因素之一，B正确；标记符号过分醒目会破坏刺猬的保护色，可能会增大刺猬被天敌捕食的概率，C正确；4km2区域中刺猬个体数＝第一次捕获数×第二次捕获数÷重捕中标记个体数＝50×40÷5＝400只，该种群的密度大约是400÷4＝100只/km2，D错误。
8．某草原环颈雉的数量急剧下降，濒临灭绝。为了保护环颈雉，人们进行了科研调查，下表为环颈雉14年间的种群增长速率，如下表所示。下列说法错误的是（ ）
时间（年）
2
4
6
8
10
12
14
增长速率（万只/年）
0．6
1．46
2．3
3．0
2．3
0．6
0
A．应采用标志重捕法调查环颈雉的种群密度
B．在调查的14年间，环颈雉的种群数量呈S型增长
C．环颈雉的种群数量在第8年达到最大值
D．在调查的14年间，种群的出生率降低，死亡率增高
【答案】C
【解析】由于环颈雉活动能力强，活动范围大，应采用标志重捕法调查种群密度，A正确；据表可知，环颈雉种群的增长速率先增加后降低，符合 Ｓ型曲线的变化趋势，B正确；环颈雉的种群数量在第14年达到最大值，C错误；对于Ｓ型曲线，种群的出生率降低，死亡率增高，当出生率和死亡率相等时，种群数量达到最大值，D正确。
9．将少量酵母菌接种到10ml体积的培养液中，其数量随时间的变化如下图所示，据图做出的判断正确的是（ ）
A．实验中酵母菌计数可使用血细胞计数板
B．6h前种群数量因种内斗争激烈而增长缓慢
C．酵母菌种群增长速率先增大，后趋于稳定
D．将该酵母菌接种到5ml体积的培养液中，培养条件相同该菌的环境容纳量不变
【答案】A
【解析】探究酵母菌种群数量变化，实验中酵母菌计数可使用血细胞计数板进行计数，A正确；6h前种群数量较少、酵母菌还需适应新的环境，因而增长缓慢，B错误；曲线为S型曲线，酵母菌种群增长速率先增大，后减小，C错误；将该酵母菌接种到5ml体积的培养液中，环境容纳量减小，D错误。
10．下列关于种群特征的说法，不正确的是（ ）
A．蛾类的分布呈现随机分布
B．蜉蝣和蝉生殖前期特别长，生殖期极短，生殖后期为零
C．动物种群密度的调查通常采用标志重捕法
D．出生率减去死亡率就是种群的自然增长率
【答案】A
【解析】种群的空间特征包括均匀分布、随机分布和集群分布，蛾类的分布呈现集群分布，A项错误；有些种群的生殖前期特别长，生殖期极短，生殖后期为零，如蜉蝣和蝉，B项正确；动物一般活动能力强，活动范围大，所以动物种群密度的调查通常采用标志重捕法，C项正确；种群的自然增长率等于出生率减去死亡率，D项正确。
11．某陆生植物种群的个体数量减少，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．采用五点取样法，适当缩小样方的面积
C．采用等距取样法，适当减少样方数量 D．进行随机取样，适当扩大样方的面积
【答案】D
【解析】样方法调查种群密度时，可直接对样方内的个体进行计数，A错误；采用五点取样法，样方的面积大小要适中，B错误；采用等距取样法，要确保一定的样方数量并求平均值，减少误差，C错误；进行种群密度的调查要随机取样，由于陆生植物种群的个体数量减少，所以需要适当扩大样方的面积，使样本数量足够多，以保证所测得数据更加接近真实值，D确。
12．下图表示的是四个不同种群中不同年龄的个体所占的比例，其中种群密度可能会越来越小的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】种群中幼年个体较少，而老年个体较多，这样的种群正处于衰退时期，种群密度会越来越小，A符合题意；种群中幼年个体很多，老年个体很少，这样的种群正处于发展时期，种群密度会越来越大，B不符合题意；种群中幼年个体数较多，老年个体数较少，出生率大于死亡率，种群密度增大，C不符合题意；种群中各年龄期的个体数目比例适中，数目接近．这样的种群正处于稳定时期，种群密度在一段时间内会保持稳定，D不符合题意。
13．如图种群在理想环境中呈“J”型增长，在有环境阻力条件下呈“S”型增长。下列有关种群数量增长曲线及其应用的叙述中正确的是（ ）
A．为持续高产，每次渔业捕捞后的种群数量需控制在B点
B．种群增长过程中出现环境阻力是在D点之后
C．防治蝗灾应在蝗虫数量达到C点时才开始
D．当种群数量达到E点后，增长速率为0
【答案】D
【解析】E点为K值，种群增长率为0，在K值时捕捞鱼类得到的日捕量最大，但每次渔业捕捞后的种群数量需控制在K/2时，即C点，种群增长率最大，A错误；从图中可以看出阴影部分代表环境阻力，“S”型曲线一直存在环境阻力，但在K/2之前很小，过了K/2后，环境阻力开始骤然增加，即在C点之后，B错误；防治蝗虫数量应在种群数量及增长率较低时，所以应在B点之前进行，C错误；到达E点后，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，故增长速率为0，D正确。
14．下列关于密闭环境下酵母菌纯培养，关于其种群数量的叙述，正确的是（ ）
A．培养液中加入的酵母菌越多，其种群数量增长速率越大
B．可采用抽样检测的方法对培养液中酵母菌进行计数
C．增长率是限制酵母菌环境容纳量的重要因素之一
D．酵母菌种群数量达到最大后种群数量将维持不变
【答案】B
【解析】培养液中加入的酵母菌过多，会由于营养物质的相对缺乏导致增长速率降低，A错误；可采用抽样检测的方法对培养液中酵母菌进行计数，B正确；限制酵母菌环境容纳量的重要因素是空间、营养物质等，C错误；酵母菌种群数量达到最大后种群数量将保持动态平衡，D错误。
15．下列关于“S”型种群增长曲线的叙述，错误的是（ ）
A．环境条件变化时，种群的K值也会发生变化
B．当种群数量为K/2时，种群的增长速率最快
C．当种群数量大于K/2时，其年龄组成为衰退型
D．由于K值的存在，种植农作物时要合理密植
【答案】C
【解析】环境容纳量（K值）会随环境条件的改变而发生变化，A正确；种群数量为K/2时，种群的增长速率最快，B正确；当种群数量大于K/2时，种群的出生率大于死亡率，其年龄组成为增长型，C错误；由于种群存在K值，因此种植农作物时要合理密植，以避免种群密度过大造成种内斗争加剧，D正确。
16．对某一培养液中的酵母菌进行计数时先将培养液稀释10倍，然后滴入血细胞计数板(1mm×1mm大方格)中观察， 发现一小方格内（1个大方格含有400个小方格，且盖玻片下的培养液厚度为0.1 mm）酵母菌的平均数为5，据此估算10 mL培养液中有酵母菌（ ）
A．2×106个 B．2×108个 C．2×109个 D．2×1010个
【答案】C
【解析】在用血球计数板（1mm×1mm方格）对某一稀释10倍的样品进行计数时，发现在一个方格内（盖玻片下的培养液厚度为0.1mm）酵母菌平均数为5，据此估算10mL培养液中有酵母菌＝5×10÷（1×1×0.1÷400×10－3）×10＝2×109个，故选C。
17．假设某种群的起始数量为N0，Nt表示t年后种群的数量，如图表示Nt/N0值随着时间变化的曲线。下列有关说法不正确的是（ ）
A．该种群数量变化不符合“S”型增长曲线
B．图中a表示的值一定为1
C．该种群的环境容纳量为b×N0
D．在第6年后该种群的种内斗争最为激烈
【答案】A
【解析】已知N0为某种群的起始数量，Nt表示t年后种群的数量。分析图示可知，随着时间的递增，该种群的数量逐渐增加，最后保持相对稳定，说明该种群数量的变化符合“S”型增长曲线，A错误；a时Nt＝N0，所以图中a表示的值一定为1，B正确；当Nt/N0＝b时，该种群的数量Nt已经达到环境容纳量，即该种群的环境容纳量为b×N0，C正确；在第6年后该种群的数量已经达到环境容纳量，因此种内斗争最为激烈，D正确。
18．如图表示某种群增长速率随时间变化的曲线，下列相关叙述错误的是（ ）
A．20年间该种群的数量呈“S”型增长
B．第10年该种群内种内斗争最为激烈
C．20年后该种群数量可能在一定范围内进行波动
D．第20年种群的数量大约是第10年的两倍
【答案】B
【解析】20年间该种群的增长速率先增大后减小，因此该种群的数量呈“S”型增长，A正确；该种群内种内斗争最为激烈时，应该是种群密度最大的时候，而0～20年该种群增长速率均大于0，种群数量持续增长，在第20年时种群密度最大，B错误；第20年种群增长速率下降至接近0，种群数量达到环境容纳量，因此20年后种群数量可能在K值上下波动，C正确；由曲线可知，20年间该种群的增长速率先增大后减小，则第20年种群的数量大约是第10年的两倍，D正确。
19．图表示在一个10mL封闭培养体系中酵母细胞数量的动态变化情况。该封闭系统中的酵母菌（ ）
A．每单位时间按照一定的百分比增长 B．达到6000个/mL时种内斗争最激烈
C．数量达到稳定时不再分裂 D．环境容纳量约为1.2×105个
【答案】D
【解析】酵母菌呈S型增长，增长速率会发生改变，A错误；达到12000个/mL时种群密度最大，种内斗争最激烈，B错误；数量达到稳定时出生率＝死亡率，还可以分裂，C错误；由图可知，1ml培养液中酵母菌的环境容纳量约为1.2×105个，D正确。
20．科学工作者为了监测和预报某草原鼠害的发生情况，对田鼠种群数量的变化规律进 行调查，发现在最初的一个月内，种群数量每天增加1.5%。据此分析错误的是（ ）
A．研究者通常采用标志重捕法估算该地区田鼠的种群数量
B．最初一个月内，田鼠种群增长模型可构建为N1＝Nλt，其中λ为1.015
C．最初一个月内，田鼠的死亡率可能大于0
D．数月之后，当田鼠种群的出生率与死亡率大致相等时，是防治鼠害的最佳时期
【答案】D
【解析】调查某地区的田鼠的种群数量，采用标志重捕法，A正确；最初一个月内，田鼠种群增长模型可构建为Nt＝Nλt，因为种群数量每天增加1.5%，所以λ为1.015，B正确；最初一个月内，田鼠的生存环境是空间条件充裕、食物充足、气候适宜，属于理想条件，种群数量呈J型曲线，尽管如此，田鼠的死亡率也可能大于0，C正确；数月之后，当田鼠种群的出生率等于死亡率时，种群数量达到最大值，不是防治鼠害的最佳时期，有害动物的防治越早越好，D错误。
21．如图是某种群数量增长的曲线，下列有关叙述错误的是（ ）
A．该种群数量增长方式是“S”型，达到K值后其数量也是波动的
B．限制种群数量增长的环境因素有食物、空间和天敌等
C．若该种群是鱼塘中的某种鱼，则在种群数量为K/2时捕捉，最有利于获得更大的年捕获量
D．若该种群是森林中的一种鸟，则用标志重捕法调查其种群数量时所得数值比实际数值偏大
【答案】C
【解析】由图示可知，该种群数量增长符合“S”型曲线，达到K值后其数量在K值上下波动，A正确；限制种群数量增长的环境因素有食物、空间和天敌等，B正确；要想获得更大的年捕获量，应在种群数量略大于K/2时捕捉，捕捉后数量维持在K/2，C错误；若该种群是森林中的一种鸟，则捕获一次后很难再被捕获，会使重捕中被标志的个体数减少，根据标志重捕法的计算公式，可推算所得数值比实际数值偏大，D正确。
22．下列实验或调查活动中，所得数值与实际数值相比，可能偏小的是（ ）
A．标志重捕法调查灰喜鹊种群密度时部分标志物脱落
B．标志重捕法调查田鼠种群密度时，某些田鼠因曾被捕变得狡猾而不易被重捕
C．样方法调查草地中的蒲公英时，不统计正好在样方线上的个体
D．样方法调查蒲公英种群密度时在分布较密集的地块取样
【答案】C
【解析】部分标记物脱落，导致第二次重捕个体数偏少，假设该种群数量为A，第一次捕捉标记为B，第二次捕捉C，有标记的为D，则B/A＝D/C，则A＝（BC）/D，由于D偏小，故AB都偏大，故AB错。不统计正好在样方线上的个体，会导致统计结果偏小，故C正确。主观选择密度较大样方，会导致结果偏大，故D错误。
二、综合题
23．下图为某校学生所建构的种群知识框架图，请据图回答下列问题：
（1）图中①表示____________，⑤表示____________。
（2）种群的“J”型曲线增长的条件是食物和空间充裕、____________等，其数学模型：Nt＝N0λt中，λ值与增长率的关系是增长率＝____________。
（3）利用方法⑦调查田鼠的种群密度时，若一部分被标记的田鼠被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果__________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
（4）利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的__________，从而降低该种群的种群密度。
（5）为了验证种群数量的“S”型增长，小明又做了“培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系”的实验。该实验小明重复了三次，目的是______________。
【答案】（1）出生率或迁入率 年龄组成
（2）气候适宜、没有敌害 （λ－1）×100%
（3）偏大
（4）性别比例
（5）减小误差
【解析】（1）根据分析可知，图中①能使种群密度升高，表示出生率或迁入率；⑤能预测种群密度变化趋势，表示年龄组成。
（2）种群的“J”型曲线增长的条件是食物和空间充裕、气候适宜，没有敌害等；J型曲线的数学模型为：Nt＝N0λt 中，λ值与增长率的关系是增长率＝（λ－1）×100%。
（3）⑦表示标记重捕法，其计算公式为：种群中个体数（N）÷标记总数＝重捕总数÷重捕中被标志的个体数，利用该方法调查田鼠种群密度时，若一部分被标记的田鼠被鼬捕食，会导致重捕中被标记的个体数偏小，最终导致种群密度估算结果偏大。
（4）利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的性别比例，从而导致出生率降低，进而导致种群密度降低。
（5）为了验证种群数量的“S”型增长，小明又做了“培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系”的实验。为了减小误差，所以该实验小明重复了三次。
24．为研究不同密度的布氏田鼠对草原群落的影响，研究人员于2015年5～10月对相似的甲、乙、丙三个草原群落在模拟条件下进行实验，部分实验结果如下表所示：
实验样地
甲
乙
丙
布氏田鼠数量（只/100m2）
0
5
14
生产者的生物量（g/m2）
340.04
236.92
130.36
植物物种数（种/km2）
35
34
29
请回答问题：
（1）在每月中旬一般采用__________法调查布氏田鼠的密度，以确定是否增减。
（2）低密度的布氏田鼠，对植物物种数和生产者生物量的影响依次是______________（填“显著”或“不显著”）
（3）据表推测，布氏田鼠种群数量过多时，会导致草原退化，其原因是_____________。为防治草原布氏田鼠鼠害，不宜将其数量控制在K/2左右的主要原因是________________。
【答案】（1）标志重捕
（2）不显著、显著
（3）当布氏田鼠种群数量过多时，生产者的生物量和植物物种数明显下降 此时布氏田鼠种群的增长速率最快，能快速恢复到原有水平
【解析】（1）布氏田鼠由于活动能力强、活动范围广，所以调查其种群数量一般采用标志重捕法。
（2）分析表格数据，甲地无布氏田鼠，乙地布氏田鼠种群密度较低，与甲地相比，乙地生产者的生物量明显降低，植物物种数基本不变，所以低密度的布氏田鼠，对植物物种数和生产者生物量的影响依次是不显著、显著。
（3）布氏田鼠种群数量过多时，会导致草原退化，由丙地数据可知，其原因是布氏田鼠的种群数量过高时，会明显降低生产者的生物量和植物物种数，从而造成草原退化。防治草原布氏田鼠鼠害，不宜将其数量控制在K/2左右，主要原因是此时种群的增长速率是最高的，能快速恢复到原有水平，而应严防布氏田鼠种群数量达到K/2。
25．在南海某岛上迁入一些农户，那里土地肥沃，气候宜人，若干年后，岛上人口增长如图曲线所示，请回答：
（1）该岛在m年内，人口增长呈__________型曲线。当人口数量接近n线时，环境阻力越来越大，n线是该岛环境的____________________。
（2）当人口数量强行增长到O点时，就会很快下降至P点，原因是人口剧增后，岛上生活资源发生短缺，各种人为因素使该岛的_________________遭到破坏，加上人们为争夺生活资源而发生 _____（如人口被迫离岛）等。
（3）若干年后岛上人口数又从P点上升到Q点并稳定在n线上，以上说明该岛上生态环境的_____________能力是有限的，人类发展必须遵循生态系统的________________，实现生态系统的良性循环。
（4）根据生态学原理，在该岛上合适的人口数量是____________________ 。
【答案】（1）“J”型 环境容纳量（k值或者允许的最大值）
（2）生态系统的稳定性 种内斗争
（3）自我调节 自身发展规律
（4）n/2
【解析】（1）该岛在m年内，人口增长呈J型曲线．随环境阻力增加，曲线围绕n线波动，n线是该岛环境容纳量。
（2）人口剧增后，岛上生活资源发生短缺，人们为争夺生活资源加剧了种内斗争，各种因素破坏了该岛生态系统的稳定性。
（3）人口数又从P点上升到Q点并稳定在n线上，以上说明该岛上生态环境的自我调节能力有限；人们必须遵循生态系统的自身发展规律。
（4）当人口数量为n/2时，资源比较充裕，是合适的人口数量。
专题27 种群的特征与数量变化（提高）
一、单选题
1．下列关于种群密度的叙述。错误的是（ ）
A．可用黑光灯诱捕法调查趋光性昆虫的种群密度
B．渔业上捕捞强度的确定需要对种群密度进行调查
C．不同地城环境资源的分布差异会影响种群密度
D．年龄组成和性别比例决定种群大小和种群密度
【答案】D
【解析】黑光灯诱捕法可用于调查趋光性昆虫的种群密度，A正确；渔业上捕捞强度的确定需要对种群密度进行调查，B正确；不同地城环境资源的分布差异会影响种群密度，C正确；年龄组成能预测种群密度，性别比例能通过影响出生率而影响种群密度，出生率和死亡率，迁入率和迁出率能决定种群密度，D错误。
2．下列有关种群数量变化的叙述，正确的是（ ）
A．随着环境条件的改变，种群数量出现波动，K值不变
B．K值即环境容纳量，就是该种群所能达到的最大数量
C．不考虑迁入和迁出，出生率等于死亡率时，种群增长就会停止
D．控制鼠害可通过减少食物来源、增加天敌等方式，将其数量降低到K/2
【答案】C
【解析】K值是指环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，即环境容纳量，环境条件被破坏，K值会降低，AB错误；直接影响种群数量或密度的数量特征即出生率、死亡率、迁入率和迁出率，当不考虑迁入和迁出，出生率等于死亡率时，种群数量不再增长，C正确；通过减少食物来源、增加天敌等方式控制鼠害，若数量降低至K/2，恰好是种群增长速率最大的时候，反而不利于控制鼠害，因此应尽可能降低其数量，D错误。
3．如图为种群数量增长曲线，下列相关叙述错误的是（ ）
A．改善空间和资源条件可使K值提高
B．bc段增长速率逐渐下降，出生率大于死亡率
C．曲线X可表述为：Nt＝N0λt（λ为增长速率）
D．曲线Y表明种群数量的增长受环境阻力的制约
【答案】C
【解析】同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响，改善空间和资源，K值会上升，A正确；bc段增长速率逐渐下降，但出生率仍然大于死亡率，种群数量增加，B正确；曲线X的种群数量模型Nt＝N0λt中λ表示增长倍数，C错误；曲线Y表明S型曲线，说明种群数量的增长受环境阻力的制约，D正确。
4．某种小型淡水鱼迁入新的湖泊后，种群增长速率随时间变化的曲线如下图所示，据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A．t2时该鱼在新湖泊中的数量为环境容纳量
B．t3时该种小型淡水鱼的年龄组成为衰退型
C．t1和t3时该种小型淡水鱼的种群数量相同
D．迁入新湖泊后小型淡水鱼种群呈“S”型增长
【答案】D
【解析】t2为种群增长速率最大时，即K/2，而环境容纳量K位于t4，A错误。t3时该种小型淡水鱼的增长速率大于0，出生率大于死亡率，年龄组成为增长型，B错误。t1到t3时，种群增长速率均大于0，即在这个时间段，种群数量均在增长，因此t3时该种小型淡水鱼的种群数量大于t1时，C错误。此曲线的纵坐标为“种群增长速率”，先增加后减小，其种群为S型增长，D正确。
5．种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例等。下列叙述错误的是（ ）
A．调查某树林内树上蝉的数量，不能得出该树林内蝉种群密度的大小
B．若一个种群的出生率始终小于死亡率，则该种群的数量将持续下降
C．放开二孩政策可调整我国人口的年龄组成，但一般不会影响性别比例
D．样方法可用于调查某农田内蚯蚓的种群密度，但结果与真实值有差异
【答案】B
【解析】树林内蝉种群包括地上部分的成虫以及土壤里的卵和幼虫，所以仅调查树上蝉的数量不能得出该树林内蝉种群密度的大小，A正确；决定种群密度大小的因素有出生率和死亡率，迁入率和迁出率，一个种群的出生率始终小于死亡率，当迁入率大于迁出率时，种群的数量不一定下降，B错误；实施全面二孩政策，幼年个体增多，目的是通过提高出生率来改善我国人口的年龄组成，一般不会影响性别比例，C正确；样方法可用于调查某农田内蚯蚓的种群密度，该方法只能大致估算出种群密度的大小，因此结果与真实值有差异，D正确。
6．在某森林的固定位置和固定时间，用固定数量鸟网捕捉的方法，统计大山雀的种群数量。连续10年内得到如图所示的曲线（图中λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数），下列有关叙述错误的是（ ）
A．2～6年间大山雀种群的年龄组成都为衰退型
B．大山雀种群数量的调查方法可用标志重捕法
C．10年内，第4年的种群数量最大
D．第8年大山雀数量达到最低，此后保持相对稳定
【答案】A
【解析】图中λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数，λ大于1时，表示种群数量增长，λ小于1时，表示种群数量减少，2～4年间大山雀种群的年龄组成为增长型，A错误，大山雀活动能力较强，种群数量的调查可以用标志重捕法，B正确，10年内，第4年的种群数量最大，C正确，第8年大山雀数量达到最低，此后保持相对稳定，D正确。
7．为研究酵母菌种群密度的动态变化，某同学用1 000 mL 的锥形瓶作为培养容器，棉塞封口，装入200 mL培养液，接种酵母菌后在适宜条件下培养，培养过程中（ ）
A．用血球计数板计数，不同时间取样后显微镜视野中酵母菌细胞数量不断增加
B．一段时间内酵母菌以“J”型方式增长
C．氧气的消耗量等于二氧化碳的产生量
D．可直接从静置的培养瓶中取出培养原液稀释后进行计数
【答案】B
【解析】一段时间内，视野中酵母菌细胞数量不断增加，后来随着营养物质的消耗和代谢废物的积累，酵母菌的数量会减少，A错误；酵母菌在锥形瓶中一段时间内，由于生存空间和营养物质较充裕，所以一段时间内，酵母菌以“J”型曲线增长，B正确；酵母菌是兼性厌氧微生物，在生活过程中，既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸，因此氧气的消耗量小于二氧化碳的产生量，C错误；静置的培养瓶中会出现酵母菌的分层，应该振荡混合均匀后取出培养原液稀释后再进行计数，D错误。
8．在一段时间内，某自然生态系统中甲种群的增长速率变化、乙种群的数量变化如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．t1～t2，甲种群的增长速率大于乙种群
B．与t3时相比，t2时的甲种群环境容纳量较大
C．t2～t4，甲种群和乙种群的年龄结构类型不同
D．t4之后，乙种群的数量不可能无限增长
【答案】D
【解析】该图为甲种群的增长速率变化和乙种群的数量变化曲线，因此无法比较二者的增长速率大小，A项错误；t2和t3时，甲种群环境容纳量是相同的，B项错误；t2～t4，甲种群和乙种群的数量都在增多，两者的年龄结构均为增长型，C项错误；由于自然界的资源和空间总是有限的，当种群数量增大时，种内斗争就会加剧，以该种群为食的动物的数量也会增加，这就会使种群的出生率降低，死亡率增高，当死亡率增加到与出生率相等时，种群的增长就会停止，D项正确。
9．下表表示某地甲、乙两个种群数量变化关系。据表分析，下列说法正确的是（ ）
年份
—
二
三
四
五
六
七
甲种群数量/乙种群数量
1．3
1．35
1．1
0．95
0．65
0．33
0
A．甲乙两种群均为S型增长，增长速率均受本身密度制约
B．甲乙两种群为捕食关系，其中乙为捕食者，甲为被捕食者
C．甲乙两种群为竞争关系，第四年开始乙种群占优势，且甲种群逐步被淘汰
D．甲乙两种群可分别代表草原中的兔子和牛，二者是此消彼长的竞争关系
【答案】C
【解析】根据表格数据分析，前三年甲种群数量与乙种群数量比值大于1，三年后该比值小于1，且越来越低，说明甲乙两种群为竞争关系，前三年两个种群数量都增加，但是甲增加的更快，第四年开始乙种群占优势，且甲种群逐步被淘汰，B错误、C正确；根据以上分析可知，乙种群的数量先增加，后降低，不是S型增长，A错误；草原中的兔子和牛此消彼长的竞争关系，不会出现被淘汰的现象，D错误。
10．如果采用样方法调查某地区（甲地）蒲公英的种群密度，下列相关叙述错误的是（ ）
A．为了避免人为因素干扰，取样的关键要做到随机取样
B．调查得到的蒲公英的种群密度能准确反映其种群数量的变化趋势
C．若甲地内蒲公英种群的个体数量减少，调查其密度时，应适当扩大样方的面积
D．先对每个样方中蒲公英计数，求出所有样方的均值，除以样方面积即为种群密度
【答案】B
【解析】为了避免人为因素干扰，取样的关键要做到随机取样，减少偶然因素对实验结果的影响，A正确；种群密度反映了种群在一定时期的数量，但不能准确反映种群数量的变化趋势，B错误；若甲地蒲公英种群的个体数量减少，用样方法调查其种群密度，应随机取样，并适当扩大样方的面积，C正确；先计算出每个样方中蒲公英的密度，再求出所有样方的平均值，作为甲地蒲公英的种群密度，D正确。
11．关于图中种群数量变化的说法不正确的是（ ）
A．种群数量“J”型增长曲线只有在理想条件下才能出现
B．种群数量呈“S”型增长过程中，种群数量达到K/2值之前可以认为是“J”型增长
C．自然状态下种群数量达到600时，种群的增长率和增长速率都为0
D．环境条件变化时，种群的 K值也会发生相应变化
【答案】B
【解析】种群“J”型曲线发生在生存资源、空间充裕，气候适宜，没有敌害的环境中，则只有在理想条件下才能出现，A正确；种群呈S型增长过程中，在达到K/2值之前由于有环境阻力的存在，种群增长曲线不是J型，B错误；达到600即K值时，出生率等于死亡率，种群增长率为0，同时增长速率也为0，C正确；环境条件会限制种群数量的增长，当环境条件有所改善时，K值会增加，环境变恶劣时，K值降低，D正确。
12．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于马铃薯培养液
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O2有利于酵母菌种群数量的增加
【答案】C
【解析】酵母菌种群增长所需的能量来自于有机物的氧化分解，所需的有机物全部来自于马铃薯培养液，A正确；若要估算培养液中酵母菌的数量，可用血球计数板计数法，需要借助显微镜，B正确；培养液与酵母菌充分混匀后被分成不等的两份，其中的酵母菌数量不同，由于是充分混匀的，故酵母菌的种群密度相同，C错误；给营养充足的培养液通入O2有利于酵母菌进行有氧呼吸，种群数量会增加，D正确。
13．如图表示某生态系统中某一种群的λ随时间变化的曲线。下列相关叙述不正 确的是（ ）
A．通过对曲线分析可知，在 10-20 年间该种群数量一直下降
B．曲线所示 20-30 年间增长率λ保持不变，说明该段时间种群数量趋于稳定
C．由图可知，0-30 年间在第 15 年时该种群种内斗争最激烈
D．依据图中数据可知，在第 20 年时该种群数量达到最小值
【答案】C
【解析】据图分析可知，在 10-20 年间λ＜1，故该种群数量一直下降，A正确；曲线所示 20-30 年间增长率λ保持不变，说明该段时间种群数量保持不变，B正确；由图可知，0-30 年间在第 10 年时该种群数量最多，因此种内斗争最激烈，C错误；依据图中数据可知，在 10-20 年间λ＜1，该种群数量一直下降，在第20年时λ＝1，该种群数量达到最小值，D正确。
14．为了探究酵母菌种群数量的动态变化，某同学按下表完成了有关实验，并定期对酵母菌进行计数，其中1号试管第5天时数量达到最大，第6天实验结束。下列叙述正确的是（ ）
试管编号
培养液/mL
无菌水/mL
酵母菌母液/mL
温度/℃
1
10
-
0．1
28
2
10
-
0．1
5
3
-
10
0．1
28
A．该同学硏究的课题是温度对酵母菌种群数量变化的影响
B．pH、取样时间都属于无关变量，对实验没有影响
C．可以用光电比色法进行酵母细胞的计数
D．第6天以后酵母菌数量保持相对稳定
【答案】C
【解析】该同学研究的课题是温度和营养物质对酵母菌种群数量变化的影响，A错误；pH、取样时间都属于无关变量，对实验有影响，因此要保持相同且适宜，B错误；可以用光电比色法进行酵母细胞的计数，C正确；第5天时数量达到最大，因此第5天以后酵母菌数量保持相对稳定，但最后酵母菌数量会因营养物质减少等原因而减少，D错误。
15．图甲中Ⅰ是布氏田鼠迁入某草原后的种群数量变化曲线，在a时期引入某种生物，鼠群数量明显下降后保持新的动态平衡；图乙是布氏田鼠从迁入该草原到图甲中的a时期出生率与死亡率变化曲线。以下有关说法错误的是（ ）
A．图甲在a时期之后布氏田鼠种群的环境容纳量降低
B．图甲a时期引入的生物与布氏田鼠之间可能存在竞争关系
C．图乙中G点时布氏田鼠种群的种内斗争最激烈
D．图乙中的J点与图甲中的D点相对应
【答案】C
【解析】图甲a时期引入某种生物，鼠群数量明显下降后保持新的动态平衡，可推知在a时期之后布氏田鼠种群的环境容纳量降低，说明a时期引入的生物与布氏田鼠之间可能存在捕食或竞争关系，AB正确；布氏田鼠种群的最大净补充量在图乙中的G点，即出生率与死亡率的差值最大，此时种群增长速率最大，说明该点时种群数量达到k/2，而布氏田鼠种群数量达到k值时其种内斗争最激烈，C错误；在图甲中DE段鼠群数量达到K值。图乙中J点时种群的出生率等于死亡率，种群增长速率为0，说明此时种群数量达到k值，D正确。
二、综合题
16．某科研小组调查了某牧场边界区域内大家鼠的种群密度和年龄组成，并以体重作为划分大家鼠年龄的标准，体重≤40g的为幼龄鼠，体重≥90g的为老龄鼠，其余为中龄鼠，结果如下表所示。请回答下列问题：
体重（g）
<10
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
>110
数量（只）
32
57
102
72
61
71
79
68
102
112
85
95
31
（1）分析表格中数据可知，该区域大家鼠种群的年龄组成类型是_____________。年龄组成可以通过影响_____________来影响种群密度。
（2）调查大家鼠种群密度的方法是____________，宜采用该方法的原因是_____________。
（3）某同学认为若要控制该区域大家鼠的种群数量，应捕杀体重大于90g的个体，请判断该说法是否正确。并说明理由：_____________________ 。控制该区域大家鼠种群数量时所采取的减少食物来源、毁灭巢穴和养殖天敌等措施的目的是________________________ 。
（4）与天然牧场相比，人工牧场更容易遭受虫害，原因是_________________________ 。
【答案】（1）稳定型 出生率和死亡率
（2）标志重捕法 大家鼠活动能力强，活动范围广
（3）不正确；捕杀体重大于90g的大家鼠，会导致该区域大家鼠种群的年龄组成变为增长型，种群数量易恢复 降低环境容纳量
（4）人工牧场的生物多样性低，抵抗力稳定性差
【解析】（1）分析该区域大家鼠种群中幼龄鼠、中龄鼠和老龄鼠的数量可知，该区域大家鼠种群的年龄组成是稳定型。年龄组成可以通过影响出生率和死亡率来影响种群密度。
（2）调查大家鼠种群密度的方法是标志重捕法，宜采用该方法的原因是大家鼠活动能力强，活动范围广。
（3）若捕杀体重大于90g的大家鼠，会导致中龄鼠和幼龄鼠的种内斗争减弱，使该区域大家鼠种群的出生率升高，种群数量增多。控制该区域大家鼠种群数量时所采取的一系列措施的目的是降低环境容纳量。
（4）人工牧场的生物多样性低，抵抗力稳定性差，比天然牧场更容易遭受虫害。
17．如图是自然条件下某种群数量的动态变化模型，请回答：
（1）种群密度是种群最基本的_________特征，______（填“能”或“不能” ）反映种群数量的变化趋势。
（2）图中曲线是反映种群数量动态变化的___________模型，用该模型解释建立大熊猫自然保护区的目的是______________，以利于大熊猫种群数量的增加。
（3）图中 A 点时种群的年龄组成为________型，A 点后种群的增长速率________（填“增大”、“减小”、“基本不变”）。
（4）提高种群的 K 值，可采用__________的措施，这是对生物多样性最有效的保护。
（5）研究还发现田鼠繁殖能力很强，在调查统计最初的一个月内种群数量每天增加 1.47%。研究者通常采用__________法估算该地区田鼠的种群数量。根据调查统计的数据构建了田鼠种群增长模型为 Nt＝N0λt，由此可知田鼠在最初的一个月内的生存环境条件是_________，这种数量增长形式称作______________型增长。而实际上自然界的资源和空间总是有限的，家鼠的数量增长往往呈现出___________型曲线。重复观察统计田鼠数量，对所建立的模型进行_____________，以利于鼠害的防治。
【答案】（1）数量 不能
（2）数学 有效提高大熊猫种群的 K 值
（3）增长 减小
（4）就地保护
（5）标志重捕 理想条件（或食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌） J S 检验或修正
【解析】（1）种群密度是种群最基本的数量特征，不能反映种群数量的变化趋势。
（2）图中曲线为种群增长的数学模型。该曲线表示在自然界的资源和空间有限的条件下，种群呈现“S”型增长。建立大熊猫自然保护区，可以改善大熊猫栖息地的环境条件，提高（大熊猫种群的）K值，以利于大熊猫种群数量的增加。
（3）图中A点前后，种群数量不断增加，说明出生率大于死亡率，因此A点时种群的年龄组成为增长型。A点后，曲线的上升幅度变缓，说明种群的增长速率减小。
（4）提高种群的K值，可采用就地保护的措施，这是对生物多样性最有效的保护。
（5）研究者通常采用标志重捕法法估算该地区田鼠的种群数量。研究人员根据最初的一个月内田鼠的数量调查数据构建的田鼠种群增长模型为Nt＝N0λt，由此可知田鼠在最初的一个月内的生存环境条件是理想条件（或食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌），种群数量呈J型曲线。由于食物、空间都有限，有天敌捕食，就存在环境容纳的最大值K。若研究人员对此弃耕农田进行长期研究，将会发现田鼠的种群增长模型的变化趋势是由“J”型增长变为“S”型增长，所以需对建立的模型进行检验和修正。
18．研究人员对某牧场进行了相关的调查研究，请回答下列问题：
（1）冷蒿是该牧场的优势种，用样方法调查冷蒿的种群密度时，可以采用的取样方法有___________、___________。
（2）调查中发现该牧场还生长着披碱草、针茅、黑麦等多种牧草，所有这些牧草________ （填“能”或“不能”）构成一个生物群落，判断理由是_______________________________。
（3）下图为该牧场中的长爪沙鼠数量的调查结果，其种群数量的变化趋势是______________，理由是____________________________________________。
（4）研究人员对该地长爪沙鼠的种群密度进行了调查；在1h范围内，第一次捕获72只，标记并放归；几天后第二次捕获了60只，其中有9只带有标记，则其种群密度是____________只/hm2。若被标记的动物更容易被天敌捕食，则长爪沙鼠种群密度的估算值比实际值_______________。
【答案】（1）五点取样法 等距取样法
（2）不能 生物群落应该包含该地域所有的生物
（3）逐渐增加 该种群的年龄组成为增长型
（4）480 偏大
【解析】（1）冷蒿是该牧场的优势种，用样方法调查冷蒿的种群密度时，可以采用的取样方法有五点取样法、等距取样法。
（2）所有这些牧草不能 构成一个生物群落，因为生物群落应包含该区域的全部生物，包括动物、植物和微生物。
（3）据图分析，牧场的长爪沙鼠种群中处于幼年的个体数量较多，处于老年期的个体数量较少，种群的年龄组成为增长型，则种群数量逐渐增加。
（4）标志重捕法估算种群密度的计算公式是：该种群数量÷第一次捕获标记的个体数＝第二次捕获的个体数÷第二次捕获的个体中被标记的个体数，该种群数量＝（第一次捕获标记的个体数×第二次捕获的个体数）÷二次捕获的个体中被标记的个体数＝72×60÷9＝480只/hm2。若被标记的动物更容易被天敌捕食，二次捕获的个体中被标记的个体数减少，则动物B种群密度估算值比种群密度实际值偏大。
19．如图是种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线以及在a点之后的三条变化曲线图。请回答下列问题：
（1）对于呈“J”型增长的种群而言，其λ值（当年的种群数量是前一年的倍数）的大小与种群密度_______________（填“有关”或“无关”）。
（2）a点之后，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三条曲线对应环境的优越程度的大小关系是__________________，做出该判断的理由是________________________。
（3）图中AB段，不考虑迁入、迁出，则种群的出生率________（填“大于”“小于”或“等于”）死亡率。
（4）捕捞经济性鱼类时，剩余量应在K/2左右，理由是________________________。
（5）某小组采用的种群密度调查方法是样方法，取样时要做到随机取样，其目的是_______________。若要调查松鼠种群的密度，则应采用_____法，理由是______________。
【答案】无关 Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ K值越大，说明环境就越优 小于 K/2时，种群增长速率最大，种群数量恢复最快 保证调查结论可靠 标志重捕 松鼠活动能力强，活动范围广
【解析】
【分析】
自然界中有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，若以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈J型。
种群经过一段时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为S型曲线。
【详解】
（1）“J”型增长的种群而言，其λ值（当年的种群数量是前一年的倍数）的大小不变，与种群密度无关。
（2）a点之后，Ⅰ曲线的K值最高，而Ⅲ曲线的数量最少，则Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三条曲线对应环境的优越程度的大小关系是Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，判断的理由是K值越大，说明环境就越优越。
（3）图中AB段，种群数量建设，则不考虑迁入、迁出，种群的出生率小于死亡率。
（4）捕捞经济性鱼类时，剩余量应在K/2，理由K/2时，种群增长速率最大，种群数量恢复最快。
（5）种群密度调查方法是样方法，取样时要做到随机取样，其目的是保证调查结论可靠。由于松鼠活动能力强，活动范围广，若要调查松鼠种群的密度，则应采用标志重捕法。
专题27 种群的特征与数量变化（挑战）
一、单选题
1．某同学运用黑光灯诱捕方法对农田中有趋光性的昆虫进行调查，下列叙述错误的是（ ）
A．趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者
B．黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息
C．黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度
D．黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目
【答案】B
【解析】趋光性昆虫以植物为食，属于生态系统的消费者，A正确；黑光灯是一种特制的气体放电灯，它发出330-400nm的紫外光波，故黒光灯传递给趋光性昆虫的信息是通过紫外光传递的，属于物理信息，B错误；黑光灯诱捕的方法用于调查某种趋光性昆虫的种群密度，是一种根据昆虫趋光特点检测相对密度的方法，C正确；黑光灯能诱捕多种趋光性昆虫，从而可以统计一定范围内趋光性昆虫的种类，D正确。
2．种群密度是种群的数量特征之一，下列叙述正确的是（ ）
A．对同一种群来说，自然增长率越大，种群密度越大
B．年龄结构为增长型种群的种群密度大于年龄结构为衰退型的种群
C．鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同
D．呈逻辑斯谛增长的种群，其种群数量达到K值前，密度对其增长的制约逐渐减弱
【答案】C
【解析】种群密度是单位面积或单位体积中的个体数，对同一种群而言，种群数量受多种因素影响，自然增长率越大种群密度不一定越大，A错误；不同种群，由于基数不同，故年龄结构为增长型的种群密度不一定大于年龄结构为衰退型的种群，B错误；鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，其增长速率可能相同，单位水体该鱼的产量可能相同，C正确；呈逻辑斯谛增长的种群，其种群数量达到K值前，随着种群数量的增加，密度对其增长的制约逐渐增强，D错误。
3．最小存活种群是指保证种群在一个特定的时间内能健康地生存所需的最小有效数量，这是一个种群数量的阈值，低于这个阈值，种群会逐渐趋向绝灭。下列说法正确的是（ ）
A．越小的种群种内斗争越激烈，导致种群会较快地趋向绝灭
B．种群的年龄结构和性别比例不会影响最小存活种群的大小
C．小于最小有效数量的种群其基因的多样性较低，适应性较差
D．大于最小有效数量的种群存活时间长，稳定后不会发生进化
【答案】C
【解析】种群数量越多种内斗争越激烈，因为数量多一般不会趋向绝灭，越小的种群种内斗争相对较弱，却会较快地趋向绝灭，A错误；种群的年龄组成和性别比例都会影响种群数量，从而影响最小存活种群的大小，B错误；当种群数量小于最小有效数量时，因为数量少，种群基因多样性较低，适应性较差，C正确；大于阈值的种群存活时间较长，稳定后基因频率仍会改变，仍会发生生物进化，D错误。
4．某池塘内草鱼种群增长速率的变化规律如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．调查草鱼的种群密度时眼太大常使调查值偏大
B．T3时草鱼的种群密度约为T5时对应种群密度的一半
C．T5时增加饵料的投放，池塘草鱼的环境容纳量会有所增大
D．无论T2之前数据如何，T2～T3和T3～T5时间段内种群数量都是逐渐上升
【答案】A
【解析】调查的时候捕捉所用的渔网网眼过大，则会导致捕捉的个体数变小，即M、m、n都会变小，但是m：n比值基本不变，故计算出的N会偏小，A错误；T3时对应K/2，T5时对应K，B正确；T5时增加饵料，食物增多，环境容纳量会有所增大，C正确；T2～T3和T3～T5种群的增长速率均大于0，故种群密度会上升，D正确。
5．俗话说“一公一母，一年二百五”，说明家鼠种群的自然增长率高，一只母家鼠一年最多怀8次胎，每胎最多15-16只幼仔。下列有关家鼠种群的叙述正确的是（ ）
A．自然增长率高的原因只有每次产仔数多和每年生殖次数多
B．自然增长率随种群数量的增加起始呈加速增长，K/2后稳定增长
C．欲从根本上解决问题，将室内地面硬化比安放捕鼠夹能更有效控制鼠害
D．若采用安放捕鼠夹的捕杀方法控制鼠害，在K/2时捕杀效果最好
【答案】C
【解析】自然增长率等于出生率减去死亡率，自然增长率高的原因不只是出生率高，A项错误；自然增长率在K/2后减速增长，B项错误；将室内地面硬化可以降低家鼠的环境容纳量，比安放捕鼠夹能更有效控制鼠害，C项正确；在K/2时种群增长速率最快，应在种群数量较少时采用安放捕鼠夹的捕杀方法控制鼠害，D项错误。
6．高原雪兔是高寒草甸生态系统中的一种常见动物，常穴居于低矮草地中，天敌有赤狐等研究人员通过调查绘制了高原雪兔种群数量Nt＋1/Nt比值与时间（t）的变化曲线，下列说法错误的是（ ）
A．当t为c~e时，高原雪兔的出生率小于死亡率
B．可用标志重捕法调查高原雪兔的种群密度
C．高原雪兔感受到赤狐粪、尿的气味后会立即躲入洞穴，周围的雪兔见此情景也会紧跟着跑入洞穴躲避，这个过程中传递的信息有化学信息和行为信息
D．高寒草甸生态系统与热带雨林相比，抗力稳定性和恢复力稳定性都比较低
【答案】A
【解析】当t为c～e时，Nt＋1/Nt比值大于1，说明种群数量在这个时间段内是增加的，故高原雪兔的出生率大于死亡率，A错误；高原雪兔活动能力强，活动范围广，故可用标志重捕法调查其种群密度，B正确；高原雪兔感受到赤狐粪、尿的气味后会立即躲入洞穴，周围的雪兔见此情景，也会紧跟跑入洞穴躲避，这个过程中粪、尿的气味属于化学信息，高原雪兔躲避敌害属于行为信息，C正确；高寒草甸生态系统与热带雨林相比，由于气候条件的限制，故抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较低，D正确。
7．下列对探究酵母菌种群数量变化规律实验的叙述，正确的是（ ）
A．取样时为避免吸到培养液底部的死菌，滴管应轻轻吸取，避免溶液晃动
B．对于压在一个方格界限上的酵母菌的处理方法是计数四条边及其顶角的酵母菌数
C．已知血球计数板的方格为2 mm×2 mm，若盖玻片下经稀释10倍的培养液厚度为0.1 mm，计数时观察值为M，则10 mL培养液中酵母菌的总数约为2.5M×105个
D．与一般的生物实验一样，该探究实验也需要单独设置对照组
【答案】C
【解析】从试管中吸取培养液进行计数之前，应将试管轻轻震荡几次，使酵母菌在培养液中分布均匀，A错误；对于压在一个方格界限上的酵母菌的处理方法是计数相邻两边及其顶角上的酵母菌数，B错误；计数室的体积＝2×2×0.1＝0.4mm3，共有酵母菌细胞M个，则10mL培养液中酵母菌的个数＝M×10×1000×10÷0.4＝2.5M×105个，C正确；该实验中，酵母菌种群数量的变化在时间上形成自身对照，无需设置对照组，要获得准确的实验数据，必须重复实验，求平均值，D错误。
8．棉蚜主要危害棉花等经济作物，普通草蛉是棉蚜的捕食性天敌。科研人员通过人工释放普通草蛉和施用农药分别对棉蚜进行生物防治和化学防治，分别在处理后的第6天、第12天、第18天测量田中的棉蚜减退率 （处理前棉蚜数－处理后棉蚜数）/处理前棉蚜数×100%如下图。下列相关叙述错误的是（ ）
A．可采用样方法进行棉蚜种群密度调查，对照组棉蚜种群数量将呈S型增长
B．生物防治的原理是利用物种之间的关系，生物防治田内棉蚜种群的出生率小于死亡率
C．依据棉蚜减退率可预测种群数量变化，化学防治使棉蚜的种群数量变化呈衰退型
D．化学防治后，随时间的推移，种群密度对棉蚜数量增长的制约作用越来越强
【答案】C
【解析】可采用样方法进行棉蚜种群密度调查，对照组棉蚜种群数量将呈S型增长，A正确；生物防治的原理是利用物种之间的关系，生物防治田内棉蚜种群的出生率小于死亡率，B正确；预测种群数量变化的是年龄结构，C错误；化学防治后，随时间的推移，种群密度对棉蚜数量增长的制约作用越来越强，D正确。
9．“草盛豆苗稀”体现了生物对生物的影响．如图表示疏于管理的大豆田中，大豆与狗尾草两个种群的增长速率随时间变化的曲线，下列叙述中错误的是（ ）
A．甲、乙两曲线分别代表大豆和狗尾草两种群
B．t1﹣t5时间内乙种群呈“S”型增长
C．t2﹣t3时间内，甲种群的年龄组成为衰退型，乙种群的年龄组成为增长型
D．该农田中，物种丰富度将逐渐增加
【答案】C
【解析】“草盛豆苗稀”说明草在竞争中获胜，即曲线图中乙，A正确；甲在t1～t3呈现“S”型增长曲线，而乙种群在t1～t5呈现“S”型增长曲线，B正确；甲在t2～t3种群增长率减少，但种群增长率大于0，则种群数量增加，种群的年龄结构为增长型；乙在t2～t3种群增长率为正值，使得种群数量增加，年龄结构为增长型，C错误；该农田中，疏于管理出现杂草，则物种丰富度增加，D正确。
10．科学工作者为了监测和预防某草原鼠害的发生情况，采用标志重捕法对该草原田鼠种群数量进行了调查，发现在最初调查的一个月内，种群数量每天增加1．5%。下列相关叙述正确的是（ ）
A．自然环境中增加田鼠的天敌数量不会影响田鼠种群的K值
B．增长型种群的出生率通常要高于衰退型种群的出生率，而死亡率则相反
C．用标志重捕法调查田鼠种群密度时，标记物容易脱落，估算数值会偏小
D．最初调查的一个月内，田鼠种群数量增长模型应为Nt＝N0λt，λ为1．015
【答案】D
【解析】自然环境中增加田鼠的天敌数量会使田鼠种群的K值降低，A错误；增长型种群的出生率与衰退型种群的出生率无法进行比较，B错误；用标志重捕法调查田鼠种群密度时，标记物容易脱落会使重捕的个体中被标记的个体所占的比例变小，进而使得估算值偏大，C错误；由题干信息“在最初调查的一个月内，种群数量每天增加1．5%”可知田鼠种群数量呈“J”型增长，因此田鼠种群增长模型可构建为Nt＝N0λt，其中λ为1＋0．015＝1．015，D正确。
11．为研究甲、乙两种藻的竞争关系，在相同条件下分别对二者进行混合培养和单独培养，结果如下图所示。有关叙述错误的是（ ）
A．单独培养条件下，乙藻种群数量呈“S”型增长
B．单独培养条件下，甲藻数量约为1．0×106个时种群增长最快
C．与单独培养相比，混合培养对甲、乙藻种群增长影响较大的是乙藻
D．混合培养条件下，甲藻数量在10~12天增长缓慢的主要原因是种间竞争
【答案】D
【解析】分析该图可知，单独培养时乙藻的种群数量呈“S”型增长，A正确；分析该图可知，单独培养时甲藻的种群数量呈“S”型增长，K值为2．0×106个，当种群数量在K/2，即1．0×106个时种群增长最快，B正确；分析该图可知，混合培养时乙藻的种群数量不断下降直至灭亡，说明混合培养对乙藻的影响较大，C正确；分析该图可知，混合培养时甲藻的种群数量呈“S”型，甲藻数量在10~12天增长缓慢的主要原因是种内斗争，D错误。
12．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型增长阶段
【答案】D
【解析】细菌甲是异养生物，通过分解培养基中的有机物获得无机物，给自身提供养分，A正确；更换培养基，为细菌提供了新的营养物质并除去了代谢废物，因此，培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同，B正确；根据题图可知，在23h前，a组细菌甲的生长曲线呈现J型增长，说明a组培养基中资源和空间充足，C正确；由题图曲线可知，培养基更新时间间隔为23h时，种群在早期会出现J型增长阶段，D错误。
二、综合题
13．建构种群增长的数学模型，回答下列问题。
（1）理想条件下，一个大肠杆菌每20 min就通过分裂繁殖一代，繁殖n代后大肠杆菌数 量的计算公式是Nn＝________。“J”型增长的数学模型为Nt＝N0λt，其中λ的含义为________。
（2）上图所示的S型曲线中有abcde共5个关键点。种内竞争最激烈是在_______段；害虫治理最佳点是在_____点之前；渔业捕捞后，最有利于该种群数量恢复的是在_______点。
（3）下图中甲曲线是探究培养液中酵母菌种群数量变化的实际曲线。
种群数量达到K值时，种群的出生率_________（填“大于”或“等于”或“小于”）死亡率；图中阴影部分表示_________；a点以后甲曲线下降，可能是_________导致的。
【答案】（1）2n 该种群数量是一年前种群数量的倍数
（2）de a b
（3）等于 被淘汰的个体数（或：因环境阻力而减少的个体数） 营养物质缺乏
【解析】（1）大肠杆菌属于原核生物，呈指数增长，理想条件下，一个大肠杆菌每20 min就通过分裂繁殖一代，繁殖n代后大肠杆菌数量的计算公式是Nn＝2n。“J”型增长的数学模型为Nt＝N0λt，其中λ的含义为该种群数量是一年前种群数量的倍数。
（2）上图所示的S型曲线中有abcde共5个关键点。当出生率和死亡率相等时，种内竞争最激烈，对应的是图中的de段；害虫治理的时间越早，越容易消灭，因此，害虫治理最佳点是在a点之前；渔业捕捞后，最有利于该种群数量恢复的是在b点，此时种群的增长速率最大。
（3）图示是种群增长的两种曲线：“J”型增长曲线和“S”型增长曲线。种群数量达到K值时，种群的出生率等于死亡率；图中阴影部分表示生存斗争中被淘汰的个体数；a点以后甲曲线下降，可能是营养物质缺乏导致的。
14．位于平顶山市的白龟湖国家湿地公园，以自然草本植物为主，湖岸有人工栽种的灌木和乔木。请回答下列问题。
（1）某科研小组选择植物分布的典型地段调查湿地植物群落的物种丰富度，在每个样方内统计物种多度等级的统计方法叫____________。湿地公园除了少数低洼地存有少量自然植被，湖岸种有灌木和乔木，说明人类的活动能够使群落的演替不同于自然演替的________。
（2）如图表示群落中某动物种群密度N1与Nt＋1/Nt的关系，图中c～e时间段种群数量_________（填“增加”“减小”或“不变”），e～f时间段种群的年龄组成为________。
【答案】（1）目测估计法 速度和方向
（2）增加 衰退型
【解析】（1）在每个样方内统计物种少、较少、较多等多度等级的统计方法叫目测估计法。人类的活动能够使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
（2）图中c～e时间段Nt＋1/Nt的比值大于1，说明后一年比前一年的种群密度大，故种群的数量是增加的。e～f时间段Nt＋1/Nt的比值小于1，说明种群密度逐年减少，故年龄组成为衰退型。
15．如图1表示种群数量增长的两种曲线，图2表示某区域不同年份甲树种与乙树种存有量的比值（C值＝甲存有量/乙存有量）变化。据图回答下列问题：
（1）种群最基本的数量特征是种群密度。若种群每年以λ倍按图1曲线X的方式增长，A为种群起始数量，则t年后该种群数量Nt可表示为_______。图1中阴影部分可以表示由于受到______________（写出两点）等条件的限制而死亡的个体。
（2）若图1中的曲线Y表示池塘中某鱼类种群的增长曲线，要想长期获得较高的鱼产量，每次捕捞后鱼的数量需保持在曲线中的____点左右，原因是__________________。
（3）图2中从a年到e年，两树种竞争过程中____逐渐成为优势树种，群落的这种变化叫做____。
【答案】（1）Aλt 生存空间、食物、天敌（任选2个）
（2）B 此时种群增长速率最大
（3）乙 （次生）演替
【解析】（1）图1中曲线X表示J型增长，若种群每年以λ倍增长，A为种群起始数量，则t年后该种群数量Nt可表示为Aλt。图1中阴影部分表示环境阻力，可以表示由于受到生存空间、食物、天敌等条件的限制而死亡的个体。
（2）图1中的曲线Y表示S型增长，若该曲线表示池塘中某鱼类种群的增长曲线，要想长期获得较高的鱼产量，每次捕捞后鱼的数量需保持在曲线中的B点（K/2）左右，原因是此时种群增长速率最大，鱼的数量可以在最短时间内恢复。
（3）由图2可知，从a年到e年，C值逐渐下降，说明乙逐渐成为优势树种，群落的这种变化叫做（次生）演替。
专题27 种群的特征与数量变化
考点一、种群的特征
【要点速记】
1．种群的概念
种群是生活在一定的_____________，同种生物的___________。
2．种群的数量特征
（1）内容：
①___________是最基本的数量特征，是种群在____________________中的个体数。
②出生率和死亡率：单位时间内______________的个体数目占该种群个体总数的比率。
③迁入率和迁出率：单位时间内______________的个体数目占该种群个体总数的比率。
④年龄组成：种群中各年龄期的个体数目的比例。
⑤性别比例：种群中_______________的比例。
（2）种群数量特征之间的相互关系：
①直接决定种群密度的是_________________________。
②年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成通过影响种群的_________________，从而预测种群数量变化趋势，性别比例能够影响种群的_________间接影响种群密度。
3．种群的空间特征
（1）概念：组成种群的个体，在其生活空间中的_________________。
（2）类型：
类型
举例
__________型
如稻田中水稻的空间分布
__________型
如田野中某种杂草的空间分布
__________型
如瓢虫的空间分布
【重难点突破】
1．种群年龄组成的类型及图形总结
（1）统计图：
（2）曲线图和柱状图：
（3）各图示共性及判断技巧：
无论何种图形，均应注意各年龄段个体的比例。增长型中的幼年个体多、老年个体少；稳定型中的各年龄段个体比例适中；衰退型中的幼年个体少、老年个体多。
2．种群密度的调查方法
（1）种群密度调查方法的比较：
（2）样方法中样方的选择分析：
①随机取样：常用五点取样法（如图1）和等距取样法（如图2）。
②大小适中：乔木100 m2、灌木16 m2、草本1 m2；样方数量不宜太少；一般选易辨别的双子叶植物（叶脉一般呈网状）。
③数量合适：样方太少，误差偏大；样方过多，工作量增大，因此要选择合适的数量。
④样方法中的计数要准确：同种生物个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右，两邻边及其夹角”的原则（如图）。
（3）利用标志重捕法估算种群密度的误差分析：
设种群数量为A只，第一次捕获B只并标记，第二次捕获了a只，其中有b只被标记，根据公式B/A＝b/a得A＝aB/b。
由上式分析可知：
①若由于某种原因（如标志物易脱落、被标记个体的被捕获机会降低、标志物导致被标记个体易于被捕食）造成b偏小，则A偏大。
②若由于某种原因（如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体密集处捕获等）造成b偏大，则A偏小。
③若在调查期间，调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出，也会造成估算中出现较大误差。
考点二、种群的数量变化
【要点速记】
1．种群数量变化的研究方法
（1）研究方法：建构________模型。
（2）一般步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的________→根据实验数据，用适当的___________对事物的性质进行表达→检验或修正。
2．种群数量增长的“J”型曲线
（1）“J”型增长曲线：
（2）形成原因：___________条件充裕、气候适宜、无敌害等。
（3）数学公式：Nt＝N0λt
3．“S”型曲线
（1）“S”型曲线图：
（2）形成原因：_____________有限。
（4）K值含义：即_____________，是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群________数量。种群数量达到最大值（K值）以后保持____________。
4．影响种群数量变化的因素
（1）变化类型：增长、波动和下降。
（2）影响因素：
①内因。
a．起始种群个体数量。
b．导致种群数量增加的因素：_________________。
c．导致种群数量减少的因素：_________________。
②外因。
a．自然因素：气候、_________、天敌、_________等。
b．人为因素：种植业、养殖业发展，砍伐森林，猎捕动物，___________等。
【重难点突破】
1．种群增长率和增长速率
（1）含义：
①增长率：单位时间内新增加的个体数与初始数量的比例，即增长率＝单位时间内增长的数量/初始数量×100%。
②增长速率：单位时间内新增加的个体数（即种群数量增长曲线的斜率），即增长速率＝一定时间内增长的数量/时间。
假设某一种群的数量在某一单位时间t（如一年）内，由初始数量N0增长到数量Nt，则该种群的增长率和增长速率的计算公式分别为：
增长率＝（末数－初数）/初数×100%＝（Nt－N0）/N0×100%（无单位）；
增长速率＝（末数－初数）/单位时间＝（Nt－N0）/t（有单位，如个/年）。
（2）两种曲线的增长率和增长速率：
2．“J”型增长曲线中λ和增长率的关系：
λ为某时段结束时种群数量为初始数量的倍数，而非增长率。增长率＝（末数－初数）/初数×100%＝（N0λt+1－N0λt）/N0λt×100%＝（λ－1）×100%。
（1）λ>1时，种群密度增大，如图中OA段（增长率不变）和AB段（不包括B点）。
（2）λ＝1时，种群密度保持稳定，如图中B、D点。
（3）λ<1时，种群密度减小，如图中BD段（不包括B、D点）。
3．“S”型增长曲线中K值与K/2值的分析与应用
（1）K值与K/2值的分析：
（2）K值与K/2值的应用：
比较项目
野生生物资源的保护与利用
有害生物的防治
实例
捕鱼、森林砍伐等
灭鼠、灭蝗等
K值（环境容纳量）
保护野生生物生活的环境，减小环境阻力，增大K值
增大环境阻力（如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等），降低K值
K/2值（最大增长速率）
捕捞后，使鱼的种群数量维持在K/2，鱼的种群数量会迅速回升
务必及时控制种群数量，防止数量达到K/2值，若达到该值处，可导致该有害生物成灾
要点速记答案
考点一、1．自然区域 全部个体 2．（1）种群密度 单位面积或单位体积 新产生或死亡 迁入或迁出 雌雄个体数目 （2）增长型 稳定型 衰退型 年龄组成 出生率 死亡率 性别比例 出生率和死亡率、迁出率和迁入率 出生率和死亡率 出生率 3．（1）位置状态或布局 （2）均匀分布 随机分布 集群分布
考点二、1．（1）数学 （2）假设 数学形式 2．（2）食物和空间 （3）该种群数量是一年前种群数量的倍数 3．（2）食物、空间 （3）K/2 环境容纳量 （4）环境容纳量 最大 相对稳定 4．出生率和迁入率 死亡率和迁出率 食物 传染病 环境污染
专题27 种群的特征与数量变化（基础）
一、单选题
1．下列关于种群特征的叙述，正确的是（ ）
A．年龄结构不影响种群密度 B．不同种群的种群密度没有差异
C．性比率的改变不影响种群密度 D．出生率减去死亡率等于自然增长率
【答案】D
【解析】年龄结构通过影响出生率和死亡率影响种群密度的变化，A错误；不同种群的种群密度有较大的差异，受多重因素的影响，B错误；性比率通过影响出生率影响种群密度的变化，C错误；出生率减去死亡率等于自然增长率，D正确。
2．下列关于种群密度调查的叙述，合理的是（ ）
A．宜选择蔓生或丛生的单子叶植物作为抽样调查对象
B．宜采用样方法调查活动能力强的高等动物的种群密度
C．使用样方法调查种群密度时，关键是要做到随机取样
D．种群密度能准确反映种群数量的变化趋势
【答案】C
【解析】单子叶植物常常蔓生或丛生，从地上部分难以辨别个体数目，双子叶植物较易辨别个体数目，故一般选择双叶植物作为抽样调查的对象，A项错误；一般植物和活动范围小、活动能力弱的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法，活动能力强的动物常采用标志重捕法，B项错误；取样的关键是要做到随机取样，排除偶然因素对实验结果的影响，C项正确；种群密度反映了种群在一定时期的数量，但是仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势，还要研究种群的出生率、死亡率等其他数量特征，D项错误。
3．某种群的年龄组成如甲图所示，增长曲线如乙图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．甲的年龄组成是增长型，在t2时期很可能属于这种年龄组成
B．甲的年龄组成是稳定型，在t2时期很可能属于这种年龄组成
C．甲的年龄组成是增长型，在t1时期很可能属于这种年龄组成
D．甲的年龄组成是稳定型，在t1时期很可能属于这种年龄组成
【答案】C
【解析】甲中幼年个体明显多于老年个体，即出生率大于死亡率，因此该种群年龄组成为增长型；由以上分析可知，t1时期种群的增长率最大，此时种群的年龄组成为增长型；而t2时期种群的增长率为0，此时年龄组成为稳定性。因此，甲图的年龄组成是增长型，在t1时期很可能属于这种年龄组成。C正确，ABD错误。
4．下列关于种群的叙述，错误的是（ ）
A．种群是物种的具体存在单位、繁殖单位和进化单位
B．同一物种不同种群的环境容纳量是相同的
C．种群密度大小是决定生物的防治或不防治的依据
D．指数增长的种群随着种群基数的加大，增长越来越快
【答案】B
【解析】种群是生物进化和繁衍的基本单位，是物种的具体存在单位，A正确；同一物种不同种群的环境容纳量是不同的，B错误；对于有害动物根据种群密度的变化能确定进行防治的时间，因此，可以说种群密度大小是决定生物的防治或不防治的依据，C正确；指数增长曲线即为J型增长曲线，该增长曲线的种群会随着种群基数的加大，增长会越来越快，D正确。
5．下列关于种群密度及其调查方法的叙述，不正确的是（ ）
A．出生率和迁入率能直接影响种群密度
B．种群数量达到K值时，种内斗争较为激烈
C．调查土壤中小动物丰富度的方法是标志重捕法
D．随机取样可降低样方法调查种群密度时的误差
【答案】C
【解析】出生率和迁入率能使种群数量增加，直接影响种群密度，A正确；环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，又称K值，可见，种群数量达到K值时，种内斗争较为激烈，B正确；土壤动物中许多有较强的活动能力，而且身体微小，不适用于样方法或标志重捕法进行调查，而是常用取样器取样的方法进行土壤中小动物丰富度的采集､调查，C错误；用样方法调查种群密度时，随机取样可避免主观因素的干扰，从而降低实验误差，D正确。
6．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（ ）
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
【答案】D
【解析】图中的横轴为种群数量，纵轴为种群增长率，S型曲线中，种群增长率最大的点对应种群数量为K/2，要持续尽可能多的收获该种家畜，则需要让该种家畜种群数量保持在K/2水平，这时种群增长速率最快，由图可知，甲、乙、丙数量没有达到K/2，丁超过K/2，选择丁点可以使每次收获后，家畜的数量降低到K/2，保持最大增长速率，综上所述，D正确，ABC错误，
7．利用标志重捕法调查某丘陵地区4km2区域中刺猬的种群密度，第一次捕获并标记50只刺猬，第二次捕获40只刺猬，其中有标记的5只，不正确的说法是（ ）
A．所用标记不能影响到刺猬的生命活动 B．迁入率和迁出率会影响该种群数量变化
C．标记符号过分醒目可能增大刺猬被天敌捕食的概率 D．该种群的密度大约是400只/km2
【答案】D
【解析】标记物不能影响动物的正常生命活动，也不能导致其发生疾病和感染，标记物必须保持一定的时间，至少在调查期间不能脱落，A正确；迁入率和迁出率是影响种群数量变化的因素之一，B正确；标记符号过分醒目会破坏刺猬的保护色，可能会增大刺猬被天敌捕食的概率，C正确；4km2区域中刺猬个体数＝第一次捕获数×第二次捕获数÷重捕中标记个体数＝50×40÷5＝400只，该种群的密度大约是400÷4＝100只/km2，D错误。
8．某草原环颈雉的数量急剧下降，濒临灭绝。为了保护环颈雉，人们进行了科研调查，下表为环颈雉14年间的种群增长速率，如下表所示。下列说法错误的是（ ）
时间（年）
2
4
6
8
10
12
14
增长速率（万只/年）
0．6
1．46
2．3
3．0
2．3
0．6
0
A．应采用标志重捕法调查环颈雉的种群密度
B．在调查的14年间，环颈雉的种群数量呈S型增长
C．环颈雉的种群数量在第8年达到最大值
D．在调查的14年间，种群的出生率降低，死亡率增高
【答案】C
【解析】由于环颈雉活动能力强，活动范围大，应采用标志重捕法调查种群密度，A正确；据表可知，环颈雉种群的增长速率先增加后降低，符合 Ｓ型曲线的变化趋势，B正确；环颈雉的种群数量在第14年达到最大值，C错误；对于Ｓ型曲线，种群的出生率降低，死亡率增高，当出生率和死亡率相等时，种群数量达到最大值，D正确。
9．将少量酵母菌接种到10ml体积的培养液中，其数量随时间的变化如下图所示，据图做出的判断正确的是（ ）
A．实验中酵母菌计数可使用血细胞计数板
B．6h前种群数量因种内斗争激烈而增长缓慢
C．酵母菌种群增长速率先增大，后趋于稳定
D．将该酵母菌接种到5ml体积的培养液中，培养条件相同该菌的环境容纳量不变
【答案】A
【解析】探究酵母菌种群数量变化，实验中酵母菌计数可使用血细胞计数板进行计数，A正确；6h前种群数量较少、酵母菌还需适应新的环境，因而增长缓慢，B错误；曲线为S型曲线，酵母菌种群增长速率先增大，后减小，C错误；将该酵母菌接种到5ml体积的培养液中，环境容纳量减小，D错误。
10．下列关于种群特征的说法，不正确的是（ ）
A．蛾类的分布呈现随机分布
B．蜉蝣和蝉生殖前期特别长，生殖期极短，生殖后期为零
C．动物种群密度的调查通常采用标志重捕法
D．出生率减去死亡率就是种群的自然增长率
【答案】A
【解析】种群的空间特征包括均匀分布、随机分布和集群分布，蛾类的分布呈现集群分布，A项错误；有些种群的生殖前期特别长，生殖期极短，生殖后期为零，如蜉蝣和蝉，B项正确；动物一般活动能力强，活动范围大，所以动物种群密度的调查通常采用标志重捕法，C项正确；种群的自然增长率等于出生率减去死亡率，D项正确。
11．某陆生植物种群的个体数量减少，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．采用五点取样法，适当缩小样方的面积
C．采用等距取样法，适当减少样方数量 D．进行随机取样，适当扩大样方的面积
【答案】D
【解析】样方法调查种群密度时，可直接对样方内的个体进行计数，A错误；采用五点取样法，样方的面积大小要适中，B错误；采用等距取样法，要确保一定的样方数量并求平均值，减少误差，C错误；进行种群密度的调查要随机取样，由于陆生植物种群的个体数量减少，所以需要适当扩大样方的面积，使样本数量足够多，以保证所测得数据更加接近真实值，D确。
12．下图表示的是四个不同种群中不同年龄的个体所占的比例，其中种群密度可能会越来越小的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】种群中幼年个体较少，而老年个体较多，这样的种群正处于衰退时期，种群密度会越来越小，A符合题意；种群中幼年个体很多，老年个体很少，这样的种群正处于发展时期，种群密度会越来越大，B不符合题意；种群中幼年个体数较多，老年个体数较少，出生率大于死亡率，种群密度增大，C不符合题意；种群中各年龄期的个体数目比例适中，数目接近．这样的种群正处于稳定时期，种群密度在一段时间内会保持稳定，D不符合题意。
13．如图种群在理想环境中呈“J”型增长，在有环境阻力条件下呈“S”型增长。下列有关种群数量增长曲线及其应用的叙述中正确的是（ ）
A．为持续高产，每次渔业捕捞后的种群数量需控制在B点
B．种群增长过程中出现环境阻力是在D点之后
C．防治蝗灾应在蝗虫数量达到C点时才开始
D．当种群数量达到E点后，增长速率为0
【答案】D
【解析】E点为K值，种群增长率为0，在K值时捕捞鱼类得到的日捕量最大，但每次渔业捕捞后的种群数量需控制在K/2时，即C点，种群增长率最大，A错误；从图中可以看出阴影部分代表环境阻力，“S”型曲线一直存在环境阻力，但在K/2之前很小，过了K/2后，环境阻力开始骤然增加，即在C点之后，B错误；防治蝗虫数量应在种群数量及增长率较低时，所以应在B点之前进行，C错误；到达E点后，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，故增长速率为0，D正确。
14．下列关于密闭环境下酵母菌纯培养，关于其种群数量的叙述，正确的是（ ）
A．培养液中加入的酵母菌越多，其种群数量增长速率越大
B．可采用抽样检测的方法对培养液中酵母菌进行计数
C．增长率是限制酵母菌环境容纳量的重要因素之一
D．酵母菌种群数量达到最大后种群数量将维持不变
【答案】B
【解析】培养液中加入的酵母菌过多，会由于营养物质的相对缺乏导致增长速率降低，A错误；可采用抽样检测的方法对培养液中酵母菌进行计数，B正确；限制酵母菌环境容纳量的重要因素是空间、营养物质等，C错误；酵母菌种群数量达到最大后种群数量将保持动态平衡，D错误。
15．下列关于“S”型种群增长曲线的叙述，错误的是（ ）
A．环境条件变化时，种群的K值也会发生变化
B．当种群数量为K/2时，种群的增长速率最快
C．当种群数量大于K/2时，其年龄组成为衰退型
D．由于K值的存在，种植农作物时要合理密植
【答案】C
【解析】环境容纳量（K值）会随环境条件的改变而发生变化，A正确；种群数量为K/2时，种群的增长速率最快，B正确；当种群数量大于K/2时，种群的出生率大于死亡率，其年龄组成为增长型，C错误；由于种群存在K值，因此种植农作物时要合理密植，以避免种群密度过大造成种内斗争加剧，D正确。
16．对某一培养液中的酵母菌进行计数时先将培养液稀释10倍，然后滴入血细胞计数板(1mm×1mm大方格)中观察， 发现一小方格内（1个大方格含有400个小方格，且盖玻片下的培养液厚度为0.1 mm）酵母菌的平均数为5，据此估算10 mL培养液中有酵母菌（ ）
A．2×106个 B．2×108个 C．2×109个 D．2×1010个
【答案】C
【解析】在用血球计数板（1mm×1mm方格）对某一稀释10倍的样品进行计数时，发现在一个方格内（盖玻片下的培养液厚度为0.1mm）酵母菌平均数为5，据此估算10mL培养液中有酵母菌＝5×10÷（1×1×0.1÷400×10－3）×10＝2×109个，故选C。
17．假设某种群的起始数量为N0，Nt表示t年后种群的数量，如图表示Nt/N0值随着时间变化的曲线。下列有关说法不正确的是（ ）
A．该种群数量变化不符合“S”型增长曲线
B．图中a表示的值一定为1
C．该种群的环境容纳量为b×N0
D．在第6年后该种群的种内斗争最为激烈
【答案】A
【解析】已知N0为某种群的起始数量，Nt表示t年后种群的数量。分析图示可知，随着时间的递增，该种群的数量逐渐增加，最后保持相对稳定，说明该种群数量的变化符合“S”型增长曲线，A错误；a时Nt＝N0，所以图中a表示的值一定为1，B正确；当Nt/N0＝b时，该种群的数量Nt已经达到环境容纳量，即该种群的环境容纳量为b×N0，C正确；在第6年后该种群的数量已经达到环境容纳量，因此种内斗争最为激烈，D正确。
18．如图表示某种群增长速率随时间变化的曲线，下列相关叙述错误的是（ ）
A．20年间该种群的数量呈“S”型增长
B．第10年该种群内种内斗争最为激烈
C．20年后该种群数量可能在一定范围内进行波动
D．第20年种群的数量大约是第10年的两倍
【答案】B
【解析】20年间该种群的增长速率先增大后减小，因此该种群的数量呈“S”型增长，A正确；该种群内种内斗争最为激烈时，应该是种群密度最大的时候，而0～20年该种群增长速率均大于0，种群数量持续增长，在第20年时种群密度最大，B错误；第20年种群增长速率下降至接近0，种群数量达到环境容纳量，因此20年后种群数量可能在K值上下波动，C正确；由曲线可知，20年间该种群的增长速率先增大后减小，则第20年种群的数量大约是第10年的两倍，D正确。
19．图表示在一个10mL封闭培养体系中酵母细胞数量的动态变化情况。该封闭系统中的酵母菌（ ）
A．每单位时间按照一定的百分比增长 B．达到6000个/mL时种内斗争最激烈
C．数量达到稳定时不再分裂 D．环境容纳量约为1.2×105个
【答案】D
【解析】酵母菌呈S型增长，增长速率会发生改变，A错误；达到12000个/mL时种群密度最大，种内斗争最激烈，B错误；数量达到稳定时出生率＝死亡率，还可以分裂，C错误；由图可知，1ml培养液中酵母菌的环境容纳量约为1.2×105个，D正确。
20．科学工作者为了监测和预报某草原鼠害的发生情况，对田鼠种群数量的变化规律进 行调查，发现在最初的一个月内，种群数量每天增加1.5%。据此分析错误的是（ ）
A．研究者通常采用标志重捕法估算该地区田鼠的种群数量
B．最初一个月内，田鼠种群增长模型可构建为N1＝Nλt，其中λ为1.015
C．最初一个月内，田鼠的死亡率可能大于0
D．数月之后，当田鼠种群的出生率与死亡率大致相等时，是防治鼠害的最佳时期
【答案】D
【解析】调查某地区的田鼠的种群数量，采用标志重捕法，A正确；最初一个月内，田鼠种群增长模型可构建为Nt＝Nλt，因为种群数量每天增加1.5%，所以λ为1.015，B正确；最初一个月内，田鼠的生存环境是空间条件充裕、食物充足、气候适宜，属于理想条件，种群数量呈J型曲线，尽管如此，田鼠的死亡率也可能大于0，C正确；数月之后，当田鼠种群的出生率等于死亡率时，种群数量达到最大值，不是防治鼠害的最佳时期，有害动物的防治越早越好，D错误。
21．如图是某种群数量增长的曲线，下列有关叙述错误的是（ ）
A．该种群数量增长方式是“S”型，达到K值后其数量也是波动的
B．限制种群数量增长的环境因素有食物、空间和天敌等
C．若该种群是鱼塘中的某种鱼，则在种群数量为K/2时捕捉，最有利于获得更大的年捕获量
D．若该种群是森林中的一种鸟，则用标志重捕法调查其种群数量时所得数值比实际数值偏大
【答案】C
【解析】由图示可知，该种群数量增长符合“S”型曲线，达到K值后其数量在K值上下波动，A正确；限制种群数量增长的环境因素有食物、空间和天敌等，B正确；要想获得更大的年捕获量，应在种群数量略大于K/2时捕捉，捕捉后数量维持在K/2，C错误；若该种群是森林中的一种鸟，则捕获一次后很难再被捕获，会使重捕中被标志的个体数减少，根据标志重捕法的计算公式，可推算所得数值比实际数值偏大，D正确。
22．下列实验或调查活动中，所得数值与实际数值相比，可能偏小的是（ ）
A．标志重捕法调查灰喜鹊种群密度时部分标志物脱落
B．标志重捕法调查田鼠种群密度时，某些田鼠因曾被捕变得狡猾而不易被重捕
C．样方法调查草地中的蒲公英时，不统计正好在样方线上的个体
D．样方法调查蒲公英种群密度时在分布较密集的地块取样
【答案】C
【解析】部分标记物脱落，导致第二次重捕个体数偏少，假设该种群数量为A，第一次捕捉标记为B，第二次捕捉C，有标记的为D，则B/A＝D/C，则A＝（BC）/D，由于D偏小，故AB都偏大，故AB错。不统计正好在样方线上的个体，会导致统计结果偏小，故C正确。主观选择密度较大样方，会导致结果偏大，故D错误。
二、综合题
23．下图为某校学生所建构的种群知识框架图，请据图回答下列问题：
（1）图中①表示____________，⑤表示____________。
（2）种群的“J”型曲线增长的条件是食物和空间充裕、____________等，其数学模型：Nt＝N0λt中，λ值与增长率的关系是增长率＝____________。
（3）利用方法⑦调查田鼠的种群密度时，若一部分被标记的田鼠被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果__________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
（4）利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的__________，从而降低该种群的种群密度。
（5）为了验证种群数量的“S”型增长，小明又做了“培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系”的实验。该实验小明重复了三次，目的是______________。
【答案】（1）出生率或迁入率 年龄组成
（2）气候适宜、没有敌害 （λ－1）×100%
（3）偏大
（4）性别比例
（5）减小误差
【解析】（1）根据分析可知，图中①能使种群密度升高，表示出生率或迁入率；⑤能预测种群密度变化趋势，表示年龄组成。
（2）种群的“J”型曲线增长的条件是食物和空间充裕、气候适宜，没有敌害等；J型曲线的数学模型为：Nt＝N0λt 中，λ值与增长率的关系是增长率＝（λ－1）×100%。
（3）⑦表示标记重捕法，其计算公式为：种群中个体数（N）÷标记总数＝重捕总数÷重捕中被标志的个体数，利用该方法调查田鼠种群密度时，若一部分被标记的田鼠被鼬捕食，会导致重捕中被标记的个体数偏小，最终导致种群密度估算结果偏大。
（4）利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的性别比例，从而导致出生率降低，进而导致种群密度降低。
（5）为了验证种群数量的“S”型增长，小明又做了“培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系”的实验。为了减小误差，所以该实验小明重复了三次。
24．为研究不同密度的布氏田鼠对草原群落的影响，研究人员于2015年5～10月对相似的甲、乙、丙三个草原群落在模拟条件下进行实验，部分实验结果如下表所示：
实验样地
甲
乙
丙
布氏田鼠数量（只/100m2）
0
5
14
生产者的生物量（g/m2）
340.04
236.92
130.36
植物物种数（种/km2）
35
34
29
请回答问题：
（1）在每月中旬一般采用__________法调查布氏田鼠的密度，以确定是否增减。
（2）低密度的布氏田鼠，对植物物种数和生产者生物量的影响依次是______________（填“显著”或“不显著”）
（3）据表推测，布氏田鼠种群数量过多时，会导致草原退化，其原因是_____________。为防治草原布氏田鼠鼠害，不宜将其数量控制在K/2左右的主要原因是________________。
【答案】（1）标志重捕
（2）不显著、显著
（3）当布氏田鼠种群数量过多时，生产者的生物量和植物物种数明显下降 此时布氏田鼠种群的增长速率最快，能快速恢复到原有水平
【解析】（1）布氏田鼠由于活动能力强、活动范围广，所以调查其种群数量一般采用标志重捕法。
（2）分析表格数据，甲地无布氏田鼠，乙地布氏田鼠种群密度较低，与甲地相比，乙地生产者的生物量明显降低，植物物种数基本不变，所以低密度的布氏田鼠，对植物物种数和生产者生物量的影响依次是不显著、显著。
（3）布氏田鼠种群数量过多时，会导致草原退化，由丙地数据可知，其原因是布氏田鼠的种群数量过高时，会明显降低生产者的生物量和植物物种数，从而造成草原退化。防治草原布氏田鼠鼠害，不宜将其数量控制在K/2左右，主要原因是此时种群的增长速率是最高的，能快速恢复到原有水平，而应严防布氏田鼠种群数量达到K/2。
25．在南海某岛上迁入一些农户，那里土地肥沃，气候宜人，若干年后，岛上人口增长如图曲线所示，请回答：
（1）该岛在m年内，人口增长呈__________型曲线。当人口数量接近n线时，环境阻力越来越大，n线是该岛环境的____________________。
（2）当人口数量强行增长到O点时，就会很快下降至P点，原因是人口剧增后，岛上生活资源发生短缺，各种人为因素使该岛的_________________遭到破坏，加上人们为争夺生活资源而发生 _____（如人口被迫离岛）等。
（3）若干年后岛上人口数又从P点上升到Q点并稳定在n线上，以上说明该岛上生态环境的_____________能力是有限的，人类发展必须遵循生态系统的________________，实现生态系统的良性循环。
（4）根据生态学原理，在该岛上合适的人口数量是____________________ 。
【答案】（1）“J”型 环境容纳量（k值或者允许的最大值）
（2）生态系统的稳定性 种内斗争
（3）自我调节 自身发展规律
（4）n/2
【解析】（1）该岛在m年内，人口增长呈J型曲线．随环境阻力增加，曲线围绕n线波动，n线是该岛环境容纳量。
（2）人口剧增后，岛上生活资源发生短缺，人们为争夺生活资源加剧了种内斗争，各种因素破坏了该岛生态系统的稳定性。
（3）人口数又从P点上升到Q点并稳定在n线上，以上说明该岛上生态环境的自我调节能力有限；人们必须遵循生态系统的自身发展规律。
（4）当人口数量为n/2时，资源比较充裕，是合适的人口数量。
专题27 种群的特征与数量变化（提高）
一、单选题
1．下列关于种群密度的叙述。错误的是（ ）
A．可用黑光灯诱捕法调查趋光性昆虫的种群密度
B．渔业上捕捞强度的确定需要对种群密度进行调查
C．不同地城环境资源的分布差异会影响种群密度
D．年龄组成和性别比例决定种群大小和种群密度
【答案】D
【解析】黑光灯诱捕法可用于调查趋光性昆虫的种群密度，A正确；渔业上捕捞强度的确定需要对种群密度进行调查，B正确；不同地城环境资源的分布差异会影响种群密度，C正确；年龄组成能预测种群密度，性别比例能通过影响出生率而影响种群密度，出生率和死亡率，迁入率和迁出率能决定种群密度，D错误。
2．下列有关种群数量变化的叙述，正确的是（ ）
A．随着环境条件的改变，种群数量出现波动，K值不变
B．K值即环境容纳量，就是该种群所能达到的最大数量
C．不考虑迁入和迁出，出生率等于死亡率时，种群增长就会停止
D．控制鼠害可通过减少食物来源、增加天敌等方式，将其数量降低到K/2
【答案】C
【解析】K值是指环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，即环境容纳量，环境条件被破坏，K值会降低，AB错误；直接影响种群数量或密度的数量特征即出生率、死亡率、迁入率和迁出率，当不考虑迁入和迁出，出生率等于死亡率时，种群数量不再增长，C正确；通过减少食物来源、增加天敌等方式控制鼠害，若数量降低至K/2，恰好是种群增长速率最大的时候，反而不利于控制鼠害，因此应尽可能降低其数量，D错误。
3．如图为种群数量增长曲线，下列相关叙述错误的是（ ）
A．改善空间和资源条件可使K值提高
B．bc段增长速率逐渐下降，出生率大于死亡率
C．曲线X可表述为：Nt＝N0λt（λ为增长速率）
D．曲线Y表明种群数量的增长受环境阻力的制约
【答案】C
【解析】同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响，改善空间和资源，K值会上升，A正确；bc段增长速率逐渐下降，但出生率仍然大于死亡率，种群数量增加，B正确；曲线X的种群数量模型Nt＝N0λt中λ表示增长倍数，C错误；曲线Y表明S型曲线，说明种群数量的增长受环境阻力的制约，D正确。
4．某种小型淡水鱼迁入新的湖泊后，种群增长速率随时间变化的曲线如下图所示，据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A．t2时该鱼在新湖泊中的数量为环境容纳量
B．t3时该种小型淡水鱼的年龄组成为衰退型
C．t1和t3时该种小型淡水鱼的种群数量相同
D．迁入新湖泊后小型淡水鱼种群呈“S”型增长
【答案】D
【解析】t2为种群增长速率最大时，即K/2，而环境容纳量K位于t4，A错误。t3时该种小型淡水鱼的增长速率大于0，出生率大于死亡率，年龄组成为增长型，B错误。t1到t3时，种群增长速率均大于0，即在这个时间段，种群数量均在增长，因此t3时该种小型淡水鱼的种群数量大于t1时，C错误。此曲线的纵坐标为“种群增长速率”，先增加后减小，其种群为S型增长，D正确。
5．种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例等。下列叙述错误的是（ ）
A．调查某树林内树上蝉的数量，不能得出该树林内蝉种群密度的大小
B．若一个种群的出生率始终小于死亡率，则该种群的数量将持续下降
C．放开二孩政策可调整我国人口的年龄组成，但一般不会影响性别比例
D．样方法可用于调查某农田内蚯蚓的种群密度，但结果与真实值有差异
【答案】B
【解析】树林内蝉种群包括地上部分的成虫以及土壤里的卵和幼虫，所以仅调查树上蝉的数量不能得出该树林内蝉种群密度的大小，A正确；决定种群密度大小的因素有出生率和死亡率，迁入率和迁出率，一个种群的出生率始终小于死亡率，当迁入率大于迁出率时，种群的数量不一定下降，B错误；实施全面二孩政策，幼年个体增多，目的是通过提高出生率来改善我国人口的年龄组成，一般不会影响性别比例，C正确；样方法可用于调查某农田内蚯蚓的种群密度，该方法只能大致估算出种群密度的大小，因此结果与真实值有差异，D正确。
6．在某森林的固定位置和固定时间，用固定数量鸟网捕捉的方法，统计大山雀的种群数量。连续10年内得到如图所示的曲线（图中λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数），下列有关叙述错误的是（ ）
A．2～6年间大山雀种群的年龄组成都为衰退型
B．大山雀种群数量的调查方法可用标志重捕法
C．10年内，第4年的种群数量最大
D．第8年大山雀数量达到最低，此后保持相对稳定
【答案】A
【解析】图中λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数，λ大于1时，表示种群数量增长，λ小于1时，表示种群数量减少，2～4年间大山雀种群的年龄组成为增长型，A错误，大山雀活动能力较强，种群数量的调查可以用标志重捕法，B正确，10年内，第4年的种群数量最大，C正确，第8年大山雀数量达到最低，此后保持相对稳定，D正确。
7．为研究酵母菌种群密度的动态变化，某同学用1 000 mL 的锥形瓶作为培养容器，棉塞封口，装入200 mL培养液，接种酵母菌后在适宜条件下培养，培养过程中（ ）
A．用血球计数板计数，不同时间取样后显微镜视野中酵母菌细胞数量不断增加
B．一段时间内酵母菌以“J”型方式增长
C．氧气的消耗量等于二氧化碳的产生量
D．可直接从静置的培养瓶中取出培养原液稀释后进行计数
【答案】B
【解析】一段时间内，视野中酵母菌细胞数量不断增加，后来随着营养物质的消耗和代谢废物的积累，酵母菌的数量会减少，A错误；酵母菌在锥形瓶中一段时间内，由于生存空间和营养物质较充裕，所以一段时间内，酵母菌以“J”型曲线增长，B正确；酵母菌是兼性厌氧微生物，在生活过程中，既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸，因此氧气的消耗量小于二氧化碳的产生量，C错误；静置的培养瓶中会出现酵母菌的分层，应该振荡混合均匀后取出培养原液稀释后再进行计数，D错误。
8．在一段时间内，某自然生态系统中甲种群的增长速率变化、乙种群的数量变化如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．t1～t2，甲种群的增长速率大于乙种群
B．与t3时相比，t2时的甲种群环境容纳量较大
C．t2～t4，甲种群和乙种群的年龄结构类型不同
D．t4之后，乙种群的数量不可能无限增长
【答案】D
【解析】该图为甲种群的增长速率变化和乙种群的数量变化曲线，因此无法比较二者的增长速率大小，A项错误；t2和t3时，甲种群环境容纳量是相同的，B项错误；t2～t4，甲种群和乙种群的数量都在增多，两者的年龄结构均为增长型，C项错误；由于自然界的资源和空间总是有限的，当种群数量增大时，种内斗争就会加剧，以该种群为食的动物的数量也会增加，这就会使种群的出生率降低，死亡率增高，当死亡率增加到与出生率相等时，种群的增长就会停止，D项正确。
9．下表表示某地甲、乙两个种群数量变化关系。据表分析，下列说法正确的是（ ）
年份
—
二
三
四
五
六
七
甲种群数量/乙种群数量
1．3
1．35
1．1
0．95
0．65
0．33
0
A．甲乙两种群均为S型增长，增长速率均受本身密度制约
B．甲乙两种群为捕食关系，其中乙为捕食者，甲为被捕食者
C．甲乙两种群为竞争关系，第四年开始乙种群占优势，且甲种群逐步被淘汰
D．甲乙两种群可分别代表草原中的兔子和牛，二者是此消彼长的竞争关系
【答案】C
【解析】根据表格数据分析，前三年甲种群数量与乙种群数量比值大于1，三年后该比值小于1，且越来越低，说明甲乙两种群为竞争关系，前三年两个种群数量都增加，但是甲增加的更快，第四年开始乙种群占优势，且甲种群逐步被淘汰，B错误、C正确；根据以上分析可知，乙种群的数量先增加，后降低，不是S型增长，A错误；草原中的兔子和牛此消彼长的竞争关系，不会出现被淘汰的现象，D错误。
10．如果采用样方法调查某地区（甲地）蒲公英的种群密度，下列相关叙述错误的是（ ）
A．为了避免人为因素干扰，取样的关键要做到随机取样
B．调查得到的蒲公英的种群密度能准确反映其种群数量的变化趋势
C．若甲地内蒲公英种群的个体数量减少，调查其密度时，应适当扩大样方的面积
D．先对每个样方中蒲公英计数，求出所有样方的均值，除以样方面积即为种群密度
【答案】B
【解析】为了避免人为因素干扰，取样的关键要做到随机取样，减少偶然因素对实验结果的影响，A正确；种群密度反映了种群在一定时期的数量，但不能准确反映种群数量的变化趋势，B错误；若甲地蒲公英种群的个体数量减少，用样方法调查其种群密度，应随机取样，并适当扩大样方的面积，C正确；先计算出每个样方中蒲公英的密度，再求出所有样方的平均值，作为甲地蒲公英的种群密度，D正确。
11．关于图中种群数量变化的说法不正确的是（ ）
A．种群数量“J”型增长曲线只有在理想条件下才能出现
B．种群数量呈“S”型增长过程中，种群数量达到K/2值之前可以认为是“J”型增长
C．自然状态下种群数量达到600时，种群的增长率和增长速率都为0
D．环境条件变化时，种群的 K值也会发生相应变化
【答案】B
【解析】种群“J”型曲线发生在生存资源、空间充裕，气候适宜，没有敌害的环境中，则只有在理想条件下才能出现，A正确；种群呈S型增长过程中，在达到K/2值之前由于有环境阻力的存在，种群增长曲线不是J型，B错误；达到600即K值时，出生率等于死亡率，种群增长率为0，同时增长速率也为0，C正确；环境条件会限制种群数量的增长，当环境条件有所改善时，K值会增加，环境变恶劣时，K值降低，D正确。
12．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于马铃薯培养液
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O2有利于酵母菌种群数量的增加
【答案】C
【解析】酵母菌种群增长所需的能量来自于有机物的氧化分解，所需的有机物全部来自于马铃薯培养液，A正确；若要估算培养液中酵母菌的数量，可用血球计数板计数法，需要借助显微镜，B正确；培养液与酵母菌充分混匀后被分成不等的两份，其中的酵母菌数量不同，由于是充分混匀的，故酵母菌的种群密度相同，C错误；给营养充足的培养液通入O2有利于酵母菌进行有氧呼吸，种群数量会增加，D正确。
13．如图表示某生态系统中某一种群的λ随时间变化的曲线。下列相关叙述不正 确的是（ ）
A．通过对曲线分析可知，在 10-20 年间该种群数量一直下降
B．曲线所示 20-30 年间增长率λ保持不变，说明该段时间种群数量趋于稳定
C．由图可知，0-30 年间在第 15 年时该种群种内斗争最激烈
D．依据图中数据可知，在第 20 年时该种群数量达到最小值
【答案】C
【解析】据图分析可知，在 10-20 年间λ＜1，故该种群数量一直下降，A正确；曲线所示 20-30 年间增长率λ保持不变，说明该段时间种群数量保持不变，B正确；由图可知，0-30 年间在第 10 年时该种群数量最多，因此种内斗争最激烈，C错误；依据图中数据可知，在 10-20 年间λ＜1，该种群数量一直下降，在第20年时λ＝1，该种群数量达到最小值，D正确。
14．为了探究酵母菌种群数量的动态变化，某同学按下表完成了有关实验，并定期对酵母菌进行计数，其中1号试管第5天时数量达到最大，第6天实验结束。下列叙述正确的是（ ）
试管编号
培养液/mL
无菌水/mL
酵母菌母液/mL
温度/℃
1
10
-
0．1
28
2
10
-
0．1
5
3
-
10
0．1
28
A．该同学硏究的课题是温度对酵母菌种群数量变化的影响
B．pH、取样时间都属于无关变量，对实验没有影响
C．可以用光电比色法进行酵母细胞的计数
D．第6天以后酵母菌数量保持相对稳定
【答案】C
【解析】该同学研究的课题是温度和营养物质对酵母菌种群数量变化的影响，A错误；pH、取样时间都属于无关变量，对实验有影响，因此要保持相同且适宜，B错误；可以用光电比色法进行酵母细胞的计数，C正确；第5天时数量达到最大，因此第5天以后酵母菌数量保持相对稳定，但最后酵母菌数量会因营养物质减少等原因而减少，D错误。
15．图甲中Ⅰ是布氏田鼠迁入某草原后的种群数量变化曲线，在a时期引入某种生物，鼠群数量明显下降后保持新的动态平衡；图乙是布氏田鼠从迁入该草原到图甲中的a时期出生率与死亡率变化曲线。以下有关说法错误的是（ ）
A．图甲在a时期之后布氏田鼠种群的环境容纳量降低
B．图甲a时期引入的生物与布氏田鼠之间可能存在竞争关系
C．图乙中G点时布氏田鼠种群的种内斗争最激烈
D．图乙中的J点与图甲中的D点相对应
【答案】C
【解析】图甲a时期引入某种生物，鼠群数量明显下降后保持新的动态平衡，可推知在a时期之后布氏田鼠种群的环境容纳量降低，说明a时期引入的生物与布氏田鼠之间可能存在捕食或竞争关系，AB正确；布氏田鼠种群的最大净补充量在图乙中的G点，即出生率与死亡率的差值最大，此时种群增长速率最大，说明该点时种群数量达到k/2，而布氏田鼠种群数量达到k值时其种内斗争最激烈，C错误；在图甲中DE段鼠群数量达到K值。图乙中J点时种群的出生率等于死亡率，种群增长速率为0，说明此时种群数量达到k值，D正确。
二、综合题
16．某科研小组调查了某牧场边界区域内大家鼠的种群密度和年龄组成，并以体重作为划分大家鼠年龄的标准，体重≤40g的为幼龄鼠，体重≥90g的为老龄鼠，其余为中龄鼠，结果如下表所示。请回答下列问题：
体重（g）
<10
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
>110
数量（只）
32
57
102
72
61
71
79
68
102
112
85
95
31
（1）分析表格中数据可知，该区域大家鼠种群的年龄组成类型是_____________。年龄组成可以通过影响_____________来影响种群密度。
（2）调查大家鼠种群密度的方法是____________，宜采用该方法的原因是_____________。
（3）某同学认为若要控制该区域大家鼠的种群数量，应捕杀体重大于90g的个体，请判断该说法是否正确。并说明理由：_____________________ 。控制该区域大家鼠种群数量时所采取的减少食物来源、毁灭巢穴和养殖天敌等措施的目的是________________________ 。
（4）与天然牧场相比，人工牧场更容易遭受虫害，原因是_________________________ 。
【答案】（1）稳定型 出生率和死亡率
（2）标志重捕法 大家鼠活动能力强，活动范围广
（3）不正确；捕杀体重大于90g的大家鼠，会导致该区域大家鼠种群的年龄组成变为增长型，种群数量易恢复 降低环境容纳量
（4）人工牧场的生物多样性低，抵抗力稳定性差
【解析】（1）分析该区域大家鼠种群中幼龄鼠、中龄鼠和老龄鼠的数量可知，该区域大家鼠种群的年龄组成是稳定型。年龄组成可以通过影响出生率和死亡率来影响种群密度。
（2）调查大家鼠种群密度的方法是标志重捕法，宜采用该方法的原因是大家鼠活动能力强，活动范围广。
（3）若捕杀体重大于90g的大家鼠，会导致中龄鼠和幼龄鼠的种内斗争减弱，使该区域大家鼠种群的出生率升高，种群数量增多。控制该区域大家鼠种群数量时所采取的一系列措施的目的是降低环境容纳量。
（4）人工牧场的生物多样性低，抵抗力稳定性差，比天然牧场更容易遭受虫害。
17．如图是自然条件下某种群数量的动态变化模型，请回答：
（1）种群密度是种群最基本的_________特征，______（填“能”或“不能” ）反映种群数量的变化趋势。
（2）图中曲线是反映种群数量动态变化的___________模型，用该模型解释建立大熊猫自然保护区的目的是______________，以利于大熊猫种群数量的增加。
（3）图中 A 点时种群的年龄组成为________型，A 点后种群的增长速率________（填“增大”、“减小”、“基本不变”）。
（4）提高种群的 K 值，可采用__________的措施，这是对生物多样性最有效的保护。
（5）研究还发现田鼠繁殖能力很强，在调查统计最初的一个月内种群数量每天增加 1.47%。研究者通常采用__________法估算该地区田鼠的种群数量。根据调查统计的数据构建了田鼠种群增长模型为 Nt＝N0λt，由此可知田鼠在最初的一个月内的生存环境条件是_________，这种数量增长形式称作______________型增长。而实际上自然界的资源和空间总是有限的，家鼠的数量增长往往呈现出___________型曲线。重复观察统计田鼠数量，对所建立的模型进行_____________，以利于鼠害的防治。
【答案】（1）数量 不能
（2）数学 有效提高大熊猫种群的 K 值
（3）增长 减小
（4）就地保护
（5）标志重捕 理想条件（或食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌） J S 检验或修正
【解析】（1）种群密度是种群最基本的数量特征，不能反映种群数量的变化趋势。
（2）图中曲线为种群增长的数学模型。该曲线表示在自然界的资源和空间有限的条件下，种群呈现“S”型增长。建立大熊猫自然保护区，可以改善大熊猫栖息地的环境条件，提高（大熊猫种群的）K值，以利于大熊猫种群数量的增加。
（3）图中A点前后，种群数量不断增加，说明出生率大于死亡率，因此A点时种群的年龄组成为增长型。A点后，曲线的上升幅度变缓，说明种群的增长速率减小。
（4）提高种群的K值，可采用就地保护的措施，这是对生物多样性最有效的保护。
（5）研究者通常采用标志重捕法法估算该地区田鼠的种群数量。研究人员根据最初的一个月内田鼠的数量调查数据构建的田鼠种群增长模型为Nt＝N0λt，由此可知田鼠在最初的一个月内的生存环境条件是理想条件（或食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌），种群数量呈J型曲线。由于食物、空间都有限，有天敌捕食，就存在环境容纳的最大值K。若研究人员对此弃耕农田进行长期研究，将会发现田鼠的种群增长模型的变化趋势是由“J”型增长变为“S”型增长，所以需对建立的模型进行检验和修正。
18．研究人员对某牧场进行了相关的调查研究，请回答下列问题：
（1）冷蒿是该牧场的优势种，用样方法调查冷蒿的种群密度时，可以采用的取样方法有___________、___________。
（2）调查中发现该牧场还生长着披碱草、针茅、黑麦等多种牧草，所有这些牧草________ （填“能”或“不能”）构成一个生物群落，判断理由是_______________________________。
（3）下图为该牧场中的长爪沙鼠数量的调查结果，其种群数量的变化趋势是______________，理由是____________________________________________。
（4）研究人员对该地长爪沙鼠的种群密度进行了调查；在1h范围内，第一次捕获72只，标记并放归；几天后第二次捕获了60只，其中有9只带有标记，则其种群密度是____________只/hm2。若被标记的动物更容易被天敌捕食，则长爪沙鼠种群密度的估算值比实际值_______________。
【答案】（1）五点取样法 等距取样法
（2）不能 生物群落应该包含该地域所有的生物
（3）逐渐增加 该种群的年龄组成为增长型
（4）480 偏大
【解析】（1）冷蒿是该牧场的优势种，用样方法调查冷蒿的种群密度时，可以采用的取样方法有五点取样法、等距取样法。
（2）所有这些牧草不能 构成一个生物群落，因为生物群落应包含该区域的全部生物，包括动物、植物和微生物。
（3）据图分析，牧场的长爪沙鼠种群中处于幼年的个体数量较多，处于老年期的个体数量较少，种群的年龄组成为增长型，则种群数量逐渐增加。
（4）标志重捕法估算种群密度的计算公式是：该种群数量÷第一次捕获标记的个体数＝第二次捕获的个体数÷第二次捕获的个体中被标记的个体数，该种群数量＝（第一次捕获标记的个体数×第二次捕获的个体数）÷二次捕获的个体中被标记的个体数＝72×60÷9＝480只/hm2。若被标记的动物更容易被天敌捕食，二次捕获的个体中被标记的个体数减少，则动物B种群密度估算值比种群密度实际值偏大。
19．如图是种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线以及在a点之后的三条变化曲线图。请回答下列问题：
（1）对于呈“J”型增长的种群而言，其λ值（当年的种群数量是前一年的倍数）的大小与种群密度_______________（填“有关”或“无关”）。
（2）a点之后，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三条曲线对应环境的优越程度的大小关系是__________________，做出该判断的理由是________________________。
（3）图中AB段，不考虑迁入、迁出，则种群的出生率________（填“大于”“小于”或“等于”）死亡率。
（4）捕捞经济性鱼类时，剩余量应在K/2左右，理由是________________________。
（5）某小组采用的种群密度调查方法是样方法，取样时要做到随机取样，其目的是_______________。若要调查松鼠种群的密度，则应采用_____法，理由是______________。
【答案】无关 Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ K值越大，说明环境就越优 小于 K/2时，种群增长速率最大，种群数量恢复最快 保证调查结论可靠 标志重捕 松鼠活动能力强，活动范围广
【解析】
【分析】
自然界中有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，若以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈J型。
种群经过一段时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为S型曲线。
【详解】
（1）“J”型增长的种群而言，其λ值（当年的种群数量是前一年的倍数）的大小不变，与种群密度无关。
（2）a点之后，Ⅰ曲线的K值最高，而Ⅲ曲线的数量最少，则Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三条曲线对应环境的优越程度的大小关系是Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，判断的理由是K值越大，说明环境就越优越。
（3）图中AB段，种群数量建设，则不考虑迁入、迁出，种群的出生率小于死亡率。
（4）捕捞经济性鱼类时，剩余量应在K/2，理由K/2时，种群增长速率最大，种群数量恢复最快。
（5）种群密度调查方法是样方法，取样时要做到随机取样，其目的是保证调查结论可靠。由于松鼠活动能力强，活动范围广，若要调查松鼠种群的密度，则应采用标志重捕法。
专题27 种群的特征与数量变化（挑战）
一、单选题
1．某同学运用黑光灯诱捕方法对农田中有趋光性的昆虫进行调查，下列叙述错误的是（ ）
A．趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者
B．黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息
C．黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度
D．黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目
【答案】B
【解析】趋光性昆虫以植物为食，属于生态系统的消费者，A正确；黑光灯是一种特制的气体放电灯，它发出330-400nm的紫外光波，故黒光灯传递给趋光性昆虫的信息是通过紫外光传递的，属于物理信息，B错误；黑光灯诱捕的方法用于调查某种趋光性昆虫的种群密度，是一种根据昆虫趋光特点检测相对密度的方法，C正确；黑光灯能诱捕多种趋光性昆虫，从而可以统计一定范围内趋光性昆虫的种类，D正确。
2．种群密度是种群的数量特征之一，下列叙述正确的是（ ）
A．对同一种群来说，自然增长率越大，种群密度越大
B．年龄结构为增长型种群的种群密度大于年龄结构为衰退型的种群
C．鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同
D．呈逻辑斯谛增长的种群，其种群数量达到K值前，密度对其增长的制约逐渐减弱
【答案】C
【解析】种群密度是单位面积或单位体积中的个体数，对同一种群而言，种群数量受多种因素影响，自然增长率越大种群密度不一定越大，A错误；不同种群，由于基数不同，故年龄结构为增长型的种群密度不一定大于年龄结构为衰退型的种群，B错误；鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，其增长速率可能相同，单位水体该鱼的产量可能相同，C正确；呈逻辑斯谛增长的种群，其种群数量达到K值前，随着种群数量的增加，密度对其增长的制约逐渐增强，D错误。
3．最小存活种群是指保证种群在一个特定的时间内能健康地生存所需的最小有效数量，这是一个种群数量的阈值，低于这个阈值，种群会逐渐趋向绝灭。下列说法正确的是（ ）
A．越小的种群种内斗争越激烈，导致种群会较快地趋向绝灭
B．种群的年龄结构和性别比例不会影响最小存活种群的大小
C．小于最小有效数量的种群其基因的多样性较低，适应性较差
D．大于最小有效数量的种群存活时间长，稳定后不会发生进化
【答案】C
【解析】种群数量越多种内斗争越激烈，因为数量多一般不会趋向绝灭，越小的种群种内斗争相对较弱，却会较快地趋向绝灭，A错误；种群的年龄组成和性别比例都会影响种群数量，从而影响最小存活种群的大小，B错误；当种群数量小于最小有效数量时，因为数量少，种群基因多样性较低，适应性较差，C正确；大于阈值的种群存活时间较长，稳定后基因频率仍会改变，仍会发生生物进化，D错误。
4．某池塘内草鱼种群增长速率的变化规律如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．调查草鱼的种群密度时眼太大常使调查值偏大
B．T3时草鱼的种群密度约为T5时对应种群密度的一半
C．T5时增加饵料的投放，池塘草鱼的环境容纳量会有所增大
D．无论T2之前数据如何，T2～T3和T3～T5时间段内种群数量都是逐渐上升
【答案】A
【解析】调查的时候捕捉所用的渔网网眼过大，则会导致捕捉的个体数变小，即M、m、n都会变小，但是m：n比值基本不变，故计算出的N会偏小，A错误；T3时对应K/2，T5时对应K，B正确；T5时增加饵料，食物增多，环境容纳量会有所增大，C正确；T2～T3和T3～T5种群的增长速率均大于0，故种群密度会上升，D正确。
5．俗话说“一公一母，一年二百五”，说明家鼠种群的自然增长率高，一只母家鼠一年最多怀8次胎，每胎最多15-16只幼仔。下列有关家鼠种群的叙述正确的是（ ）
A．自然增长率高的原因只有每次产仔数多和每年生殖次数多
B．自然增长率随种群数量的增加起始呈加速增长，K/2后稳定增长
C．欲从根本上解决问题，将室内地面硬化比安放捕鼠夹能更有效控制鼠害
D．若采用安放捕鼠夹的捕杀方法控制鼠害，在K/2时捕杀效果最好
【答案】C
【解析】自然增长率等于出生率减去死亡率，自然增长率高的原因不只是出生率高，A项错误；自然增长率在K/2后减速增长，B项错误；将室内地面硬化可以降低家鼠的环境容纳量，比安放捕鼠夹能更有效控制鼠害，C项正确；在K/2时种群增长速率最快，应在种群数量较少时采用安放捕鼠夹的捕杀方法控制鼠害，D项错误。
6．高原雪兔是高寒草甸生态系统中的一种常见动物，常穴居于低矮草地中，天敌有赤狐等研究人员通过调查绘制了高原雪兔种群数量Nt＋1/Nt比值与时间（t）的变化曲线，下列说法错误的是（ ）
A．当t为c~e时，高原雪兔的出生率小于死亡率
B．可用标志重捕法调查高原雪兔的种群密度
C．高原雪兔感受到赤狐粪、尿的气味后会立即躲入洞穴，周围的雪兔见此情景也会紧跟着跑入洞穴躲避，这个过程中传递的信息有化学信息和行为信息
D．高寒草甸生态系统与热带雨林相比，抗力稳定性和恢复力稳定性都比较低
【答案】A
【解析】当t为c～e时，Nt＋1/Nt比值大于1，说明种群数量在这个时间段内是增加的，故高原雪兔的出生率大于死亡率，A错误；高原雪兔活动能力强，活动范围广，故可用标志重捕法调查其种群密度，B正确；高原雪兔感受到赤狐粪、尿的气味后会立即躲入洞穴，周围的雪兔见此情景，也会紧跟跑入洞穴躲避，这个过程中粪、尿的气味属于化学信息，高原雪兔躲避敌害属于行为信息，C正确；高寒草甸生态系统与热带雨林相比，由于气候条件的限制，故抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较低，D正确。
7．下列对探究酵母菌种群数量变化规律实验的叙述，正确的是（ ）
A．取样时为避免吸到培养液底部的死菌，滴管应轻轻吸取，避免溶液晃动
B．对于压在一个方格界限上的酵母菌的处理方法是计数四条边及其顶角的酵母菌数
C．已知血球计数板的方格为2 mm×2 mm，若盖玻片下经稀释10倍的培养液厚度为0.1 mm，计数时观察值为M，则10 mL培养液中酵母菌的总数约为2.5M×105个
D．与一般的生物实验一样，该探究实验也需要单独设置对照组
【答案】C
【解析】从试管中吸取培养液进行计数之前，应将试管轻轻震荡几次，使酵母菌在培养液中分布均匀，A错误；对于压在一个方格界限上的酵母菌的处理方法是计数相邻两边及其顶角上的酵母菌数，B错误；计数室的体积＝2×2×0.1＝0.4mm3，共有酵母菌细胞M个，则10mL培养液中酵母菌的个数＝M×10×1000×10÷0.4＝2.5M×105个，C正确；该实验中，酵母菌种群数量的变化在时间上形成自身对照，无需设置对照组，要获得准确的实验数据，必须重复实验，求平均值，D错误。
8．棉蚜主要危害棉花等经济作物，普通草蛉是棉蚜的捕食性天敌。科研人员通过人工释放普通草蛉和施用农药分别对棉蚜进行生物防治和化学防治，分别在处理后的第6天、第12天、第18天测量田中的棉蚜减退率 （处理前棉蚜数－处理后棉蚜数）/处理前棉蚜数×100%如下图。下列相关叙述错误的是（ ）
A．可采用样方法进行棉蚜种群密度调查，对照组棉蚜种群数量将呈S型增长
B．生物防治的原理是利用物种之间的关系，生物防治田内棉蚜种群的出生率小于死亡率
C．依据棉蚜减退率可预测种群数量变化，化学防治使棉蚜的种群数量变化呈衰退型
D．化学防治后，随时间的推移，种群密度对棉蚜数量增长的制约作用越来越强
【答案】C
【解析】可采用样方法进行棉蚜种群密度调查，对照组棉蚜种群数量将呈S型增长，A正确；生物防治的原理是利用物种之间的关系，生物防治田内棉蚜种群的出生率小于死亡率，B正确；预测种群数量变化的是年龄结构，C错误；化学防治后，随时间的推移，种群密度对棉蚜数量增长的制约作用越来越强，D正确。
9．“草盛豆苗稀”体现了生物对生物的影响．如图表示疏于管理的大豆田中，大豆与狗尾草两个种群的增长速率随时间变化的曲线，下列叙述中错误的是（ ）
A．甲、乙两曲线分别代表大豆和狗尾草两种群
B．t1﹣t5时间内乙种群呈“S”型增长
C．t2﹣t3时间内，甲种群的年龄组成为衰退型，乙种群的年龄组成为增长型
D．该农田中，物种丰富度将逐渐增加
【答案】C
【解析】“草盛豆苗稀”说明草在竞争中获胜，即曲线图中乙，A正确；甲在t1～t3呈现“S”型增长曲线，而乙种群在t1～t5呈现“S”型增长曲线，B正确；甲在t2～t3种群增长率减少，但种群增长率大于0，则种群数量增加，种群的年龄结构为增长型；乙在t2～t3种群增长率为正值，使得种群数量增加，年龄结构为增长型，C错误；该农田中，疏于管理出现杂草，则物种丰富度增加，D正确。
10．科学工作者为了监测和预防某草原鼠害的发生情况，采用标志重捕法对该草原田鼠种群数量进行了调查，发现在最初调查的一个月内，种群数量每天增加1．5%。下列相关叙述正确的是（ ）
A．自然环境中增加田鼠的天敌数量不会影响田鼠种群的K值
B．增长型种群的出生率通常要高于衰退型种群的出生率，而死亡率则相反
C．用标志重捕法调查田鼠种群密度时，标记物容易脱落，估算数值会偏小
D．最初调查的一个月内，田鼠种群数量增长模型应为Nt＝N0λt，λ为1．015
【答案】D
【解析】自然环境中增加田鼠的天敌数量会使田鼠种群的K值降低，A错误；增长型种群的出生率与衰退型种群的出生率无法进行比较，B错误；用标志重捕法调查田鼠种群密度时，标记物容易脱落会使重捕的个体中被标记的个体所占的比例变小，进而使得估算值偏大，C错误；由题干信息“在最初调查的一个月内，种群数量每天增加1．5%”可知田鼠种群数量呈“J”型增长，因此田鼠种群增长模型可构建为Nt＝N0λt，其中λ为1＋0．015＝1．015，D正确。
11．为研究甲、乙两种藻的竞争关系，在相同条件下分别对二者进行混合培养和单独培养，结果如下图所示。有关叙述错误的是（ ）
A．单独培养条件下，乙藻种群数量呈“S”型增长
B．单独培养条件下，甲藻数量约为1．0×106个时种群增长最快
C．与单独培养相比，混合培养对甲、乙藻种群增长影响较大的是乙藻
D．混合培养条件下，甲藻数量在10~12天增长缓慢的主要原因是种间竞争
【答案】D
【解析】分析该图可知，单独培养时乙藻的种群数量呈“S”型增长，A正确；分析该图可知，单独培养时甲藻的种群数量呈“S”型增长，K值为2．0×106个，当种群数量在K/2，即1．0×106个时种群增长最快，B正确；分析该图可知，混合培养时乙藻的种群数量不断下降直至灭亡，说明混合培养对乙藻的影响较大，C正确；分析该图可知，混合培养时甲藻的种群数量呈“S”型，甲藻数量在10~12天增长缓慢的主要原因是种内斗争，D错误。
12．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型增长阶段
【答案】D
【解析】细菌甲是异养生物，通过分解培养基中的有机物获得无机物，给自身提供养分，A正确；更换培养基，为细菌提供了新的营养物质并除去了代谢废物，因此，培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同，B正确；根据题图可知，在23h前，a组细菌甲的生长曲线呈现J型增长，说明a组培养基中资源和空间充足，C正确；由题图曲线可知，培养基更新时间间隔为23h时，种群在早期会出现J型增长阶段，D错误。
二、综合题
13．建构种群增长的数学模型，回答下列问题。
（1）理想条件下，一个大肠杆菌每20 min就通过分裂繁殖一代，繁殖n代后大肠杆菌数 量的计算公式是Nn＝________。“J”型增长的数学模型为Nt＝N0λt，其中λ的含义为________。
（2）上图所示的S型曲线中有abcde共5个关键点。种内竞争最激烈是在_______段；害虫治理最佳点是在_____点之前；渔业捕捞后，最有利于该种群数量恢复的是在_______点。
（3）下图中甲曲线是探究培养液中酵母菌种群数量变化的实际曲线。
种群数量达到K值时，种群的出生率_________（填“大于”或“等于”或“小于”）死亡率；图中阴影部分表示_________；a点以后甲曲线下降，可能是_________导致的。
【答案】（1）2n 该种群数量是一年前种群数量的倍数
（2）de a b
（3）等于 被淘汰的个体数（或：因环境阻力而减少的个体数） 营养物质缺乏
【解析】（1）大肠杆菌属于原核生物，呈指数增长，理想条件下，一个大肠杆菌每20 min就通过分裂繁殖一代，繁殖n代后大肠杆菌数量的计算公式是Nn＝2n。“J”型增长的数学模型为Nt＝N0λt，其中λ的含义为该种群数量是一年前种群数量的倍数。
（2）上图所示的S型曲线中有abcde共5个关键点。当出生率和死亡率相等时，种内竞争最激烈，对应的是图中的de段；害虫治理的时间越早，越容易消灭，因此，害虫治理最佳点是在a点之前；渔业捕捞后，最有利于该种群数量恢复的是在b点，此时种群的增长速率最大。
（3）图示是种群增长的两种曲线：“J”型增长曲线和“S”型增长曲线。种群数量达到K值时，种群的出生率等于死亡率；图中阴影部分表示生存斗争中被淘汰的个体数；a点以后甲曲线下降，可能是营养物质缺乏导致的。
14．位于平顶山市的白龟湖国家湿地公园，以自然草本植物为主，湖岸有人工栽种的灌木和乔木。请回答下列问题。
（1）某科研小组选择植物分布的典型地段调查湿地植物群落的物种丰富度，在每个样方内统计物种多度等级的统计方法叫____________。湿地公园除了少数低洼地存有少量自然植被，湖岸种有灌木和乔木，说明人类的活动能够使群落的演替不同于自然演替的________。
（2）如图表示群落中某动物种群密度N1与Nt＋1/Nt的关系，图中c～e时间段种群数量_________（填“增加”“减小”或“不变”），e～f时间段种群的年龄组成为________。
【答案】（1）目测估计法 速度和方向
（2）增加 衰退型
【解析】（1）在每个样方内统计物种少、较少、较多等多度等级的统计方法叫目测估计法。人类的活动能够使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
（2）图中c～e时间段Nt＋1/Nt的比值大于1，说明后一年比前一年的种群密度大，故种群的数量是增加的。e～f时间段Nt＋1/Nt的比值小于1，说明种群密度逐年减少，故年龄组成为衰退型。
15．如图1表示种群数量增长的两种曲线，图2表示某区域不同年份甲树种与乙树种存有量的比值（C值＝甲存有量/乙存有量）变化。据图回答下列问题：
（1）种群最基本的数量特征是种群密度。若种群每年以λ倍按图1曲线X的方式增长，A为种群起始数量，则t年后该种群数量Nt可表示为_______。图1中阴影部分可以表示由于受到______________（写出两点）等条件的限制而死亡的个体。
（2）若图1中的曲线Y表示池塘中某鱼类种群的增长曲线，要想长期获得较高的鱼产量，每次捕捞后鱼的数量需保持在曲线中的____点左右，原因是__________________。
（3）图2中从a年到e年，两树种竞争过程中____逐渐成为优势树种，群落的这种变化叫做____。
【答案】（1）Aλt 生存空间、食物、天敌（任选2个）
（2）B 此时种群增长速率最大
（3）乙 （次生）演替
【解析】（1）图1中曲线X表示J型增长，若种群每年以λ倍增长，A为种群起始数量，则t年后该种群数量Nt可表示为Aλt。图1中阴影部分表示环境阻力，可以表示由于受到生存空间、食物、天敌等条件的限制而死亡的个体。
（2）图1中的曲线Y表示S型增长，若该曲线表示池塘中某鱼类种群的增长曲线，要想长期获得较高的鱼产量，每次捕捞后鱼的数量需保持在曲线中的B点（K/2）左右，原因是此时种群增长速率最大，鱼的数量可以在最短时间内恢复。
（3）由图2可知，从a年到e年，C值逐渐下降，说明乙逐渐成为优势树种，群落的这种变化叫做（次生）演替。
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