高考生物二轮复习 专题二十一 种群与群落试题

专题二十一 种群与群落 考纲要求　1.种群的概念和特征[必考(a)、加试(a)]。2.标志重捕法[必考(a)、加试(a)]。3.种群的分布型和存活曲线[加试(a)]。4.种群指数增长和逻辑斯谛增长[必考(b)、加试(b)]。5.环境容纳量[必考(a)、加试(a)]。6.活动：探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化[加试(c)]。7.种群数量的非周期性波动和周期性波动[加试(a)]。8.种群数量波动的调节因素[加试(a)]。9.群落的概念和结构[必考(a)、加试(a)]。10.主要的陆地生物群落类型[必考(a)、加试(a)]。11.群落演替的概念、类型和过程[必考(a)、加试(a)]。12.顶极群落的概念[加试(a)]。 考点一　种群的特征和增长方式 1．种群概念 指占有一定空间和时间的同一物种个体的集合体。 2．种群的特征 (1)出生率和死亡率 ①出生率：单位时间出生个体数占种群总个体数的百分数或千分数。 死亡率：单位时间死亡个体数占种群总个体数的百分数或千分数。 ②自然增长率＝出生率－死亡率。 ③地位及作用：决定种群密度，是决定种群兴衰的晴雨表。 (2)年龄结构 ①年龄结构：各个年龄组个体数量在种群中所占的比例关系。 ②种群的年龄组：生殖前期、生殖期、生殖后期。 ③年龄金字塔 ④研究意义：预测种群数量的变化趋势。 (3)性比率：种群内两性个体数量的相对比例。 (4)种群密度 ①种群密度：某个种群在单位空间或面积内的个体数量。 ②动物种群密度的调查常采用标志重捕法，其公式为种群数量N＝eq \f(M·n,m)[(标志个体数×重捕个体数)/重捕中被标记的个体数]。 3．种群的分布型(加试) (1)概念：分布型是指种群中个体的空间配置格局。 (2)类型：包括均匀分布(如稻田插秧)、集群分布(如橡树种子)、随机分布(如玉米螟卵块在玉米田中的分布)。其中集群分布是最常见的分布型。 (3)实例：蛾类、橡树和雪松的种子分布属于集群分布，人类在地球表面的分布为集群分布。 4．种群的存活曲线(加试) (1)概念：存活曲线是表示种群中全部个体死亡过程和死亡情况的曲线。 (2)曲线绘制数据收集：从至少观察1_000个新孵化幼虫或新出生个体开始，跟踪记录每个个体的死亡年龄，直至全部个体死亡为止。 (3)曲线标识：存活曲线二维平面图的横坐标是年龄，纵坐标是存活个体数的对数值。 5．种群的增长方式 (1)种群的指数增长和逻辑斯谛增长 比较项目 指数增长 逻辑斯谛增长 条件 资源无限、空间无限和不受其他生物制约的理想条件下 资源有限、空间有限和受到其他生物制约的条件下 增长特点 起始增长很慢，但随着种群基数的加大，增长会越来越快 起始加速增长，K/2时增长最快，此后增长减速，到K值时停止增长或在K值上下波动 有无 K值 无K值 有K值 曲线类型 “J”形曲线 “S”形曲线 (2)环境容纳量(K值)：长时期内环境所能维持的种群最大数量。 6．种群的数量波动及调节(加试) (1)种群的数量波动 ①含义：种群中的个体数量是随时间变化而变化的。 ②原因eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(出生率和死亡率的变动,环境条件的改变)) ③类型eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(非周期波动：如我国东亚飞蝗的数量变动,周期波动：如北极旅鼠的数量变动)) 注：大多数种群数量波动是非周期波动，少数种群其数量波动表现出周期性。 (2)种群数量的调节 ①调节类型：能够调节种群数量的有外源性因素(如气候、食物等)和内源性因素，后者包括行为调节和内分泌调节。 ②外源性调节因素：气候是对种群影响最强烈的外源性因素，特别是极端的温度和湿度，此外，食物也是调节种群数量的重要因素。 ③内源性调节因素：领域行为对种群密度具有明显的调节作用，而由于社会压力可加大刺激中枢神经系统引发内分泌失调被称作内分泌调节。 [思考诊断] 1．用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时，若标记个体更易于被捕食，则种群密度的估计值将偏高(　√　) 2．可以用标志重捕法调查老房屋中壁虎的种群密度(　√　) 3．若比较三种年龄结构类型的种群，则稳定型的出生率最高(　×　) 提示　三种年龄结构类型的种群，增长型的出生率最高。 4．橡树种子常在母株附近形成集群是空间特征，由于薇甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于数量特征(　√　) 5．若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比越接近1∶1，则出生率越高(　√　) 1．种群数量特征的分析 种群数量特征间的关系：如图，在种群各特征中，直接反映种群的繁荣与衰退的特征是种群密度。 能够直接决定种群大小变化的特征是出生率和死亡率。 能够预测种群数量变化方向的特征是年龄结构。 能够间接影响种群个体数量变动的特征是性比率。 2．“J”形增长曲线和“S”形增长曲线的比较 项目 “J”形曲线 “S”形曲线 增长模型 前提条件 理想状态：资源无限、空间无限，不受其他生物制约 现实状态：资源有限、空间有限，受到其他生物制约 K值有无 无K值 有K值 种群增长率的变化 种群增长速率变化 适用范围 实验条件下或种群迁入新环境最初一段时间 自然种群 联系 3.有关K值的分析 (1)K值的示意图 在环境未遭受破坏的情况下，种群数量会在平均值附近上下波动。当种群偏离平均值的时候，会通过负反馈机制使种群数量回到一定范围内。 (2)K值的应用 ①对野生生物资源的保护措施：保护野生生物生活的环境，减小环境阻力，增大K值。 ②对有害生物的防治措施：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。 (3)K/2值的应用 ①对资源开发与利用的措施：种群数量达到环境容纳量的一半时，种群增长速率最大，再生能力最强——把握K/2值处这个黄金开发点，维持被开发资源的种群数量在K/2值处，可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”，从而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。 ②对有害生物防治的措施：必须及时控制种群数量，严防其到达K/2值处(若到达K/2值处，会导致该有害生物成灾)。 (4)K值的不同表示方法 图中A、B、C、D时间对应的种群数量为K值，A′、C′、D′时所对应的种群数量为K/2值。 4．三类存活曲线特点及实例(加试) 类型 特点 举例 类型Ⅰ(凸形a) 大多数个体都能活到平均生理年龄，但达到这一年龄后，短期内几乎全部死亡 人类和很多高等动物 类型Ⅱ(对角线形b) 各年龄组死亡率相同 一些鸟类和小型哺乳类动物 类型Ⅲ(凹形c) 低龄死亡率极高，但是一旦活到了某一年龄，死亡率就变得很低而且稳定 牡蛎和树蛙 5.种群数量的波动及调节(加试) 种群数量 种群数量的波动 种群数量的调节 含义 种群中个体数量随时间而变化 通过调节，使种群数量围绕其平衡密度上下波动 类型及实例 ①非周期波动(主要)，如欧洲灰鹭、东亚飞蝗数量随气候变化而变化； ②周期波动，如北极旅鼠随所食植物而发生的变动 ①外源性调节因素(如气候、食物、病源物、寄生物等) ②内源性调节因素(如领域行为、内分泌调节等) 题型一　种群的概念和特征 1．(2016·慈溪检测)下列各项中，可以称为种群的是(　　) A．一个校园里的全部树 B．一个公园里的全部鸟 C．一个池塘里的全部鲫鱼 D．一片稻田里的全部害虫 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 　C 解析　种群为占有一定空间和时间的同一物种个体的集合体，A、B、D均可包含多个物种。 2．某岛屿上生活着一种动物，其种群数量多年维持相对稳定。该动物个体从出生到性成熟需要6个月。下图为某年，该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄组的个体数)。下列关于该种群的叙述，错误的是(　　) A．该种群10月份的出生率可能为0 B．天敌的迁入可影响该种群的年龄结构 C．该种群的年龄结构随着季节更替而变化 D．大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度 答案　D 解析　由图示可知，未成熟个体从2月到6月逐渐增多，从6月到12月逐渐减少，到12月变为0，而该动物个体从出生到性成熟需要6个月，因此该种群出生时间大概为2月底到6月，到12月都性成熟，10月份的出生率可能为0，A项正确；天敌倾向于捕食年老体弱的动物，故天敌的迁入可能导致衰老个体数量减少，使种群的年龄结构发生改变，B项正确；图示各月份中，不同年龄阶段的个体百分比不同，C项正确；大量诱杀雄性个体，会使该种群的正常性比率发生改变，导致种群的密度发生改变，D项错误。 题后反思 有关“种群”的两个易误点 (1)误认为种群数量＝种群密度。种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数，强调“单位面积或单位体积”，即种群数量多，种群密度不一定大。 (2)误认为年龄结构和性比率都既能影响出生率，又能影响死亡率。年龄结构既能影响出生率，又能影响死亡率，而性比率只能影响出生率，不能影响死亡率。 题型二　标志重捕法和环境容纳量 3．在某鱼塘中，第一次捕获鲫鱼M条，做上标记后放回，第二次捕获鲫鱼n条，其中有标记的m条，由此可以估算出该池塘中鲫鱼的密度。后来发现这次估算的结果与实际结果误差较大，分析其原因错误的是(　　) A．两次捕获的鲫鱼数量较少 B．重捕方法不当使捕获的鱼部分死亡 C．前后两次捕鱼所用的渔网网眼大小不一样 D．被标记的鱼放回后有一小部分死亡 答案　B 解析　两次捕获的数量较少，偶然性大，因而计算结果会与实际结果误差较大，A正确；根据计算公式，即使重捕时部分鱼死亡，但得到的鲫鱼数量不变，因而不影响计算结果，B错误；渔网网眼太大，幼小的鱼不能被捕捞上来，从而导致与实际结果误差较大，C正确；由于被标记的鲫鱼放回后有一小部分死亡，重捕后的鲫鱼中有标记的鲫鱼的比例减小，导致与实际结果误差较大，D正确。 4．下列关于环境容纳量的叙述，正确的是(　　) A．环境容纳量是指种群的最大数量 B．种群的种内斗争不会改变环境容纳量的大小 C．在理想条件下，影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量 D．植食动物在自然环境条件下，一年四季的环境容纳量以冬季最大 答案　B 解析　环境容纳量只代表种群数量的一个平均值，实际的种群数量在这个平均值的上下波动；种内斗争可以改变种群数量，但不会改变种群的环境容纳量；在理想条件下，种群数量呈指数增长，没有环境容纳量；植食动物在冬天由于食物减少，所以环境容纳量较小。 题型三　种群指数增长和逻辑斯谛增长 5．下列关于图中种群数量变化的说法中错误的是(　　) A．种群数量“J”形增长曲线只有在理想条件下才能出现 B．种群数量呈逻辑斯谛增长过程中，种群数量达到K值之前是指数增长 C．自然状态下种群数量达到600时，种群的增长速率为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　只有在理想的状态下，种群才呈现指数增长；种群呈逻辑斯谛增长过程中，在达到K值之前仍然是逻辑斯谛增长；逻辑斯谛增长中种群数量达到K值时，则该种群的增长速率为0；不同环境条件下种群的K值不同。 6．图1和图2表示出生率、死亡率、净补充量(为出生率和死亡率之差)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 答案　D 解析　图1中曲线a代表出生率，曲线b代表死亡率，A错误；海洋鱼类捕捞应使捕捞后鱼类的数量保持在K/2时，E点为K值时，B错误；在F点时种群数量增长最快，不利于控制有害动物的数量，C错误；图2中的G点对应图1中的E点，均表示种群的环境容纳量，D正确。 题后反思 (1)标志重捕法的注意事项 被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象；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；标记物不易脱落，能维持一定时间。因为动物被捕获并标记一次后难以被再次捕获，则利用标志重捕法计算出的种群密度会比实际密度偏大。 (2)“S”形增长曲线的解读和分析方法 三图对比分析解读： ①t1之前，种群数量小于K/2，由于资源和空间条件相对充裕，种群数量增长较快，当种群数量为K/2时，出生率远大于死亡率，种群增长速率达到最大值。 ②t1～t2，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降。 ③t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0。 (3)K值与K/2在实践中的应用 项目 灭鼠、灭蝗等 捕鱼、森林砍伐等 K/2(最大增长速率) 灭鼠后，鼠的种群数量在K/2附近，这时鼠的种群数量会迅速增加，无法达到灭鼠效果 使鱼、树木的种群数量维持在K/2，捕捞或砍伐后，鱼、树木的种群数量会迅速回升 K值(环境容纳量) 改变环境，降低K值，使之不适合鼠、蝗的生存 保证鱼、树木生存的环境条件，尽量提升K值 考点二　群落的结构和演替 1．群落的结构 2．群落的主要类型 群落类型eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(森林：北方针叶林、温带落叶阔叶林、热带雨林,草原\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(植物优势种\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(禾本科植物,阔叶草本植物)),代表动物：野驴、黄羊、黄鼠、鼠兔等)),荒漠\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(优势植物：蒿属植物、藜属灌木、肉质旱生植物、,　各种仙人掌,生物特点：适应缺水环境)),苔原\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(分布：北方针叶林以北的环北冰洋地带,植被特点：结构简单，种类稀少、生长缓慢、能忍,　受强风吹袭)))) 3．群落的演替 (1)概念：一些物种取代另一些物种、一个群落类型取代另一个群落类型的过程，直到出现一个稳定的群落才会中止。 (2)实例：湖泊演替过程，裸底阶段→沉水植物阶段→浮叶根生植物阶段→挺水植物和沼泽植物阶段→森林群落阶段。 (3)类型 ①原生演替eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(含义：在从未有任何生物定居过的裸岩、沙丘,　和湖底开始的演替,特点：经历的时间比较长)) ②次生演替eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(含义：在被毁灭群落基质上所进行的演替,特点：基质和环境条件比较好，经历的时间,　比较短)) 4．顶极群落(加试) (1)含义：一个群落经过长期的演替，最终所达到的与当地的气候和土壤条件处于平衡的状态。 (2)决定因素：主要由平均温度和年降雨量决定。 (3)地球上现存的群落大都处于顶极状态。 [思考诊断] 1．土壤动物群落不存在分层现象(　×　) 提示　土壤动物群落存在分层现象。 2．乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构(　×　) 提示　乔木层的疏密程度会影响草本层接受的光照等，故影响了其水平结构。 3．池塘中鲤鱼的性比率及出生率、死亡率也属于群落水平上研究的问题(　×　) 提示　鲤鱼的性比率及出生率、死亡率属于种群的特征。 4．自然恢复林的形成属于原生演替(　×　) 提示　自然恢复林的形成属于群落的次生演替。 5．森林阶段动物的分层比灌木阶段的简单(　×　) 提示　森林阶段比灌木阶段复杂而稳定，动物的分层比灌木阶段的复杂。 6．人类活动可以影响演替的方向和速度(　√　) 1．不同群落垂直结构的决定因素 (1)陆地群落eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(植物垂直分层——取决于阳光,动物垂直分层——取决于食物、栖息场所)) (2)水生群落：层次性主要是由光的穿透性、温度和氧气的垂直分布决定。 2．群落结构类型 比较项目 垂直结构 水平结构 时间结构 含义 群落中的生物垂直方向上具有明显的分层现象 群落中的生物在水平方向上的配置状况 群落的组成和外貌随时间而发生有规律的变化 影响因素 陆生：光照 水生：光、温度、O2等 水分、土壤、小地形、风和火等 光、温度 表现 植物配置在群落的不同高度上，动物也随之具有层次性 大多群落中的生物呈集群分布或表现为斑块状镶嵌 物种组成的昼夜变化和外貌的季节变化 3.群落演替的五大原因 (1)环境不断变化，为群落中某些物种提供有利的繁殖条件，而对另一些物种生存产生不利影响。 (2)生物本身不断地进行繁殖、迁徙。 (3)群落内部由于生命活动造成内部环境改变。 (4)种内和种间关系不断变化。 (5)人类活动的干扰。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行，如治理沙漠、建立人工群落等。 4．群落演替的方向和结果 (1)群落演替的方向 ①自然条件下，群落的演替一般朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展。 ②最终的演替结果主要由演替地所处的气候条件决定。 如在干旱的荒漠地区很难形成森林。 (2)群落演替的结果 ①能量：总生产量增加，群落的有机物总量增加。 ②结构：生物种类越来越多，群落结构越来越复杂。 ③稳定性：演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的不可逆变化，稳定性越来越高。 题型一　群落的概念、结构和类型 1．某池塘中甲、乙、丙和丁四大家鱼及其食物的分布如下图所示。下列叙述正确的是(　　) A．图中四大家鱼在池塘中的分层现象是群落的水平结构 B．图中四大家鱼在池塘中的分层现象仅仅是由光照决定的 C．该池塘生物群落没有时间结构 D．甲、乙、丙和丁四大家鱼的分层分布有利于资源的充分利用 答案　D 解析　池塘中四大家鱼在池塘中的分布具有分层现象，有利于资源的充分利用，体现了群落的垂直结构；水生群落的层次性主要由光的穿透性、温度和O2的垂直分布决定。 2．下图中A、B、C分别代表山地、森林、海洋三个不同的自然区域内植物的分布状况。据此判断下列选项中正确的是(　　) A．温度是造成这三个区域内植物分布存在巨大差异的主要生态因素 B．A处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这说明群落具有垂直结构 C．C处植物的分层现象主要是因为光照的影响 D．影响B处植物出现明显分层现象的主要因素是水分 答案　C 解析　三个区域内植物分布存在巨大差异的主要生态因素应是环境条件不同，A项错误；A处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这说明温度影响群落的分布，不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，高山上从山麓到山顶，随海拔的升高，植被的更替现象叫做“植被的垂直地带性分布”而不是“某个群落的垂直结构”，B项错误；C处植物的分层现象主要是因为在水的不同深度处光照不同，C项正确；影响B处植物出现明显分层现象的主要因素是光照，D项错误。 题后反思 群落结构的2个易错点 (1)不要把“竹林中的竹子整齐一致”误以为是群落的结构特征，这里的竹子属于种群范畴。 (2)垂直分布≠垂直结构 ①高山植被的垂直分布：是由于随海拔高度升高，温度下降明显，从而导致不同海拔高度植被(群落)分布不同。如：阔叶林—针叶林—高原草甸—苔原属于四个不同的群落垂直分布。 ②群落的垂直结构的分层现象：是指同一个群落内不同物种的配置情况，包括植物的分层现象(决定因素：阳光)和动物的分层现象(决定因素：食物条件和栖息空间)。 题型二　群落演替的概念、类型和过程 3．图甲表示弃耕农田的群落演替情况，图乙、丙、丁表示演替过程中各种量随时间的变化曲线，下列有关分析不正确的是(　　) A．图甲中，b点时只存在群落的水平结构，d点时存在垂直结构和水平结构 B．图乙可表示演替过程中物种丰度与时间的关系 C．图丙可表示该地块上恢复原状的能力与时间的关系 D．图丁可表示草本植物数量随时间变化的情况 答案　A 解析　b点和d点均有垂直结构和水平结构，A错误；随着时间的推移，物种数量逐渐增多，物种丰度增加，抵抗干扰的能力升高，恢复原状的能力降低，B、C正确；在灌木和乔木占优势前，草本植物数量逐渐增加，在灌木和乔木占优势后，草本植物数量减少，最终趋于稳定，D正确。 4．(2016·温州十校联考)下列关于群落演替的叙述正确的是(　　) A．群落自然演替是一个种群替代另一个种群的过程 B．人为因素可以影响群落演替，但不能改变演替方向 C．群落的次生演替速度通常比原生演替快 D．顶极群落必然达到森林群落 答案　C 解析　群落演替是一个群落类型取代另一个群落类型的过程，A错误；人类活动会改变群落演替的速度和方向，B错误；原生演替是从无到有的过程，而次生演替是从简单到复杂的过程，因此次生演替速度通常比原生演替快，C正确；顶极群落的类型主要由平均温度和年降雨量决定，因此顶极群落不一定是森林群落，D错误。 考点三　活动：探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 (加试) 1．实验目的 (1)探究酵母菌种群数量随时间发生的变化，从而了解在封闭环境中酵母菌种群数量的动态变化规律。 (2)学习使用血细胞计数板进行酵母菌细胞计数的方法操作，学习比浊计的使用方法，找出酵母菌细胞数量变化与其浑浊度之间的关系。 (3)初步尝试建立 数学 数学高考答题卡模板高考数学答题卡模板三年级数学混合运算测试卷数学作业设计案例新人教版八年级上数学教学计划 模型。 2．实验 步骤 新产品开发流程的步骤课题研究的五个步骤成本核算步骤微型课题研究步骤数控铣床操作步骤 3．依照上述操作连续4天计数并绘制坐标曲线，记录表格如下： 计数 试管 第0天 第1天 第2天 第3天 第4天 A B A B A B A B A B 样品1 样品2 总数 平均数 稀释倍数 平均数×稀释倍数 比浊计读数 估算数 特别提醒　(1)方格内细胞的计数顺序为“左上→右上→右下→左下”压在方格线上的细胞只计左线和上线上的细胞数。 (2)从试管中吸出培养液进行计数前，拧紧试管盖将试管倒转数次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。 (3)每天计数酵母菌数量的时间要固定。 (4)溶液要进行定量稀释。 (5)计算1 mL菌液的数量时必须搞清如下等量关系： 1 mL＝1 cm3＝1 000 mm3。 1．血细胞计数板计数法 (1)血细胞计数板常见规格 血细胞计数板有两种常见方格网，对于16×25的方格网而言，计四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量；而对于25×16的方格网而言，计四角和正中间的(共5个)方格共计80个小方格中的个体数量，如下图所示。 (2)计数方法：大方格长、宽均为1 mm，高度为0.1 mm(即规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)，则每个大方格的体积为0.1 mm3(10－4 mL)，故1 mL培养液中细胞个数＝(eq \f(中方格中的细胞总数,中方格中小方格个数))×400×104×稀释倍数。 2．数学模型及其构建方法 数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。建立数学模型一般包括以下步骤(以细菌繁殖过程中指数增长为例) 问题探究 (1)从试管中吸出培养液进行计数之前，为什么要轻轻振荡几次？ 提示　使酵母菌均匀分布，减小误差，计数准确。 (2)该探究需要设置对照及重复实验吗？ 提示　酵母菌种群数量的变化在时间上形成前后自身对照，所以无需设置对照实验。但要获得准确的实验数据，必须进行重复实验，求得平均值。 (3)若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，采取的措施是什么？ 提示　可增大稀释倍数后再计数。 题型一　实验基础 1．下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的相关操作，正确的是(　　) A．培养用具必须经过严格的灭菌处理，培养液则不需灭菌 B．培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧 C．从瓶中吸出培养液进行计数之前，不必摇匀培养瓶中的培养液 D．为了方便酵母菌计数，培养后期的培养液应先稀释再计数 答案　D 解析　在进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时，培养用具和培养液都必须经过严格的灭菌处理，否则会引起杂菌污染，影响酵母菌的生长；酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧气时，大量繁殖，所以培养酵母菌时，必须供应充足的氧气；从瓶中吸出培养液进行计数之前，必须摇匀培养瓶中的培养液，使酵母菌分布均匀，从而减小误差；为了方便酵母菌计数，培养后期的培养液应先稀释再计数。 2．在一定量的酵母菌培养液中放入活酵母菌若干，抽样镜检，如图甲所示(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，如图乙所示。根据实验结果判断，以下叙述正确的是(　　) 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志重捕法 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　用血细胞计数板计数时，除统计方格内菌体外还要统计相邻两边及其顶角上的菌体；5 h前每个小方格内约有5个菌体，而5 h后每个小方格内约有10个菌体，但这是在稀释100倍后的值，所以5 h后种群密度增加200倍；此时酵母菌种群数量是否达到K值无法判断。 题型二　实验应用 3．某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时，同样实验条件下分别在4支试管中进行培养(见下表)，均获得了“S”形增长曲线。根据实验结果判断，下列说法错误的是(　　) 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.4个试管内的种群在K/2时增长最快 B．4个试管内的种群达到K值的时间Ⅳ＝Ⅰ＞Ⅱ＝Ⅲ C．试管Ⅲ内种群的K值与试管Ⅱ不同 D．试管Ⅳ内的种群数量先于试管Ⅱ开始下降 答案　B 解析　当种群迁入一个新环境时，若环境条件适宜生存，由于起初种群数量不多，环境条件(食物、空间)优越，天敌少，环境阻力小，种群表现出增长速率加快。一段时间后，种群数量增多，环境阻力使种群增长速率减缓，种群表现为逻辑斯谛增长，在K/2时4个试管内的种群数量增长最快。K值指的是环境容纳量，到达K值的时间与环境阻力的大小呈正相关，因此4个试管内的种群达到K值的时间不同，Ⅳ号试管内的环境阻力最大，因此最先达到K值并积累有毒物质，导致种群数量最先开始下降，所以4个试管内的种群达到K值所用的时间Ⅲ＞Ⅰ＝Ⅱ＞Ⅳ。 4．下图为在等容积的容器中，用不同条件培养酵母菌时，其种群增长的曲线。三种条件分别为：不更换培养液；不更换培养液但定时调节pH使酸碱度恒定且适宜；每3 h定期更换培养液。下列有关叙述正确的是(　　) A．曲线①是不更换培养液但定量调节pH条件下的种群增长曲线 B．该实验表明特定空间的环境容纳量是可以改变的 C．该实验中酵母菌种群数量变化与种群密度、捕食者无关 D．若在曲线③所示条件下培养140 h后，调节pH至适宜并继续培养，种群数量将一直维持恒定 答案　B 解析　每3 h定期更换培养液，酵母菌在营养充足、条件适宜的环境中将会呈现指数增长，对应种群增长曲线是①；如果不更换培养液但定时调节pH使酸碱度恒定且适宜，酵母菌的数量会比不更换培养液稍好一些，对应种群增长曲线是②；不更换培养液培养酵母菌，一段时间后酵母菌将会因为营养物质短缺且代谢废物积累在培养液中而影响其繁殖，对应种群增长曲线是③，A错误；从图中可以看出，三种不同条件下酵母菌种群的增长曲线变化是不一样的，说明特定空间的环境容纳量是可以改变的，B正确；该实验中酵母菌种群数量变化与种群密度有关，与捕食者无关，C错误；曲线③所示条件下培养140 h后，即使调节pH至适宜条件，种群数量也会因为营养匮乏而下降，D错误。 探高考　练模拟 1．(2016·浙江10月选考)下列关于种群的叙述，正确的是(　　) A．种群的性比率都为1∶1 B．种群内的个体都能互配繁殖 C．种群在理想环境下呈“S”形增长 D．种群的老龄个体比例过大，预示种群密度将下降 答案　D 解析　种群中的老龄个体比例过大，该种群是衰退型年龄结构，种群密度将下降，故D正确；种群的性比率不一定是1∶1，如蜜蜂等社会性昆虫，故A错误；种群内只有达到性成熟，雌雄个体才能相互交配，故B错误；在理想条件下种群呈指数(“J”形曲线)增长，故C错误。 2．下列关于出生率的叙述，正确的是(　　) A．若某一种群年初时的个体数为100，年末时为110，其中新生个体数为20，死亡个体数为10，则该种群的年出生率为10% B．若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比越接近1∶1，则出生率越高 C．若通过调控环境条件，使某动物的性成熟推迟，则出生率会更高 D．若比较三种年龄结构类型的种群，则稳定型的出生率最高 答案　B 解析　种群年初个体数为100，一年新生个体数为20，则出生率为20%，死亡个体数为10，则死亡率为10%，种群年增长率为10%，A项错误；婚配制为一雌一雄的动物，当雌雄比为1∶1时，每个成熟正常个体都能产生后代，此时的出生率最高，越接近该比例，出生率越高，B项正确；调控环境条件，使动物性成熟推迟，动物的繁殖时期推迟，会导致年平均出生率更低，C项错误；三种年龄结构类型的种群，增长型的出生率最高，D项错误。 3．下图是巴西龟种群引入某池塘后，若干年内种群数量的增长曲线。图中表示该种群个体数量增长最快的时间点是(　　) A．T1 B．T2 C．T3 D．T4 答案　B 解析　种群数量增长最快的时间点应位于K/2处，即图中T2时间点。 4．资源的合理使用是使产量最大化，又不影响资源的持久利用。自然种群增长呈“S”形曲线，假设种群的K值为200，N表示种群数量，据表分析正确的是(　　) 曲线上的点 N (K－N)/K S1 20 0.90 S2 50 0.75 S3 100 0.50 S4 150 0.25 S5 180 0.10 A.环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后 B．防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点时进行 C．渔业捕捞后需控制剩余量在S3点 D．(K－N)/K值为0.9时，种群增长速率最大 答案　C 解析　在种群数量变化的“S”形曲线中，环境阻力始终存在，A错误；根据表中数据可知，在S3点时该种群(K－N)/K值为0.5，增长速率最大，即为K/2值，对蝗虫等害虫的防治，需将其数量控制在K/2值(S3点)以下，最好是S1，B错误；为了获得最大效益，渔业捕捞应控制剩余量在K/2值，C正确；(K－N)/K值为0.5时，种群增长速率最大，D错误。 5．下图表示某种类型的群落演替示意图，相关叙述正确的是(　　) A．该群落的演替属于次生演替，在自然条件下演替速度不随时间而变化 B．演替的方向和速度主要与气候、土壤等条件有关，与人类活动无关 C．从灌木阶段到森林阶段的演替过程中，乔木层完全取代了灌木层 D．在草本群落中既有垂直结构，也有水平结构 答案　D 解析　次生演替其演替速度仍会随时间而变化；群落演替只会发生物种的优势取代而非取而代之；群落演替既有自然因素，也有人为因素。 专题强化练 一、选择题 [学考必做·演练] 1．(2016·浙江4月选考)下列关于种群的叙述，错误的是(　　) A．种群密度的变动，受性比率的影响 B．环境容纳量代表种群的最大密度 C．年龄结构可预测种群未来数量的变化 D．出生率受种群的遗传特性和环境的影响 答案　B 解析　环境容纳量(K值)是指在长时间内环境所能维持的种群最大数量。种群数量可高于K值，故不代表种群的最大密度。 2．(2016·绍兴适应性试题)下列关于种群的叙述，正确的是(　　) A．酵母菌种群密度可以用标志重捕法来调查 B．增长型的年龄结构，一段时间后，其种群数量一定增加 C．自然增长率主要由性成熟的早晚、每次产仔数和每年生殖次数决定 D．性比率不是所有种群都具有的特征 答案　D 解析　标志重捕法用来调查活动能力强的动物的种群密度；增长型的年龄结构，种群数量不一定增加，因为其数量可能受到环境、天敌等影响；自然增长率由出生率和死亡率共同决定，C项中都只影响出生率；不分性别的种群没有性比率。 3．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2 hm2(1 hm2＝10 000 m2)，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) 标记数 (只) 雌性个体 数(只) 雄性个体 数(只) 初捕 50 50 28 22 重捕 50 10 32 18 以下是某同学对数据的分析结果，你认为正确的是(　　) A．此调查方法可以用来调查土壤中小动物物种丰度 B．若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 C．综合两次捕获情况，该田鼠种群的性比率(♀/♂)约为7∶2 D．该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2 答案　D 解析　因土壤中小动物具有较强的活动能力，且身体微小，因而对其丰度的调查一般采用取样器取样法；标志重捕法理论计算公式N＝M·eq \f(n,m)，田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，即m值减小，N值会增大；通过两次捕获情况，不能确定该田鼠种群的性比率(捕获次数过少，偶然性较大)；该地区田鼠的平均种群密度约为125 只/hm2。 4．一个废弃鱼塘的演替过程如下图所示，其演替的正确顺序应为(　　) 　 A．甲→乙→丙→丁 B．乙→丙→甲→丁 C．丙→乙→丁→甲 D．丁→甲→丙→乙 答案　D 解析　A～D选项中只有D项所示顺序显示了由水生群落向陆生群落演替的过程。 5．(2016·宁波3月选考模拟)近期“二孩”政策全面放开，这是根据我国人口状况所制定的一项调整性政策，该政策的实施有利于(　　) A．改变性比率 B．降低人口密度 C．调整年龄结构 D．降低出生率 答案　C 解析　“二孩”政策，提高了出生率，从而提高了人口密度，但不会改变性比率，因为出生的“二孩”中男∶女＝1∶1。 6．(2016·温州3月选考)苔藓、草本、灌木和乔木等不同植物，自下而上分别配置在群落的不同高度上，称为群落的(　　) A．垂直结构 B．水平结构 C．时间结构 D．原生演替 答案　A 解析　苔藓、草本、灌木和乔木等不同植物，自下而上分别配置在群落的不同高度上，形成了群落的层次性，也就形成了群落的垂直结构。 7．(2015·浙江9月测试)下列关于落叶阔叶林群落结构的叙述，错误的是(　　) A．群落的水平结构与环境条件无关 B．时间结构的改变与季节变化有关 C．群落中的植物具有垂直分层现象 D．群落中的动物具有垂直分层现象 答案　A 解析　群落的水平结构是指在水平方向上由于地形的变化、光强度的不同、土壤湿度和盐碱地的差异、生物自身生长特点的不同以及人和动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的生物，同一地段上种群密度也有差别，它们常呈镶嵌分布，因此群落水平结构与环境条件有关，A项错误；季节的变化，为群落中某些物种提供了繁殖条件，而对另一些物种生存则产生不利影响，因此时间结构的改变与季节变化有关，B项正确；群落中的植物，在垂直方向上具有明显的分层现象，C项正确；群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象，因此群落中的动物也具有分层现象，D项正确。 8．在气候条件适宜的情况下，弃耕的农田经若干年后能演替成森林。在此过程中(　　) A．群落的结构逐渐复杂 B．进行的演替属于原生演替 C．群落的优势物种未发生明显变化 D．苔藓和草本植物在森林形成后均逐渐消失 答案　A 解析　农田生态系统与森林生态系统相比，森林生态系统的群落结构较为复杂，A正确；由于弃耕农田中有生物和原来的土壤条件，故弃耕农田上发生的演替为次生演替，B错误；森林生态系统的优势物种为高大的乔木，而农田生态系统的优势物种是农作物，可见群落的优势物种发生了明显变化，C错误；森林生态系统中也存在苔藓和草本植物，D错误。 9．种群和群落是生态系统结构层次中的两个层次，下列研究某原始森林的种群和群落所涉及的问题中，不属于种群水平研究范畴的是(　　) A．各种群之间的相互关系如何 B．单位面积印度榕树的数量多少 C．各种群数量的变化规律 D．各种群的年龄结构 答案　A 解析　各种群之间的相互关系属于群落研究的范畴。 [选考加试·冲关] 10．(2016·浙江4月选考)蒲公英为一年生植物，每个成熟植株能产生许多种子。自然状况下，其种子随风飘落到某草地上萌发生长，形成一个新的种群。下列叙述正确的是(　　) A．蒲公英的种群数量呈非周期波动 B．蒲公英在第一个生长期呈集群分布 C．该种群的存活曲线符合对角线形特征 D．动物取食蒲公英不能将蒲公英的种群密度压制在低水平 答案　D 解析　根据题意可知，由于蒲公英为一年生植物，其数量在两个波峰之间相隔时间相等，为周期波动，A项错误；由于蒲公英种子是随风飘落的，因此其是随机分布的，B项错误；处于对角线存活曲线的种群各年龄组的死亡率相同，所以蒲公英的存活曲线不符合对角线形特征，C项错误；动物取食蒲公英不会将蒲公英的种群密度压制在低水平，D项正确。 11．(2016·浙江10月选考)图中甲、乙为同一群落中的两个种群，曲线表示δ(δ＝出生率/死亡率)随时间的变化，下列叙述正确的是(　　) A．t1和t2时刻乙种群的种群密度相同 B．t2时刻甲、乙种群的自然增长率一定相同 C．t2和t3时刻乙种群的自然增长率一定相同 D．t2～t4甲种群密度先上升后下降 答案　D 解析　δ＞1，个体数量增加，种群密度增大；δ＝1，个体数目不变，种群密度稳定；δ＜1，个体数量减少，种群密度减小。t1和t4时刻，δ＝1，但种群密度各自稳定不相等；增长率＝出生率－死亡率，δ的值相等，但自然增长率不同。故选D。 12．在无人为干扰的某热带雨林中，生活着绒毛蛛猴、红眼树蛙等生物。下列相关叙述正确的是(　　) A．绒毛蛛猴种群的存活曲线属于类型Ⅲ(凹形) B．绒毛蛛猴种群分布型呈随机分布 C．尽管红眼树蛙排出的卵(精子)非常多，但其出生率和死亡率基本相等 D．可采用标志重捕法标记捕获繁殖季节成蛙等过程，计算获得红眼树蛙的种群密度 答案　C 解析　绒毛蛛猴种群的存活曲线应属于类型Ⅰ(凸形)，其种群分布型为集群分布；不能只通过标记捕获繁殖季节成蛙计算获得红眼树蛙的种群密度。 13．社鼠是主要生活在山地环境中的植食性鼠类。下列有关叙述正确的是(　　) A．社鼠的种群数量波动总是处在环境容纳量之下 B．社鼠与其天敌黄鼬的种群数量波动是同步的 C．极端的温度和湿度是种群数量的外源性调节因素 D．在食物十分充足的条件下，社鼠的种群数量一直呈指数增长 答案　C 解析　社鼠的种群数量变化受环境条件的制约，社鼠数量可能会超出环境容纳量，但最终会回归到正常数量；社鼠数量的波动与其天敌的数量波动曲线(如峰、谷值)不会同步，一般都是捕食者的数量随被捕食者的变化而变化；气候是对种群影响最强烈的外源性因素；食物十分充足的条件下，种群数量的增长还会受到其他因素如地域空间等限制，不能一直呈指数增长。 二、非选择题 14．(2016·温州八校联考)某研究所对一个河流生态系统进行了几年的跟踪调查。如图所示为某种鱼迁入此生态系统后的种群数量增长速率随时间的变化曲线。请分析回答： (1)图A、B能反映鱼种群数量变化的曲线是________。 (2)t2时期后，种群数量________，其主要原因是_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在t1时该种群的年龄结构可能为________型。 (4)若在t2时种群数量为K，为了保护这种鱼类资源不被破坏，以便持续地获得最大捕鱼量，应使这种鱼的种群数量保持在________水平，因为此时_________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)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物、植物死亡，河流生态系统遭到严重破坏。原因是生态系统________能力有一定限度。 答案　(1)B (2)不再增加　食物和空间不足、捕食者数量增加、种内斗争加剧(或其他合理答案) (3)增长 (4)eq \f(K,2)　种群增长速率最大(或种群的增长速度最快) (5)自我调节 15．为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，兴趣小组按下表完成了有关实验并定期对培养液中的酵母菌进行计数，绘制出酵母菌细胞数目的变化曲线图。请回答： 试管编号 培养液/mL 酵母菌母液/mL 培养温度/℃ A1、A2、A3 10 0.1 20 B1、B2、B3 10 0.1 10 C1、C2、C3 10 0.1 5 (1)上图中代表A组培养液中酵母菌种群数量变化曲线的是________。曲线c酵母菌数量达到的最大值比曲线a大的原因是_____________________________________________________。 (2)该兴趣小组探究的课题是______________________________________________________ ________________________________________________________________________， 该实验设计存在的不足之处是_________________________________________________。 (3)实验过程中需要控制的无关变量有_____________________________________________ ________________________________________________________________________ (至少列举出两种)。 (4)参照上面实验，设计一个表格，用来记录改进后的实验数据。 答案　(1)c　A组的培养温度更适合酵母菌的繁殖，环境阻力小　(2)探究温度对培养液中酵母菌种群数量变化的影响　缺少高于20 ℃的温度组合　(3)培养液的量、酵母菌母液的量、培养液的pH、溶氧量等　(4)不同温度下培养液中酵母菌种群数量变化记录表 组别 时间 　 A1～A3(20℃) B1～B3(10℃) C1～C3(5℃) D1～D3(25℃) A1 A2 A3 平均 B1 B2 B3 平均 C1 C2 C3 平均 D1 D2 D3 平均 第一天 第二天 …… 解析　(1)由于A组的培养温度更适合酵母菌的繁殖，故曲线c为A组酵母菌数量变化。(2)自变量是温度，因变量是酵母菌细胞数，所以课题是探究温度对培养液中酵母菌种群数量变化的影响，由于缺少高于20 ℃的温度组合，故无法确定最适温度。(3)因为培养液的量、酵母菌母液的量、培养液的pH、溶氧量等因素都会影响酵母菌的数量，所以该实验需要控制的无关变量有培养液的量、酵母菌母液的量、培养液的pH、溶氧量等。(4)表格设计注意以下几点：增加不同的温度、每个温度下作几个平行重复、连续记录。 PAGE 1