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第一节　种群的特征
第1课时　种群特征
课标内容要求 核心素养对接
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。 1．生命观念——通过相关生物学概念的学习形成稳态与平衡观。2．科学思维——通过样方法和标志重捕法的比较，培养归纳、比较等分析问题的能力。3．科学探究——通过种群密度调查方法的实验设计和分析，培养科学探究能力。
一、种群密度及其调查方法
1．概念：指单位面积或空间内某种群的个体数量。它是种群最基本的数量特征。
2．调查方法
(1)直接计数法
适用条件：调查分布范围较小、个体较大的种群。
(2)估算法
①样方法
a．方法步骤：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。
b．适用生物：
调查个体分布比较均匀的植物或移动能力较弱的动物。
c．取样的关键：随机取样，不能掺入主观因素。
d．取样的方法：五点取样法和等距取样法。
②标志重捕法
a．适用范围：适用于活动能力强、活动范围大的动物。
b．步骤：
确定调查对象
↓
捕获并标志部分个体：在被调查种群的活动范围内，捕获一部
分个体，做上标志后再放回原来的环境，并记录个
体数。
↓
重捕，计数：一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中
标志个体数占总个体数的比例，来估算种群密度。
c．注意事项：
标志物和标志方法不能影响被标志动物的正常活动，也不能导致它们产生疾病或被感染等；标志符号必须能够维持一定的时间，至少在调查期间不能消失；标志符号也不能过分醒目，否则被标志动物可能容易受到捕食者的攻击。
二、种群的其他数量特征
1．出生率和死亡率
(1)出生率是指某一个种群在单位时间内产生的新个体数占个体总数的比率。
(2)死亡率是指某一个种群在单位时间内死亡的个体数占个体总数的比率。
2．迁入率和迁出率：对一个种群来说，单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比值。
3．年龄结构
(1)概念
种群的年龄结构是指一个种群中各年龄段的个体数占整个种群个体总数的百分比。
(2)类型
类型 出生率与死亡率 种群密度
变化趋势增长型 出生率大于死亡率 增大
稳定型 出生率等于死亡率 基本不变
衰退型 出生率小于死亡率 减小
4．性别比例
(1)概念：种群中雌雄个体数量的比例。
(2)意义：对种群密度有一定的影响。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．高三某班教室中全部师生可看成一个种群。 (　　)
2．可用每平方米草坪上杂草的数量来表示种群密度。 (　　)
3．五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。 (　　)
4．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。 (　　)
5．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。 (　　)
提示：1．×　年级不是自然区域，同时它不具有年龄结构、出生率、死亡率等种群的数量特征。
2．×　草坪上的杂草有很多物种，而种群密度强调的是同一种生物。
3．×　行道树灌木丛为长方形，调查其中蜘蛛的种群密度应采取等距取样法。
4．√
5．×　调查该种群密度时，应随机取样。
　种群数量特征分析
1．图解
2．图解分析
(1)种群密度是种群最基本的数量特征，可反映种群在一定时期的数量，种群密度与种群数量呈正相关。
(2)决定种群大小和种群密度的直接因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
(3)年龄结构出生率和死亡率种群密度变化趋势。
(4)性别比例出生率种群密度。
3．应用
(1)利用性引诱剂诱捕雄蛾——通过改变性别比例来降低出生率。
(2)将性引诱剂释放到田地里，干扰雌雄蛾正常交尾——降低出生率。
如图表示种群数量特征间的关系，据图回答有关问题。
(1)图中a～f分别表示种群的什么特征？
提示：a～f分别表示性别比例、年龄结构、种群密度、迁入率和迁出率、出生率、死亡率。
(2)预测种群数量变化趋势主要依据图中的哪个特征？并说明理由。
提示：图中的b，即年龄结构。因为不同年龄结构的种群中，老年、成年、幼年的个体数不同，因此可预测其未来的出生率与死亡率，进而可预测种群未来的发展趋势。
(3)利用性引诱剂可有效降低害虫的种群密度，其原理是什么？
提示：破坏了害虫的性别比例，从而降低了害虫的出生率。
1．下图为某同学构建的种群各数量特征之间关系的模型，下列有关叙述正确的是(　　)
A．①②③④分别指的是迁出率、迁入率、死亡率和出生率
B．春节前后，某沿海城市的人口数量变化主要取决于图中的③和④
C．利用性引诱剂诱杀某昆虫的雄虫主要是通过控制⑤，进而影响种群的数量
D．在某市街道旁边每隔5米种植一棵悬铃木，这是对种群数量特征的描述
B　[据图分析，①是死亡率，②是出生率，③是迁出率，④是迁入率，A项错误；春节前后，某沿海城市的人口数量变化主要取决于③迁出率和④迁入率，B项正确；利用性引诱剂诱杀某种昆虫的雄虫主要是通过控制⑥性别比例，进而影响种群的数量，C项错误；在某市街道旁边每隔5米种植一棵悬铃木，这是对种群空间特征的描述，D项错误。]
2．种群的年龄结构大致可分为图示①②③三种类型，下列相关说法错误的是(　　)
A．在我国近年的人口调查中，获知人口出生率每年在下降，说明我国人口年龄结构一定为图③表述类型
B．在渔业生产中，要严格控制渔网孔眼大小以保护幼鱼，捕捞后，该水域鱼种群的年龄结构可能为图①表述类型
C．农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施，有可能使该种害虫的年龄结构为图③表述类型
D．在某一处于稳定状态的生态系统中，各种生物种群的年龄结构可能为图②表述类型
A　[我国人口数量的增长主要取决于出生率和死亡率。我国人口从现状看，仍为出生率大于死亡率，即人口数量仍在上升，应用图①(增长型)表示，由此判定A项错误。]
(1)年龄结构能预测但不能决定种群密度的变化。
(2)出生率和死亡率、迁入率和迁出率不完全取决于年龄结构，还与气候、食物、天敌等因素有关，例如遇到剧烈的气候变化，可使种群数量急剧减少。
　种群密度的调查方法
1．调查方法与适用对象
调查方法 适用对象
直接计数法 分布范围较小、个体较大的种群
估算法 样方法 植物，昆虫卵，活动能力弱、活动范围小的动物，如蚜虫、跳蝻等
标志重捕法 活动能力强、活动范围大的动物
2．样方法与标志重捕法
(1)两者的比较
项目 样方法 标志重捕法
调查程序 确定调查对象↓捕获并标志(数量为M)↓↓计算种群数量(N)(种群密度＝)
注意事项 ①样方数目随调查地段的大小而定②选取的样方大小随植物类型而定，如乔木100 m2、灌木16 m2、草本植物1 m2③样方法中的五点取样法适用于正方形或不规则形地块，等距取样法适用于长方形或长条形地块④一般不选不容易计数的丛生或蔓生的单子叶植物，而选个体数目容易辨别的双子叶植物⑤取样的关键是做到随机取样 ①调查期间没有大量个体的迁入和迁出、出生和死亡②标志物不能过于明显，不能对所调查动物的生命活动有影响③标志个体在整个调查种群中均匀分布，标志物在调查期间不会消失
(2)误差分析
①样方法的误差分析
a．对调查对象认识不准，导致统计时有偏差。
b．选取样方时，样方的数目、大小不统一。
c．在计数时，对各生长期的个体统计不全。
d．种群密度因时间、场所等因素的不同差异较大。
②标志重捕法的误差分析
主要取决于重捕中标志个体数(m)偏大或偏小。
设种群数量为A只，第一次捕获B只并标志，第二次捕获了a只，其中有b只被标志，根据公式＝，得A＝。由上式分析可知：
a．若由于某种原因(如标志物易脱落、被标志个体的被捕机会降低、标志物导致被标志个体易于被捕食、在被标志个体稀少处捕获等)造成b偏小，则A偏大。
b．若由于某种原因(如被标志个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标志个体密集处捕获等)造成b偏大，则A偏小。
c．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。
3．样方法的计数原则
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”的原则，即只计数相邻两边及顶角上的个体。(如下图所示，图中实心圆就是要计数的个体。)
(1)正方形样方应计数相邻两边及其夹角上的个体。
(2)圆形样方(虚线表示圆形样方的直径)
1．下表是某兴趣小组调查某植物的种群密度的结果：
样方 N1 N2 N3 N4 N5
种群密度/(株·m－2) 8 7 18 x 9
其中第四个样方中该植物的分布情况如图：
(1)如何计数第四个样方的植株数量？该样方的种群密度是多少？
提示：需要计数样方以内的个体数量，以及上边和左边及其夹角上的个体数量。个体数量＝5＋2＋1＝8，种群密度为8株·m－2。
(2)该植物种群密度是多少？N3的数量明显高于其他样方，应如何处理？
提示：8株·m－2。应舍弃。
2．用标志重捕法调查某动物的种群密度时，若标志个体更易于被捕食，则调查结果是偏高、偏低，还是不变？为什么？
提示：偏高。若标志个体更易于被天敌捕食，则重捕中被标志的个体数减小，故种群密度调查的结果会偏高。
1．2020年巴基斯坦遭受了27年来最严重的蝗灾，对巴基斯坦生物多样性造成一定程度的影响，若某陆生植物种群的个体因受蝗灾影响而使其数量较少，用样方法调查其密度时下列做法合理的是(　　)
A．将样方内的个体进行标志后再计数
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
B　[采用样方法调查种群密度时，样方内部的个体要全部统计，位于样方边缘的个体计数时遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，不用进行标志。取样时要注意随机取样，可采用等距取样法或五点取样法，但由于该种群的个体数量较少，取样时应适当扩大样方面积，增加样方数量。]
2．(多选)下列有关生物种群数量调查的方法中，正确的是(　　)
A．调查蝗虫幼虫跳蝻，用样方法
B．调查马尾松，小样方划分为1 m2左右
C．调查蒲公英，只计数小样方内的个体数
D．调查趋光性农业害虫，可用定位设置灯光诱捕，定时计数法
AD　[调查蝗虫幼虫跳蝻的种群密度，用样方法，A项正确。一般而言，北温带地区每个样方的大小，乔木为100 m2，灌木为16 m2，草本为1 m2，所以调查马尾松，小样方划分为100 m2左右，B项错误。调查蒲公英，除计数小样方内的个体数外，还要把样方两个相邻的边及顶角处的个体统计在内，其他边缘不做统计，C项错误。]
“两看法”选择合适的种群密度调查方法
近日，一篇名为《细数2020年成本：气候崩盘的一年》的报告罗列了发生在2020年的15个极端气候引发的灾害性事件，其中包含2020年2月爆发的东非蝗灾。研究发现，蝗虫成虫产卵于土壤中，虫卵在气温超过20摄氏度后快速孵化，从孵化成幼蝗到发育为成虫大约需要35天，幼蝗的翅不发达，在地表或矮草间踯跃，活动范围小；成虫的翅发达，善于飞翔。幼蝗和成虫大量取食植物的叶片，对农作物造成很大的危害。
由材料分析知，蝗灾形成时对农作物造成很大的危害，由此要形成生命观念和社会责任的学科素养。
1．幼蝗和成虫构成种群了吗？决定种群密度的直接因素是什么？(生命观念)
提示：幼蝗和成虫不能构成种群。出生率、死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度。
2．在幼虫时期调查蝗虫种群密度一般采用什么方法？用性外激素防治害虫的原理是什么？(社会责任)
提示：样方法。性外激素可以干扰性别比例从而减少种群的出生率。
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建 核 心 语 句 背 诵
1．种群的数量特征有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例等，其中种群密度是最基本的数量特征。2．调查种群密度常用的方法有样方法和标志重捕法。3．年龄结构有增长型、稳定型和衰退型三种类型，年龄结构可以预测种群数量的变化趋势。4．出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接影响种群数量变化。
1．下列种群的数量特征中，最基本的是(　　)
A．种群密度　 B．出生率和死亡率
C．性别比例 D．年龄结构
A　[种群密度能直接反映种群数量的大小，所以是最基本的数量特征。]
2．动物学家考察某个牧区后，认为当地的鹿群处于增长高峰期，今后还能增长十几年才会停止。预测种群数量变化趋势的是(　　)
A．种群的数量和密度 B．种群的年龄结构
C．种群的性别比例 D．出生率和死亡率
B　[年龄结构不直接决定种群密度，但是能够用来预测种群密度的变化趋势。增长型：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；稳定型：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；衰退型：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，B正确。]
3．据统计某城市人口自然增长率为－0.19%，然而人口数量仍增加了127万，导致这种结果的主要原因是(　　)
A．严格的人口政策 B．性别比例失调
C．出生率大于死亡率 D．迁入率大于迁出率
D　[据题意可知，某城市人口自然增长率为－0.19%，说明出生率小于死亡率，本地人口应当减少，然而人口数量仍增加了127万，说明该地区人口数量的增加是由于其他地区人口的迁入，故迁入率大于迁出率。综上所述，D正确，A、B、C错误。]
4．(多选)某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。下列做法正确的是(　　)
A．随机取样
B．选择植物生长茂盛处取样
C．根据调查数据估算该种群密度
D．根据地段的形状确定取样方法
ACD　[用样方法调查种群密度的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素，A正确、B错误；根据调查数据取平均值可估算该种群的种群密度，C正确；根据地段的不同可因地制宜地采用不同的取样方法，如五点取样法和等距取样法等，D正确。]
5．现有一未受人类干扰的自然湖泊，某研究小组考察了该湖泊中处于食物链最高营养级的某鱼种群的年龄结构，结果如下表：
年龄 0＋ 1＋ 2＋ 3＋ 4＋ 5＋ 6＋ 7＋ 8＋ 9＋ 10＋ 11＋ ≥12
个体数 92 187 121 70 69 62 63 72 64 55 42 39 264
注：表中“1＋”表示鱼的年龄大于等于1、小于2，其他以此类推。
回答下列问题：
(1)通常，种群的年龄结构大致可以分为三种类型，分别是____________________________。研究表明：该鱼在3＋时达到性成熟(进入成年)，9＋时丧失繁殖能力(进入老年)。根据表中数据可知幼年、成年和老年3个年龄组个体数的比例为________，由此可推测该鱼种群数量的变化趋势是________。
(2)如果要调查这一湖泊中该鱼的种群密度，常用的调查方法是标志重捕法。标志重捕法常用于调查________强、活动范围大的动物的种群密度。
[解析]　(1)种群的年龄结构包括增长型、衰退型和稳定型三种类型。从表格中的数据可知，幼年个体数为92＋187＋121＝400，成年个体数为70＋69＋62＋63＋72＋64＝400，老年个体数为55＋42＋39＋264＝400，所以三个年龄段的个体数比例为1∶1∶1，则该种群的年龄结构为稳定型，该鱼种群数量将保持相对稳定。
(2)标志重捕法常用于调查活动能力强、活动范围大的动物的种群密度。
[答案]　(1)增长型、衰退型、稳定型　1∶1∶1　保持相对稳定　(2)活动能力第2课时　种群数量变化的数学模型
课标内容要求 核心素养对接
尝试建立数学模型解释种群的数量变动。 1．科学思维——通过尝试建立数学模型表征种群数量变化的规律；通过分类与比较，明确种群的“J”型增长和“S”型增长的条件和特点。2．科学探究——设计实验方案，探究培养液中酵母菌种群的数量变化。
一、数学模型
建立数学模型主要包括表达与验证两个过程。表达是根据建模的目的和掌握的信息(如数据、现象)，将实际问题转换成数学问题，用数学语言准确地表述出来；验证是用现实对象的信息检验得到的解答，以确认结果的正确性。这两个过程循环作用，使得数学模型不断完善。
二、种群的“J”型增长
1．含义
在理想条件下种群增长的形式，以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”型。这种类型的种群增长称为“J”型增长。
2．数学模型
(1)模型假设
①条件：食物充裕，空间充足，气候适宜且没有天敌等。
②数量变化：种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。
(2)建立模型：t年后种群数量为Nt＝N0λt。
(3)模型中各参数的意义：N0为某种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。
(4)曲线图
三、种群的“S”型增长
1．条件：自然界中的受环境条件和生物自身因素的限制。
2．原因：随种群数量的增多，生物对食物和空间的竞争趋于激烈，导致出生率降低，死亡率升高。当出生率等于死亡率时，种群的增长会停止，种群数量达到最大值。
3．曲线：如下图所示，表现为“S”型增长，种群数量达到环境容纳量后停止增长。
4．环境容纳量：又称K值，指一定的环境条件所能维持的种群最大数量。
四、种群数量的波动
1．气候、食物、天敌、疾病等多种因素都会使种群数量发生波动。
2．在某些不利因素的影响下，有些种群会急剧衰退，甚至灭绝。
3．人为干扰也会使种群数量发生一定的变化。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．曲线图同数学公式相比更能直观地反映出种群的增长趋势。 (　　)
2．就食性而言，杂食性鸟类的数量波动小于其他食性的鸟类。 (　　)
3．外来入侵物种进入一个新环境中必定表现为“J”型增长。 (　　)
4．种群数量变化的全部内容就是“J”型和“S”型增长。 (　　)
5．不同种生物的K值各不相同，但每种生物的K值不变。 (　　)
6．当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。 (　　)
提示：1．√　2．√
3．×　外来物种进入新环境中，该种群也可能因不适应新环境被淘汰。
4．×　种群数量的变化包括增长、波动、下降，甚至消亡。
5．×　环境改变，K值也会改变。
6．√
　种群的“J”型和“S”型增长
1．种群的“J”型和“S”型曲线的比较
项目 “J”型增长 “S”型增长
前提条件 理想状态：食物充裕，空间充足，气候适宜且没有天敌和其他竞争物种 现实状态：食物和空间有限、气候多变、存在敌害
种群数量增长模型
有无K值 无K值 有K值
联系
2．种群“J”型增长的数学模型中λ的分析
Nt＝N0λt，λ代表种群数量是前一年种群数量的倍数，不是增长率。
(1)λ＞1时，种群密度增大，如图中AB段。
(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。
3．“S”型曲线中K值与K/2值的分析
1．据图回答种群数量变化的相关问题：
甲　　　　　　　　　　乙
(1)尝试分析曲线a、b之间的阴影部分表示的含义。
提示：阴影部分表示由于环境阻力的存在，在生存斗争中被淘汰的个体数目。
(2)下列因素中可使图乙中曲线c变为曲线d的有哪些？(填序号)
①过度放牧对某种牧草种群的影响　②硬化地面、管理好粮食对鼠种群的影响　③增加水中的溶氧量对鱼种群的影响　④大量引进外来物种对本地物种的影响　⑤引进某种害虫的天敌对害虫种群的影响
提示：①②④⑤。
2．从环境容纳量的角度思考，对家鼠等有害动物的控制，应采取什么措施？
提示：降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌等。
1．(多选)在调查某林场松鼠的种群数量时，计算当年种群数量与一年前种群数量的比值(λ)，并得到如图所示的曲线。据此图分析得到的下列结论中正确的是(　　)
A．前4年该种群数量基本不变，第5年调查的年龄结构可能为衰退型
B．第4年到第8年间种群数量在下降，原因可能是食物的短缺和天敌增多
C．第8年时种群数量最少，第8年到第16年间种群数量增加，且呈“S”型曲线增长
D．如果持续第16年到第20年间趋势，后期种群数量将呈“J”型曲线增长
ABD　[前4年，λ值为定值，λ－1＝0，说明种群增长率为0，种群数量保持不变，第5年λ－1<0，说明种群增长率为负值，种群数量下降，年龄结构可能为衰退型，A正确；影响种群数量的因素有气候、食物、天敌、传染病等，B正确；第10年时种群数量最少，C错误；由图示曲线可知，如果持续第16年到第20年间趋势，后期种群数量将呈“J”型曲线增长，D正确。]
2．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
D　[该种群数量变化曲线的纵坐标为种群增长速率，横坐标为种群数量，曲线最高点时种群增长速率最大，对应种群数量的K/2。为持续尽可能多地收获该种家畜，应在种群数量超过K/2时捕获，剩余量保持在K/2，此时种群数量增长速率最大，可使种群数量迅速得以恢复。]
“S”型增长曲线的解读
图甲　　　　图乙　　　　图丙
三图对比分析解读：
(1)t1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。
(2)t1～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。
(3)t2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。第二节　影响种群特征的生态因子
课标内容要求 核心素养对接
举例说明阳光、温度和水等非生物因素会影响生物的种群特征。 科学思维——通过比较、归纳各非生物因素是如何影响种群数量变化的，总结出这些因素与种群特征之间的关系。
一、生态因子
1．概念：环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布等有直接或间接影响的因素，称为生态因子。
2．分类：
生态因子
二、非生物因素
1．水对种群特征的影响
(1)水是生物不可缺少的重要组成成分，生物的生命活动离不开水。
(2)植物的种群密度受水的影响很大。
(3)水对动物的生长发育、空间分布及种群数量也有影响。
2．阳光对种群特征的影响
(1)光的波长、光照强度和日照长度等都是重要的生态因子。
(2)不同波长的光对生物有不同的影响，如昆虫对紫外光的趋光性。
(3)光照强度对植物生长及形态结构的构成有重要作用，光照强度也影响很多动物的行为。
(4)日照长短可影响植物的开花。如长日照植物和短日照植物。日照长短会影响动物的繁殖、迁徙。
3．温度对种群特征的影响
(1)任何生物都生活在具有一定温度的环境中，并受温度变化的影响。
(2)长期生活在高温环境中的生物与长期生活在低温环境中的生物表现出不同的适应环境的方式。
4．土壤对种群特征的影响
(1)土壤是陆生生物生活的基质，它提供生物生活所必需的无机盐和水分。
(2)植物对于长期生活的土壤会产生一定的适应性，并因此形成各种以土壤为主导因素的植物生态类型。
5．生物与环境是相互依存的统一体，对某一特定生物种群，在特定时期，某种生态因子会成为影响该种群的关键性因子。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．任何生物的种群数量都会随着关键性因子的变化而发生有规律的变化。 (　　)
2．阳光对生物和环境的影响十分复杂，其中光的波长、光照强度和日照长度等都是重要的生态因子。 (　　)
3．在同样的非生物因素的影响下，不同生物的种群数量变化也是有差异的。 (　　)
4．在山坡的向阳面和背阴面生长、分布着不同的植物类型，影响其不同的关键性因子是温度。 (　　)
提示：1．√　2．√　3．√　4．×
　影响种群数量特征的因素
种群数量的变化受多种生态因素的影响。生态因素包括生物因素与非生物因素。生物因素包括种内关系(如种内互助和种内竞争)与种间关系(如竞争、捕食、寄生、共栖和互利共生等)。非生物因素包括水、光照、温度和土壤的理化性质等。
环境中的各种生态因素，对生物体是同时共同起作用，而不是单独地、孤立地起作用。即生物的生存和繁衍，是受各种生态因素的综合影响。强调生态因素的综合影响，并不是把各种生态因素的作用等量齐观。在任何具体的生态关系中，在某种情况下某个生态因素可能起的作用最大，这时，生物体的生存和发展主要受这一关键因素的限制。例如，在干旱地区，水是关键因素；在寒冷地区，温度是关键因素；在海洋的深处，光是关键因素，但在光能到达的海洋部分，矿质养分是关键因素等。
1．非生物因素的种类
因素 作用方式 举例
光照强度 光照强度会影响植物的正常生长，进而对出生率和死亡率产生影响 森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度
温度 温度会影响酶的活性，进而影响生物的生存 较寒冷地区，种子在冬季不能萌发；蚊类等昆虫在冬季一般全部死亡
水 水参与细胞代谢，生命活动离不开水 干旱会使动植物缺水而死亡；干旱会使东亚飞蝗爆发式增长
氧气 氧气是需氧生物进行有氧呼吸的反应物；氧气是厌氧生物代谢的抑制条件 酸菜坛中必须无氧才能使乳酸菌大量繁殖；水体中必须有足够的溶解氧才能保证鱼、虾不会死亡
2．非生物因素的影响
非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。如春夏时节动植物种群数量普遍迅速增长，这是气温升高、日照时间延长、降水增多等众多因素综合作用的结果。
生物种类是多样的，其赖以生存的环境条件也是多样的，我们在分析影响种群数量变化的非生物因素时，可以分两种情况：
(1)非生物因素主要通过影响生物的细胞代谢而影响其生长发育，进而影响其死亡率。
(2)非生物因素通过影响其生殖(如长日照植物，干旱条件下蝗虫受精卵容易孵化等)进而影响其出生率。
1．长白山植物的垂直分布与海洋藻类的垂直分布分别是受什么因素的影响所致(　　)
A．海拔高度与海水深度 B．均受CO2的浓度影响
C．温度与光照 D．均受光照的影响
C　[长白山植物在山顶为针叶林，山腰为混交林，山脚为阔叶林，这是由于不同海拔处温度不同；海洋中浅层有绿藻分布，随水深增加，藻类种类依次变为褐藻和红藻，这是由于不同频率的光在水体中的穿透能力不同，选C。]
2．下列关于生态因素对生物影响的说法错误的是(　　)
A．趋光性是农业害虫的共性
B．温暖地区的阔叶林多，而寒冷地区的针叶林多
C．水分过多或过少都会影响陆生生物的生长和发育
D．各种生态因素对生物的影响具有综合性
A　[蛾类通常具有趋光性，但并非所有的农业害虫都具有趋光性，如蝗虫则没有趋光性，A错误；温度影响植物的分布，B正确；干旱会使植物的叶萎蔫、生长受阻；土壤里水分过多，会导致土壤里空气减少，从而影响植物根系的呼吸作用，严重时会使植物窒息而死，C正确；生物的生存和繁衍受各种生态因素的综合影响，但对某个或某种生物来说，各种生态因素所起的作用并不是同等重要的，D正确。故选A。]
树线是指天然森林垂直分布的上限，树线以上、雪线以下(图1乙区域)主要分布的是高山灌丛和草甸，雪线以上(图1甲区域)是常年积雪。近年全球气候变暖造成树线以上植被厚度增加(植被厚度越大，郁闭度指数越高)，图2是图1中乙区域郁闭度指数与树线上升幅度之间的关系曲线。
　
图1　　　　　　　　　　图2
将材料中有效信息提取出来并进行适当的转化，如可将“雪线以上是常年积雪”转化为“雪线以上温度较低”；将“植被厚度越大，郁闭度指数越高”转化为“植被下植物受到的光照强度降低”等，由此形成科学思维的学科素养。
1．乙区域生长的小灌木(M)在甲区域没有分布，限制其生长的非生物因素是什么？(生命观念)
提示：温度。
2．乙区域郁闭度指数升高，对乔木幼苗的繁殖和生长有何影响？(科学思维)
提示：乙区域的郁闭度指数越高，说明灌木和草本植物长得越茂密，越不利于刚出土的乔木幼苗进行光合作用，因此不利于其繁殖和生长。
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建 核 心 语 句 背 诵
1．凡是影响种群重要特征的因素都会影响种群的数量变化。2．种群特征的变化受到温度、阳光、水、土壤等非生物因素的影响。3．阳光对种群特征的影响，包括光的波长、光照强度、日照长短等生态因子。4．生物与环境是相互依存的统一体。
1．“离离原上草，一岁一枯荣”描述了草本植物在冬季枯死、在春季复苏、在夏季生长繁茂的景象。影响上述草本植物种群数量发生明显变化的因素不包括(　　)
A．气温升高　　　 B．降雨增多
C．日照延长 D．动物采食
D　[题目中所描述的草本植物种群数量是随季节变化而变化的，因此与气温、光照、降雨有关，与动物采食无关。]
2．同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶，表现出两种不同的形态。原因是(　　)
A．基因决定性状，两种叶的基因不同
B．性状主要是由蛋白质来体现的，两种叶中的蛋白质结构和功能不同
C．基因表达的过程中，两种叶中tRNA种类和数量不同
D．叶的形态不完全由基因决定，还有阳光和水等生态因子的影响
D　[同一株水毛茛，浸在水中的叶与裸露在空气中的叶形态不同，该株水毛茛的基因型没有发生改变，是环境影响了基因的表达，从而影响了性状表现。故选D。]
3．下列关于生态因子的叙述中，不正确的是(　　)
A．各种生态因子是独立地对生物起作用的
B．各种生态因子是综合在一起对生物起作用的
C．单独一种生态因子不论多么重要，也只有在其他因子的适当配合下，才能表现出来
D．干旱地区影响植物分布，起主要限制作用的生态因子是水
A　[环境中对生物生长、发育、繁殖、行为和分布等有直接和间接的影响的因子叫生态因子。生态因子包括生物因素和非生物因素，其中种类很多，但都不是独自发挥作用，而是综合发挥作用，只是有的是主导因素，有的是次要因素。]
4．(多选)如图表示种群数量增长曲线，下列叙述正确的是(　　)
A．鱼类种群数量的增长受自身种群密度的制约
B．气候条件的改变不会影响种群的环境容纳量
C．防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行
D．渔业捕捞后剩余量需控制在c点以保持最高的增长速率
AD　[由于环境资源有限，种群密度越大，种内竞争会越剧烈，从而会影响种群数量的增长；种群的环境容纳量受环境(包括气候条件)的影响；c点时种群的增长最快，不利于防治蝗灾；c点时种群的增长速率最大，渔业捕捞后剩余量需控制在c点，有利于种群数量得到快速恢复。]
5．种群数量变化受许多因素的影响。某种昆虫在不同温度和湿度条件下种群数量的变化如图。据图回答：
(1)在温度偏离最适温度或湿度偏离最适湿度条件下，昆虫种群数量会________。在昆虫生活的耐受温度范围内，环境温度升高，昆虫生活的最适湿度________(填“增大”“不变”或“减小”)，可见，一个生态因子的变化会影响另一个生态因子的作用。昆虫种群数量变化是温度和湿度________的结果。
(2)昆虫种群的大小由种群的__________________决定。
(3)经调查，第一年某昆虫种群数量为N0，如果每年增长率保持不变，且λ＝1.6，第三年该种群数量为________。
[解析]　(1)由题图可知，在温度为32.5 ℃，相对湿度为90%时，种群数量最大，所以在温度偏离最适温度或湿度偏离最适湿度条件下，种群数量都会减少；由此可以得出，昆虫种群数量变化是温度和湿度综合作用的结果。一个生态因子的变化会影响另一个生态因子的作用。(2)种群的出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群数量的大小。(3)第一年此种昆虫数量为N0，如果在理想条件下，每年增长率保持不变，则第三年后该种群数量为Nt＝N0×1.6×1.6＝2.56 N0。
[答案]　(1)减少　增大　综合作用(综合影响)
(2)出生率和死亡率、迁入率和迁出率　(3)2.56 N0第三节　种间关系
课标内容要求 核心素养对接
举例说明不同物种之间的相互作用会影响生物的种群特征。 科学思维——通过建构不同物种之间的关系模型，培养运用模型分析问题的能力。社会责任——将影响种群数量变化的因素应用于实践活动中，养成关注生产实践的态度。
一、种间关系
1．概念：不同物种的生物种群之间的关系称为种间关系。
2．分类：
种间关系
二、种间的负相互作用
1．竞争
(1)概念：指生活在同一区域的两种或两种以上的生物争夺同一资源而产生的直接或间接抑制对方的关系。竞争的资源可能是食物、水分、无机盐，也可能是阳光、空间等。
(2)意义：竞争对种群的生存有重要影响。
2．捕食
(1)概念：指一种生物取食另一种生物的种间关系。
(2)意义：捕食者种群和被捕食者种群之间相互制约，调节着捕食者和被捕食者的种群数量。
3．寄生
(1)概念：一种生物(寄生物)寄居于另一种生物(宿主)的体内或体表，从而摄取宿主养分以维持生活的现象。
(2)寄生物的形态结构和生理功能等方面都会有适应宿主环境的特征。
三、种间的正相互作用
1．互利共生：两个生物种群生活在一起，相互依赖、相互得益的关系。
2．偏利共生：共生的两种生物的相互作用对其中一方有利，并对另一方无害的关系。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．“苗多欺草，草多欺苗”反映的种间关系是竞争。 (　　)
2．某培养瓶中生活的两种绿藻，一种数量增加，另一种数量减少，此属于种间竞争的实例。 (　　)
3．捕食关系会导致一个物种的消失。 (　　)
4．种间的正相互作用关系包括竞争、捕食和寄生。 (　　)
提示：1．√　2．√　3．×　4．×
　种间关系的比较
关系名称 数量坐标图 能量关系图 特点 举例
捕食 图甲 数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化 羊与草；狼与兔；青蛙与昆虫
种间竞争 数量上呈现出“你死我活”的同步性变化。两种生物生存能力不同，如图乙；生存能力相同，如图丙 牛与羊；农作物与杂草；大草履虫与小草履虫
寄生 图丁 A寄生生物B宿主 如果分开，则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好 蛔虫与人；菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌
互利共生 图戊 数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化 大豆与根瘤菌
偏利共生 图己 两者生活在一起，对一方有利，对另一方无害。二者分开，都能独立生存 攀缘植物与高大树木
与种间关系有关的几组概念辨析
原始合作与互利共生 共同点：共同在一起时对双方都有利
区别：原始合作的双方分开后均能独立生活，而互利共生的双方分开后出现两方或其中一方不能正常生活的现象
种内竞争与种间竞争 种内竞争：同种生物之间存在的对于空间和资源的竞争。如绵羊和绵羊、棉花与棉花
种间竞争：不同种生物之间的竞争，如棉花与杂草
捕食与竞争 捕食是一种生物以另一种生物为食，目的是获得食物与能量，用以维持自身的生存
竞争是生物为了争夺食物、空间等资源而发生的相互排斥的现象
寄生与捕食 寄生是寄生者从宿主身上获取养分，宿主的结构仍然是完整的，如蚜虫从植物的叶片上吸取汁液
捕食是一种生物以另一种生物为食，发生捕食关系后，被捕食者的结构已经不完整，如羊吃草后，草已不完整
寄生与腐生 寄生是从活的生物体获得营养物质
腐生是从死的生物体获得营养物质
寄生与互利共生 寄生：对寄生者有利，对宿主有害
互利共生：两者相互依存、彼此有利
(1)上述种间关系都有利于种群的进化。
(2)竞争关系可使处于劣势的种群趋于灭亡，以利于优势种得到更多的资源和空间。
(3)捕食者与被捕食者通过捕食关系在数量上相互制约。
(4)一般情况下，捕食者不会将被捕食者全部捕获；寄生生物一般会给宿主造成一定伤害，但不立即导致宿主死亡。
1．某种植物病毒V是通过稻飞虱吸食水稻汁液在水稻间传播的。稻田中青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播。
(1)青蛙与稻飞虱、水稻与病毒、水稻与稻飞虱分别为何种种间关系？
提示：捕食、寄生、寄生。
(2)稻飞虱和植物病毒V是不是寄生关系？说明理由。
提示：不是。稻飞虱是植物病毒V的传播媒介，植物病毒V对稻飞虱没有危害。
2．如图中的①～④为四组生物的种间关系图(纵轴为个体数，横轴为时间)。A是地衣中的藻类和真菌；B是大、小草履虫；C是兔与狐；D是细菌和噬菌体。
①　　　　②　　　　③　　　　④
(1)判断四组生物关系对应曲线：
A．__________；B．__________；C．__________；D．__________。
(2)图中④与②相比，结果__________(填“相同”或“不同”)。理由：__________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
提示：(1)③　②　①　④　(2)不同　④(寄生关系)不像②(竞争关系)那样，不可能使宿主全部死亡，寄生生物依赖于宿主生活
1．疟原虫在人体内只能进行无性生殖，在按蚊体内才进行有性生殖。人被感染疟原虫的按蚊叮咬后可患疟疾。在水中，按蚊幼虫以藻类和细菌为食，同时又被鱼类捕食。下列叙述错误的是(　　)
A．疟原虫与人是寄生关系
B．疟原虫与按蚊是互利共生关系
C．按蚊幼虫与藻类是捕食关系
D．鱼类与按蚊幼虫是捕食关系
B　[根据题中信息可知，人可以被疟原虫感染而患疟疾，故疟原虫与人是寄生关系，A正确；疟原虫也可以感染按蚊，则疟原虫与被其感染的按蚊是寄生关系，B错误；按蚊幼虫以藻类为食，二者是捕食关系，C正确；鱼类以按蚊幼虫为食，二者是捕食关系，D正确。]
2．(多选)如图甲、乙、丙分别表示在有限空间内培养(或饲养)两种生物的实验结果，下列相关的叙述正确的是(　　)
甲　　　　　　乙　　　　　　丙
A．它们分别呈互利共生(甲)、捕食(乙)、竞争(丙)关系
B．豆科植物和根瘤菌种群数量的消长关系如图甲所示
C．噬菌体与细菌的种群数量变化关系如图乙所示
D．丙实验过程中，两种生物之间的竞争强度由弱到强再到弱
ABD　[据题图可知，甲、乙、丙分别表示的种间关系为互利共生、捕食、竞争，A正确；豆科植物和根瘤菌的种间关系是互利共生，与图甲相符，B正确；噬菌体与细菌的种间关系为寄生，不是捕食关系，C错误；丙实验初期，两物种都能存在，说明存在种间互助与竞争，但竞争强度较弱，后来X种群密度增大，在竞争中占优势，另一种生物逐渐被淘汰，则竞争强度又变弱，D正确。]
巧辨三种种间关系曲线
(1)互利共生曲线：数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化。
(2)捕食关系曲线：数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化(不会导致某种生物灭绝)。坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定：①从最高点判断，捕食者数量少，被捕食者数量多；②从变化趋势看，先达到波峰的为被捕食者，后达到波峰的为捕食者，即被捕食者变化在先，捕食者变化在后。
(3)竞争关系曲线：数量上呈现出“你死我活”的同步性变化，一种生物数量增加，另一种生物数量下降，甚至降为零。
资料1　红尾鸲(qú)和鹟(wēnɡ)都捕食飞虫，也常常从树叶及树冠末梢上啄食昆虫。在两种鸟共同生活的地区，红尾鸲喜欢在疏林和缓坡处活动，而鹟更喜欢选择密林和陡坡。如果只有一种鸟存在，那么无论红尾鸲还是鹟，它们觅食生境的范围都比共存时的更大。
资料2　某地海边潮间带分布着海星、藤壶、贻贝、帽贝、石鳖等动物，海星可以捕食该群落中的其他四种动物，其他四种动物之间无捕食关系。在一个16 m2的实验样地中，人为去除该样地中的所有海星，几个月后，藤壶在该实验样地中占据优势，数量最多；再过一段时间，贻贝成为最终占优势的物种。
由资料分析可知，种间关系可以影响种群的特征，由此形成科学思维的学科素养。
1．红尾鸲和鹟的种间竞争对两个种群的分布有什么影响？(科学思维)
提示：红尾鸲和鹟的食性比较相似，种间竞争导致两个种群的分布范围缩小，甚至错开。
2．资料2说明捕食、种间竞争在群落中是怎样相互联系的？(科学思维)
提示：海星与藤壶、贻贝、帽贝和石鳖四种动物存在捕食关系，后四种动物以水中的浮游生物、腐殖质等为食，彼此存在种间竞争关系；自然状态下，这五种生物可以共存，但在人为去除捕食者——海星之后， 藤壶、贻贝、帽贝和石鳖之间主要是种间竞争，且占优势的物种随时间推移而发生变化。由此可见，捕食会影响自然群落中不同物种之间种间竞争的强弱，进而调节物种的种群密度。
3．除了种间关系，还有哪些影响种群的因素呢？(生命观念)
提示：影响种群的因素有自然因素和人为因素，自然因素有生物因素和非生物因素。除种间关系外，生物因素还有种内竞争等；非生物因素主要有光照、温度、水、无机盐等。
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建 核 心 语 句 背 诵
1．不同物种的生物种群之间的关系称为种间关系。种间关系分为种间的正相互作用与负相互作用。2．种间的负相互作用包括竞争、捕食、寄生等，种间的正相互作用包括互利共生、偏利共生等。3．竞争可能使两个不同种群达到协调的平衡状态，而激烈的种间竞争也有可能使竞争中处于劣势的一方消失。4．捕食者种群和被捕食者种群相互制约，调节着捕食者和被捕食者的种群数量。5．生物种间关系的多样化是生物进化的结果，也是生物与环境相互作用的结果。
1．有一种蜱生活在牛的体表，当它用螯肢刺破牛皮肤吸食甲牛的血液(其中含血孢子虫)以后，又去吸食乙牛的血液，使乙牛也得了血孢子虫病。蜱与牛的关系和血孢子虫与牛的关系分别是(　　)
A．互利共生和寄生　　 B．寄生和寄生
C．捕食和寄生 D．捕食和互利共生
B　[由题干可知，蜱生活在牛的体表，以牛的血液为食，蜱与牛的关系为寄生；血孢子虫生活在牛的血液中，也以牛的血液为食，血孢子虫与牛的关系也为寄生。故选B。]
2．以下各情况中，群落中不同物种种群之间的竞争最激烈的是(　　)
A．一个种群的数量大大多于另一个种群
B．两个物种的亲缘关系最近
C．两个物种的生活环境和食物都相同
D．两个物种的生殖方式相同
C　[一个种群的数量大大多于另一个种群，不代表它们对资源需求重叠的多，A错误；两个物种的亲缘关系最近的不同种群，对生活环境及食物需求可能也不同，B错误；不同物种对食物和空间需求相同的越多，即重叠越多竞争越激烈，如果两个物种的生活环境和食物都相同且在一个群落里，竞争非常激烈，C正确；两个物种的生殖方式相同，不符合竞争激烈的条件，D错误。故选C。]
3．下图甲、图乙分别表示在有限空间内培养(或饲养)两种生物的实验结果，下列相关叙述错误的是(　　)
甲　　　　　　　乙
A．豆科植物与根瘤菌的种群数量变化关系不能用图甲表示
B．噬菌体与细菌的种群数量变化关系如图乙所示
C．图甲、图乙分别表示的是捕食、种间竞争
D．图乙中实验后期，曲线X代表的生物的种内竞争加剧
B　[豆科植物与根瘤菌之间是互利共生的关系，图甲表示捕食关系，不能表示豆科植物和根瘤菌之间的关系，A正确；图乙表示“你死我活”的种间竞争关系，噬菌体与细菌之间是寄生关系，B错误；图甲、图乙分别表示的是捕食、种间竞争，C正确；图乙后期因曲线Y代表的生物消失，曲线X代表的生物的种内竞争会加剧，D正确；故选B。]
4．(2020·江西赣州高二下月考改编)鳄鱼常爬上岸来躺着不动，并张口让一种小鸟吃口腔内的小虫，当敌害来临时，鸟惊飞，鳄鱼逃走。下列有关上述生物之间的关系的叙述中，不正确的是(　　)
A．敌害与鳄鱼之间可能属于捕食关系
B．鳄鱼与小虫之间可能属于寄生关系
C．鳄鱼与小鸟之间可能属于原始合作关系
D．小鸟与小虫属于种间竞争关系
D　[当敌害来临时，鳄鱼逃走，敌害与鳄鱼之间可能属于捕食关系，A正确；根据题干信息“鳄鱼常爬上岸来躺着不动，并张口让一种小鸟吃口腔内的小虫”可知，鳄鱼与小虫之间可能属于寄生关系，鳄鱼与小鸟之间可能属于原始合作(互惠)关系，B、C正确；小鸟吃口腔内的小虫，则小鸟与小虫属于捕食关系，D错误。]
5．下列有关种间关系的叙述，正确的是(　　)
A．蝗虫啃食植物叶片属于寄生关系
B．两种生物种群之间的捕食关系是在群落水平上进行研究获得的
C．同一区域的两种动物之间没有共同的食物，则二者不存在种间竞争关系
D．互利共生的关系体现在某个种群内的不同个体之间
B　[蝗虫啃食植物叶片属于捕食关系，A错误；两种生物种群之间的捕食关系是指群落的物种之间的关系，属于群落水平上研究的问题，B正确；同一区域的两种动物之间没有共同的食物，但二者在生存空间上可能存在种间竞争关系，如竞争空间、氧气等，C错误；互利共生属于种间关系，发生在不同物种生物之间，不能发生在某个种群内的不同个体之间，D错误。故选B。][实验基础·自主学习]
1．实验原理
(1)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。
(2)在理想的环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型增长；在有限的环境中，酵母菌种群的增长呈“S”型增长。
2．实验步骤
3．计数方法：抽样检测法。
4．具体计数过程：先将盖玻片盖在计数板上，用滴管将培养液滴在盖玻片的边缘，让培养液自行渗入计数室，多余的培养液用滤纸吸去，片刻后，待酵母菌沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，运用样方法计数小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。
[实验关键·探究学习]
1．实验设计
2．实验结果与分析
(1)酵母菌增长曲线图：
(2)趋势：先增加再减少。
(3)分析
①增长：在开始时培养液的营养充足，空间充裕，条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，出生率高于死亡率，种群数量剧增。
②稳定和波动：随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗、pH变化、有害产物积累等，酵母菌死亡率逐渐升高，当死亡率等于出生率时，种群数量不再增长。
③衰退：随生存条件进一步恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。
3．实验关键
(1)操作提示
①溶液要进行定量稀释，每天计数酵母菌数量的时间要固定。
②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，减小误差。
③制片时，先将盖玻片放在计数室上，用滴管将培养液滴在盖玻片的边缘，让培养液自行渗入计数室，多余的培养液用滤纸吸去。
④制好装片后，应稍待片刻，待酵母菌沉降到计数室底部，再用显微镜进行观察、计数。
⑤结果最好用记录表记录，如下表所示：
时间(天) 1 2 3 4 5 6 ……
数量(个) ……
(2)计数提示
①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。
②结果异常的原因：
a．统计结果偏小的原因：取液时未摇匀，吸取的培养液中酵母菌偏少；在计数时，未计边缘的酵母菌等。
b．统计结果偏大的原因：取液时未摇匀，吸取了表层的培养液；在计数时统计了四周边缘的酵母菌等。
(3)注意事项
①测定的酵母菌种群数量是在恒定容积的培养基中测定的，与自然界中的种群数量变化有差异。
②在进行酵母菌计数时，由于酵母菌是单细胞生物，因此必须在显微镜下计数，且不能准确计数，只能估算。
③血细胞计数板必须保持干燥，否则培养液将不能渗入计数室。
④清洗血细胞计数板的正确方法是浸泡和冲洗，不能用试管刷或抹布擦洗。冲洗干净后不能用纱布或吸水纸擦干，应自然晾干或烘干或用吹风机吹干。
[实验应用·对点练习]
1．(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
B　[该实验在时间上形成前后对照，因此将酵母菌接种到培养液中时要进行第一次计数，A正确；抽样检测时，需将培养液振荡、摇匀后取样，B错误；每隔一定时间测定酵母菌细胞数量，绘制种群数量动态变化曲线，C正确；营养、温度、pH、有害物质的积累等都是影响酵母菌种群数量变化的因素，D正确。]
2．(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3 h、10 h、23 h，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23 h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23 h时，种群增长不会出现J型增长阶段
D　[异养生物可以把有机物转化成无机物，A正确；随着微生物的生长繁殖，培养基中的营养物质不断减少，代谢废物不断增加，故更换培养基的频率不同可以表示环境资源量的不同，B正确；由曲线可知，a组中细菌甲在23 h前，数量增长一直很快，说明该组培养基中的营养和空间条件一直是充裕的，C正确；培养基更新时间间隔为23 h时，在培养的早期，培养基中的营养和空间资源是充足的，细菌甲种群的增长会出现J型增长阶段，且图中a、c曲线在早期重合，也可说明早期可出现J型增长阶段，D错误。]
3．温度在15～35 ℃时，酵母菌种群数量增长较快。下表是同学们进行相关探究实验得到的结果(单位：×106个/mL)：
温度(℃) 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 第6次 第7次 第8次
0 h 24 h 48 h 72 h 96 h 120 h 144 h 168 h
15 1.2 3.0 3.8 4.6 4.0 3.2 2.8 2.5
20 1.2 5.0 5.3 4.2 2.1 1.2 0.8 0.6
25 1.2 5.2 5.6 4.6 2.9 1.0 0.6 0.2
30 1.2 4.9 5.5 4.8 2.2 1.3 0.7 0.5
35 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 1.3 0.8 0.6
以下分析错误的是(　　)
A．可以用血细胞计数板在显微镜下对酵母菌进行计数
B．据表分析，酵母菌种群数量增长的最适温度约为25 ℃
C．不同温度条件下酵母菌种群数量达到K值的时间不同
D．每天取样检测一次即可，不需要固定取样的时间
D　[每天取样检测一次即可，但需要固定取样的时间，否则无法进行比较酵母菌在每天某一特定时间的数量的变化。]
4．(多选)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小时后，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(　　)
甲　　　　　　乙
A．培养5小时后，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小时后，酵母菌种群数量不一定达到K值
AD　[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小时前每个小格内约有5个菌体，而5小时后每个小格内约有10个菌体，但这是稀释100倍后的值，所以5小时后种群密度增加200倍，此时酵母菌种群数量是否达到K值无法判断。]
(1)计数方法：血细胞计数板有两种方格网，对于16×25的方格网，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，计四角和正中间的(共5个)中方格共计80个小方格中的个体数量。如图所示。
(2)计算方法：大方格长度为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＝(中方格中的细胞总数/中方格中小方格个数)×400×104×稀释倍数。
如图所示是草原上某两类生物种群数量变化的动态曲线，其中r对策生物通常个体小，寿命短，生殖力强但存活率低，亲代对后代缺乏保护。K对策生物通常个体大，寿命长，生殖力弱但存活率高，亲代对后代有很好的保护。
由材料分析知，维持生物种群数量变化通过K对策和r对策两种情况维持，由此形成科学思维的学科素养。
1．一般情况下，田鼠的寿命只有两年，几乎全年均可繁殖，属于r对策生物，这类生物很难消灭，在“化学防治”“生物防治”或“机械防治”三种方法中，哪种方法控制此类动物危害的技术比较科学？(科学思维)
提示：生物防治。
2．野马等珍稀濒危动物，其数量一旦低于X点就会逐渐走向灭绝，请提出至少两种保护措施。(科学思维)
提示：(1)改善其栖息环境，包括提供充足的食物和空间资源，控制其天敌的数量等。
(2)建立动物园或人工繁育中心，为该濒危动物提供最后的生存机会。
(3)消除两个种群之间的空间屏障，便于两地种群之间进行基因交流，以保护该濒危动物种群的基因库。
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建 核 心 语 句 背 诵
1．在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下，种群数量呈“J”型增长，数学模型为Nt＝N0λt。2．正常情况下，自然界的资源和空间是有限的，种群数量会呈“S”型增长。3．一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。4．种群的延续需要有一定的个体数量为基础。
1．下列与种群数量模型有关的叙述，错误的是(　　)
A．数量增长曲线比数学公式更能直观地反映种群数量的增长趋势
B．构建相应的模型后需通过实验或观察等进行检验或修正
C．“J”型曲线的条件是食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害等
D．Nt＝N0λt中λ的含义是种群增长率
D　[数学公式能准确反映种群数量的变化但不够直观，而数量增长曲线更能直观地反映种群数量的变化趋势，A项正确；构建相应的模型后需通过实验或观察等进行检验或修正，如当数学公式这个模型构建出来后，可以进一步算出相关的具体数值，再绘制出坐标曲线图，曲线图可以更直观地反映出种群数量的变化趋势，B项正确；“J”型曲线是在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下的数量增长，C项正确；Nt＝N0λt中λ的含义是该种群数量是前一年种群数量的倍数，D项错误。]
2．(多选)关于图中种群数量变化的说法，错误的是(　　)
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值之前是“J”型增长
C．自然状态下种群数量达到600时，种群的增长率为0
D．环境条件变化时，种群的K值不发生相应变化
BD　[种群呈“S”型增长过程中，在达到K值之前由于环境阻力的存在，种群增长曲线不是标准的“J”型；K值时出生率等于死亡率，种群数量不变，此时种群增长率为0；环境条件变化时，种群的K值也会发生相应变化。]
3．某同学在进行探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，根据实验的结果绘制出了如图所示的酵母菌种群数量变化曲线图，下列有关实验分析错误的是(　　)
A．在酵母菌种群数量增长的不同阶段，可能具有相同的增长速率
B．当种群数量达到K值时，其年龄结构为稳定型
C．de段种群的增长速率为负值，其主要原因是营养物质的缺乏
D．本实验中不存在对照，统计酵母菌个体数常用抽样检测法
D　[在酵母菌种群数量增长的cd段，增长速率接近0，A正确；当种群数量达到K值时，其年龄结构为稳定型，出生率等于死亡率，B正确；de段种群的增长速率为负值，其主要原因是营养物质的缺乏，C正确；本实验属于时间上的自身相互对照，酵母菌个体数常用抽样检测法获得，D错误。]
4．向某天然牧场引入良种肉牛100头，任其自然放养，自然繁殖。如图表示种群数量增长速率随时间变化的曲线，下列叙述正确的是(　　)
A．在t0～t2时间内，种群数量呈“J”型增长
B．若在t2时种群的数量为N，则在t1时种群的数量约为N/2
C．捕杀肉牛的最佳时期为t1时
D．在t1～t2时，该肉牛的种群数量呈下降趋势
B　[在t0～t2时间内，种群数量呈“S”型增长；t2时种群数量达到环境最大容纳量，即K值，所以t1时种群的数量约为N/2；捕杀肉牛的最佳时期为t1之后；在t1～t2时，种群增长速率下降，但种群数量仍然上升。]
5．用一定量的培养液在适宜条件下培养酵母菌，其数量随时间变化情况绘制如图甲，a表示每3 h换一次培养液的培养曲线，d表示不更换培养液的培养曲线。
甲
乙
(1)曲线a表示种群呈“________”型增长。理论上讲，呈现这种增长模型的条件是________________、____________、________等。
(2)曲线d表示的增长为“________”型增长。属于这种增长模型的种群随种群密度(个体数量)的增加，种群的增长速率的变化是______________________。当种群个体数量达到最大值的一半时，种群的增长速率达到________。
(3)在实际情况下，塔斯马尼亚绵羊种群增长情况如图乙所示，说明在自然界中，种群数量变化会出现________现象。
[解析]　(1)曲线a对应的酵母菌种群，在每3 h更换一次培养液的情况下，处于理想状态，呈“J”型增长。呈现“J”型增长的种群必须处在食物和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等条件下。(2)曲线d对应的种群，由于不更换培养液，生活条件受到限制，呈“S”型增长。呈“S”型曲线增长的种群的增长速率先增后减，最后为零，其在种群个体数量达到环境容纳量的一半时达到最大。(3)题图乙显示种群数量达到K值时并非固定不变，而是在K值附近波动。
[答案]　(1)J　食物和空间条件充裕　气候适宜　没有敌害　(2)S　先增大，再减小，最后为零　最大　(3)波动

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