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第一节　种群具有一定的特征
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．通过举例说出种群的主要特征，阐明影响种群密度的主要因素。(生命观念)2．通过学习标志重捕法，掌握调查种群密度的思路和方法。(科学探究)
一、种群
1．概念：指占有一定空间和时间的同一物种所有个体的集合体。种群的边界可以是自然的，也可以是由人为划定的。
2．组成：种群通常由不同性别和不同年龄的个体组成。
3．意义：(1)种群是物种的具体存在单位、繁殖单位和进化单位，也是群落的基本组成单位。
(2)种群具有一定的特征，是一个能够自我调节、动态变化和发展的有机整体。种群的最基本特征是种群数量特征。
二、种群密度及其调查方法
1．种群密度
(1)概念：指某个物种在单位面积或单位体积内的个体数量，是反映种群大小的最常用指标。
(2)意义
①种群密度的变化是研究种群动态的基础。
②种群密度的大小可作为人类判断生物有益或有害、保护或防治的依据，也可作为评价保护和防治效果的指标。
2．调查方法——标志重捕法
(1)适用对象：小型哺乳类、鸟类、鱼类等动物。
(2)估算依据：根据重捕取样中标志个体比例与样地个体总数中标志个体比例相等的假设来估算样地中被调查动物总数的。
(3)计算公式为：N＝M·n/m　N表示动物总个体数；M表示总数中被标志的个体数；n表示重捕个体数；m表示重捕中被标志的个体数。
(4)计算实例：在一个面积为0.055 km2的小岛上第一次捕到社鼠15只，经标志后在原捕获地放回，一周后进行重捕，所捕获的16只个体中有6只是被标志的。通过计算得出，该小岛上社鼠的估算值为40只，种群密度约为727.27只/km2。
三、出生率和死亡率、迁入率和迁出率
1．与种群密度的关系
种群密度是由出生率、死亡率、迁入率和迁出率直接决定的。出生和迁入使种群密度增大，死亡和迁出使种群密度减小。
2．出生率与死亡率
(1)出生率
①概念：一般用单位时间内出生个体数占种群总个体数的百分比或千分比表示。
②实例：每年每1 000人出生了20个人，则出生率就是2%或20‰。
(2)死亡率
①概念：指单位时间内死亡个体数占种群总个体数的百分比或千分比表示。
②实例：在一个有200万人口的城市中一年死亡1.2万人，其死亡率就是0.6%或6‰。
③影响因素：生物个体的生理寿命是决定死亡率的内在因素，疾病、饥饿、寒冷、干旱、被捕食和意外死亡等是造成死亡率升高的外在因素。当种群密度过大时，其死亡率也会升高。
3．迁入率或迁出率
迁入率或迁出率用单位时间内迁入或迁出的个体数占种群总个体数的百分比或千分比表示。
4．自然增长率
种群数量变化可用自然增长率来表示。计算公式为：自然增长率＝出生率－死亡率。
四、年龄结构和性别比例
1．年龄结构
(1)概念：是指各年龄组个体数量在种群中所占的比例关系，可用年龄金字塔来表示。
(2)年龄组的分类：生态学家通常把种群分成生殖前期、生殖期和生殖后期三个年龄组。生殖前期指尚无生殖能力的年龄阶段，生殖期指具有繁殖能力的年龄阶段，生殖后期指丧失了生殖能力的年龄阶段。
(3)年龄金字塔的三种类型
①类型图示：
②图示含义：
增长型表示种群中有大量处于生殖前期的个体，而处于生殖后期的个体数较少，出生率大于死亡率，种群数量趋向于增长。稳定型表示种群中处于生殖前期的个体与处于生殖后期的个体数大致相等，出生率与死亡率基本相等，种群数量较为稳定。衰退型表示种群中处于生殖前期的个体数少而处于生殖后期的个体数多，出生率小于死亡率，种群数量趋向于减少。
(4)意义：通过分析年龄结构可预测种群数量的变化趋势。
2．性别比例
(1)概念：指种群内两性个体数量的相对比例。
(2)类型：大多数高等动物的种群，其性别比例基本保持1∶1，也有一些种群的性别比例并非1∶1，如蜜蜂雄性多于雌性。
(3)与出生率的关系
在一雌一雄婚配方式的种群中，生殖期性别比例越接近1∶1，出生率就越高，所以性别比例影响着种群的出生率。
(4)应用：在生产实践中，人们常采用干扰和破坏害虫自然性别比例的方法来降低害虫的数量。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．种群通常由同一性别和不同年龄的个体组成。 (×)
提示：种群通常由不同性别和不同年龄的个体组成。
2．种群密度的调查方法只有样方法和标志重捕法两种。 (×)
提示：还有黑光灯诱捕法等。
3．通常高等动物的出生率要高于低等动物。 (×)
提示：通常高等动物的出生率要低于低等动物。
4．个体死亡对该种群来说是不利的。 (×)
提示：只有衰老的个体不断死去，新的个体不断产生，才能保证物种延续和遗传的多样性。
5．有些昆虫生殖前期较长，生殖期极短，但生殖后期等于零。
(√)
6．年龄结构能影响种群的出生率和死亡率从而影响种群数量的动态变化。 (√)
　种群的概念与特征
1．对种群概念的理解
(1)一“全”：指全部个体，包括各个年龄段的个体，有性别差异的生物包括雌雄个体。
(2)二“单”：指基本单位，种群是生物繁殖的基本单位，也是生物进化的基本单位。
(3)三“同”：指同一物种、同一时段、同一区域的全部个体。种群具有一定的时间和空间限制，离开一定的时间和空间的种群是不存在的。
2．种群的特征
(1)最基本的数量特征——种群密度。
(2)决定种群密度的直接因素——出生率和死亡率、迁入率和迁出率。在具体环境中的种群要根据实际情况分析。
(3)决定种群密度的间接因素——年龄结构和性别比例。其中年龄结构既能影响出生率，又能影响死亡率，而性别比例只能影响出生率。
(4)预测种群数量的变化趋势——年龄结构，但这种趋势不一定能实现，如气候、天敌、食物等环境因素发生改变。
1．一块地里的所有三倍体西瓜是否属于一个种群？
提示：不属于，种群中的个体在自然状态下能够交配并产生可育后代，三倍体西瓜不能通过基因交流产生可育后代。
2．种群数量多，种群密度一定大吗？
提示：不一定，因为种群密度强调的是单位面积或单位体积中的个体数。
1．下列与种群特征有关的叙述，错误的是(　　)
A．种群密度是种群最基本的数量特征
B．出生率是指单位时间内新产生的个体数目
C．分析种群年龄结构的类型，可预测种群数量的变化趋势
D．破坏种群正常的性别比例也会影响种群数量
B　[种群密度是种群最基本的数量特征，种群密度与种群数量和生活空间有关，A正确；种群的出生率是指单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率，B错误；预测种群数量变化趋势的主要依据是年龄结构类型，C正确；性别比例改变会导致出生率发生改变，进而影响种群数量，D正确。]
2．下图中甲、乙为某种生物种群的年龄结构曲线，如不考虑其他因素，种群甲和种群乙未来个体数量的发展趋势是(　　)
甲　　 　　　　　　乙
A．衰退和增长　　　 B．增长和衰退
C．增长和稳定 D．稳定和增长
B　[图甲中幼年个体数多，老年个体数少，出生率大于死亡率，使得种群密度增加，表示增长型；图乙中幼年个体数少，老年个体数多，出生率小于死亡率，使得种群密度减少，表示衰退型，B正确。]
　种群年龄结构的类型及判断技巧
(1)统计图
(2)曲线图和柱形图
项目 增长型 稳定型 衰退型
曲线图
柱形图
(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。
　种群数量各特征之间的关系
1．运用概念图理解种群数量特征之间的关系
2．分析各特征之间的内在联系
(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。
1．年龄结构是稳定型的种群，其数量在近期一定能保持稳定吗？为什么？
提示：不一定。若近期气候恶劣、食物短缺、频发传染病等，种群数量会减少。
2．农业生产上常将性引诱剂洒向田间，以达到防治害虫的目的，其生物学原理是什么？
提示：将性引诱剂洒向田间，可干扰害虫雌雄个体间的正常交尾，从而降低害虫出生率，达到防治害虫的目的。
1．下列关于概念图中序号所表达的含义的说法错误的是(　　)
A．1代表种群密度，即单位面积的个体数
B．春节前后，沿海大城市人口数量变化主要取决于4或5
C．预测未来种群数量变化的主要依据是6
D．利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体来控制7，进而影响种群数量
A　[种群数量的最基本特征是种群密度，所以序号1代表种群密度，即在单位面积或单位体积中的个体数，A错误；春节前后，我国南部沿海城市的人口流动较大，故人口数量变化主要取决于4、5迁入率和迁出率，B正确；由分析可知，预测未来种群数量变化的主要依据是6年龄结构，C正确；利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体来控制特征7性别比例，进而通过影响出生率而影响种群数量，D正确。]
2．下图表示种群特征之间的关系，据图分析错误的是(　　)
A．①有稳定型、增长型和衰退型三种类型
B．②为出生率和死亡率，③为种群数量
C．利用性引诱剂诱杀雄性害虫是通过影响④改变种群密度
D．种群数量还受自然气候等因素的影响
B　[①年龄结构有稳定型、增长型和衰退型三种类型，A正确；②为出生率和死亡率、迁入率和迁出率，③为种群数量，B错误；利用性引诱剂诱杀雄性害虫，导致种群④性别比例失衡，改变种群密度，C正确；种群数量还受自然气候等因素的影响，D正确。]
种群特征与生产生活关系的判断
(1)城市人口的剧增——迁入率>迁出率造成的。
(2)中国人口的增长——出生率>死亡率造成的(不能单纯地说是出生率高造成的)。
(3)我国全面放开“二孩”政策——调整年龄结构，解决人口老龄化问题。
(4)利用性引诱剂诱捕雄蛾——通过改变性别比例来降低出生率。
为研究确定苹小卷叶蛾发生规律，比较性信息素诱捕器放置位置(距离地面的高度)、诱芯(含性信息素)个数等因素对苹小卷叶蛾雄性成虫诱捕效果的影响，研究人员在苹果园中利用诱捕器进行实验，实验结果如下：
(1)实验一：研究发现，诱捕器内放置的诱芯数量和诱蛾量之间呈现如图所示的关系：
(2)实验二：研究表明，在苹果树平均株高为3 m左右的果园中，诱捕效果最好的为2 m处的诱捕器。在平均株高为2.5 m左右的果园中，诱捕效果最佳的高度一般小于2 m。
以研究确定苹小卷叶蛾发生规律这一真实情境材料为载体，通过对实验一结果的设问，考查了科学探究；通过对实验二结果的设问，考查了科学思维。
(1)实验一，由诱捕器内放置的诱芯数量和诱蛾量之间呈现的结果说明，性引诱剂浓度和引诱效率之间存在怎样的关系？(科学探究)
提示：研究表明：在一定浓度范围内，引诱效率随性引诱剂浓度升高而增加，超过一定浓度，引诱效率下降，并维持在一定水平。
(2)试分析出现实验二结果可能的原因是什么？(科学思维)
提示：苹小卷叶蛾的活动高度受栖息环境和食物的影响，苹果树高度下降，苹小卷叶蛾的活动高度也会相应降低。
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建 核 心 语 句 背 诵
1．种群是指占有一定空间和时间的同一物种所有个体的集合体。2．种群密度是指某个物种在单位面积或单位体积内的个体数量，是反映种群大小的最常用指标。3．种群密度的调查方法有很多，对于小型哺乳类、鸟类、鱼类等动物，常采用标志重捕法。4．出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群数量的动态变化。5．年龄结构和性别比例影响种群数量的动态变化。
1．下列关于种群密度调查方法的叙述，错误的是(　　)
A．通常采用标志重捕法调查草地中跳蝻的种群密度
B．可采用抽样检测法调查池塘中草履虫的种群密度
C．一般情况下，样方越多其统计结果越接近真实情况
D．调查分布范围较小、个体较大的种群时，可采用逐个计数法
A　[跳蝻活动能力较弱，其种群密度的调查一般采用样方法进行调查，A错误；由于池塘中草履虫多，无法全部统计，所以对池塘中草履虫进行计数一般采用抽样检测法，B正确；一般而言，样方越多，种群中被统计的个体数所占比例越大，统计结果越接近真实情况，C正确；调查分布范围较小、个体较大的种群时，可采用逐个计数法，统计种群中全部个体数量，D正确。]
2．下列有关种群数量特征的叙述，正确的是(　　)
A．一块20 m2草场内的蒲公英个体数就是该草场蒲公英的种群密度
B．预测一个国家未来人口发展动态时，应统计人口的出生率和死亡率
C．若甲种群的种群密度大于乙种群，则甲种群的数量也大于乙种群
D．出生率、死亡率、迁入率和迁出率都会直接影响生物的种群密度
D　[种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，20 m2草场内的蒲公英个体数不属于种群密度，属于种群数量，A错误；年龄结构预测种群密度，出生率和死亡率决定种群密度大小，B错误；在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，若甲种群的种群密度大于乙种群，甲种群的数量不一定大于乙种群，也可能小于乙种群，这与面积或体积还有关，C错误；影响种群密度的直接因素是出生率、死亡率、迁入率和迁出率，D正确。]
3．下列关于种群特征的叙述，正确的是(　　)
A．性别比例是影响所有种群数量变化的重要因素之一
B．年龄结构为稳定型的种群在一定时间内种群数量不变
C．出生率和死亡率的差值等于种群数量的增长速率
D．不是任何生物都可以通过控制出生率和死亡率来控制种群数量
D　[不是所有生物都具有性别比例这一特征，对于雌雄同体的生物来说，没有性别比例影响种群数量的说法，A错误；年龄结构为稳定型的种群，其种群数量在一定时间内处于动态平衡之中，而不是固定不变的，B错误；一段时间内的种群的出生率和死亡率的差值等于该时间段种群数量的增长率，而不是增长速率，C错误；不是任何生物都可以通过控制出生率和死亡率来控制种群数量，比如对于人类而言，不可能用增加死亡率的手段来控制人口数量，D正确。]
4．陆均松在我国主要分布于海南省，研究人员对霸王岭、吊罗山和尖峰岭三地的陆均松天然种群的年龄结构进行调查，结果如图。以下表述不正确的是(　　)
　
注：Ⅰ～Ⅻ表示陆均松从幼年到老年的不同龄级。
A．研究陆均松种群的年龄结构能预测种群数量的变化趋势
B．调查陆均松种群的种群数量和年龄结构可采用样方法
C．在进行调查的三个地点中霸王岭的陆均松种群数量最大
D．吊罗山和尖峰岭陆均松的年龄结构分别为增长型和衰退型
C　[种群的年龄结构是指各个年龄期个体数量在种群中所占的比例关系，种群的年龄结构能预测种群数量的变化趋势，A正确；样方法能调查陆均松种群数量，也能调查年龄结构，通过统计该种群中各个年龄期个体数量从而可以判断年龄结构类型，B正确；图中的纵坐标是百分比，不是实际种群数量值，因此从图中不能确定三个地点中的种群数量大小，C错误；吊罗山陆均松的幼年龄级数量远远多于老年龄级数量，其年龄结构为增长型，尖峰岭陆均松的幼年龄级数量小于老年龄级数量，其年龄结构为衰退型，D正确。]
5．某小组为了研究某混交林的群落结构，选择了若干样地进行调查。其中A、B、C三种乔木的调查结果如表。
乔木树种 老年树 成年树 幼年树
密度/株·hm－2 % 密度/株·hm－2 % 密度/株·hm－2 %
A 1 267 100.00 0 0 0 0
B 50 31.06 55 34.16 56 34.78
C 50 4.95 80 7.92 880 87.13
回答下列问题：
(1)据表可知：________种群属于增长型种群，________种群属于衰退型种群，________种群属于稳定型种群。
(2)该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________________________。若要调查群落中松鼠种群的密度，则应采用________法，理由是____________________________________________________
________________________________________________________________。
[解析]　(1)由表中数据可知，A乔木树种只存在老年树，该种群属于衰退型；B乔木树种老年树、成年树和幼年树的数量基本相同，该种群属于稳定型；C乔木树种幼年树多，老年树少，该种群属于增长型。
(2)该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，其目的是保证调查结论可靠。松鼠活动能力强，活动范围大，调查其种群密度时采用标志重捕法。
[答案]　(1)C　A　B　(2)保证调查结论可靠　标志重捕　松鼠活动能力强，活动范围大第二节　不同条件下种群的增长方式不同
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．通过尝试指数增长和逻辑斯谛增长模型，学会数学建模的方法。(科学思维)2．学会概述种群增长方式的类型与特点，并能将其应用于生产实践。(生命观念、社会责任)
一、建立数学模型是解释种群数量变化的重要方法
1．数学模型的概念：是用来描述现实系统或其性质的一个抽象简化的数学结构。
2．建立数学模型的意义：是解释生物种群数量动态变化的重要方法。
3．实例：在探究果蝇种群的增长活动中，通过观察和记录培养瓶中果蝇种群的数量变化，统计处理实验数据，以建立数学模型，并进一步通过数学模型来分析果蝇种群数量变化的特点及其原因。
二、种群在无限环境条件下呈指数增长
1．指数增长的条件：在资源无限、空间无限和不受其他生物制约的理想条件。
2．称“J”形增长：由于增长曲线很像英文字母J，因而又称“J”形增长。
3．指数增长图示
细菌的指数增长曲线
4．指数增长的特点：起始增长很慢，但随着种群基数的增大，增长会越来越快，每单位时间都按种群的一定百分数或倍数增长。
三、种群在有限环境条件下呈逻辑斯谛增长
1．逻辑斯谛增长的条件：是指在空间有限、资源有限和受到其他生物制约条件下的种群增长方式。
2．称“S”形增长：其增长曲线很像英文字母S，因而又称“S”形增长。
3．图示逻辑斯谛增长的五个时期
4．特点：逻辑斯谛增长是自然界生物种群增长的普遍方式，它总是会受到环境容纳量的限制。
5．环境容纳量的概念：是指长时期内环境所能维持的种群最大数量，用字母K表示。由于种群数量高于K时可能下降，低于K时可能上升，所以K值只代表种群数量的一个平均值。
6．研究种群的增长方式的实际意义
(1)意义：能更好地利用和保护生物资源，防治有害生物。
(2)实例：根据逻辑斯谛增长曲线在转折期增长最快的特点，可预知草原上放牧量为多少时既能保护草原，又能获得最好的经济效益。对于濒危野生动物的保护，则可通过改善生存环境来增大环境容纳量以促进其增长。相反，对于有害生物的防治，则应通过限制环境因素来降低环境容纳量以抑制其增长。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．“J”形曲线是发生在自然界中最为普遍的种群增长模式。
(×)
提示：“J”形曲线是在实验室的条件下发生的，在自然界几乎不可能存在。
2．对于“S”形曲线，同一种群的K值是固定不变的，与环境因素无关。 (×)
提示：同一种群的K值不是固定不变的，而是围绕K值上下波动。
3．种群数量达到K值后不再发生变化。 (×)
提示：当生存环境发生变化时，K值也会发生相应的变化。
4．在自然界，一个种群不一定都与其他种群有着密切的关系。
(×)
提示：在自然界，一个种群一定都与其他种群发生直接或间接的关系。
5．若要确定合适的捕捞量就需要研究捕捞量与种群数量变化之间的关系。 (√)
　种群的数量变化分析
1．种群数量增长的“J”形和“S”形两种曲线模型的构建
项目 “J”形曲线 “S”形曲线
曲线模型
产生条件 ①食物、空间条件充裕；②气候适宜；③没有敌害、疾病 ①食物、空间有限；②各种生态因素综合作用
特点 种群数量以一定的倍数连续增长 种群数量达到环境容纳量K值后，将在K值上下保持相对稳定
环境容纳量(K值) 无K值 有K值
曲线形成的原因 无种内斗争，缺少天敌 种内斗争加剧，天敌数量增多
种群增长率 保持稳定 先增加后减少
2．关于K值的模型解读
(1)K值并不是种群数量的最大值：K值是环境容纳量，即在保证环境不被破坏的前提下所能容纳的最大值；种群所达到的最大值会超过K值，但这个值存在的时间很短，因为环境会遭到破坏。
(2)K值不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件状况改善时，K值会上升。
(3)在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候，会通过调节使种群数量回到K值。
1．同数学方程式相比，曲线图表示的模型有什么局限性？
提示：同数学方程式相比，曲线图表示的数学模型不够精确。
2．种群的最大数量就是环境的容纳量吗？说明理由。
提示：不是。环境容纳量是环境不受破坏的情况下所能维持的种群最大数量，而实际数量有可能超过K值，只不过是超过K值后，环境阻力增大，数量会再降下来。
1．如图为种群数量增长曲线，有关叙述不正确的是(　　)
A．改善空间和资源条件有望使K值提高
B．BC段种群增长速率逐渐下降，出生率小于死亡率
C．B到C变化过程中，其天敌捕食成功率将会增加
D．影响B到C段种群数量增长的因素有食物、空间、天敌等
B　[K值的大小取决于环境条件，改善空间和资源条件有望使K值提高，A正确；BC段种群增长速率逐渐下降，但是种群数量还在增加，所以出生率大于死亡率，B错误；B点到C点变化过程中，种群密度变大，故其天敌捕食成功率将会变大，C正确；曲线Y为“S”形增长曲线，种群数量的增长受到空间、天敌等因素的限制，故影响B到C段种群数量增长的因素有食物、空间、天敌等，D正确。]
2．科研人员用模型建构的方法研究某个种群数量的变化时，绘制出下图，图中的λ＝某一年的种群数量/一年前的种群数量。下列相关叙述错误的是(　　)
A．2008年—2010年，λ保持不变，出生率大于死亡率
B．2010年—2015年，该种群数量先增大后减小
C．根据图中数据，不能确定相应环境对这个种群的环境容纳量
D．该图比较直观地反映出种群数量的增长趋势，是一种数学模型
B　[λ＝某一年种群数量/一年前种群数量，在2008年—2010年，λ保持不变，但大于1，说明种群数量持续增长，即出生率大于死亡率，A正确；在2010年—2015年，λ值一直大于1，说明该期间种群数量一直在增多，B错误；由于缺少2015年以后的λ值，且图中显示的种群数量一直在增加，因此根据图中数据，不能确定相应环境对这个种群的最大容纳量，C正确；该图能直观地反映出种群数量的增长趋势，是一种数学模型，D正确。]
　研究种群的增长方式的实际意义
1．“变式法”解读“S”形曲线
甲 　 　 　　乙 丙
三图对比分析解读：
(1)t1之前，种群数量小于，由于资源和空间相对充裕，出生率>死亡率，种群数量增长较快。
(2)t1时种群数量为，此时出生率与死亡率的差值最大，种群增长速率达到最大值。
(3)t1～t2，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内竞争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降，但出生率仍大于死亡率。
(4)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。
2．K值与值的应用
1．列举哪些因素会影响到环境的容纳量？
提示：如生物自身的遗传特性和食物、栖息场所、天敌及其他生存条件均会影响动物的环境容纳量。
2．从环境容纳量的角度思考，对家鼠等有害动物的控制，应采取哪些措施？
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，减少或断绝它们的食物来源；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．如图所示为种群数量增长曲线，下列叙述正确的是(　　)
A．当种群数量达到E点后，增长率为0
B．种群增长过程中D点增长速率最大
C．防治蝗灾应在害虫数量达到C点时进行
D．渔业捕捞获得最大可持续捕获量应在E点
A　[当种群数量达到E点后，种群数量基本不变，种群速率为0，A正确；种群数量为K/2时，种群增长速率最大，该点为C点，B错误；种群数量为K/2时，种群增长速率最大，此时种群数量增长速度最快，故蝗灾的防治应在K/2(C点)之前，C错误；为保证可持续发展，渔业捕捞某鱼类后剩余的数量应维持在K/2，也就是C点，D错误。]
2．小家鼠是烟威地区常见的三大家栖鼠之一。据世界粮农组织统计，由于鼠害造成粮食损失可达到收获量15%～20%。为掌握小家鼠迁移和数量的变化信息，以便进行有效防治，研究人员连续四年对某地区小家鼠进行调查，其捕获率的月际变化如下图所示。下列说法错误的是(　　)
A．调查小家鼠种群密度的常用方法是标志重捕法
B．图中4～6月份小家鼠住宅区数量高的最可能原因是出生率和迁入率高
C．对小家鼠集中歼灭的最佳时间为上半年的4～6月间
D．采用加强粮食储藏安全或室内地面硬化等方式可以减少小家鼠的环境容纳量
C　[小家鼠的活动能力强，活动范围大，调查小家鼠种群密度常用标志重捕法，A正确；图中4～6月，农田区小家鼠减少，可能迁移至住宅区。同时，4～6月气候舒适，小家鼠的出生率增高，B正确；4～6月歼灭小家鼠，住宅区小家鼠迁移到农田区，不能达到歼灭的目的。对小家鼠集中歼灭应选择在10月至来年2月前进行，此阶段在住宅区歼灭小家鼠，农田区又不利于其生存，可以有效歼灭，C错误；采用加强粮食储藏安全或室内地面硬化等方式改变小家鼠的生存环境，使其不适宜小家鼠生存，达到减少小家鼠环境容纳量的目的，D正确。]
泰山是我国名山之一，拥有丰富的动植物资源，包含森林、灌草丛、草甸、湿地等生态系统，其中白鹳、红隼等动物被列为国家保护动物。林业部门对泰山部分地区某次“拟松材线虫”(一种松树上的寄生虫)暴发和防治过程中的种群数量的调查结果如图所示。
以林业部门对泰山部分地区害虫防治的真实情境信息为载体，通过设问(1)考查了科学思维与社会责任；通过设问(2)考查了生命观念。
(1)由图可知，首次进行了农药防治和开始引入了“拟松材线虫”的天敌进行生物防治分别是哪点？说出判断的依据。(科学思维、社会责任)
提示：a；e；分析图示可知，a点之前，随着时间的推移，“拟松材线虫”的种群增长迅速，a点之后，“拟松材线虫”的种群数量迅速下降，说明在a点首次使用了农药，且治虫效果非常显著，在随后的b、c、d三点，种群密度下降后又很快上升，并逐渐上升至经济阈值以上，说明b、c、d三点又重复使用了农药，但是随着农药使用次数的增多，防治效果变差。e点开始引入“拟松材线虫”的天敌进行防治，且防治的效果持久而稳定。
(2)从种群特征考虑，致使“拟松材线虫”的数量发生e→f的变化的直接原因是什么？(生命观念)
提示：“拟松材线虫”的出生率小于死亡率。
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建 核 心 语 句 背 诵
1．种群指数增长的条件是在资源无限、空间无限和不受其他生物制约的理想条件。2．种群逻辑斯谛增长的条件是指在空间有限、资源有限和受到其他生物制约条件下的种群增长方式。3．环境容纳量是指长时期内环境所能维持的种群最大数量，用字母K表示。4．研究种群的增长方式的实际意义是能更好地利用和保护生物资源，防治有害生物。
1．右图表示自然环境中某种鱼的种群数量变化曲线，下列叙述正确的是(　　)
A．生活在同一水域的各种鱼类K值相同
B．种群数量达到A点时，种群基数小，增长缓慢
C．种群数量达到B点时，种群增长率最大
D．种群数量达到CD段时种群环境容纳量大于B点时刻
B　[影响K值的因素包括食物和空间资源等，生活在同一水域的各种鱼类的食物和种内竞争各不相同，K值也各不相同，A错误；种群数量在A点时，种群数量较少，基数小，增长较缓慢，B正确；种群数量达到B点时，种群增长速率最大，C错误；CD段时种群环境容纳量等于B点时刻，只是B点时刻还未达到环境容纳量，而CD段已经达到环境容纳量，D错误。]
2．在南海某岛上迁入一些猕猴，那里土地肥沃，气候宜人，若干年后，下图曲线表示岛上猕猴增长的情况。下列表述错误的是(　　)
A．在m年内，猕猴种群增长类似“J”形曲线
B．由O′点降至P点的主要原因是缺乏淡水资源
C．当猕猴数量接近n线时，环境阻力越来越大，n线是该环境能维持的最大值
D．由P点升到Q点并稳定在n线上，说明该岛上群落处于相对稳定阶段
B　[猕猴迁入南海某岛m年内，由于土地肥沃，气候适宜，猕猴种群增长呈“J”形曲线，A正确；猕猴剧增后，岛上生活资源发生短缺(题干没有体现岛上淡水资源缺乏)，猕猴为争夺生活资源加剧了种内竞争，种群数量减少，B错误；随环境阻力增加，曲线在n线附近上下波动，n线是该岛环境容纳量，C正确；由P点升到Q点并稳定在n线上，猕猴数量相对稳定，说明该岛上群落处于相对稳定状态，D正确。]
3．如图是依据某草原上甲、乙两种鼠种群数量的调查结果绘制的曲线，L值表示甲鼠种群数量是一年前种群数量的倍数，M值表示乙鼠的种群数量。不考虑甲鼠种群的迁入与迁出，下列叙述正确的是(　　)
A．甲鼠种群在第2年年末的年龄结构为增长型，种群数量达到最小值
B．第2年，甲鼠种群L值变化的主要原因应是乙鼠迁入后，与甲鼠竞争食物和栖息地
C．乙鼠种群的K值约为1.4×103只，甲鼠种群的K值比乙鼠种群的K值低
D．乙鼠种群在第2年由于没有环境阻力，种群的增长符合“J”形曲线
B　[分析题图，甲鼠种群在第3年间的L值小于1，种群数量呈下降趋势，因此甲鼠种群在第2年年末的年龄结构为衰退型，种群数量在第3年年末达到最小值，A错误；乙鼠在第1年年末迁入甲鼠生活的区域，乙鼠迁入后会与甲鼠竞争食物和栖息地，使甲鼠的种群数量下降，B正确；环境容纳量指的是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，分析可知，乙鼠种群的K值约为1.4×103只，L值表示甲鼠种群数量是一年前种群数量的倍数，无法得知甲鼠种群的K值，因此无法与乙鼠种群的K值进行比较，C错误；乙鼠种群迁入的是个资源和空间有限的环境，种群数量增长符合“S”形曲线，第2年的时候是有环境阻力的(与甲鼠竞争食物和栖息地等)，D错误。]
4．关于下图中种群数量变化的说法，正确的是(　　)
A．种群“J”形曲线只有在现实条件下才能出现
B．当害虫种群数量达到K/2时，进行杀虫效果最佳
C．自然状态下种群数量达到600时，种群的出生率为0
D．环境条件变化时，种群的K值也会发生相应变化
D　[种群“J”形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错误；消灭害虫越早，杀虫效果越好，最迟不能迟于K/2，当害虫种群数量达到K/2时，增长速率最快，此时杀虫效果不佳，B错误；自然状态下种群数量达到600即K值时，出生率等于死亡率，种群增长速率为0，C错误；限制种群数量的增长的因素就是由于环境条件的有限性，所以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。]
5．下图表示种群数量变化的四种情况(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)，其中a点表示外界因素的变化。请据图回答问题：
(1)种群最基本的数量特征是________。从模型建构的类型角度分析，图示模型属于________模型。
(2)马缨丹是一种生活于热带地区的有毒植物，为达到观赏目的人们把它引种到夏威夷。一段时间后，马缨丹大量繁殖，对夏威夷的畜牧业造成严重威胁，图中曲线________符合马缨丹疯狂蔓延趋势。若马缨丹每年增加60%，最初数量为N0株，则t年后种群数量为__________株。
(3)若图示种群为东亚飞蝗，应控制其种群数量为______(填“K1”“K2”或“0”)。要调查蝗虫卵的密度，可采取_______法。
(4)若经过a点所示外界因素的变化，某种渔业产品的数量增长符合Ⅰ曲线，在保持环境条件不变的情况下，依据自然界“种群增长”的特点，人们在进行捕捞作业时，应该使种群数量保持在________左右，原因是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
[解析]　(1)种群最基本的数量特征是种群密度；从模型建构的类型角度分析，图示模型属于数学模型。
(2)马缨丹是一种生活于热带地区的有毒植物，为达到观赏目的人们把它引种到夏威夷。一段时间后，马缨丹大量繁殖，对夏威夷的畜牧业造成严重威胁，图中曲线Ⅳ符合马缨丹疯狂蔓延趋势。若马缨丹每年增加60%，最初数量为N0株，则根据公式可知t年后种群数量为1.6tN0株。
(3)东亚飞蝗可破坏生产者，为维持该地区生态系统的稳定性，应控制其种群数量最少，故应控制其种群数量为K2；样方法适用于调查植物或活动能力弱，活动范围小的动物，要调查蝗虫卵的密度，可采取样方法。
(4)若经过a点所示外界因素的变化，某种渔业产品的数量增长符合Ⅰ曲线，在保持环境条件不变的情况下，依据自然界“种群增长”的特点，人们在进行捕捞作业时，应该使种群数量保持在K1/2左右，原因是数量达到K1/2时种群数量的增长速率最快，既能获得较大的捕获量，又不影响资源再生。
[答案]　(1)种群密度　数学　(2)Ⅳ　1.6tN0　(3)K2样方　(4)K1/2　数量达到K1/2时种群数量的增长速率最快，既能获得较大的捕获量，又不影响资源再生第三节　生态因素影响种群数量波动
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以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征。 1．简述种群数量波动的类型及其调节因素。(生命观念)2．尝试用模型表征不同物种种群的数量波动。(科学思维)
一、种群的数量总是在波动中
1．种群数量波动的概念：种群是一个动态系统，种群中的个体数量是随着时间而变化的，这就是种群的数量波动。
2．种群数量波动的原因
任何一个特定环境中种群的生存资源总是有限的，周围的环境条件在不断发生着变化，从而引起种群出生率、死亡率、迁入率和迁出率的改变，使其种群个体数量不断发生变化。
3．种群数量波动的类型
(1)周期性波动
①概念：任何波动只要在两个相邻波峰之间相隔的时间基本相等。
②主要表现为季节性波动和年间波动。季节性波动主要由环境的周期性季节变化所决定，种群数量随季节变化而改变，年年如此。年间波动则是指种群数量的变动是以多年为一个周期的重复波动，这种波动的周期常常是几年，甚至更长。
(2)非周期性波动
①概念：任何波动只要在两个相邻波峰之间相隔的时间不相等。
②表现：大多数种群的年间数量动态变化表现为非周期性波动。
二、外源性因素调节种群数量波动
1．外源性因素：影响种群密度的外部因素，主要包括气候、食物、捕食、疾病、寄生等。
2．外源性因素调节机制
(1)气候：气候因素会影响种群密度的变化。昆虫的早期死亡80%～90%是由气候变化引起的，因为气候因素会影响昆虫的发育与存活。
(2)食物：食物是调节种群数量的重要因素。在食物不足时，种群内部必然会发生激烈的竞争，使很多个体不能生殖或不能存活。
(3)捕食：捕食也能将被捕食者的种群密度制约在一定水平。捕食者种群数量会随着被捕食者数量的增加而增加，也会因自身受到天敌的捕食而减少。
(4)病原体和寄生生物：病原体和寄生生物的致病力和传播速率是随着种群密度的增加而增加的。
3．外源性因素调节综合作用
在大多数情况下，上述这些因素并不是单独起调节作用，而是多种因素综合在一起共同影响种群数量波动。
三、内源性因素调节种群数量波动
1．内源性因素：包括领域行为和内分泌等种群内部的影响因素。
2．领域行为
(1)概念：动物有选择地占据、保卫一定的空间，不允许同类其他个体进入这一空间的行为。
(2)实例：鸟类的领域行为非常强，尤其是种群密度高且在繁殖季节时，只有优势雄鸟才能占有相应的领域，得到更多的交配繁殖机会和生存资源，而竞争力较弱的雄鸟则无领域可占，因而失去繁殖后代的机会。
3．内分泌因素
(1)调节机制
当种群数量上升时，种群内个体经受的社群压力增加，会增强对中枢神经系统的刺激，进而引发内分泌失调，使种群数量增长停止或被抑制，继而又降低了社群压力。
(2)实例　啮齿类动物在种群密度过大时，会引起雌鼠内分泌功能失调，改变了体内原有激素的平衡，导致排卵功能减退，容易流产，母鼠泌乳过程受到抑制，对幼鼠照顾不良，行为反常而好斗等。这些生理变化会使雌鼠生殖力下降，幼鼠死亡率增加，鼠的迁出率上升，最终导致种群数量迅速下降。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．当种群数量达到了环境容纳量，种群的数量不再波动。(×)
提示：当生存环境改变时环境容纳量也随之改变。
2．在一些无脊椎动物中，周期性波动的周期比较短，这主要与其食物有关。 (×)
提示：主要与其生活史较短有关。
3．沙漠地区啮齿动物和鸟类的种群数量总是与降雨量有着直接的关系。 (√)
4．我国利用七星瓢虫防治蚜虫和利用灰喜鹊防治松毛虫属于生物防治。 (√)
　种群数量的波动及波动的类型
1．种群波动的原因
种群波动是指处于平衡状态的种群，随时间发展其种群数量围绕某一饱和量上下波动的现象。
(1)环境条件的变化可引起种群数量波动，如干旱、酷暑、严冬、流行疾病等因素可使种群数量减少，温和、湿润、风调雨顺等年景会使种群数量增加等。
(2)种群自身特性也可引起种群大小波动，如种群增长率随种群密度改变而变化时，种群动态可以表现为不同的类型，包括稳定、有规则波动和无规则波动等。
2．自然种群数量动态变化的常见类型
(1)季节变化：主要与环境季节性变化和生物适应性相关，同时也受种间关系(主要是捕食关系)所影响。
(2)年变动：如旅鼠、北极狐3～4年周期；美洲兔、加拿大猞猁9～10年周期。
(3)种群数量的非周期性变动：根据现有长期种群动态记录，大多数生物种群的数量变动属于不规则的。这些变化主要由环境的非周期性突然变化引起，如一些突发性的自然灾害，同时人类活动对种群数量的非周期性变化也起很大作用。
(4)种群暴发或大发生(如蝗灾、赤潮)。
1．引起种群数量波动的直接原因是什么？
提示：种群出生率、死亡率、迁入率和迁出率的改变。
2．东亚飞蝗种群的数量波动是周期性波动还是非周期性波动？判断的依据是什么？
提示：蝗虫的种群数量受气候等条件的影响，随气候变化而波动。
1．科学家研究某区域中田鼠的种群数量变化时，得到该种群在数年内的出生率和死亡率的比值曲线如图(其中R＝出生率∶死亡率)。在不考虑迁入迁出的情况下，下列说法正确的是(　　)
A．该田鼠种群增长方式为“S”形增长
B．田鼠种群数量d点时，种群密度最小
C．从图中可知O～d期间田鼠种群数量出现了周期性波动
D．由图可知，a、b两点时对应的种群自然增长率相等
B　[根据分析可知，R大于1时，田鼠种群数量增加，R小于1时，田鼠的种群数量减少，由图可知，在调查期间，田鼠的种群数量先增加然后一直减少，不属于“S”形增长，A错误；在c点和d点时，田鼠的种群出生率与死亡率比值R小于1，即出生率小于死亡率，所以田鼠的种群数量一直在减少，所以在d点时，种群密度最小，B正确；在O～d范围内，只能体现出一个先增后减的变化过程，没有呈现出周期性波动，C错误；据图可知，a、b两点田鼠种群的出生率与死亡率比值R相等，但田鼠种群的自然增长率＝出生率－死亡率，由于两点对应的种群数量不相同，所以两点对应的自然增长率不一定相等，D错误。]
2．下图为1932—1962年英国甲、乙两地某种苍鹭的数量相对值变化曲线。下列叙述错误的是(　　)
A．甲、乙两地苍鹭种群的数量波动都为非周期性波动
B．苍鹭种群的性别比例通过影响其出生率和死亡率来影响其种群密度
C．甲、乙两地苍鹭种群间存在地理隔离，但不存在生殖隔离
D．30年间乙地苍鹭种群数量保持相对稳定，但年龄结构可能存在变化
B　[由图可知，甲、乙两地苍鹭种群的数量波动都为非周期性波动，A正确；性别比例是通过影响出生率来影响种群密度的，但不影响死亡率，B错误；因为甲、乙两地的苍鹭是同一个物种，所以它们之间存在地理隔离，但不存在生殖隔离，C正确；由图可知，乙地种群数量在30年间基本保持相对稳定，但年龄结构可能存在变化，D正确。]
　种群数量波动类型的判断流程
　种群数量波动的调节
1．气候、食物、病源物和寄生物、捕食等因素对种群数量波动调节
调节因素 原因 实例
气候 许多生物不适应极端的气候变化而引起种群数量急剧下降，如极端的温度和湿度变化 连续高温，常可以使蚜虫种群数量急剧下降
食物 食物不足时，种群内部会发生激烈竞争，使很多个体不能存活或不能生殖 长耳鸮以雪兔为食，在雪兔数量很少的年份，长耳鸮只有20%的孵窝率
病源物、寄生物 病源物和寄生物的致病力和传播速度是随着种群密度的增加而增加的 恶性传染病对生物种群数量的影响极大
捕食 许多生物均存在着天敌，天敌对其大量捕食会明显影响种群数量 在生物防治上用七星瓢虫防治蚜虫，用灰喜鹊防治松毛虫
2．生殖力与内分泌的内源性调节作用实例
(1)生殖力：生殖力受密度的影响，如池塘内的椎实螺在低密度时产卵多，高密度时产卵少。
(2)抑制物的分泌：多种生物都有通过分泌抑制物来调节种群密度的能力。如动物中，蝌蚪密度高时产生一种毒素，能限制蝌蚪的生长，或增加蝌蚪的死亡率；在植物中，桉树有自毒现象，即密度高时能自行减少其数量。
1．如图为某种群的平均出生率(实线)及平均死亡率(虚线)，与该种群所依赖的资源量关系图。下列叙述正确的是(　　)
A．出生率和死亡率是种群内群体特征的统计值
B．资源量是该种群数量最主要的内源性调节因素
C．资源量长期小于R会导致该种群密度降低
D．随着资源量的增加，此种群的K值可以无限增大
C　[出生率和死亡率是根据单位时间内出生和死亡的个体数计算得到的，A错误；资源量是该种群数量最主要的外源性调节因素，B错误；资源量长期小于R会使出生率小于死亡率，导致该种群密度降低，C正确；据图可知，随着资源量的增加，该种群的K值增大到一定程度后不再增加，D错误。]
2．下列关于种群数量变化的叙述，正确的是(　　)
A．在理想条件下，疾病能将种群数量压制在低水平上
B．只要保持替补出生率，种群就能保持数量的稳定
C．领域行为和捕食行为都是调节种群数量变化的外源性因素
D．种群数量的变动不会改变环境容纳量的大小
D　[在理想条件下，种群不会受到疾病的限制，呈“J”形增长，A错误；“稳定型预示着只要保持替补出生率(一个家庭生两个孩子)人口就会保持零增长”，但保持替补出生率的种群不一定种群数量就稳定不变，如需考虑到一代人所生孩子成长为做父母之前将有部分死亡的可能，而这种可能又随着社会经济条件的变化而变化，B错误；领域行为是调节种群数量变化的内源性因素，C错误；种群的内源性调节因素不会改变环境容纳量的大小，环境容纳量的大小只与环境的变化有关，如天敌、空间、食物等因素，D正确。]
　种群数量的调节
项目 密度制约因素 非密度制约因素
作用强度 与种群密度关系密切 与种群密度无关
举例 种间竞争、捕食、寄生、传染病和种内调节等生物因素 温度、降水、风等气候因素
作用结果 生物种群数量的相对稳定和有规则的波动 生物种群数量的不规则变动
二者联系 都是通过影响种群的出生率、死亡率或迁出率、迁入率而起着控制种群数量的作用
如图表示北极旅鼠在1929年到1943年间种群数量变化统计结果。
以北极旅鼠种群数量变化统计结果为真实情境信息，通过设问(1)考查了生命观念，通过设问(2)考查了科学思维。
(1)北极旅鼠在1929年到1943年间种群数量波动的原因是什么？(生命观念)
提示：北极旅鼠的生存资源是有限的，周围的环境条件在不断发生着变化。
(2)北极旅鼠种群数量波动类型是什么？说出判断依据。(科学思维)
提示：呈周期性波动。两个相邻波峰之间相隔的时间基本相等。
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建 核 心 语 句 背 诵
1．种群是一个动态系统，种群中的个体数量是随着时间而变化的，这就是种群的数量波动。2．周期性波动指任何波动只要在两个相邻波峰之间相隔的时间基本相等，反之为非周期性波动。3．外源性因素是指影响种群密度的外部因素，主要包括气候、食物、捕食、疾病、寄生等。4．内源性因素包括领域行为和内分泌等种群内部的影响因素。
1．当种群数量达到K值时，可能出现的现象是(　　)
A．这时生态因素对该种群没有作用
B．种群的增长率保持稳定
C．食物将不再是限制种群发展的因素
D．出生率再也不会超过死亡率
B　[当种群数量达到K值时，生态因素对该种群有作用，可使K值发生改变，A错误；当种群数量达到K值时，种群的增长率为0，B正确；食物仍是限制种群发展的因素之一，C错误；当种群数量达到K值时，而环境条件的改变可使K值发生变化，所以出生率仍有可能会超过死亡率，D错误。]
2．下图为矛隼在某地区70年内的数量变化情况(无迁移)。下列相关叙述正确的是(　　)
A．该种群的数量在70年内呈周期性波动
B．前40年，该种群的环境容纳量为150只
C．图中P点到Q点，种群数量表现为指数增长
D．病源物对该种群增长的抑制作用与种群密度呈正相关
D　[分析图中曲线变化趋势，该种群数量波动有一定的周期性，大约20年，A错误；前40年，该种群的环境容纳量为100只，B错误；图中P点到Q点种群增长速度先增大后减少，不是指数增长，C错误；种群密度越大，病源物越容易感染该种群，越容易抑制种群密度，D正确。]
3．如图表示某生态系统中甲、乙两种群在一段时间内的数量变化情况。据图分析下列有关叙述错误的是(　　)
A．甲乙两种群间为捕食关系，甲是被捕食者
B．M时乙种群的出生率大于死亡率
C．甲种群在该生态系统中数量呈周期性波动
D．两种种群数量波动的幅度减小说明了生态系统趋于稳定
C　[据图分析，甲和乙种群数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化，可判断出甲为被捕食者、乙为捕食者，A正确；M点时甲种群的曲线是下降趋势，出生率小于死亡率，乙种群的曲线是上升趋势，出生率大于死亡率，B正确；一段时间内，当甲种群数量增多，会使乙种群的数量随之增多，当乙种群增多到一定数量，甲种群的数量会随乙种群的增多而减少，因此两种群数量变化呈周期性波动，但一段时间后无法判断，C错误；两种群数量波动幅度减小说明生态系统具有自我调节能力，而且正趋于稳定，D正确。]
4．能够调节种群数量的有外源性因素和内源性因素两大类，下列因素属于内源性因素的是(　　)
A．气候食物
B．疾病
C．寄生和捕食
D．领域行为和内分泌调节
D　[外源性是一个生物学概念，和内源性相对应，指一切非本体的因素，即来源自外部而能对本体发生作用的因素。如天气、土壤、水质是使种子发生变异的外源性因素；如碰伤是使血友病人病情恶化的外源性因素。与“外源性”相对，内源性因素是由生物内部因素产生或引起的(疾病、物质等)。因此气候、食物、疾病、竞争与捕食都属于影响种群数量的外界因素，属于外源性因素，而领域行为和内分泌调节是生物本身所具有的，属于内源性因素，故选D。]
5．研究人员调查了数年内某地区中野兔种群的出生率和死亡率的比值变化，得到了如图所示的曲线。其中R＝，请据图回答问题：
(1)种群是指________________________。种群在繁衍过程中，个体有新老交替，但基因却能代代相传，因此，种群是生物进化的________________。
(2)出生率和死亡率可直接影响________(填种群的数量特征)。若不考虑该野兔种群的迁入和迁出，据图分析，该种群的数量变化________(填“是”或“不是”)“S”形增长。在进行调查的时间范围内，该种群数量最多的时间点为________。
(3)与数学方程式相比，曲线图这种数学模型表现形式的优点是__________
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(4)在自然界中，影响种群数量变化的外界因素有很多，例如_________________(写出三个)，因此，大多数种群的数量总是在不断变化中。种群数量变化除了增长外，还有________________。
[解析]　(1)占有一定空间和时间的同一物种所有个体的集合体为种群；种群是生物进化的基本单位。
(2)出生率和死亡率可直接影响种群密度；据图分析该种群数量不是一直在增加，d～f段R值小于1，种群数量减小，故该种群数量变化不属于“S”形增长；d点之前种群数量一直增加，d点之后种群数量减少，故d点野兔的种群数量最多。
(3)曲线图与数学方程式相比，具有的优势是能更直观地反映出种群数量的变化趋势。
(4)影响种群数量变化的外界因素有气候、食物、天敌、传染病、人类活动等；大多数种群的数量总是在不断变化中，种群数量变化除了增长外，还有波动、下降。
[答案]　(1)占有一定空间和时间的同一物种所有个体的集合体　基本单位　(2)种群密度　不是　d　(3)能更直观地反映出种群数量的变化趋势　(4)气候、食物、天敌、传染病、人类活动等(任选三个作答)　波动、下降[核心精要]
1．样方法误差归纳
(1)未做到“随机”取样。
(2)未找到“分布比较均匀”的地块，导致数量“过密”或“过稀”。
(3)未对“多个”样方取平均值。
(4)若有正好在边界线上的，未遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，即不是只计数样方相邻两条边及其夹角上的个体，而是做了全部统计。如图(图甲为方形样方，图乙为圆形样方，实心圈表示应统计或测量的个体，虚线表示圆形样方的直径)。
甲　　　　　 乙
2．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＝，得A＝。
由上式分析可知：
(1)若由于某种原因(如标记物易脱落、被标记个体的被捕机会降低、标记物导致被标记个体易于被捕食、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稀少处捕获等)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。
[对点训练]
1．种群密度是种群最基本的数量特征。下列关于种群密度调查的叙述，错误的是(　　)
A．对于个体较大、数量较少的生物可采用逐个计数法统计种群数量
B．采用样方法估算种群密度的前提是调查的生物不活动或活动范围小
C．若标记的个体部分死亡，则实际的种群数量应比统计的结果偏大
D．若标记个体没有混合均匀即进行重捕，则最终的统计结果偏大或偏小
C　[调查个体较大、数量较少的种群时可采用逐个计数法统计种群数量，A正确；采用样方法估算种群密度适用于不活动或活动范围小的生物，B正确；根据标志重捕法计算公式：某动物的种群密度＝第一次捕获并标记的个体数×第二次捕获的个体数/第二次捕获的有标记的个体数，如果标记的个体部分死亡，会使第二次捕获的个体中有标记的个体数偏小，则统计的结果比实际的种群数量偏大，C错误；若标记个体没有混合均匀即进行重捕，则最终的统计结果可能偏大或偏小，D正确。]
2．高中生物学实验常需测量和计数，下列操作可能导致实验结果估测值偏小的是(　　)
A．用大网眼的渔网捕捞鱼类后标志，重捕时使用小网眼的渔网
B．标记某类动物后，重捕前发生了自然灾害
C．被标记鲤鱼投放入池塘后立即重捕并计算鲤鱼的数量
D．从静止的上清液处取样估测培养液中草履虫种群数量
C　[用标志重捕法调查某种虾的种群密度时，若第一次用大网眼的网进行捕捞，第二次用小网眼的网进行捕捞，因为每条鱼被捕获的概率相等，所以第二次用小网眼的渔网捕获的鱼中，大鱼和小鱼的比例与湖泊中大鱼和小鱼的比例相等，所以估算出的种群数量约等于实际种群数量，即两次使用的渔网网眼不同对最终调查的结果无影响，最终调查的数值与实际种群密度相比将无明显差异，A错误；标记某类动物后，重捕前发生了自然灾害，被标记的个体减少，被重捕的概率下降，会导致计算出的动物数量偏大，B错误；被标记鲤鱼投放入池塘后立即重捕，被标记的个体被重捕的概率上升，因此会导致计算出的鲤鱼的数量偏小，C正确；由于草履虫属于需氧型生物，因此从静止的上清液处取样估测培养液中草履虫种群数量会导致实验结果估测值偏大，D错误。]
3．某科技小组在调查一块面积为4 hm2的草场中灰仓鼠的数量时，放置了100个捕鼠笼，一夜间捕获了50只，将捕获的灰仓鼠做好标记后再原地放生。5天后，同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了52只，其中有上次标记的个体13只。由于灰仓鼠被捕一次后更难捕捉，因此推测该草场中灰仓鼠的种群密度最可能(　　)
A．少于200只/hm2　　 B．多于200只/hm2
C．少于50只/hm2 D．多于50只/hm2
C　[根据标志重捕法的原理，用重捕中标志个体占总捕获数的比例来估计种群的数量。根据公式X∶50＝52∶13，得X＝200只。又因为灰仓鼠被捕一次后更难捕捉，第二次捕到的13只比应该捕到的要少，且草场的面积为4 hm2，因此推测该草场中灰仓鼠的种群密度最可能小于50只/hm2。故选C。]
4．利用标志重捕法调查某种动物的种群密度时，下列哪项因素会导致调查结果小于实际值(　　)
A．误将部分未标记个体统计为标记个体
B．两次捕获间隔时间过短，动物个体被再次捕获概率降低
C．标志物脱落
D．两次捕获期间，有部分标记个体迁出调查区域
A　[若误将部分未标记个体统计为标记个体，则计算出的种群密度比实际值偏小，A正确；若两次捕获间隔时间过短，动物个体被再次捕获概率降低，则计算出的种群密度可能比实际值偏大，B错误；若已标记个体的标志物脱落，则重捕到的动物中标记个数占总个体数比例减小，调查结果会偏大，C错误；两次捕获期间，有部分标记个体迁出调查区域，则计算出的种群密度可能比实际值偏大，D错误。]
5．野生动物研究所对某草原野生兔进行调查，所调查区域面积为2 hm2，统计所捕获野兔的数量、性别等，进行标记后放归，一段时间后进行重捕与调查。所得数据如下：
捕获数 雌性个体数 雄性个体数 标记数
初捕 50 28 22 50
重捕 50 32 18 10
以下是某同学对数据的分析，你认为正确的是(　　)
A．综合两次捕获情况，该野兔种群的性别比例(♀/♂)约为3∶2
B．该草原野兔的平均种群密度约为250只/hm2
C．如果野兔在被捕捉过一次后更难捕捉，统计的种群密度会比实际值小
D．重捕后导致野兔死亡，测算值与真实值之间不会出现误差
A　[综合两次捕获情况，该野兔种群的性别比例(♀/♂)约为(28＋32)∶(22＋18)＝3∶2，A正确；该地区野兔的平均种群密度约为50×50÷10÷2＝125只/hm2，B错误；根据种群中的个体数＝第一次捕获并标记的个体数×第二次捕获的个体数÷第二次捕获的有标记的个体数，如果田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，则分母变小，导致统计的种群密度比实际值高，C错误；重捕后导致野兔死亡，会带来测算值与真实值之间出现误差，D错误。][核心精要]
1．“三看法”辨别种群的“J”形增长和“S”形增长
2．增长速率和增长率的界定
(1)种群增长率：种群在一定时间内增加的个体数占原有个体总数的比率，即增长率＝×100%。“J”形曲线增长率为恒定值，“S”形曲线增长率为“逐渐下降”。
(2)种群增长速率：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＝一定时间内增加的个体数量/时间。“J”形曲线增长速率一直上升，也呈“J”形，“S”形曲线增长速率呈“钟形”，如下图所示：
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＝×100%＝×100%
增长速率＝×100%＝×100%
3．K的不同表示方法
图中A、B、C、D时间所对应的种群数量为K值，A′、C′、D′时间所对应的种群数量为。
[对点训练]
1．研究人员调查了8年间某养兔场种群数量的变化情况，并据此绘制了如图的λ值变化曲线，以下叙述正确的是(　　)
A．种群密度是种群最基本的数量特征，决定种群密度的因素是年龄结构和性别比例
B．第2～4年兔种群的年龄组成为增长型
C．8年间兔种群数量并非呈“S”形增长
D．第8年兔种群密度大于起始种群密度
C　[种群密度是种群最基本的数量特征，决定种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率，A错误；第2～4年λ＜1，兔种群数量开始逐年下降，为衰退型，B错误；由图示可知，第2～4年λ＜1，兔种群数量开始逐年下降；第4～6年λ＝1，各年的兔种群数量基本不变；第6～8年λ＞1，兔种群数量逐年上升，种群数量变化不呈“S”形曲线，C正确；若刚开始的种群密度为N0，则第1年的种群密度为0.5N0，第2年的种群密度为0.5×0.5N0＝0.25N0，同理，第8年种群密度约为0.25N0×0.75×1.25×1.5＝0.35N0，即第8年兔种群密度小于起始的种群密度，D错误。]
2．调查某种群一段时间内某些特征的变化，得到如图A、B两条曲线，种群增长率是指在单位时间内新增加的个体数占种群个体总数的比率，计算公式：种群增长率＝(Nt2－Nt1)/Nt1×100%。以下说法正确的是(　　)
A．若曲线A表示某种群增长率，且X＝1，则该种群第二年末的数量是第一年初的2倍
B．若曲线B是出生率，曲线A为死亡率，则交点对应的年龄结构类型一定为稳定型
C．若曲线B表示的是“S”形曲线的增长率，则X一定大于零
D．若曲线B是增长速率，且X＝0，则该种群一定未达到K值
C　[若曲线A表示某种群增长率，且X＝1，则该种群第二年末的数量是第一年末的2倍，A错误；若曲线B是出生率，曲线A为死亡率，由题图曲线可以看出，交点对应的年龄结构类型不是稳定型，B错误；若曲线B表示的是“S”形曲线的增长率，则X一定大于零，C正确；若曲线B是增长速率，且X＝0，则该种群可能达到了K值，D错误。]
3．如图表示甲、乙两个种群同时进入一个新环境后种群数量的变化曲线。下列有关说法正确的是(　　)
A．甲种群的数量增长曲线呈“J”形，t1～t2时间内甲种群的增长比乙快
B．据图分析，甲乙之间最可能为捕食关系
C．将乙种群的数量控制在t3对应的种群数量附近可获得最大日捕捞量
D．t2～t3时间内甲种群出生的数量不一定小于乙种群，年龄结构大致为稳定型
D　[t1～t2时间内甲种群的增长比乙快，但甲种群的数量增长曲线呈“S”形，A错误；据图分析，甲乙之间最可能是竞争关系，B错误；t3时，乙种群的数量约为K/2，此时种群增长最快，所以将乙种群的数量控制在t3对应的种群数量附近可获得最大持续收获量，C错误；t2～t3时间内甲种群数量变化小，但出生的数量不一定小于乙种群，其年龄结构大致为稳定型，D正确。]
4．图甲和图乙表示出生率、死亡率、净补充量(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(　　)
图甲　　　　　　　　图乙
A．图甲中曲线a代表死亡率，曲线b代表出生率
B．海洋鱼类捕捞后应使鱼类的种群密度保持在图甲的E点
C．图乙中在F点控制有害生物最有效
D．图乙中G点表示种群的环境容纳量
D　[图甲中曲线a代表出生率，曲线b代表死亡率，A错误；海洋鱼类捕捞后应使鱼类的数量保持在K/2，图甲中的E点对应K值，B错误；图乙中的F点对应K/2，此时种群数量增长速率最快，不利于控制有害生物的数量，C错误；图乙中的G点对应图甲中的E点，均表示种群的环境容纳量，D正确。][实验基础·自主学习]
一、模拟用标志重捕法进行种群数量的调查
1．实验原理
标志重捕法是指在被调查种群的生存环境中，随机捕获一部分个体，将这些个体进行标志后在原捕获地放回，一段时间后再进行重捕，并根据公式N＝M·n/m估算该种群的总数量。
2．方法步骤
(1)从纸袋中取出20粒黄豆。
(2)用记号笔标记这20粒黄豆，晾干后放回纸袋，晃动纸袋使黄豆混合均匀。
(3)从纸袋中每次随机取出1粒黄豆放入培养皿，共取30粒。
(4)计数有标记的黄豆，并记录。
(5)估算原纸袋中黄豆总数量。
(6)将纸袋中剩余的黄豆倒出，并计数。
(7)在模拟活动结束后，将黄豆回收。
二、用样方法调查某草地中双子叶植物的种群密度
1．实验原理
在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过对每个样方内的个体计数，求得其种群密度。以所调查样方的平均值作为该种群密度的估算值。取样方法常采用“五点取样法”或“等距取样法”。
2．方法步骤
(1)设计调查记录表。调查表中包括取样方法、样方面积、样方数量、调查时间和地点、样方编号、植株数及种群密度等调查项目。
(2)确定调查对象，并在表格中写上调查种群名称。
(3)划分样方。确定取样方法，然后划分样方。
(4)计数。在划定的样方内，小组成员调查数量，把计数结果记录在调查表上。
(5)计算种群密度。计算各样方种群密度的平均值，并记录在调查表上，然后通过计算得出该种群密度的估算值。
3．活动注意事项
(1)取样面积大小一般为1 m2。
(2)样方的数量一般为5个，统计样方个数越多，调查结果就越接近真实情况。
(3)个体数量统计时，对于压线的植物个体要遵照“计上不计下，计左不计右”的原则。
[实验关键·探究学习]
1．“两看法”选择合适的种群密度的调查方法
2．样方法与标志重捕法的比较
项目 样方法 标志重捕法
调查对象 植物或活动范围小、活动能力弱的动物 活动范围大、活动能力强的动物
调查程序
注意事项 ①随机取样②样方大小适中③样方数量不宜太少 ①调查期间无迁入和迁出、出生和死亡②标记物对所调查动物的生命活动无影响
[实验应用·对点练习]
1．在某池塘中，第一次捕获鲫鱼120条，做上标记后放回，第二次捕获鲫鱼90条，其中有标记的30条。请估算这个池塘中共有鲫鱼的条数约为(　　)
A．380　　　　　 B．400
C．360 D．500
C　[设该地段种群中个体数为N，其中标志总数为M，重捕总数为n，重捕中被标志的个体数为m，则N∶M＝n∶m。即N∶120＝90∶30，N≈360条。A、B、D错误，C正确。]
2．某同学在对一块面积为5 000 m2的野生草坪进行野外调查时，选取了5个样方，每个样方4 m2，发现5个样方中某种草药的株数依次为12,15,14,17,12株。可估算出这块草坪中这种草药株数为(　　)
A．15 000 B．16 250
C．17 500 D．70 000
C　[利用样方法进行种群密度调查时需取各样方的平均值，因此这块草坪中草药株数约为：(12＋15＋14＋17＋12)÷5÷4×5 000＝17 500株。C正确，A、B、D错误。][实验基础·自主学习]
1．探究问题
(1)不同环境条件下果蝇种群是以什么方式增长的？
(2)果蝇种群的这种增长方式有何规律？
2．实验原理
在实验条件下，用水果培养果蝇，其种群数量会增加。用数学方法分析果蝇数量的增长规律，可得出其种群增长的数学模型。
3．方法步骤
(1)取500 mL广口瓶3个，先在每个广口瓶底部铺一层厚约2 cm的棉花，然后放入大小相等且熟透了的半根香蕉、2只雌果蝇和2只雄果蝇，最后用双层纱布盖住瓶口，并用橡皮筋扎紧，作为果蝇培养瓶。
(2)将培养瓶置于温度适宜(20～25 ℃)的环境中培养。
(3)每天观察、记录培养瓶中的果蝇个体数，持续3周。
[实验应用·对点练习]
1．用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察种群数量的变化，结果如下表：
时间(天) 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37
个体(只) 6 10 28 71 131 207 270 302 327 341
根据表中数据分析，下列结论正确的是(　　)
A．第17～21天，黑腹果蝇增长率最大
B．从21天后，该种群的增长速率开始下降
C．第21～37天，种群增长率的下降与种群密度的改变有关
D．第1～37天，种群数量呈“J”形增长
C　[试题分析：17～21天，黑腹果蝇的增长率不是最大，5～9天才是黑腹果蝇最大增长率；从第9天后，该种群的增长率开始下降；21～37天，成虫增长率下降是因为种群密度较高，导致种内斗争加剧，引起了死亡率的升高；1～37天，成虫数量的变化呈现出“S”形曲线，而非“J”形曲线；故C正确。]
2．在实验室内把黄猩猩果蝇饲养在瓶内并喂食酵母菌，其种群增长情况如图曲线所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A．瓶内黄猩猩果蝇种群数量最多为346只
B．喂食充足的酵母菌，黄猩猩果蝇种群数量会呈现指数增长方式
C．11月上旬黄猩猩果蝇种群的出生率大于死亡率
D．影响黄猩猩果蝇数量变化的根本原因是环境条件的变动
C　[由题图可知，该瓶内黄猩猩果蝇的K值为346只，而K值是种群在某环境中的稳定平衡数量，而不是最大数量，A错误；喂食充足的酵母菌，黄猩猩果蝇的数量仍会因空间大小受限而使种群数量呈逻辑斯谛增长，B错误；11月上旬，果蝇的种群数量仍在增加，即自然增长率大于零，也就是种群的出生率大于死亡率，C正确；影响种群数量变化的根本原因是种群的出生率和死亡率，D错误。]

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