资源简介

1.2不同条件下种群的增长方式不同
基础巩固
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：数学模型是用来描述一个系统或它的性质的______形式。在生物学中，常通过建立数学模型来解释种群数量变化，帮助人们认识种群数量变化的规律。
2.建立数学模型的步骤：提出问题→提出合理的______→根据实验数据，用适当的______形式对事物的性质进行表达→通过进一步实验或观察等，对模型进行______和修正 。
3.数学模型的表现形式：数学模型常见的表现形式有数学方程式和曲线图。数学方程式能精确地描述种群数量变化，曲线图能更直观地反映种群数量变化的趋势，二者各有______ 。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____________、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的增长不受资源和空间限制，这种环境被称为无限环境。
2.指数增长的特点：种群数量每年以一定的倍数增长，若起始数量为N0，每年的增长率为λ ，则t年后种群数量Nt的数学表达式为Nt =N0λt。其增长曲线在坐标系中呈 “_______” 形，增长速率不断______ 。
3.实例：在实验室条件下培养的细菌，在营养和空间条件充裕、温度适宜、没有敌害等条件下，其种群数量会呈指数增长；新物种迁入到一个条件适宜且无天敌的岛屿上，初期种群数量也可能呈现指数增长 。
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：在自然界中，资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争加剧，该种群的天敌数量也会增加，这种环境被称为有限环境。
2.逻辑斯谛增长的特点：种群起始呈缓慢增长，之后增长加快，由于环境阻力的影响，当种群数量达到环境容纳量的一半K/2时，增长速率______，之后增长速率逐渐______，当种群数量达到环境容纳量（K值）时，种群数量停止增长，其增长曲线在坐标系中呈 “______” 形。环境容纳量是指在长时期内环境所能维持的____________，K值并不是固定不变的，会受到环境因素的影响 。
3.实例：池塘中鲫鱼的种群增长、草原上羊的种群增长等，在一定时期内都符合逻辑斯谛增长 。
强化提升
1.环境容纳量是环境制约作用的具体体现。下列叙述错误的是( )
A.植食性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
B.生活在某草原的东亚飞蝗不同年份的环境容纳量可能是相同的
C.对某草原上的有害动物进行控制，应尽量降低其环境容纳量
D.人类科技的进步、生产力的提高可能改变人口环境容纳量
2.种群在理想和自然条件下分别表现出“J”型和“S”型增长。下列有关种群增长曲线的叙述，正确的是( )
A.在种群“J”型增长模型(Nt=N0·λt)中, λ表示该种群的增长率
B.在自然条件下，种群的环境容纳量（即K值）是固定不变的
C.在鱼类养殖中，在接近值时进行捕捞有利于该种群的可持续发展
D.在“S”型曲线中，种群密度不同时可能具有相同的种群增长速率
3.生态学家高斯先单独培养两种草履虫，给草履虫都投喂了同一种细菌，定时测定两种草履虫的数量。然后他又混合培养了这两种草履虫，定时测定两种草履虫的数量。在此基础上,绘出了草履虫数量变化曲线（如图）。下列叙述错误的是( )

A.单独培养时，两种草履虫的数量变化均呈“S”形
B.混合培养时,生存阻力比单独培养时生存阻力大
C.两种草履虫的关系为种间竞争，生态位完全不重叠
D.单独培养时，两种草履虫的环境容纳量不同
4.如图为种群数量增长的几种曲线模型。下列相关叙述错误的是( )
A.种群数量增长呈“J”型曲线时，符合Nt＝N0λt的数学模型
B.图中阴影部分用达尔文的观点解释是自然选择的结果
C.在一封闭的培养体系中，酵母菌数量最终呈曲线③增长
D.a点时，种群的出生率约等于死亡率，种群数量相对稳定
5.科研小组对某地两个种群的种群数量进行了多年的跟踪调查,并研究了Nt+1/Nt的值随时间的变化,结果如图所示（图中Nt表示第t年的种群数量，Nt+1表示第t+1年的种群数量），下列叙述错误的是( )
A.种群乙在t1前种群数量呈“J”型增长
B.种群乙在b点对应时间时，种群数量达到最大值
C.种群乙在t2也时种群数量最少
D.种群甲在t2前的年龄结构可能为衰退型
6.生态学上环境容纳量又称K值，最低起始数量又称M值。科学家研究了某种群的数量变化规律，如图为该种群的瞬时增长量随种群数量的变化曲线。下列有关该图的分析，正确的是( )
A.图中K值为600个，M值为100个
B.当种群数量大于K值时，种群数量下降；当种群数量小于K值时，种群数量上升
C.当种群数量小于M值时，种群数量下降：当种群数量大于M值时，种群数量上升
D.该种群数量达到300个时，种内竞争最剧烈
7.种群在理想环境中呈“J”形曲线增长（如图中甲曲线）；在有环境阻力的条件下，呈“S”形曲线增长（如图中乙曲线）、结合题图分析，下列有关种群增长曲线的叙述正确的是( )
A.为保护鱼类资源，捕捞的最佳时机应选择在e点
B.若乙表示草履虫种群增长曲线，则e点后增长速率为0
C.若乙表示蝗虫种群增长曲线，则虫害防治应在c点之后
D.若乙表示酵母菌种群增长曲线，通过镜检统计的结果比实际值低，因为其中可能有死亡的酵母菌个体
8.下列关于种群的逻辑斯谛增长的叙述，正确的是( )
A.增加养鱼塘的原始投放量会提高鱼的环境容纳量
B.在逻辑斯谛增长的加速期，种群密度增长最快
C.逻辑斯谛增长的减速期种内斗争比加速期激烈
D.在逻辑斯谛增长的饱和期，种群的性别比例接近1：1
9.如图表示在有环境阻力的条件下某动物种群增长速率与数量的关系，λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。下列叙述错误的是( )
A.图中种群数量增长过程中，λ≥1
B.在害虫种群达到最大增长速率时进行防治效果最佳
C.随种群数量的增加，种群增长速率先增大后减小
D.K/2后，曲线逐渐下降与食物和空间资源有限有关
10.图表示某种群的增长曲线，据图回答下列问题。
（1）图中曲线表示种内竞争最激烈的是________段，同一种群的K值是固定不变的吗？请判断并说明：________________。
（2）若此图表示池塘中某种鱼种群的增长曲线，希望长期获得较高的鱼产量，每次捕捞后该种鱼的数量需保持在________点左右，原因是________________。
（3）若此图表示某地老鼠种群数量变化，如果灭鼠时只采用杀死的办法，采取措施后老鼠的数量会很快恢复到原有的数量。请你据图提出更有效的控制鼠害的方案：________________。
拓展拔高
1.某湖泊中生活着鲈鱼和短吻鳄等，短吻鳄会捕食鲈鱼。当地渔民为提高鲈鱼产量而大量捕杀短吻鳄。在短吻鳄被捕杀几乎绝迹后，鲈鱼种群数量却下降了。下列解释最不合理的是( )
A.气候变化造成鲈鱼的食物短缺
B.短吻鳄捕食的另一种猎物以鲈鱼为食
C.捕杀短吻鳄前娜鱼的种群年龄结构属于增长型
D.当地渔民捕捞鲈鱼所使用的渔网网眼偏小
2.红火蚁原产于南美洲，是中国的入侵物种，也是世界自然保护联盟（IUCN）收录的最具有破坏力的入侵生物之一。分布于中国台湾、香港、广东、澳门、福建、广西、湖南以及云南。下图是近年来某地区红火蚁种群数量的变化（λ=当年种群数量/前一年种群数量），不考虑迁入和迁出。下列说法中，正确的是( )
A.图中第4年和第12年的红火蚁种群的数量相同
B.图中第12年时红火蚁种群数量最少
C.第20年时红火蚁种群的数量达到K值，种内竞争最激烈
D.第20～24年种群年龄结构为稳定型
3.用奶瓶培养黑腹果蝇,观察成虫数量的变化,结果如下表:
时间(天) 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37
成虫数(只) 6 10 28 71 131 207 270 302 327 341
根据表中数据分析,下列结果正确的是( )
A.第13~25天,成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快
B.第17~29天,成虫增长率上升死亡率下降
C.第21~37天,成虫增长率的下降与种群密度的改变有关
D.第1~37天,成虫数量呈“J”型增长
4.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
5.在自然条件下，某种群增长曲线呈“S”型，其中该种群的K值为1000，下列叙述错误的是( )
A.K值又称为环境容纳量，是一定空间中所能达到的种群的最大数量
B.种群数量越接近K值，环境阻力越大
C.种群数量大于500后，出生率仍大于死亡率，种群增长速率减小
D.种群数量达K值以后，种群的基因频率还发生变化
6.下列关于种群数量增长中的K值和K/2的叙述，不正确的是( )
A.种群数量在K值时增长最慢，在K/2时增长最快
B.气候条件的改变会影响种群的K值
C.防治蝗灾应在蝗虫数量达到K值时进行
D.渔业捕捞后剩余量需控制在K/2左右
7.科学家调查了某河流中罗非鱼的出生率和死亡率与种群数量之间的关系，结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.若横坐标表示时间，O～b时该种群数量呈“S”形增长
B.种群数量b是该罗非鱼种群的环境容纳量
C.直接决定该罗非鱼种群数量的是出生率和死亡率
D.罗非鱼的种群数量为a时进行捕捞有利于持续获得较大产量
8.下图是多刺裸腹蚤在三种不同温度条件下的种群数量增长曲线图，下列说法错误的是( )
A.对一个种群来说，环境容纳量（K值）不是固定不变的
B.随着温度降低，种群数量达到K值的时间逐渐延长
C.在中等适温条件下，K值最大，K/2时种群的增长速率也最大
D.在较低温条件下，K值最小，K/2时种群的增长速率也最小
9.下图表示某物种迁入呼伦贝尔草原后的种群数量变化，经调查，第5年时的种群数量为200只。下列有关分析正确的是( )
A.该物种迁入呼伦贝尔草原后种群数量呈“J”形增长
B.理论上该种群在此草原中的环境容纳量约为400只
C.由于天敌、有限的生活空间和资源等，导致第5年到第9年种群数量减少
D.若该物种为东方田鼠，在第5年时进行防治效果最好
10.图甲是两类生物种群数量变化动态曲线的比较，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，生殖能力弱但存活率高，亲代对后代有很好的保护；图乙表示种群的数量变化。
(1)家鼠的寿命只有两年，几乎全年均可繁殖，种群数量每天可增加 1.47%，是_____（填“r 对策”“K 对策”）生物，这类生物很难消灭，在种群密度极低时也能迅速回升，最终形成一种“S”形增长曲线。K 对策生物的种群数量高于或低于______填“S”或“X”）点时，都会趋向该平衡点，因此种群通常能稳定在一定数量水平上。
(2)在调查草原鼠的种群密度时，用标记重捕法得到的结果是N 只/km2；鼠的记忆力较强，由此推测该调查结果与真实结果相比______填“偏大”“相等”或“偏小”）。某干旱地区由于环境变化导致降水增加，鼠的种群密度明显升高，导致该鼠种群密度增加的直接决定因素是_____。这体现了_________因素对种群数量变化的影响。
(3)图乙是描述、解释和预测种群数量变化的科学方法，这种方法是_____。若鼠的数量出现图乙中的曲线Ⅰ的增长趋势，出现该增长趋势的前提条件是_________。基于上述研究结果，请提出切实可行的防治鼠害的方法：____。
答案以及解析
基础巩固
一、
1.数学
2.假设；数学；检验
3.优劣
二、
1.食物和空间条件充裕
2.J；增大
三、
1.最大；减小；S；种群最大数量
拔高提升
1.答案：A
解析：A、植物夏季生长茂盛，植食动物在自然环境条件下，一年四季的环境容纳量以夏季最大，A错误；
B、环境容纳量受环境条件的限制，生活在某草原的东亚飞蝗不同年份的环境容纳量可能是相同的，B正确；
C、对某草原上的有害动物进行控制，应尽量降低其环境容纳量，C正确；
D、人类科技的进步、生产力的提高可提高资源的利用率，可能改变人口环境容纳量，D正确。
故选A。
2.答案：D
解析：在Nt=N0·λt中，λ-1表示该种群的增长率；种群的K值受环境因素影响，在优越环境中，K值将增大；在鱼类养殖中，使捕捞后的剩余量接近K/2时，种群的增长速率最大，有 利于该种群的可持续发展；在“S”型曲线中，种群增长速率先快后慢，最后为0,故处于不同的种群密度下可以具有相同的增长速率。
3.答案：C
解析：从图中可知，单独培养时，两种草履虫数量的增长均呈“S”形，A正确；由图可知，混合培养时，双小核草履虫的数量增长比单独培养时慢，大草履虫的数量低于单独培养时的数量，B正确；两种草履虫均以同一种细菌为食，两者存在竞争关系，两者之间的生态位部分重叠，C错误；单独培养时，双小核草履虫的环境容纳量大约是80个，大草履虫的环境容纳量大约是60个，D正确。
4.答案：C
解析：A、种群数量呈“J”型曲线增长时，种群增长不受环境因素的影响，符合Nt＝N0λt的数学模型，A正确；
B、图示阴影部分表示环境阻力淘汰的数量，用达尔文的观点解释这是自然选择的结果，B正确；
C、在一个封闭的培养体系中，随着培养时间的延长，营养物质的消耗，酵母菌的种群数量会逐渐减少，种群数量最终呈曲线①变化，C错误；
D、图中的a点在K值范围内，此时种群的出生率约等于死亡率，种群数量相对稳定，D正确。
故选C。
5.答案：C
解析：
A 种群乙在t1前，Nt+1/Nt，大于1且为定值，种群数量呈“J”型增长 A项正确
B 种群乙在b点对应时间之前，Nt+1/Nt，大于1，种群数量持续增长，b点后一段时间内Nt+1/Nt，小于1，种群数量持续减少，e点后Nt+1/Nt等于1，种群数量保持不变，所以种群乙在b点对应时间时，种群数量达到最大值 B项正确
C 种群乙在t2~t3段（不包含t3），Nt+1/Nt小于1，种群数量持续减少，所以种群乙在t2时种群数量不是最少 C项错误
D 种群甲在t2之前，Nt+1/Nt小于1，种群数量持续减少，年龄结构可能为衰退型 D项正确
6.答案：A
解析：题图曲线表示种群瞬时增长量随种群数量的变化，当种群数量大于600个时，种群瞬时增长量小于0，种群数量下降，所以600为该种群的K值：当种群数量小于100个时，种群瞬时增长量小于0，所以100是该种群的最低起始数量，即M值，A正确。当种群数量大于K值时，种群瞬时增长量小于0，种群数量下降：当种群数量小于M值时，种群瞬时增长量小于0，种群数量下降，故当种群数量小于K值时，种群数量不一定上升，B错误。当种群数量大于K值时，种群瞬时增长量小于0，种群数量下降，故当种群数量大于M值时，种群数量不一定上升，C错误。种群数量越大，种内竞争越剧烈，D错误。
7.答案：B
解析：A、保护鱼类资源，捕捞的最佳时机是K/2处，即c点，A错误；B、e点种群数量达到K值，此时增长速率为0，B正确；C、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；D、若乙表示酵母菌种群增长曲线，通过镜检统计的结果比实际值高，因为其中可能有死亡的酵母菌个体，用稀释涂布平板阀计数是统计结果比实际的低，以为一个菌落可能由一个或几个细胞发育而来，D错误。故选B。
8.答案：C
解析：增加养鱼塘的原始投放量，会使达到环境容纳量的时间缩短，但不会提高养鱼塘的环境容纳量，A错误；在逻辑斯谛增长的转折期（种群数量为K/2），种群密度增长最快，B错误；种内斗争的程度主要与种群密度大小有关，减速期的种群密度比加速期的种群密度大，减速期的种内斗争比加速期激烈，C正确；在逻辑斯谛增长的饱和期，种群数量接近或达到K值，种群的性别比例不一定接近1：1，D错误。
9.答案：B
解析：A、图中种群增长过程中，增长速率先大于0，再等于0，所以种群先不断增加再稳定，因此λ≥1，A正确；
B、对于害虫的防治，需要在达到最大增长速率前进行防治，防治其数量达到K/2，B错误；
C、从图中看出，种群增长速率先增大后减小，C正确；
D、K/2后，随着种群数量的增加，食物和空间资源有限，天敌增多，所以种群增长速率降低，D正确。
故选B。
10.答案：（1）CD；不是，受到食物、天敌、气候等因素的影响
（2）B；既能捕获较多数量的个体，又能使鱼类种群数量尽快地增长和恢复
（3）增加老鼠的生存环境阻力（可从食物来源、生活场所、天敌等方面考虑），使其环境容纳量降低，如清除垃圾、储藏好食物
解析：（1）种群数量达到K值时，种内斗争最激烈，即CD段，由于食物、空间等因素的限制，K值为环境容纳量不是固定不变，受到环境（食物、天敌、气候等）因素的影响。
（2）种群数量在K/2时，即B点左右，此时增长速率最大，则每次捕捞后该种鱼的数量需保持在曲线中的B点左右，既能捕获一定数量的个体，又能使鱼类种群数量尽快地增长和恢复。
（3）增加老鼠生存环境阻力（可从食物来源、生活场所、天敌等方面考虑），使环境的容纳量降低，可达到灭鼠的目的。
思维拓展
1.答案：C
解析：A、气候变化造成鲈鱼的食物短缺，会导致鲈鱼种群数量下降，A正确；B、短吻鳄捕食的另一种猎物大量繁殖，而猎物以鲈鱼为食，会导致鲈鱼种群数量下降，B正确；C、捕杀短吻鳄前鲈鱼的种群年龄结构属于增长型，但是捕杀短吻鳄后，鲈鱼种群数量却下降了，C错误；D、当地渔民捕捞鱼所使用的渔圆网眼偏小，会导致鲈鱼种群数量下降，D正确。故选C。
2.答案：B
解析：A、第4~12年入小于1，说明种群增长率小于0，出生率小于死亡率，红火蚁种群的数量在减少，A错误；
B、图中第4到第12年λ都小于1，种群数量在此期间一直在减少，因此第12年红火蚁种群数量最少，B正确；
C、第20~24年时入大于1，且为定值，红火蚁种群数量呈“J”形增长，没有K值，C错误；
D、第20~24年入大于1，且为定值，说明种群增长率大于0，红火蚁种群数量一直增加，其年龄结构为增长型，D错误。
故选B。
3.答案：C
解析：根据题意和表中数据分析可知:第13 ~25天,由于环境条件适宜,成虫繁殖加快,大量幼虫生长为成虫,而不是个体生长加快,A错误;第17 ~29天,成虫的数量虽然增加,但其增长率下降,B 错误;第21 ~37天,成虫增长率的下降与种群密度的改变有关,因为随着种群密度的增大,种内斗争加剧,导致成虫增长率的下降,C正确;第1 ~37天,成虫数量呈“S”型增长,D错误。
4.答案：D
解析：本题结合“S”型曲线的转换图考查种群的数量变化，要求考生具备一定的图形转换能力和综合运用能力。与甲、乙、丙点相比，在丁点时捕获，捕获后使种群处于最大增长率附近，能达到持续尽可能多地收获该种家畜的目的。
5.答案：A
解析：A、K值又称为环境容纳量，是一定空间中所能维持的种群的最大数量，A错误；
B、种群数量越接近K值，种内斗争不断加剧，为争夺有限的食物等资源和空间，环境阻力越大，B正确；
C、种群数量大于500后，出生率减小，死亡率增加，出生率仍然大于死亡率，种群增长速率减小，C正确；
D、种群数量达K值以后，由于基因突变和自然选择，种群的基因频率还发生变化，进行进化，D正确。
故选A。
6.答案：C
解析：A、种群数量在K值时保持相对稳定，增长最慢，在K/2时增长最快，A正确；
B、K值（环境容纳量）不是固定不变的，会受气候条件等因素的影响，B正确；
C、种群数量在K值时保持相对稳定，增长最慢，在K/2时增长最快，故防治蝗灾应在蝗虫数量达到K/2之前进行，并尽量降低其K值，C错误；
D、渔业捕捞后剩余量需控制在K/2左右，以便很快恢复其种群数量，D正确。
故选C。
7.答案：B
解析：依据图示，0-a时，死亡率大于出生率，种群数量下降，a-b时出生率大于死亡率，种群数量增大，A错误；当种群达到环境容纳量时，出生率与死亡率相等，对应的种群数量是b，B正确；决定罗非鱼种群数量的因素除了出生率和死亡率，还有迁入率和迁出率，C错误；b点出生率等于死亡率，种群数量达到最大值（为K值），a点时出生率等于死亡率，a-b之间种群数量处于增长期，种群增长速率先增大，后减小，若想持续获得较大产量，应当在K/2时，D错误。
8.答案：C
解析：A、由图可以看出，在温度不同的情况下，该多刺裸腹蚤的个体数最大值不同，所以环境容纳量随环境温度不同而改变，A正确；
B、看图可知，随着温度降低，种群达到K值的时间逐渐延长，B正确；
C、曲线斜率表示种群的增长速率，由图中曲线可以看出，在中等适温条件下，K值最大，但是种群的增长速率不是最大，在较高温条件下，种群的增长速率最大，C错误；
D、看图可知在较低温下，K值最小，曲线斜率表示种群的增长速率，由图中曲线可以看出，在较低温下，种群的增长速率也最小，D正确。
故选C。
9.答案：B
解析：A、从图中可以看出种群增长数量先增大后减小，不符合“J”形增长，A错误；
B、题中第5年增长速率最大，种群数量为K/2=200，所以，理论上该种群在此草原中的环境容纳量K值约为400只，B正确；
C、第9年种群增长速率大于0，所以第9年种群数量是增加的，C错误；
D、防止有害动物应该在K/2之前进行，在第5年时种群数量处于K/2，种群增长速率最大，此时进行防治比较困难，D错误。
故选B。
10.答案：(1)r对策；S
(2)偏大；出生率增大；非生物
(3)建立数学模型；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；将粮食等储藏在安全处，断绝或减少鼠类的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少挖造巢穴的场所；养殖或释放鼠类的天敌
解析：（1）题干关健信息分析：对策生物通常个体小，寿命短，生殖能力强但存活率低，亲代对后代缺乏保护；K对策生物通常个体大，寿命长，生殖能力弱但存活率高，亲代对后代有很好的保护。家鼠的寿命只有两年（寿命短），几乎全年均可繁殖（生殖能力强），应属于r对策生物。
（2）假设用a表示第一次捕获并进行标记的个体数量，b表示第二次捕获的带有标记的个体数量，c代表第二次总捕获量，则N=a×c/b。鼠记忆力较强会导致第二次捕获中带标记个体数偏少，即b减小，由此可推知该调查结果N比真实值偏大。种群密度的直接决定因素为出生率和死亡率、迁入率和迁出率。某干旱地区环境变化导致降水增加，鼠的出生率增大，种群密度明显升高，这体现了非生物因素对种群数量变化的影响。
（3）图乙是描述、解释和预测种群数量变化的科学方法，将种群数量变化用曲线形式体现，这种方法为建立数学模型。曲线Ⅰ代表“J”形增长，“J”形增长的前提条件是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。为了防止鼠害，应降低环境容纳量，可采取的措施有将粮食等储藏在安全处，断绝或减少鼠类的食物来源；室内硬化地面，减少鼠挖造巢穴的场所；养殖或释放鼠类的天敌等。

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