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专题02
种群数量增长的S型曲线
种群数量的变化
1．种群增长的“J”型曲线与“S”型曲线
项目
“J”型曲线
“S ”型曲线
产生条件
理想状态
①食物、空间条件充裕
②气候适宜
③没有敌害、疾病
现实状态
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
种群增长曲线
Nt=N0λ
种群增长（速）率曲线
联系
2、研究种群数量变化的意义对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用、以及濒临动物种群的拯救和恢复有重要意义。
预测种群密度变化趋势的方法
1、根据年龄结构来预测种群密度的变化趋势。年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
类型
图示
种群特征
出生率
种群密度
增长型
幼年个体数多于成年、老年个体数
出生率>死亡率
增大
稳定型
各年龄期个体数比例适中
出生率≈死亡率
稳定
衰退型
幼年个体数少于成年、老年个体数
出生率<死亡率
减少
2、根据性别比例来预测种群密度的变化趋势。
(1)种群的性别比例是指种群中雌雄个体数目的比例。
(2)性别比例影响种群密度的原因
性别比例
繁殖机会
出生率
种群密度
各年龄阶段中雌雄个体数量相当
雌雄个体都有充分交配繁殖机会
决定了较高的出生率
将逐渐增大
雌多于雄或雄多于雌的种群，性别比例失调
个体间交配繁殖机会较少
出生率较低
将逐渐减小
种群数量增长与种群增长（速）率
1、增长速率与种群数量不是一个概念，只要增长速率为正值，种群数量就在增加；增长速率为零，种群数量恒定不变；增长速率为负值时，种群数量应下降。
2、种群的“J”型增长和“S”型增长
项目
“S”型曲线
“J”型曲线
种群数量增长曲线
种群增长（速）率曲线
知识点拨
1、“S”型曲线中注意点
①K值为环境容纳量（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）；
②K/2处增长率最大。
③大多数种群的数量总是在波动中，在不利的条件下，种群的数量会急剧下降甚至消失。
2、实例
灭鼠
捕鱼
K/2（有最大增长速率）
捕捞后，防止灭鼠后，鼠的种群数量在K/2附近，这样鼠的种群数量会迅速增加，无法达到灭鼠效果
捕捞后使鱼的种群数量维持在K/2，鱼的种群数量将迅速回升
K（环境最大容纳量）
降低K值，改变环境，使之不适合鼠生存
保护K值，保证鱼生存的环境条件，尽量提升K值
3、种群数量变化包括增长、波动、稳定、下降等，而“J”型曲线和“S”型曲线都知识研究了种群数量增长的规律。
4、 “J”型曲线反映的种群增长率是一定的；而“S”型曲线所反映的种群增长率是先增大后减小。不能认为“S”型曲线的开始部分是“J”型曲线。
知识拓展
1、种群数量的波动和下降
(1)种群数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的。

(2)原因气候、食物、天敌、传染病、空间、人类影响等多种生态因素共同作用的结果。因此，大多数种群的数量总是在波动中。
2017全国Ⅰ卷，5题
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禽，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
答题思路
【考点】种群数量S型增长模型。
【点拨】考查种群数量变化，要求考生对种群数量变化增长速率与种群数量、时间关系的变化曲线是解题的关键，把种群数量看成是时间，问题就更容易解决了。
【命题意图】
本题以家畜种群为例考查种群数量增长的S型增长模型。
【命题规律】种群数量增长的S型增长模型在实际生产中有着广泛的应用，特别是对有害动物的防治以及对野生生物资源的保护和利用，有理论和实际的指导意义，也是高频考点。
【方法点拨】1.“S”型增长曲线的解读和分析方法
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。
2.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(环境最大容纳量)
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
1．【2017届湖南省高三长郡中学、衡阳八中等十三校重点中学第一次联考生物试卷】下图表示甲、乙、丙三个种群的数量变化曲线。下列叙述错误的是（
）
A.
甲、乙、丙三个种群的数量增长方式均为“S”型增长
B.
引起种群乙变为曲线丙所示情况，可能的是乙种群迁入了大量同种个体
C.
影响曲线ab段波动的自然因素有气侯、食物、天敌、传染病等
D.
曲线丙可用于表示封闭环境中酵母菌种群数量的动态变化规律
【答案】B
2．【2017年海南生物卷，19】加强管理后，某自然保护区中过去难觅踪迹的大型食肉、食草野生动物种群得到了恢复。数年后，出现了保护区中的某种大型食草动物经常到保护区外的农田中采食的现象。针对该现象，下列叙述最为合理的是
A．该现象说明野生动物是人类的忠实朋友
B．该现象说明人与野生动物形成了和谐相处的关系
C．该现象说明野生动物正在积极地寻求人类的帮助
D．该现象说明该种动物的种群数量增大，种内竞争增强
【答案】D
【解析】保护区中的某种大型食草动物经常到保护区外的农田中采食，破坏粮食作物，不能说明野生动物是人类的忠实朋友，以及人与野生动物形成了和谐相处的关系，AB错。该现象说明野生动物由于食物不足，正在觅食，不是积极地寻求人类的帮助，C错。该现象说明该种动物的种群数量增大，种内竞争增强，保护区内资源不足，需要外出觅食，D正确。
3．【2017年江苏生物卷，5】某小组开展酵母菌培养实验，下图是摇瓶培养中酵母种群变化曲线。下列相关叙述正确的是
A．培养初期，酵母因种内竞争强而生长缓慢
B．转速150
r/min
时，预测种群增长曲线呈“S冶型
C．该实验中酵母计数应采用稀释涂布平板法
D．培养后期，酵母的呼吸场所由胞外转为胞内
【答案】B
4．【2016年浙江卷，5】下列是表示蝉在夏季的年龄结构示意图（甲、乙、丙分别代表生殖前期、生殖期和生殖后期），其中正确的是（　　）
【答案】
A
【解析】蝉基本上无生殖后期，C、D错误；蝉在地下生存多年在夏季羽化后只能生存一个夏季，所以在夏季时，蝉种群中生殖前期所占的比例大，A正确、B错误。
5．【2016年全国Ⅱ卷，5】如果采用样方法调查某地区（甲地）蒲公英的种群密度，下列做法中正确的是（　　）
A．计数甲地内蒲公英的总数，再除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
B．计数所有样方内蒲公英总数，除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
C．计算出每个样方中蒲公英的密度，求出所有样方蒲公英密度的平均值，作为甲地蒲公英的种群密度
D．求出所有样方蒲公英的总数，除以所有样方的面积之和，再乘以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
【答案】C
6．（2016年浙江卷，5）下列是表示蝉在夏季的年龄结构示意图（甲、乙、丙分别代表生殖前期、生殖期和生殖后期），其中正确的是（　　）
【答案】
A
【解析】蝉基本上无生殖后期，C、D错误；蝉在地下生存多年在夏季羽化后只能生存一个夏季，所以在夏季时，蝉种群中生殖前期所占的比例大，A正确、B错误。
7．【2017年天津生物卷，7】大兴安岭某林区发生中度火烧后，植被演替过程见下图
据图回答
（1）该红烧迹地发生的是_____演替。与①相比，③中群落对光的利用更充分，因其具有更复杂的_____结构。
（2）火烧15年后，草本、灌木丰富度的变化趋势均为________，主要原因是他们与乔木竞争时获得的_______________。
（3）针叶林凋落物的氮磷分解速率较慢。火烧后若补栽乔木树种，最好种植______，以加快氮磷循环。
（4）用样方法调查群落前，需通过逐步扩大面积统计物种数绘制“种-面积”曲线，作为选取样方面积的依据。下图是该林区草本、灌木、乔木的相应曲线。据图分析，调查乔木应选取的最小样方面积是________。
【答案】（1）次生
垂直
（2）下降后保持相对稳定
光逐渐减少
（3）阔叶树
（4）S3
8．【2017年全国Ⅱ卷，31】林场中的林木常遭到某种山鼠的危害。通常，对于鼠害较为严重的林场，仅在林场的局部区域（苗圃）进行药物灭鼠，对鼠害的控制很难持久有效。回答下列问题
（1）在资源不受限制的理想条件下，山鼠种群的增长曲线呈___________型。
（2）在苗圃进行了药物灭鼠后，如果出现种群数量下降，除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外，还应考虑的因素是__________________________。
（3）理论上，除药物灭鼠外还可以采用生物防治的方法控制鼠害，如引入天地。天敌和山鼠之间的种间关系是______________。
（4）通常，种群具有个体所没有的特征，如种群密度、年龄结构等。那么种群的年龄结构是指_________。
【答案】（1）J
（2）苗圃中山鼠种群中个体的迁出
（3）捕食
（4）种群中各年龄期的个体在种群中所占的比例
【解析】（1）理想环境条件下，种群呈J型增长。
（2）药物通过影响出生率、死亡率、迁入率和迁出率而影响种群数量变化在苗圃进行了药物灭鼠后，如果出现种群数量下降，除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外，还应考虑的因素是苗圃中山鼠种群中个体的迁出。
（3）天敌和山鼠之间的种间关系是捕食。
（4）种群的年龄结构是指种群中各年龄期个体数在种群中所占的比例。
9．【2015年全国Ⅰ卷，31】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牌食物链最高营养级的某鱼种群的年龄组成，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，其他以类类推。
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，分别为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。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个年龄组成个体数的比例为＿＿＿＿＿，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值的种群密度，常用的调查方法是标志重捕法。标志重捕法常用
于调查＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿强、活动范围广的动物的种群密度。
（3）在该湖泊中，能量沿食物链流动时，所具有的两个特点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【答案】（1）增长型　　稳定型　　衰退型　　111　　稳定
（2）活动能力
（3）单向性
逐级递减
【解析】（1）种群的年龄组成是指种群中幼年个体、成年个体、老年个体的比例，可分为三种类型，增长型，稳定型，衰退型。幼年（0+
1+
2+）400个，成年（3+
4+
5+
6+
7+
8+）400个，老年（9+
10+
11+
≥12）400个，故幼年成年老年=111，故稳定型，稳定型在一定时期内种群密度保持相对稳定。
（2）志重捕法常用于调查活动性强、活动范围广的动物的种群密度。
（3）生态系统能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
10．【2015年重庆卷，9】欧洲兔曾被无意携入澳洲大草原，对袋鼠等本地生物造成极大威胁。据题9图回答下列问题
（1）0（起始年
）→a年，欧洲兔种群数量每年以一定的倍数（λ）增长。若起始年种群数量为24只，则a年种群数量Na＝＿＿＿＿＿；若不加以防治，将导致该草原生态系统的＿＿＿＿＿锐减。
（2）a年引入狐狸防治兔灾。据a→b年欧洲兔和袋鼠数量的变化推测狐狸和袋鼠的种间关系为＿＿＿＿。
（3）c年控制狐狸数量，并引入仅对欧洲兔致死的黏液瘤病毒后，草原生态系统逐渐恢复稳定。这体现了生态系统具有自我调节能力，其调节方式是＿＿＿＿＿＿。
（4）d年后，欧洲兔种群数量回升，最可能的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【答案】（1）24λa　　生物多样性
（2）捕食
（3）负反馈调节　
（4）欧洲兔对黏液瘤病毒的抗性增强
【解析】（1）由“0（起始年）→a年，欧洲兔种群数量每年以一定的倍数（λ）增长”可知欧洲兔种群在0（起始年）→a年为“J”型增长，其增长模型为Nt＝N0λt，则a年种群数量为Na＝24λa。若不加以防治，将导致该草原生态系统的生物多样性锐减。
（3）草原生态系统具有一定的自我调节能力，其基础是负反馈调节。
（4）d年后，欧洲兔种群数量回升，最可能的原因是欧洲兔对黏液瘤病毒的抗性增强等。

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