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种群的特征与数量变化一、选择题1. A、B两种微藻对磷元素需求较高，用相同的培养液分别培养A和B得到两种微藻的生长曲线如图甲所示，图乙表示A、B微藻在不同浓度的磷元素下的生长速率曲线。
现将两种等体积的微藻混合培养在磷元素浓度为X的环境中，若只考虑磷浓度的影响，那么随时间的推移预期两种微藻的数量变化曲线可能是【知能定位】本题以磷元素对微藻的生长影响为话题，以曲线的形式，考查种群的数量变化，具有一定的难度。
【解题关键】通过审图，明确甲乙两图的形成条件，并在特定条件下，如只考虑磷浓度的影响，对种群数量变化进行准确预期是本题的解题关键。
【答案解析】D 由甲图可知，微藻A对较低浓度的磷元素环境比微藻B强；由图B知，微藻A在磷元素浓度较高时的生长速率较快。
【易错点击】审题、审图不细致，未明确甲、乙两图的形成条件。
2.生活在一个生物群落中的两个种群（a、b）的数量变化如图所示，下列判断正确的是A．a种群与b种群为捕食关系，a种群依赖于b种群B．a种群与b种群为竞争关系，竞争程度由强到弱C．a种群为“S”型增长，其增长受本身密度制约D．b种群为“J”型增长，始终受到a种群的制约【知能定位】本题通过种群数量变化曲线，考查“S”型和“J”型增长曲线的条件及其不同种群之间的关系。
【解题关键】准确把握种间关系、种群增长曲线的形成条件及其准确获取图文信息是正确解题的关键。
【答案解析】C 由图可知：a种群的数量达到K时，b的数量为0，与捕食关系相悖；若两种群为竞争关系，后期a种群的竞争加强是导致b种群灭亡的原因；a种群为“S”型增长，其种群数量会受到自身增长而导致的食物、空间等因素的影响；b种群数量的变化是在有限条件下进行的，不是“J”型增长。
【易错点击】不能准确获取图文信息及其对能力捕食和竞争等种间关系的理解不够是导致本题出错的主要原因。
3.图中种群在理想环境中呈“J”型曲线增长（图甲）；在有环境阻力条件下呈“S”型曲线增长（图乙），下列有关种群增长曲线的叙述正确的是A．环境阻力对种群增长的影响出现在d点之后B．若此图表示蝗虫种群增长曲线，则虫害的防治应在c点开始C．若此图表示酵母菌生长曲线，则次级代谢产物在ab时期大量积累D．若此图表示草履虫种群增长曲线，当种群数量达到e点后，增长率为0【知能定位】考查种群增长曲线的形成条件及其意义。
种群数量增长的两种曲线模型总结——J型增长曲线模型和S型增长曲线模型1．两种曲线模型比较两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不同，对种群增长的影响不同2.K值与K2在实践中的应用例1：右图中种群在理想环境中呈“J”型曲线增长(如图中甲)；在有环境阻力的条件下呈“S”型曲线增长(如图中乙)。
下列有关种群增长曲线的叙述，正确的是()A、环境阻力对种群增长的影响出现在d点之后B、若此图表示蝗虫种群增长曲线，防治害虫应从c点开始C、一个物种引入新的地区后，开始一定呈“J”型增长D、若此图表示草履虫增长曲线，当种群数量达到e点后，增长率为0解析：环境阻力出现在“J”型曲线与“S”型曲线的分叉点（c点）。
c点种群的增长速度最快，所以不能在该点对害虫进行防治；b点蝗虫的数量开始增加，但增长速率还很低，应该从该点开始对害虫进行防治。
一个物种引入新的地区后，有可能不适应当地的环境，所以不一定呈“J”型增长。
【答案】D例2：某研究所调查发现：某种鱼迁入一生态系统后，其种群数量增长率随时间变化的曲线如图所示，请分析回答：t o t1t2 时间（1）在t0-t2时间内，种群数量增长曲线呈；若在t 2时种群的数量为N，则t1在时种群的数量为，t1时该种群年龄组成可能是。
（2）捕获该鱼的最佳时期为时，原因是。
（3）该鱼在t2时期后，种群数量，主要原因是答案（1）S型曲线N／2 增长型（2）T1 在T1时种群增长率最大，捕获该鱼获得的量最大且不影响该鱼类资源的再生（3）不增加种内斗争加剧捕食者数量增加解析:分析图中曲线可知：T0～T2时间内种群数量增长率由小变大，达到最大值后又逐渐变小，因而该种群数量增长呈S型曲线。
在T2时种群数量增长率为0，此时，种群的数量为N，即为最大值，而在T1.时种群数量增长率最大，则这时种群的数量为N／2，种群年龄组成为增长型。
当种群数量增长率最大时捕获该鱼获得的量最大且不影响该鱼类资源的再生，因而此时（T1）为捕获的最佳时期。
第一章种群及其动态第1节种群的数量特征1.种群的概念：在一定的空间范围内，同种生物的所有个体所形成的集合。
例：大明湖里所有的鱼不是一个种群；大明湖里所有的鲤鱼是一个种群（填“是”或“不是”）。
2.种群数量特征包括：种群密度（最基本特征）、出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄组（包括增长型、稳定型、衰退型）、性别比例。
3.种群密度：指种群在单位面积或单位体积中的个体数。
①调查分布范围分布范围较小，个体较大的种群时可以采用逐个计数法。
②估算植物种群密度的方法样方法，取样方法有五点取样法、等距离取样法，对于狭长的峡谷、河流一般采用等距取样法，而一般比较方正的样地常选用五点取样法。
草本植物样方大小一般以1m2的正方形为宜。
测量方法：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干样方，计算出所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。
每个样方的计数原则：记上不记下，记左不计右（即相邻两边及其夹角）③估算动物种群密度的方法标志重捕法，适用范围：对活动能力强、活动范围大的动物，测量方法：捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境中，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例来估计种群密度。
计算公式：N=M×n/m。
（N代表个体总数，M代表初次捕获标记数，n代表再次捕获个体数，m重捕获的标志个体数）。
③调查某种昆虫卵的密度、作物植株上的蚜虫的密度、跳蝻的密度，也可以采用样方法。
④对于有趋光性的昆虫还可以采用黑光灯进行灯光诱捕法调查种群密度。
⑤微生物种群密度的调查：抽样检测法4.与种群数量有关的其他因素①出生率、死亡率：a.定义：单位时间内新产生或死亡个体数目占该种群个体总数的比率；b.意义：直接决定种群密度的大小。
②迁入率和迁出率：a.定义：单位时间内迁入和迁出的个体占该种群个体总数的比率；b.意义：针对一座城市人口的变化（种群密度)起直接决定作用。
③年龄组成;a.定义：指一个种群中各年龄期个体数目的比例；b.类型：增长型（A）、稳定型(B)、衰退型(C)；c.意义：预测种群密度的大小，通过影响出生率和死亡率影响种群密度④性别比例：a.定义：指种群中雌雄个体数目的比例；b.意义：通过影响出生率影响种群密度。
第三单元种群和群落第一讲种群的特征和数量变化知识点一种群的特征知识点二种群数量的变化1．填写种群年龄组成的类型示意图(1)写出图中各年龄组成的类型。
A ：增长型，B ：稳定型，C ：衰退型。
(2)根据图示，将各年龄组成类型、特点及种群密度的变化趋势用线连起来。
考点一︱种群的特征及种群密度的调查方法[必备知能]1．种群数量特征的分析(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)出生率、死亡率和迁入率、迁出率是决定种群密度变化的直接因素。
(3)年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势，性别比例能够间接影响种群个体数量变动：①年龄组成⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫增长型：出生率>死亡率→增加稳定型：出生率≈死亡率→不变衰退型：出生率<死亡率→减小种群密度②性别比例⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫♀>♂→增长快♀≈♂→相对稳定♀<♂→增长慢种群密度 [学法指导]种群数量变化特殊实例及分析(1)城市人口的剧增——是由迁入率＞迁出率造成的。
(2)我国人口的增长——是由出生率＞死亡率造成的，不是仅由出生率高造成的。
(3)计划生育政策——控制出生率，使人口增长率下降。
(4)利用性外激素诱捕雄蛾——通过改变性别比例来降低出生率。
(5)将性外激素释放到大田里，干扰雌雄蛾正常交尾——降低出生率。
2．种群年龄组成的类型及判断(1)图示类型示例：①模式图：②统计图：③曲线图：④柱形图：(2)判断方法：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。
3．种群密度的调查方法[易误提醒]样方法的应用及应注意的六个问题(1)调查对象要选熟悉的又容易计数的植物，如一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物，而选择个体数目容易辨别的双子叶草本植物。
(2)选取样方时，要注意随机取样，且选取平坦、宽阔、被调查种群分布比较均匀的地段。
第2节种群数量的变化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。
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。
一、建构种群增长模型的方法1．数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
2．研究方法及实例二、种群的“J”形增长1．含义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”形。
这种类型的种群增长称为“J”形增长。
2．数学模型(1)模型假设①条件：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。
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N t＝N0λt。
(3)模型中各参数的意义：N0为该种群的起始数量，t为时间，N t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。
三、种群的“S”形增长1．条件：自然界中的资源和空间总是有限的。
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，有时会稳定在一定的水平。
3．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。
4．应用(以大熊猫为例)(1)大熊猫锐减的重要原因大熊猫栖息地遭到破坏后，由于食物的减少和活动范围的缩小，其K值会变小。
(2)保护措施建立自然保护区，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量，是保护大熊猫的根本措施。
四、种群数量的波动1．在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。
2．对于大多数生物的种群来说，种群数量总是在波动中。
3．某些特定条件下可能出现种群爆发。
4．当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。
五、探究培养液中酵母菌种群数量的变化1．计数方法：抽样检测法。
2．具体计数过程：先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。
高中生物种群的增长曲线与K值应用
常卿
在高中生物教材中，种群增长曲线是一个重要的知识点，并在近年的生物高考试卷中都有所体现。
但笔者在教学中发现，由于受到教材篇幅的限制，这一知识内容一上来起点就很高，学生一下子很难理解。
本文从理解的角度出发，对种群增长曲线进行释疑，同时释义其具体应用。
一、种群增长的S型曲线
虽然物种具有巨大的增长潜力，但在自然界中，种群却不能无限制地增长。
因为随着种群数量的增长，环境的制约因素的作用也在增大，环境中制约种群增长的因素称为环境阻力。
它包括同种个体之间对食物和空间的竞争加剧、疾病蔓延、捕食者因捕食对象的增多而增多等，从而导致残废率增长、出生率降低，最终趋向平衡。
因此，在自然环境中，种群的增长曲线是一个“S”型曲线（也称为逻辑斯蒂曲线）。
种群达到环境所能负担的最大值，称为环境的满载量或负载能力，用“K”表示（如图1）。
那么，种群为什么不能无限增长而保持在相对稳定的水平？根据对很多生物种群在有限食物和有限空间条件下数量动态的研究，种群在开始时增长比较缓慢，以后逐渐加快，当种群数量达到环境所允许的最大数量的一半时，增长速度最快，但是种群所需要的资源（食物、空间等）是有限的，随着资源的枯竭，环境阻力将随着种群的增长而成正比例增加，种群增长速度逐渐缓慢下来，直到停止增长，此外，种群内部的相互关系和其他一些环境因素，如气候、食物、空间、营巢地、天敌、疾病、种间竞争等环境阻力都会抑制种群数量无限增长。
当种群增加到“K”值，会因为食物不足、空间有限、天敌增加等因素而使种群数量逐渐降低，降到基准线以下，又会因空间、食物的充裕而数量上升，所以，种群的数量会在一定范围内（基准线上下）波动，保持在一个相对恒定的水平上（如图2）。
二、K值的应用
种数数量在达到K/2时（如图3中的A点），种群数量几乎呈直线上升，这一时期称指数生长期，A点是影响种群数量的关键点。
该值可直接用于解释文中有关“种群数量变化的意义”中的几个实例问题。
实例1：研究种群数量变化的规律，有利于对野生生物资源的合理利用和保护。
释义：一般野生动植物种群的数量控制在环境容纳量的一半，即K/2值时，此时种群
增长速度最快，可提供的资源数量也最多，而又不影响资源的再生，当种群数量大于K/2值，种群增长的速度将开始下降。
所以在开发动植物资源时，种群数大于K/2值时就可以猎取一定数量的该生物资源，而且获得的量最大，当过程猎取导致种群数量小于K/2值时，种群增长的速度将会减慢，获取的资源数量将减少，而且还会影响资源的再生。
实例2：具体说明种群数量变化的规律在鱼类的捕捞、放养过程中的应用。
释义：在湖泊中放养鱼虾，如果一次投放的幼苗过多或延迟捕捞，由于环境负载能力限制，都不能达到增产的目的；相反，如果大肆捕捞，使鱼虾数量大大减少，降到K/2值以下，其种群往往要经过相当长的延滞期才能进入指数生长期，对生产极为不利。
实例3：举例说明种群的增长规律在害虫害兽防治方面的应用。
释义：例如，许多地区常采用投药灭鼠的方法，如果在一次行动中，毒杀的约一半的老鼠，而活下来的老鼠数量正相当于其种群指数生长期（K/2）的数量，老鼠数量将迅速增长，很快就恢复到原来的水平。
显然，简单的投药灭鼠效果并不好，更为有效的方法努力降低环境对老鼠的环境负载能力（K值），如严密封储粮食，清除生活垃圾，保护老鼠天敌等，这样才能从根本上限制老鼠种群的数量。
知识拓展：种群变化规律，对于控制世界人口增长，解决环境危机同样具有重要的指导意义。
人类目前面临的生存危机，其根源就在于人口种群的急速增长与有限的环境资源之间的矛盾。
世界人口长期以来呈指数增长趋势，主要是由于人类能够不断的开发新能源，并通过工业革命、农业革命等手段，适当地提高了自然界对人类的最大负荷量（K值）。
但环境资源毕竟有限，假如人口数量增加到K值，将会引起生物圈的崩溃，后果不堪设想。
所以科学的控制人口增长率，是解决环境问题的根本措施。
下面图4所示曲线，表示在南海某岛上迁入一些农户，那里土地肥沃，气候宜人，若干年后，岛上人口增长的情况。
请回答：
（1）该岛在m年内，人口增长呈____________曲线。
当人口数量接近n线时，环境阻力越来越大，n线是该环境____________。
（2）当人口数量强行增长到0点时，就会很快下降至P点，原因是人口剧增后，岛上生活资源发生短缺，各种人为因素使____________遭到破坏，加上人们为争夺生活资源而发生____________（如有人被迫离岛）等。
（3）若干年后岛上人口数又以P点上升到Q点并稳定在n线上，以上说明该岛上生态环境的____________能力是有限的，人类发展必须遵循生态系统的____________实现生态系统的良性循环。
评析：在m年内，从图中可看出，人口增长呈“J型”曲线。
当到n线时，种群数量达到环境条件所允许的最大值（K值）。
如果人口数量强行增长，个体间对有限的空间、食物和其他生活条件的种内竞争必然加剧，这样就会使生态系统的稳定性遭到破坏，若干年后岛上人口数量又从P点上升到Q点，并稳定在n线上，这说明此岛上生态环境的自动调节能力是有限的。
参考答案：（1）“J型”允许的最大值
（2）生态系统的稳定性竞争
（3）自动调节自身发展规律。
