用數(shù)學(xué)方法描述種群數(shù)量的變動規(guī)律-2024-2025學(xué)年高二生物同步課堂滬科版2020選擇性必修2

第二節(jié)用數(shù)學(xué)方法描述種群數(shù)量的變動規(guī)律一、單選題1．某松林受到新型松毛蟲的危害，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和生態(tài)后果。人們通過向松林引入灰喜鵲，從而有效控制蟲害。如圖是新型松毛蟲與灰喜鵲種群數(shù)量的變化示意圖。下列敘述正確的是（）A．新型松毛蟲獲得了松樹同化能量的10%～20% B．該松林引入灰喜鵲防治松毛蟲造成了生物入侵 C．能量流動方向是松樹→新型松毛蟲→灰喜鵲 D．新型松毛蟲的種群數(shù)量僅受松樹和灰喜鵲的影響【解答】解：A、能量傳遞效率是指兩個相鄰營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率，而不是兩個種群之間的能量傳遞效率，A錯誤；B、外來物種入侵會影響本地物種生存，破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡，而引入灰喜鵲防治新型松毛蟲有利于保護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡，不屬于生物入侵，B錯誤；C、能量沿食物鏈流動，即松樹→新型松毛蟲→灰喜鵲，C正確；D、新型松毛蟲的種群數(shù)量除了受松樹和灰喜鵲的影響外，還受環(huán)境因素等多方面影響，D錯誤。故選：C。2．如圖表示一個生態(tài)系統(tǒng)中鹿的種群數(shù)量隨時間變化的情況，相關(guān)分析正確的是（）A．a(chǎn)點(diǎn)和c點(diǎn)時鹿種群的增長速率相同 B．bc段顯示出該時段鹿群的年齡組成為衰退型 C．d點(diǎn)時鹿群的種內(nèi)斗爭最為激烈 D．c點(diǎn)和d點(diǎn)鹿的種群數(shù)量差值越大，說明該鹿群抗干擾能力越強(qiáng)【解答】解：A、據(jù)圖可知，縱坐標(biāo)是種群數(shù)量，a點(diǎn)和c點(diǎn)時鹿種群的數(shù)量相等，但增長速率不同，a點(diǎn)增長速率大于0，c點(diǎn)的增長速率小于0，A錯誤；B、據(jù)圖可知，bc段種群數(shù)量不斷下降，說明鹿群的出生數(shù)量小于死亡數(shù)量，該時段鹿群的年齡組成為衰退型，B正確：C、d點(diǎn)時，種群數(shù)量最少，此時競爭最不激烈，C錯誤；D、c點(diǎn)和d點(diǎn)鹿的種群數(shù)量差值越大，說明該鹿群受到干擾后，偏離原來的狀態(tài)的范圍越大，抗干擾能力越弱，D錯誤。故選：B。3．南極企鵝在繁殖地集群可改變?nèi)簝?nèi)溫度和風(fēng)速，減少自身散熱。下列關(guān)于企鵝集群的敘述，正確的是（）A．使種群數(shù)量呈現(xiàn)指數(shù)增長 B．使低溫氣候?qū)ΨN群的影響力增大 C．使病原體在種群中傳播速率降低 D．使種群同化能量更多用于生長繁殖【解答】解：A、企鵝呈集群分布與其種群數(shù)量的增長方式關(guān)系不大，A錯誤；B、南極企鵝在繁殖地集群可改變?nèi)簝?nèi)溫度和風(fēng)速，減少自身散熱，使低溫氣候?qū)ΨN群的影響力減小，B錯誤；C、集群分布使病原體在種群中傳播速率增大，C錯誤；D、同化能量一部分用于呼吸作用以熱能的形式散失，一部分用于自身生長發(fā)育繁殖，集群分布可減少自身散熱，則可有更多能量用于生長發(fā)育繁殖，D正確。故選：D。4．幾十年前，我國東北地區(qū)廣袤的森林里，生活著很多東北豹。但隨著人類活動的加劇，東北豹幾乎銷聲匿跡。近年來，國家采取了一系列保護(hù)措施，使得東北豹逐漸回歸原棲息地，種群數(shù)量得以增加。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A．棲息地喪失和碎片化是東北豹銷聲匿跡的重要原因 B．近年來東北豹數(shù)量增加的主要原因是出生率大于死亡率 C．禁止商業(yè)性采伐森林是保護(hù)東北豹的有效措施之一 D．建立自然保護(hù)區(qū)以提高K值是保護(hù)東北豹的根本措施【解答】解：A、由題意可知，隨著人類活動的加劇，東北豹幾乎銷聲匿跡，說明由于人類活動導(dǎo)致東北虎棲息地喪失和碎片化，是東北豹銷聲匿跡的重要原因，A正確；B、近年來東北豹數(shù)量增加的根本原因是出生率大于死亡率，B錯誤；C、保護(hù)東北豹的有效措施之一是禁止商業(yè)性采伐森林，保護(hù)東北虎的棲息地，C正確；D、保護(hù)東北豹的根本措施是建立自然保護(hù)區(qū)以提高K值，D正確。故選：B。5．下列與生物學(xué)調(diào)查相關(guān)的敘述，正確的是（）A．調(diào)查作物上蚜蟲的種群密度時常采用標(biāo)志重捕法 B．調(diào)查土壤中小動物類群的豐富度時，常采用抽樣檢測法 C．培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量呈指數(shù)形式增長 D．可用目測估計法統(tǒng)計土壤中小動物類群的豐富度【解答】解：A、蚜蟲活動能力弱、活動范圍小，因此調(diào)查作物上蚜蟲的種群密度時應(yīng)該采用樣方法，A錯誤；B、大多數(shù)土壤動物身體微小，不適于用“樣方法”或“標(biāo)志重捕法”進(jìn)行調(diào)查，因此調(diào)查土壤中小動物類群的豐富度時，常采用取樣器取樣法，B錯誤；C、由于培養(yǎng)液的量和培養(yǎng)空間等的限制，培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量不會呈指數(shù)形式增長，C錯誤；D、統(tǒng)計土壤中小動物類群的豐富度可用記名計算法或目測估計法，D正確。故選：D。6．如圖表示某一自然環(huán)境中某種群增長曲線。下列有關(guān)敘述正確的是（）A．自然界中絕大多數(shù)種群呈“S”型增長 B．曲線反映該環(huán)境條件處于理想條件 C．不考慮遷入遷出等因素，在K值時種群的增長速率最大 D．K值大小不隨環(huán)境條件的變化而改變【解答】解：A、在自然生態(tài)系統(tǒng)中，由于環(huán)境阻力，生物的種群增長曲線最終呈“S”型，A正確；B、曲線呈“S”型，反映該環(huán)境條件有環(huán)境阻力，不是理想條件，B錯誤；C、不考慮遷入遷出等因素，在值時種群的增長速率最大，C錯誤；D、K值大小不隨環(huán)境條件的變化后改變，D錯誤。故選：A。7．研究種群的特征和數(shù)量變化的規(guī)律，在野生生物資源的合理利用和保護(hù)、有害生物的防治等方面都有重要意義。下列關(guān)于種群應(yīng)用的敘述，錯誤的是（）A．調(diào)查瀕危動物的年齡結(jié)構(gòu)，預(yù)測種群數(shù)量變化趨勢 B．漁業(yè)上，捕撈剩余量在左右有利于持續(xù)獲得較大的魚產(chǎn)量 C．降低有害動物的K值，可使有害動物得到有效防治 D．通過黑光燈誘捕農(nóng)業(yè)害蟲，改變害蟲性別比例，有效防治蟲害【解答】解：A、調(diào)查瀕危動物的年齡結(jié)構(gòu)，預(yù)測種群數(shù)量變化趨勢，進(jìn)而采取合理的保護(hù)對策，A正確；B、在時種群增長速率最快，因此漁業(yè)上，捕撈剩余量在左右有利于持續(xù)獲得較大的魚產(chǎn)量，B正確；C、降低有害動物的環(huán)境容納量（K值），可使有害動物得到有效防治，C正確；D、黑光燈誘捕農(nóng)業(yè)害蟲，降低種群數(shù)量，但不是改變種群的性別比例，D錯誤。故選：D。8．下列關(guān)于探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化實(shí)驗(yàn)的相關(guān)操作，正確的是（）A．培養(yǎng)用具必須經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌處理，培養(yǎng)液則不需滅菌 B．為了方便對酵母菌計數(shù)，培養(yǎng)后期的培養(yǎng)液應(yīng)先稀釋再計數(shù) C．吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)之前，不必?fù)u勻試管中的培養(yǎng)液 D．培養(yǎng)酵母菌時，必須去除培養(yǎng)液中的溶解氧【解答】解：A、在實(shí)驗(yàn)過程中，必須要對培養(yǎng)用具和培養(yǎng)液進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌處理，以避免雜菌污染，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，A錯誤；B、為了方便對酵母菌計數(shù)，培養(yǎng)后期的培養(yǎng)液應(yīng)先稀釋后再計數(shù)，最后結(jié)果乘以稀釋的倍數(shù)，B正確；C、吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)之前，需要搖勻試管中的培養(yǎng)液，使酵母菌均勻分布，C錯誤；D、酵母菌為兼性厭氧菌，在有氧時可進(jìn)行有氧呼吸，有利于大量繁殖，因此培養(yǎng)酵母菌時，不必去除培養(yǎng)液中的溶解氧，D錯誤。故選：B。9．如圖為種群的J型增長曲線。下列關(guān)于種群的數(shù)量變化規(guī)律的敘述正確的是（）A．種群中個體的出生數(shù)少于死亡數(shù) B．食物充足、氣候適宜、敵害較少條件下，種群數(shù)量會持續(xù)增加 C．一個物種引入新的地區(qū)后，一定呈“J”型增長 D．J型增長曲線表示了種群增長與時間無關(guān)【解答】解：A、由圖可知，種群的個體數(shù)隨時間不斷增長，說明種群中個體的出生數(shù)大于死亡數(shù)，A錯誤；B、在食物充足和空間條件充裕、氣候適宜、敵害較少條件下，種群數(shù)量持續(xù)增加，呈J型增長，B正確；C、一個物種引入新的地區(qū)后，如果不適應(yīng)該環(huán)境將逐漸減少甚至滅亡，如果適應(yīng)該環(huán)境，在開始一段時間內(nèi)會呈J型增長，但是由于環(huán)境資源是有限的，最終會呈現(xiàn)S型曲線增長，C錯誤；D、由圖可知，J型增長曲線表示了種群增長與時間有關(guān)，D錯誤。故選：B。10．某小組開展酵母菌培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，如圖是搖瓶培養(yǎng)中酵母菌種群變化曲線．下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A．培養(yǎng)初期，酵母菌種群基數(shù)小，擴(kuò)增緩慢 B．轉(zhuǎn)速150r/min時，預(yù)測種群增長曲線呈“S”形 C．該實(shí)驗(yàn)中酵母菌計數(shù)可采用血細(xì)胞計數(shù)板進(jìn)行抽樣檢測 D．培養(yǎng)后期，酵母菌呼吸作用的場所由胞內(nèi)轉(zhuǎn)為胞外【解答】解：A、培養(yǎng)初期，酵母菌種群密度較小，種內(nèi)斗爭微弱，因種群數(shù)量基數(shù)小而擴(kuò)增緩慢，A正確；B、由圖示可知，轉(zhuǎn)速150r/min時，種群密度隨時間的延長不斷增大，但由于培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)和空間有限，且酵母菌的生長會受到自身代謝產(chǎn)物的影響，可預(yù)測后期當(dāng)種群密度增大到一定程度后會保持相對穩(wěn)定，呈“S”形增長，B正確；C、對培養(yǎng)液中的酵母菌進(jìn)行計數(shù)應(yīng)該采用抽樣檢測法，可用血細(xì)胞計數(shù)板進(jìn)行計數(shù)，C正確；D、無論培養(yǎng)初期還是培養(yǎng)后期，酵母菌的呼吸場所都是胞內(nèi)，D錯誤。故選：D。11．如圖為某種群的種群數(shù)量和增長速率隨時間變化的曲線（不考慮遷入、遷出），下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A．c點(diǎn)時，該種群的出生率小于死亡率 B．如果想一次性獲得最大捕獲量，應(yīng)在b點(diǎn)進(jìn)行捕獲 C．如果要持續(xù)捕獲該種群個體，應(yīng)使捕獲后增長速率保持在a點(diǎn) D．圖1中K值對應(yīng)圖2中a點(diǎn)時種群數(shù)量，此時種群增長速率最大【解答】解：A、c點(diǎn)時，種群的增長速率＜0，種群數(shù)量減少，此時該種群的出生率小于死亡率，A正確；B、b點(diǎn)時，種群的數(shù)量最大，故如果想一次性獲得最大捕獲量，應(yīng)在b點(diǎn)進(jìn)行捕獲，B正確；C、a點(diǎn)時，種群的增長速率最大，故要持續(xù)捕獲該種群個體，應(yīng)使捕獲后增長速率保持在a點(diǎn)，C正確；D、圖1中K值對應(yīng)圖2中b點(diǎn)時種群數(shù)量，此時種群增長速率為0，種群的數(shù)量最大，D錯誤。故選：D。12．如圖表示某池塘鯉魚種群的增長速率隨種群數(shù)量的變化曲線。下列敘述正確的是（）A．甲、乙、丙、丁四點(diǎn)中，丙點(diǎn)環(huán)境阻力最大 B．丁點(diǎn)時，該鯉魚種群的年齡組成為衰退型 C．丙、丁兩點(diǎn)時，該鯉魚種群的數(shù)量相等 D．該鯉魚種群數(shù)量在丁點(diǎn)時可適當(dāng)捕撈【解答】解：A、甲、乙、丙、丁四點(diǎn)中，丁點(diǎn)環(huán)境阻力最大，A錯誤；B、丁點(diǎn)時，該鯉魚種群的年齡組成為增長型，B錯誤；C、丁點(diǎn)時的鯉魚種群的數(shù)量大于丙點(diǎn)，C錯誤。D、若要持續(xù)盡可能多地捕獲鯉魚，應(yīng)在大于時進(jìn)行捕撈，使捕撈后的數(shù)量為，因?yàn)榇藭r的增長速率最大，種群數(shù)量恢復(fù)最快，即圖中四點(diǎn)中丁點(diǎn)最合適開始捕獲，D正確。故選：D。二．解答題（共3小題）13．某校興趣小組為探究不同溫度條件下某酵母菌種群數(shù)量的變化，設(shè)置了溫度分別為10℃、20℃、30℃、40℃四組實(shí)驗(yàn)（每組接種酵母菌數(shù)量一致），用100毫升5%的葡萄糖溶液培養(yǎng)，其余條件相同且適宜。測得種群數(shù)量隨時間的變化如圖1所示。（1）從圖1結(jié)果可知，酵母菌生長最適宜溫度范圍是。10℃組，0﹣96h酵母菌種內(nèi)斗爭逐漸增大。該組λ值（當(dāng)日種群數(shù)量與上一日種群數(shù)量的比值）的變化趨勢是。（2）20℃與30℃兩組超過48h，該種群數(shù)量均，主要原因有。（3）在對酵母菌計數(shù)時可以采用的方法。圖2為某組觀察使用的血球計數(shù)板基觀察結(jié)果，該血細(xì)胞計數(shù)板上有個計數(shù)室，若實(shí)驗(yàn)中多次出現(xiàn)圖3中c的現(xiàn)象，可能是所致。（4）若計數(shù)板1個大方格中有16個中方格，培養(yǎng)液稀釋100倍后統(tǒng)計4個中方格中酵母菌總數(shù)為55個，則10mL培養(yǎng)液中酵母菌的數(shù)量為個?！窘獯稹拷猓海?）從圖1的曲線可知，酵母菌生長最適宜溫度范圍是20℃～30℃；10℃組，0﹣96h酵母菌數(shù)量逐漸增加，導(dǎo)致其種內(nèi)斗爭逐漸增大，而后種群數(shù)量趨于穩(wěn)定。該組λ值的變化趨勢是一直減小。（2）由圖可知，20℃與30℃兩組超過48h后，該種群數(shù)量均在下降，可能是由于種內(nèi)斗爭加劇，氧氣不足、營養(yǎng)物質(zhì)缺乏導(dǎo)致。（3）在對酵母菌計數(shù)時可以采用抽樣檢測法，利用血細(xì)胞計數(shù)板進(jìn)行計數(shù)。圖2中的血細(xì)胞計數(shù)板上有2個計數(shù)室。如果樣液未充分搖勻或稀釋倍數(shù)不夠，則會多次出現(xiàn)圖3中c的現(xiàn)象即酵母菌重疊在一起。（4）若計數(shù)板1個大方格中有16個中方格，稀釋100倍后統(tǒng)計的4個中方格中酵母菌總數(shù)為55個，則10mL培養(yǎng)液中酵母菌的數(shù)量為55×4÷（1mm×1mm×0.1mm×10﹣3）×10×100＝2.2×109個。故答案為：（1）20℃﹣30℃增大一直減?。?）下降氧氣不足、葡萄糖不足（3）抽樣檢測法2樣液未充分搖勻或稀釋倍數(shù)不夠（4）2.2×10914．我國是一個蝗災(zāi)多發(fā)的國家，治蝗問題備受關(guān)注。某地區(qū)曾做過一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，將大量的鴨子引入農(nóng)田捕食水稻蝗蟲，結(jié)果僅需2000只鴨就能把4000畝地里的蝗蟲進(jìn)行有效控制。為研究蝗蟲種群數(shù)量變化規(guī)律，該實(shí)驗(yàn)還建立了如圖所示的兩個模型甲、乙?；卮鹣铝袉栴}：（1）鴨子主要通過影響蝗蟲的，從而影響其種群密度。由甲圖可知，引入鴨子后，該地區(qū)蝗蟲的環(huán)境容納量為，該值（填“大于/等于/小于”）該地區(qū)原有種群環(huán)境容納量。鴨子對于蝗蟲種群密度的影響屬于外源性因素中的因素。（2）目前還可利用性引誘劑來控制蝗災(zāi)。這種方法破壞了害蟲種群正常的，使其密度明顯降低。（3）用標(biāo)志重捕法調(diào)查鴨子的種群密度，若重捕前部分個體標(biāo)志物脫落，則調(diào)查值。（4）據(jù)圖乙分析，在引入鴨子之前，蝗蟲的種群增長方式（填“屬于/不屬于”）“J”形增長，其年齡金字塔接近型。（5）由于蝗蟲的存在，該地區(qū)蘆葦?shù)茸魑锏臄?shù)量銳減，若用樣方法調(diào)查其密度，下列做法合理的是。A.將樣方內(nèi)的個體進(jìn)行標(biāo)記后再計數(shù)B.進(jìn)行隨機(jī)取樣，適當(dāng)擴(kuò)大樣方的面積C.采用等距取樣法，適當(dāng)減少樣方數(shù)量D.個體數(shù)量統(tǒng)計時，盡量將壓線植物都計入【解答】解：（1）鴨子是蝗蟲的天敵，主要通過影響蝗蟲的死亡率，從而影響其種群密度。由甲圖可知，引入鴨子后，該地區(qū)蝗蟲數(shù)量在N2上下波動，蝗蟲的K值為N2。引入鴨子后，蝗蟲的環(huán)境阻力變大，該值小于該地區(qū)原有種群環(huán)境容納量。鴨子對于蝗蟲種群密度的影響屬于外源性因素中的捕食因素。（2）目前還可利用性引誘劑來控制蝗災(zāi)。這種方法破壞了害蟲種群正常的性別比例，使其密度明顯降低。（3）根據(jù)標(biāo)志重捕法的計算公式：種群中的個體數(shù)＝第一次捕獲數(shù)×第二次捕獲數(shù)÷標(biāo)志后重新捕獲數(shù)可知，若部分標(biāo)記個體的標(biāo)志物脫落，則會導(dǎo)致重捕中被標(biāo)志的個體數(shù)偏小，最終導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)所得到數(shù)值比實(shí)際數(shù)值偏大。（4）據(jù)圖乙分析，在引入鴨子之前，蝗蟲數(shù)量一直增加，但是其生活空間和食物也是有限的，種群數(shù)量不屬于”“J”形增長，其年齡年齡金字塔接近增長型。（5）A、用用樣方法調(diào)查蘆葦密度，不需要將樣方內(nèi)的個體進(jìn)行標(biāo)記，只需要計數(shù)，A錯誤；BC、需要隨機(jī)取樣，因?yàn)樵摰貐^(qū)蘆葦?shù)茸魑锏臄?shù)量銳減，可以適當(dāng)擴(kuò)大樣方的面積，B正確；C錯誤；D、個體數(shù)量統(tǒng)計時，對于壓線植物遵循計上不計下，計左不計右的原則，D錯誤。故選：B。故答案為：（1）死亡率N2小于捕食（2）性別比例（3）偏大（4）不屬于增長（5）B15．西昌邛海國家濕地公園，景色優(yōu)美，氣候宜人，請用生物學(xué)知識回答以下問題：（1）西昌邛海魚類資源豐富，有40多種魚類，土著魚