高考生物提分策略题型12 种群增长及群落种间关系的曲线分析.docx

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高考生物提分策略题型12种群增长及群落种间关系的曲线分析

题型12种群增长及群落种间关系的曲线分析

1．“J”型和“S”型曲线的比较

两种增长曲线的差异主要是因环境阻力不同，对种群数量增长的影响不同。

易错警示

（1）不要认为种群数量不会超过K值。

K值是环境容纳量，即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，而种群实际数量有可能超过K值，只不过是超过K值后，环境容纳不下，种群数量会再降下来。

（2）不要误认为“S”型曲线的开始部分为“J”型增长。

“S”型曲线的开始部分并非“J”型增长。

（3）区分种群数量“变化”与种群数量“增长”。

种群数量变化包括增长、波动、稳定、下降等方面，而“J”型曲线和“S”型曲线只是研究种群数量的增长。

2．K值与K/2值的应用

3．种间关系曲线分析

③⑥为互利共生关系，如根瘤菌和大豆、大肠杆菌和人、地衣植物中的藻类和真菌等。

判断依据：

同步变化（同生共死）。

①⑤为捕食关系，如兔子吃草、棉铃虫吃棉花叶子等。

判断依据：

（不会导致某种生物灭绝）不同步变化的此消彼长。

④为寄生关系，如噬菌体和大肠杆菌、莬丝子和大豆、蝉和树等。

判断依据：

寄生者增多，宿主减少，但不会为0．

②⑦⑧皆为竞争关系，如农作物和杂草、草原上的牛和羊、大小两种草履虫等。

判断依据：

看最终结果，一种数量增加，另一种数量下降甚至降为0；只要曲线中提示两种生物有共同的空间或食物，则必为竞争，竞争激烈程度取决于空间、食物的重叠范围。

⑦和⑧中，两种生物之间食物或生存空间的重叠程度越高，则竞争越激烈。

一、选择题

1．种群在理想环境中呈“J”型增长（如曲线甲），在有环境阻力条件下，呈“S”型增长（如曲线乙）。

下列有关种群增长曲线的叙述，正确的是

A．若曲线乙表示草履虫种群增长曲线，e点后种群中衰老个体数量将基本维持稳定

B．图中c点时，环境阻力最小，种群增长速率最大

C．若曲线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，原因是其中有死亡的酵母菌个体

D．K值具有物种特异性，所以田鼠的种群增长曲线在不同环境下总是相同的

【答案】A

【解析】据图分析，甲表示“J”型曲线，乙代表“S”型曲线。

曲线中的两个关键点：

c点时，增长率达到最大，它意味着种群的繁殖力最强；e点时，种群数量达到最大，这时种群增长率最小，它意味着出生率与死亡率或迁入率与迁出率接近于等值。

A.若乙表示草履虫种群增长曲线，当种群数量达到e点后，增长率为零，种群的年龄结构为稳定型，种群中衰老个体将维持相对稳定，A正确；B.图中乙曲线上，时间越早，种群的数量越少，环境阻力越小，B错误；C.若乙表示酵母菌种群增长曲线，通过镜检观察统计的结果比实际值低，可能是在取样时没有震荡试管，酵母菌分布不均匀所致，而死亡个体会导致结果偏大，C错误；D.田鼠的种群增长曲线在不同环境下可能是不同的，D错误。

2．如图表示某一动物种群迁入一个适宜环境后的增长曲线图，下列有关说法错误的是

A．这个种群的增长曲线是“S”型，该环境条件所允许的最大种群数量大约是500

B．种群的增长速率最快点在b点，种群数量达到K值时数量不再变化

C．如果此种群是老鼠，限制其种群数量的最好方法是尽量降低其K值

D．如果此种群是鱼类，则捕捞后的种群数量控制在曲线的b点最合适

【答案】B

【解析】分析题图：

图示曲线为S型曲线，曲线中的两个关键点：

b点时，增长速率达到最大，它意味着种群的繁殖力最强；d点时，种群数量达到最大，这时种群增长速率最小，它意味着出生率与死亡率或迁入率与迁出率接近于等值。

A、据图分析，这个种群的增长曲线是“S”型，环境条件所允许的最大种群数量大约是500只，A正确；B、种群的增长速率最快点在b点，种群数量到K值时数量保持相对稳定，而不是不变，B错误；C、控制老鼠的种群数量最好的方法是尽量降低其K值，如减少资源和空间等，C正确；D、b点种群数量为K/2，此时种群增长速率最大，因此鱼类捕捞后的种群数量控制在曲线的b点最合适，D正确。

3．科学家研究某区域中田鼠的种群数量变化，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）。

在不考虑迁入和迁出的情况下，下列说法正确的是

A．从图中可知0～d期间田鼠种群数量出现了周期性波动

B．田鼠种群数量在b～d之间经历了先上升后下降

C．该田鼠种群增长为“J”型增长，c点时种群密度最小

D．由图可知，a、b两点时对应的种群自然增长率相等

【答案】B

【解析】A、R大于1时，出生率大于死亡率，田鼠的种群数量会越来越多；当R小于1时，即出生率小于死亡率，布氏田鼠的种群数量会越来越少。

在O～a范围内，种群数量减小、在ab范围内，种群数量增大，在bd范围内种群数量减小，故O～d期间种群数量只能体现出一个变化过程，没有呈现出周期性波动，A错误；B、b～d之间R值先大于1后等于1，最后小于1，因此田鼠种群数量在b～d之间经历了先上升后下降，B正确；C、在c点和d点时，布氏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，所以布氏田鼠的种群数量一直在减少，所以在d点时，种群密度最小，且该田鼠种群的增长并不是“J”型增长，C错误；D、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，由于种群的数量不相同，所以种群的自然增长率不一定相等，D错误。

4．某中学迁入新建校园14年，校园中鸟纲鹎科动物白头鹎在14年间的种群增长速率如表所示。

据表分析可知

年份

第2年

第4年

第6年

第8年

第10年

第12年

第14年

增长速率

0.66

1.52

2.83

3.69

2.91

1.20

0.03

A．这14年中白头鹎种群的数量呈“J”形增长

B．第12年时白头鹎种群的年龄组成为衰退型

C．研究时可用标志重捕法计算得到准确的种群密度

D．白头鹎在该中学的环境容纳量约为第8年时白头鹎种群数量的两倍

【答案】D

【解析】A、由于增长速度先增大后变小，所以这14年中白头鹎种群的数量呈“S”型增长，A错误；B、第12年时白头鹎种群的种群增长速率为1.20，所以年龄组成为增长型，B错误；C、研究时用标志重捕法调查并经计算得出的数据不是准确的种群密度，C错误；D、由于在K/2时种群增长速率最大，所以白头鹎在该中学的环境容纳量约为第8年时白头鹎种群数量的两倍，D正确。

5．某岛屿引入外来物种野兔，研究人员调查了30年间野兔种群数量的变化，并据此绘制了λ值变化曲线（如图所示）。

以下叙述中正确的是

A．第1～5年间野兔种群数量保持相对稳定

B．从第5年起野兔种群数量开始下降

C．第15～20年间野兔种群数量呈“J”型增长

D．第20～30年间野兔种群数量增长率为0

【答案】D

【解析】第1～5年间，λ值是大于1的且较为稳定，因此种群处于增长阶段。

第5～10年间λ值在逐渐减小，但是仍然是大于1的，因此种群仍然处于增长阶段。

第10～20年间λ值是小于1的，种群的数量在减小。

第20～30年间λ值为1，野兔种群数量增长率为0。

6．如图表示一个生物群落中甲乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线，有关叙述正确的是

A．若乙种群为害虫，则在t4时防治效果最佳

B．t1~t2时间内，甲种群出生率小于死亡率

C．t3时甲的种群密度最小，t4时乙的种群密度最大

D．t3~t5时间内甲乙两种群的年龄组成不同

【答案】D

【解析】t4时种群增长速率最大，不利于防止害虫，A错误；t1～t2时间内，甲种群增长速率大于0，出生率大于死亡率，B错误；t1时甲、乙种群密度最小，t3时甲种群密度最大，t5时乙种群密度最大，C错误；t3～t5时间内，甲种群增长速率小于0，种群数量相对稳定，年龄组成表现为稳定型，乙种群增长速率大于0，种群数量增加，年龄组成表现为增长型，D正确。

7．图1表示某种群数量变化的相关曲线图，图2是在理想环境和自然条件下的种群数量增长曲线。

下列有关叙述错误的是

A．图2中曲线X可表示图1中前5年种群数量的增长情况

B．图1中第10年种群数量对应图2中曲线Y上的C点

C．图2中B点时种群增长速率最大

D．图1中第15年种群数量最少

【答案】D

【解析】据图1可以看出，该种群在前五年的种群的λ值不变，说明种群的数量每年以一定的倍数增长，所以该种群在前5年种群数量的变化类型是“J”型增长，而图2中的曲线X表示种群数量的“J”型增长曲线，因此图2中曲线X可表示图1中前5年种群数量的增长情况，A正确；图1中第10年λ值等于1，表示当年种群数量与前一年种群数量相等，而图2中Y曲线表示“S”型增长曲线，C点已达到K值，种群数量不再发生变化，即当年种群数量与前一年种群数量也相等，并且C点以后的一段时间内也不发生变化，B正确；图2中B点时位于种群“S”型增长曲线的K/2处，此时种群增长速率最大，C正确；图1中，10年到20年之间λ＜1，则种群数量越来越少，在这30年中，该种群数量最少的年份是第20年，D错误。

8．下图为某生态系统中两个种群数量的变化曲线，下列有关叙述错误的是

A．甲乙为种间捕食关系，乙是捕食者

B．图中A点时，甲种群种内斗争最激烈

C．图中C点时，甲种群的年龄组成属于增长型

D．图中B、D点时，甲种群的增长速率最大

【答案】D

【解析】A、据图分析可知，甲乙数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化，属于捕食关系，甲为被捕食者，乙为捕食者，A正确；B、图中A点时，甲种群数量达到最大值，此时种内斗争最激烈，B正确；C、据图分析，C点之后，甲种群数量迅速上升，可判断甲种群在C点属于增长型，C正确；D、D点时甲种群增长速率最大，B点时甲种群减少速率最快，D错误。

9．如图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图，下列叙述错误的是

A．为有效防治蝗灾，应在a点之前及时控制种群密度

B．a～b段，该种群的增长率与种群密度之间呈正相关

C．利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现

D．控制种群数量在d～e水平，有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定

【答案】B

【解析】由图看出，该地东亚飞蝗种群初始阶段种群增长曲线为“S”型。

在a点时种群增长速率最大，为了有效防治蝗灾，应在a点之前及时控制种群密度，故A项正确。

a～b段种群增长速率越来越小，但种群密度不断增加，二者不呈正相关，故B项错误。

性引诱剂可以诱杀雄虫，改变种群的性别比例，可用于防治害虫，C项正确。

将蝗虫种群数量控制在一定范围内，既不使其灭绝，也不使其成灾，有利于维持食物链的稳定，维持生态系统的抵抗力稳定性，D项正确。

10．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

【解析】要持续尽可能多地收获该种家畜，则需要让该种家畜种群数量保持在K/2水平，这时种群增长速率最快，由图可知，甲、乙、丙数量没有达到K/2，丁超过K/2，选择丁点可以使每次捕获后，家畜种群数量降低到K/2，保持最大增长速率，故选D。

二、非选择题

11．如图为种群数量增长曲线，据图回答下列问题：

（1）某外来动物侵入新的生态系统，由于其缺乏天敌的制约，种群迅速蔓延失控，假设A点时该动物的数量为50只，之后种群数量每年增加35%，则计算5年后该动物种群数量的算式为________。

（2）某濒危动物种群数量增长曲线为曲线Y。

B点时用标志重捕法调查该动物的种群密度，第一次捕获100只全部标记后释放，一段时间后进行第二次捕捉。

在第二次捕获个体中未标记的有60只、标记的有20只。

据此可估算该动物种群在这一环境中的环境容纳量为_____只，为提高环境容纳量，可通过建立______________来改善它们的栖息环境。

（3）若曲线Y表示某地东亚飞蝗种群数量变化。

为了防止蝗灾暴发，应在B点之______（填“前”或“后”）对其进行防治，如通过_________诱杀雄虫，由此降低种群的出生率，从而有效防止蝗灾；也可以通过___________________________（答出两点）措施使C点下移。

【答案】

（1）N5=50×1.355

（2）800自然保护区

（3）前性引诱剂引入蝗虫天敌、减少蝗虫食物

【解析】分析题图可知：

图中曲线X为“J”型曲线，需要满足的条件是食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害等；曲线Y为“S”型曲线，是现实条件下的增长曲线，其中B点为K/2，此时种群增长速率最大，C点为K值（环境容纳量）。

（1）种群数量每年增加35%，也就是第二年是第一年的（1＋35%）=1.35倍，即λ=1.35，根据最初数量为50只，可以计算5年后种群数量的算式为N5=50×1.355。

（2）标志重捕法的计算公式为该区域某动物总数/第一次捕获并标记个体数=再捕个体数/再捕个体中带标记的个体数，故B点时该动物种群的数量为（80×100）/20=400只，又知B点为K/2，故该动物种群在这一环境中的K值为800只；为提高环境容纳量，可通过建立自然保护区来改善它们的栖息环境。

（3）控制害虫应该达到种群最大增长速率之前控制，即应在B点之前对其进行防治，如通过性引诱剂诱杀雄虫以降低出生率来防止蝗灾；此外也可通过向环境中引入蝗虫天敌、减少蝗虫食物等措施实现。

12．草原是畜牧业的重要生产基地。

在我国广阔的草原上，饲养着大量的家畜，它们与草原上其他各种生物组成了复杂的生物群落。

回答下列相关问题：

（1）草原上存在着多种有捕食关系的生物，如鹰和狐狸，它们间虽有捕食关系，但却在草原上长期共存，不断发展，这种现象叫做共同进化，共同进化是指____。

某草原上生活着一种薄翅螳螂，该种螳螂的雌体交配后即以雄体为食。

雌雄薄翅螳螂之间的这种关系_______（填“能”或“不能”）称为捕食关系。

"螳螂捕蝉，黄雀在后”主要体现了生态系统的___功能。

（2）如图是研究人员在该草原中连续调查10年的毛腿沙鸡种群数量变化曲线图。

从第1年至第6年种群数量的变化是_______，A、B、C三点对应的种群数量相比，最小的是_______点。

（3）在实施西部大开发的过程中，大力开展了“退耕还草”、防治草场沙漠化等措施，且收到良好的效果。

依据生态学原理，这些措施收到良好效果的原因是_______。

“退耕还草”的演替过程在生态学上属于群落的_______演替。

【答案】

（1）不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展不能能量流动、信息传递

（2）先增加后减小C

（3）提高了生态系统的自我调节能力次生

【解析】据图分析，λ为当年种群数量与一年前的种群数量的比值，当λ大于1时，种群数量增加；当λ小于1时，种群数量减少，因此图中A点以前种群数量不断增加，A点以后种群数量逐步减少，C点种群数量最少。

（1）共同进化指的是不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。

捕食指的是种间关系，发生在不同物种之间，雌雄薄翅螳螂之间的这种关系发生在同种生物之间，因此不属于捕食。

"螳螂捕蝉，黄雀在后”，构成了食物链的部分环节，主要体现了生态系统的能量流动、信息传递功能。

（2）根据题意可知，λ=当年种群数量/一年前的种群数量，则若λ>1，则种群数量增加，若λ<1，则种群数量减少，若λ=1则种群数量不变，因此该种群的种群数量在A点前增加，AC段减少，则从第1年至第6年种群数量的变化是先增加后减小，A、B、C三点对应的种群数量相比，最小的是C点。

（3）“退耕还草”、防治草场沙漠化等措施，能提高生态系统的生物多样性，从而提高了生态系统的自我调节能力，“退耕还草”的演替的起点是耕地，其中有植被和土壤环境，因此属于次生演替。

13．如图是种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线以及在a点之后的三条变化曲线图。

请回答下列问题：

（1）对于呈“J”型增长的种群而言，其λ值（当年的种群数量是前一年的倍数）的大小与种群密度____（填“有关”或“无关”）。

（2）a点之后，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三条曲线对应环境的优越程度的大小关系是____________________，做出该判断的理由是________________________。

（3）图中AB段，不考虑迁入、迁出，种群的出生率____________（填“大于”“小于”或“等于”）死亡率。

（4）捕捞经济性鱼类时，剩余量应在K/2左右，理由是________________________。

【答案】

（1）无关

（2）Ⅰ＞Ⅱ＞ⅢK值越大，说明环境就越优

（3）小于

（4）K/2时，种群增长速率最大，种群数量恢复最快

【解析】

（1）对“J”型曲线增长的种群而言，其λ值不变，但种群密度在不断增大，所以二者没有直接关系。

（2）若环境条件改变得比原来更优，则K值会增大，如图中曲线Ⅰ；当环境条件变得更差时，则K值变小，如图中曲线Ⅱ；当环境条件受到破坏而不能恢复时，种群数量不断达到K值也会不断下降直至被灭绝，如图中曲线Ⅲ。

由此推断三条曲线所对应的环境条件的优越程度是依次减小，其判断的关键依据在K值的变化。

（3）种群数量由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定，若不考虑迁入率和迁出率，当种群处于图中AB段时，其种群数量不断减小，说明种群的出生率小于死亡率。

（4）捕捞经济性鱼类时，为了持续获得高产，则希望经济鱼类的增长速率始终维持在最大，即剩余量应在K/2左右，捕捞后的鱼类恢复速度最快。

14．在某一时刻有一田鼠种群迁入某草原，以优质牧草的根为食，有一科学研究小组对这一田鼠种群进行了长期的追踪调查，并绘制了以下两图：

（1）图甲中虚线表示在________条件下田鼠种群数量的增长方式。

如果迁入时田鼠的种群数量为a，经繁殖n代后D点种群数量是原来的k倍，则该田鼠种群增长速率达到最大时，种群数量为________。

（2）图甲中实线表示田鼠种群在该草原上的实际增长情况，理论上防治田鼠危害应选择图甲中________点之前进行比较合理，图中实际投药后田鼠种群数量变化的原因是__________。

（3）图乙表示某时刻该田鼠种群的年龄组成，则图乙能代表图甲中____点的年龄组成（填字母）。

【答案】

（1）理想（或营养、空间充足，没有天敌）　ak/2　

（2）C　经鼠药的选择作用，田鼠种群中抗药性个体不断增加，所以投药后田鼠种群数量先下降，然后又很快恢复到原来的水平　

（3）A、B、C

【解析】

（1）图甲中虚线表示种群的“J”型增长曲线，该曲线是在理想（营养、空间充足，没有天敌）条件下田鼠种群数量的增长方式。

曲线图显示：

D点种群数量已经达到K值，如果迁入时田鼠的种群数量为a，经繁殖n代后D点种群数量是原来的k倍，则该田鼠种群数量的K值为ak，增长速率达到最大时的种群数量为K值的1/2，即ak/2。

（2）防治田鼠危害应在种群数量较低和种群增长速率较低时，即应在C点之前进行。

投药后，经鼠药的选择作用，田鼠种群中不具有抗药性的个体被淘汰，而具有抗药性的个体得以生存并繁衍，使得田鼠种群中抗药性个体不断增加，所以投药后田鼠种群数量下降，一段时间后又恢复到原来的水平。

（3）据图乙显示，田鼠种群中幼年的个体多、老年的个体少，种群的数量将会越来越多，属于增长型，能代表图甲中A、B、C点的年龄组成，D点时，种群的出生率和死亡率基本相等，种群的年龄组成为稳定型。

15．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命的黏液瘤病毒后，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）0→a年，种群数量呈“J”型增长，则a年种群数量Na＝24λa。

由于欧洲兔大量繁殖，大量捕食草，若不加以防治，将导致草原生态系统的生物多样性锐减。

（2）引入狐狸后，a→b年，欧洲兔数量略微下降，袋鼠数量明显下降，推测狐狸和袋鼠的种间关系是捕食。

（3）生态系统自我调节能力的方式是负反馈调节。

（4）引入的黏液瘤病毒对欧洲兔进行选择，导致大量个体被淘汰，由于部分个体具有抗性并大量繁殖，d年后，欧洲兔对黏液瘤病毒的抗性增强，欧洲兔种群数量逐渐回升。