資源簡介

第2課時　種群數量變化的數學模型
[學習目標]　1.了解數學模型，分析種群數量增長的“J”型曲線和“S”型曲線。2.說明制約種群數量變化的因素。3.探究培養液中某種酵母菌種群數量的動態變化，嘗試建構種群增長的數學模型。
[素養要求]　1.科學思維：對比種群數量的“J”型和“S”型增長，培養建模及運用模型分析問題的能力。2.社會責任：結合具體實例，說明人類活動對種群數量變化的影響。
一、種群數量的增長、變化曲線及其應用
1．種群數量的研究方法
建立數學模型。該方法是生物科學研究中運用的重要方法。
2．建立生物種群動態變化的數學模型的目的
闡明自然種群動態變化的規律及其調節機制。
3．種群數量增長模型
(1)“J”型增長模型
①理想條件：食物充裕、空間充足、氣候適宜和沒有天敵等。
②影響種群數量變化的主要因素：出生率、死亡率和種群的起始個體數量等。
③t年后種群數量可用數學模型表示為：Nt＝N0λt，其中N0表示種群的起始數量，λ表示該種群數量相對于前一年種群數量的倍數。
④曲線：以時間為橫坐標，種群數量為縱坐標，將種群數量的連續增長在坐標圖中表示出來，將形成種群數量增長的“J”型曲線(如圖)。
⑤在絕大多數情況下，種群數量的“J”型增長都是暫時的，并且這種增長情況一般發生在種群密度很低、資源相對豐富的條件下。
(2)“S”型增長模型
①條件：自然狀態下種群密度增大、環境資源缺乏、代謝產物積累、捕食者數量增加等。
②曲線(如圖所示)
Ⅰ.a點之前是生物對環境的適應期，此時期種群數量增長較慢的原因是個體數量少，因此增長速率很小。
Ⅱ.ab段是快速增長期，種群數量快速增長，此時食物、空間相對充裕，天敵數量少。
Ⅲ.bc段：隨著種群數量的增加，由于受環境條件和自身因素的限制，種群內個體可利用的生存空間變小、資源減少，結果種群的出生率會降低，死亡率會增加，當種群的出生率等于死亡率時，種群數量就會停止增長，種群數量達到最大值。
③環境容納量：在環境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數量，用K值表示。
④應用
Ⅰ.若要消滅老鼠，應增大環境阻力，降低K值(或環境容納量)。
Ⅱ.若要保護瀕危動植物，應提高K值(或環境容納量)，降低環境阻力。
Ⅲ.若要防治害蟲，應該在a點之前采取措施，原因是控制害蟲數量務必要及時，嚴防種群數量達到K/2，最好在a點以前就采取相應措施。
Ⅳ.若要從池塘中持續獲取魚類資源，應采取的措施是魚類捕撈后的種群數量維持在K/2，以保證持續獲取高產量。
4．影響種群數量波動的因素
(1)環境因素
①在自然界中，如氣候、食物、天敵、疾病等多種因素都會使種群數量發生波動。
②在某些不利因素的影響下，有些種群會急劇衰退，甚至滅絕，這種情況最易出現在個體較大、出生率低、生長緩慢、成熟較晚的生物種群中。
(2)人為干擾：如在人類過度捕獵、種群棲息地遭到破壞的不利條件下，某些動物種群數量會長期下降，嚴重時甚至會導致該物種滅絕。
判斷正誤
(1)數學模型中，數學方程式比曲線圖更精準，更直觀(　　)
(2)“J”型曲線只有在理想條件下才能出現，自然界一般不會存在(　　)
(3)對于“S”型曲線，K值會隨著環境的改變而發生變化(　　)
(4)種群數量達到K值以后，種群受食物、空間等因素的限制，增長速率為零，種群數量不再發生變化(　　)
(5)池塘養魚，若要保持長期穩定和較高的產量，應及時適量地捕撈出成魚(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√
1．在“S”型曲線中有一段時期近似于“J”型曲線，這一段是否等同于“J”型曲線？
提示　不是。因為“J”型曲線是在理想條件下的種群增長趨勢，“S”型曲線是在環境資源等有限的條件下種群的增長趨勢。
2．同種生物的K值是固定不變的嗎？哪些因素會影響動物種群的環境容納量？
提示　同一種生物的K值不是固定不變的，會受到環境等的影響。動物的食物、棲息條件、天敵及其他生存條件均會影響動物的環境容納量。
3．從種群增長曲線和環境容納量兩個方面考慮，治理鼠害最有效的措施是什么？
提示　(1)從增長曲線角度考慮，滅鼠應在鼠害剛發生的時候就進行。(2)從環境容納量的角度考慮，應該采用斷絕食物、地面硬化等措施降低種群的環境容納量以防治鼠害。
核心歸納　種群增長的“J”型曲線和“S”型曲線比較
項目 “J”型曲線 “S”型曲線
前提條件 理想狀態：①食物、空間等資源充足；②氣候適宜；③不受天敵、病原體等其他生物制約 自然狀態：①食物、空間等資源有限；②受其他生物因素、非生物因素制約
圖像模型
種群增長速率
K值 無K值 種群數量在K值上下波動
聯系 “J”型增長曲線“S”型增長曲線
1．數學模型是用來描述一個系統或它的性質的數學形式，種群增長的數學模型有曲線圖和數學方程式。下列關于種群“J”型增長的敘述，錯誤的是(　　)
A．數學方程式模型可表示為t年后種群數量Nt＝N0λt
B．條件是食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競爭物種等
C．“J”型增長曲線中λ大于1
D．增長速率是固定的
答案　D
解析　“J”型增長曲線的數學方程式模型可表示為t年后種群數量Nt＝N0λt(λ表示該種群數量是前一年的λ倍)，A項正確；由于種群一直在增長，所以曲線中λ大于1，C項正確；種群的增長速率不是固定的，D項錯誤。
2．(2021·北京清華附中檢測)自然界中的種群數量增長一般呈現出“S”型曲線的走勢，在此增長趨勢中(　　)
A．種群的增長與種群密度無關
B．達到K值時種群數量不再變化
C．種群的增長受到環境因素制約
D．同一種群的K值固定不變
答案　C
解析　種群數量增長的“S”型曲線是在種群密度增大，種內斗爭加劇，天敵數量增加等情況下形成的，A項錯誤、C項正確；種群數量達到K值后并不是一成不變的，而是圍繞K值上下波動，B項錯誤；同一種群的K值并不是固定不變的，當生存環境發生改變時，K值也會相應地改變，D項錯誤。
二、探究培養液中某種酵母菌種群數量的動態變化
1．材料選擇：酵母菌繁殖速度快、個體小，作為研究種群數量變化的材料，容易建立具有代表意義的數學模型。
2．實驗原理
(1)可用液體培養基(培養液)培養酵母菌，培養基中種群的增長受培養液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。
(2)在理想的無限環境中，酵母菌種群的增長呈“J”型曲線；在有限的環境中，酵母菌種群的增長呈“S”型曲線。
(3)可采用血球計數板計數的方法，進行顯微鏡計數。
3．提出問題：培養液中酵母菌種群的數量增長曲線是“S”型曲線嗎？
4．作出假設：培養液中的酵母菌數量在開始一段時間營養充足，種群數量快速增長，隨著時間推移，由于營養物質的減少、代謝產物的積累、pH的改變，酵母菌數量呈“S”型增長。
5．探究步驟
(1)用天平稱量0.1 g活性干酵母，放入盛有500 mL質量分數為5%的葡萄糖溶液的錐形瓶中，置于適宜的條件下(如室溫25 ℃)培養1天，記錄初始種群數量。
(2)定時取樣和計數：在此后連續6天的培養中，每天定時取樣，在顯微鏡下用血球計數板計數。
(3)以時間為橫坐標，以1 mL培養液中的酵母菌種群數量為縱坐標，畫出坐標曲線圖，分析曲線走向，揭示酵母菌種群數量變化規律。
6．實驗結果
(1)酵母菌增長曲線圖(如圖1)及轉化后的增長速率曲線圖(如圖2)
(2)分析
①酵母菌增長曲線的總趨勢是先增加后降低。
②原因是在開始時培養液的營養充足、空間充裕、條件適宜，因此酵母菌大量繁殖，種群數量劇增，隨著酵母菌數量的不斷增多，營養物質消耗、pH變化、代謝產物積累等，使生存條件惡化，酵母菌死亡率高于出生率，種群數量下降。
判斷正誤
(1)探究培養液中酵母菌種群數量的動態變化實驗過程中需要無氧環境(　　)
(2)在血球計數板的計數室滴上稀釋后的酵母菌培養液，蓋上蓋玻片，用濾紙吸去多余培養液
(　　)
(3)待酵母菌全部沉降到計數室底部再開始計數(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)√
1．探究本實驗需要設置對照實驗嗎？需要重復實驗嗎？
提示　酵母菌在不同時間內的數量可以相互對比，不需要另設對照實驗，但需要做重復實驗，以保證計數的準確性。
2．從試管中吸出培養液前，為什么需要將試管輕輕振蕩幾次？
提示　這是為了使培養液中的酵母菌均勻分布，以保證計數的準確性。
3．一個小方格中的酵母菌過多，難以數清，采取的措施是什么？
提示　稀釋一定的倍數(如10倍)后重新計數。
4．對于壓在小方格線上的酵母菌怎么計數？
提示　對于壓在小方格線上的酵母菌，計數時應只計數任意相鄰兩邊界線和其頂角上的酵母菌。
5．計數室有兩種規格：一種是16×25型，即計數室共分為16個中方格，每個中方格又分為25個小方格；另一種是25×16型，即計數室先被分成25個中方格，每個中方格又分為16個小方格。
(1)一個大方格(即一個計數室)的體積是多少？
提示　0.1 mm3。
(2)使用16×25規格時計數幾個中方格中的細胞數？即幾個小方格中的細胞數？
提示　4個中方格，即100個小方格。
(3)設每個中方格中的酵母菌數分別是：A1、A2、A3、A4，稀釋倍數為B，則1 mL懸液中酵母菌數是多少？
提示　(A1＋A2＋A3＋A4)/100×400×104×B。
核心歸納
1．實驗的注意事項
(1)本實驗不需要設置對照實驗，因不同時間取樣已形成對照；需要做重復實驗，目的是盡量減小誤差。
(2)從試管中吸出培養液進行計數前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養液中的酵母菌均勻分布，減小誤差。
(3)制片時，先將蓋玻片放在血球計數板的計數室上，用滴管吸取培養液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養液自行滲入。多余培養液用濾紙吸去。
(4)制好裝片后，應稍待片刻，待酵母菌全部沉降到計數室底部，再用顯微鏡進行觀察、計數。
2．單細胞的計數方法——血球計數板計數法
(1)血球計數板
血球計數板是一塊比普通載玻片厚的特制玻片。它由四條下凹的槽構成三個平臺。中間的平臺較寬，它的中間被一個短橫槽隔為兩半，每個半邊上刻有一個方格網(如圖A)。每個方格網上有9個大方格，其中只有中間的一個大方格為計數室底部，供計數用。這個大方格長和寬各為1 mm，深度為0.1 mm，容積為0.1 mm3。
計數室通常有兩種規格，一種是大方格分為25個中方格，每個中方格又分為16個小方格；另一種是大方格分為16個中方格，每個中方格又分為25個小方格。這兩種規格的計數室，每個大方格都由400個小方格組成。
(2)計數規則(以計數酵母菌為例)
①如圖B所示，25中方格×16小方格的計數板，需要對四個頂角及中央5個中方格中的酵母菌進行計數；如圖C所示，16中方格×25小方格的計數板，則只需對四個頂角中方格中的酵母菌進行計數。隨后估算出每個小方格中的酵母菌數。
②對于壓在中方格邊線上的酵母菌，只計數相鄰兩邊(記上不記下、記左不記右)及其夾角上的個體。
③若一個小方格中酵母菌數量過多，可先對樣品進行適當稀釋后，再重新制片，觀察計數。
3．(2021·天水高二檢測)探究培養液中某種酵母菌種群數量的動態變化的實驗，常利用血球計數板進行計數。下列敘述正確的是(　　)
A．該方法計數結果往往比實際值偏小
B．血球計數板小室中的酵母菌呈“J”型增長
C．使用血球計數板時，先滴培養液，后蓋蓋玻片
D．若視野中酵母菌密度過大，可稀釋后再進行計數
答案　D
解析　該方法計數結果往往比實際值偏大，因為死的酵母菌也會被計數，A錯誤；血球計數板小室中的酵母菌因為有空間和營養物質的限制，呈“S”型增長，B錯誤；使用血球計數板時，應先蓋蓋玻片，再滴培養液，C錯誤。
4．在“探究某種酵母菌種群數量的動態變化”實驗中，某同學用顯微鏡觀察計數，統計發現血球計數板的小方格(0.2 mm×0.2 mm)內酵母菌數量的平均值為13個，假設蓋玻片下的培養液厚度為0.1 mm，那么10 mL培養液中酵母菌的個數約為(　　)
A．5.2×106 B．3.25×107
C．5.2×105 D．3.25×106
答案　B
解析　由題意知每個血球計數板的小方格內酵母菌數量為13個，每個小方格體積為0.2 mm×0.2 mm×0.1 mm，則10 mL的培養液中有酵母菌10×103÷(0.2×0.2×0.1)×13＝3.25×107(個)。
題組一　種群數量的增長、變化曲線
1．種群的指數增長是有條件的，下列敘述不符合此條件的是(　　)
A．該環境中只有一個種群
B．沒有天敵
C．食物充裕
D．氣候條件適宜
答案　A
2．下列有關種群增長的“S”型曲線的敘述，錯誤的是(　　)
A．自然界種群增長通常呈“S”型曲線
B．K值表示環境容納量
C．種群增長受自身密度的影響
D．種群增長速率逐步降低
答案　D
3．種群在理想和自然條件下分別表現出“J”型和“S”型增長。下列有關種群增長曲線的敘述中，正確的是 (　　)
A．在種群“J”型增長模型(Nt＝N0λt)中，λ表示該種群的增長速率
B．在自然條件下，種群的環境容納量(即K值)是固定不變的
C．在魚類養殖中，在接近K值時進行捕撈有利于該種群的可持續發展
D．在“S”型曲線中，種群密度不同時，可能具有相同的種群增長速率
答案　D
解析　在Nt＝N0λt中，λ表示該種群數量是前一年種群數量的倍數，并不等同于種群的增長速率；種群的K值受環境因素影響，在優越環境中，K值將增大；在魚類養殖中，使捕撈后的剩余量接近時，種群的增長速率最大，有利于該種群的可持續發展；在“S”型曲線中，種群增長速率先快后慢，最后為0，故處于不同的種群密度下可能具有相同的增長速率。
4．如圖表示野生綿羊種群在1800年被引入某島嶼后的種群數量變化曲線。下列對該種群的相關描述錯誤的是(　　)
A．1840年前種群數量的增長趨勢與氣候適宜、食物和空間較充裕有關
B．該綿羊的種群數量在1850～1940年間不斷地波動
C．該綿羊種群的環境容納量在1850～1940年間不斷地波動
D．種群數量達到環境容納量后，出生率和死亡率基本相等
答案　C
解析　該綿羊的種群數量在1850～1940年間不斷地波動，但環境容納量不變，C錯誤。
5．(2021·湖南師大附中高二上月考)假定當年種群數量是前一年種群數量的λ倍，如圖表示λ值隨時間變化的曲線示意圖。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．O～a年，種群數量基本不變，其年齡結構為穩定型
B．a～c年，種群數量下降，其年齡結構為衰退型
C．b～d年，種群數量增加，種群呈“S”型曲線增長
D．d～e年，種群數量增加，種群呈“J”型曲線增長
答案　C
6．(2021·吉林梅河口五中高二月考)圖1、圖2為種群數量變化的相關曲線，下列敘述正確的是(　　)
A．若食物充足，則種群數量增長曲線一定為圖1中的曲線Ⅰ
B．若圖1中的曲線Ⅱ變為曲線Ⅲ，說明種群的生存環境變得惡劣
C．圖2中A、B、C、D四點的種群年齡結構為增長型的只有A、B點
D．圖2中D點時，種群數量不再隨環境的變化而變化
答案　B
解析　圖1中曲線Ⅰ表示“J”型增長，該模型的前提是食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競爭物種等，僅食物充足，種群不能呈“J”型增長，A錯誤；圖1中曲線Ⅱ變為曲線Ⅲ表示環境阻力增大，種群K值下降，說明其生存環境變得惡劣，B正確；圖2表示呈“S”型增長種群的增長速率的變化，A、B、C三點的種群數量都在增加，種群年齡結構均為增長型，C錯誤；圖2中D點時，種群數量達到K值，種群數量仍隨環境變化而變化，D錯誤。
題組二　探究培養液中某種酵母菌種群數量的動態變化
7．下列關于“探究培養液中某種酵母菌種群數量的動態變化”實驗的操作，正確的是(　　)
A．從試管中吸出培養液之前應將培養液靜置一段時間
B．對于壓在小方格界線上的酵母菌，應計數四條邊上的酵母菌數量
C．當一個小方格中酵母菌數目較多時應適當進行稀釋
D．應該先將培養液滴到計數室中，然后蓋上蓋玻片，再鏡檢
答案　C
解析　“探究培養液中某種酵母菌種群數量的動態變化”實驗中，從試管中吸出培養液之前應將培養液搖勻，以減小實驗誤差，A項錯誤；對于壓在小方格界線上的酵母菌，應計數相鄰兩邊及其夾角上的酵母菌數量，B項錯誤；應先蓋上蓋玻片，然后將培養液滴于蓋玻片邊緣，讓培養液自行滲入計數室，再鏡檢，D項錯誤。
8.某同學進行“探究培養液中某種酵母菌種群數量的動態變化”實驗，結果如圖。他所用的培養液體系的K值(環境容納量)約為(　　)
A．1 000個
B．2 100個
C．10 500個
D．22 000個
答案　D
解析　K值即環境容納量，據圖可知，該曲線為“S”型曲線，曲線達到穩定時，即達到環境容納量，因此他所用的培養液體系的K值(環境容納量)約為22 000個，選項D正確。
9．將10 mL酵母菌培養液放在適宜的溫度下培養，并于不同時間內等量均勻取樣4次，分別測定樣品中酵母菌的數量和pH，結果如表所示。據表分析錯誤的是(　　)
樣品 1 2 3 4
酵母菌數量(個/mm3) 1 210 820 1 210 1 000
pH 4.8 5.4 3.7 5.0
A.培養過程中酵母菌始終是出生率>死亡率
B．樣品的取樣先后次序為2、4、1、3
C．對酵母菌而言，10 mL該培養液的環境容納量可能為1.21×107個
D．若進行第5次均勻取樣，10 mL樣品中的酵母菌數量有可能低于1.21×107個
答案　A
10．在“探究培養液中某種酵母菌種群數量的動態變化”實驗中，圖1是一塊規格為1 mm×
1 mm×0.1 mm的血球計數板正面示意圖，圖2是計數室某一個方格中酵母菌分布示意圖。下列有關敘述正確的是(　　)
A．該血球計數板上有2個計數室，玻片厚度為0.1 mm
B．制片時，先用滴管滴加樣液，再將蓋玻片放在計數室上
C．該方格中酵母菌的數量應計為9個
D．實驗中被臺盼藍溶液染成藍色的酵母菌為死細胞
答案　D
解析　血球計數板蓋玻片下液體的深度為0.1 mm，A錯誤；制片時，先將蓋玻片放在計數室上，再用滴管滴加樣液，B錯誤；該方格中酵母菌的數量應計為7個，只計數方格內部和相鄰兩邊及其夾角處的酵母菌，C錯誤；由于活細胞的細胞質膜具有選擇透過性，實驗中被臺盼藍溶液染成藍色的酵母菌為死細胞，D正確。
選擇題11～12題為單選題，13～16題為多選題。
11．下列關于種群增長的“J”型曲線的敘述中，不正確的是(　　)
A．“J”型曲線反映了種群數量與食物、空間等的關系
B．在實驗室的理想條件下，種群的數量可呈“J”型增長
C．一個物種引入新的地區后，一段時間內可能呈“J”型增長
D．“J”型增長的種群，其數量達到最大值后恒定不變
答案　D
解析　“J”型增長的種群，其數量沒有最大值，D錯誤。
12.假設某草原上散養的某種家畜種群呈“S”型增長，該種群的增長速率隨種群數量的變化趨勢如圖所示。若要持續盡可能多地收獲該種家畜，則應在種群數量合適時開始捕獲，下列四個種群數量中合適的是(　　)
A．甲點對應的種群數量 B．乙點對應的種群數量
C．丙點對應的種群數量 D．丁點對應的種群數量
答案　D
解析　該種家畜種群呈“S”型增長，圖示為種群增長速率曲線，當種群增長速率最大時，對應種群數量為。為持續盡可能多地收獲該種家畜，應在丁點對應的種群數量進行捕獲，并使種群數量維持在，有利于種群數量的恢復，甲、乙、丙三點種群數量均小于，若在這幾點捕獲會造成種群數量越來越小，所以D項正確。
13．下列有關種群數量增長的敘述，正確的是(　　)
A．圖A為“J”型增長，增長速率始終不變
B．圖B為“S”型增長，是一種理想條件下的種群增長模型
C．對瀕危動物的保護，應改善其棲息環境，從而提高環境容納量
D．漁業捕撈過后的種群數量應該是在E點左右，此時種內斗爭不激烈，種群增長最快
答案　CD
解析　圖A為“J”型增長，增長速率逐漸增加，A錯誤；理想條件下的種群增長模型為“J”型，B錯誤。
14.自然界中某種群死亡率如圖中曲線Ⅱ，出生率如圖中曲線Ⅰ，下列分析錯誤的是(　　)
A．種群在c點之前呈“J”型增長，c點之后呈“S”型增長
B．種群數量增長最快的時期是c點對應時期
C．c點時，此種群的個體總數達到其環境容納量(K值)
D．曲線表明種群數量變化受食物的影響
答案　ABD
解析　由圖可知，種群在c點之前增長率一直下降，增長曲線不是“J”型曲線，若是“J”型曲線，則增長率不變，c點之后增長率小于零，種群數量下降，也不是“S”型曲線，A錯誤；種群數量增長最快的時期應該是增長速率最大的時候，c點時增長速率為零，B錯誤；c點時出生率等于死亡率，增長速率為零，種群數量達到最大值，即種群的個體總數達到環境容納量，C正確；曲線只表明了種群的出生率和死亡率的變化，不能得出種群數量變化受食物的影響，D錯誤。
15．(2021·湖南長沙雅禮中學高二上月考)在一段時間內，某自然生態系統中甲種群的增長速率變化、乙種群的數量變化如圖所示。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．t1～t2，甲種群的增長速率大于乙種群
B．t2時甲種群的環境容納量比t3時大
C．t2～t4，甲種群出生率大于死亡率
D．t4之后乙種群的數量仍能無限增長
答案　ABD
解析　圖示曲線甲為甲種群的增長速率變化，曲線乙為乙種群的數量變化，無法比較甲、乙種群的增長速率，A錯誤；由題意知，t2和t3時甲種群環境容納量可能是相同的，B錯誤；t2～t4，甲種群的增長速率逐漸減小，但始終大于0，種群數量增加，出生率大于死亡率，C正確；自然界中的食物、空間等資源總是有限的，一個種群不可能一直無限增長，D錯誤。
16．某研究小組探究10 mL培養液中酵母菌種群數量的動態變化，利用血球計數板(規格為0.1 mm,1/400 mm2)進行計數。圖甲是某天顯微鏡鏡檢的結果(視野中每個黑點含2個酵母菌)，圖乙是7天內酵母菌種群數量的變化曲線。下列相關敘述中不正確的是(　　)
A．圖甲中酵母菌數量過多，需加水稀釋后再統計
B．圖乙中第4～7 d，酵母菌的出生率大于死亡率
C．相同條件下再次實驗，酵母菌種群數量的K值基本不變
D．酵母菌自身代謝狀況也會影響實驗數據的統計
答案　AB
解析　圖甲中酵母菌數量可分辨清楚，不用加水稀釋，A項錯誤；圖乙中第4～7 d酵母菌的數量基本不變，說明出生率與死亡率相等，B項錯誤；環境條件不變，則環境容納量基本不變，C項正確；酵母菌自身的代謝產物會改變培養液的理化性質，影響酵母菌的生命活動，從而影響實驗數據的統計，D項正確。
17．(2021·北京高二檢測)為探究培養液中某種酵母菌種群數量的動態變化，某研究性學習小組按下表完成了有關實驗。請回答下列問題：
試管編號 培養液/mL 無菌水/mL 酵母菌母液/mL 溫度/℃
A 10 － 0.1 20
B 10 － 0.1 5
C － 10 0.1 20
(1)該實驗探究的是________________對酵母菌種群數量變化的影響。
(2)本實驗中，某學生的部分實驗操作過程如下：
①將A、B、C三支試管放置在表中相應的溫度、其他條件適宜的環境中培養，從第一天開始取樣計數，連續七天；
②用無菌滴管從靜置試管中吸取酵母菌培養液少許；
③加入血球計數板中，再蓋上蓋玻片，并用濾紙吸去多余菌液。
請糾正該同學實驗操作中的兩個錯誤。
a．________________________________________________________________________；
b．________________________________________________________________________。
(3)若吸取酵母菌樣液1 mL并稀釋100倍，采用血球計數板(規格為1 mm×1 mm×0.1 mm，由400個小格組成)計數，如圖表示一個中方格中酵母菌的分布情況，以該中方格為一個樣方，計數結果是酵母菌有________個。如果計數的中方格酵母菌平均數為18個，則1 mL培養液中酵母菌的總數為________個。
答案　(1)營養物質、溫度
(2)取樣前應振蕩試管　先蓋上蓋玻片，再將酵母菌培養液加入血球計數板
(3)15　2.88×108
解析　(1)根據表格中的實驗設計，試管A和B研究的是溫度對酵母菌生長的影響，試管A和C研究的是營養物質對酵母菌生長的影響。因此該實驗課題為探究溫度、營養物質對酵母菌種群數量變化的影響。
(2)a.取樣前振蕩試管，以使培養液中的酵母菌均勻分布，減少實驗誤差。b.先蓋上蓋玻片，再將酵母菌培養液加入血球計數板。
(3)統計樣方中的酵母菌數量時，中格內部的酵母菌全部計數，邊上的酵母菌只計數相鄰兩邊及其夾角上的，所以圖中中方格酵母菌數為15個；如果計數的中方格酵母菌平均數為18個，則1 mL培養液中酵母菌的總數為18÷25×400÷0.1×1 000×100＝2.88×108(個)。
18．圖甲是種群在不同環境條件下的增長曲線，圖乙是研究人員對某草場進行生態學調查后繪制的某昆蟲種群λ值的變化曲線(未發生遷入和遷出)。請分析回答：
(1)圖甲中A曲線表示的種群生活在____________________________________________的環境中。
(2)圖甲中B曲線呈“________”型，陰影部分表示____________________的個體數量。
(3)圖乙中該昆蟲在0～5年間，種群數量呈現圖甲中________(填“A”或“B”)型曲線增長，可推測該昆蟲種群的年齡結構類型是________。
(4)該昆蟲種群數量在第15年時________(填“是”或“不是”)最小值，在第20～25年間種群數量________(填“增多”“不變”或“減少”)。
答案　(1)食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競爭物種(或理想條件下)　
(2)S　在生存斗爭中被淘汰　(3)A　增長型　(4)不是　不變
解析　(1)題圖甲中A曲線表示種群的數量呈“J”型增長，由此可推知該種群在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競爭物種的理想環境中生活。(3)圖乙中該昆蟲在0～5年間，種群λ>1且保持不變，可推知該種群數量在此期間呈“J”型增長，即圖甲中A曲線。由此可推測，該昆蟲種群的年齡結構類型是增長型。(4)圖乙中在10～20年間，λ值都小于1，表示該昆蟲種群數量一直在減少，所以該昆蟲在第15年時的種群數量不是最小值；在第20～25年間，λ值都等于1，表示該昆蟲的種群數量基本保持不變。

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