2020版高考生物总复习第九单元第27讲种群的特征和数量变化教案(必修3)
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第27讲种群的特征和数量变化
责
的应用
任
考点一种群的特征
1。
种群的概念
种群是指在一定的自然区域内,同种生物的全部个体.
2.种群的数量特征
(1)种群密度是种群最基本的数量特征.
(2)直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
(3)年龄组成在一定程度上能预测种群数量的变化趋势。
年龄组成是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度的。
年龄组成错误!种群密度
(4)性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。
3。
种群的空间特征
(1)含义:种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局。
4.种群密度的调查方法
1.真题重组判断正误
(1)种群的年龄结构是指种群中各年龄期的个体在种群中所占的比例[2017·全国卷Ⅱ,31(4)]( )
(2)如果采用样方法调查甲地蒲公英的种群密度,计数甲地内蒲公英的总数,再除以甲地面积即可(2016·全国卷Ⅱ,5A)( )(3)天敌鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度(2013·全国卷Ⅰ,5A)()
(4)用样方法调查某种双子叶植物种群密度时,为避免调查者主观因素的影响,要做到随机取样[2013·全国卷Ⅱ,31(3)]()(5)大量诱杀雄性个体不会影响种群的密度(2012·全国卷Ⅱ,6D)()
提示(1)√
(2)×样方法要随机选取多个样方,先求出每个样方的种群密度,再以所有样方种群密度的平均值作为该种群密度的估计值。
(3)√(4)√
(5)×大量诱杀雄性个体会改变性别比例,使出生率下降,进而影响种群密度.
2。
深挖教材
(人教版必修3 P63思考与讨论,2改编)年龄组成为稳定型的种群,种群数量近期一定能保持稳定吗?
提示不一定,因为出生率和死亡率不完全取决于年龄组成,还受食物、天敌、气候等多种因素影响,且种群数量还受迁入率和迁出率的影响。
结合种群的特征及内在联系,考查分析判断能力
1.(2018·全国卷Ⅰ,5)种群密度是种群的数量特征之一。
下列叙述错误的是()
A.种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果
B。
某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
C.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单位水体该鱼的产量有可能相同
D。
培养瓶中细菌种群数量达到K值前,密度对其增长的制约逐渐减弱
解析自然界的资源总是有限的,当种群密度增大时,种内斗争就会加剧,以该种群为食的动物的数量也会增加,致使种群的出生率降低,死亡率增高,出现S型增长,A正确;老鼠较强的繁殖力极有可能导致其种群密度快速增加,进而致使种内斗争加剧,种群数量的增长随之受到限制,B正确;鱼塘中某种鱼的养殖密度较低时,单条鱼的重量较大,当养殖密度较高时,单条鱼的重量较小,故单位水体该鱼的产量有可能相同,C正确;培养瓶中细菌种群数量达到K值前,随着种群密度的加大,密度对其种群数量增长的制约逐渐增强,D 错误。
答案D
2.(2018·扬州一模)种群的数量特征之间的关系可用下图表示,下列有关叙述正确的是()
A.①为性别比例,人类的性别比例接近1∶1
B。
②为出生率和死亡率、迁入率和迁出率
C.④为年龄组成,可以影响出生率和死亡率
D.③为种群数量,其增长方式在自然界中一般呈“J”型增长
解析种群的年龄组成可预测种群密度变化,所以图中①为年龄组成;出生率和死亡率、迁入率和迁出率可决定种群密度的大小,所以图中②为出生率和死亡率、迁入率和迁出率;性别比例对种群密度也有一定的影响,所以图中④为性别比例;③为种群数量,其增长方式在自然界中一般呈“S"型增长.
答案B
结合种群密度的调查方法,考查科学思维能力
3。
(2018·海南卷,29)某小组为了研究某混交林的群落结构,选择了若干样地进行调查。
其中A、B、C三种乔木的调查结果如表。
乔老年树成年树幼年树
(1: 种群属于增长型种群,种群属于衰退型种群,种群属于稳定型种群。
(2)该小组采用的种群密度调查方法是样方法,取样时要做到随机取样,其目的是__________________________________________________________ ______。
若要调查群落中松鼠种群的密度,则应采用法,理由是__________________________________________________________ ___________
(3)随着时间的推移,如果该群落被另一个群落代替,则发生代替的可能原因是__________________________________________________________ ___________
_______________________________________________________(答出两点即可)。
解析(1)由表中数据可知,A乔木树种只存在老年树,种群属于衰退型种群;B乔木树种老年树、成年树和幼年树的数量基本相同,种群属于稳定型种群;C乔木树种幼年树多,老年树少,种群属于增长型种群.
(2)为了减少人为或机器造成的样本差异误差,保证调查结论可靠,所以取样时要做到随机取样。
松鼠活动能力强,活动范围大,调查其种群密度时采用标志重捕法.
(3)如果该混交林群落被另一个群落代替,说明后一个群落中的物种在竞争中处于优势,比如植株越来越高,占据了更大的空间,能进行更强的光合作用;也可能是前一个群落创造了不良的生活环境,使原来的群落解体,为后一个群落中的物种的生存提供了有利条件,从而引起演替;另外,由于群落中植物种群特别是优势种的发育而导
致群落内光照、温度、水分状况的改变,也可为演替创造条件。
答案(1)C A B (2)保证调查结论可靠标志重捕
松鼠活动能力强,活动范围大(3)后一个群落中的物种竞争能力强;前一个群落为后一个群落的产生提供了良好的环境
1.“两看法”选择合适的种群密度调查方法
2.样方的个体数量计算方法
(1)样方内的个体全部计数.
(2)边界线上的个体只计数样方相邻两边及其顶点上的.如下图1、图2:
3.利用标志重捕法估算种群密度的误差分析
估算公式为:N总=N初捕数×N再捕数/N再捕中标记数,由于再捕中标数位于分母上,则
(1)若由于某种原因(如标志物易脱落、被标记个体的被捕获机会降低、标志物导致被标记个体易于被捕食、被标记个体放回后还未充
分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体稀少处捕获等)造成分母偏小,则N总偏大。
(2)若由于某种原因(如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体密集处捕获等)造成分母偏大,则N总偏小。
(3)若在调查期间,调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出,也会造成估算中出现较大误差。
考点二种群数量的变化及应用
1。
研究方法构建数学模型。
观察研究对象,提出问题→提出合理的假设→根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达→通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正。
2。
种群数量的两种增长模型分析
点悟:最大捕捞量≠最大日捕捞量
①种群数量达K/2时及时捕捞可以获得可持续利用的最大捕捞量,但不能获得最大日捕捞量。
②种群数量略多于K值时捕捞,可获得最大日捕捞量。
3.种群数量波动和下降
大多数种群数量总是在波动中;在不利的条件下,种群数量还会急剧下降,甚至消亡.
4.影响种群数量变化的因素
围绕“J”型增长和“S"型增长及其应用,考查科学思维能力
1。
(2017·全国卷Ⅰ,5)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。
乙点对应的种群数量
C。
丙点对应的种群数量.丁点对应的种群数量
[慧眼识图获取信息]
答案D
2.(2018·南京、盐城、连云港二模)丹顶鹤是世界珍稀濒危鸟类,科学家研究了苏北地区丹顶鹤越冬种群数量及栖息地分布动态变化,获得如下数据,下列有关叙述错误的是()
A。
2015年丹顶鹤的种群数量约为图中最大值的一半
B。
2000年后,栖息地面积是影响丹顶鹤越冬种群数量变化的主要因素
C.建立自然保护区是保护丹顶鹤最有效的措施
D。
若用标志重捕法调查丹顶鹤的种群数量,标记物脱落会造成调查结果偏小
解析2000年后,栖息地数量下降明显,是影响丹顶鹤越冬种群数量变化的主要因素;就地保护(建立自然保护区)是保护生物多样性最有效的措施;若用标志重捕法调查丹顶鹤的种群数量,标记物脱落会造成第二次捕获的标记个体数量偏小,从而造成调查结果偏大。
答案D
1.关注K值与错误!值及其应用
(1)K值与K/2值的应用
(2)在不同图形中识别K值与K/2值
2.关注“λ"值内涵
种群“J"型增长的数字模型:N t=N0λt,λ代表种群数量是一年前种群数量的倍数,不是增长率。
考点三(实验)探究培养液中酵母菌种群数量的变化
1.实验原理
2.实验流程
3.实验注意事项及分析
(1)显微镜计数时,对于压在上方格界线上的酵母菌,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则计数。
(2)从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减小误差。
(3)本实验不需要设置对照实验,因不同时间取样已形成对照;需要做重复实验,目的是尽量减少误差,需对每个样品计数三次,取其平均值。
(4)如果一个小方格内酵母菌过多,难以数清,应当稀释培养液重新计数。
稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数,以每小方格内含有4~5个酵母细胞为宜。
(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
结果记录最好用记录表,如下:
时间/d 123456
…
…
数量
/个
通过酵母菌种群数量的变化分析,考查科学探究能力1.(2017·江苏卷,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"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
解析培养初期,摇瓶中酵母较少,种内斗争较弱,A错误;图中“转速150 r/min 时”的酵母种群密度增长趋势变缓,预测种群增长曲线呈“S”型,B正确;该实验中酵母计数应该采用抽样检测法,不能用稀释涂布平板法,C错误;培养后期,酵母细胞呼吸可能由于氧气的
缺乏而出现无氧呼吸,呼吸场所由有氧呼吸的细胞质基质和线粒体转为无氧呼吸的细胞质基质,D错误.
答案B
2。
(2019·河南开封一模)在“探究培养液中酵母菌种群数量动态变化”实验中,观察到血球计数板(图1,规格为1 mm×1 mm×0。
1 mm)计数室的某一个方格中酵母菌如图2分布。
下列有关叙述正确的是( )
A。
该方格中酵母菌的数量应计为9个
B.实验中被龙胆紫溶液染成紫色的酵母菌为死细胞
C。
该血球计数板上有2个计数室,玻片厚度为0。
1 mm
D.制片时,先用吸管滴加样液,再将盖玻片放在计数室上
解析该方格中酵母菌的数量应计为7个,只计数内部和相邻两边及其夹角处的酵母菌,A错误;由于细胞膜的选择透过性,龙胆紫不能通过细胞膜,实验中被龙胆紫溶液染成紫色的酵母菌为死细胞,B正确;血球计数板盖玻片下液体的厚度为0。
1 mm,C错误;在制片时,先将盖玻片放在计数室上,再用吸管滴加样液,D错误。
答案B
血球计数板及相关计算
(1)血球计数板(如下图所示):
血球计数板由一块厚玻璃片特制而成,其中央有两个计数室.每个计数室划分为9个大方格(如上图A所示),每个大方格的面积为1 mm2,加盖玻片后的深度为0。
1 mm.因此,每个大方格的容积为0.1 mm3。
另外,中央大方格以细线等分为25个中方格(如上图B所示)。
每个中方格又等分为16个小方格,供细胞计数用.
(2)计算公式:
①在计数时,先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数,求得每个中方格的平均值再乘以25,就得出一个大方格的总菌数,然后再换算成1 mL菌液中的总菌数。
②设5个中方格中总菌数为A,菌液稀释倍数为B,则0。
1 mm3菌液中的总菌数为(A/5)×25×B。
已知1 mL=1 cm3=1 000 mm3,1 mL
菌液的总菌数=(A/5)×25×10 000×B=50 000A·B.
澄清易错易混·强化科学思维
[易错易混]
易错点1 年龄组成为增长型的种群,其数量是否一定增加?
点拨年龄组成并不能决定种群的数量,只是预测种群密度的变化趋势.由于受气候、食物、天敌等因素的影响,原先年龄组成为增长型的种群,其数量可能会下降。
另外,种群数量还受到迁入率、迁出率的直接影响。
易错点2 不能精准解读“λ”内涵,不能准确分析种群增长曲线
点拨(1)准确理解“λ”内涵
N t=N0λt,λ代表种群数量“增长倍数”,而不是增长速率.λ>1时,种群密度增大;λ=1时,种群密度保持稳定;λ<1时,种群密度减小.(2)图示解读:①a段——λ>1且恒定,种群数量呈“J"型增长;
②b段—-“λ”尽管下降,但仍大于1,此段种群出生率大于死亡率则种群数量一直增长;
③c段——“λ”=1,种群数量维持相对稳定;
④d段——“λ"<1,种群数量逐年下降;
⑤e段——尽管“λ”呈上升趋势,但仍未达到1,故种群数量逐年下降.
易错点3 种群数量的最大值≠K值,种群数量可能超过K值
点拨K值即环境容纳量,它是指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。
种群在某些时段,可能会由于环境条件变化或内部因素影响,其数量偶尔超越K值或偶尔在K值以下,即在K值上下波动,故K值并非任一时刻种群数量的最大值,如下图甲中B、C均非K值,而图乙的“捕食者——猎物”模型中最可能代表猎物和捕食者K值的数据分别为N2和P2.
易错点4 “S”型增长曲线的开始部分≠“J"型增长曲线
点拨“J”型增长曲线是一种理想条件下的种群数量增长曲线,迁入后种群数量马上呈指数形式增长,不存在适应过程,种群增长率始终保持不变。
而“S”型增长曲线的前段是种群对新环境的一个适
应阶段,始终存在环境阻力,如食物、空间有限等,种群增长率一直下降。
[深度纠错]
1.下列关于种群数量变化的叙述,正确的是( )
A。
种群数量的变化就是种群的增长
B。
一个物种引入新地区后,一定呈“J”型增长
C.年龄组成若为增长型,则种群数量必将增加
D.影响种群数量变化的因素有气候、食物、天敌、传染病等
解析种群数量的变化包括种群数量的增长、下降或波动,不单纯指种群的增长,A错误;影响种群数量变化的因素有很多,如气候、食物、天敌、传染病等,一个物种引入新的地区后,可能因不适应环境的变化而被淘汰,B错误,D正确;年龄组成若为增长型,种群数量可能因气候食物等因素影响而不增加,C错误。
答案D
2。
(2019·河南新乡市高三摸底)某研究小组连续10年调查某森林中大山雀种群数量,得到如图所示的曲线(图中λ=该年种群数量/前一年种群数量),下列分析正确的是( )
A.第0~2年内大山雀的种群数量保持相对稳定
B.第6年时大山雀的种群数量达到最小值
C。
第4年和第8年大山雀的种群数量相等
D。
第8~10年内大山雀的种群数量保持相对稳定
解析0~2年,λ〉1且恒定,种群数量呈“J”型增长,A错误;4~8年,λ<1,种群数量逐渐下降,第8年时达到最小值,B、C错误;第8~10年内λ=1,种群数量保持相对稳定,D正确。
答案D
3。
(2018·吉林辽源期中改编)如图表示在有限环境中某种群增长的曲线。
下列有关叙述正确的是()
A。
若图示为草履虫种群增长曲线,则E点的种群增长率为0
B.为持续获得最大捕捞量,应使被捕鱼群的种群数量保持在D点
C.若图示为蝗虫种群增长曲线,则防治虫害应在C点之后
D。
K值是环境容纳量,种群数量不可能超过K值
解析分析题图可知,E点时种群数量达到K值,此时增长率为0,A正确;C点时种群的增长速率最大,因此为了持续获得最大捕捞量,应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2处,即C点,B错误;防治虫害应在蝗虫数量没有迅速增加之前,即C点之前,C错误;环境容纳量可以随环境的变化而变化,环境条件改变或内部因素影响,种群数量可能会超越K值,D错误.
答案A
随堂·真题&预测
1.(2017·全国卷Ⅲ,5)某陆生植物种群的个体数量较少,若用样方法调查其密度,下列做法合理的是( )
A。
将样方内的个体进行标记后再计数
B。
进行随机取样,适当扩大样方的面积
C.采用等距取样法,适当减少样方数量
D.采用五点取样法,适当缩小样方面积
解析样方法调查种群密度的关键就是随机取样,取样方法有等距取样法和五点取样法两种,计数时无需标记即可直接计数;若种群个体数量过少,则应适当增加样方面积。
答案B
2。
(2016·全国卷Ⅱ,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
解析估算种群密度最常用的方法之一是样方法:在被调查种群分布的范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方内的种群密度,以所有样方内种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。
综上所述,A、B、D三项均错误,C项正确。
答案C
3。
(2013·课标Ⅰ,5)某农场面积为140 hm2,农场丰富的植物资源为黑线姬鼠提供了很好的生存条件,鼠大量繁殖吸引鹰来捕食,某
研究小组采用标志重捕法来研究黑线姬鼠的种群密度,第一次捕获100只,标记后全部放掉,第二次捕获280只,发现其中有两只带有标记,下列叙述错误的是( )
A。
鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度
B.该农场黑线姬鼠的种群密度约为100只/hm2
C.黑线姬鼠种群数量下降说明农场群落的丰富度下降
D.植物→鼠→鹰这条食物链,第三营养级含能量少
解析黑线姬鼠种群数量下降是因为其数量增加吸引鹰来捕食所致,这恰恰说明农场群落的丰富度增加了。
答案C
4.(2018·全国卷Ⅲ,6)某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查。
下列叙述错误的是( )
A。
趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者
B.黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息
C.黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度
D.黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目
解析农田中具有趋光性的昆虫是异养生物,属于生态系统中的消费者,A正确;利用黑光灯诱捕有趋光性的昆虫,黑光灯传递给趋
光性昆虫的信息属于物理信息,B错误;通过统计黑光灯诱捕的某种趋光性昆虫的数量,可调查某种趋光性昆虫的种群密度,C正确;黑光灯诱捕的方法可通过统计诱捕到的趋光性昆虫的种类数来探究该农田趋光性昆虫的物种数目,D正确。
答案B
5.(2015·全国卷Ⅰ,32)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处于食物链最高营养级的某鱼种群的年龄组成,结果如下表.
注:.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,分别是_______________.
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鱼的种群密度,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。
解析(1)种群的年龄组成可分为增长型、稳定型和衰退型三种类型。
将三个阶段中各个年龄段的个体数目相加,可知三个阶段个体数量都为400,即个体数比例为1∶1∶1,年龄组成为稳定型。
(2)标志重捕法常用于调查活动能力强、活动范围广的动物的种群密度.答案(1)增长型、稳定型、衰退型1∶1∶1保持稳定(2)活动能力
课后·分层训练
(时间:35分钟)
1。
下图表示种群数量特征之间的关系,有关叙述正确的是( )A。
A为出生率和死亡率,B为迁入率和迁出率
B.C为性别比例,主要通过影响出生率和死亡率来影响种群密度C。
D为年龄组成,主要通过影响出生率影响种群密度
D.种群特征包括遗传特征、数量特征和空间特征
解析由题图分析可知:A为出生率和迁入率、B为死亡率和迁出率,A错误;C为性别比例,主要通过影响出生率来间接影响种群密度,B错误;D为年龄组成,每种类型中包括老年、成年和幼年三个年龄期,主要通过影响出生率和死亡率从而影响种群密度,C错误;种群不仅具有种群密度等数量特征,还具有空间特征和遗传特征,D正确.
答案D
2。
(2018·通、泰、淮、连、扬、徐、宿三模)下图是研究人员对某地布氏田鼠在5~10月间的种群年龄组成和性别比例调查结果。
相关叙述错误的是( )
A。
可采用标志重捕法进行布氏田鼠年龄组成和性别比例调查
B。
根据调查结果可以确定调查期间该种群数量呈“J”型增长C。
结果显示雄性成年布氏田鼠的生活力可能不如雌性成年鼠
D.依据年龄组成调查结果可预测该种群的种群密度有增长趋势
解析该调查结果只能预测该种群的种群密度有增长趋势,但不能确定其种群数量呈“J"型增长;由图中亚成年组雄性占21%、雌性占12%,而成年Ⅰ组雄性占6%、雌性占14%可知,雄性成年布氏田鼠的生活力可能不如雌性成年鼠。
答案B
3。
(2018·江苏盐城联考)如图所示为自然环境中生
物种群的数量变化曲线,下列有关叙述错误的是
( )
A.种群数量达到K值后,围绕K值上下波动
B。
“涸泽而渔”会使鱼的数量下降至B点对应的种群数量以下,不利于长远的发展
C。
灭鼠时如果仅杀死一半的鼠,效果可能适得其反
D。
C处种群数量不再上升与环境容纳量无关
解析分析题图可知,种群数量在达到K值后,围绕K值上下波动,A 正确;“涸泽而渔”会使鱼的数量远远低于B点对应的种群数量,不利于鱼种群数量的恢复,B正确;如果鼠的数量接近K值,杀死一半的鼠时,生存个体可获得更多的生存空间,而且种群增长较快,
效果可能适得其反,C正确;C处种群数量不再上升主要是受食物、空间、天敌等因素的影响,即与环境容纳量有关,D错误。
答案D
4.科学家通过对三种作物单位面积的产量和种群密度关系的研究,得到下列结果,将此结果应用于农业生产时给我们的启示是()
A。
种群密度为4左右时是甜菜生产的适宜密度
B。
提高氮元素供应量后就可大幅度增加玉米的种植密度
C。
欧洲防风草根的生长与种群密度无关
D.合理密植的目的是提高农作物某些部位的产量
解析种群密度为6左右时是甜菜生产的适宜密度,A错误;提高氮元素供应量时,玉米子粒产量达到最大值的种植密度变化不是很大,所以提高氮元素供应量后不可以大幅度增加玉米的种植密度,B 错误;据图分析,欧洲防风草根的生长与种群密度有关,C错误;据图分析,合理密植的目的是提高农作物某些部位的产量,如种群密度为4左右时玉米子粒的产量最高,D正确。
答案D。