内容正文:
第2节 种群数量的变化
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1.学会构建种群数量增长的数学模型。
2.会分析“J”型曲线和“S”型曲线的成因和变化过程。(重点)
3.掌握探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验。(难点)
探究点一 种群数量的变化 (阅读教材P65~P68)
1.种群数量的增长
(1)建构种群增长模型的方法
①数学模型:是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
②建立数学模型的方法步骤:观察研究对象,提出问题→提出合理假设→用适当的数学形式表达→检验或修正。
(2)种群增长的“J”型曲线
①含义:在理想条件下的种群,以时间为横坐标,以种群数量为纵坐标画出的曲线图,曲线大致呈“J”型。
②“J”型增长的条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。
③模型假设: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。
④建立模型:t年后种群数量为:Nt=N0λt。
(3)种群增长的“S”型曲线
①含义:种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定的增长曲线。
②条件:自然界中的资源和空间总是有限的。
③K值(环境容纳量)
ⅰ含义: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。
ⅱ形成原因
ⅲ应用:建立自然保护区,从而提高环境容纳量,如提高大熊猫的种群数量。
2.种群数量的波动和下降
(1)影响因素
(2)数量变化:大多数种群的数量总是在波动中;在不利的条件下,种群数量还会急剧下降甚至消亡。
1.如图表示两种增长方式的增长速率变化,请据图思考下列问题:
(1)甲和乙分别表示哪种增长方式?
提示 甲表示的是“J”型增长;乙表示的是“S”型增长。
(2)乙图中在哪个时刻增长速率最快?在t1→t2时段内,种群数量是不是会逐步减少?
提示 在t1时刻增长速率最快,在t1→t2时段内,种群数量仍然增加,只是增长的速率减缓。
2.如图表示的是种群数量增长中的两个经典曲线。请据图思考下列问题:
(1)甲图中的阴影部分代表什么含义?
提示 代表环境阻力或被环境所淘汰的个体数目。
(2)乙图表示一个种群的K值不是恒定不变的,下列哪些因素可以使原来的环境容纳量(K2)变成新的环境容纳量(K1)?
①过度放牧对某种牧草种群的影响 ②硬化地面、管理好粮食对鼠种群的影响 ③增加水中的溶氧量对鱼种群的影响 ④大量引进外来物种对本地物种的影响 ⑤引进某种害虫的天敌对害虫种群的影响
提示 ①②④⑤。
3.养鱼要获得每日的最大捕获量,则需要将鱼群的个体数量控制在哪个数值上?如果长期内获得较大的捕获量,则需要将鱼群控制在哪个数量上?
提示 获得最大日捕获量需要将鱼群的个体数量控制在K值上;如果长期获得较大的捕获量,则需要将鱼群数量控制在K/2上。
1.种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线比较
项目
“J”型曲线
“S”型曲线
前提条件
环境资源无限
环境资源有限
种群增长率
保持稳定
随种群密度上升而下降
图像模型
种群增长速率
K值
无K值
种群数量在K值上下波动
联系
“J”型增长曲线“S”型增长曲线
2.K与K/2的应用
应用
措施
目的
野生资源保护
保护野生生物的生存环境,减小环境阻力
增大K值
有害生物防治
增大环境阻力
降低K值
在种群数量达到K/2以前采取相应措施
防止害虫数量快速增长
资源开发与利用
捕捞或收获后的种群数量应维持在K/2
保证持续获取高产量
角度一 “J”型和“S”型曲线分析
左图为某种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线。若不考虑迁入和迁出,下列有关叙述错误的是( )
A.改善空间和资源条件有望使K值提高
B.BC段种群增长速率逐渐下降,出生率小于死亡率
C.C点时种群增长速率为零,出生率等于死亡率
D.比较曲线Y与曲线X表明自然状态下种群无法超出理想状态下的最大增长速率
B [环境容纳量(K值)随环境条件的变化而变化;BC段虽然增长速率下降,但种群数量仍处于增长状态,所以出生率大于死亡率;达到最大值,出生率等于死亡率。]
角度二 λ、增长率、增长速率的比较
下图是调查小组的同学从当地主管部门获得的某种群数量的变化图,据此不能得出的结论是( )
A.第1~5年间种群呈“J”型增长
B.第20~30年间种群增长率为0
C.第30年时种群的数量最大
D.第15~20年间种群数量不断减少
C [图中第1~5年间,λ大于1,且一直不变,种群呈“J”型增长,A正确;第20~30年间λ等于1,增长率为0,B正确;第9年或第10年时种群的数量最大,C错误;第15~20年间,λ小于1,种群数量不断减少,D正确。]
(1)λ为某时段结束时种群数量为初始数量的倍数,而非增长率。
(2)增长率=(末数-初数)/初数×100%=(Nt-N0)/N0×100%(无单