知识点11 种群数量的变化-2022年高考生物核心考点必背合集（人教版必修3）

第4章 种群和群落 第2节 种群数量的变化 基础填空 一、建构种群增长模型的方法 1.数学模型 （1）数学模型：数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 （2）建立数学模型一般步骤：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。 （3）数学模型的表现形式：数学方程式、曲线图。 二、种群增长的“J”型曲线 1.实例：1859年，一位英国人来到澳大利亚定居。他带来了24只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。在20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。在1937—1942年期间，这个种群数量的增长如图下图所示（图中实线）。这两个实例中，种群呈“J”型增长的原因有：食物充足、没有天敌、气候适宜等。 2.“J”型曲线模型：通过上述两个实例可以看出，自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”型。 3."J”型增长的数学模型 （1）模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，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。 （2）建立模型：t年后种群数量为：Nt=N0λt。 （3）请写出上面模型中各参数的意义：N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。 三、种群增长的“S”型曲线 1.实例：生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如下图所示的结果。从图中可以看出，大草履虫的数量在第二天和第三天增长较快，第五天以后基本维持在375个左右。 2.“S”型曲线：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”型曲线。 3.K值：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称为环境容纳量，又称K值。 四、种群数量的波动和下降 在自然界，影响种群数量的因素有很多，如气候、食物、天敌、传染病等。因此，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。 五、探究“培养液中酵母菌种群数量的变化” 1.提出问题：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？ 2.作出假设：培养液中的酵母菌数量开始一段时间呈“J”型增长，随着时间推移，由于营养物质的消耗、有害代谢产物的积累、pH的改变，酵母菌数量呈“S”型增长。 3.探究步骤 ①将10mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。 ②将酵母菌接种到试管中的培养液，并将试管放在25℃条件下培养。 ③每天取样计数酵母菌数量。首先通过显微镜观察，估算出10mL培养液中酵母菌的初始数量(N0)，在此之后连续观察7天，分别记录下这7天的数值。 ④分析数据，画出曲线。以时间为横坐标，酵母菌数量为纵坐标，将所得数值用曲线图表示出来，分析实验结果是否支持你所作的假设。 4.实验结论：在有限的环境条件下酵母菌种群数量呈“S”型增长。 长句填空 在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代，则n代细菌数量的计算公式是Nn=2n,N代表细菌数量，n代表“代”，72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是N=2216，在一个培养基中，细菌的数量不会（会、不会）一直按照这个公式增长，对此我们可通过实验计数法来验证。（P65“问题探讨”） 以理想条件下种群数量增长模型为例，说明同数学方程式相比，曲线图数学模型的的优点是：能更直观地反映出种群数量的增长趋势。局限性是：曲线图表示的数学模型不够精确。（P66“教材”、“旁栏思考”） 自然界的资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，以该种群为食的动物的数量会增加，这就会使种群的出生率降低，死亡率增高。当死亡率增加到与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。（P67“教材”） 大熊猫栖息地遭到破坏后，大熊猫种群数量锐减的重要原因是：由于食物的减少和活动范围的缩小，K值变小。据此分析，你认为保护大熊猫的根本措施是建立自然保护区，给大熊猫更宽广的生存空间，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量（K值）。（P67“教材”） 家鼠的繁殖力很强，种群数量每天可增加1.47％，对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械捕杀、药物捕杀等措施。从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。（P67“思考与讨论”） 第二次世界大战时，捕鲸业停了下来，鲸的数量恢复