内容正文:
第2讲 种群数量的变化及其影响因素
知识体系——定内容
核心素养——定能力
科学
思维
通过“J”形增长和“S”形增长的数学模型的分析与比较,培养归纳比较及运用模型分析问题的能力。
科学
探究
通过实验“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”掌握实验方案的设计与实施及对实验结果的分析与评价能力。
社会
责任
通过归纳种群数量变化在实践中的应用,形成关注生产实践、学以致用的态度。
考点1 种群数量的变化
1.建构种群增长模型的方法
(1)数学模型:用来描述一个系统或它的性质的 数学形式 。
(2)建构步骤
(3)表达形式
①数学方程式:科学、准确,但不够 直观 。
②曲线图:直观,但不够 精确 。
2.种群的“J”形增长和“S”形增长
项目
“J”形增长
“S”形增长
增长模型
前提条件
食物和空间 条件充裕、气候 适宜 、没有天敌和其他竞争物种等
资源和空间 有限、受其他生物的制约等
曲线特点
种群数量以一定的倍数连续增长,没有 K值
种群数量达到 环境容纳量 ,即K值后,将停止增长
3.种群数量的波动
(1)大多数生物的种群数量总是在 波动 中。处于波动中的种群,在某些特定条件下可能出现 种群爆发 。
(2)当种群长期处于不利条件下,种群数量会出现持续性的或急剧的 下降 。
(3)当一个种群数量过少,种群可能会由于近亲繁殖等原因而 衰退、消亡 。
4.影响种群数量变化的因素
(1)非生物因素对种群数量变化的影响
①非生物因素的种类:主要包括 阳光、温度、水 等;
②非生物因素对种群数量变化的影响往往是 综合 性的。
(2)生物因素对种群数量变化的影响
①种内关系:随种群数量增长 种内竞争 加剧,会影响种群数量进一步增长。
②种间关系
a. 竞争和捕食 都会影响种群数量变化;
b.作为宿主的动物被寄生虫寄生,细菌或病毒引起的 传染病 也会影响种群数量变化。
(3)密度制约因素和非密度制约因素
①密度制约因素: 食物 和 天敌 等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。
②非密度制约因素: 气温和干旱 等气候因素以及 地震、火灾 等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关。
5.种群研究的应用
(1)在 野生生物资源 的合理利用和保护、 有害生物的防治 等方面都有重要意义。
(2)指导农牧业和渔业生产,如捕捞后剩余量在 K/2 左右有利于持续获得较大的鱼产量。
1.种群的“S”形增长是受资源因素限制而呈现的结果。(√)
2.环境容纳量是指种群的最大数量。(×)
3.种群“J”形增长曲线中的增长率和增长速率均恒定不变。(×)
4.种群数量变化不仅受外部因素的影响也受自身内部因素的影响。(√)
5.食物、天敌和气候等都是密度制约因素。(×)
1.(选择性必修2P13“思考·讨论”节选)在同样的非生物因素的影响下,刺儿菜的种群密度变化与一年蓬、加拿大一枝黄花的有较大差异,这是为什么?
答案:不同种植物对光照条件的适应性是有差异的。
2.(选择性必修2P16“旁栏思考”)渔网网目不能过小,否则会影响来年鱼产量。这是为什么?请从种群特征的角度作出解释。
答案:如果渔网网目过小,许多幼鱼也会被捕捞上来,影响鱼种群的年龄结构,从而影响鱼群的出生率,造成来年鱼产量降低。
1.种群数量增长的“J”形和“S”形两种曲线的分析
项目
“J”形增长
“S”形增长
曲线模型
前提条件
理想状态:资源无限、空间无限、不受其他生物制约
现实状态:资源有限、空间有限、受其他生物制约
增长率和增长速率
K值有无
无K值
有K值
2.辨析“λ”与“增长率”的关系
(1)“λ”≠增长率
种群“J”形增长的数学模型:Nt=N0λt中,λ代表某时段结束时种群数量为初始数量的倍数,不是增长率。
增长率=(末数-初数)/初数×100%=(N0λt+1-N0λt)/N0λt×100%=(λ-1)×100%。
(2)曲线分析
3.明确K值的三个易错点
(1)K值不是一成不变的:K值会随着环境的改变而发生变化,当环境遭到破坏时,K值可能会下降;当环境条件状况改善时,K值可能会上升。
(2)在环境条件稳定,K值一定的情况下,种群数量也不是一成不变的:会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候,会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
(3)K值并不是种群数量的最大值:K值是环境容纳量,即在保证环境条件不受破坏的前提下,一定空间中所能维持的种群最大数量;种群所达到的最大值会超过K值,但这个值存在的时间很短,因为环境条件已遭到破坏。
4.K值与K/2的应用[社会责任]
提醒:
(1)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