内容正文:
素养提升一 辨析种群增长速率、增长率与λ值
1.增长速率和增长率曲线
项目
增长速率
增长率
计算方法
×100%
“J”形增长
“S”形增长
2.“J”形增长中λ和增长率的关系
种群“J”形增长的数学公式模型为Nt=N0λt,其中λ表示某时段结束时的种群数量为前一年种群数量的倍数,而非增长率,增长率=(λ-1)×100%。分析如下:
(1)a段:λ>1且恒定,种群数量呈“J”形增长。
(2)b段:λ下降但仍大于1,种群数量一直增加。
(3)c段:λ=1,种群数量相对稳定且达到最大值。
(4)d段和e段:λ<1(不包括两端点),种群数量下降,第25年种群数量最少。
【例1】 假设在某草原上散养的某种家畜的种群呈“S”形增长,该种群的增长速率随时间的变化趋势如右图所示,下列叙述错误的是( )
A.种群的增长速率为甲时,该家畜种群的出生率大于死亡率
B.种群的增长速率为乙时,该家畜种群的年龄结构为稳定型
C.若要持续尽可能多地收获该种家畜,可在丙点适时捕获
D.种群的增长速率为丁时,该种群之后不一定能维持稳定
答案 B
解析 乙点时种群增长速率最大,该家畜种群的年龄结构为增长型,B项错误。
【例2】 图1表示某种群数量变化的相关曲线图,图2是在理想环境和自然条件下的种群数量增长曲线。下列有关叙述错误的是( )
A.图2中曲线X可表示图1中前5年种群数量的增长情况
B.图1中第15年种群数量最少
C.图1中第10年种群数量最多
D.图2中A、B、C三点,B点时种群增长速率最大
答案 B
解析 据图1可知,前5年该种群的λ值不变且大于1,说明种群的数量每年以一定的倍数增长,所以该种群在前5年种群数量的变化类型是“J”形增长,而图2中的曲线X表示种群数量的“J”形增长曲线,因此图2中曲线X可表示图1中前5年种群数量的增长情况,A项正确;图1中,第10~20年之间λ<1,则种群数量越来越少,在调查的这20年中,该种群数量最少的年份是第20年,B项错误;图1中第10年λ值等于1,表示当年种群数量与前一年种群数量相等,第10~20年之间λ<1,则种群数量越来越少,所以图1中第10年种群数量最多,C项正确;图2中B点时位于种群“S”形增长曲线的K/2附近,三点中B点种群增长速率最大,D项正确。
1.某山地并入自然保护区后,膨喉羚种群密度与种群增长速率的变化如图所示,下列相关叙述不正确的是( )
A.可釆用标记重捕法来调査本地区膨喉羚的种群密度
B.膨喉羚种群增长过程中最大环境阻力出现在c点之后
C.b点时膨喉羚种群的年龄结构为增长型,c点时为衰退型
D.b~c点增长速率降低是由于种内竞争加剧
答案 C
解析 膨喉羚活动能力强、活动范围广,因此调查其种群密度应该采用标记重捕法,A项正确;环境阻力会随着种群数量的增大而增大,因此膨喉羚种群增长过程中最大环境阻力出现在c点之后,种群数量即将达到K值,B项正确;b点和c点时种群数量增长速率都大于0,说明种群数量都在增长,即这两点时膨喉羚种群的年龄组成均为增长型,C项错误;b~c点种群密度增大,种内竞争加剧,增长速率降低,D项正确。
2.近20年来,某山区的道路等基础设施建设不断加强,对当地某种动物的活动产生了影响。在这段时间内,科研人员对这种动物进行了跟踪调查,得到了如图所示结果。下列相关叙述正确的是( )
A.第1~5年该动物种群数量呈“J”形增长
B.第5年后该动物种群数量不断减少
C.第15年该动物种群数量降到最低
D.第15~20年该动物种群数量增加
答案 A
解析 据图分析:λ值大于1,种群数量增加;λ值小于1,种群数量减少。在第1~5年,λ值大于1且不变,种群数量一直增加,符合“J”形曲线增长模型,A项正确;只要λ值大于1,种群数量就会增加,只有当λ值小于1时,种群数量才会减少,因此种群数量开始减少是从第10年开始的,B项错误;第10~20年λ值一直小于1,因此种群数量会一直下降,在第20年降到最低,C项错误;第10~20年λ值一直小于1,第15~20年该动物种群数量减少,D项错误。
3.图甲表示草原中某动物种群增长速率与种群数量的关系,图乙表示该动物某一时期种群数量Nt+1/Nt比值与时间(t)的关系曲线。下列有关分析正确的是( )
A.图甲中的AB段和图乙中的ab段,由于种群初始值小,种群数量均增长缓慢
B.图甲中CD段和图乙中cd段种群数量均增加
C.该动物在此区域的环境容纳量对应图甲中的E点和图乙中的c点
D.影响该动物种群数量变化的直接因素是迁入率、迁出率和性别比例
答案 B
解析 图甲表示草原中某动物种群增长速率随种群数量先增大之后逐渐减小为0,当种群数量达到C时,种群增长速率最大,说明该种群增长规律符合“S”形增长曲线。当