18.2 种群数量的变化-【大鹏生物】2024高考生物一轮复习讲义

第2节 种群数量的变化 2.1 建构种群增长模型的方法 1.数学模型 （1）概念：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 （2）类型：数学方程式、数学曲线图。 （3）意义：构建数学模型可描述、解释和预测种群数量的变化 2.建构种群增长模型的方法与步骤 构建程序 研究方法 研究实例 提出问题 观察研究对象，提出问题 细菌每20min分裂一次 作出假设 提出合理的假设 在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响 建立模型 根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达 检验修正 通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正 观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正 2.2 种群增长的“J”型曲线 1.概念 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，曲线大致呈“J”型。 2.数学模型 （1）模型假设 ① 产生条件：食物和空间条件充裕，气候适宜，没有敌害等； ② 数量变化：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 一年后该种群的数量：N1=N0·λ 两年后该种群的数量：N2=N1·λ＝N0·λ2 ………….. t年后的种群数量：Nt=N0·λt （3）各参数的意义 N0为该种群的起始数量，t为时间（年），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。 （4）曲线图：以时间为横坐标，种群数量为纵坐标，据上面所提及的数字模型可绘制出“J”型曲线，如图： “J”型增长的数学模型“Nt=N0·λt”中， λ代表种群数量是一年前种群数量的倍数，而不是增长率，增长率应为λ -1 当λ >1时，种群数量增大； 当λ =1时，种群数量保持稳定； 当λ <1时，种群数量减小。 3.特点和意义 （1）特点：种群的增长率是一定的，种群数量持续增长，没有上限。 （2）意义：反映了种群增长的潜力或者趋势。 2.3 种群增长的“S”型曲线 1.概念 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。 2.数学模型 （1）模型假设 ①产生条件：自然条件（现实状态）——自然界的资源和空间总是有限的； ②数量变化：当种群密度增大时，种内斗争不断加剧，其捕食者数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死亡率升高。 （2）建立模型 随着种群密度的增大，环境条件的限制作用愈加明显，当死亡率增加到和出生率相等时，种群就会停止增长，此时种群数量逐渐接近环境容纳量（K值），呈现“S”型曲线。 （3）曲线图及曲线解读： （4）环境容纳量（K值） ①定义：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。 ②应用 项目 资源的保护和利用 有害生物的防治 K值 保护环境,减小环境阻力,增大K值;养殖量不能超过K值，否则会破坏环境,导致K值下降 增大环境阻力，降低K值 K/2 捕捞(捕获)后的种群数量维持在K/2值,种群数量会迅速回升 及时控制种群数量，严防达到K/2 3.增长特点 种群数量达到环境所允许的最大值（K值）时，将停止增长并在K值附近保持相对稳定。 关于K值的几点解释 （1）种群数量达到K值后并不是一成不变的，而是围绕K值上下波动。 （2）K值并不是固定不变的。当生存环境发生改变时，K值也会相应改变。 （3）K值≠种群数量能达到的最大值：种群数量能达到的最大值是种群数量在某一时间点出现的最大值，这个值存在的时间很短，大于K值。 2.4 种群数量的波动 1.影响因素 （1）外界因素：食物、气候、传染病、天敌等。 （2）直接因素：出生率、死亡率、迁入率、迁出率。 （3）人为因素：人类的活动。 ①种植和养殖业的发展； ②砍伐森林、猎捕动物和污染环境等。 2.数量变化 在自然界中，由于各种因素的影响，大多数种群的数量总是在波动；在不利的条件下，种群的数量还会急剧下降，甚至消亡，影响种群数量变化的生物因素有以下几点： （1）同一种群内部的影响 种群数量变动是多种因素相互作用的结果，出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄组成、性别比例都会影响种群数量的变化。其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率是直接决定因素，所有能影响种群的出生率和死亡率、迁入率和迁出率的因素，都会影响种群数量的变化。 （2）种间关系的影响 不同种群之间的关系可使种群数量增加或减少。 （3）人类活动对种群数量变化的影响 一方面，受人工控制的生物的数量在不断增加。另一方面由于砍伐森林、猎捕动物和环境污染等，许多野生动植物的种群数量急剧减少。 3.研究意义 （1）防治有害动物：为控制有害动物，应降低其环境容纳量，如养殖蝗虫的天敌－鸡、鸭、鹅等。 （2）保护和利用野生生物资源：在对野生动植物资源的合理开发和利用方面，