内容正文:
种群的“J”形和“S”形增长曲线
模型的分析及应用
精研重难点(一)
从“高度”上研究高考
思维建模|利用λ值判断种群数量变化
“λ”表示种群数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量为第一年的λ倍。若λ=1,则种群数量不变(稳定);若λ>1,则种群数量增长,λ>1且恒定时种群数量呈“J”形增长;若λ<1,则种群数量下降。如下图所示:
[典例] (2022·山东高考)一个繁殖周期后的种群数量可表示为该种群的补充量。某实验水域中定期投入适量的饲料,其他因素稳定。图中曲线Ⅰ表示该实验水域中某种水生动物的亲体数量与补充量的关系,曲线Ⅱ表示亲体数量与补充量相等。下列说法正确的是 ( )
A.亲体数量约为1 000个时,可获得最大持续捕捞量
B.亲体数量约为500个时,单位时间内增加的数量最多
C.亲体数量大于1 000个时,补充量与亲体数量相等,种群达到稳定状态
D.饲料是影响该种群数量变化的非密度制约因素
解题关键——破译新情境
情境信息 化新为熟
一个繁殖周期后的种群数量可表示为该种群的补充量 按教材模型理解:假定繁殖周期为一年,补充量就是一年后的种群数量
曲线Ⅰ表示该实验水域中某种水生动物的亲体数量与补充量的关系 补充量/亲体数量=λ,曲线Ⅰ的λ值不是恒定不变的
曲线Ⅱ表示亲体数量与补充量相等 λ=1时,一个繁殖周期后的种群数量不变
[答案] B
[解析] 亲体数量约为1 000个时,该种群的补充量等于亲体数量,即出生率等于死亡率,是K值,根据种群的增长速率变化可知,捕捞后种群数量处于K/2时获得最大持续捕捞量,A错误;种群数量处于K/2时单位时间内增加的数量最多,即亲体数量约为500个时,单位时间内增加的数量最多,B正确;由图可知,亲体数量等于1 000个时,补充量与亲体数量已经相等,种群达到稳定状态,C错误;一般来说,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,这些因素称为密度制约因素,饲料是影响该种群数量变化的密度制约因素,D错误。
从“深度”上提升知能
1.“S”形增长的不同曲线模型分析
(1)曲线模型
(2)模型分析
①t1之前,种群数量小于K/2,由于资源和空间相对充裕,种群数量增长较快;当种群数量为K/2时,出生率远大于死亡率,种群增长速率达到最大值。
②t1~t2,由于资源和空间有限,当种群密度增大时,种内竞争加剧,天敌数量增加,种群增长速率下降。
③t2时,种群数量达到K值,此时出生率等于死亡率,种群增长速率为0。
2.“S”形增长中K值的确认
K值即一定的环境条件所能维持的种群最大数量。实际环境中种群数量往往在K值上下波动,如图所示:
3.“S”形增长中K值的变化
图示分析
(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值时,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,种群数量所达到的最大值有时会超过K值,但这个值存在的时间很短,因为在一定的环境条件下不能维持该值。
从“细度”上修补疏漏
生态数据调查方法误差分析归类汇总
1.样方法
2.标记重捕法
3.抽样检测法
(1)未做到每天取样时间一致。
(2)取样时未“振荡”,而是从静置培养液上层或下层取样。
(3)计数板有气泡。
(4)检测时培养液渗入后没有稍等片刻而直接观察(酵母菌还没有沉降到计数室底部)。
4.取样器取样法
(1)未能给予最适“诱捕”条件,即未能充分利用土壤动物“趋湿”“避光”特性,如未打开电灯可导致诱捕到的动物个体减少。
(2)未做到土壤类型、取样时间、土层深度保持一致而导致误差。
(3)对“不知名”的动物不予计数而导致误差(正确做法是记为“待鉴定××”,并记下其特征)。
从“精度”上拓展训练
1.下列有关生物种群数量调查的方法中,错误的是 ( )
A.调查跳蝻,用样方法
B.调查马尾松,小样方划分为1 m2左右
C.调查蒲公英,要计数小样方内的个体数和两个相邻的边及顶角处的个体数
D.调查趋光性的农业害虫,可用定位设置灯光诱捕,定时计数法
答案:B
解析:由于跳蝻的活动能力较弱,一般用样方法调查其种群密度, A正确;马尾松是大型植物,1 m2左右的样方太小,一般样方面积用100 m2左右, B错误;调查蒲公英种群密度用样方法,统计数据时要包括位于样方边线上的个体,一般遵从计上不计下,计左不计右的原则,即一般计数小样方内的个体数和两个相邻的边及顶角处的个体数, C正确;用黑光灯进行灯光诱捕可以用于调查具有趋光性的农业害虫,在研究区域内定位设置灯