课题71:种群数量的变化
【课标要求】种群数量的变化。
【考向瞭望】以选择题形式考查种群的特征以及对种群数量或发展方向的作用;以数学曲线题形式,考查种群数量的变化规律。
【知识梳理】一、种群数量变化的数学模型:(一)种群数量的“J”型曲线
1、条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下。
2、特点:种群数量每年以一定的倍数增大。 3、数学模型:指数函数型。
(二)种群增长的“S”型曲线
1、原因:自然环境条件是有限的,如资源、空间、天敌等的制约。
2、特点:种群达到环境条件所能允许的最大值——环境容纳量(即K值)后有时停止增长,有时在K值上下波动。
二、影响种群数量变化的因素:(一)内因
1、起始种群个体数量。
2、导致种群数量增加的因素:出生率和迁入率。
3、导致种群数量减少的因素:死亡率和迁出率。
(二)外因
1、自然因素:气候、食物、天敌、传染病等。
2、人为因素:种植业、养殖业发展,砍伐森林,猎捕动物、环境污染等。
三、“J”型曲线和“S”型曲线的比较
(一)曲线比较(如下图)。 (二)列表比较
项目
“J”型曲线
“S”型曲线
前提条件
环境资源无限
环境资源有限
种群增长率
保持稳定
随种群密度上升而下降
K值的有无
无K值
有K值
曲线形成
的原因
无种内斗争,
缺少天敌
种内斗争加剧,
天敌数量增多
(三)联系:两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不同,对种群增长的影响不同。因而有:“J”型曲线因环境阻力增大而成“S”型曲线。
四、种群数量变化规律在生产中的应用
(一)对于濒危动植物而言,由于环境污染、人类破坏等,造成环境对于此种生物的K值变小,通过建立自然保护区等措施提高环境容纳量,是保护这些生物的根本措施。
(二)在“S”型曲线中,种群数量达到环境容纳量的一半(K/2)时,种群增长速率最大,资源再生能力最强。因此,在野生生物资源合理开发利用方面,要保证捕捞或利用后,生物种群数量不得低于K/2,这样既可获得最大利用量,又可保持种群的高速增长。
五、探究培养液中酵母菌种群数量的变化
(一)问题:培养液中酵母菌种群数量的变化是怎样随时间变化的?或不同温度(或O2、CO2等)条件下酵母菌种群数量变化情况?或不同培养液(加糖和不加糖)中酵母菌种群数量变化情况如何?
(二)假设:根据上述问题,大胆提出合理的假设。
试管编号
A
B
C
管内
液体
培养液/mL
10
10
无菌水/mL
10
酵母液/mL
0.1
0.1
0.1
温度条件
28℃
5℃
28℃
(三)设计实验(如右表)。
(四)采用抽样检测方法——显微计数。
(五)注意事项
1、显微镜计数时,对于压在小方格边线上的酵母菌,应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。
时间/天
1
2
3
4
5
6
…
数量/个
2、从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差。
3、结果记录最好用记录表,如下(请设计):
4、每天计数酵母菌量的时间要固定。
5、培养和记录过程要尊重事实,不能主观臆造。
【思考感悟】当一个种群迁入一个新的适宜环境时,种群数量如何变化?
当刚迁入时食物和空间条件充裕,种群增长速率较快,接近“J”型曲线,当繁殖到一定程度后,环境中的容纳量接近饱和,种群增长减缓,呈“S”型曲线,最后种群数量趋于稳定。
【基础训练】1、如图表示在一个池塘中当鱼的密度上升时,鱼产量、个体生长量、食物量和寻食耗能量的变化曲线。其中能代表鱼个体生长量和鱼产量的曲线是( A )
A、1和3 B、2和4
C、1和2 D、2和3
2、自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群“S”型增长的正确说法是( B )
A、“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系
B、种群增长率在各阶段是不相同的
C、“S”型增长曲线表示了种群数量与时间无关
D、种群增长不受种群密度制约
3、某种群死亡率如图中曲线Ⅱ,出生率如图中曲线Ⅰ,则在哪一时期此种群的个体总数达到其生活环境负荷量的顶点( C )
A、a B、b C、c D、d
【高考模拟】4、(2007全国卷Ⅰ3)下列有关种群增长的S型曲线的叙述,错误的是( D )
A、通常自然界中的种群增曲线最终呈S型 B、达到K值时种群增长率为零
C、种群增长受自身密度的影响 D、种群的增长速度逐步降低
5、(2008江苏生物16)下列选项中,对种群密度影响最严重的是( C )
编号
生态系统
采收对象
现有生物量
年增长率/%
年采收量
①
马尾松林
马尾松
200000m3
2
1000m3
②
淡水湖泊
鲰鱼
10000kg
34
3600kg
③
山地
甘草
1000kg
20
300kg
④
滩涂
沙蚕
10000kg
30
500kg
A、① B、② C、③ D、④
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