42种群数量的变化.

第2节种群数量的变化基础知识梳理一、构建种群增长模型的方法——数学模型1．研究方法或步骤：观察研究对象，提出问题→作出____________→根据实验数据，用适当的______________形式对事物的性质进行表达→进一步实验或观察，对模型进行___________________。2．表达形式：(1)数学方程式;(2)_____图。合理的假设数学检验或修正曲线想一想数学模型中的两种表达形式各有哪些优点？【提示】数学方程式表达准确，曲线图直观。二、种群增长的“J”型曲线1．含义：在理想条件下的种群，以_______为横坐标，以____________为纵坐标画出的曲线图，曲线大致呈“J”型。2．“J”型增长的条件：____________条件充裕、气候适宜、没有敌害。3．模型假设：种群的数量每年以_______________增长,第二年的数量是第一年的λ倍.4．建立模型:t年后种群数量为:__________.时间种群数量食物和空间一定的倍数Nt＝N0·λt三、种群增长的“S”型曲线1．含义：种群经过一定时间的增长后，数量________________的增长曲线。2．成因:自然界的资源和空间总是_______,当种群密度增大时，种内竞争就会______，以该种群为食的动物的数量也会________。趋于稳定有限的加剧增加使该种群的出生率______，死亡率______。当死亡率与出生率相等时，种群的增长就会停止。3．K值：又称_______________，在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的__________________。4．应用：建立自然保护区，提高其__________________是保护大熊猫的根本措施。降低增高环境容纳量种群最大数量环境容纳量四、种群数量的波动和下降1．影响因素(1)自然因素：如气候、食物、天敌、传染病等。(2)人为因素：种植业、养殖业的发展，砍伐森林，猎捕动物，环境污染等。2．数量变化：大多数种群的数量总是在________中，在不利条件下，种群的数量还会急剧下降甚至消亡。3．研究意义：有害动物的防治、野生生物资源的________________，濒危动物种群的拯救和恢复。波动保护和利用栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落例题1.在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小)群绵羊，8年后发展到500只左右，这个羊群数量会(A．维持在一个水平上B．不断下降C．缓慢上升D．迅速上升【答案】A一.种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线1．“J”型曲线和“S”型曲线的比较考点栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落曲线名称“J”型曲线“S”型曲线种群数量曲线图种群增长率曲线图栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落前提条件环境资源无限(理想条件)环境条件有限特点①连续增长②增长率：由公式Nt＝N0λt中，“t”为时间，是自变量，λ为该种群数量是一年前种群数量的倍数，所以增长率为一个常数①增长到一定数量时就保持相对稳定②增长率先增大，后减小③数量达到稳定状态时，增长率为0有无K值无K值(持续增长)有K值④K2值处增长率最大栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落曲线形成原因①缺少天敌②空间条件充裕③气候适宜等①食物和空间条件有限②种内斗争加剧③捕食者数量增多等2.两种增长方式的差异，主要在于环境阻力的作用(2)环境阻力：指在种群生长的环境中存在着限制因素，种群数量越接近K值，环境阻力越大(如图4－2－1所示)。(1)“J”型增长曲线环境阻力“S”型增长曲线栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落图4－2－1(3)图中的阴影部分是表示在生存斗争中被淘汰的个体数；当种群数量＝K值时，出生率≈死亡率。栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落种群数量变化曲线的判断①资源和环境无限，种群可连续增长——“J”型曲线。②资源和环境有限，种群不能无限增长——“S”型曲线。③种群的数量处于动态平衡——略有波动的“S”型曲线。栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落【变式训练1】图4－2－2表示在良好的生长环境下，“小球藻分裂繁殖中的细胞数量”、“鸡产蛋数量(每天产一枚)”和“竹子自然生长的高度”这三者与时间的关系示意图依次是()图4－2－2A．乙、甲、丁C．丙、甲、乙B．甲、丙、乙D．丁、乙、丙栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落【解析】小球藻分裂繁殖，速度快，生长环境良好，由于资源充足，所以呈“J”型曲线增长；鸡每天产一枚蛋，所以随时间(天数)的增加，蛋数增长应如甲图；竹子自然生长的高度，受到遗传因素(基因)的控制，所以长高到一定高度不再继续长高，呈“S”型曲线。【答案】C考点2.种群数量的波动和下降1．影响种群数量变动的因素(1)种群数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的。(2)种内因素：种群通过种内斗争调节种群密度。栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落(3)种间因素：通过种间关系调节种群密度。(4)非生物因素：气候、食物、寄生物、传染病等。(5)人为因素：人类的活动。2．研究种群数量变化在实际生产中的指导意义(1)对野生动植物资源的合理开发和利用有重要意义。当种群数量大于K/2值时，可以捕猎或捕捞，使剩余量维持在K/2值左右，这样既可保证种群增长速率最快，可提供的资源数量最多，又不影响资源再生。(2)在野生生物资源的保护方面，如建立自然保护区等，从而提高野生生物的环境容纳量，这是保护野生生物资源的有效措施。栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落(3)害虫、害畜的防治方面，降低其环境容纳量，是防治的根本。(4)为害虫、害畜的预测、预报提供科学依据。种群数量的变化与K值的关系①种群数量＝K值时：种群增长停止，增长率为0。②种群数量＝K/2值时：种群增长最快。③种群数量K/2值时：种群增长逐渐增加。④种群数量K/2值时：种群增长逐渐减少。栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落【例2】池塘养鱼，若要稳定和长期地保持较高的鱼产量，应采取的最佳措施是()A．大量地投入鱼的饲料B．大量地增加鱼苗的投入量C．及时、适量地捕捞出成鱼D．大量地增加池塘的水量【名师点拨】饵料的投放要根据需要投放；大量加大育苗的投入量会加大斗争；当种群数量超过K/2时增长率就降低，这时应适量地捕捞成鱼。【答案】C栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落【变式训练2】在灭鼠时，如果我们杀死老鼠总量的一半，再过一段时间后，你会发现()A．很快恢复到原来的数量B．会继续下降C．保持数量不变D．先增加，然后减小【解析】种群数量为K/2(种群数量最大值时的一半)时，种群增长率最大，所以灭鼠时应降低K值。【答案】A栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落考点3探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验要点1．实验原理(1)酵母菌属兼性厌氧型微生物，有氧时产生二氧化碳和水，无氧时产生二氧化碳和酒精。(2)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。(3)在理想的无限环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限的环境下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落2．实验步骤(1)将10mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。(2)将适量酵母菌种入试管培养液中混合均匀。(3)将试管在28℃条件下连续培养7天。(4)每天取样计数酵母菌数量，并记录。3．注意事项(1)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌。(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。栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落(3)每天计数酵母菌数量的时间要固定。(4)由于酵母菌是单细胞微生物，因此计数必须在显微镜下进行。(5)本探究不需要设对照实验，需分组重复实验获得平均值。4．实验结论(1)根据实验数据可得如图4－2－3所示的增长曲线。(2)增长曲线的总趋势是先上升再降低。栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落(3)影响酵母菌种群数量的因素可能有养料、温度、pH及有害代谢废物等。图4－2－3栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落【例3】在环境良好、营养充足的培养基上接种少量酵母菌，每隔一段时间测量酵母菌的个体数量，绘制成曲线，如图4－2－4所示，下列图中能正确表示酵母菌种群增长率随时间变化的趋势曲线是()图4－2－4栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落【名师点拨】图4－2－4为“S”型曲线，当环境良好、营养充足时，酵母菌数量不断增长，增长率上升；由于营养、空间有限，酵母菌数量不能无限增长；当酵母菌数量达到最大值(K值)时，酵母菌数量不再增长，增长率为0。【答案】D栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落【变式训练3】有关“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验，正确的叙述是()A．改变培养液的pH值不影响K值(环境容纳量)大小B．用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化C．取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数D．营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素【解析】养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增长的限制因素。【答案】D栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落※种群增长率与种群增长速率1．种群增长率(1)种群增长率是指单位时间种群增长数量，种群增长率＝出生率－死亡率＝(出生数－死亡数)/(单位时间×单位数量)。(2)若以一年为增长周期，“J”型增长曲线呈指数式增长，每年种群增长率不变；“S”型增长曲线呈逻辑斯谛增长，资源和空间有限，每年种群基数增多，种群增长率不断减小，至K时为0。栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落2．种群增长速率(1)种群增长速率是指单位时间内种群数量变化率，增长速率＝(出生数－死亡数)/单位时间。(2)通常按照瞬时增长率来理解，也就是曲线上通过每一点的切线斜率。(3)“J”型增长曲线的斜率逐渐增大，直至无穷，所以其增长速率也就不断增大；“S”型增长曲线的斜率，刚开始为0，后不断增大至K/2时达最大值，再不断减小至K时，又为0。栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落1．(2012年河南濮阳期末统考)张鹏三年前办了一个养兔场，由原来不到50只兔，繁殖到现在5万只，成了远近闻名的养兔专业户，在这三年内，种群数量的变化曲线以及λ值依次为()A．“J”型曲线，10C．“J”型曲线，5B．“S”型曲线，10D．“S”型曲线，5【解析】由公式Nt＝N0λt可得λ＝10。【答案】A2.(2012年安徽三校联考)用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：栏目导引新知初探思维启动要点突破讲练互动知能演练轻巧夺冠实验探究专项突破第四章种群和群落时间(天)15913172125293337成虫