资源简介

(共40张PPT)
课程要求
考点1 建构种群增长模型
考点2 S型增长曲线及其应用
考点3 影响种群密度的生物和非生物因素
种群数量的变化和影响因素
1. 建构种群增长模型的方法
—— 数学模型：直观、准确地描述一个系统的数量变化的数学形式。
eg：列表，公示，曲线等等都是数学模型！
① 公式 —— 科学、准确，但不够直观
② 曲线 —— 直观，但不够精确。
考点1 建构种群增长模型
[回顾] 模型的种类
2. 建构数学模型的步骤
(部分地区一模考过，有点像假说演绎法)
观察研究对象，
提出问题
提出合理的假设
根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型
通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正
考点1 建构种群增长模型
2. 建构数学模型的步骤
细菌每20 min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？
在资源和空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
Nn=N0×2 n。Nn代表繁殖n代后细菌数量，N0为细菌起始数量，n代表繁殖代数
观察、统计细菌数量，对所建立的模型进行检验或修正
考点1 建构种群增长模型
[2016汕头一模节选] 某人承包了一个鱼塘，放养了2000尾鲫鱼，在最初4个月内，由于资源和空间充足，每个月鱼的数量是上一个月的2倍。请回答下列问题：
1) 为了研究鱼的繁殖情况，设计了如下建立数学模型的步骤，请补充①②③
鱼的情况 研究方法
鱼的数量每月是上月的2倍 ①
4个月内池塘的资源和空间充足，鱼的增长不受鱼的密度增加的影响 ②

③ 根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达
观察统计鱼的数量，对自己所建立的模型进行检验或修正 通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正
观察研究对象，提出问题
提出合理的假设
Nt=N0·λt(其中，Nt代表t月后鱼数，t表示时间，λ表示倍数，N0表示最初鱼数量。
3. 种群 “J”型增长的数学模型
1）数学公式：Nt = N0λt
t表示时间(或者用n表示子n代)，Nt表示t年后该种群的数量，
N0为起始数量，
λ表示第二年种群的数量是第一年的λ倍
2） J行曲线的条件是理想的
① 食物、空间条件充裕，
② 气候适宜，
③ 无敌害等
考点1 建构种群增长模型
[三组易混概率] 以J型曲线为例讲增长速率、增长率和λ
增长速率：单位时间的增长数量（有单位：数量/时间）
增长率： 增长数目/增长前数目 = 出生率-死亡率（无单位）
λ： 后一年是前一年的倍数
O 时间
增长率
O 时间
增长速率
λ - 1
[例题] 某J型增长的种群原数量100只，一年后种群数量200只。则增长速率 ，增长率 ，λ为 。
J型增长的增长率和λ的关系___________________________。
100只/年
100%
2
增长率=λ-1＞0； λ＞1
[三组易混概率] 以J型曲线为例讲增长速率、增长率和λ
增长速率：单位时间的增长数量（有单位：数量/时间）
增长率： 增长数目/增长前数目 = 出生率-死亡率（无单位）
λ： 后一年是前一年的倍数
[典例] 温州某地乌鸫连续10年的种群数量变化情况如图所示(λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数)，下列分析正确的是(　　)
A. 第6年以前乌鸫种群数量呈“S”型曲线增长
B. 第5年和第7年的乌鸫种群数量相同
C. 第3年的乌鸫种群增长速率最大
D. 第3年的乌鸫种群数量最大
D
[2021·山东改编]（不定项） 种群增长率是出生率与死亡率之差，若某种水蚤种群密度与种群增长率的关系如图所示。下列相关说法错误的是（ ）
A. 水蚤的出生率随种群密度增加而降低
B. 水蚤种群密度为 1 个/cm3时，种群数量增长最快
C. 单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加而降低
D. 若在水蚤种群密度为 32 个/cm3时进行培养，其种群的增长率会为负值
BC
3. 种群 “J”型增长的数学模型
3）总结J型曲线出现的情形：
种群刚迁入新的适宜环境中（包括实验室、物种入侵等）
考点1 建构种群增长模型
20世纪30年代，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿，在1937～1942年期间，这个环颈雉种群的增长如图。
a段——λ>1且恒定，种群数量呈“J”形增长。
b段——λ尽管下降，但仍大于1，此段种群出生率大于死亡率，则种群数量一直增长。
c段——λ＝1，种群数量维持相对稳定。
d段——λ<1，种群数量逐年下降。
e段——尽管λ呈上升趋势，但仍未达到1，故种群数量逐年下降。
4. 准确分析“λ”曲线
1. 增长特点：
种群数量达到环境所允许的最大值后，将停止增长并保持相对稳定，该值称环境容纳量（K值）。
—— K值是固定不变的吗 ？？
生态学家高斯的草履虫实验
考点2 种群 “S”型增长及其应用
环境容纳量：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间所能维持的种群最大数量。
M值不是环境容纳量，因为种群不能够在M值左右波动
K1和K2是不同环境条件下的K值（同一种生物K值不是固定不变的）
[注意事项] M值是环境容纳量吗？
M值不是环境容纳量，种群不在M值左右波动
—— K值不一定是最大值 ！！
[2021·广东] 如图所示为某S形增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种群达到环境容纳量(K值)时，其对应的种群数量是( )
A.a B.b C.c D.d
B
K
K/2
[总结] K值、K/2的不同表示方法：
4. 种群 “S”型增长模型
1) 增长特点：
种群数量达到环境所允许的最大值后，将停止增长并保持相对稳定，该值称环境容纳量（K值）。
2. 原因分析：
自然环境中，种群增长到一定程度后，食物、空间有限，种内斗争剧烈，天敌、传染病增加，出生率下降、死亡率上升而达到平衡。
考点2 种群 “S”型增长及其应用
③到K/2值，增长速率最快
②数量增加，增长加速
①个体数量较少，增长缓慢
④阻力加大，增长速率减缓
⑤到达K值，增长速率为零
种群数量
时间
增长速率
O 时间
O 时间
增长率
3. 曲线分析
[典例] 下面三种曲线是同一生物在同样条件下的培养结果。以下分析错误的是
A. 图1、2、3都可以表示该种群在有限环境条件的增长规律
B. 图1中a点和图3中e点的增长速率与图2中的c点对应
C. 图1中b点和图3中f点的增长速率与图2中的d点对应
D. 图1、2、3中的b、c、f点都可以表示种群达到了环境容纳量
D
[典例] 某同学在进行“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，根据实验的结果绘制出了如图所示的酵母菌种群数量变化曲线图，下列有关实验分析错误的是
A. 在酵母菌种群数量增长的不同阶段，可能具有相同的增长速率
B. 当种群数量达到K值，年龄组成维持一段时间的稳定型
C. de段种群的增长速率为负值，主要原因是营养物质的缺乏
D. 酵母菌个体数常用抽样检测法获得，本实验中不存在对照
D
[2021·湖南长沙一中高考模拟] 田鼠是主要生活在农田中的植食性鼠类,当田鼠种群刚迁入一个新的栖息地后,种群开始增长,随着时间的推移,种群停止增长并维持相对稳定。下列有关叙述正确的是 (　　)
A. 田鼠种群停止增长时,出生率和死亡率均为零
B. 人为地一次性捕杀田鼠后,其环境容纳量迅速降低
C. 田鼠的种群数量总是在环境容纳量之下波动
D. 田鼠种群增长速率大于0时,其天敌黄鼬的增长速率可能小于0
D
J型曲线 S型曲线
产生条件
常见描述
特点
公式 ——
K值
食物空间条件充裕，气候适宜，没有敌害
资源空间有限，存在天敌
实验室条件下；
外来物种入侵的早期；
有环境阻力；
自然条件下；
λ>1:以一定的倍数连续增长（出生>死亡）
先增长，后保持稳定
（出>死→出=死）
Nt=N0λt
无
有
4. 种群增长“J”型和“S”型曲线
环境阻力淘汰的个体数
(按照达尔文的学说是指
自然选择淘汰的部分)
K值
4. 种群增长“J”型和“S”型曲线
[典例] 如图所示为种群在理想环境中呈“J”型增长，在有环境阻力条件下，呈“S”型增长。下列关于种群在某环境中数量增长曲线的叙述，正确的是 (　　)
A. 若该种群在c点时数量为100，则该种群的K值为400
B. 种群增长过程中出现环境阻力是在a点之后
C. 图中阴影部分表示克服环境阻力生存下来的个体数量
D. 当种群数量达到e点后，种群数量增长速率为0
D
环境阻力一般最开始就出现，但有时候又得根据题意！
[2019年新课标I卷] 某实验小组用异养细菌
甲作为材料探究不同条件下种群增长特点，
设计了三个实验组，每组接种相同数量的细
菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养
基，更新时间间隔分别为3 h、10 h、23 h，
得到a、b、c三条种群增长曲线。下列错误
的是
A．细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物
B．培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同
C．在培养到23 h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的
D．培养基更新时间间隔为23 h时，种群增长不会出现J型增长阶段
D
K/2
K/2值时种群增长速率最大，能够快速恢复，获得较多生物资源；
4. S型曲线——环境容纳量的应用
① 为了获得最大的持续捕获量，阳澄湖大闸蟹捕捞后数量应该维持在 ，原因是_______________________________。
4. S型曲线——环境容纳量的应用
② 老鼠繁殖能力强，如果想有效控制鼠害，从环境容纳量角度思考，应该采取什么措施？在什么时候开始控制？
降低K值：地面硬化。
养猫，食物储存在安全处。
K/2之前，且越早越好
4. S型曲线——环境容纳量的应用
① 德国大闸蟹泛滥成灾，有网友建议向他们传授中国厨艺来解决大闸蟹的困扰，这样做的生物学原理是？
增加了大闸蟹的捕食者，
使得大闸蟹的K值下降。
② 保护大熊猫的根本措施是：
建立自然保护区(就地保护)，提高K值
[典例] 如图甲表示某一经济鱼类的种群特征，图乙是某时期该鱼类种群的年龄组成曲线。下列分析正确的是(　　)
A. 图乙为C点后该经济鱼类年龄组成曲线
B. 在B点时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
C. 估算一个种群的出生率和死亡率，即可确定种群密度大小
D. D点时种群数量达到最大值
　
D
[2004江苏] 某海滩黄泥螺种群现存量约3000吨，正常状况下，每年该种群最多可增加300吨，为充足利用黄泥螺资源，又不影响可持续发展，理论上每年最多捕捞黄泥螺的量为（ ）
A. 3000吨
B. 1650吨
C. 1500吨
D. 不超过300吨
D
[典例] 杜氏盐藻属于海洋中一种单细胞藻类，是提取β 胡萝卜素的重要资源。为研究海洋常见重金属污染物Pb2＋对杜氏盐藻种群数量增长的影响，研究人员将杜氏盐藻分别置于A～E五种培养液中培养(其他条件相同且适宜)，定期取藻液测定杜氏盐藻密度，结果如图。请回答：
(1)利用血细胞计数板测定杜氏盐藻密度，取藻液前，应将藻液____________，以利于准确计数。
摇匀、稀释
(2)在A培养液中，杜氏盐藻种群数量呈________型增长。杜氏盐藻种群的种内竞争程度，第8天时比第16天时_____。
(3)实验结论：Pb2＋对杜氏盐藻种群数量增长具有________作用，浓度越大该作用越强。得出上述结论的依据是：在相同时间内，①__________________________________________；
②__________________________________________。
含Pb2＋(或B、C、D、E)培养液中杜氏盐藻密度比不含Pb2＋(或A)培养液小　
培养液中的Pb2＋浓度越大，杜氏盐藻密度越小
“S”
弱
抑制
考点3 影响种群密度的因素
1. 非生物因素
① 阳光的影响
森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度。
② 温度
许多植物的种子在春天才能萌发；
蚊子等昆虫在寒冷季节全部死亡。
1. 非生物因素
③ 水分
缺水会使植物的死亡率升高，但是干旱正是蝗虫爆发式增长的主要原因。
▲ 多种非生物因素对种群数量的影响往往是综合性的。
考点3 影响种群密度的因素
干湿指数
温度/℃
东亚飞蝗发生程度与温度、干湿指数的关系
“+”大发生年 “-”发生轻度年
2. 生物因素 （很多的种间关系都会影响种群的数量）
① 种间竞争：
草原上非洲狮和猎豹竞争猎物。
课本P14高斯实验（这两种草履虫没有分泌杀伤对方的物质，说明？）
2. 生物因素
② 捕食：
猞猁捕食雪兔；
松鼠以红松等植物种子为食，食物丰富时松鼠繁殖能力增强。
③ 寄生：
动物被寄生虫寄生，细菌或病毒引起的传染病都能引起种群数量的变化。如黏液瘤病毒化解了澳洲野兔的爆发。
2. 生物因素
④ 除此之外种内关系也会影响种群数量
种内互助
种内斗争
——有利于觅食、避敌、繁殖、迁徙等
——争夺生活资源或配偶
种内互助或者种内斗争都有利于种群的生存和发展
3. 密度制约因素和非密度制约因素
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，例如食物短缺，传染性疾病对于密度较大的种群影响更大，
所以生物因素又称为密度制约因素。
地震、火灾、气候等非生物因素对种群的作用强度一般和种群密度无关，
称为非密度制约因素。
D
[2018·全国卷Ⅰ] 种群密度是种群的数量特征之一。下列叙述错误的是
A.种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果
B.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
C.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同
D.培养瓶中细菌种群数量达到K值前，密度对其增长的制约逐渐减弱
[2021·6 浙江月选考] 某森林中，高密度的某昆虫幼虫取食落叶松，影响松树的生长，最大松针长度减小，来年幼虫的食物质量变差，导致该昆虫密度下降，使松树得到恢复。反过来随着食物质量的提高，幼虫数量又有所增加。幼虫的密度（虚线）与落叶松的最大松针长度（实线）变化关系
如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 该昆虫幼虫的种群数量呈周期性波动
B. 食物是该昆虫幼虫种群数量的外源性调节因素
C. 该昆虫幼虫与落叶松处于同一
捕食食物链中的不同环节
D. 该昆虫幼虫环境容纳量的主要
影响因素是落叶松的种群数量
D

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