第2节　种群数量的变化

一、构建种群增长模型的方法

1．数学模型：用来描述一个______或它的______的数学形式。

2．研究方法和研究实例：[连线]

3．数学模型表现形式：________和__________。

 

答案：1．系统　性质

2．①－b　②－d　③－a　④－c

3．曲线图　数学方程式　数学方程式　直观

 

二、种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线

1．“J”型曲线。

(1)模型假设：____________条件充裕，气候适宜，没有______等

(2)建立模型：__________。

(3)参数含义：[连线]

2．“S”型曲线

(1)形成条件：自然界的__________总是有限的。

(2)环境容纳量：在环境条件不受______的情况下，一定空间中所能维持的__________，又称______。

(3)种群数量保持在K值上下波动的原因

(4)应用：建立自然保护区，从而提高__________，如提高大熊猫的种群数量。

[判断]

(1)种群数量达到K值以后，种群受食物、空间等因素的限制，增长速率为零，种群数量不再发生变化。(　　)

(2)池塘养鱼，若要保持长期稳定和较高的产量，应及时适量地捕捞出成鱼。(　　)

(3)一个呈“S”型增长的种群，数量在K/2值左右时增长速率最小。(　　)

答案：1．(1)食物和空间　敌害　(2)N_t＝N₀λ^t

(3)①－d　②－c　③－a　④－b

2．(1)资源和空间　(2)破坏　种群最大数　K值

(3)种内斗争　增加　出生率　死亡率　(4)环境容纳量

[判断]

(1)×　提示：种群数量受环境条件变化的影响会出现波动。

(2)√

(3)×　提示：种群数量达到K/2时，种群增长速率最大。

 

三、种群数量的波动和下降

1．影响因素：

(1)自然因素：如______、食物、______、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：对有害动物的防治、野生生物资源的__________，濒危动物种群的拯救和恢复都有着重要意义。

答案：1．(1)气候　天敌

2．波动　3.保护和利用

 

 

1．(2015·云浮高二期末)下图表示有限环境中某一种群的曲线，有关叙述正确的是(　　)

A．种群在不同的环境条件下，K值是不变的

B．在K值时，种群的增长率最大

C．假设这是一个鼠的种群，可通过降低K值，来减少鼠害

D．假设这是鱼的种群，当种群达到K值时开始捕捞，可持续获得最高产量

解析：种群在不同的环境条件下，K值是不同的。在K值时种群的增长率为零。对有害生物种群，可通过降低K值来减少危害。对鱼的种群，捕捞后的数量保持在K/2，才可持续获得最高产量。

答案：C

 

2．图示是某种兔迁入新环境后种群增长速率随时间的变化曲线。第3年时用标记重捕法调查该兔的种群密度，第一次捕获50只全部标记后释放，一个月后进行第二次捕捉，在第二次捕获的兔中，未标记的有60只、标志的有20只。估算该兔种群在这一环境中的K值是(　　)

A．150只  B．200只

C．300只  D．400只

解析：第3年种群的数量是(80×50)/20＝200(只)。由种群增长速率的特点可知，第3年的数量等于K/2，故该兔种群在这一环境中的K值为400只。

答案：D

 

3．如图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是(　　)

A．在K/2时控制有害动物最有效

B．图示规律可作为控制人口增长的依据

C．该图可用于实践中估算种群最大净补充量

D．在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量

解析：K/2时种群的增长率最大，此时不利于对有害动物的控制，控制人口数量的关键是控制出生率；K/2时捕捞得到的不是最大日捕获量，得到最大日捕获量应在K时；根据该图可以估算最大净补充量，用于指导实际生产。

答案：C

 

4．某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验时，同样实验条件下分别在4支试管中进行培养(见下表)，均获得了“S”型增长曲线。根据预测的实验结果从理论上分析，下列说法错误的是(　　)

A.4支试管内的种群在K/2时增长速率最快

B．4支试管内的种群达到K值所需的时间长短为Ⅳ＝Ⅰ>Ⅱ＝Ⅲ

C．试管Ⅲ内种群的K值与试管Ⅱ不同

D．试管Ⅳ内的种群数量先于试管Ⅱ开始下降

解析：4支试管内的种群达到K值所需的时间不同，Ⅳ号试管内的环境阻力最大。最先达到K值并积累有毒物质，导致种群数量最先开始下降，4支试管内的种群达到K值所需的时间长短为Ⅲ>I＝Ⅱ>Ⅳ。

答案：B

 

5．(2014·江门高二检测)有关“探究培养液中酵母菌数量动态变化”的实验，正确的叙述是(　　)

A．改变培养液的pH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：环境因素改变，种群的K值一般也发生改变，A错误。应采用的是抽样检测法(血球计数板显微计数)调查玻璃容器中酵母菌数量的变化，B错误。不是用普通载玻片，而应是血细胞计数板，C错误。

答案：D

 

6．种群在理想环境中，呈“J”型曲线增长(如图中甲)；在有环境阻力条件下，呈“S”型曲线增长(如图中乙)。下列有关种群增长曲线的叙述正确的是(　　)

A．若该图表示草履虫种群增长曲线，当种群数量达到e点后，增长速率接近0

B．种群中出现环境阻力是在d点之后

C．若该图表示蝗虫种群增长曲线，则虫害的防治必须在c点进行

D．K值是环境的最大容纳量，不随环境的变化而变化

解析：“J”型曲线和“S”型曲线的交叉阴影部分是环境阻力的影响，因此环境阻力应该出现在c点之后。防治害虫越早越好，当到c点时，是蝗虫繁殖速率最快的时候，这个时候防治效果甚微，应该在b点之前防治。K值是环境最大容纳量，会随环境改变而改变。

答案：A

 

7．(多选)如图所示为自然环境中生物种群数量变化曲线，下列有关叙述错误的是(　　)

A．cd段波动的主要原因不是出生率和死亡率变动所致

B．“竭泽而渔”会使鱼虾数量下降至b以下，使生态系统发展停滞甚至崩溃

C．灭鼠时如果仅杀死一半老鼠，可能效果不很明显

D．自然界中生物的环境容纳量只能在一定范围内波动，不会被突破

解析：cd段种群数量曲线围绕最大值K值上下波动，是由于出生率和死亡率变动所致；针对图像的特征，捕鱼、采伐等的时机应选择在K/2(即图像中的b点)，如果此时捕杀老鼠，老鼠反而会大量增长。在一个特定环境中K值基本是稳定的，但是如果环境发生了很大的变化，K值也会被突破，并且会随着环境资源量的改变而改变。如建立大熊猫自然保护区，改善大熊猫的生存环境，从而提高环境容纳量。

答案：AD

 

8．(多选)(2015·惠州检测)如图表示有限环境中某一种群增长的曲线。下列有关叙述正确的是(　　)

A．K值是环境条件所允许达到的种群数量最大值

B．在K值时，种群的增长速率最大

C．如果不考虑迁入、迁出等其他因素，在K值时，出生率＝死亡率

D．假设这是鱼的种群，当种群达到K值时开始捕捞，可持续获得最高产量

解析：图示曲线为种群“S”型曲线，K值是该环境下的最大种群数量，即环境容纳量。稳定在K值时，种群的出生率等于死亡率，即增长速率为零；增长速率最大时是种群增长到K/2时，这时适时捕捞保证增长速率为最大，可持续获得最高产量。

答案：AC

 

 

9．请根据下图所示“种群增长”的坐标曲线，回答下列有关问题：

(1)马缨丹是一种生活于热带地区的有毒植物，为达到观赏目的，人们把它引种到夏威夷。一段时间后，马缨丹大量繁殖，对夏威夷的畜牧业造成严重威胁，图中曲线____符合马缨丹疯狂蔓延趋势。

(2)自然界中种群增长曲线表现为图中的曲线____。

(3)太湖蓝藻事件使太湖美的形象大打折扣，若此图表示太湖蓝藻增长曲线，当种群数量达到____点后，增长速率为0。

(4)依据自然界“种群增长”的特点，人们在进行狩猎或海洋捕捞作业时，应把握在____点后进行，原因是______________________________。

(5)若图中曲线Ⅱ表示某地老鼠种群数量变化，如果灭鼠时只采用杀死的办法，采取措施后老鼠的数量会很快恢复到原有的数量。请你依图提出更有效的控制鼠害的方案：______________________________________________________。

解析：(1)马缨丹引入到夏威夷属于物种入侵，环境适宜，缺少天敌，所以会出现“J”型增长。(2)在自然环境中，资源和空间是有限的，所以种群数量应呈“S”型增长。(3)当达到K值时，种群的增长速率变为0。(4)为了获取持续的高产，应在e点之后捕捞，捕捞后维持在e点，因为e点时种群的增长速率最大。(5)要控制老鼠的种群数量则应降低环境容纳量。

答案：(1)Ⅰ　(2)Ⅱ　(3)f

(4)e　e点时种群数量的增长速率最大

(5)增加老鼠生存环境阻力(可从食物来源、生活场所、天敌等方面考虑)，使其环境容纳量降低

 

10．(2015·珠海期末)如图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，请回答下列问题：

(1)曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是__________________；曲线BC段酵母菌呼吸的方式为__________________。

(2)酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖被大量消耗外，还有____________、________________。

(3)在T₁～T₂时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有________________________________、__________________。

(4)某同学在T₃时取样，统计的酵母菌种群数量明显高于D点对应的数量，原因可能有______________________________、____________________________________________________和用血球计数板计数时出现错误等。

解析：(1)图中曲线AB段无乙醇产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，其场所是细胞质基质和线粒体；BC段有乙醇产生，说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。(2)从C点开始，由于葡萄糖被大量消耗，乙醇含量升高，二氧化碳增加导致培养液的pH下降，致使酵母菌种群数量开始下降。(3)在T₁～T₂时段，一方面酵母菌种群数量增加，另一方面酵母菌细胞无氧呼吸强度迅速增加，致使单位时间内酵母菌消耗葡萄糖的量迅速增加。(4)图中酵母菌种群数量是在不同时段、多次取样的平均值，若在T₃时取样统计其种群数量高于D点对应的数量，可能的原因是取样时培养液未充分摇匀，从底部取样；或是没有染色，将已死亡的酵母菌菌体也计算在内等。

答案：(1)细胞质基质和线粒体　有氧呼吸和无氧呼吸

(2)乙醇含量过高　培养液的pH下降

(3)酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量少　酵母菌种群数量增多

(4)取样时培养液未摇匀，从底部取样　未染色，统计的菌体数包含了死亡的菌体