新高考生物一轮复习考点课件第44讲 种群数量的变化及其影响因素（含解析）

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第44讲 种群数量的变化及其影响因素
1.尝试建立数学模型解释种群的变动。2.探究培养液中酵母菌种群数量的变化。3.举例说明非生物因素和不同物种间的相互作用都会影响生物的种群特征。
考点一　种群数量的变化及其应用
考点二　培养液中酵母菌种群数量的变化
主要考点 必备知识
考点三　影响种群数量变化的因素
种群数量的变化及其应用
1.种群数量变化的研究方法
(1)数学模型：描述一个系统或它的性质的数学形式，可为公式、坐标图等。
计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量
n代细菌数量Nn的计算公式是：
数学方程式：精确，但不够直观。曲线图：直观，但不够精确。
细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？
在资源和生存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=2n或绘制曲线图N代表细菌数量，n表示第几代
观察、统计细菌数量，对自己所建立的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
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
2.种群的“J”形增长
(1)概念：自然界有类似细菌在理想条件下种群增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标，画出曲线来，曲线则大致呈“J”形，这种类型的种群增长称为“J”形增长。
*注意：该曲线的起点不是原点。
(2)模型假设：理想状态——食物和空间条件充裕，气候适宜，没有天敌和其他竞争物种等条件下。如果种群的起始数量不是1个，而是N0；如果每经过一个繁殖期后子代种群数量是原来λ倍；如果每繁殖一代的时间是确定的用t代替；用n代表繁殖代数。那么计算种群数量的公式是？
（N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ为该种群数量前一年种群数量的倍数。）
思考： 当λ=1时，种群数量如何变化？ 当λ＞1时，种群数量如何变化？ 当λ＜1时，种群数量如何变化？ 当λ＞1时，种群一定呈“J”形增长吗？
种群数量不变（相对稳定）
不一定；只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长；
1-4年，种群数量__________4-5年，种群数量__________5-9年，种群数量__________9-10年，种群数量_______10-11年，种群数量_____________11-13年，种群数量_____________________前9年，种群数量第_______年最高9-13年，种群数量第______年最低
11-12年下降，12-13年增长
据图说出种群数量如何变化
例题：温州某地乌鸦连续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年以前乌鸦种群数量呈“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年的乌鸦种群增长速率最大 D．第3年的乌鸦种群数量最大
3.种群增长的“S”型曲线
　　生态学家高斯（,1910-1986）曾经做过单独培养大草履虫的实验：在0.5ml培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如图所示的结果。　　
一定环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。
(1)概念：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。这种种群增长曲线称为“S”型曲线。
(2)模型假设：资源和空间有限，天敌的制约等（即存在环境阻力）
出生率和死亡率相等时，种群保持相对稳定
“J”型曲线用达尔文的观点分析表明生物具有过度繁殖的特性。图中阴影部分表示： 用达尔文的观点分析指：通过生存斗争被淘汰的个体数量，也即代表自然选择的作用。
食物不足、空间有限、种内斗争、天敌捕食、气候不适、寄生虫、传染病等
图 中阴影部分表示什么？
种群增长的“J”型曲线
种群增长的“S”型曲线
种群增长速率＝（现有个体数－原有个体数）／增长时间 ；种群增长率＝（现有个体数－原有个体数）／原有个体数＝ 出生率－死亡率
ab段：bc段：cd段：de段：
种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢；
资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速；
资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓；
出生率约等于死亡率，种群增长速率几乎为0，种群数量达到K值，且维持相对稳定。
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值会下降；当环境条件状况改善时，K值会上升。
（2）在环境条件没有变化的情况下，种群数量到达K值后就不再变化了吗？
（1）同一种群的K值是固定不变的吗？
不是；在K值上下波动，动态平衡。
（3）K值是不是种群数量的最大值？
不是；K值是种群在一定环境条件下所能维持（允许达到）的种群最大数量
(5)K值和K/2值的应用
建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。
增大环境阻力降低环境容纳量：打扫卫生、硬化地面、将食物储存在安全处、养殖或释放天敌。
防止老鼠种群数量达到K/2处
（2）当种群长期处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏；种群的延续需要有一定的个体数量为基础；(3)当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。
对于那些已经低于种群延续所需要的最小种群数量的物种，需要采取有效的措施进行保护。
（1）处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。如蝗灾、鼠灾、赤潮等就是种群数量爆发增长的结果。
考向　“J”形增长和“S”形增长曲线1.观察下图，分析下列相关叙述中，错误的是( )A.种群呈现“J”形增长的前提条件是环境、资源　非常优越，生存空间无限B.呈现“S”形增长的种群，随着时间的推移，种　群增长所受的环境阻力不断加大C.种群增长的“J”形曲线有K值，只是K值较大，图中没有表示出来D.在自然界中，种群的增长曲线一般是“S”形曲线
解析：在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等理想条件下种群无限增长，呈现“J”形曲线，A正确；自然状态下的种群随着时间的推移，增长所受的环境阻力不断加大，种群数量不能无限增长，呈现“S”形曲线，B正确；“J”形曲线中种群能无限增长，没有K值，“S”形曲线存在环境容纳量，即K值，C错误；在自然界中，由于资源和空间是有限的，种群的增长一般呈现“S”形曲线，D正确。
考向 　种群数量的变化及应用1.生物有两种繁殖策略模式：速度策略(r－策略)和环境容纳量策略(K－策略)。采取r－策略的生物通常是一些小型生物如果蝇、鼠等，适应食物或温度这些波动因素。下列说法不正确的是（ ）A.r－策略的生物能在短时间内产生较多的后代，以便在特定的环境中占据　优势B.r－策略的种群常受到非生物因素的控制，其种群数量通常不能维持在K　值附近C.只要将沙漠蝗虫的数量控制在K/2之内，就能有效地控制近期危害非洲的　蝗灾D.虎属于K－策略的生物，其有效保护措施是改善它们的栖息环境以提高K值
解析：对于有害生物低于K/2时控制最有效，蝗虫属于r－策略的生物，能在短时间内产生较多的后代，种群数量控制在K/2之内不一定就能有效控制蝗虫，C错误；对于K－策略的生物，应保护其栖息环境，包括提供充足的食物和空间资源，控制其天敌的数量，提高他们的K值，D正确。
考向　影响种群数量变化的因素1.下列关于非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响的叙述，不正确的是( )A.林冠层的郁闭度越大，地面得到的阳光越多B.非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的C.地震等自然灾害对种群的作用强度与该种群的密度无关，属于非密度　制约因素D.影响种群数量的因素有很多，如气候、食物、天敌、传染病等
解析：林冠层的郁闭度越大，地面得到的阳光越少，A错误。
1.环境容纳量是指种群的最大数量(　　)2.不同种生物种群的K值各不相同，但同种生物种群的K值固定不变(　　)3.种群“J”形增长曲线中的增长率和增长速率均恒定不变(　　)4.种群数量的变化就是种群数量的增长和波动(　　)5.为有效防治蝗灾，应在种群数量为K/2时及时控制种群密度(　　)6.在“S”形增长曲线中，当种群数量超过K/2后，种群增长速率减慢，其对应的年龄结构为衰退型(　　)
1.(选择性必修2 P8)种群增长的“J”形曲线：自然界有类似细菌在理想条件下种群增长的形式，如果以_____________________________________ 表示，曲线则大致呈“J”形。2.(选择性必修2 P9)种群增长的“S”形曲线：种群　　　　　　　　　后，　　　　　　的增长曲线，称为“S”形曲线。3.(选择性必修2 P9)环境容纳量：___________________________________　　　　　　　　　　　　　。
时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲
一定的环境条件所能维持的种群最大数
量称为环境容纳量，又称K值
4.(选择性必修2 P9)在理想条件下，种群数量会实现快速增长，其数学模型为Nt＝N0λt，呈“J”形曲线。然而在自然界中，由于_______________ ，种群数量不可能无限增长。有些种群的数量 后能保持相对稳定，使种群增长曲线呈“S”形。5.(选择性必修2 P9)“J”形增长曲线的形成条件：____________________ 等。6.(选择性必修2 P9)“S”形增长曲线的成因：___________________________________________________________________________________________。
气候适宜、没有天敌和其他竞争物种
资源和空间条件有限，随
种群密度增大，种内竞争加剧，从而使出生率降低、死亡率升高，直至平衡
7.教材中的隐性知识　源于选择性必修2 P9“正文”(1)种群的增长率＝ ，对于“J”形曲线，增长率　　(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)①λ>1时，种群密度　　；②λ＝1时，种群密度　　　　；③λ