輔導教案
導學誘思
一、種群增長曲線
1.種群的指數增長
(1)條:在理想條下,包括食物空間充裕,氣溫適宜,沒有敵害。
(2)特點:起始增長很慢,隨種群基數的加大,增長會越越快,呈現指數增長。
(3)增長曲線:“J”形曲線,指數增長。
2.種群的邏輯斯諦增長
(1)條:有限條,包括資有限、空間有限和受到其他生物制約條。
(2)曲線:在自然界中,種群一般呈“S”形增長。
(3)特點:起始增長呈現加速增長,/2時增長最快,此后開始減速增長,達到值時停止增長或在值上下波動。
(4)值:一定空間中所能維持的種群最大數量稱為環境容納量,又稱值。值隨環境空間的改變而發生變化。
思考:實驗室內短時間培養某種微生物,該生物的種群數量一般屬于哪種增長類型?對于一個自然種群講,種群數量增長屬于什么類型?為什么會達到值?
提示:由于實驗室內短時間培養,能提供足夠的營養、空間,且不存在天敵,所以種群的增長將呈現“J”形增長。對于一個自然種群講,由于生存環境有限,隨著種群密度的上升,個體間對有限的空間、食物和其他生活條的種內斗爭必將加劇,以該種群為食的捕食者的數量也會增加,從而使該種群的出生率降低,死亡率增高,當出生率和死亡率基本相等時,種群數量呈現“S”形增長,即種群數量達到環境容納的最大值(值)。
二、種群的非周期波動與周期波動
1.種群的數量波動:種群中的個體數量隨時間而變化,這就是所謂的種群數量波動。
2.影響種群數量波動的因素:出生率和死亡率的變化以及環境條的改變引起種群數量的波動。
3.類型
(1)非周期性波動:大多數種群的數量波動方式。
(2)周期性波動:少數物種的種群數量波動方式。
4.調節種群數量波動的因素
(1)外性因素:氣候、食物、疾病、寄生和捕食等。
(2)內性因素:行為調節和內分泌調節。
三、種群數量的外性調節因素
1.氣候:對種群影響最強烈的外性調節因素,特別是極端的溫度和濕度。
2.食物:是影響種群數量波動的重要因素,食物不足,種群內部必然會發生激烈競爭,使很多個體不能存活或不能生殖。
3.寄生:病物和寄生物的致病力和傳播速度是隨著種群密度的增加而增加的,種群密度越大,抑制增長的作用力也就越強。
4.捕食:能把種群密度控制在一個低水平上。
四、種群數量的內性調節因素
1.行為調節:領域行為對種群密度具有明顯的調節作用。
2.內分泌調節:種群密度過大時,由于社會壓力加大,刺激中樞神經系統引發內分泌失調,導致種群數量下降。
合作探索
探究一:如何理解種群數量的兩種增長類型
在理想的環境中,空間、資無限,不存在任何天敵,無捕食者、寄生者和競爭者的條下,或當種群遷入一種新環境后的一段時間內,種群呈“J”形增長,其特征為種群數量連續增長,規律為:N=Ntλt。一般在有限的自然環境中,種群的增長達到環境允許的最大值(值)就停止生長,種群呈“S”形增長。兩種增長方式的差異,主要在于環境阻力對種群數量增長的影響,按自然選擇學說,它就是通過生存斗爭淘汰個體數。
探究二:種群增長曲線的比較
“J”形曲線“S”形曲線
產生條理想狀態:
①食物、空間條充裕
②氣候適宜
③沒有敵害、疾病現實狀態:
①食物、空間有限
②各種生態因素綜合作用
特點種群數量以一定的倍數連續增長種群數量達到環境容納量值后,將在值上下保持相對穩定
環境容納
量(值)無值有值
種群增長率保持穩定先增加后減少
曲線
探究三:對“S”形曲線在生產中的應用的理解
在對野生動、植物資的合理開發和利用方面,一般將種群數量控制在環境容納量的一半,即/2值左右,此時種群增長率最快,可提供的資數量也較多,而且又不影響資的再生。
當過度捕獵導致種群數量小于/2時,種群的增長率減慢,獲取的資數量將減少,而且還會影響資的再生。
當種群數量大于/2時,種群增長率開始下降。所以在開發動、植物資時,種群數量大于/2時,就可以捕獵一定數量的該生物資,而且可持續獲得數量最大。在值時,種群增長率為零,即出生率=死亡率,但種群數量達到最大。
題例領悟
【例題1】 2008海南卷,15 下列四圖中能正確表示某池塘魚個體的平均增長量與種群密度關系的是( )
解析:種群密度越小,種群中個體獲得的資越多,生長越快,個體平均增長量越大,反之越小。
答案:B
領悟
種群密度是種群的最重要特征,不同環境,不同時間,種群密度不同。決定種群密度大小的重要因素有出生率和死亡率、遷入率和遷出率。
【例題2】 2008上海卷,24 下圖表示某物種遷入新環境后,種群增長速率隨時間的變化關系。在第10年時經調查該種群數量為200只,估算該種群在此環境中的環境負荷量約為( )
ks5u
A.100只 B.200只 C.300只 D.400只
解析:首先注意縱坐標是種群的增長速率,而不是種群數量,在增長率為最大時,數量為/2(為種群最大值),因此值=200×2=400(只)。
答案:D
領悟
環境容納量為值時種群增長率為零,種群數量為/2時,種群增長率最大。
【例題3】 2007全國卷Ⅰ,3 下列有關種群增長的“S”形曲線的敘述,錯誤的是( )
A.通常自然界中的種群增長曲線最終呈S形 B.達到值時種群增長率為零
C.種群增長受自身密度的影響 D.種群的增長速度逐步降低
解析:A項中由于空間和資的限制,自然界中的多數生物種群的數量增長都要達到最大值,因此自然界中的種群增長曲線通常呈S形;對于S形曲線說,種群在/2時增長速率最大,然后種群的增長率隨種群密度的上升而下降,當達到環境所允許的最大值(值)時,增長率降為0,所以B項的說法正確;種群數量的增加除受環境因素影響外,隨著種群密度的增加,種內斗爭也會加劇,影響種群數量的增長,因此C項說法也是正確的;種群數量的增長速度是先逐漸升高,當種群數量大于/2時,種群增長速率開始降低。
答案:D
領悟
種群增長曲線,一般呈現S形增長,增長率的變化為:由低到高,種群數量達到/2時,增長率最大,然后開始下降,達到值時增長率為零。
堂反饋
1.2007江蘇卷,24 海洋漁業生產中,合理使用網眼尺寸較大的網具進行捕撈,有利于資的可持續利用。下列不正確的解釋是( )
A.更多幼小的個體逃脫,得到生長和繁殖的機會
B.減小捕撈強度,保持足夠的種群基數
C.維持良好的年齡結構,有利于種群數量的恢復
D.改變性別比例,提高種群出生率
解析:控制網眼大小,讓幼魚逃脫,保持種群的增長型結構,有利于種群數量的恢復。減小捕撈強度,保持足夠的種群基數,都是為了提高種群的出生率,使種群的年齡組成為增長型。改變性別比例,會降低種群的出生率。
答案:D
2.自然界中生物種群增長常表現為“S”形增長曲線。下列有關說法正確的是( )
A.“S”形增長曲線表示了種群數量和食物的關系 B.種群增長率在各階段是不相同的
C. “S”形增長曲線表示了種群數量與時間無關 D.種群增長不受種群密度制約
解析:當種群在一個有限的環境中增長時,隨著種群密度的上升,個體間對有限的空間、食物和其他生活條的種內競爭加劇,以該種群生物為食的捕食者的數量也會增加,這就會使這個種群的出生率降低,死亡率增高,從而使種群數量的增長率下降。當種群數量達到環境條所允許的最大值時,種群數量將停止增長而保持相對穩定。可見種群增長率在各階段是不相同的。
答案:B
3.右圖為某種群在不同環境下的增長曲線,據圖判斷下列說法不正確的是( )
A.a曲線呈“J”形,b曲線呈“S”形
B. 表示環境允許的最大值
C.陰影部分表示有環境阻力存在
D.種群數量達到值時種群增長最快,是樹木砍伐的最佳時期
解析:種群數量達到值時種群增長率為0,種群數量維持動態平衡;當種群數量達到/2值時,種群增長率最大,是樹木砍伐的最佳時期,此時砍伐可使種群數量迅速恢復。
答案:D
4.為了保護魚類資不受破壞,并能持續地獲得最大捕魚量,根據種群增長的“S”形曲線,應使被捕魚群的種群數量保持在/2水平。這是因為在這個水平上( )
A.種群數量相對穩定 B.種群增長量最大
C.種群數量最大 D.環境條所允許的種群數量最大
解析:“S”形增長曲線在/2時,種群增長速度最快,即增長率最大。捕撈后剩余魚群保持在/2水平,有利于魚類的可持續生產。
答案:B
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