第1节种群的特征和数量的变化一、种群:(一)概念:在一定的空间和时间内的同种生物个体的总和。(二)要点:1、种群也是物种的进化单位2、种群也是物种的繁殖单位(三)种群的数量特征1.各数量特征之间的关系(1)图解练习1:下列关于人口数量动态的描述中错误的是()A.决定人口数量变化的因素有出生率、死亡率和迁移率B.年龄组成是预测未来人口动态的主要依据C.人口数量问题既有其自然生理基础,又有其社会制约因素D.影响不同人口种群出生率的原因是生殖年龄和个体数D(人与一般动物不同,影响其出生率的因素除了自身的生理基础,、生殖年龄等,社会因素也是重要的影响因素,如人的生育观念和计划生育制度等。)1.城市人口的剧增——迁入率迁出率造成的。2.中国人口的增长——出生率死亡率造成的,不能单纯说是出生率高造成的。3.计划生育政策——控制出生率,使增长率下降。4.利用性外激素诱捕雄蛾——改变性别比例来降低出生率。5.将性外激素释放到大田里,干扰雌雄蛾正常交尾——降低出生率。6.性别比例中,♂多于♀的如蚂蚁等;♀多于♂的如人工控制的种群——牛、鸡等。提醒:练习2:下图表示出生率、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本题考查了出生率、死亡率和种群密度的关系及应用。有害动物在繁殖初期或幼龄时控制最有效,也就是说在种群密度较小时控制最有效;图示揭示了种群密度与出生率和死亡率的关系,但人类具有主观能动性,可自行有效地进行调控人口密度,因此不可作为控制人口增长的依据;种群密度虽受多种因素影响,但出生率和死亡率是其主要影响因素,因此可用实践中估算种群最大净补充量;在K/2时捕捞鱼类有利于可持续生产,但要获得最大日捕获量,则在K时更为合适。年龄个体数甲年龄个体数乙3.图甲、图乙为某种生物种群的年龄组成曲线,如不考虑其他因素,种群甲和种群乙未来个体数量的发展趋势是()A.衰退型和增长型三者B.增长型和衰退型C.稳定型和衰退型D.稳定型和增长型4.(改造)下列结合种群特征概念图所作的分析,不正确的是()A.种群密度是最基本的数量特征B.预测种群数量变化的主要依据是④C.性引诱剂诱杀害虫会影响③D.我国近年来沿海人口数量变化主要取决于图中的①②【答案】D1、用来描述一个系统或它的性质的数学形式---数学模型一、建构种群增长模型的方法----数学模型物理模型数学模型概念模型模型DNA双螺旋结构模型真核生物三维结构模型等孟德尔遗传定律种群增长模型等人体细胞与外界环境的物质交换模型血糖调节的模型等细菌的分裂生殖数学模型:用来描述一个系统或它的性质的数学形式.建立数学模型一般包括以下步骤:观察研究对象,提出问题提出合理的假设通过进一步的实验或观察等,对模型进行检验或修正根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达细胞每20min分裂一次资源空间无限多,细菌种群的增长不受种群密度增加的影响Nn=2n观察、统计细菌数量,对自己所建立的模型进行检验或修正将数学公式(Nn=2n)变为曲线图时间分钟20406080100120140160180细菌数量曲线图与数学方程式比较,优缺点?直观,但不够精确。248163264128256512种群数量时间种群增长的“J”型曲线理想状态:食物____,空间______,气候____,没有____等种群数量持续增长充足足够大适宜天敌(2)公式:Nt=N0·λt(N0为该种群的起始数量,t为时间,λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。若λ1,种群密度增大,为增长型种群;λ1,种群密度减小,为衰退型种群;λ=1,种群数量不变,为稳定型种群)。在环境条件________的情况下,一定空间中所能维持的种群_____数量。种群增长的“S”型曲线现实状态——食物等资源和空间总是_____的,种内斗争不断_____,捕食者数量不断_____。环境容纳量有限加剧增加不受破坏最大大草履虫种群的增长020040060002460t/d种群数量/个K=375⑴如果种群处在一个理想的环境中,没有自然和空间的限制,种群内个体数量的增长曲线是____,用达尔文的进化理论解释,这是由于生物具有__________特性。⑵如果将该种群置入有限制的自然环境中,种群内个体数量的增长曲线是_____,用达尔文进化理论分析图中的阴影部分表示___________________________________________。⑶影响种群密度的主要因素是种群的______________、___________、___________和_____________。例:下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线,请仔细分析图中去先后回答下列问题:ab过度繁殖死亡率出生率迁出率迁入率ab个体数时间图中阴影部分表示环境阻力,也就是通过生存斗争被淘汰的个体数量。东亚飞蝗种群数量的变化曲线种群数量的波动在自然界中,影响种群数量变化的因素主要有哪些?气候、食物、天敌、传染病、人类活动等.除此之外,影响种群数量变化的内部因素主要有哪些?出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄组成、性别比例等2.图示为某种小型淡水鱼迁入新的湖泊后种群增长速率随时间变化的曲线,根据该曲线可以得出()A.t3时该种小型淡水鱼的年龄结构为衰退型B.t4时该种小型淡水鱼在新环境中逐渐消失C.该种小型淡水鱼在新的环境中呈“J”型增长D.该种鱼在新湖泊中的环境容纳量约为t2时该种鱼数量的两倍【解析】此曲线的纵坐标为“种群增长速率”,其种群为“S”型增长,t2时刻对应的种群数量为K/2,故C错误。t3时刻年龄结构应为增长型,A错误。t4时刻种群数量达到K值,并非在新环境中逐渐消失,B错误。【答案】D3.下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图,曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内斗争增加A.CD段(增长速度慢)B.DE段(速度加快)C.EF段(变化速率加快)D.FG段(速度逐渐变慢)D“食人鱼”是一种肉食鱼,一旦进入自然生态水域,就会造成严重的生态灾难。假如该物种进入湖泊生态系统,以下哪种曲线能准确表达其种群数量变化的特点ABCDA图4—14是某一资源动物种群迁入一个适宜环境后增长曲线图,请回答:(1)图中表示种群数量最大的点是___________。(2)图中表示种群增长速度最快的点是___________。(3)该种群的增长速度由缓慢逐渐加快是在迁入___________年后开始的,环境阻力明显增大是在迁入后___________年开始的。(4)既要获得最大的捕获量,又要使该动物资源的更新能力不受破坏,应该使该动物中群体的数量保持在图中哪一点所代表的水平上?___________。d24bb下图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”这三种现象与时间的关系,他们依次()A.乙、甲、丁B.甲、丙、乙C.丙、甲、乙D.丁、乙、丙C3、下图根据实验室中人工饲养腹果蝇的数据统计绘制而成的曲线图。人工饲养是在一定大小的培养瓶中,喂以一定量的酵母菌的条件下进行的。请回答下列问题:(1)在实验室条件下用草履虫、酵母菌所作的实验与上述结果相似,表明种群在一定空间、一定资源条件下的增长类型,一般都是___________。(2)曲线的纵坐标_______(“能”或“不能”)反映种群密度的大小。在一定环境中种群增长曲线的渐近线,生态学上称为环境容纳量,其含义是_______。一个种群的环境容纳量______(“能够”或“不能够”)随着环境的变化而改变。(3)试根据容纳量的概念对珍稀动物的保护、草原的合理放牧分别提出你的建议。答案:(1)“S”型增长(2)能能在这一环境中所能承载的这一种群的最大数量(密度),即这一环境所能养活的种群的最大数量。(3)对珍稀动物的保护最根本的措施是保护它的生存环境,使该种动物的环境容纳量有所提高,这个种群的数量自然会增长。草原的放牧量应该控制在接近环境容纳量为宜,如果过多放牧会影响牛羊的生长以及草原的恢复。如果破坏了环境,还会造成环境容纳量的降低。6、下图为农业生态系统内进行农药防治(喷施DDT)和生物防治害虫过程中,害虫种群密度消长示意图,请据图回答:(1)点开始是生物防治。E(2)图中经济阈值是指害虫种群密度已达到影响农业生态系统经济效益的最低值,因此,图中最需要防治的时间点是。A、D、E(3)在A点后,每次喷施农药一段时间内,害虫种群密度增加的趋势比原来更加严重,请分析原因。一是由于DDT的选择作用,具有抗药性的害虫个体比例越来越大,使农药的效果下断下降;二是被农药直接毒死或通过食物链的富集作用而被毒死的害虫天敌越来越多。(4)一般认为害虫的防治主要是控制害虫的种群密度的大小,而不是彻底消灭害虫,试用生物学的原理解释。原理要点:在害虫不危害农作物的前提下,要保护好物种的多样性,维护生态系统最大的自动调节能力。(5)从F点开始,种群的波动幅度越来越小,其波幅基本稳定在很小的范围之内,这表明:在生物防治的情况下,农业生态系统建立了新的生态平衡。