第1章 第2节 种群数量的变化.docx
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1、第2节种群数量的变化素养要求 学习目标.说明建构种群增长模型的方法。1 .说出“J”形曲线和“S”形曲线的成因和变化过程。2 .探究培养液中酵母菌种群数量的变化。1 .科学思维:比拟丁形和“s”形增长曲线,阐释种群数量变化在实践中的应用,培养建模及模型分析的能力。2 .社会责任:关注人类活动对种群数量变化的影响。一、种群数量的增长、变化曲线及其应用梳理教材知识-夯实基础J1 .建构种群增长模型的方法数学模型:是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。构建数学模型的方法步骤:观察研究对象,提出问题一提出合理的圆t一根据实验数据, 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f通过进一步实验
2、或观察等,对 模型进行检验或修正。根据教材中“细菌数量增长规律”分析:假设N表示细菌数量,表示第代,那么细菌增长 的方程式模型为N=2;曲线模型为:细菌种群的增长曲线2 .种群的“J”形增长(1)模型假设: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(即理想条件)。(2)建立模型参数的含义:N一年后种群的数量;No:种群的起始数量;Z:时间(年数);九该种群数 量是前一年种群数量的倍数。数学方程式:N尸NM。曲线图(如下)3.种群的“S”形增长模型假设:自然界的资源和空间总是有限的。(2)对曲线的分析8.(2019泰安高二检测)将10 mL酵母菌培养液放在适宜的温度下培养,并于不同时
3、间内等 量均匀取样4次,分别测定样品中酵母菌的数量和pH,结果如表所示。据表分析错误的选项是 ()样品1234酵母菌数量(个/mn?)1 2108201 2101 000pH4.85.43.75.0A.培养过程中酵母菌始终是出生率,死亡率B.样品的取样先后次序为2、4、1、3C.对酵母菌而言,10 mL该培养液的环境容纳量可能为1.21X IO7个D.假设进行第5次均匀取样,10 mL样品中的酵母菌数量有可能低于L21X107个答案A9.在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,图1是一块规格为1 mmX 1 mmXO.l mm 的血细胞计数板正面示意图,图2是计数室某一个方格中酵母菌分布
4、示意图。以下有关表达 正确的选项是()图2A.该血细胞计数板上有2个计数室,玻片厚度为0.1mmB.制片时,先用吸管滴加样液,再将盖玻片放在计数室上C.该方格中酵母菌的数量应计为9个D.实验中被台盼蓝溶液染成蓝色的酵母菌为死细胞答案D解析 血细胞计数板盖玻片下液体的厚度为0.1 mm, A错误;制片时,先将盖玻片放在计数 室上,再用吸管滴加样液,B错误;该方格中酵母菌的数量应计为7个,只计数内部和相邻 两边及其夹角处的酵母菌,C错误;由于活细胞的细胞膜具有选择透过性,实验中被台盼蓝 溶液染成蓝色的酵母菌为死细胞,D正确。10 .用一定量的培养液在适宜条件下培养酵母菌,将其数量随时间变化情况绘制
5、如图甲。 表示每3 h换一次培养液的培养曲线,d表示不更换培养液的培养曲线。绵羊的数量/IO:,只乙 请回答以下问题:曲线a表示种群呈“”形增长。理论上讲,呈现这种增长模型的条件是 等。曲线d表示的增长为“”形增长。属于这种增长模型的种群随种群密度(个体数量) 的增加,种群的增长速率的变化是 o当种群个体数量到达K值的一半时,种群的增长速率到达 O在实际情况下,塔斯马尼亚绵羊种群增长情况如图乙所示,说明在自然界中,种群数量变 化会出现 现象。(4)在研究种群数量时,需要调查种群密度。田鼠的种群密度可通过标记重捕法调查。在1 hm2 范围内,第一次捕获并标记40只田鼠,第二次捕获30只,其中有标
6、记的15只。该种群密度 是 只/hid。假设标记的田鼠有局部被鼬捕食,那么会导致种群密度估算结果 o答案(1)J食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种(2)S先增大,再减小,最后为零 最大(3)波动(4)80偏大【B组综合强化练】11 .以下关于种群数量变化的表达中,不正确的选项是() A.在理想条件下,种群数量增长的数学模型为B. 一个物种引入新的地区后,一定呈“J”形增长 C.对家鼠等有害动物的控制,要尽量降低其K值 D. 一个呈“S”形增长的种群,数量在狂右时增长速率最大 答案B12.如图为某种群数量增长的“J”形曲线和“S”形曲线。假设不考虑迁入和迁出,以下有关 表达错误
7、的选项是()A.某种群迁入大量同种个体可使该种群K值提高B.在点,曲线Y对应的种群数量大小为环境容纳量的一半C.c点时种群增长速率为零,出生率等于死亡率D.理想条件下,种群数量增长的曲线可用图中“曲线X”表示,没有K值答案A13 .如图为两种生物种群的生长曲线,以下说法错误的选项是()A.按甲曲线增长的种群增长率始终不变B.按乙曲线增长的种群到。点后种内竞争最为激烈C.按乙曲线增长的不同种群在同一环境下,8点时的增长速率不同,但均为最大值D.甲曲线的数学模型为乂=而。其中九代表增长率答案D解析 甲曲线的数学模型为N/=N朗,其中人表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。14 .在调查某林场松鼠的
8、种群数量时,计算当年种群数量与前一年种群数量的比值(九),并得 到如下图的曲线。据此图分析以下结论,错误的选项是()A.前4年该种群数量基本不变,第5年调查的年龄结构可能为衰退型B.第48年间种群数量下降,原因可能是食物短缺和天敌增多C.第8年的种群数量最少,第816年间种群数量增加,且呈“S”形曲线增长D.如果持续第1620年间的趋势,后期种群数量将呈形曲线增长答案C解析 前4年入=1,说明种群增长率为0,种群数量保持不变,第5年入1,说明种群数量 下降,年龄结构为衰退型,A项正确;影响种群数量的因素有气候、食物、天敌、传染病等, B项正确;第810年间九vl,种群数量减少,第1016年间心
9、1,说明种群数量增加,C 项错误;由题中曲线图的趋势可知,如果持续第1620年间的趋势,上1,且基本不变,后 期种群数量将呈“J”形曲线增长,D项正确。15.自然界中某种群死亡率如图中曲线n所示,出生率如图中曲线1所示,以下分析正确的选项是()A.种群在c点之前呈形增长,在c点之后呈“S”形增长B.种群数量增长最快的时期是c点时期C. c点时此种群的个体总数到达其生活环境容纳量(K值)D.曲线说明种群数量变化受食物的影响答案c解析 由题图可知,种群在C点之前增长率一直下降,增长曲线不是形曲线,假设为 形曲线,那么增长率不变,c点之后增长率小于零,种群数量下降,也不为“S”形曲线,A项 错误;种
10、群数量增长最快的时期应该是增长速率最大的时候,即K/2时,c点时增长速率为 零,B项错误;c点时出生率等于死亡率,增长速率为零,种群数量到达最大值,即种群的 个体总数到达环境容纳量,C项正确;曲线只说明了种群的出生率和死亡率的变化,不能得 出种群数量变化受食物的影响,D项错误。16.某小组在探究培养液中酵母菌种群数量的变化时,同样实验条件下分别在4个锥形瓶中 进行如下图的培养,均获得了 “S”形增长曲线。以下表达错误的选项是()起始酵母菌数起始酵母菌数起始酵母菌数起始酵母菌数 (10 x KF 个)(5X102 个)(5X102 个)(10x102 个)起始酵母菌数起始酵母菌数起始酵母菌数起始
11、酵母菌数 (10 x KF 个)(5X102 个)(5X102 个)(10x102 个)A. 4个锥形瓶中酵母菌种群数量到达K值的时间一般不同B.可采用抽样检测的方法对酵母菌进行计数c w内的种群数量先于n内的到达最大值D. 4个锥形瓶中酵母菌种群的K值各不相同答案D解析 I、in锥形瓶中培养液的体积相同,虽然起始酵母菌数不同,但种群的k值相同,n、 IV锥形瓶中酵母菌种群的K值也相同,D错误。17 .(2019邢台模拟)图甲是种群在不同环境条件下的增长曲线,图乙是研究人员对某草场进 行生态学调查后绘制的某昆虫种群X值的变化曲线(未发生迁入和迁出)。请分析回答:图甲中A曲线表示的种群生活在 的
12、环境中。(2)图甲中B曲线呈“”形,阴影局部表示 的个体数量。(3)图乙中该昆虫在。5年间,种群数量呈现图甲中(填“A”或B”)形曲线增长, 可推测该昆虫种群的年龄结构类型是 o(4)该昆虫种群数量在第15年时(填“是”或“不是”)最小值,在第2025年间种 群数量(填“增多”“不变”或“减少”答案(1)食物及空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种(或理想条件下)(2)S 在生存斗争中被淘汰(3)A增长型(4)不是不变解析(1)题图甲中A曲线表示种群的数量呈“J”形增长,由此可推知该种群在食物及空间 条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种的理想环境中生活。(3)图乙中该昆虫在。5
13、年间,种群心1且保持不变,可推知该种群数量在此期间呈形增长,即图甲中A曲线。 由此可推测,该昆虫种群的年龄结构类型是增长型。(4)图乙中在1020年间,入值都小于1, 表示该昆虫种群数量一直在减少,所以该昆虫在第15年时的种群数量不是最小值;在第20 25年间,入值都等于1,表示该昆虫的种群数量基本保持不变。18 .将酵母菌分为a、b、c、d四组,在相同容积的培养瓶中用不同的方式培养,其种群增长 曲线如下图。请据图回答以下问题:a(每3 h换一次培养液)X)OX)OH)O O (x5(M5(M5 3 2211/ b(每12 h换一次培养液)/ c(每 24 h 换一/ /一次培养液)培养液)2
14、040 60 8OMJ0120140时间(h)该实验实际上是研究 对酵母菌种群数量增长的影响。请分析a组能否沿此趋势无限延伸? o简述原因。(2)在以下图绘出d组1080 h的种群增长速率的曲线图。增长速率0 2()40 60 801(X)120140 时间(h)随着更换培养液的时间间隔的延长,酵母菌种群的增长速率降低,写出其可能的限制因素。答案(1)环境因素(营养物质浓度或代谢废物的浓度或pH变化等合理答案即可)不能 因 为空间(和营养)是有限的(2)如下图增长速率 20 40 60 80100120140时间(h)营养物质缺乏或有害代谢产物(或有害产物)积累或pH改变解析(1)探究酵母菌的
15、种群数量变化实验,研究的是在不同环境条件下种群数量的变化;环 境条件包括培养基的营养条件和培养的温度、pH等。由于培养基提供的营养和培养瓶的空间 是有限的,所以会导致种群数量的增长停止。(2)由于d曲线呈“S”形增长,所以种群的增 长速率是先增加后减少,其中,值时种群的增长速率最大。(3)由于更换培养液的时间间隔的 延长造成的种群增长速率下降,说明原因是培养基的问题,营养物质缺乏、有害代谢产物积 累或pH改变等。a点以前是生物对环境的适应期,种群数量增长较慢的原因是个体数量少,因此增长速率 很小。ab段是快速增长期,种群数量快速增长,亨时增长速率到达最大,此时食物、空间相对充 裕,天敌数量少。
16、be段,随着种群密度的增加,个体间因食物、空间和其他生活条件的争夺而导致种内竞争 加剧,使种群出生率降低,死亡率升高。到达K值时,种群出生率等于死亡率,种群数量保持相对稳定。(3)K值的含义:又称为环境容纳量,指一定的环境条件所能维持的种群最大数量。(4)应用野生大熊猫数量锐减的原因:栖息地遭到破坏,食物减少和活动范围缩小,K值变小。应对措施:建立自然保护区,改善栖息环境,提高环境容纳量。4.种群数量的波动自然因素(1)景乡响因素人当中方,今办的*伯人为因素:人类活动的影晌数量变化:大多数种群的数量总是在幽中;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。长久处于不利的条件下,种群数
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- 第1章 第2节种群数量的变化 种群 数量 变化
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