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第1节 生物群落的基本单位种群飞天杖达尔文曾计算了一对繁殖速度极慢的大象，在生活条件充足，没有其他生物危害的情况下，仅在750年后，就可以繁殖成1.9X107头大象的巨大种群。细菌以二分裂方式繁殖,如果在适宜的条件下,20分钟就可以繁殖一代,如果这样计算,一昼夜可以产生272(约4.7 X 1021)个个体,重达4722吨。但实际却很难发生这样爆发性增长的情况，你知道这是什么原因吗？精华地基本知识一、 种群增长的“J”型曲线：在食物(养料)和生存空间充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量往往会连续增长。假设该种群的增长率不变，将该种群的连续增长情况在坐标系中表示出来，就会呈现“J”型曲线，称为种群增长的“J 型曲线。假设该种群的起始数量为No，每代的增长率均相同，即第二代的种群数量是第一代的倍，那么，该种群的t代以后的数量可用Nt表示为：Nt= N0t上述公式就是种群J型增长方式的数学模型。二、种群增长的“S”型曲线：在自然界中，环境条件是有限的，种群不可能无限增长。当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间对有限的空间、食物和其他生活条件的种内竞争必将加剧，以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低，死亡率增高，从而使种群数量的增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许的最大值（即K值）时，种群个体数量将停止增加。种群的这种增长方式在坐标图上呈现“S”型，称为种群增长的“S”型曲线。三、知识梳理 类型：增长、波动、稳定和下降 条件：理想条件下 “J”型曲线 数量计算公式：Nt=N0t种群数量的变化增长曲线 常见种群：刚迁入新环境的种群 条件：自然或通常条件下 “S”型曲线 K值、增长度及实践应用 常见种群 ：在有限的环境条件条件下 影响种群 自然因素：如气候、食物、被捕食、传染病 数量变化 种植业和养殖业发展，使人工控制的种群数的因素 人工因素 量不断增长 砍代森林、猎捕动物和环境污染，使野生动植物种群数量急剧减少研究种群数量变化的意义要点解析 1“J”型曲线是在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害、没有疾病的理想条件下形成的，种群增长率保持稳定不变，种群数量连续增长(无K值)。“J”型数量增长的两种情形:a实验室条件下；b当一个种群刚迁入一个新的适宜环境书时。 2种群增长的“S”型曲线：虽然物种具有巨大的增长潜力，但在自然界中，种群却不能无限制地增长。因为随着种群数量的增长，环境的制约因素的作用也在增大，环境中制约种群增长的因素称为环境阻力(见下图)。它包括同种个体之间对食物和空间的竞争加剧、疾病蔓延、捕食者因捕食对象的增多而增多等，从而导致死亡率增长、出生率降低，最终趋向平衡。因此，在自然环境中，种群的增长曲线是一个“S”形曲线。种群达到环境所能负担的最大值，称为环境的满载量或负载能力，用K 表示。 3两种增长曲线比较如下表： “s”型曲线 “J”型曲线前提条件 环境资源有限 环境资源无限种群增长率随种群密度上升而下降 保持稳定有无K值 有K值无K值，持续增加4. 种群数量变化规律的意义在于为人类合理开发利用生物资源提供理论依据。其应用:a种群数量变化的规律在鱼类的捕捞、放养中的应用。如在湖泊中放养鱼虾，如果一次性放养的幼苗过多或延迟捕捞，由于环境的负载能力限制，都不能达到增产的目的；相反，如果大肆捕捞，使鱼虾数量大大减少，降到K2值以下时，其种群往往要经过相当长的延滞期才能进人指数增长期，对生产极为不利。b在害虫、害兽防治方面的应用。破斧吧例1自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群“S”型增长的正确说法是 A、“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系B、 种群增长率在各个阶段是不同的C、“S”型增长曲线种群数量与时间无关D、种群增长不受种群密度制约析与解 当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间对有限的空间、食物和其他生活条件的种内竞争加剧，以该种群生物为食物的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低，死亡率增加，从而使种群数量的增长率下降，当种群数量达到环境条件所允许的最大时，种群数量将停止增长而保持相对稳定。可见，种群增长率在各个阶段是不相同的。答案：B例2：下图为w、x、Y、z四种条件下细菌种群的生长曲线，这四种条件是： W不断提供食物、水、氧气、除去废物 X随时间延续食物耗尽，有害废物积累 Y随时间延续食物耗尽，无害物质积累 Z随时间延续食物耗尽，由于突变的原因出现了新的菌株，它们能代谢原有菌种产生的有害废物。 以上四种生长条件w、x、Y、z和四种生长曲线l、2、3、4的对应关系是下列的( )。 AW一1 X一2 Y一3 Z一4 BX一1 Y2 Z一3 W一4 CY一1 Z一2 W一3 X一4 DX一1 Y一2 W一3 Z一4 析与解：本题主要考察种群数量变化规律的知识。经分析四种生长条件和四种生长曲线可知，W：由于不断提供食物、水、氧气并除去废物，种群的数量会不受限制地连续增长，形成“J”型曲线，即曲线3；X：随着时间的延续食物逐渐耗尽，细菌繁殖率下降。又由于有害物质的积累，大量细菌死亡，因此当种群增长到一定数量后会逐渐下降，形成曲线4； Y：当种群繁殖到一定数量后，食物逐渐耗尽，细菌繁殖率下降，但由于未产生有害物质，所以种群数量会保持相对稳定，形成“S”型曲线，即曲线 l；z：虽然食物耗尽，也产生有害废物，但由于出现了突变的新菌株，可利用除菌种产生的代谢废物维持生活，因而种群数量在一段时间的稳定之后会呈上升趋势，即形成曲线2。注意：既使食物耗尽，细菌也不会被“饿死”，而是以休眠状态的芽孢形式存在。 答案：C魔法石1在下列情况下种群数量会出现“J”型增长的是DA.只要有充足的食物B.在物种适宜的环境中食物开始出现不足,但还不至于影响到该物种在这里生存C.只要没有捕食者D.只有在实验室内的理想实验条件下2在下列图中,能表示种群数量变化的曲线是 A. B. C. D.315为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S型曲线，应该使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平，这是因为在这个水平上 A种群数量稳定B种群增长量最大C种群数量最大 D环境条件所允许的种群数量最大4不同物种种群之间的竞争在什么情况下最激烈？（ ）A一个种群的数量大大多于另一个种群 B。两个物种的亲缘关系最近C两物种的生活环境和食物都相同 D。两物种的生殖方式相同5如果一个种群的增长率为0，以下哪种情况会出现？ A 种群增加，并出现激烈的食物和栖息地的竞争B 种群增加，寄生和捕食的情况增加C 种群会因有毒废物的积累而减少D 种群接近其载荷能力6（多选）一个新的物种进入某地后，其种群数量变化，下列表述正确的是 A种群数量达到K值以后会保持稳定BK值是环境条件允许的种群数量最大值C先呈“S”型增长，后呈“J”型增长D先呈“J”型增长，后呈“S”型增长720世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。环颈雉引入该岛屿后的增长曲线如下图，请据图回答：(1)环颈雉引入该岛屿后的增长曲线为，环颈雉种群数量的K值是一，在19371942年，环颈雉的增长曲线相当于 。(2)若开发利用环颈雉这一野生动物资源，应在种群数量为以上时进行捕捉利用。原因是沉思阁:在自然条件下种群会出现“J”型数量增长吗?3/4站台(2004年上海高考题)某海滩黄泥螺种群现存量约3000吨。正常状况下，每年该种群最多可增加300吨，为充分利用黄泥螺资源，又不影响可持续发展，理论上每年最多捕捞黄泥螺的量为 （ D ）A3000吨 B。1650吨 C。1500吨 D。不超过300吨提示：许多地区常用投药灭鼠的方法，如果在一次行动中，毒杀了约一半的老鼠，而活下来的老鼠数量正相当于其种群指数生长期的数量，老鼠数量将迅速增长，很快就恢复到原来的水平.简单的投药灭鼠效果并不好，更为有效的方法是努力降低环境对老鼠的环境负载能力，如严密封储粮食，清除生活垃圾，保护老鼠天敌等，才能从根本上限制老鼠种群的数量。提示:在无环境阻力状况下,种群的潜在增长能力得到了最大的发挥,种群的增长呈现指数增长如图中;如考虑环境阻力,种群数量的增长呈“S”型，如图;如果再考虑密度因子和非生物因子, 如自然灾害、气候因子、污染等。曲线还会波动，如图- 4 -
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