第43课时种群数量的变化及其影响因素
课标要求
1.尝试建立数学模型解释种群的变动。2.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数量变化。3.探究培养液中酵母菌种群数量的变化。
考情
分析
1.“S”形和“J”形种群数量增长曲线的分析
2024·贵州·T142024·山东·T182024·黑吉辽·T222024·新课标·T6
2023·山东·T192022·全国甲·T52022·山东·T19
2.影响种群数量变化的因素及应用
2024·安徽·T172023·广东·T62022·广东·T202021·湖北·T142021·天津·T132021·海南·T182021·海南·T24
3.培养液中酵母菌种群数量的变化
2022·江苏·T92021·江苏·T192021·湖南·T2
考点一种群数量的变化及其影响因素
1．建构种群增长模型的方法
(1)数学模型：用来描述一个系统或它的性质的____________________。
(2)建构方法和实例
(3)表达形式
①数学公式：科学、准确，但不够直观。
②曲线图：直观，但不够精确。
2．种群数量的增长
(1)种群的“J”形增长
[提醒]①增长率＝[(末数－初数)/初数]×100%＝[(Nt－N0)/N0]×100%＝(λ－1)×100%(无单位)；增长速率＝(末数－初数)/时间＝(Nt－N0)(有单位，如个/年)。
②“J”形曲线中λ≠增长率
a．λ为某时段结束时种群数量为初始数量的倍数，而非增长率。
b．增长率＝[(N0λt＋1－N0λt)/(N0λt)]×100%＝(λ－1)×100%。
(2)种群的“S”形增长
[提醒]①环境容纳量(K值)是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量，并不是种群数量达到的最大值。
②K值大小取决于环境阻力，所以K值会随环境的改变而发生变化。如图，由于环境阻力变大，K值由K2变为K1。
③“J”形增长曲线中不存在K值，“S”形增长曲线中增长速率最大时对应的种群数量为K/2，增长率或增长速率为0时对应的种群数量为K。
3．种群数量的波动
(1)大多数生物的种群数量总是在波动中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群__________。
(2)当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的________。
(3)当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等而____________________。
4．影响种群数量变化的因素
[提醒]食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，称为密度制约因素；而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，称为非密度制约因素。
[教材隐性知识]源于选择性必修2P17“思维训练”：据循环因果关系分析猎物和捕食者种群数量变化的相关性：自然生态系统中，猎物数量增多会导致捕食者数量增多，捕食者数量增多会使猎物数量减少，猎物数量减少会引起捕食者数量减少，最终使猎物和捕食者在一定水平上保持动态平衡。
(1)欧亚蔊菜入侵人工草坪初期，种群增长曲线呈“S”形(2022·辽宁，11C)()
(2)种群数量达到K/2时，是防治福寿螺的最佳时期(2022·湖南，20)()
(3)增大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量(2021·湖北，14B)()
(4)种群增长速率最大时，种内竞争最小(2021·河北，18C)()
种群数量变化曲线的分析
1．用“数量稳定法”快速识别不同数学模型中的K值
K值为图甲________、图乙________、图丙________、图丁________时对应的种群数量；此外，K/2为图甲________、图乙________、图丙________时对应的种群数量。
[总结]K值时——出生率等于死亡率，增长率为0，种群增长速率为0，但不一定是种群所达到的最大数量；K/2时——种群增长速率达到最大值。
2．用“作辅助线法”快速解决有关“λ”问题
(1)a段：λ1，且恒定，种群数量呈____形增长。
(2)b段：λ1，在变化，种群数量呈____形增长。
(3)c段：λ＝1，种群数量维持相对稳定，年龄结构为________型。
(4)d段：λ1，种群数量逐年下降，年龄结构为________型。
(5)e段：种群数量________________。
(6)λ1时，曲线的最低点，并不是种群数量的最小值。
考向一种群数量变化曲线的分析
1．(2024·沈阳三模)科研人员通过对某地区松墨天牛(一种松树害虫)的长期监测，发现其在林间活动期主要是4—11月，2023年的部分监测结果如图。下列推测正确的是()
A．在4月喷洒农药杀死该种群部分个体，其K值会增大
B．防治