輔導(dǎo)教案
導(dǎo)學(xué)誘思
一、種群增長曲線
1.種群的指數(shù)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(diǎn):起始增長很慢,隨種群基數(shù)的加大,增長會越越快,呈現(xiàn)指數(shù)增長。
(3)增長曲線:“J”形曲線,指數(shù)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(diǎn):起始增長呈現(xiàn)加速增長,/2時增長最快,此后開始減速增長,達(dá)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(shù)量稱為環(huán)境容納量,又稱值。值隨環(huán)境空間的改變而發(fā)生變化。
思考:實(shí)驗(yàn)室內(nèi)短時間培養(yǎng)某種微生物,該生物的種群數(shù)量一般屬于哪種增長類型?對于一個自然種群講,種群數(shù)量增長屬于什么類型?為什么會達(dá)到值?
提示:由于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)短時間培養(yǎng),能提供足夠的營養(yǎng)、空間,且不存在天敵,所以種群的增長將呈現(xiàn)“J”形增長。對于一個自然種群講,由于生存環(huán)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(nèi)斗爭必將加劇,以該種群為食的捕食者的數(shù)量也會增加,從而使該種群的出生率降低,死亡率增高,當(dāng)出生率和死亡率基本相等時,種群數(shù)量呈現(xiàn)“S”形增長,即種群數(shù)量達(dá)到環(huán)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(shù)量波動:種群中的個體數(shù)量隨時間而變化,這就是所謂的種群數(shù)量波動。
2.影響種群數(shù)量波動的因素:出生率和死亡率的變化以及環(huán)境條的改變引起種群數(shù)量的波動。
3.類型
(1)非周期性波動:大多數(shù)種群的數(shù)量波動方式。
(2)周期性波動:少數(shù)物種的種群數(shù)量波動方式。
4.調(diào)節(jié)種群數(shù)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(nèi)性因素:行為調(diào)節(jié)和內(nèi)分泌調(diào)節(jié)。
三、種群數(shù)量的外性調(diào)節(jié)因素
1.氣候:對種群影響最強(qiáng)烈的外性調(diào)節(jié)因素,特別是極端的溫度和濕度。
2.食物:是影響種群數(shù)量波動的重要因素,食物不足,種群內(nèi)部必然會發(fā)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(qiáng)。
4.捕食:能把種群密度控制在一個低水平上。
四、種群數(shù)量的內(nèi)性調(diào)節(jié)因素
1.行為調(diào)節(jié):領(lǐng)域行為對種群密度具有明顯的調(diào)節(jié)作用。
2.內(nèi)分泌調(diào)節(jié):種群密度過大時,由于社會壓力加大,刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng)引發(fā)內(nèi)分泌失調(diào),導(dǎo)致種群數(shù)量下降。
合作探索
探究一:如何理解種群數(shù)量的兩種增長類型
在理想的環(huán)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(dāng)種群遷入一種新環(huán)境后的一段時間內(nèi),種群呈“J”形增長,其特征為種群數(shù)量連續(xù)增長,規(guī)律為:N=Ntλt。一般在有限的自然環(huán)境中,種群的增長達(dá)到環(huán)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(huán)境阻力對種群數(shù)量增長的影響,按自然選擇學(xué)說,它就是通過生存斗爭淘汰個體數(shù)。
探究二:種群增長曲線的比較
“J”形曲線“S”形曲線
產(chǎn)生條理想狀態(tài):
①食物、空間條充裕
②氣候適宜
③沒有敵害、疾病現(xiàn)實(shí)狀態(tài):
①食物、空間有限
②各種生態(tài)因素綜合作用
特點(diǎn)種群數(shù)量以一定的倍數(shù)連續(xù)增長種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境容納量值后,將在值上下保持相對穩(wěn)定
環(huán)境容納
量(值)無值有值
種群增長率保持穩(wěn)定先增加后減少
曲線
探究三:對“S”形曲線在生產(chǎn)中的應(yīng)用的理解
在對野生動、植物資的合理開發(fā)和利用方面,一般將種群數(shù)量控制在環(huán)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(shù)量也較多,而且又不影響資的再生。
當(dāng)過度捕獵導(dǎo)致種群數(shù)量小于/2時,種群的增長率減慢,獲取的資數(shù)量將減少,而且還會影響資的再生。
當(dāng)種群數(shù)量大于/2時,種群增長率開始下降。所以在開發(fā)動、植物資時,種群數(shù)量大于/2時,就可以捕獵一定數(shù)量的該生物資,而且可持續(xù)獲得數(shù)量最大。在值時,種群增長率為零,即出生率=死亡率,但種群數(shù)量達(dá)到最大。
題例領(lǐng)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(guān)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(lǐng)悟
種群密度是種群的最重要特征,不同環(huán)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(huán)境后,種群增長速率隨時間的變化關(guān)系。在第10年時經(jīng)調(diào)查該種群數(shù)量為200只,估算該種群在此環(huán)境中的環(huán)境負(fù)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(biāo)是種群的增長速率,而不是種群數(shù)量,在增長率為最大時,數(shù)量為/2(為種群最大值),因此值=200×2=400(只)。
答案:D
領(lǐng)悟
環(huán)境容納量為值時種群增長率為零,種群數(shù)量為/2時,種群增長率最大。
【例題3】 2007全國卷Ⅰ,3 下列有關(guān)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(dá)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(xiàng)中由于空間和資的限制,自然界中的多數(shù)生物種群的數(shù)量增長都要達(dá)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(dāng)達(dá)到環(huán)境所允許的最大值(值)時,增長率降為0,所以B項(xiàng)的說法正確;種群數(shù)量的增加除受環(huán)境因素影響外,隨著種群密度的增加,種內(nèi)斗爭也會加劇,影響種群數(shù)量的增長,因此C項(xiàng)說法也是正確的;種群數(shù)量的增長速度是先逐漸升高,當(dāng)種群數(shù)量大于/2時,種群增長速率開始降低。
答案:D
領(lǐng)悟
種群增長曲線,一般呈現(xiàn)S形增長,增長率的變化為:由低到高,種群數(shù)量達(dá)到/2時,增長率最大,然后開始下降,達(dá)到值時增長率為零。
堂反饋
1.2007江蘇卷,24 海洋漁業(yè)生產(chǎn)中,合理使用網(wǎng)眼尺寸較大的網(wǎng)具進(jìn)行捕撈,有利于資的可持續(xù)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(jī)會
B.減小捕撈強(qiáng)度,保持足夠的種群基數(shù)
C.維持良好的年齡結(jié)構(gòu),有利于種群數(shù)量的恢復(fù)
D.改變性別比例,提高種群出生率
解析:控制網(wǎng)眼大小,讓幼魚逃脫,保持種群的增長型結(jié)構(gòu),有利于種群數(shù)量的恢復(fù)。減小捕撈強(qiáng)度,保持足夠的種群基數(shù),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(xiàn)為“S”形增長曲線。下列有關(guān)說法正確的是( )
A.“S”形增長曲線表示了種群數(shù)量和食物的關(guān)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(shù)量與時間無關(guān) D.種群增長不受種群密度制約
解析:當(dāng)種群在一個有限的環(huán)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(nèi)競爭加劇,以該種群生物為食的捕食者的數(shù)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(shù)量的增長率下降。當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境條所允許的最大值時,種群數(shù)量將停止增長而保持相對穩(wěn)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(huán)境下的增長曲線,據(jù)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(huán)境允許的最大值
C.陰影部分表示有環(huán)境阻力存在
D.種群數(shù)量達(dá)到值時種群增長最快,是樹木砍伐的最佳時期
解析:種群數(shù)量達(dá)到值時種群增長率為0,種群數(shù)量維持動態(tài)平衡;當(dāng)種群數(shù)量達(dá)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(shù)量迅速恢復(fù)。
答案:D
4.為了保護(hù)魚類資不受破壞,并能持續(xù)地獲得最大捕魚量,根據(jù)種群增長的“S”形曲線,應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在/2水平。這是因?yàn)樵谶@個水平上( )
A.種群數(shù)量相對穩(wěn)定 B.種群增長量最大
C.種群數(shù)量最大 D.環(huán)境條所允許的種群數(shù)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(xù)生產(chǎn)。
答案:B
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