生物必修三知识点总结第四章第二节种群数量的变化

第四章种群和群落
第一节种群数量的变化
一、构建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数学形式。

2.构建数学模型的方法步骤：提出问题→提出合理的假设→用适当的数学形式表达→检验
或修正。

3.数学模型的表达形式
⑴数学方程式：优点是科学、准确。

⑵曲线图：优点是直观。

二、种群增长的“J”型曲线
1.含义：在理想条件下的种群，以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，大致
呈“J”型。

2.数学模型
⑴模型假设
①.条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。

②.数量变化：种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。

⑵建立模型：t年后种群数量表达式为Nt=No×λ的t次方。

⑶各参数意义：No为该种群的起始数量，
t为时间(年)，
Nt表示t年后该种群的数量，
λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。

λ-1表示增长率
斜率表示增长速率
三、种群生长的“S”型曲线
1.含义：在资源和空间有限的条件下，种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长
曲线，呈“S”型。

2.产生条件：
3.增长特点：
K
K/2
增长率
增长速率
四、种群增长的“J”型曲线与“S”型曲线对比
1．曲线图解
斜率
理想状态——食物(
养料空间条件充裕、气候适宜、没有
(1)自然条件下，种群数量变化都是“S ”型，包括外来物种入侵，除非题目中明确告知以下信息才可考虑“J ”型变化：①理想条件下；②实验室条件下；③食物和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等几个条件同时满足；④外来物种入侵早期阶段；⑤无环境阻力状况。

(2)“J”型、“S”型曲线横坐标代表时间，纵坐标代表个体数量。

若纵坐标改为增长率，则“J”型曲线的增长率应为稳定不变；“S”型曲线的增长率应为先增大后减小，其中在种群数量为K/2时达到最大，K值时变为0。

(3)Nt＝N0·λt，λ代表增长倍数，不是增长率。

λ>1时，种群密度增大；λ＝1时，保持稳定；λ<1时，种群密度减小。

(4)“S”型曲线中K/2时的增长速率最大，因此，指导渔业生产时，应在略大于K/2时进行捕捞，捕捞后保持在K/2；若超过K/2，增长速率下降，但个体数仍然增多。

（五）影响种群数量变动的因素
(1)种群数量是由出生率、死亡率、迁入率、迁出率所决定的。

(2)根源：气候、食物、天敌、传染病、空间、人类影响等多种生态因素共同作用的结果。

因此，大多数种群的数量总是在波动中。

（六）探究培养液中酵母菌种群数量的变化
1．实验原理
(1)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素影响。

(2)在理想的无限环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限的环境条件下，酵母
菌种群的增长呈“S”型曲线。

2．实验流程
（1）分装：分别将10 mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入1、2、3 号试管中。

（2）接种：分别将等量酵母菌接种到3支试管中的培养液中混合均匀。

（3）培养与取样计数：
培养：试管在28℃条件下连续培养7 d。

取样计数：①每取样计数酵母菌数量，
②采抽样检测方法：
Ⅰ、盖玻片放在计数板上
Ⅱ、吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，
Ⅲ、培养液自行渗入到计数板小方格内，显微观察计数一个小方格
Ⅳ、已知小方格的培养液厚度为0.1 mm.计算出培养液体积，换算出
10 mL培养液中酵母菌总数
3．本技术要求
(1)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“数上线不数下线，数左
线不数右线”的原则计数。

(2)从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵
母菌均匀分布，减小误差。

(3)结果的记录最好用记录表，
(4)每天计数酵母菌数量的时间要固定。

(5)溶液要进行定量稀释。

(6)计算10 mL菌液的数量。

例1、组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时，同样实验条件下分别在4个试管中进行培养(见下表)，均获得了“S”型增长曲线。

根据实验结果判断，下列说法错误的是( )
试管号ⅠⅡⅢⅣ
培养液体积(mL) 10 5 10 5
起始酵母菌数(103个) 10 5 5 10
A. 4个试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长
B．4个试管内的种群同时达到K值
C．试管Ⅲ内种群的K值与试管Ⅱ不同 D．试管Ⅳ内的种群数量先于试管Ⅱ开始例2、将10 mL酵母菌液放在适宜的温度下培养，并于不同时间内等量均匀取样4次，分别测定样品中酵母菌的数量和pH，结果如下表所示：
样品1234
酵母菌数量(个/mm3) 1 210820 1 210 1 000
pH 4.8 5.6 3.7 5.0
(1)表中样品的取样先后次序为：______________。

(2)对酵母菌而言，10 mL该培养液的环境负荷量为________个。

(3)若第5次均匀取样时，样品中的酵母菌数量为760个/mm3，产生这一结果的原因是
(4)如果把酵母菌种群数量变化用曲线描述下来，应是图中________。

(5)根据达尔文学说，酵母菌数量不能无限增长的原因是
答案：(1)2、4、1、3 (2)1.21×107 (3)培养液中的营养物质不断被消耗，部分酵母菌因营养缺乏而死亡并解体(4)A (5)空间和营养有限，数量过多，导致种内斗争激烈
例、某研究所对一条河流生态系统进行了几年的跟踪调查，发现某种鱼迁入此生态系统后的种群数量增长率随时间的变化呈现如下图所示曲线。

则在t1时该种群的年龄组成类型、能反映该种群数量变化的曲线分别是( )
A．衰退型和①B．增长型和②
C．衰退型和③D．增长型和④
例、我国从越南引进姬小蜂来控制本地区对棕榈科植物危害极大的害虫——椰心叶甲，下列有关叙述不正确的是（）
A．利用姬小蜂进行生物防治应作全面评估和监测
B．引进姬小蜂后可降低本地椰心叶甲的环境容纳量
C．姬小蜂引进本地后其种群增长曲线呈“J”型
D．引进本地的姬小蜂会与椰心叶甲共同进化
例、如图所示为在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线。

下列对阴影部分的解释正确的是( )。