第2节种群数量的变化-成都棠湖外国语学校

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1、棠中外语学校欢迎您网址：http://www.tangwai.com第2节　种群数量的变化高中生物知识梳理与疑难导析知识梳理一、种群数量变化的数学模型种群的数量在不同条件下或不同环境下，表现出不同的增长曲线。研究种群的数量增长规律的意义有两个：一是对野生生物资源的合理利用和保护，二是对有害生物的防治。1．种群增长的“J”型曲线（1）环境条件：没有任何限制因素，如食物永远充裕、空间足够大、气候适宜、没有天敌、无疾病等，这种条件下，影响种群数目变动的因素只是自然出生率和死亡率，由于环境能提供足够充裕的生活条件，种群内不同个体的生理寿命很长，因而出生率远大于死亡率。这种条

2、件的环境在自然界中几乎不存在，所以我们称之为理想条件或理想环境，这种环境中的种群数量是连续增长而没有下降的。（2）种群数量增长公式：设N0为种群起始数量，每年增长率不变，且第二年种群数量是第一年的λ倍，则第t年种群的数量Νt=N0λt。这一增长方式在数学上称为指数式增长，它的数学曲线“J”型增长曲线第t年的种群数量取决于两个因素：N0（即起始数量）和λ（λ值取决于每年的自然出生率与死亡率）。（3）“J”型数量增长的两种情形：一是实验室条件下；二是当一个种群刚迁入一个新的适宜环境时。2．种群增长的“S”型曲线由于受环境条件限制，种群不可能按照“J”型曲线无限增长，种

3、群达到环境条件允许的最大值（K）后，数量就会停止增长，呈现“S”型曲线。世界上现存的生物种群，大多数已发展到平衡的稳定期。这种平衡是动态的，种群数量或种群密度往往是围绕着某一特定值波动，即一般的自然种群都符合“S”型种群数量增长。（1）环境条件：有限的生存环境、有限的空间和食物，导致种内斗争加剧，同时捕食者数量增加，导致了种群出生率下降、死亡率增加，当种群数量达到最大值（K）时，种群数量停止增长。（2）“S”型曲线具有以下特点：开始时经过一个适应环境的停滞期后，即进入指数增长时期，种群密度增加，然后增长速度变慢，最后增量和减量相等，种群不再增长而达到最高密度的稳定期

4、，这时种群的数量达到一个最大值。种群数量增长的“S”型曲线能反映或体现达尔文自然选择中的生存斗争。二、影响种群数量变动的因素1．出生率和死亡率出生率和死亡率是影响种群数量变动的最直接因素。出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度变化的最主要生物因素。出生率大于死亡率，种群密度增加；出生率小于死亡率，种群密度减小；出生率等于死亡率，种群密度不变。其他因素对种群大小和种群密度的影响大都是通过影响出生率和死亡率来进行的。具有高出生率、短命和高死亡率的物种，比具有低出生率、长寿和低死亡率的物种对环境多变的挑战，具有更大的适应性。2．迁入和迁出迁入和迁出也是影响种群数量变动

5、的直接因素。同时，通过迁入和迁出，同一物种的不同种群之间进行了基因交流，能够增加种群的基因多样性。3．其他因素（1）种内关系种群还要通过种内斗争来调节种群密度。种群密度增大时，种内斗争加剧，死亡率和迁出率增加，种群数量随之减少；反之，则使种群数量增加。这种调节方式属于反馈调节。（2）种间关系第3页共3页棠中外语学校欢迎您网址：http://www.tangwai.com在一个有限的环境中，随着某一种群密度的增大，除种内斗争加剧外，还会导致一系列种间关系的变化，如该种群的捕食者数量随之增加，被捕食者数量相对减少；传染病在密度大的种群中更容易传播，种群密度增大，使传染病

6、的传播几率大大增加，等等。这一切均使得该种群的出生率降低、死亡率升高，种群数量减少。这种调节机制也是反馈调节。（3）非生物因素阳光、温度、风、雨、雪等气候因素通过影响种群的出生率、死亡率而间接影响种群的数量，如温度适宜、阳光充足、雨水充沛则草木繁茂，草食动物食物充足，种群数量就增大。（4）人为因素人类活动对自然界中种群数量变化的影响越来越大。一方面，随着种植业和养殖业的发展，受人工控制的种群数量在不断增加；另一方面，砍伐森林、围湖造田、过度放牧、猎捕动物及环境污染等人为因素，使许多野生动植物种群数量锐减，甚至灭绝。问题探究问题：生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。

7、研究人员在90多年的时间里，对猞猁和雪兔的种群数量作了研究，结果如图4-8所示。分析猞猁和雪兔的种群数量的波动情况你能得出什么结论？图4-8　兔和猞猁数量的周期性变动探究：从图象上可以看出，猞猁和雪兔种群数量之间存在相关性。例如，从1845年到1855年间，猞猁数量的增加导致雪兔减少；而雪兔的减少，又会造成猞猁减少，之后雪兔又大量增加。从多年的调查看，雪兔和猞猁相互制约，使它们的种群数量保持在一定范围内波动。雪兔是以植物为食，猞猁是以雪兔为食。猞猁的存在不仅制约雪兔的种群数量，使得植物、雪兔、猞猁之间保持相对稳定，而且由于植物资源比较稳定，进而使得另一些以植物为