Question

【题目】今年年初，一场大范围的蝗灾席卷了西非、东非和南亚20多个国家，数千万人的粮食安全受到威胁。某地为了有效控制蝗虫数量，欲引入大量鸭子入境来捕食蝗虫。为研究蝗虫种群数量变化规律，建立了下图所示的数学模型。据图回答下列问题：

（1）该图中模型曲线变化反映了鸭和蝗虫间存在的__________调节机制，在该环境条件下，蝗虫种群数量的K值最接近________________（填“Pl”“P2”或“P3”）。

（2）从种群特征的角度分析，该地蝗虫种群密度短期内迅速增加的直接原因有___________。在蝗灾爆发初期，该地蝗虫的数量每天增加5%并呈“J”型增长，假设最初有N0只，则10天后蝗虫的数量N10=____只（只写出表达式）。

Answer 1

【答案】（负）反馈 P2 出生率大于死亡率，迁入率大于迁出率 N0×1.0510

【解析】

1、鸭子引入农田捕食水稻蝗虫的过程中的食物链是植物→蝗虫→鸭，鸭捕食蝗虫，蝗虫种群数量减小，当鸭种群数量过大，蝗虫数量较少，蝗虫的食物充足，种内斗争减小，蝗虫种群数量会升高，鸭和蝗虫之间通过负反馈调节，可以使两个物种达到相对稳定，鸭将蝗虫控制在一定的范围内，不影响水稻产量。

2、种群增长的“J”型曲线公式是Nt=N0λt，N0是种群起始数量，λ是今年种群数量是上年种群数量的倍数。

（1）由分析可知：鸭子引入农田捕食水稻蝗虫的过程中的食物链是植物→蝗虫→鸭，鸭捕食蝗虫，蝗虫种群数量减小；当鸭种群数量过大，蝗虫数量较少，蝗虫的食物充足，种内斗争减小，蝗虫种群数量会升高，鸭和蝗虫之间通过负反馈调节，可以使两个物种达到相对稳定；K值即环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，由图中可以看出，蝗虫的种群数量是围绕P2所代表的数量进行波动，所以蝗虫种群数量的K值最接近P2所代表的数量。

（2）在种群特征中，直接决定种群数量变化的为：出生率和死亡率、迁入率和迁出率，因此可预测该地蝗虫种群密度短期内迅速增加的直接原因是出生率大于死亡率，迁入率大于迁出率；由“J”型曲线公式Nt=N0λt得，λ代表倍数，所以由题信息，λ=1+5%=1.05，所以10天后蝗虫的数量N10= N0×1.0510。