1、波动的原因:气候因子、竞争、捕食、寄生、营养、疾病等。
当种群在一个有限的环境中增长时,随着种群密度的上升,个体间对有限空间、食物和其他生活条件的种内斗争必将加剧,以该种群为食的捕食者的数量也会增加,这就会使这个种群的出生率下降,死亡率增高,从而使种群数量的增长率下降,当种群数量达到环境所允许的最大容量(环境容纳量,K值)时,种群数量将停止增长,即此时的增长率为 0,有时会在最大值上下保持相对稳定。当种群数量增长到 1/2K 值时,曲线有一拐点 P,在 P 点种群的增长速率最快,可提供的资源也最多,而又不影响资源的再生。当大于 1/2K 值时,种群增长的速率将开始下降。
因此,在对野生动植物资源的合理开发和利用方面,当种群数量大于1/2K值时就可以猎取一定数量的该生物资源,而且获得的量最大,当过渡猎取导致种群数量小于 1/2K 值时,种群的增长速率将会减慢,获得的资源量也将减少,而且会影响资源的再生。所以在猎取资源时应注意保证剩余量在1/2K值以上,这样才会有利于资源的再生和可持续发展。
2、下列有关种群增长的“S”型曲线的叙述,错误的是 ( )
A.通常自然界中的种群增长曲线最终呈“S”型 B.达到K值时种群增长率为零
C.种群增长受自身密度的影响 D.种群的增长速率逐步降低
[解答]D A项中由于空间和资源的限制,因此自然界中的种群增长曲线通常呈“S”型;对于“S”型曲线来说,种群在 1/2K时增长速率最大,然后种群的增长率随种群密度的上升而下降,当达到环境所允许的最大值(环境容纳量,K值)时,增长率降为0,所以B项的说法正确;种群数量的增加除受环境因素影响外,随着种群密度的增加,种内斗争也会加剧,影响种群数量的增长,因此C项说法也是正确的;种群数量的增长速率是先逐渐升高,当种群数量大于 1/2K时,种群增长速率开始降低。
1.为了保护鱼类资源不受破坏,并能持续地获得最大捕鱼量,根据种群增长的“S”型曲线,应使被捕鱼群的种群数量保持在 1/2K水平,这是因为在这个水平上 ( )
A.种群数量相对稳定 B.种群增长量最大
C.种群数量最大 D.环境条件所允许的种群数量
[解答]B 根据种群增长的“S”型曲线,当被捕鱼群的种群数量保持在 1/2K值水平的时候,从曲线上看正好相当于“J”型曲线,种群增长量最大,或者说种群的个体数量增长最快。不是C项所说的“种群数量最大”,更不是D项所说的“环境条件所允许的种群数量最大”。当然也远远没有达到A项所说的“种群数量相对稳定”的水平。答案:B。
5.在“S”型增长曲线中,每年的增长率由最初的最大值,在环境阻力(空间压力、食物不足等)的作用下,导致出生率下降、死亡率上升,种群数量到达最大值(K值),其增长率不断下降至0,故在“K”时,其增长率为0(如图C);而增长速率会有先升后降的变化过程,呈现钟罩形变化曲线,即在“S”型曲线中,开始时斜率为0,斜率逐渐增大,增长速率也就越大,且斜率在 1/2K时最大,即在“ 1/2K”时增长速率最大,过后,斜率下降,在K值时降至为0,故在“K”时,其增长速率为0(如 图D)。
4.在“J”型增长曲线中,每年的增长率不变(如图A);由于“J”型增长曲线的斜率是在不断变化的,逐渐增大,直至无穷,所以其增长速率也就不断增大(如图B)。
3.增长速率:增长速率是指单位时间内种群数量变化率,[增长速率=(出生数-死亡数)/单位时间]。种群增长速率就是曲线上通过每一点的切线斜率,不论是“J”型曲线还是“S”型曲线上的斜率总是变化着的。在“J”型曲线增长的种群中,增长速率是逐渐增大。在“S”型曲线增长的种群中,“增长速率”是该曲线上“某点”的切线的斜率,斜率越大,增长速率就越大,且斜率最大时在“ 1/2K”。之后增长变慢,增长速率是逐渐减小。在“S”曲线到达K值时,增长速率就为0。
2.增长率:增长率是指单位时间种群增长数量,[增长率=出生率-死亡率=出生数-死亡数)/(单位时间×单位数量)]。在“J”型曲线增长的种群中,增长率保持不变;而在“S”型增长曲线中增长率越来越小。
1.λ:表示相邻两年(生物的两代)种群数量的倍数。在公式Nt=N0λt中,N0表示起始数量,λ表示相邻两年(生物的两代)种群数量的倍数,t表示年数或生物的繁殖代数。λ=N1/N0;增长率=(N1-N0)/N0×100%=(λ-1)×100%。
项 目 |
“J”型曲线 |
“S”型曲线 |
含 义 |
指在食物(养料)和空间条件充裕,气候适宜、没有敌害等理想条件下,不受资源和空间的限制,种群的数量往往会连续增长。它反映了种群增长的潜力。 |
指种群在一个有限的环境中增长时,当种群数量达到环境条件所允许的最大值(环境容纳量,K值)时,种群数量将停止增长,有时会在最大容纳量上下保持相对稳定。一般情况下,种群数量为1/2K时,增长速率达最大值。 |
前提条件 |
环境资源无限 |
环境资源有限 |
λ |
保持不变 |
随种群密度上升而下降 |
种群增长率 |
保持稳定 |
随种群密度上升而下降 |
种群增长速率 |
随种群密度上升而上升 |
随种群密度上升而上升,到一定密度再下降 |
K值(环境容纳量) |
无K值 |
种群数量在K值上下波动 |
曲 线 |
|
|
①指数式增长
不受资源和空间的限制,种群的数量往往会连续增长。以某种动物为例,假定种群的数量为N0,λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数,该种群每年的增长率都保持不变,那么:
一年后该种群的数量应为:N1=N0·λ
二年后该种群的数量为:N2=N1·λ=N0·λ2
t年后该种群的数量应为:Nt=N0·λt
据此方程绘出的曲线为“J”型。种群的指数式增长模式在理论上是存在的,但在自然生态系统中几乎是不可能存在的,因为资源、空间和食物不可能是无限的,即使在实验条件下也无法做到。
②环境容纳量(K值):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称为环境容纳量,又称K值。
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