增长率与增长速率

种群增长率与种群增长速率虽一字之差 但内涵完全不同 增长率是指 单位数量的个体 在单位时间内新增加的个体数 其计算公式为 本次总数 上次总数 上次总数 100 增长率 如某种群现有数量为 a 一年后 该种群数为 b 那么该种群在当年的增长率为 b a a 增长速率是指单位时间内增长的数量 其计算公式为 本次总数 上次总数 时间 增长速率 同样某种群现有数量为 a 一年后 该种群数为 b 其种群增长速率为 b a 1 年 即增长率 出生率 死亡率 故增长率不能等同于增长速率 因此 J 型曲线的增长率是不 变的 而增长速率是要改变的 S 型曲线的增长率是逐渐下降的 增长速率是先上升 后 下降 种群中 S 型曲线中 K 2 时有一个拐点 此时 增长速率 最大 之后增长变慢 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 K 2 增 长率 不是一个点的问题 是某两端相比较 不能把增长速率等同于增长率 在 J 型曲线增长的种群中 增长速率应该是逐渐增大 增长速率是增长的数量除以时间 在 J 型增长曲线中也就是曲线的斜率 从课本图中可发现曲线的斜率在不断增大 而每年 的增长率 是不变的 J 型曲线和 S 型曲线增长率和增长速率 2011 01 08 9 40 增长率和增长速度这两个概念在习题中经常把增长率看作增长速度 这种 模糊处理没有科学性 包括很多资料都没有很好区分 增长率是个百分率 没 有 单位 而增长速率有 单位 个 株 年 我举个例子 来说明这个问题 一个种群有 1000 个个体 一年后增加到 1100 则该种群 的增长率为 1100 1000 1000 100 10 而增长速率为 1100 1000 1 年 100 个 年 增长率和增长速率没有大小上的相关性 增长率 增长率 增长率是指单位时间内种群数量变化率 即种群在单位时间内净增加 的个体数占个体总数的比率 增长率增长率 现有个体数 原有个体数 原有个体数 出生率 死亡率 出 生数 死亡数 单位时间 单位数量 在在 J J 型曲线增长的种群中 型曲线增长的种群中 增长率保持不变 而在增长率保持不变 而在 S S 型增长曲线中增长率越来越小 型增长曲线中增长率越来越小 增长速率增长速率 增长速率是指单位时间种群增长数量 增长速率增长速率 现有个体数 原有个体数 增长时间 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 在在 J J 型曲线增长的种群中 型曲线增长的种群中 增长速率是逐渐增大 在增长速率是逐渐增大 在 S S 型曲线增长的种群中 型曲线增长的种群中 增长速率增长速率 是是 该曲线上该曲线上 某点某点 的切线的斜率 斜率越大 增长速率就越大 且斜的切线的斜率 斜率越大 增长速率就越大 且斜 率最大时在率最大时在 1 2K 1 2K 之后增长变慢 增长速率是逐渐减小 在 之后增长变慢 增长速率是逐渐减小 在 S S 曲线到达曲线到达 K K 值时 增长速率就为值时 增长速率就为 0 0 分析过程分析过程 一 对 型曲线的分析 模型假设 在食物和空间条件充裕 气候适宜 没有敌害等条件下 种群的数量每年以一 定的倍数增长 第二年是第一年的 倍 对模型假设的分析 从模型假设不难得出 现有个体数 原有个体数 结合增长率的概念和定义式 不难看出 此时增长率等于 增长率等于 1 1 不变 增长率 1 也就不变 再看增长速率 由于一段时间内种群内个体基数不断增大 故这段时间内净增 加的个体数 不断增多 除以时间以后即为增长速率 可以看 出增长速率是不断增大的 横轴表示时间 纵轴表示种群数量 在坐标系中画 出曲线 那么曲线的斜率就应该是种群增长速率而不是增长率 结论 型曲线增长率保持不变 增长速率一直增大 曲线的斜率表示增长速率 J 型曲线的 增长率和增长速率和时间的关系曲线 注 max 是指该种群所能达到的最大增长率 出生率 max 死亡率 min 另 外 不考虑迁入率和迁出率 二 对 型曲线的分析 模型假设 自然界的资源和空间总是有限的 当种群密度增大时 种内斗争就会加剧 以 该种群为食的动物的数量也会增加 这就会使种群的出生率降低 死亡率增高 当死亡率增加到与出生率相等时 种群的增长就会停止 有时会稳定在一定的 水平 对模型假设的分析 在有限的资源和空间中 随着种群数量的增加 种群增长的阻力也会随之增大 由此导致种群的出生率降低 死亡率增加 二者之间的差值即增长率是不断增长率是不断 减小减小 当种群的出生率和死亡率相等时 增长率为零 此时种群数量达到最大 值停止增加 在 型曲线的前半部分 由于增长率下降的幅度小于死亡率增加的幅度 所以 种群的增长速率不断增大 在种群数量为 时 增长率的下降幅度等于死 亡率的增加 幅度 增长速率达到最大值 而到了后半部分 增长率的下降幅度 超过了死亡率的增加幅度 所以种群的增长速率下降 至种群数量为 时 增 长率等于死亡率 增 长速率和增长率均为零 种群数量达到最大 停止增长 从另一个角度来看 坐标系中横轴仍表示时间 纵轴仍表示种群数量 那么曲 线的斜率的含义就应该是不变的 即为种群增长速率 结论 型曲线的增长率与种群数量成反比 不断减小 增长速率先增大后减小 曲 线的斜率表示增长速率 S 型曲线的 增长率和增长速率和时间的关系曲线 注 t1 时 种群数量为 K 2 t2 时为 K 增长率 时间关系曲线 中的虚线为 型曲线的增长率 两条 曲线比较 环境阻力或因为生存斗争被淘汰的个体 关于 S 型曲线中 增长率下降 增长速率先升后降的补充解释 增长率下降 增长速率是可以先升后降的 如某种群开始增长率是 1 种群数量为 10 则 1 年后 种群数量变为 20 个 增长速率 10 个 年 第 2 年增长率降为 0 9 种群数量是 38 增长速率 18 个 年 第 3 年增长率降为 0 8 种群数量是 68 4 增长速率 30 4 个 年 第 4 年增长率降为 0 7 种群数量是 116 28 增长速率 47 88 个 年 第 5 年增长率降为 0 6 种群数量是 186 048 增长速率 69 768 个 年 依次类推 增长率在下降 增长速率上升 当然不可能一直上升 当增长率下降到某值时 增长速率开始下降 k 2 时 生态学中也指出 种群数量每增加 1 个 对于种群内个体来说就产生 1 K 影响 假设某种群初始数量为 10 第 2 年变成 15 则增长率是 0 5 我们把这个 增长率平均到每个个体上 生态学中成为每员增长率 那个相当于每个 个体新增加了 0 5 个 在不受环境限制时 不管种群数量多大 个体不受影响 每员增长率保持 0 5 不变 所以种群增长率不变 呈现 J 型增长 在受到环境限制时 种群内每增加 1 个个体 都会对种群内原个体产生 1 K 影响 每员增长率不可能保持不变 而是下降 种群增长率总体也表 现为下降 生物答题技巧系列之八生物答题技巧系列之八 种群增长曲线及应用相关试题的答题技巧种群增长曲线及应用相关试题的答题技巧 一 命题角度 种群增长曲线是利用曲线来形象表示种群数量变化规律的一种手段 是生物坐标曲线题的 重要组成部分 是 源于教材 而不拘泥于教材 命题思路的重要体现形式 此类试题考 查切入点主要有 曲线中 K 值的应用 影响种群数量变化的因素 种群的基本特征间的 关系 预测种群的发展趋势等 根据种群数量变化的特点 有两种种群增长曲线的基本形 式 J 型曲线和 S 型曲线 二 应对策略 针对种群增长曲线题 同学们要做到以下几点 1 明确两种曲线的异同点 项目 J 型曲线 S 型曲线 条件无限环境 理想条件有限环境 自然条件 原因食物空间条件充裕 气候适宜 无敌害环境条件有限 受空间 食 物 天敌等制约 特点种群数量连续增长 无 K 值 J 型增长的两种情 况 实验条件下 一个种群刚迁移到一个新的 适宜环境中 有种群数量的最大环境容 纳量 K 值 种群数量达到 K 值时 种群将不再增长 环境条件对种群增长的阻 滞作用 随着种群密度的增 加而逐渐按比例增加 增长 率 保持稳定随种群密度上升而下降 差异 总结 两种增长方式的差异主要在于环境阻力对种群数量增长的影响 即 J 型增长曲 线 S 型增长曲线 2 具备分析曲线的能力 主要方法 知道横 纵坐标的意义 找出两者之间的大致 关系 明确曲线中特殊点的意义 分析曲线的走向 变化趋势 特别是种带增长曲线 斜率的含义 3 仔细审题 运用题中曲线特征 规律来解决实际问题 最后用规范的生物学语言 表达 三 典题例证三 典题例证 例例 请回答下列种群增长曲线的相关问题 1 若图 1 是某池塘中鲫鱼生长曲线图 则在捕捞时 应让池塘保持 填 N0 K 2 或 K 尾鲫鱼时能发挥最大经济效率 图 2 表示一个生物群落中甲 乙两个种群的增长速率随时 间变化的曲线 据图分析可知甲 乙两种群可能为 关 t3 t5时间内 甲 种群的年龄组成是 型 乙种群的年龄组成是 型 2 为研究人工生态系统中大草履虫和栉毛虫间捕食关系的影响因素 特设计了两组实 验 实验一 在培养液中依次加入大草履虫和栉毛虫 得到种群数量变化曲线 如图所示 实验二 在培养液中先加入沉渣作隐蔽场所 再同时加入大草履虫和栉毛虫 得到种 群数量变化曲线 如图乙所示 据实验回答下列问题 据图可以判断大草履虫为 被捕食者 捕食者 根据图乙的曲线特点 可以判断沉渣能够影响大草履虫和栉毛虫的 通过图甲和图 乙的综合比较可知 同一种生物对不同环境的适应能力 相同 不同 解题思路 分析各个曲线所代表的生物学含义是解题的关键 1 分析图 1 的 S 型曲线可知 在 K 2 值时种群的增长率最大 鲫鱼群恢复能力最强 因此池塘中的鲫鱼数 量在 K 2 时 能发挥最大的经济效率 分析图 2 结合题干信息 可以很容易判断出甲 乙两个种群为竞争关系 分析图 2 在 t3 t5时间