种群增长曲线中增长率和增长速率的辨析
2020-10-19刘松
数理化解题研究 2020年28期
关键词:教学
刘 松
(广东省珠海市实验中学金湾学校 519000)
在高中生物教学中在种群增长曲线的教学是一个重难点,现存教辅资料中多将增长率和增长速率混为一谈,尤其是2017年新课标全国Ⅰ卷第5题的出现使得该争议更加频繁出现.现尝试对上述概念进行辨析,为教学提供建议.
一、明晰概念
增长率:种群在单位时间内单位个体净增加的个体数, 即:(Nt+1-Nt)/ (Nt×Δt);
增长速率:种群在单位时间内增加的个体数,即:(Nt+1-Nt)/Δt;
部分资料书认为增长率就是个百分值,在此教师可以通过银行存款年利率和月利率的对比来加以解释,学生便很好理解增长率的分母中需要考量时间因素.通过比较易知:增长速率=增长率×Nt.
二、种群在资源无限条件下的增长
在食物、空间无限的条件下大多数生物可以连续生殖,存在世代重叠且没有特定的生殖期,此情况下,种群数量动态变化可用下列微分方程表示:
其积分式为Nt=N0ert
其中b和d分别代表种群中个体的瞬时出生率、死亡率,N代表种群数量.在理想条件下种群瞬时增长率等于出生率减去死亡率,即r.r与λ的关系为:λ=er
当λ>1,则r>0,种群数量上升;
当λ=1,则r=0,种群数量稳定;
当λ<1,则r<0,种群数量下降.

即:在J型曲线中增长率为定值;增长速率逐渐增大.
三、种群在资源有限条件下的增长
因自然界食物和空间等总是有限的,随着种群密度增大,生存斗争加剧,b减小、d增大,即r值会随着种群密度的增大而减小,直至稳定下来,种群增长曲线大致呈S型,也就是经典的逻辑斯蒂曲线(经典S型曲线).该曲线假设……
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