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解读种群增长阶段

增长曲线看起来一目了然,直到题目要你描述每一段并解释它为什么变化。

本页内容
  1. 这个概念是怎样一步步建立的?
  2. 例题详解
  3. 要留意什么错误?
  4. 自我检测
  5. 下一步

种群增长曲线通常会经过滞后期、指数期、稳定期和衰亡期。这项技能是:用图或表中的数字描述每个阶段,再给出变化的生物学原因。

它建立在读图技能和把分解与营养回收联系起来的循环概念之上,并通向解释限制因素,属于营养循环与种群单元。

这个概念是怎样一步步建立的?

从一个新的、合适环境中的小种群开始。

  • 滞后期: 数量几乎不变。生物在适应环境,只有少数在繁殖。
  • 指数期: 繁殖快,资源充足。种群在每个相等时间间隔内按相同比例增加,例如翻倍。
  • 稳定期: 数量趋于平稳。食物、空间或氧气变得有限,或废物积累,所以出生数大致等于死亡数。
  • 衰亡期: 死亡多于出生。资源耗尽或废物有毒。

描述一个阶段时,要给出它的时间范围,以及起点和终点的数值。

例题详解

一位学生在糖溶液中计数酵母细胞。数据是供练习的虚构数据。

时间(小时)0246810121416
细胞(×1000 每 cm³)10122448901001007030

问题: 找出各阶段,证明 2 到 6 小时之间是指数增长,并解释平稳期和下降。

第一步,滞后期: 0 到 2 小时:数量只从 10 千升到 12 千。

第二步,指数期: 2 到 6 小时:12 → 24 → 48。每隔 2 小时数量翻一倍(12 × 2 = 24,24 × 2 = 48),所以种群每 2 小时翻倍。

第三步,减慢: 6 到 8 小时:数量从 48 升到 90,倍数约为 1.9,略低于翻倍(48 × 2 = 96)。8 到 10 小时只增加 10。增长在减慢。

第四步,稳定期: 10 到 12 小时:数量保持在 100 千。

第五步,衰亡期: 12 到 16 小时:数量从 100 千降到 30 千。

第六步,解释: 酵母生长时消耗糖并释放乙醇等废物。糖变得有限,废物积累,所以增长减慢并停止。之后死亡多于出生,数量下降。

这个例子中的下降被假定是糖耗尽和废物积累造成的。仅凭数据不能证明这一点,所以严谨的答案会写“很可能”。

要留意什么错误?

错误答案: “4 到 6 小时种群增长很快,增加了 24 千,所以是指数增长。”

增加得多不等于指数增长。指数增长是固定的比例,所以要检查在每个相等间隔内数量是否乘以相同的倍数。

改正: “4 到 6 小时数量从 24 千升到 48 千。这是翻倍,与 2 到 4 小时的倍数相同,所以增长是指数增长。”

用比值来检验,不要只看差值。

自我检测

1. 在上表中,8 小时时有多少细胞?比 6 小时增加了多少?

查看答案

8 小时时为 90 千每 cm³。增加 = 90 − 48 = 42 千。

2. 一个种群在相等时间间隔内依次为 5、10、20(千)。它是指数增长吗?说明理由。

查看答案

是。 每个间隔都翻倍(5 × 2 = 10,10 × 2 = 20),所以增长比例是固定的。

3. 说出种群进入稳定期的一个原因。

查看答案

食物、空间或氧气等资源变得有限,或废物积累,所以出生数大致等于死亡数。

下一步

现在练习把限制变成原因,见根据数据解释限制因素。综合练习题组再把所有阶段结合起来。

如果你想知道自己的描述有没有引用数字、原因对不对,生物线上一对一补习的老师可以逐句帮你检查。

常见问题

种群增长曲线有哪些阶段?

常见的规律分四段。先缓慢起步(滞后期,lag phase),接着快速上升(指数期,exponential phase)。然后趋于平稳(稳定期,stationary phase),最后下降(衰亡期,decline phase)。并非每题都显示四个阶段。请查看 Cambridge 最新大纲所要求的术语,并始终用图中的数字来描述阶段。

指数增长是什么意思?

种群在每个相等的时间间隔内按相同的比例增加,例如每两小时翻一倍。随着种群变大,每小时增加的数量也越来越多。这和每小时增加固定数量不同。

为什么种群会趋于平稳?

当食物、空间或氧气变得有限,或废物积累时,增长就会减慢。出生数和死亡数大致相等,所以数量基本保持不变。具体的限制因素应根据题目提供的信息来判断。

更新于:

下一步

如果你看得出曲线的形状,但解释仍然含糊,一对一的老师可以陪你做新的数据题,直到说出阶段名称和原因变成习惯。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

家长:在这里咨询

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