Question

【題目】今年年初，一場大范圍的蝗災席卷了西非、東非和南亞20多個國家，數(shù)千萬人的糧食安全受到威脅。某地為了有效控制蝗蟲數(shù)量，欲引入大量鴨子入境來捕食蝗蟲。為研究蝗蟲種群數(shù)量變化規(guī)律，建立了下圖所示的數(shù)學模型。據(jù)圖回答下列問題：

（1）該圖中模型曲線變化反映了鴨和蝗蟲間存在的__________調(diào)節(jié)機制，在該環(huán)境條件下，蝗蟲種群數(shù)量的K值最接近________________（填“Pl”“P2”或“P3”）。

（2）從種群特征的角度分析，該地蝗蟲種群密度短期內(nèi)迅速增加的直接原因有___________。在蝗災爆發(fā)初期，該地蝗蟲的數(shù)量每天增加5%并呈“J”型增長，假設(shè)最初有N0只，則10天后蝗蟲的數(shù)量N10=____只（只寫出表達式）。

Answer 1

【答案】（負）反饋 P2 出生率大于死亡率，遷入率大于遷出率 N0×1.0510

【解析】

1、鴨子引入農(nóng)田捕食水稻蝗蟲的過程中的食物鏈是植物→蝗蟲→鴨，鴨捕食蝗蟲，蝗蟲種群數(shù)量減小，當鴨種群數(shù)量過大，蝗蟲數(shù)量較少，蝗蟲的食物充足，種內(nèi)斗爭減小，蝗蟲種群數(shù)量會升高，鴨和蝗蟲之間通過負反饋調(diào)節(jié)，可以使兩個物種達到相對穩(wěn)定，鴨將蝗蟲控制在一定的范圍內(nèi)，不影響水稻產(chǎn)量。

2、種群增長的“J”型曲線公式是Nt=N0λt，N0是種群起始數(shù)量，λ是今年種群數(shù)量是上年種群數(shù)量的倍數(shù)。

（1）由分析可知：鴨子引入農(nóng)田捕食水稻蝗蟲的過程中的食物鏈是植物→蝗蟲→鴨，鴨捕食蝗蟲，蝗蟲種群數(shù)量減小；當鴨種群數(shù)量過大，蝗蟲數(shù)量較少，蝗蟲的食物充足，種內(nèi)斗爭減小，蝗蟲種群數(shù)量會升高，鴨和蝗蟲之間通過負反饋調(diào)節(jié)，可以使兩個物種達到相對穩(wěn)定；K值即環(huán)境容納量是指在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量，由圖中可以看出，蝗蟲的種群數(shù)量是圍繞P2所代表的數(shù)量進行波動，所以蝗蟲種群數(shù)量的K值最接近P2所代表的數(shù)量。

（2）在種群特征中，直接決定種群數(shù)量變化的為：出生率和死亡率、遷入率和遷出率，因此可預測該地蝗蟲種群密度短期內(nèi)迅速增加的直接原因是出生率大于死亡率，遷入率大于遷出率；由“J”型曲線公式Nt=N0λt得，λ代表倍數(shù)，所以由題信息，λ=1+5%=1.05，所以10天后蝗蟲的數(shù)量N10= N0×1.0510。