| Enduring Understanding | Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|---|
ERT-3 | ERT-3.A |
|
种群
AP 环境科学 · 第 3 主题
3.1
广适性物种与特化物种
大纲
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
一个广适性物种(generalist)能住在许多栖息地并吃许多食物(浣熊、蟑螂)——灵活,所以它很好地应对变化。一个狭适性物种(specialist)需要特定的条件或食物(熊猫、考拉)——在一个稳定的栖息地里高效但若那个栖息地变化就很脆弱。
| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| generalist | 广适性物种 | guǎng shì xìng wù zhǒng |
| specialist | 狭适性物种 | xiá shì xìng wù zhǒng |
3.2
K对策物种与r对策物种
大纲
| Enduring Understanding | Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|---|
ERT-3 | ERT-3.B |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
两种繁殖策略:
- $r$ 选择($r$-selected)物种以很少的照顾产生许多后代、快速成熟,并有短的生命(昆虫、杂草)。它们快速定殖并繁荣与崩溃。
- $K$ 选择($K$-selected)物种以很多照顾产生很少后代、缓慢成熟,并活得长(大象、人)。它们在稳定的环境里接近环境容纳量时做得好,但从损失中恢复得慢。


3.3
存活曲线
大纲
| Enduring Understanding | Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|---|
ERT-3 | ERT-3.C |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
一条存活曲线(survivorship curve)画出多少个体在每个年龄存活(在一个对数尺度上)。类型 I(人):大多数存活到老年,然后死亡——一条凸曲线。类型 II(许多鸟):在所有年龄一个恒定的死亡率——一条直线。类型 III($r$ 选择:鱼、昆虫):大多数年幼死亡,少数存活——一条凹曲线。

| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| survivorship curve | 存活曲线 | cún huó qū xiàn |
3.4
环境容纳量
大纲
| Enduring Understanding | Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|---|
ERT-3 | ERT-3.D |
|
ERT-3.E |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
环境容纳量(carrying capacity)($K$)是一个环境能长期支持的最大种群。一个种群可能在资源暂时充足时超越(overshoot)$K$,然后随着资源耗尽而崩溃(crash)(回落(dieback))。种群倾向于围绕 $K$ 波动。


Growth up to carrying capacity
A population grows toward the carrying capacity $K$ its resources can support, then levels off. Push the growth rate up and watch it overshoot and settle.
| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| carrying capacity | 环境容纳量 | huán jìng róng nà liàng |
3.5
种群增长与资源可获得性
大纲
| Enduring Understanding | Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|---|
ERT-3 | ERT-3.F |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
有充足的资源一个种群指数增长(exponentially)($J$ 曲线)。随着资源变得有限,增长减慢到逻辑斯蒂增长(logistic)($S$ 曲线),在 $K$ 处趋平。限制因素(limiting factors)(食物、水、空间、疾病)设定上限。
| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| exponentially | 指数增长 | zhǐ shù zēng zhǎng |
| logistic | 逻辑斯蒂增长 | luó jí sī dì zēng zhǎng |
| Limiting factors | 限制因素 | xiàn zhì yīn sù |
3.6
年龄结构图
大纲
| Enduring Understanding | Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|---|
EIN-1 | EIN-1.A |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
一个年龄结构图(age-structure diagram)显示一个种群在每个年龄组的比例。一个宽的基座(许多年轻人)预测快速增长;均匀的柱预测一个稳定的种群;一个窄的基座预测衰退。它们预测一个国家的未来人口。

| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| age-structure diagram | 年龄结构图 | nián líng jié gòu tú |
3.7
总和生育率
大纲
| Enduring Understanding | Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|---|
EIN-1 | EIN-1.B |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
总生育率(total fertility rate)(TFR)是每个妇女的平均孩子数。约 2.1 的一个替代水平(replacement level)保持一个种群稳定;高于它增长,低于它收缩。TFR 随着教育、对计划生育的获取和更低的婴儿死亡率而下降。
| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| total fertility rate | 总生育率 | zǒng shēng yù lǜ |
3.8
人口动态
大纲
| Enduring Understanding | Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|---|
EIN-1 | EIN-1.C.1 |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
人类人口增长取决于出生率、死亡率和移民。快速增长使资源紧张并增加生态足迹(ecological footprint)。降低出生率的因素包括教育(尤其是妇女的)、城市化和经济发展。
Worked example. 一个国家有每 $1000$ 人 $30$ 的出生率和每 $1000$ 人 $10$ 的死亡率。自然增长率是每年 $\dfrac{30-10}{10}=2.0\%$(把千分差除以 $10$ 把它转换成一个百分比)。按 70 法则(rule of 70),人口在约 $\dfrac{70}{2.0}=35$ 年翻倍。若发展把增长率削减到 $1.0\%$,翻倍时间会延长到 $\dfrac{70}{1.0}=70$ 年。

| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| ecological footprint | 生态足迹 | shēng tài zú jì |
3.9
人口转变
大纲
| Enduring Understanding | Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|---|
EIN-1 | EIN-1.D |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
人口转型(demographic transition)描述一个国家的增长在它发展时如何变化,分阶段:(1) 高出生率和死亡率(慢增长);(2) 死亡率下降(快速增长);(3) 出生率下降(减慢的增长);(4) 两者都低(稳定)。发达国家在较后的阶段;许多发展中国家在快速增长的阶段。

人口在阶段 2 和 3 增长最快——一个仍然高的出生率和一个已经下降的死亡率之间的差距。那个滞后是为什么一个国家的人口在它死亡率下降之后长时间继续攀升。
| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| demographic transition | 人口转型 | rén kǒu zhuǎn xíng |
3.9
考试技巧
- 用 70 法则:翻倍时间 ≈ 70 ÷ 增长率(%);一个增长率是(出生 − 死亡)每 1000 ÷ 10。
- 读年龄结构图:一个宽的基座预测快速增长,均匀的柱一个稳定的种群。
- 对比 r 选择(许多后代、很少照顾)和 K 选择(很少、很多照顾)策略。
- 知道人口转型阶段以及什么降低出生率(教育、计划生育、发展)。
- 一个下降的增长率仍然意味着增长——只有当死亡超过出生时种群才收缩。
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