2019高中生物第4章种群和群落能力专题4.2种群的数量变化导学案新人教版必修3

三、种群数量波动和下降的原因是 、天敌、传染病等。

第2节

种群的数量变化

学习导读

学习准备

一、种群数量变化的研究方法 1. 构建数学模型的一般步骤

(1) ________________________________________ 观察研究对象， ； (2) 提出 ______________________ ；

(3) ___________________________________ 根据实验数据，用适当的 表达； (4) _____________________________________________ 通过实验或观察，对模型进行 __________________________________________________________ 。

2. 优点

与数学方程式相比，它更直观的反映出种群数量的增长趋势。 三、种群数量增长的曲线 1•种群数量增长的“ J ”型曲线

(1)理想条件： _________________ 条件充足、气候适宜、没有敌害等。

(1) ________________________________________ 有限条件：自然界的 是有限的。 (2) _____________________________________________________ 概念：种群经过一定时间的增长后，数量 ________________________________________________ 的增长曲线。

(3) K

值：又称

，在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持

的种群

1

。

K

(4)曲线变化：

司*

破疑解难

一、建构种群增长模型的方法

1•意义：数学模型是联系实际问题与数学规律的桥梁，具有解释、判断和预测等重要

功能。在科学研究中，数学模型是发现问题、解决问题和探索新规律的有效途径之一。

2•步骤：⑴ 观察研究对象是为了发现问题、探索规律。“细菌每20分钟分裂一次”

便是通过大量观察和实验得出的结论；

⑵ 合理提出假设是数学模型成立的前提条件，假设不同，所建立的数学模型不同，“细

菌义指数函数增长”便是合理的假设；

⑶运用数学语言进行表达。即数学模型的表达形式“N=N c.入t” （N为种群的大小，t为时间，入为种群的周限增长率），也可以用更直观的曲线“ J”型曲线表示

⑷对模型进行检验和修正。

二、种群的数量变化

1 •类型：种群的数量变化包括种群的“ J”型增长、“ S”型增长、波动和下降。应当注意的是，这四种情况之间的内在联系：在理想的无限环境中，即资源和空间十分充足，没有天

敌和其他灾害等，种群数量会呈“ J”型增长；而在自然界，资源和空间总是有限的，因此，

即使出现“ J”型增长，也不可能持续很久，经过一定时间的增长后，数量会在“ K”值左右趋于稳定，这种增长模型为“ S”型增长；在有限环境中，种群数量是否都能在“ K”值维持稳定呢？不是的，由于气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，大多数种群的数量总是在波动的，在不利条件下，甚至会出现持续的下降乃至消亡。“种群数量的波动和下降”，注

意影响种群数量的主要因素：内部因素（出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄结构和性比等特征，是种群统计学的重要特征，它们影响着种群的动态。）；夕卜部因素（食物、天敌、气候）。地球的容纳量是有限的，食物、水和空间是影响人口多少和增长率的限制因素。自然界中多数生物种群都已达到稳定期，总体上看，许多种群的种群数量一般不再增长，而是波动或变动。

2.意义：研究种群的数量变化规律，不仅能够有一定的理论意义，而且具有重大的实

际意义。例如，在对待鱼类的捕捞问题上，人们总是希望每年既能捕到较多的鱼，又不危及鱼类种群以后的持续生存，也就是希望长期获得较高的鱼产量。这就需要研究捕捞量和种群

数量变化之间的关系，调查种群的现有数量，对种群的数量变化作出预测等。因此，中秋的

数量变化规律是种群研究的核心问题。

三、存活曲线

1 •含义：存活曲线是表示一个种群在一定时期内存活量的指标，也是衡量种群增长的基本参

数。

2•类型:

年龄后，死亡率低且稳定。藤壶的存活曲线

接近I。

⑵n型；曲线呈对角线，各年龄段死亡率

⑴I型：曲线呈凹型，幼年期死亡率很高，一旦活到某一相等。例如，水螅、一些鸟类和小型哺乳动

物。

⑶ 川型：曲线呈凸型，表示接近生理寿命前只有少数个体死亡，达到生理年龄后，短期内几乎

全部死亡。例如，大型兽类和人类的存活曲线。

3•意义：存活曲线以环境条件和对有限资源的竞争为转移。例如，人类的存活曲线因

营养、医药卫生条件不同有很大的变化。如果环境变得适合，死亡率变得很低，种群就会突

然爆发。不少农业害虫就是这种情况。

研究存活曲线可以判断各种动物种群最易受伤害的年龄，而加以人为的有效控制这一种

群的数量，以达到造福人类的目的。如可以选择最有利时间打猎或进行害虫防治。

四、探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”

提出问题：_____________________________________________________________________ 作出假设：_____________________________________________________________________ 实验原理：

1.酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下能产生较多的CQ,在无氧条件下产生酒精

和少量CQ。

2•在理想的无限环境中，没有天敌和其他灾害，酵母菌种群呈“J”型增长，自然界中

资源和空间总是有限的，酵母菌种群呈“S”型增长。

3•计算酵母菌数量可用抽样检测的方法。

进行实验：

1.将10mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。

2•将酵母菌接种入试管中的培养液。

3•将试管放在25 C条件下培养。

4.每天取样计数酵母菌数量。