第2节 种群数量的变化

第4章第2节种群数量的变化

重庆求精中学苏俊

一、学习目标

1.知识目标

(1)通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型；

(2)合理运用学案设置的问题情境，层层推进，区分种群增长的“J”型和“S”曲线，能说明两种曲线发生的条件；

(3)列举实例解释环境容纳量的概念。

2.能力目标

(1)在合作学习的过程中，学习建构种群增长模型的方法；

(2)用数学模型解释种群数量变化及其影响因素。

3.情感目标

(1)关注人类活动对种群数量变化的影响；

(2)理解生物种群的数量变化特点在生产生活中的运用，维护生态平衡，形成人与自然和谐相处的可持续性发展的状态。

二、重点难点

学习重点：尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。

学习难点：建构种群增长的数学模型。

三、自主学习

(一)建构种群增长模型

1．数学模型：用来描述一个系统或它的性质的形式。

2．建构数学模型的方法步骤：提出问题→提出合理的→用适当的→形式表达→检验或修正。

3．数学模型的表达形式

（1）数学方程式：优点是。

（2）曲线图：优点是。

(二)种群增长曲线

两曲线的比较

“J”型曲线“S”型曲线

曲线图

形成条件理想状态：

1．和充裕

2．气候适宜

现实状态：

1．和有限

2．种群密度

3．没有等3．天敌数量增加等

形成原因无种内斗争和天敌种内斗争加剧，天敌增多

数量变化种群数量每年以一定的增长种群数量在K值上下保持相对稳定增长率

增长率曲

线图

不变增长率逐渐减小K值无K值有K值

适用范围实验条件下或种群迁入新环境最初

一段时间

自然种群

共同点都表示种群数量随时间变化而变化，且都只研究种群数量变化中的增长问题

(三)种群数量的波动和下降

1．影响因素：

（1）自然因素：、食物、、传染病等。

（2）人为因素：人类活动的影响。

2．数量变化：大多数种群的数量总是在中，在不利的条件下，种群数量还会急剧甚至。

3．研究种群数量变化的意义：

（1）有害动物；

注意：对于有害生物的防治，不应在K/2时才采取措施，应在数量还未明显增多时就采取措

（2）保护和利用；

（3）拯救和恢复。

四、课堂探究

探究1:建构种群增长模型的方法

1.什么是数学模型？

2.建构数学模型包括哪些方法步骤？

3.数学模型的表现方式有哪些？描述种群在一定时间内增长可以采用哪些数学模型？

探究2：种群增长的“J”型曲线

1.什么是种群“J”型增长？

2.在什么条件下种群呈现“J”型增长？列举实例。

3.种群“ J ”型增长的数学模型公式如何计算？

4.种群“J”型增长能一直持续下去吗？

探究3：种群增长的“S”型曲线

1.什么是种群“S”型增长？

2.种群“S”型增长的原因是什么？

3.什么是K值？

4.分析种群“S”型增长曲线，思考：

（1）何时种群增长逐渐加快？

（2）何时种群增长最快？

（3）何时种群增长逐渐减慢？

（4）何时种群停止增长？

4（5）.种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？

探究4：种群数量的波动和下降

1.使种群数量发生变动的因素有哪些？

2.自然状态下大多数种群的种群数量是保持稳定还是在一定范围内波动？

3.研究种群的变化规律以及影响种群数量变化的因素有什么意义？

探究5：培养液中酵母菌种群数量的变化

1．实验原理是什么？

2．实验目的是什么？

3．实验步骤如何进行？

4.如何记录实验数据？

（5）分析实验结果，得出酵母菌种群数量变化有什么规律？

五、巩固训练

（一）达标练习

1.种群数量会呈现指数增长的条件是（）

A. 食物非常充裕的条件下

B. 没有捕食者的情况下

C. 气候很适宜且没有传染病的情况下

D. 在实验室理想实验条件下

2.自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关说法正确的是（）

A. “S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系

B. 种群的增长率在曲线的各个阶段是不相同的

C. “S”型增长曲线表示种群数量与时间没有关系

D. 种群的数量增长不受种群密度的制约（二）拓展延伸

1．关于种群数量变化的叙述错误的是（）

A. 种群数量的变化包括增长、稳定、波动和下降等

B. 种群数量的变化主要是由迁入、迁出、出生和死亡引起的

C. 在自然界中，种群数量的增长一般呈“S”型曲线

D. 在自然界中，种群数量的增长一般呈“J”型曲线

2．一块面包上长有一个霉菌，如果其他条件适宜，则霉菌数量的变化在一天内最可能是：( )

A. “J”型曲线增长

B. “S”型曲线增长

C. “J”或“S”型曲线增长

D. 无规律增长

3．会影响种群数量变化的因素是：( )

A. 性别比例和年龄组成

B. 气候、食物、天敌等

C. 人类的活动

D. 以上都是

4．关于“环境容纳量”的正确说法是：( )

A. 相当于K值

B. 环境被破坏后，环境中还剩下来的生物个体数

C. 就是指“J”型曲线

D. 就是指“S”型曲线

巩固训练参考答案:

（一）达标练习

1．D 2．B

（二）拓展延伸

1.D

2.A

3. D

4. A