种群数量的变化(省优质课比赛)
《第2节 种群数量的变化》教学设计(江苏省市级优课)
教学课题：种群数量的变化教学目标1、知识目标（1）说明建构种群增长模型的方法；（2）阐明种群的“J”型增长和“S”型增长。
2、能力目标（1）通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化和细菌数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。
（2）应用数学模型解释种群数量的变化。
3、情感态度价值观目标通过联系生产、生活等实际，激发学生学习生物学的兴趣和动机，养成学生关心生态科学的发展、关心社会生活的意识，关注人类活动对种群数量变化的影响。
教学重点：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。
教学难点：建构种群增长的数学模型课时安排：1课时教学过程由两则新闻（1、苏州河凤眼莲提前爆发；2、第四次婴儿潮的爽约）引入，这两则新闻关注的对象都是种群，研究的内容都是种群数量的变化。
研究种群数量的变化对于我们的生产、生活，对社会和整个自然界都有重要的意义。
第2节种群的数量变化（PPT展示）这是一个刚刚接种过大肠杆菌的培养基，肉眼看不出什么变化，但24小时后，我们可以看到大量的菌落，每一个菌落都是由一个细菌繁殖而来的，可见种群数量是通过繁殖而增长的。
那么，种群数量的变化有什么规律呢？我们就以这样一种细菌作为观察对象（板书），已知某细菌在适宜的温度、湿度等环境下，每20分钟左右就可通过分裂繁殖一代，那么，一个这样注意，我们的前提假设是各种条件适宜，包括营养、空间、温度、pH等。
（板书：合理假设）若以N表示细菌的数量，t表示细菌繁殖的代数，请试着写出细菌数量的计算公式。
（学生书写）若以横轴表示时间，纵轴表示细菌的数量，能不能绘出细菌的增长曲线？（学生绘制曲线图，请一位同学在黑板上画）教师总结，点评。
当我们得到方程式或者曲线图的时候，实际上是试图在用某种恰当的数学形式来表达种群增长的实质，我们把这样的环节叫做数学表达。
（板书：数学表达）问：这样的曲线图与它对应的数学公式相比，有何优势？又有何局限？（公式——精准，便于计算；曲线图——直观。
种群数量变化省优质课比赛.pptx
λ表示该种群数量是一年前种群
λ =1时,种群数量基本不 数量的倍数
变
λ ﹤1时,种群数量减少
t为时间
5 λ ﹥1时,种群数量增加
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二、种群增长的“J”型曲线
②曲线图模型
增长速率：单位时间内增长数量 增长速率＝（现有个体数－原有个体数）／增长时间
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3.例子：外来种群入侵迁移入新环境 实例一：1859年，一位英国人来到澳大利亚定居， 他带来了24只野兔。让他没有想到的是，一个世 纪之后，这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。漫 山遍野的野兔与牛羊争食牧草，啃啮树皮，造成植 被破坏，导致水土流失。后来，人们引入了黏液瘤 病毒才使野兔的数量得到控制。
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实例二：在20世纪30年代， 人们将环颈雉引入美国的 一个岛屿。在1937－1942 年期间，这个种群数量的 增长如下图所示。
种群数量
1500
1000
如果以时间为横坐标，
500
1937 39 40
42 年
环颈雉种群增长
种群数量为纵坐标画出 曲线来表示，曲线大致 呈什么型？
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问题探讨
“J”型曲线能一直持续下去吗？ 如何验证这个 观点？
生态学家高斯曾经做过这 样一个实验：在0.5ml培养液中 放入5个大草履虫，然后每隔 24h统计一次大草履虫的数量。 经过反复实验，得出了如图所 示的结果。
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三、种群增长的“S”型曲线
K值：环境容纳量
建立自然保护区，改善大熊猫栖息环境，提高K值。
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《种群数量的变化》教学设计(云南省市级优课)
种群数量的变化教学设计
一.教材分析：
高中生物课程标准对这节的描述出现在必修三《稳态与环境》模块、第四部分《种群和群落》的第二项内容标准，即“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”，属于能力层面的“模仿”水平和知识层面的“理解”水平。
在活动建议里则提出“探究培养液中酵母种群数量的动态变化”。
二.教学目标：
1 .知识目标：
⑴解释种群数量增长的一般规律。
⑵说明建构种群数量增长数学模型的方法。
2.能力目标：
⑴通过各种形式的活动，尝试建构种群数量增长的数学模型。
⑵运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题。
3.情感态度与价值观目标：
⑴认同数学模型在科学研究中的应用。
⑵参与濒危生物保护措施与生物入侵防范措施的讨论，关注人类活动对种群数量变化的影响。
三.教学重点与难点：
1.教学重点：
⑴尝试建构种群增长的数学模型；
⑵根据建构的数学模型解释种群数量的变化。
2.教学难点：
建构种群增长的数学模型。
四.教学准备
多媒体课件
五.教学过程：。
种群的特征及数量变化复习市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件
四、年龄构成和性别百分比
种群中旳年龄构造是指一种种群中各年龄期 旳个体数目旳百分比。
增长型 稳定型 衰老型
老年个体 成年个体 幼年个体
小结 对于预测种群数量变化趋势具有主要意义。
性别百分比：种群中雄性个体和雌性个体所占旳百分 比。 不合理旳性别百分比会造成出生率下降进而引起种
增长旳影响
3. 建立数学模型 4.检验和修正
列出表格，根据表格画曲线， 推导公式。
进一步试验、观察、统计细菌 旳数量
问题探讨 3 ：
在一种培养基中，细菌旳数量会一 直按照这个公式增长吗？为何？
在大自然中
环境阻力
食物有限 空间有限 种内斗争 种间竞争 天敌捕食
生存斗争
种群密度越大环境阻力越大
高斯对大草履虫种群研究旳试验
下列是有关种群密度调查旳有关论述,请回答：
(1)假如是植物种群密度旳调查，一般能够采用 样措施 调查
(2)首先拟定调查旳
对象
。
(3)若选择旳是一种长方形地块，将该地块按 长度 （填
“长度”或“宽度”）划提成10等份，每等份旳中央
划一长种 宽各为1 m
旳正方形。
(4)计数正方形内该种群旳数量，做好统计。
第四单元
种群和群落
种群旳特征及数量变化
种群概念：
在一定旳空间和时间内旳同种生 物个体旳总和。
例：一种湖泊中旳全部鲤鱼就是一种种群， 它是由鱼苗、小鱼和大鱼构成旳；
一块棉田中旳全部棉蚜就是一种种群， 它是由幼蚜、有翅和无翅旳成熟蚜构成旳；
一片森林中旳全部山毛榉也是一种种群， 它是由不同树龄旳山毛榉构成旳。
高中生物《种群数量的变化(1)》优质课教案、教学设计
种群数量的变化一一教学设计、教学目标知识目标1、说明建构种群增长模型的方法。
2、会用"J'型、"S”型增长曲线解释种群数量的变化。
建立用数学模型解释生物现象的思想，初步学会使用数学模型解释生物现象。
培养学生关注人类活动对种群数量变化的影响，深刻认识人与自然和谐发展的重要意 义，树立人与自然的可持续发展的观念。
二、教学重难点教学重点构建种群增长的数学模型、用“ J”型、“S”型增长曲线的特点解释生物现象教学难点用“J”型、“S”型增长曲线的特点解释生物现象三、教学方法讲授法、小组讨论法四、教学过程新课导入师：【展示】PPT 播放两张图片：密密麻麻的水葫芦、濒危物种大熊猫。
以上两张图片与我们今天要讲的种群数量的变化密切相关，如何有效地控制水葫芦的疯长？如何更好的 保护大熊猫？带着这些问题我们来共同学习《种群数量的变化》。
自主学习师：首先，请大家自主研习【问题探讨】：在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min 就通过分裂繁殖一代。
请你算出一个细菌产生的后代在不同时间（单位为 min ）的数量，填入下表。
能力目标情感态度和价值观推导出细菌增长的计算公式： 2 n（n代表“代”）学生行为：独立思考、计算，并把结果填在表格里让学生总结一下构建数学模型的过程师：根据表格中的数据，然后以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的种群增长曲线。
（在学生计算数据的同时将模型构建的过程渗入他们的思维中）耕田菌数量/个--- 1 -- 1 --- 1 -- 1 1 1----------- 1 L ----- 1 * 日日20 40 60 80 100 120 140 L60 180 200-以上两种形式相比，我们可以看出数学表达式能够准确地表示细菌种群的数量变，曲线图能够清晰、直观地描述细菌种群数量变化趋势。
合作探究师：上述数学表达式的前提是理想条件下，意味着该种群生活在的食物、空间充裕，没有敌害、气候适宜等一系列好的环境，那么现实生活中有相似的情况吗？学生：有，1859年一位英国人带来24只野兔到澳大利亚定居，一个世纪以后，这24只野兔的后代竟达到了6亿只以上；美国的环颈雉在1937 ——1942年期间种群数量的增长曲线。
高二生物种群的数量波动及调节省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
一、影响种群数量变化旳原因 直接原因：出生率、死亡率、迁入、迁出
间接原因：食物、气候、传染病、天敌
主要原因：人类旳活动
二、种群旳数量波动
概念：因为出生率和死亡率旳变动和环境条 件旳变化所引起旳种群个体数量随时间旳变 化。
* 环境容纳量是种群数量旳平均值，实际旳 种群数量在这个平均值旳上下波动。 * 波动幅度有大有小；能够是非周期性 也可是周期性，
苍鹭旳保护
救护被困旳鲸鱼
云何生物数量都不可能永远 上升，也不可能永远下降，总是围
绕着种群旳平衡密度上下波动
什么原因使种群数量到达高峰时下降，又是 什么原因使种群数量落回低谷时回升呢？
请同学们迅速阅读课本P79-P80找出影响种 群数量旳调整原因
四、种群数量旳调整原因
（1）非周期性波动
• 随气候变化
灰鹭因气候变化种群数量体现为非周期性波动
（2）周期性波动
• 任何波动只要在两个波峰之间相隔旳时 间相等就称之为周期波动
• 原因：食物周期性旳成熟：（捕食关系旳 生物）
北极旅鼠：每3-4年出现一次数量高峰
波动原因：因为食料植物因为旅鼠旳取食而发生周期 性短缺
三、研究种群数量变化旳意义 1．合理利用和保护野生生物资源 2．为防治有害生物提供科学根据
（1）外源原因：气候、食物、病原体、 寄生、捕食、降雨量、（极端旳湿度 和温度）等
（2）内源原因：领域行为，内分泌调 整
练习巩固
1、下列各备选项目中，哪项与种群数量
旳变化不直接有关？（C ）
A、气候 C、分布型
B、出生率 D、食物
2、下面哪种原因对种群数量旳调整有
影响？（E ）
A、捕食
《种群数量的变化》省市评优教案课件设计
《种群数量的变化》省市评优教案课件设计一、课程目标本课程旨在通过详细介绍种群数量变化的原因和影响因素，使学生了解种群数量变化对生态系统的重要性，并培养学生的环境保护意识和科学思维能力。
二、课程内容1.引入（1）介绍生物种群的概念和种群数量的变化对生态系统的影响。
（2）引发学生思考：你认为种群数量的变化有哪些原因？2.种群数量的变化原因（1）生物生命周期的影响：介绍种群数量变化与生物生命周期的关系，包括出生率、死亡率、寿命等因素的影响。
（2）生物之间的相互作用：解释种群数量变化与生物之间的相互作用的关系，包括食物链、捕食与被捕食关系、共生关系等。
（3）环境因素的影响：探讨环境因素对种群数量变化的影响，包括气候变化、栖息地破坏、污染等。
3.种群数量的变化对生态系统的影响（1）影响食物链和食物网结构：解释种群数量增加或减少对食物链和食物网结构的影响，包括食物链的稳定性和食物网的复杂性。
（2）影响生态平衡：探讨种群数量过多或过少对生态平衡的影响，包括生态位竞争、资源利用和能量流动的影响。
（3）影响物种多样性：讲解种群数量变化对物种多样性的影响，包括物种灭绝、物种丰富度和物种相对丰度的变化。
4.种群数量变化的调查与数据分析（1）分组进行种群数量调查：指导学生选择一个具体的生物种类，通过实地调查或网络收集数据，了解种群数量的变化趋势。
（2）数据整理与分析：引导学生根据所收集到的数据，使用图表和统计方法进行种群数量变化的原因和影响的分析。
5.种群数量的变化与环境保护（1）探讨种群数量变化对环境保护的重要性：讲解种群数量变化与生态系统稳定、生物多样性维护、生态平衡保持等方面的关系。
（2）讨论环境保护的方法：引导学生思考如何通过保护栖息地、减少污染、控制捕捞等方式来维护种群数量的平衡。
（3）培养环境保护意识：鼓励学生参与环境保护活动，如义务植树、参观动物保护区等，以提高学生的环保意识和责任感。
6.小结与评价（1）学生总结课程内容：回顾种群数量变化的原因和影响因素，以及种群数量变化对生态系统的重要性。
《种群数量的变化》 省赛获奖-完整版课件
• 学生讨论： • 1.野兔种群增长的原因有哪些？ • 2.怎样用数学语言来描述野兔种群增长的规律？ • 3.如果用N0表示野兔种群的起始数量，用λ表示野兔种群数量每年的
数学模型
用来描述一个系统或它的性质的数 学形式．建立数学模型一般包括以
观察研究对象， 下步骤： 提出问题
细胞每20min分裂一次
提出合理的假设
根据实验数据，用适 当的数学形式对事物 的性质进行表达
资源空间无限多，细 菌种群的增长不受种
群密度增加的影响
Nn＝２n
通过进一步的实验 或观察等，对模型
进行检验或修正
当出生率与出生率相等时，种群的增长 就会停止，有时会稳定在一定的水平。
实例
• 阅读和分析教材中的高 斯实验，思考以下问题：
• 为什么大草履虫第二天、 第三天增长较快，而第 五天以后数量基本稳定？
• 高斯的实验条件与“问 题探讨”中的条件有何 区别？
种群经过一定时 间的增长后，数 量趋于稳定的增
长曲线，称为“S”
如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和
空间的限制，种群内个体的增长曲线是 A ，
用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有
过度繁殖
的特征。如果将该种群置于
有用达限尔的文环进境化中观，点种分群析的，数图量中增阴长影曲部线分是表B ，
示 通过生存斗争被淘汰的个体数量
。
影响种群密度的因素
有
种A
出生率、死亡率、迁入、。 群
解：n＝ 60min x72h／20min＝216 ③ 个在公式一增个培长吗养？基N中如n＝何，２验细n菌证＝你的221的数6 量观点会？一直按照这
4.2种群数量的变化【一等奖教学设计】新人教版必修3
4.2 种群数量的变化一、教材分析在课程标准的内容标准中规定了“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”。
该条内容标准有两层涵义：其一，“尝试建立数学模型”属模仿性技能目标，旨在通过原形示范（细菌的数量增长）和具体指导，学生能完成建立数学模型；其二，“解释种群的数量变动”属理解水平的知识目标，旨在把握数学模型（抽象）与种群的数量变动（具体）之间的内在逻辑联系。
高中学生对数学模型的概念并不陌生，在学习生物学其他内容时，学生已对运用数学解决生物学中的问题有了一定的认识，例如，对遗传规律的认识。
因此，本节是在学生已有知识的基础上，重新建构新的知识──建构揭示生物学规律的数学模型。
本节的引入有两种思路：一是按照教材的编排顺序进行，即以“问题探讨”引入，然后逐步展开教学，将本节的探究活动作为验证性实验活动；二是将本节的探究活动作为研究性学习内容，事先布置让学生（或部分学生）在课外完成。
从学生在活动中产生的问题或体验引入，结合教材中的“问题探讨” 和“建构种群增长模型的方法”，讨论相关内容，展开教学。
二、教学目标1、说明建构种群增长模型的方法。
2、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。
3、用数学模型解释种群数量的变化。
4、关注人类活动对种群数量变化的影响。
三、教学重点、难点及解决方法1、教学重点及解决方法[教学重点] 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。
[解决方法]⑴遵循具体→抽象→再具体→再抽象的轨迹教学。
⑵通过探究活动来验证。
2、教学难点及解决方法[教学难点] 建构种群增长的数学模型。
[解决方法] 同上。
四、课时安排2课时。
五、教学方法启发式、探究法。
教具准备：课件、探究材料。
六、学生活动1、学生讨论、思考、回答问题。
2、学生完成教材中探究活动的操作。
七、教学程序（一）明确目标（二）重点、难点的教学与目标完成过程第1课时播放细菌分裂的录像或演示细菌分裂的计算机模拟动画。
高中生物《1种群数量的变化(1)》优质课教案、教学设计
细菌数量 11§4-2 《种群数量的变化》学案教师寄语：高效投入 激情学习 合作共赢 为组争光!!！【四维素养目标】一、学会建构种群增长模型的方法，自己尝试建构种群增长的数学模型。
二、会用数学模型解释种群数量的变化规律及特点。
三、关注人类活动对种群数量变化的影响，寻找保护生物多样性的方法。
四、利用种群数量变化特点，学会对有害动物的防治手段及野生生物资源的保护和利用方法，还有濒危动物种群的拯救和恢复的有效措施。
【自主探究】壱、构建种群增长模型的方法——数学模型例 1：在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每 20 分钟就通过分裂繁殖一次。
（1） 用数学方程式表示： n 代以后细菌的数量 N（2） 请将该细菌产生的后代在不同时期的数量填入下表,并画出细菌的种群增长曲线：时间 （min ） 020406080100 120（3）据上述过程请尝试概括建构种群增长数学模型的方法：【自主探究】二、种群增长的“J”型曲线（1）含义：在条件下的种群，以为横坐标，以为纵坐标画出的曲线图，曲线大致呈“ J”型。
（2）自然界中的实例澳大利亚野兔环颈雉引入到美国的一个岛屿（3）例2：巴西龟是著名的“入侵生物”，它会抢夺其他龟鳖类的食物和生存资源，挤压它们的生存空间，由于巴西龟离开原有的生存环境后缺少天敌，适应能力和繁殖能力又远强于本土龟鳖，长久发展可能会导致部分本土龟鳖的消亡。
若某人放养100 只巴西龟，其以每年两倍的速度增长繁殖，（即下一年是上一年数量的两倍）。
请将五年内巴西龟种群数量变化规律以表格和公式形式构建数学模型。
t/年012345N/只100巴西龟种群数量增长的公式：N= .【迁移应用】“J”型增长数学模型：（1）模型假设：理想条件：在条件充裕、气候适宜、没有；（2）建立模型：t 年以后种群的数量表达式为：各参数含义：N0 表示；N t 表示；t 表示；λ表示.【提分训练】1.在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是【自主探究】三、种群数量增长曲线-- “S”型高斯（1934）把5 个大草履虫置于0.5mL 的培养液中，每隔24 小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下，请据表绘制大草履虫的种群增长曲线。
《第2节 种群数量的变化》教学设计(吉林省省级优课)
《种群数量的变化》教学设计一、指导思想北师大肖川教授认为：“从学科角度讲，要为素养而教，学科及其教学是为学生素养服务的，而不是为学科而教，把教学局限于狭隘的学科本位中，过分的注重本学科的知识与内容，任务和要求，这样讲十分不利于培养视野开阔、才思敏捷并具有丰富文化素养和哲学气质的人才。
”生物学核心素养的形成不是自然形成的，而是以生物知识为载体，通过具有针对性的有效课堂教学逐步培育的。
美国《国家科学教育标准》把模型和科学事实、概念、原理、理论并列为科学主题的重点，在我国高中生物课程标准中也把模型建构作为极为重要的研究方法收纳入了高中生物教学实践之中，其中数学模型是常见的模型方法之一二、教材分析《种群数量的变化》是人教版高中生物必修3第四章第2节的内容，本节课分为2个课时，第一课时的内容分别是“建构种群增长模型的方法”、“种群增长的J型曲线”、“种群增长的S型曲线”、“种群数量的波动和下降”，第二课时的内容“培养液中酵母菌种群数量的变化”探究实验。
本节课为第一课时。
本节课重点研究种群数量的变化，与《种群的特征》介绍最基本的特征——种群密度是密不可分的，同时种群数量的变化与种群所生存的环境条件，如天敌、食物等有着很大的关系，因而为第3节群落的特征和第五章生态系统的引出作了铺垫。
本节最后分析了影响种群数量变化的各种因素，意在培养学生的环境保护及正确的资源利用意识。
提高学生的社会责任感，养成正确的生命观念。
三、学情分析本课的学习主要是以探究构建数学模型为主，因此需要学生有一定的数学功底。
本册为高中必修3第4章的内容，对象是高二或高三学生，他们具有一定的数学能力，对这样的数学模型构建来说还是较有能力能够把握的，最多需要一些小小的提示。
因此，可以让学生进行小组探讨活动，而不用为他们讲解太多。
对于种群数量变化的几种形式则较易于理解。
同时，也需要学生对上一节课的知识掌握比较充分，才有利于这节课的进行。
四、教学目标知识目标：1. 说明建构种群增长模型的方法。
种群数量的变化优质课
种群增加的“J”型曲线和“S”型曲线比较
“J”型曲线
“S”型曲线
前提条件 环境资源无限
环境资源有限
种群增长特点 持续增加
增加到一定数量，保 持相对稳定
大草履虫种群数量增长曲线
30000 种群数量/个·ml-1
25000
20000
15000
10000
5000
0
1
2
3
4
5
6
时间/天
讨 论：
如果种群的起始数量不是1个而是N0个； 如果每通过一种繁殖期后，子代种群数
量是原来的λ倍； 如果每繁殖一代的时间是拟定的，方程
式的变量用时间t替代n。 请写出数学体现式：
增加，其成果会如何呢？
资源耗尽 种群崩溃
现在，你能理解环 境中某些生物入侵 的种类—发生“大
暴发”后，可能带
来的危害了吗？
种群大爆炸
蝗 灾
➢自然界中，种 群数量的“J”型 增加会不会长久
持续？
高斯对大草履虫种群研究的实验
高斯（Gause，1934）把5个大草履虫置于 0.5mL的培养液中，每隔24小时统计一次 数据，通过重复实验，成果以下：
群密度增大时，种内斗争 加剧，以该种群为食
的动物的数量也会 增加 。使该种群的出生率
降低 ，死亡率 上升。当死亡率增加到与
种群增 出生率 相等 时，种群的增长就会停止
（2）长的 ②含义：种群经过一定时间的增长后，数量会
“S”型
趋于稳定 的增长曲线
曲线 ③K 值：又称 环境容纳量 ，在环境条件不受破坏
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实例二：在20世纪30年代， 人们将环颈雉引入美国的 一个岛屿。在1937－1942 年期间，这个种群数量的 增长如下图所示。
种群数量 1500 1000
500
1937 39 40 42
年
环颈雉种群增长
如果以时间为横坐标， 种群数量为纵坐标画出 曲线来表示，曲线大致 呈什么型？
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实例三：凤眼莲原产于南美，仅以一种观赏性植物零散分 布，1901年作为花卉引入中国，30年代作为畜禽饲料引入 中国内地各省，并作为观赏和净化水质的植物推广种植， 后逃逸为野生。由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天 敌 ，在我国南方江河湖泊中发展迅速，目前我国有这种 凤眼莲184万吨，成为我国淡水水体中主要的外来入侵物 种之一。
Nn＝1×２n
观察、统计细菌的数量，对自己 所建立的模型进行检验或修正
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二、种群增长的“J”型曲线
食物和空间条件充裕 1.满足条件： 理想状态 气候适宜 没有天敌 2.建立模型 ①方程模型 Nt表示t年后该种群的数量
Nt=N0 λt
λ =1时,种群数量基本 不变 λ ﹤1时,种群数量减少 λ ﹥1时,种群数量增加
自然因素：食物、气候、空间、传染病、天敌等 人为控制（家禽，畜牧） 捕杀野生动物 人为因素：人类的活动 滥砍乱阀 环境破坏影响生物生存
18ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
培养液中酵母菌种群数量的变化
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1.从试管中吸出培养液进行计数之前，建议你将试管轻 轻振荡几次。这是为什么？ 目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，以保证估 算的准确性，减少误差。 2. 本探究需要设置对照吗？如果方格内酵母菌过多， 难以数清，应当采取怎样的措施？ 不需要，只要分组实验，获得平均数值即可。 稀释
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5个中方格酵母菌总数是A， 求得每个方格的平均值再 乘以25，就得出一个大方 格的总菌数，然户再换算 成10ml菌液中的总菌数。 设5个中方格总菌数为A， 菌液稀释倍数为B，则0.1m m3中得总菌数为（A/5）×2 5 ×B。1ml=1cm3=1000mm3
10ml菌液的总菌数=（A/5）25 ×B ×100000 =5 ×105 × A ×B
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问题探讨 “J”型曲线能一直持续下去吗？ 如何验证这个 观点？
生态学家高斯曾经做过这 样一个实验：在0.5ml培养液中 放入5个大草履虫，然后每隔 24h统计一次大草履虫的数量。 经过反复实验，得出了如图所 示的结果。
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三、种群增长的“S”型曲线
K值：环境容纳量 c 稳定期：增长减慢
K/2
学习目标
一、建构种群增长模型的方法 二、种群增长的“J”型曲线 三、种群增长的“S”型曲线 四、种群数量的波动和下降
一、建构种群增长模型的方法
描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建 立数学模型。
数学模型：
是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 数学模型的表现形式可以为方程、曲线图等形式。
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一、建构种群增长模型的方法
N0为种群的起始数量
λ表示该种群数量是一年前种群 数量的倍数 t为时间
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二、种群增长的“J”型曲线
②曲线图模型
增长速率：单位时间内增长数量
增长速率＝（现有个体数－原有个体数）／增长时间
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3.例子：外来种群入侵迁移入新环境 实例一：1859年，一位英国人来到澳大利亚定居， 他带来了24只野兔。让他没有想到的是，一个世 纪之后，这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。漫 山遍野的野兔与牛羊争食牧草，啃啮树皮，造成植 被破坏，导致水土流失。后来，人们引入了黏液瘤 病毒才使野兔的数量得到控制。
应当采取什么措施？ 增大环境阻力，降低环境容纳量（如封储粮食，清除生 活垃圾，养殖它们天敌）；降低K值。
②K/2的应用 a.资源开发与利用：种群数量达到K/2时，种群增长 速率最大，再生能力最强；对养殖的生物进行捕捞 (捕获)时，捕捞后的种群数量要维持在K/2处，以保 证持续获取高产量。 b.有害生物防治：务必及时控制种群数量，严防达 到K/2处，甚至在a点以前就应采取相应措施。
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一、建构种群增长模型的方法
填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代数
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 5 6 7 8 9 分裂次数 1 2 3 4 数量（个） 2 4 8 16 32 64 128 256 512 曲线图与方程式比，有 哪些优缺点？
增长速率为零
b
增长速率最快
增长期：个体数量增加，增长加速
a
适应期：个体数量较少，增长缓慢
K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中 所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。
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K g K/2
c b a
h
种 群 数 量 增 长 速 率
g （K/2）
0
h 乙
时间
甲
（K）
1. 乙图0—g相当甲图b点之前，种群数量增长速率逐渐增加。 2. g 点相当甲中b，种群数量增长速率最大。 3. 乙图g--h相当甲图b--c，种群数量增长速率逐渐减少。 4. h 点相当甲中K，种群数量增长速率为0。
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思考讨论
①K值的应用 a.野生生物资源保护：保护野生生物生活环境，减小环境 阻力，增大K值。 b.有害生物的防治：增大环境阻力(如为防鼠害而封储粮 食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等)，降低K值。
1、对保护大熊猫应采取什么措施才会事半功倍？
建立自然保护区，改善大熊猫栖息环境，提高K值。
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2、对家鼠等有害动物的控制，从环境容纳量的角度看，
曲线图：直观，但不够精确 方程：精确，但不够直观
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一、建构种群增长模型的方法
建立数学模型一般包括以下步骤：
1、观察研究对象，提出 问题 2、提出合理的假设 3、根据实验数据，用适 当的数学形式对事物的性 质进行表达 4、通过进一步实验或观 察等，对模型进行检验或 修正 细菌每20分钟分裂一次， 问题：细菌数量怎样变化的？ 在资源和空间无限多的环境中， 细菌种群的增长不受种群密度增 加的影响
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思考讨论
1、为保护鱼类资源不受破坏，并持续获得最大捕鱼量， 被捕鱼群种群数量保持在什么水平?
种群数量达到K/2时，种群增长速率最大，再生能力最强； 对养殖的生物进行捕捞(捕获)时，捕捞后的种群数量要维 持在K/2处，以保证持续获取高产量。
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四 种群数量的波动和下降
大多数种群的数量总是在波动之中的;在不利条件之 下，还会急剧下降，甚至灭亡
问题探讨 在营养和生存空间没有 限制的情况下，某种细 菌每20min就通过分裂 繁殖一代。
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一、建构种群增长模型的方法
1．n代细菌数量Nn的计算公式是：
Nn＝1×２n = 1×２t/20
2．72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ 解：n＝ ６０min x７２h／２０min＝２１６ Nn＝1×２n ＝２