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《种群数量的变化》教学设计
（第一课时）
一、教学目标的确定
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。
由此，本节教学目标确定为三条（详见前面本节的教学目标）。
二、教学设计思路
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。
现以第一种思路为例说明，本节共2课时。
第一课时的教学应当遵循具体→抽象→再具体→再抽象……循环上升的轨迹。
1.具体。教师以“问题探讨”引入，由于学生已有相关的数学知识，不难回答问题。教师应启发学生思考：得出的数学公式有何生物学意义（说明细菌数量增长具有哪些性质）？
2.抽象。进一步让学生讨论：细菌的数量增长模型是怎样建构的？数学模型的表现形式有哪些？由此，总结出建构种群增长模型的方法。
3.再具体。联系实例说明种群增长的两种数学模型。
4.再抽象。结合细菌的数量增长模型，得出种群数量增长的“J型”数学模型；结合实例讨论“K”值。
5.进一步回到具体。讨论数学模型的生物学意义（说明“J型”和“S型”增长的生物学意义），列举实例。
6.进一步抽象。总结用数学模型揭示生物学现象与规律的意义。
在教学中，教师要引导学生对问题作深入的思考，启发学生从现象揭示出本质和规律，使学生认同运用恰当的数学模型能够较好地表达某些生物学规律。一定要避免从数学到数学，为计算而计算的教学。
第二课时为探究活动：培养液中酵母菌种群数量的变化。
由于该探究活动需要较长的时间（连续观察7 d），因此，活动的管理是教学的难点。教师要在制定计划、同伴的合作、记录实验数据等方面给予必要的提示。
三、教学实施的程序（第一课时）
学生活动
教师的组织和引导
教学意图
??? 学生基于已有的数学知识进行演算。
播放细菌分裂的录像或演示细菌分裂的计算机模拟动画。
提示：在自然界中细菌无处不在，有些细菌的大量繁殖会导致疾病。假如现有一种细菌，在适宜的温度、湿度等环境下，每20 min左右通过分裂繁殖一代。
引导学生思考：
1.细菌的生殖方式是怎样的？
2.72 h后，由一个细菌分裂产生的后代数量是多少？
3.n代细菌数量是多少？
通过创设具体的情境，让学生感受活生生的生命现象。
认识细菌种群数量增长的数学规律。
??? 学生讨论，充分陈述自己的观点。
提出问题，组织讨论：
1.对细菌种群数量增长而言，在什么情况下2n公式成立？
2.这个公式揭示了细菌种群数量增长的什么规律？
3.在学过的生物学内容中，还有哪些生物学问题可以用数学语言来表示。
提示：数学工具在生物学研究中的作用越来越突出。
用数学语言揭示生物学问题时，要充分考虑到生物学自身的特点。
认识到在生物学中有许多现象和规律可以用数学语言来表示。
??? 学生独立操作完成图表，相互交流结果。
请学生算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量，并填写教材中的表格，然后画出细菌的种群数量增长曲线。
提示：这是在理想条件下对细菌种群数量的推测。
引导学生讨论，同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么局限性？
??? 认识种群数量增长模型的另一种表现形式。
???
??? 小结：在描述、解释和预测种群数量的变化时，常常需要建立数学模型。数学模型的表现形式可以为公式、图表等。
???
??? 学生讨论建立 “培养液中酵母菌种群数量的数学模型”的方案：程序和方法。
??? 提出问题，组织讨论：如何建立“培养液中酵母菌种群数量的数学模型”，我们应该怎么做？
??? 结合本节的探究实验，认识建立种群增长模型的程序和方法。
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增长倍数，用Nt表示t年后野兔种群的数量，那么，Nt为多少？
4.根据上述素材，估算1869年时，野兔种群数量为多少？（说明计算方法）
5.列举在自然界中还有哪些与素材中野兔种群数量增长相类似的情况。
提出问题，组织讨论：以上讨论的是在实验条件下种群的数量变化，在自然界中种群的数量变化情况如何？
提供素材：《光明日报》消息
澳大利亚野兔成灾。估计在这片国土上生长着6亿只野兔，它们与牛羊争牧草，啃树皮，造成大批树木死亡，破坏植被导致水土流失，专家计算，这些野兔每年至少造成1亿美元的财产损失。兔群繁殖之快，数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威胁。
澳洲本来没有兔子，1859年，一个叫托马斯·奥斯汀的英国人来澳定居，带来了24只野兔，放养在他的庄园里，供他打猎取乐。奥斯汀绝对没有想到，一个世纪之后，这24只野兔的后代达到6亿只之多。（有条件的学校，教师可播放澳大利亚野兔成灾的录像片。）
通过具体实例，加深对数学模型的理解，并用数学语言解释种群数量增长的规律。
明确“J”型种群增长的原因。
???
?
小结：自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式。该种群数量增长的数学模型可表示为“J”型曲线，或数学公式：
Nt=NOλt
???
学生思考：有哪些因素制约着种群数量的增长？
学生讨论。
如果自然界的生物种群都是以“J”型方式增长，地球早就无法承受了。
呈现高斯实验（有条件的学校可将高斯实验用计算机模拟技术呈现出来）。
提出讨论题：
1.你认为高斯得出种群经过一定时间的增长后，呈“S”型曲线的原因是什么？
2.在高斯实验的基础上，如果要进一步搞清是空间的限制，还是资源（食物）的限制，该如何进行实验设计？
3.如何理解K值的前提条件“在环境条件不受破坏的情况下”？请举例说明。
从资源和空间上思考种群增长问题。
用生物学语言解释“S”型曲线（数学模型）。
培养实验设计能力。
??? 学生讨论教材中“思考与讨论”素材。
??? 小结：经过一定时间，在各种因素的作用下，种群数量增长会趋于稳定，呈“S”型曲线。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──K值”。
理解K值，并解释和说明实际问题。
??? 学生讨论教材中东亚飞蝗种群数量的波动。讨论影响种群数量波动的因素。
??? 提出问题：在自然界中，种群数量是否总能稳定在K值？为什么？
??? 从多因素思考种群数量的变化？
???
??? 总结：从具体的生物现象与规律建立抽象的数学模型，又用抽象的数学模型来解释具体的生物学现象与规律，这是学习本节的要旨。
把握学习方法要旨。
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《种群数量的变化》教学设计
江汉油田教育集团 油田高级中学 郭健
一、教材分析
自然界中的种群，数量不是固定不变的，而是会在外界各种环境因素的影响下发生各种变化。在“第2节 种群数量的变化”中，通过实例来说明如何建构种群增长模型。详细讨论了种群增长的两种方式，在理想环境中，种群增长呈“J”型曲线；在环境资源有限的情况下，种群增长呈“S”型曲线。种群增长的两种曲线各有产生的条件和特点，还可以通过建构的数学模型来解释种群数量的增长，这是本节教学的重点。种群数量变化除了增长以外，还存在波动、下降等其他形式。最后文中分析了影响种群数量变化的各种因素，特别指出了人类对种群数量变化的重要影响。在教学过程中要注意进行人文主义教育。
二、教学目标
知识目标：说明建构种群增长模型的方法。
能力目标：1、通过讨论细菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。
2、用数学模型解释种群数量的变化。
情感态度价值观：关注人类活动对种群数量变化的影响。
三、教学重难点
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。
四、教学方法：讨论法、探究法
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
教学意图
课堂引入
关注种群数量的变化
PPT展示全国第六次人口普查，神农架地区金丝猴种群调查
引入种群数量变化
识别人口普查标志
从学生近期熟悉的问题入手，引入新课内容
细菌种群数量增长数学模型的建构
从受污染的针头引入细菌种群增长模型的建构过程（播放细菌分裂动画）
提问：细菌数目的增多是通过什么生理活动来实现的？
细菌的繁殖是一种分裂生殖，有研究表明有的细菌大约每20min繁殖一代。
那么我们现在就以这样一种细菌作为观察和研究的对象
学生思考并回答
繁殖
通过创设具体的情境，让学生感受活生生的生命现象。
细菌特定种群增长模型的构建
教师巡班，与学生讨论，并给予适当的指导（主要是画曲线，需要一定的数学功底）
倾听学生汇报，点评
简单介绍曲线图和方程式的优点
学习目标一：建构理想条件下细菌种群增长模型。
探究一：
1、1个细菌，如果在营养和生存空间等条件都适宜的情况下，以每20分钟繁殖一代计算，会增殖为多少？请完成学案上的表格。
2、如果我们用N表示细菌数量，n表示细菌繁殖的代数，请尝试写出细菌种群增长的公式。
3、利用表格中的数据，以繁殖代数为横轴，细菌数量为纵轴，尝试画出细菌种群增长的曲线。
学生讨论，由小组代表在黑板上展示，并作出简要说明。
学生基于已有的数学知识进行演算。
绘图，并从中认识细菌种群数量增长的数学规律。
一般种群增长实例
那么在自然条件下能否找到类似于细菌种群增长的例子呢？
学生观看PPT
澳大利亚野兔
美国环颈雉
判断其增长曲线是否符合细菌种群增长曲线
判断其公式是否能用细菌种群增长公式代替
质疑上一环节中得到的细菌种群增长数学模型
一般种群增长模型构建
那么我们能不能将细菌种群增长的公式推导成能够反映普遍种群，类似于细菌种群增长的公式的数学公式呢？
倾听学生汇报，点评
学习目标二：构建种群“J”型增长的数学模型
探究二：
1、如果种群的起始数量不是1个，而是No
如果每经历一个繁殖期后，子代种群数量是原来的λ倍.
如果繁殖一代的时间是确定的，繁殖代数用t代替n
学生讨论，学生代表汇报成果
构建适用于普遍种群增长的数学公式
数学模型构建的一般方法
实际上，我们刚才所做的是对已经构建的数学模型进行检验与修正。有条件的话，我们还要亲自去观察实验，来证实我们得到的数学模型是可靠的。建构数学模型对于我们总结规律，认识事物本质有着非常重要的作用，很多伟大的科学家都是建构数学模型的大师，比如孟德尔，牛顿，爱因斯坦，很高兴各位同学已经具备了成为伟大科学家的潜质。带领学生小结J型曲线，以及条件。
让学生认识数学模型构建的基本过程，熟悉并掌握这种技能。鼓励学生在未来有更多的发现。
种群
S型增长
向学生介绍中国人口和世界人口数量的变化，质疑人口能否按J型增长持续下去？
有没有实例来证明呢？
高斯实验，呈现数据，曲线。
倾听学生汇报，点评
探究三：地球的人口能否一直按“J”型曲线发展下去？做出你的判断，并谈一谈你的理由。
学生讨论后，由学生代表发言汇报
学习目标三：种群增长的“S”型曲线
如何理解K值，S型曲线不同于J型曲线出现K值的原因是什么？
K值的定义是什么？哪些因素可以影响到K值的大小？
学生讨论后，由学生代表发言汇报
以人口不能无限增长为切入点，引导学生从理想条件走向有限条件种群数量的变化。
种群数量的波动与下降
种群数量达到K值后，一定在K值左右保持稳定吗？
呈现蝗虫，鲸鱼实例
教师解说
倾听学生汇报，点评
观看蝗虫数量波动、鲸鱼数量下降（日本残忍捕杀鲸鱼录像）
学生阅读课本，分析蝗虫数量波动，鲸鱼种群数量下降的原因，由学生代表汇报讨论成果
气候、食物、天敌、传染病、人为因素。
血腥的捕杀鲸鱼画面冲击学生，让学生认识到自然界中影响种群变化的因素很多，但是人类活动对自然界种群的影响越来越明显。
课堂反馈
对比J型曲线和S型曲线的异同。
以曲线的形式总结种群变化的多种形式和发生变化的原因
由学生完成小结，并汇报。
总结课堂知识，完成对知识的梳理
研究种群数量变化的意义
教师对学生回答给予肯定，并逐一点评。
学生活动1：对家鼠等有害生物的防治，有哪些措施，哪些措施可以长期控制鼠的数量？
学生分组讨论，汇报，（3分钟）（板书：意义）
学生活动2：白头叶猴的保护
寻求共识，科学保护野生动物
结束
作为一名高中生，我们又能为自然保护做些什么？
板书设计：
种群数量的变化
方法（数学模型构建） 二、种群增长模型
观察对象 “J”型：Nt=N0×λt 理想
提出假设 “S”型：K值（环境容纳量）有限
数学表达 三、波动、下降
检验修正 四、意义
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种群数量的变化
高中生物组
【教学目标】
一、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。
二、技能目标：
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。
三、情感目标：
1、关注人类活动对种群数量变化的影响。
【教学重点和难点】
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。
【教学方法】
观察法、讨论法、对话法、自主学习
【课时安排】2课时
【教学过程】（第一课时）
教学
内容
教师的组织和引导
学生活动
教学意图
导入
【展示实物】米酒和酸奶，提出问题：在它们的制作过程中，分别用到了哪种微生物？它们各有什么特点？
学生根据生活经验，回答问题，将注意力集中到本节课内容上来。
了解两种微生物的特点。
引导学生关注生活中的生物学问题。
一、探究培养液中酵母种群数量的变化
【提出问题】：人们常常利用微生物的发酵来获得某些产品，在发酵过程中，如何掌握它们的数量变化规律从而加以利用？
【展示视频】：《探究培养液中酵母菌种群数量的变化》，提出相关问题引导学生自主学习（导学案）。
【展示有关数据】：引导学生利用数据作出酵母菌数量变化曲线图。
观察图片，联系实际生活思考问题。
观看视频，了解酵母菌种群数量变化的研究过程。
作图，初步学习用数学形式描述生物学现象。
培养学生观察、发现问题、分析问题的自主学习能力。
过渡
衔接
上述学习过程中，我们已经尝试了运用数学模型的方法来描述生物学现象。数学模型在科学研究中的应用十分广泛，在生物学领域，利用它能够更好解释、判断和预测有关现象及问题。提出问题：什么是数学模型？怎样才能建构科学的数学模型？
二、建构种群增长的数学模型
【指导学生阅读】：数学模型的研究方法
学生自学：建构数学模型的一般步骤。
用理论指导实践
【模型建构】应用数学模型的方法研究细菌种群的数量变化（资料显示：某种细菌的分裂速度），引导学生作出假设并构建模型。（从一个细菌到所有类似增长）
【提出问题】酸奶在放置过程中，其中的乳酸菌会不会按此形式持续增长下去？
根据资料信息，作出合理假设，并尝试构建模型：以表格数据为依据，推导细菌种群数量的计算公式，作出相应曲线图。
比较两种表示方法（公式、曲线图）的优点
思考、讨论。
培养学生获取、处理信息的能力，引导学生利用已有信息和理论知识尝试建构种群的“J”型增长模型。
【展示】酵母菌和乳酸菌的种群数量变化的曲线图，提出问题：两种微生物种群的数量变化有何异同？出现这种差异的原因是什么？
在学生归纳的基础上总结，指出种群的“J”型增长（理想条件）和“S”型增长（有限环境）。
比较、分析、讨论两种增长方式的相同点、不同点
归纳两种增长模型的前提条件、不同变化趋势，以及模型中各参数的具体含义。
培养学生分析问题、比较、归纳的能力。
引导学生透过现象深入事物的本质理解生物学规律
衔接
在自然界中，种群的数量又是如何变化的？
三、应用数学模型分析、解决实际问题
1、1930’人们将环颈雉引人美国的岛屿，该种群在5年内的数量变动
2、绵羊种群数量的变动。
【知识拓展】：1000—2000年中国人口的变化及2000年来世界人口的变化
提出问题：在自然界中，什么情况下种群呈“J”型增长，什么情况下呈“S”型增长？
观察、思考、讨论
将增长模型与实际问题相联系，提出自己的看法。
分析自然环境对种群增长的影响。
引导学生运用数学模型解释自然界中种群数量的变动。
引导学生以全局的眼光正确看待人的发展
【拓展】种群增长的数学模型在实际生活中的应用
1、资源可持续利用（捕鱼）
2、濒危动物保护（大熊猫）
3、有害动物控制（家鼠）
进行小组活动：从三个话题中任选一个，和组内成员交流自己的看法。
关注人类活动对种群数量变化的影响。
培养学生联系实际，拓展思维，提高分析问题、解决问题的能力，并学会分享。
提出新问题，引起思考
【提出新问题】在“酵母菌”实验中，如果继续培养，酵母菌的数量会如何变化？（能否始终保持在K值？）原因是什么？
提供活性酵母，供兴趣小组的同学开展课外探究。
思考，讨论
培养学生逐步形成不断发现问题、分析、解决问题的意识。
结束
【本节知识体系】
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高中生物探究式教学方法实践的研究
课题：第四章 种群和群落
第二节 种群数量的变化
一、教学目标
1.说明建构种群增长模型的方法。
2.通过分析理想条件下细菌种群数量变化，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.通过列举生活中的例子，分析种群“J”增长曲线产生的条件和特点，使学生掌握“J”型增长曲线.
5.关注人类活动对种群数量变化的影响，培养学生热爱大大自然的情感，能从一草一木开始保护环境。
二、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。
三、教学设计思路
课程标准关于本节的具体内容标准为“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”，并提出了相应的活动建议“探究培养液中酵母种群数量的动态变化”。因此引导学生用数学方法解释生命现象，揭示生命活动规律是本节教学策略的着眼点，而数学模型是联系实际问题与数学的桥梁，具有解释、判断、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。引导学生建构数学模型，有利于培养学生透过现象揭示本质的洞察能力；同时，通过科学与数学的整合，有利于培养学生简约、严密的思维品质。在教学中，通过分析问题→探究数学规律→解决实际问题→建构数学模型的方法，让学生体验由具体到抽象的思维转化过程。
四、教学方法：讨论法、探究法、谈话法
五、教学过程：1课时
复习：种群的概念，种群数量特征，
引入：种群数量的变化有没有规律呢？
＂问题探讨＂展示：细菌的繁殖过程。
学生阅读：细菌数量变化的规律。
假设该细菌在营养和生存空间没有限制的情况下， 每20min分裂繁殖一代。请你仔细观察细菌分裂繁殖的规律，并补充到180min。
如果用N表示细菌数量，n表示细菌繁殖的代数，你能写出计算细菌种群数量的数学表达式吗？
细菌的数量不断增长，可用数学表达式表示为：Nn=2n
教师引导学生分析此数学表达式：Nn=2n的含义
请你将一个细菌在不同时间产生的后代数目，填入课本表格中：
课本P表中并根据表中数据用描点法绘制一个细菌在不同时间的种群数量绘制成曲线。
?写出模型的公式形式（标明各参数的意义）：
旁栏思考题：曲线图与数学表达式比较，各自有哪些优缺点？
提示：同数学表达式相比，曲线图能更直观地反映出种群数量的增长趋势，但不够精确；数学表达式能更精确计算出种群数量，但不够直观。
问：这是我们对细菌在理想条件下种群数量增长的推测，自然界中有类似增长的种群吗？
【自主学习】阅读教材P66～P6８
课本实例1: 1859年，一位英国人来到澳大利亚定居。他带来了24只野兔，一个世纪后，这24只野兔的后代竟达6亿只以上。
课本实例2、在20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿，种群数量也呈“J”弄增长，展示曲线图
这两个实例中，种群呈“J”型增长的原因有哪些？刚迁入到一个新的适宜环境，食物充足，没有天敌，气候适宜，而且繁殖能力强
通过上述两个实例可以看出，自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标增长画曲线来表示，曲线则大致呈“J”型，称为“J”型曲线
小结：种群增长的“J”型曲线
1、产生条件：理想条件下
食物充足，空间不限，气候适宜，没有天敌等。
2、增长特点：
种群数量连续增长，增长率保持不变，增长速率逐渐增大。
3、数学表达式：t年后种群的数量为Nt=N0λt
（N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ为种群数量是一年前种群数量的倍数．
以上的探究实际上我们在建构种群增长数学模型．数学模型可用于描述、解释和预测种群数量的变化。
建构数学模型的一般步骤（阅读课本P）
提问：细菌的数量会一直按照这个方程式增长吗？如何验证你的观点？
自然界资源和空间条件是有限的，当种群数量增加到一定数量时，个体为争夺食物和空间种内斗争加剧，以其为食的天敌也会因为食物丰富而数量增加，这样死亡率会上升，出生率降低，当两者想等时种群有数量不再增加，种群数量增长的曲线会呈＂S＂形，有这样的实例吗？
实例：高斯的实验（阅读）可以用实验检验或修正
小结：种群增长的“S”型曲线
1、产生条件：现实条件下
自然界的资源总是有限的，当种群密度增加时种内斗争会加剧， 也会增加。造成出生率降低，死亡率增高，当出生率和死亡率相等时，增长就会停止。
?2、K值的定义：在 资源和空间有限的的情况下，一定环境中所能维持的最大种群的数量叫环境容纳量，又叫K值。
（在图上标出K值）?
?三、种群数量的波动和下降
?影响种群变化的因素很多，其中最大的因素应该气候、食物、天敌、传染病。?
思考：联系本堂课所学知识回答：假若你承包一个水库，仅从种群特征角度考虑（其它因素不变），如何尽可能的增加产量？
??【练习反馈】
?下列有关种群增长的S型曲线的叙述，错误的是?（?? ）
?A．通常自然界中的种群增长曲线最终呈S型???
?B．达到K值时种群增长率为零
?C．种群增长受自身密度的影响??????????????
?D．种群的增长速度逐步降低?
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必修3.4.2 教学设计 种群数量的变化
（第一课时）
一、教学目标的确定
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。
由此，本节教学目标确定为三条（详见前面本节的教学目标）。
二、教学设计思路
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。
现以第一种思路为例说明，本节共2课时。
第一课时的教学应当遵循具体→抽象→再具体→再抽象……循环上升的轨迹。
1.具体。教师以“问题探讨”引入，由于学生已有相关的数学知识，不难回答问题。教师应启发学生思考：得出的数学公式有何生物学意义（说明细菌数量增长具有哪些性质）？
2.抽象。进一步让学生讨论：细菌的数量增长模型是怎样建构的？数学模型的表现形式有哪些？由此，总结出建构种群增长模型的方法。
3.再具体。联系实例说明种群增长的两种数学模型。
4.再抽象。结合细菌的数量增长模型，得出种群数量增长的“J型”数学模型；结合实例讨论“K”值。
5.进一步回到具体。讨论数学模型的生物学意义（说明“J型”和“S型”增长的生物学意义），列举实例。
6.进一步抽象。总结用数学模型揭示生物学现象与规律的意义。
在教学中，教师要引导学生对问题作深入的思考，启发学生从现象揭示出本质和规律，使学生认同运用恰当的数学模型能够较好地表达某些生物学规律。一定要避免从数学到数学，为计算而计算的教学。
第二课时为探究活动：培养液中酵母菌种群数量的变化。
由于该探究活动需要较长的时间（连续观察7 d），因此，活动的管理是教学的难点。教师要在制定计划、同伴的合作、记录实验数据等方面给予必要的提示。
三、教学实施的程序（第一课时）
学生活动
教师的组织和引导
教学意图
??? 学生基于已有的数学知识进行演算。
播放细菌分裂的录像或演示细菌分裂的计算机模拟动画。
提示：在自然界中细菌无处不在，有些细菌的大量繁殖会导致疾病。假如现有一种细菌，在适宜的温度、湿度等环境下，每20 min左右通过分裂繁殖一代。
引导学生思考：
1.细菌的生殖方式是怎样的？
2.72 h后，由一个细菌分裂产生的后代数量是多少？
3.n代细菌数量是多少？
通过创设具体的情境，让学生感受活生生的生命现象。
认识细菌种群数量增长的数学规律。
??? 学生讨论，充分陈述自己的观点。
提出问题，组织讨论：
1.对细菌种群数量增长而言，在什么情况下2n公式成立？
2.这个公式揭示了细菌种群数量增长的什么规律？
3.在学过的生物学内容中，还有哪些生物学问题可以用数学语言来表示。
提示：数学工具在生物学研究中的作用越来越突出。
用数学语言揭示生物学问题时，要充分考虑到生物学自身的特点。
认识到在生物学中有许多现象和规律可以用数学语言来表示。
??? 学生独立操作完成图表，相互交流结果。
请学生算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量，并填写教材中的表格，然后画出细菌的种群数量增长曲线。
提示：这是在理想条件下对细菌种群数量的推测。
引导学生讨论，同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么局限性？
??? 认识种群数量增长模型的另一种表现形式。
???
??? 小结：在描述、解释和预测种群数量的变化时，常常需要建立数学模型。数学模型的表现形式可以为公式、图表等。
???
??? 学生讨论建立“培养液中酵母菌种群数量的数学模型”的方案：程序和方法。
??? 提出问题，组织讨论：如何建立“培养液中酵母菌种群数量的数学模型”，我们应该怎么做？
??? 结合本节的探究实验，认识建立种群增长模型的程序和方法。
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增长倍数，用Nt表示t年后野兔种群的数量，那么，Nt为多少？
4.根据上述素材，估算1869年时，野兔种群数量为多少？（说明计算方法）
5.列举在自然界中还有哪些与素材中野兔种群数量增长相类似的情况。
提出问题，组织讨论：以上讨论的是在实验条件下种群的数量变化，在自然界中种群的数量变化情况如何？
提供素材：《光明日报》消息
澳大利亚野兔成灾。估计在这片国土上生长着6亿只野兔，它们与牛羊争牧草，啃树皮，造成大批树木死亡，破坏植被导致水土流失，专家计算，这些野兔每年至少造成1亿美元的财产损失。兔群繁殖之快，数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威胁。
澳洲本来没有兔子，1859年，一个叫托马斯·奥斯汀的英国人来澳定居，带来了24只野兔，放养在他的庄园里，供他打猎取乐。奥斯汀绝对没有想到，一个世纪之后，这24只野兔的后代达到6亿只之多。（有条件的学校，教师可播放澳大利亚野兔成灾的录像片。）
通过具体实例，加深对数学模型的理解，并用数学语言解释种群数量增长的规律。
明确“J”型种群增长的原因。
???
?
小结：自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式。该种群数量增长的数学模型可表示为“J”型曲线，或数学公式：
Nt=NOλt
???
学生思考：有哪些因素制约着种群数量的增长？
学生讨论。
如果自然界的生物种群都是以“J”型方式增长，地球早就无法承受了。
呈现高斯实验（有条件的学校可将高斯实验用计算机模拟技术呈现出来）。
提出讨论题：
1.你认为高斯得出种群经过一定时间的增长后，呈“S”型曲线的原因是什么？
2.在高斯实验的基础上，如果要进一步搞清是空间的限制，还是资源（食物）的限制，该如何进行实验设计？
3.如何理解K值的前提条件“在环境条件不受破坏的情况下”？请举例说明。
从资源和空间上思考种群增长问题。
用生物学语言解释“S”型曲线（数学模型）。
培养实验设计能力。
??? 学生讨论教材中“思考与讨论”素材。
??? 小结：经过一定时间，在各种因素的作用下，种群数量增长会趋于稳定，呈“S”型曲线。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──K值”。
理解K值，并解释和说明实际问题。
??? 学生讨论教材中东亚飞蝗种群数量的波动。讨论影响种群数量波动的因素。
??? 提出问题：在自然界中，种群数量是否总能稳定在K值？为什么？
??? 从多因素思考种群数量的变化？
???
??? 总结：从具体的生物现象与规律建立抽象的数学模型，又用抽象的数学模型来解释具体的生物学现象与规律，这是学习本节的要旨。
把握学习方法要旨。
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课时作业32 种群数量的变化
一、选择题
1．下图表示某湖泊中草鱼种群数量变化的曲线。有关叙述正确的是（ ）
A．在K值时，种群的出生率为零
B．在K值时，种群的增长率最大
C．K值表示该湖泊所能容纳草鱼的最多个体数
D．在K值时开始捕捞，可以持续获得最高产量
2．某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时，同样实验条件下分别在4支试管中进行培养（见下表），均获得了“S”型增长曲线。根据实验结果判断，下列说法中错误的是（ ）
试管号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
培养液体积/mL
10
5
10
5
起始酵母菌数/103个
10
5
5
10
A．4支试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长
B．4支试管内的种群同时达到K值
C．试管Ⅲ内种群的K值与试管Ⅱ不同
D．试管Ⅳ内的种群数量先于试管Ⅱ开始下降
3. 下图表示某物种迁入新环境后，种群的增长速率随时间的变化关系。在第10年经调查该种群数量为200只，估算该种群在此环境中的环境负荷量约为（ ）
A．100只 B．200只 C．300只 D．400只
4．下列有关种群增长的“S”型曲线的叙述，错误的是（ ）
A．通常自然界中的种群增长曲线最终呈“S”型
B．达到K值时种群增长率为零
C．种群增长受自身密度的影响
D．种群的增长速率逐步降低
5．（2012·山东滨州一模）调查某地乌鸦连续10年的种群数量变化，图中λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数，下列分析正确的是（ ）
A．乌鸦的种群密度采用样方法调查
B．第3年和第9年的乌鸦种群数量相同
C．第6年以前乌鸦种群数量呈“J”型增长
D．第9～10年的乌鸦种群数量最小
6．数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。关于种群增长的数学模型有曲线图和数学方程式，下列关于种群的“J”型增长的叙述，错误的是（ ）
A．数学方程式模型可表示为：t年后种群数量为Nt＝N0λt（第二年的数量为第一年的λ倍）
B．条件是食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害等
C．出生率远大于死亡率
D．K值是固定的
7．下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，正确的是（ ）
A．培养用具必须经过严格的灭菌处理，培养液则不需灭菌
B．培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧
C．从瓶中吸出培养液进行计数之前，不必摇匀培养瓶中的培养液
D．为了方便酵母菌计数，培养后期的培养液应先稀释后再计数
8．自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群“S”型增长的正确说法是（ ）
A．“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系
B．种群增长速率在各阶段是不相同的
C．“S”型增长曲线表示了种群数量与时间无关
D．种群增长不受种群密度制约
9．资源的合理使用能使产量最大化，又不影响资源的持久利用。自然种群增长呈“S”型曲线。K表示种群的最大值，N表示种群数量水平，根据下表，下列说法错误的是（ ）
曲线上的点
种群大小
（K－N）/K
种群的增长量
S1
20
0.90
18
S2
50
0.75
38
S3
100
0.50
50
S4
150
0.25
38
S5
180
0.10
18
A．环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后
B．防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点之前进行
C．渔业捕捞后需控制剩余量在S3点
D．该种群数量的最大值（K值）应为200
10．假定当年种群数量是一年前种群数量的λ倍，下图表示λ值随时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是（ ）
A．0～a年，种群数量不变，其年龄组成是稳定型
B．a～b年，种群数量下降，其年龄组成是衰退型
C．b～c年，种群数量增加，种群呈“S”型增长
D．c～d年，种群数量增加，种群呈“J”型增长
11．为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某研究性学习小组完成了A、B、C三组实验。定期对不同培养液中的酵母菌进行计数，分别绘制出酵母菌细胞数目变化曲线依次为a、b、c，见下图。关于此图的分析，不正确的是（ ）
A．三组的环境容纳量可能不同，B组的环境容纳量大
B．探究的课题可能是影响种群数量动态变化的外界因素
C．三组的培养温度可能不同，A组的培养温度最适宜
D．三组的营养初始供给可能不同，C组营养初始供给最少
12．种群是生态研究的一个重要单位，有关种群的正确叙述是（ ）
A．种群是指一个生态系统中同种生物所有成熟个体的总和
B．一个呈“S”型增长的种群中，种群增长速率在各阶段是不同的，数量为K/2时增长速率最大
C．种群中各年龄期的个体数目比例适中，这样的种群正处于发展阶段
D．合理密植农作物时，其数量可以大于最大值，即K值
二、非选择题
13．标志（记）重捕法是动物种群密度调查中的一种常用取样调查法：在被调查种群的生存环境中，捕获一部分个体（M）全部进行标记后释放，经过一段时间后进行重捕，根据重捕中标记个体数（m）占总捕获数（n）的比例，估计该种群的数量（N）。某研究机构对我国北方草原上的一种主要害鼠——布氏田鼠进行了调查。调查样方总面积为2 hm2（1 hm2＝10 000 m2），随机布设100个鼠笼，放置一夜后，统计所捕获的鼠数量、性别等，进行标记后放归；3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表。
捕获数/只
标记数/只
雌性个体数
雄性个体数
初捕
32
32
14
18
重捕
36
4
18
18
（1）假定重捕取样中标记比例与样方总数中标记比例相等，写出样方中种群总数（N）的计算公式：__________。
（2）该草地布氏田鼠的平均种群密度为______只/hm2。事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏______。
（3）综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例（♀/♂）为__________。
（4）在上述调查的同时，还对样方中布氏田鼠的洞口数进行了调查（假设样方中只有这一种鼠），平均每100 m2有3.6个洞口，洞口数与田鼠数的比例关系为________。
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参考答案
1．C 解析：在K值时，草鱼种群的出生率和死亡率相等，种群增长率为0；捕捞草鱼的最佳时机应是种群增长速率最大的时期（种群数量为K/2时），而不是种群数量最大的时期。
2．B 解析：A项中，4支试管中最初环境适宜，所以都经历了“J”型增长；B项中，最初的条件不同，不会同时达到K值，如Ⅰ与Ⅲ相比，Ⅰ起始酵母菌数多，先于Ⅲ达到K值；C项中，培养液体积Ⅱ和Ⅲ不同，试管Ⅲ内种群的K值应大于试管Ⅱ；D项中，Ⅳ中起始酵母菌数大于Ⅱ，所以先于试管Ⅱ开始下降。
3．D 解析：首先注意纵坐标是种群的增长速率，而不是种群数量，在增长速率为最大时，数量为K/2（K为种群最大值），因此K值＝200×2＝400（只）。
4．D 解析：在自然生态系统中．由于环境阻力，生物的种群增长曲线最终呈“S”型；当达到环境所能容纳的最大值即K值时，出生率与死亡率相等，种群的增长率为零；当种群自身密度过大时，种内斗争加剧，影响种群的增长。在种群的“S”型曲线中，种群的增长速率先增加后降低。
5．D 解析：调查活动能力较强的动物种群数量，可用标志重捕法。λ＝1＋增长率。只要λ大于1，增长率就大于0，种群数量就会增长。只要λ小于1，增长率就小于0，种群数量就会减少。因此第3年种群数量最大，第9年种群数量最小。
6．D 解析：“J”型增长与“S”型增长的主要区别之一就是“S”型增长有K值，而“J”型增长无K值。
7．D 解析：培养用具与培养液都需灭菌。酵母菌是兼性厌氧型，培养酵母菌不必去除培养液中的溶解氧。从瓶中吸出培养液进行计数之前，应摇匀培养瓶中的培养液，使酵母菌分布均匀。
8．B 解析：“S”型增长无固定的增长率，整体上增长速率的变化为由小变大，种群数量到K/2时增长速率最大，然后又逐渐减小，种群数量到K时增长速率为0。
9．A 解析：由表知，种群数量越来越多，种群增长量最大时为50，此时对应种群数量为K/2，曲线上的点是S3，故环境阻力对种群增长的影响出现在S3点之后。
10．C 解析：大多数试题都从种群的增长曲线来考查学生的综合分析能力。本题的创新点在于从λ值入手，突破思维定式。0～a年，λ值等于1，种群数量不变，其年龄组成是稳定型。a～b年，λ值小于1，种群数量减少，其年龄组成是衰退型。b～c年，λ值小于1时，种群数量减少，λ值大于1时，种群数量增加，种群不呈“S”型增长。c～d年，λ值等于2，种群数量增加，呈“J”型增长。
11．C 解析：题图反映B组培养温度最适宜，种群数量的下降可能是营养物质的消耗。
12．B 解析：种群指一个生态系统中同种生物所有个体的总和；种群中各年龄期的个体数目比例适中，应是处于稳定阶段；合理密植农作物时，其数量可以接近K值，但不能大于K值。
13．解析：（1）由关系式N（总数）/M（第一次捕捉到的标记数）＝n（第二次捕捉数）/m（第二次捕捉到的标记数），即可得出N＝Mn/m。（2）根据公式N＝Mn/m，计算出2 hm2的种群总数为288只，种群平均密度是144只/hm2。由于第一次捕捉到的个体被标记后，第二次很难捕捉到，导致第二次捕捉的个体中被标记的个体数减少，在公式N＝Mn/m中由于分母m的值减少，使得N值比实际情况偏高。（3）♀/♂的性别比例为（14＋18）/（18＋18）＝8∶9。（4）100 m2中田鼠的数量为1.44只，洞口数/田鼠＝3. 6/1.44≈2.5∶1。
答案：（1）N＝Mn/m （2）144 高 （3）8/9（或32/36）
（4）2.5∶1
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习题4．2种群数量的变化 姓名： 班级： 第 组 时间：9月30日
．在营养和生存空间等没有限制的理想条件下，某细菌每20min就分裂繁殖一代。现将该细菌种群(m个菌体)接种到培养基上培养，理想条件下，t小时后，该种群的菌体总数是（ ）
A．m·2t B．m·220 C．2t/20 D．m·23t
．有人把水葫芦引入了一个热带国家，现已阻塞了航道，成了河流和湖泊中行船的主要障碍。一株水葫芦可以在50天产生1000个后代，其原因可能是（ ）
A.没有天敌 B.气候适宜 C.生殖率高 D .以上都对
3.建构数学模型是研究种群数量增长的方法之一。关于建构数学模型的步骤，正确的是（ ）
①提出合理假设 ②检验修正 ③数学表达 ④观察对象，提出问题
A．①②⑧④ B．④③②① C．④①③② D．④②①③
4．能正确反映理想条件下（在不受环境阻碍的状况下）种群增长的曲线是（ ）
5．某地三年前办了一个养兔厂，由原来不到50只兔，繁殖到现在的上万只。在这三年内，该种群数量变化的曲线是（ ）
A．“J”型曲线 B．“s”型曲线 C．直线上升 D．抛物线
6．能正确反映自然界资源、空间等有限条件下种群增长的曲线是（ ）
7．“S”型曲线和“J”型曲线是反映种群增长的数学模型，下列属于“S”型曲线形成条件的是（ ）
A．食物(养料)充足 B．没有敌害 C．没有竞争 D．资源、空间有限
8．下列有关种群增长的S型曲线的叙述，错误的是（ ）
A．某种群生存环境破坏其K值变小 B．种群出生率在各阶段是不相同的
C．种群增长不受资源和空间限制 D．通常自然界中的种群增长曲线最终呈S型
9．自然界中生物种群增长常表现为“S”型曲线。下列有关种群“S”型曲线的正确叙述是（ ）
A．“S”型曲线表示了种群数量和食物的关系
B．达到K值时，种群数量相对稳定
C．“S”型曲线表明种群数量和时间无关
D．种群增长不受种群密度制约
10.右图是甲、乙两个种群增长速率随时间的变化曲线。下列有关叙述，正确的是（ ）
A．t2时甲种群个体数量一定大于乙种群
B．t3开始甲种群出现环境阻力
C．t4开始乙种群的年龄结构呈衰退型
D．t5时乙种群出生率等于死亡率
11.池塘养鱼时，为保护池塘生态系统和长期保持较高的产鱼量，应采取的最佳方案是（ ）
A.大量增加饵料的投入量 B.大量增加鱼苗的投入量
C.及时、适量的捕捞成鱼 D.限制捕鱼
12．下列有关种群的叙述，不正确的是（ ）
A．种群是生物进化的基本单位 B．同一物种的种群密度是固定不变的
C．种群中的全部个体的基因组成了这个种群的基因库
D．种群增长率在种群的“S”型增长曲线的各阶段是不同的
1．图2是一个鼠群迁入一个新环境后的种群增长曲线，其中
最可能表示因种内斗争加剧而限制鼠群数量增长的曲线段是（ ）
A.AB B.BC C.CD D.AC
14．下图表示某种昆虫在不同温度和湿度条件下种群数量的变化曲线，有关叙述正确的是 （ ）
A．昆虫种群数量的变化只受湿度的影响
B．昆虫种群数量的变化只受温度的影响
C．昆虫种群数量的变化是温度和湿度综合作用的结果
D．昆虫种群数量的变化与温度和湿度无关，只和种群大小有关
15．右图为某牧场内绵羊种群的数量增长曲线。图中表示该羊群数量增长最快的点是（ ）
A． ①
B. ②
C. ③
D. ④
16．右图是某种动物迁入一个适宜环境后的种群增长曲线图，下列有关说法正确的是（ ）
A．b点表示环境的最大容纳量
B．该种群增长曲线为“J”型曲线
C．8年后种群数量趋于稳定
D．种群数量的增长不受种群密度的制约
17．研究种群数量的变化规律，对于野生资源的利用和保护有重要意义，右图是某海域野生鱼类在实施了休渔保护后的种群增长曲线，下列说法错误的是（ ）
A．b点时环境阻力最大?
B．适当的捕捞有利于该种群的生存??
C．休渔能够很好的促进该种群数量的恢复
D．为了获得最大捕捞量，捕捞后种群数量应该保持在b点
18．下表是甲、乙、丙三个城市的人口出生率和死亡率，若将三个城市人口增长率由高到低排序，正确的是（ ）
A.丙>乙>甲 B.乙>甲>丙
C.甲>丙>乙 D.甲>乙>丙
19．下列关于种群数量波动的叙述中，正确的是 （ ）
A．领域行为不利于种群数量的增长 B．所有种群的数量都呈周期性变化
C．气候是对种群数量影响最强烈的外源性因素 D．内分泌调节属于影响种群数量的外源性调节因素
20.下列有关种群和群落的研究和分析中，正确的是( )
A．田鼠在被捉过一次后更难捕捉，统计得到的种群密度比实际数值要低
B．对培养液中酵母菌进行计数采用的是抽样检测法
C．对土壤小动物的种群密度进行调查时，不能采用标志重捕法，一定要采用样方法
D．某同学决定以校园内的池塘为对象进行物种丰富度调查，应在同一水层取样
21.某同学拟一个面积为100hm2草地上某种双子叶草本植物的种群密度，设计了四个调查方案，其中最可行的是（ ）
A．计数该草地上该种植物的全部个体数目
B．设置1个1m2样方，计数样方中该种植物的个体数目
C．随机设置1m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目
D．在该种植物密集处设置1m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目
22．下列调查活动或实验中，所得到数值与实际数值相比较，可能偏小的是（ ）
A．用标志重捕法调查某校园老鼠的种群密度时，部分老鼠身上的标志物脱落
B．调查土壤小动物丰富度时，用诱虫器采集小动物时没有打开装置上的电灯
C．用血球计数板计数酵母菌数量时统计方格内和压线的个体都被统计在内
D．酵母菌计数时，从静置的酵母菌培养液底部取样统计
23生活在某一草原上的不同种类的鼠之间有可能发生的是 （ ）
A．种群数量变化都呈“J”型增长 B．不同种类的鼠之间可能存在竞争关系
C．当使用鼠药灭鼠时，各种群的死亡率相同 D．不同鼠之间不存在信息传递
24右图示某种小型淡水鱼迁入新的湖泊后种群增长速率随时间变化的曲线，根据该曲线不能得出的结论是( )
A．t3时该种小型淡水鱼的年龄组成为增长型
B．t4时该种小型淡水鱼在新环境中逐渐消失
C．该种小型淡水鱼在新的环境中呈S型增长
D．该种鱼在新湖泊中的环境容纳量约为t2时该鱼数量的两倍
25.关于右图中种群数量变化说法错误的是( )
A．种群J型曲线只有在理想条件下才能出现
B．种群S型增长过程中，在达到K值之前就是J型增长
C．自然状态下种群数量达到600时，种群的增长速率为0
D．环境条件变化时，种群的K值也会发生相应变化
26．右图为种群两种存活曲线。请据图回答：
（1）如果第I类是养牛场的牛群，则表示牧场经营很正常，它的年龄组成属于 型，其特点是 的个体多而 很少，则种群的 会越来越大。
（2）如果第Ⅱ类是养鸡场的鸡群，则表示这个养鸡场已陷入危机。经营者必须采取的措施是：
①留下 鸡，处理 鸡；
②要保持 多． 少的性别比例；③购入或孵化出大量 ，加以良好的 ，使它有很高的 ，让衰退型转化成 。
27.（1）当罗非鱼由淡水进入咸水，机体会大量脱水，细胞外液渗透压____________，渗透压感受器产生兴奋，并将兴奋传给_____________，促使其释放_____________，该物质促进肾小管和集合管重吸收水，使尿量减少以适应咸水环境。
（2）某实验基地水库中放养了一批罗非鱼。其监测数据显示，a～e段这种罗非鱼的种群数量发生了明显波动，调查发现有人在该水库中放生了大型肉食性鱼（FNE）；一段时间后，罗非鱼种群数量达到了相对稳定状态（见图9）。
图中显示，罗非鱼种群在a～b段呈______型增长。据图推测，FNE最可能是在_________对应的时间点进入水库；在捕食压力下，罗非鱼种群的环境容纳量最接近_____________。
姓名： 班级： 第 组
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
批改日期
教师评价
【课后反思】你在学习过程中有什么收获和不足？
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人教新课标基础达标测试
《种群数量的变化》
基础·巩固
1．为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的“S”型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上…（ ）
A.种群数量相对稳定 B.种群增长量最大
C.种群数量最大 D.环境条件所允许的种群数量最大
解析：种群增长的“S”型曲线中种群数量为K/2，曲线水平时种群增长量最大，种群数量最大，即环境条件所允许的种群数量最大值为K。
答案：B
2．下图表示某处于平衡状态的生物种群因某些外界环境变化导致种群中生物个体数量改变时的四种情形，下列有关产生这些变化的原因的分析中，不合理的是…（ ）
A.图④曲线可用于指导海洋捕捞，最大捕获量应少于K/2
B.图③中c点后发生的变化表明生态系统的恢复力稳定性有一定限度
C.若图①所示为草原生态系统中某种群，则a点后的变化原因不可能是过度放牧
D.若图②所示为在0.5 mL的培养液中培养大草履虫，则b点后的变化原因可能是增加营养供应
解析：题图①所示a点开始种群数量迅速增加，超出了环境的最大容纳量，最终导致种群个体大量死亡，种群密度迅速减小。有可能是因为过度放牧造成的。
答案：C
3.下图表示酒精发酵过程中接种后发酵罐内酵母菌种群数量增长率随时间变化的曲线，关于该曲线的下列说法错误的是（ ）
A.t0～t1时间内，种群数量呈“J”型增长
B.t1时，微生物的生长处于对数期
C.若t2时种群的数量为N，则t1时种群的数量约为N/2
D.t1～t2时间内，种群的个体数量开始下降
解析：注意曲线的纵坐标是种群数量的增长率，而不是数量，所以从t0～t1种群数量一直是增加的。
答案：D
4.在下图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是 ( )
解析：种群在无环境阻力的状况下的增长是指在空间无限、资源无限和不存在任何天敌的情况下的增长。在这样的条件下，种群会呈指数增长，B图所示的增长状况便属于此种情况。
答案：B
5.下图所示为一个鼠群迁入一个新的生态系统后的生长曲线。试分析在曲线中哪段表示食物最可能成为鼠群繁殖速度的限制因素( )
A.EF段 B.DE段 C.BD殷 D.CB段
解析：一个种群迁入一个新环境后的初期，由于生活空间大，生活资源十分丰富，天敌、病虫害少，竞争者少等，种群将呈“J”型曲线增长。随着种群加速增长，必然导致种群密度上升，生活空间和食物资源加速减少。种内斗争加剧，从而使种群增长减缓，并最终趋向平衡，图中EF段增长速度明显减缓，并趋向停止，表明在此段内食物最可能成为鼠群繁殖速度的限制因素。
答案：A
综合·应用
6.右图所示为某种群在不同生态系统中的增长曲线，请完成下列问题：
（1）图中A、B代表的种群增长曲线依次是______________________，由A到B变化的原因是________________________。
（2）若把一个种群的部分个体迁入一个新环境中，这些个体进化成新物种的常见方式是__________________________________________，生物进化的实质是__________________。
（3）在一个人工鱼塘中，全部消费者含有的能量大大高于全部生产者含有的能量，原因是__________________________________________；捕鱼的最佳时机是种群数量为K/2时，这是因为____________________________。
解析：种群的增长规律分为“J”型和“S”型，“J”型为理想环境下的增长情况，“S”型为正常环境下的增长情况，在“S”型曲线中，种群数量变化率最大的时期是种群数量为K/2时，种群数量达到K时就不再增加。
答案：（1）“J”型曲线和“S”型曲线 环境条件有限、种内斗争加剧 （2）长期的地理隔离达到生殖隔离 基因频率的改变 （3）人工投喂食物 既保证高产量，又不影响种群的繁殖和发展
7.下图为一定时间内某生态系统中几个种群的数量变化曲线，请完成下列问题：
（1）写出该生态系统最简单的食物链：______________。
（2）种群丙繁殖速度最快的是在图中的哪一点?_________。
繁殖速度在A～B段受到限制的原因是：
①____________________________，②____________________________。
（3）种群丙在A、B、C、D这四个时期中，种内斗争最激烈的时期是期；在C处时种群的年龄组成为_________型。
解析：根据曲线图判断出甲、乙、丙的捕食关系，再根据每个种群的数量判断种内斗争的强弱。
答案：（1）乙→丙→甲 （2）D ①种群乙个体数量减少，造成食物短缺 ②种群甲个体数量增加，丙的天敌增多 （3）A 增长
8.连续6年调查某块2 km2的稻田，发现东亚飞蝗的数量连续6年依次为：100、260、320、400、402、395。
(1)该东亚飞蝗的种群密度，第一年为_________只／平方千米；第二年为 _________只／平方千米。
(2)该东亚飞蝗种群的增长曲线是“__________”型。400只可能是该曲线的_________值，即环境条件所允许的最大种群数量。
解析：与此题有关的知识点是种群密度的概念和种群增长的“S”型曲线。种群密度是指单位空间内某种群的个体数量。第一年和第二年的种群密度依次是100÷2=?50只?／平方千米和260÷2=130只／平方千米。由此可见，同一物种的种群密度并不是固定不变的。自然条件下，个体生活的空间和食物都是有限的，当种群数量增大到环境条件所允许的最大值(以K表示)时，种群数量将停止增长，有时会在K值左右波动。种群的这种增长方式用坐标图表示出来，就会呈“S”型曲线。依题意，400应该是K值。
答案：(1)50 130 (2)S K
回顾·展望
9.(2004全国高考理综Ⅰ，5)寒带针叶林中两个动物种群(N1、N2)的数量变化如下图所示，据图判断这两个种群的关系是 ( )
A.捕食关系，N1为捕食者，N2为被捕食者
B.捕食关系，N2为捕食者，N1为被捕食者
C.竞争关系，N1为竞争中的胜者，N2为失败者
D.共生关系，N1、N2彼此依赖，相互有利
解析：两个种群的数量关系表现为相互消长，所以为捕食关系，其中数量多的是被捕食者，数量少的是捕食者。
答案：B
10.(2004全国高考理综Ⅱ,5)生活在一个生物群落中的两个种群（a、b）的数量变化如下图所示，下列判断正确的是（ ）
A.a种群与b种群为捕食关系，a种群依赖于b种群
B.a种群与b种群为竞争关系，竞争程度由强到弱
C.a种群为S型增长，其增长受本身密度制约
D.b种群为J型增长，始终受到a种群的制约
解析：考查两个种群的数量变化。从图中可以看出，两个物种进入到该生态系统后，开始都表现出增长现象，一段时间后，a种群的数量变化表现为“S”型增长曲线，其原因是增长受本身密度的限制；b种群数量增长到一定数量后，逐渐减少，最后全部死亡，两个种群之间可能是竞争的关系，但竞争强度是由弱到强而不是由强到弱。在题目给出的选项中，只有C选项符合题意。
答案：C
11.(2010全国高考理综Ⅰ，4)锄足蟾蝌蚪、雨蛙蝌蚪和蟾蜍蝌蚪均以浮游生物为食。在条件相同的四个池塘中，每池放养等量的三种蝌蚪，各池蝌蚪数量总数相同。再分别在四个池塘中放入不同数量的捕食者水螈。一段时间后，三种蝌蚪数量变化结果如下图。下列分析错误的是（ ）
A.无水螈的池塘中，锄足蟾蝌蚪数量为J型增长
B.三种蝌蚪之间为竞争关系
C.水螈更喜捕食锄足蟾蝌蚪
D.水螈改变了三种蝌蚪间相互作用的结果
解析：三种生物有共同的食物来源，可构成竞争关系；根据图意，随着池塘中水螈数量的增加，锄足蟾蝌蚪数量和蟾蜍蝌蚪数量均呈下降趋势，而且锄足蟾蝌蚪数量下降趋势更加明显，所以可以看出水螈更喜捕食锄足蟾蝌蚪；由于在四个池塘中放入了不同数量的水螈，改变了它们原有的竞争情况；从图中可看出，无水螈的池塘中，锄足蟾蝌蚪还可能存在其他捕食者，并且食物和生存空间也都是有限的，所以其数量不可能呈“J”型增长曲线，故A项说法错误。
答案：A
12.(2010全国高考理综Ⅱ，30)回答下列问题。
种群数量变化受许多因素的影响。
（1）某种昆虫在不同温度和湿度条件下种群数量的变化如上图所示。
据图回答：
在温度偏离最适温度或湿度偏离最适湿度条件下，昆虫种群数量会。一个生态因子的变化会影响__________的作用。昆虫种群数量变化是温度和湿度______________的结果。
（2）昆虫种群的大小由种群的____________________________决定。
（3）经调查，第一年此种昆虫种群数量为N0，如果在理想条件下，每年增长率保持不变，且λ=1.3，第三年该种群数量为__________。
解析：每种生物对每种生态因子都有一定的适应范围，在这一适应范围的两端，一端是最高限度，一端是最低限度，当生态因子的作用接近最高或最低限度时，生物体的机能就减弱，最后被抑制。某种生物能够在一个地区长期生存繁衍，是由该地区的光照、温度、水分、气候以及其他生物等各种生态因子综合作用的结果。事实上，同一地区的各种生态因子之间，也是相互联系、相互影响的，这些生态因子同时影响着生物的形态、生理和分布，因而表现出对生物的综合作用。作为一个种群，对其数量影响最大的是出生率和死亡率、迁入率和迁出率，种群的数量变化是出生和死亡、迁入和迁出相互作用的综合结果。第三年种群的数量＝N0λ2＝1.69N0。
答案：(1)减少 另一个生态因子 综合作用 （2）出生率和死亡率、迁入率和迁出率 （3）1.69N0
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4-2种群数量的变化
基 础 巩 固
一、选择题
1．我国人口计划生育目标是到本世纪中期人口不超过15亿，下列有关说法错误的是( )
A．计划生育是通过降低出生率来降低人口密度的
B．提高人口素质，减少某些遗传病出现
C．我国人口增长为“J”型曲线，K值为15亿
D．建立恰当的数学模型有利于了解我国人口数量的变化
[答案] C
[解析] 人口增长不可能为“J”型曲线，15亿也不是我国的最大环境容纳量。
2．若某种群有老鼠a只(计算时作为亲代)，每只雌鼠一代产仔16只，各代雌雄性别比例为1：1，子代幼鼠均发育为成鼠，所有个体的繁殖力均相等，则从理论上计算，第n代产生的子代数为多少只( )
A．a×8n－1 B．a×8n＋1
C．a×8n D．a×8n－2
[答案] C
[解析] 亲代老鼠有a只，其中雌鼠(1/2)a只，因此第一代老鼠数量为(1/2)a×16＝a×8只，第二代产生的子代数为(1/2)a×8×16＝a×82只，以此类推，第n代产生的子代数为a×8n只。
3．“食人鱼”是一种有极强生命能力的肉食鱼类，一旦进入自然生态水域，就会造成严重的生态灾难。假如该物种进入某湖泊，下图曲线能准确表达其种群数量变化特点的是( )
[答案] A
[解析] 食人鱼刚进入自然水域，会在短期内呈指数形式增长，但最终会呈“S”型曲线。
4．下图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系。在第10年时经调查该种群数量为100只，估算该种群在此环境中的环境容纳量约为( )
A．50只 B．100只
C．150只 D．200只
[答案] D
[解析] 第10年时，种群增长率最大，此时种群数量为。
5．下图所示为在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线。下列对阴影部分的解释正确的是( )
①环境中影响种群增长的阻力 ②环境中允许种群增长的最大值 ③其数量表示种群内迁出的个体数 ④其数量表示被淘汰的个体数
A．①③ B．②③
C．①④ D．②④
[答案] C
[解析] “J”型曲线表示理想条件下种群数量，“S”型曲线表示条件有限情况下种群数量，阴影部分从环境角度讲表示环境中影响种群增长的阻力，从数量角度讲表示通过生存斗争被淘汰的个体数。
6．用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化。结果如下表：
1
5
9
13
17
21
25
29
33
37
6
10
28
71
131
207
270
302
327
341
根据表中数据分析，下列结果正确的是( )
A．第13～25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快
B．第17～29天，成虫增长率上升，死亡率下降
C．第21～37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关
D．第1～37天，成虫数量呈“J”型增长
[答案] C
[解析] 一个新种群刚刚进入到一个新环境中，开始时种群数量增长缓慢，适应环境后增长加快，这时幼年个体多，种群的年龄组成为增长型。 当种群数量达到一定量时，环境阻力加大，种群密度也已较大，种内斗争加剧，增长速率下降。整个种群的发展过程符合“S”型增长。
二、非选择题
7．如图所示某种群在不同生态环境中的增长曲线，请仔细分析图中曲线后回答下列问题：
(1)如果种群处于一个理想的环境中，没有资源和空间的限制，种群内个体的增长曲线是________，用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有________的特性。
(2)如果该种群置于有限的自然环境中，种群内个体数量的增长曲线是________，用达尔文的进化观点分析，图中的阴影部分表示____________________________________________________
___________________________________________________。
(3)影响种群密度的主要因素是种群的________、________、________。
[答案] (1)a 过度繁殖
(2)b 通过生存斗争被淘汰的个体数量
(3)年龄组成 性别比例 出生率和死亡率
[解析] 种群增长曲线有“J”型曲线和“S”型曲线，理想状况即没有资源和空间限制时为“J”型曲线，而实际情况为“S”型曲线，这种结果是过度繁殖和生存斗争引起的，图中阴影部分即被淘汰的个体，而影响种群密度的主要因素是种群的年龄组成、性别比例、出生率和死亡率。
能 力 拓 展
一、选择题
1．下列有关环境容纳量(即K值)及其在生产、生活中应用的说法中，正确的是( )
A．K值是指一定空间中所能容纳的种群最大值，此时增长速率最大
B．一定空间中同一种群的K值不会变化
C．降低环境中老鼠的K值，如严密封储粮食等，可限制老鼠种群的数量
D．在开发动植物资源时，种群数量达到K值时才能猎取一定数量的该生物资源
[答案] C
[解析] 种群数量为K值时，种群增长速率为0。环境改变，一定空间中同一种群的K值会发生变化。开发动植物资源时在大于K/2值时就可猎取一定数量的该生物资源，这样既能获得较大的捕获量，又不影响资源的再生。
2．下列有关“S”型曲线的说法，与事实相符的是( )
A．该图可表示密闭的恒定容器培养液中酵母菌种群数量增长的变化曲线
B．若该种群为海洋经济鱼类，种群数量最好保持在C点水平
C．AB段种群数量增长速率变慢，其主要原因是受天敌、生活空间和资源等的影响
D．该曲线是在理想条件下测得的，人工培养中不会出现这样的曲线
[答案] C
[解析] 在密闭的恒定容器中培养酵母菌，由于资源耗尽，有害代谢产物积累，其数量达到最大值后会下降。A点时种群的增长速率最大，故海洋经济鱼类的种群数量最好保持在该点。
3．如图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长率随时间变化的曲线，下列叙述正确的是( )
A．在t0～t2时间内，种群数量呈“J”型增长
B．若在t2时种群的数量为N，则在t1时种群的数量为N/2
C．捕获该鱼的最佳时期为t2时
D．在t1～t2时，该鱼的种群数量呈下降趋势
[答案] B
[解析] 本题重在分清纵坐标所表示的量不是种群的数量而是增长率，以此来对应“S”曲线上相应的点，t2＝0即达到环境的“K”值，故K/2值对应是t1对应的最大增长率。
4．如图表示在良好的生长环境下，“小球藻分裂繁殖的细胞数量”、“鸡产蛋数量(每天产一枚)”和“竹子单位时间内自然生长的高度”，这三种现象与时间的关系依次是( )
A．乙、甲、丁 B．甲、丙、丁
C．丙、甲、乙 D．丁、乙、丙
[答案] C
5．如图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌的生长曲线图，曲线中哪段表示受到有限空间资源的限制( )
A．CD段 B．DE段
C．EF段 D．FG段
[答案] D
[解析] FG段已达到环境容纳量，此时受空间资源限制严重。
6．数学模型是用来描述一个系统其性质的数学形式。调查发现某种一年生植物(当年播种、当年开花结果)的种群中存在下列情形：①因某种原因导致该植物中大约只有80%的种子能够发育成成熟植株；②该植物平均每株可产生400粒种子；③该植物为自花传粉植物。目前种子数量为a，则m年后该植物的种子数量N可以表示为( )
A．400a·0.8m B．0.8a·400m
C．a·320m D．320m
[答案] C
[解析] 据题意可知：该种群一年后种子的数量为a×80%×400，则两年后种子的数量为a×80%×400×80%×400＝a×(80%×400)2，三年后种子的数量为a×80%×400×80%×400×80%×400＝a×(80%×400)3，以此类推，m年后种子的数量为a×(80%×400)m＝a×320m。
7．有关“探究培养液中酵母菌数量动态变化”的实验，正确的叙述是( )
A．改变培养液的pH不影响K值(环境容纳量)大小
B．用逐个计数的方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化
C．取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数
D．营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素
[答案] D
[解析] 养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增长的限制因素。pH变化影响微生物的生长，酵母菌逐个计数很困难，常用抽样检测的方法进行调查。对酵母菌计数时不用普通载玻片，而是用血细胞计数板。先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待细菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。
8．下图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是( )
A．在K/2时控制有害动物最有效
B．图示规律可作为控制人口增长的依据
C．该图可用于实践中估算种群最大净补充量
D．在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
[答案] C
[解析] 在K/2时种群净补充量最大，控制有害动物应在K/2之前。人口增长既受自然因素影响，还受人们的生育观念、生育政策制约，该图不能作为控制人口增长的依据。在K/2时捕捞可持续获得最大捕捞量，但不能获得最大日捕获量。
二、非选择题
9．研究种群数量的变化规律对于野生资源的利用和保护有重要意义，下图是某海域野生鱼类在实施了休渔保护后的种群增长曲线，请据图回答下列问题：
(1)图中表示种群数量最大的点是________。
(2)图中表示种群增长速率最快的点是________。
(3)该种群的增长速率由缓慢逐渐加快是从哪一点开始的？________。环境阻力明显增大是从哪一点开始的？____________。
(4)既要获得最大捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受破坏，应使该动物群体的数量保持在图中哪一点
所代表的水平上？____________________。
[答案] (1)d点 (2)b点 (3)a点 c点 (4)b点
[解析] 本题主要考查了种群增长的“S”型曲线的成因、增长速度的变化及实际应用。分析如下：
10．某生物兴趣小组开展探究实验，课题是“酵母菌在不同pH的培养液中K值的变化。”
(1)实验材料和用具：菌种、无菌培养液、培养皿、缓冲液、血细胞计数板、滴管、显微镜、表等。
(2)实验原理：pH会影响酵母菌种群数量的变化。
(3)实验步骤：
①取五个培养皿，分别编号为A、B、C、D、E。
②分别向五个培养皿中加入等量的________。
③用缓冲液分别将五个培养皿中溶液的pH调至3.5,4.5,5.5,6.5,7.5。
④再分别向五个培养皿中加入等量且适量的______。
⑤将培养皿放在适宜的温度下培养，定期用________法测定酵母菌数目。
⑥待酵母菌数量刚开始下降时，分别计算出此时每个培养皿中酵母菌的数量。
(4)结果：已探究知酵母菌生活的适宜pH为5.5，请在下图中画出pH与K值的变化趋势图。
(5)结论：pH________(填“会”或“不会”)影响培养液中酵母菌的K值变化。
[答案] (3)②无菌培养液 ④酵母菌菌种 ⑤抽样检测 (4)如图
(5)会
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第4章 第2节 种群数量的变化 复习2
一、单选题 (1-15供题人： 16-30供题人： )
1．（2010年山东）下列符合现代生物进化理论的叙述是
A．物种的形成可以不经过隔离
B．生物进化过程的实质在于有利变异的保存
C．基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向
D．自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率
2．（2010年海南）甲、乙、丙是同一物种的三个种群，其年龄组成见表。三个种群年龄结构的类型为
A．甲是增长型，乙是稳定型，丙是衰退型
B．甲是稳定型，乙是增长型，丙是衰退型
C．甲是增长型，乙是增长型，丙是衰退型
D．甲、乙、丙三个种群都是稳定型
3．（2009年广东）下列叙述中，不属于种群空间特征描述的是
A．斑马在草原上成群活动 B．每毫升河水中有9个大肠杆菌
C．稗草在稻田中随机分布 D．木棉树在路旁每隔5米种植
4．（2010年山东,8）右图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是
A．在K/2时控制有害动物最有效
B．图示规律可作为控制人口增长的依据
C．该图可用于实践中估算种群最大净补冲量
D．在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
5．（2009年山东）右图曲线a、b表示两类生物种群密度与存活率之间的关系。下列分析错误的是
A．曲线a代表的种群个体一般体型较大，营养级较高
B．依据曲线b，人工养蜂时种群密度中等最好
C．对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大
D．种群密度为d时，曲线b代表的种群个体间竞争最剧烈
6．（2009年安徽）用奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：
根据表中的数据分析，下列结论正确的是
A．第13～25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快
B．第17～29天，成虫增长率上升死亡率下降
C．第21～37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关
D．第1～37天，成虫数量呈“J”型增长
7．（2009年江苏）某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时，同样实验条件下分别在4个试管中进行培养(见下表)，均获得了“S”型增长曲线。根据实验结果判断，下列说法错误的是
试管号
I
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
培养液体积(mL)
10
5
10
5
起始酵母菌数(103个)
10
5
5
10
A．4个试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长
B．4个试管内的种群同时达到K值
C．试管Ⅲ内种群的K值与试管Ⅱ不同
D．试管Ⅳ内的种群数量先于试管Ⅱ开始下降
8．（2009年广东）有关“探究培养液中酵母菌数量动态变化”的实验，正确的叙述是
A．改变培养液的pH值不影响K值（环境容纳量）大小
B．用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化
C．取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数
D. 营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素
9．（2010年浙江）某生态系统中生活着多种植食性动物，其中某一植食性动物种群个体数量的变化如图所示。若不考虑该系统内生物个体的迁入与选出，下列关于该种群个体数量变化的叙述，错误的是（ ）
A．若a点时环境因素发生变化，但食物量不变，则a点以后个体数量变化不符合逻辑斯谛增长(S型曲线增长)
B．若该种群出生率提高，个体数量的增加也不会大幅超过b点
C．天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降，下降趋势与b-c段相似
D．年龄结构变动会导致该种群个体数量发生波动，波动趋势与c-d段相似
10．[2012·天津卷] 下列实验操作能达到预期结果的是
A．在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，统计每一时期细胞数占计数细胞总数的比例，能比较细胞周期各时期的时间长短
B．在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中，计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比，能反映NaOH进入琼脂块的速率
C．在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实验中，培养期内共三次取样测定密度，即可准确绘制酵母菌种群增长曲线
D．在“探究a－萘乙酸促进插条生根的最适浓度”实验中，用高浓度组的a－萘乙酸溶液浸泡插条基部一天后，观察生根情况以确定最适浓度
11．下列的曲线图分别表示有关生物学过程，对其曲线变化的描述中，正确的是
A．甲图整段曲线表明，随光照强度递增，光合作用增强，呼吸作用减弱
B．乙图B点时，害虫种群抗药个体所占百分比大于A点害虫种群抗药个体所占百分比
C．生产上常用一定浓度的生长素类似物除去单子叶农作物中的双子叶杂草，丙图中曲线①表示单子叶植物
D．丁图中动物乙表示恒温动物
12．生态工作者从东到西对我国北方A、B、C三种类型的草原进行调查，下表是不同调查面积的物种数量统计结果： 以下步骤中错误的是
调查面积（cm×cm）
10×
10
20×
20
40×
40
80×
80
90×
90
100×
100
110×
110
120×
120
130×
130
140×
140
A
3
5
8
14
16
17
19
20
20
…
B
3
5
6
9
11
13
13
13
13
…
C
2
3
5
8
8
8
8
8
8
…
调查B草原某种双子叶草本植物种群密度时，设计如下调查步骤：
选取40cm×40cm为最佳样方面积。 ② 在该物种分布较密集的地方取5个样方。
数每个样方内该植物的个体数。若计数结果由多到少依次为N1、N2、N3、N4、N5，则将N3作为种群密度的估计值。
A．①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③
13．在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的管养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体教量，绘制成曲线，如右图所示。下列四图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是
14.在一块面包上有一个霉菌，如果在其他条件都适宜的情况下，其数量变化在一天内最可能的是
A.J曲线 B.S曲线 C..J或S曲线 D.无规律增长
15.对照下图中的甲图，能正确表示细菌生长速率变化的曲线是乙图中的
[来源:学7优5高0考g网k21世纪教育网]
试﹤题∴库]
16．下面是对某种草本植物种群密度的取样调查，其操作步骤正确的是
①确定调查对象 ②选取样方 ③计数 ④计算种群密度 ⑤挖出所有个体
A. ①②③④ B.①⑤②③④ C.②⑤③④ D.①③②④
17．某一自然湖泊中，经生物资源调查发现，湖水中生活着鱼类、虾类、蟹类和各种水生植物及藻类，其中武昌鱼生活得特别良好，请问：其中称为种群的是[来
A. 鱼类 B. 武昌鱼 C. 虾类 D.水生植物
18．下列有关种群的叙述，错误的是
生物进化的原因是由于种群基因频率的定向改变
若某种群基因型为AA的个体占18%，aa个体占6%，则A基因的频率为56%
在自然生态系统中，种群增长曲线呈现“J”型
预测一个国家或地区的人口增长趋势可根据其年龄组成
19．生活在一个生物群落的两个种群（a, b）的数量变化如下图，下列判断正确的是：
A．a种群与b种群为捕食关系，a种群依赖于b种群
B．a种群与b种群为竞争关系，竞争程度由强到弱
C．b种群为"J"型增长，始终受到a种群的制约
D．a种群为"S"型增长，其增长受本身密度的制约
20.（09安徽卷,3）用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：
时间（天）
1
5
9
13
17
21
25
29
33
37
成虫数（只）
6
10
28
71
131
207
270
302
327
341
根据表中数据分析，下列结果正确的是
A.第13-25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快。
B.第17-29天，成虫增长率上升，死亡率下降
C.第21-37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关
D.第1-37天，成虫数量成“J”型增长
21.（09全国卷Ⅱ,5）下列属于种间竞争实例的是
A.蚂蚁取食蚜虫分泌的蜜露
B.以叶为食的菜粉蝶幼虫与蜜蜂在同一株油菜上采食
C.细菌与其体内的噬菌体均利用培养基中的氨基酸
D.某培养瓶中生活的两种绿藻，一种数量增加，另一种数量减少
22.（09广东理基,50）太平洋一个小岛上的某野兔种群数量变化如下表,该种群变化率最大的时期为
年份（年）
1920
1925
1930
1935
1940
1945
1950
数量（百只）
130
200
398
990
1350
1290
1190
A．1925年～1930年 B．1930年～1935年
C．1940年～1945年 D．1945年～1950年
23.（09海南卷,18）在自然状态下，某一桦树林中出现了云杉树苗，云杉长大后，高度超过桦树林。桦树不如云杉耐阴，而逐渐减少，最终形成以云杉为主的树林，这种现象是
A.初生演替 B.生物入侵 C.生物进化 D.种间竟争
24.假定当年种群数量是一年前种群数量的λ倍，右图表示λ值随时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是
A．O～a年，种群数量不变，其年龄组成是稳定型
B．a～b年，种群数量下降，其年龄组成是衰退型
C．b～c年，种群数量增加，种群呈“S”型增长
D．c～d年，种群数量增加，种群呈“J”型增长
25．(2010·黑龙江高考适应性训练)以下有关种群的叙述，正确的是 A．对于在自然环境中的种群而言，K值总是固定不变的
B．在食物和空间条件充裕的条件下，种群数量增长曲线一定呈“J”型
C．种群是生物进化的基本单位，种群基因频率的改变意味着新物种的形成
D．调查某种昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的密度可以采用样方法
26．(2010·河北衡水中学月考)下图表示种群年龄组成的三种类型，下列说法正确的是
①a、b、c可分别表示同一物种的三个不同种群中各年龄期个体在种群中所占的比例
②三个种群中处于繁殖期的个体数占总数的比例是a>b>c ③三个种群的出生率的比较
是a>b>c ④三个种群的迁入率与迁出率的比较是a>b>c
A．只有①③ B．只有①②③
C．只有①③④ D．只有②③④
27．(2010·湖北武昌元月调研)对某地区新引入的一种鸟进行种群数量的调查研究，得到的数据见下表(单位：只)。
年 份
1970
1971
1972
1973
1974
1975
种群数量
50
80
400
800
1 500
捕捉标志数
150
第二天重捕数
150
重捕个体中的标志数
13
那么，下列与1970年至1975年该鸟种群的增长曲线最相符的是
28．(2010·海南生物，18)某同学拟调查一个面积为100 hm2草地上某种双子叶草本植物的
种群密度，设计了四个调查方案，其中最可行的是
A．计数该草地上该种植物的全部个体数目
B．设计1个1 m2样方，计数样方中该种植物的个体数目
C．随机设置1 m2样方若干，计数每个样方中该种植物个体数目
D．在该种植物密集处设置1 m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目
29．右图中的曲线1—4是在W、X、Y、Z四种条件下细菌种群的生长曲线，这四种条件是
W—不断提供食物、水、氧气、除去废物
X—随着时间延续，食物耗尽，有害物质积累
Y—随着时间延续，食物耗尽，无毒害物质积累
Z—随着时间延续，食物耗尽，由于产生突变的结果，出现了新的菌株，它们能代替原不细菌产生的有害物质。
以下哪项的生长条件和生长曲线1．2．3．4正确配对
A．W X Y Z B．X Y Z W C．Y Z W X D．Y X Z W
30.如图表示在一个池塘中当鱼的密度上升时，鱼产量、个体生长量、食物量和寻食耗能量的变化曲线。能代表鱼个体生长量和鱼产量的曲线是
A.1和3 B.2和4 C.1和2 D.2和3
二、非选择题（1供题人：陈丽 2供题人：杨卫环）
1．请根据如图所示“种群生长”的坐标曲线，回答下列有关问题：
(1)马缨丹是一种生活于热带地区的有毒植物，为达到观赏目的人们把它引种到夏威夷，一段时间后，马缨丹大量繁殖，对夏威夷的畜牧业造成严重威胁，图中曲线___________。符合马缨丹疯狂蔓延趋势。这充分体现了达尔文自然选择学说中的生物____________的特性。
(2)自然界中种群增长曲线表现为图中的曲线____________。
(3)按生态学原理，世界人口增长应该表现为图中曲线________，若地球环境对人类种群的容纳量(K)为110亿，则全球人口的最适数量为________。若出现cd段则表明人口出现了负增长。
(4)太湖蓝藻事件使太湖美的形象大打折扣，若此图表示太湖蓝藻增长曲线，当种群数量达到________点后，增长率为0。
(5)依据自然界“种群增长”的特点，人们在进行狩猎或海洋捕捞作业时，应把握在________点后进行，原因是_____________________________________________________________。
(6)若图中曲线Ⅱ表示某地老鼠种群数量变化，如果灭鼠时只采用杀死的办法，采取措施后老鼠的数量会很快恢复到原有的数量。请你依图提出更有效的控制鼠害的方案：________________________________________________________________________。
2．(1)研究人员将S1和S2两个种群放在一起培养，在环境温度为T1和T2条件下，测得种群数量的变化如A图和B图所示：
①S1种群与S2种群的关系是________。
②如果环境温度是不稳定的，在一定频率下发生T1、T2的交替变化，S1种群数量随时间的变化如C图，S2种群数量变化将会怎样？试在C图的坐标中表示出来。
(2)科研人员对海洋中的某种食用生物进行研究，得出了与种群密度相关的出生率和死亡率的变化，如图所示。分析下图，回答问题：
①在__________点时，种群数量的净增长量最大；在__________点时，表示种群的环境所允许的最大值(K值)。
②该图所示的原理在海洋生物捕捞中有什么指导意义？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
三、选做题（供题人：陈丽）
1.（09江苏卷,27）红豆杉是我国珍贵濒危树种。南京中山植物园于上世纪50年代从江西引进一些幼苗种植于园内。经过几十年的生长繁殖，现在已形成了一个种群。请回答下列问题。
（1）在植物园引种栽培红豆杉的措施属于___________ 。
（2）如果对红豆杉种群密度进行调查，常用的方法是__________ 。将统计到的植株按高度（h）分为5级，每一级的植株数量见下表。
等级
a级
b级
C级
d级
e级
高度（cm）
h≤10
1030100h>300
数量（株）
120
62
32
16
6
根据表中数据，在答题卡上的坐标图中画出该种群各级别的植株数量柱状图。
（3）由表可以看出，此红豆杉种群的年龄结构属于 _____________。
（4）研究表明，红豆杉的种子成熟后被某种鸟类吞食，果肉状的假种皮被消化而种子随粪便散播到山坡上再萌发生长。从种间关系看，鸟类与红豆杉之间存在____________ 关系。
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训练2 种群数量的变化
1．下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是 ( )
2．搁置一段时间的洗碗水，在其他条件都适宜的情况下，碗内微生物数量变化在开始
一段时间内最可能的是呈 ( )
A．“J”型曲线增长 B．“S”型曲线增长
C．“J”型或“S”型曲线增长 D．无规律增长
3．下图表示野兔进入某草原后的种群增长情况，对该图的叙述不正确的是( )
A．AB段兔群数量较少的原因是性别比例失调
B．BC段兔群的年龄组成为增长型
C．CD段兔群的生存斗争在进一步加剧
D．DE段兔群的增长率几乎为0
4．有0.5 mL培养液的培养瓶中放入5只大草履虫，然后每隔一天统计一次大草履虫的
数量。经过反复实验，得出如图所示的结果，对这一结果的分析，错误的是 ( )
A．大草履虫的生长呈现出“S”型增长
B．从大草履虫放入瓶内第一天起进入指数增长期
C．在第四天至第六天中，种群的出生率约等于死亡率
D．该瓶中大草履虫种群的K值约为400
5．下列有关种群增长的“S”型曲线的叙述，错误的是( )
A．通常自然界中的种群增长曲线最终呈“S”型
B．达到K值时种群增长速率为零
C．种群增长受自身密度的影响
D．种群的增长速率逐步降低
6．右图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变
化关系。在第10年时经调查该种群数量为200只，估算该种
群在此环境中的环境容纳量约为 ( )
A．100只 B．200只 C．300只 D．400只
7．2007年6月下旬，栖息在洞庭湖400多万亩湖区中的约
20亿只东方田鼠，随水位上涨部分内迁，所到之处，它们四
处打洞，啃食庄稼。地方政府组织群众展开一场“人鼠大战”。在灭鼠时，若杀死老鼠
总量的一半，过一段时间后，会发现 ( )
A．很快恢复到原来的数量B．数量会继续下降
C．保持数量不变D．数量先增加，然后快速下降
8．在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，正确的实验方法是 ( )
A．将适量的培养液进行高温处理，然后立即加入酵母菌
B．将盖玻片盖在计数室上后，从盖玻片边缘滴加酵母菌培养液
C．若取样的小方格中酵母菌过多，多选择邻近的一个小方格计数
D．对压在小方格界线上的酵母菌，只计数上下两条界线上的酵母菌
能力提升
9．种群在理想和自然条件下分别表现出“J”型和“S”型增长。下列有关种群增长曲线的叙
述正确的是 ( )
A．在种群“J”型增长模型(Nt＝N0·λt)中，λ表示该种群的增长速率
B．在自然条件下，种群的环境容纳量(即K值)是固定不变的
C．在鱼类养殖中，在接近K值时进行捕捞有利于该种群的可持续发展
D．在“S”型增长曲线中，种群密度不同时可能具有相同的种群增长速率
10．如图所示种群数量增长曲线，下列叙述正确的是 ( )
A．当种群数量达到e点后，种群数量不再发生变化
B．种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后
C．防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行
D．K值会因环境条件的改变而改变
11．假定当年种群数量是一年前种群数量的λ倍，如图表示λ值随时间变化的曲线示意
图。下列相关叙述错误的是 ( )
A．0～a年，种群数量不变，其年龄组成为稳定型
B．a～c年，种群数量下降，其年龄组成是衰退型
C．b～d年，种群数量增加，种群呈“S”型曲线增长
D．d～e年，种群数量增加，种群呈“J”型曲线增长
12．右图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得
出的正确表述是( )
A．在K/2时控制有害动物最有效
B．图示规律可作为控制人口增长的依据
C．该图可用于实践中估算种群最大净补充量
D．在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
13．如图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长速率随
时间变化的曲线。下列叙述正确的是( )
A．在t0～t2时间内，种群数量呈“J”型增长
B．若在t2时种群的数量为N，则在t1时种群的数量为N/2
C．捕获该鱼的最佳时期为t2时
D．在t1～t2时，该鱼的种群数量呈下降趋势
14．如图所示为某种群在不同生态系统中的增长曲线模式图，请据图回答：
(1)如果种群生活在一个理想的环境中，种群数量是按a曲线增长，但实际上，在自然环
境中________和________都是有限的。种群达到一定数量后势必加剧____________，使
种群数量增长受到影响，不能按a曲线方式增长。
(2)在一定环境中，除上述影响外，种群数量还受其他环境因素的限制。如无机环境方面
主要是__________________的影响。种群数量增长按b曲线方式增长，最多达到K点为
止，此时种群增长速率为____________。
(3)此外，还有直接影响种群兴衰的两对变量是该种群的______和________、________
和________。年龄组成是通过影响____________而间接对种群动态变化起作用的。
15．某研究所对一个河流生态系统进行了几年的跟踪调查，图甲表示某种鱼迁入此生态
系统后的种群数量随时间的变化曲线。请分析回答：
(1)在乙图的坐标内画出该种群的增长率曲线。
(2)在t1时该种群的年龄组成可能为________型。
(3)自然状态下，在t2后，种群数量不再增加，其主要原因是________和________。
(4)若在t2时种群数量为N，为了保护这种鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕捞
量，应使这种鱼的种群数量保持在________N水平，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
个性拓展
16．为研究酵母菌种群密度的动态变化，某同学按下表所列条件进行了A、B、C和D
共4组实验，用1 000 mL锥形瓶作为培养器皿，棉塞封口，在25 ℃下静置培养，其他
实验条件均相同，定时用血细胞计数板计数。根据实验结果绘出的酵母菌种群密度变化
曲线图如下，请分析回答以下问题：
实验组
A
B
C
D
培养液中葡萄糖
质量分数/%
4.0
4.0
0.8
0.8
培养液体积/mL
200
800
200
800
(1)图中曲线①、②和③分别是__________组、__________组和
________组的结果。
(2)B组和A组的实验结果不同的原因是B组
_____________________________________________________
_____________________________________________________
___________________。
(3)D组和B组的实验结果不同的原因是D组
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在整个实验过程中，直接从静置的培养瓶中取培养原液计数的做法是错误的，正确的
方法是________________和________________。
(5)实验结束后，用试管刷蘸洗涤剂擦洗血细胞计数板的做法是错误的，正确的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
17.在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验中：
（1）对酵母菌进行计数可以采用______________________的方法，从试管中吸出培养液进行计数之前，要_________________________。如果实验时发现血球计数板的一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施是_______________________。
（2）如果提出的问题是“培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的”，试针对这一问题作出假设：____________________________________________________________。
（3）某一组同学为了探究“温度（5 ℃、28℃）对酵母菌种群数量变化是如何影响的”设计了实验方案，进行了为期7天的实验，每天定时取样一次，并在实验前设计了记录实验数据的表格，如下：
根据上述表格，有人认为该同学设计的实验方案不能够准确反映酵母菌种群数量的变化，请改进此方案中的不足之处：____________________________________________。
（4）另一组同学为探究培养液中酵母菌种群数量的变化，设计了3组实验（见下表）。每隔24小时取样并计数，实验结果略。
①上述实验目的是：探究____________________________对酵母菌种群动态变化的影响。
②用显微镜定期测酵母菌数目，结果仅A管中第3天开始个体数目迅速增加，第5天开始个体数目达到最大，第6天结束实验。请将A、B、C三组预期结果的走势图表示在图中。
1．在探究“培养液中酵母菌种群的数量变化”的实验中，某学生的部分实验操作过程是这样的：①从静置试管中吸取酵母菌培养液进行计数，记录数据；②把酵母菌培养液放置在冰箱中；③第七天再取样计数，记录数据，统计分析绘成曲线。请纠正该同学实验操作中的错误：
2．为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某研究性学习小组按表一完成了有关实验，并定期对培养液中的酵母菌进行计数，绘制出酵母菌细胞数目变化曲线图。请回答：
表一：为了探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某同学按下表完成了有关实验。
试管编号
培养液/mL
无菌水/mL
酵母菌母液/mL
温度/℃
A
10
—
0.1
28
B
10
—
0.1
5
C
—
10
0.1
28
（1）请写出该同学研究的课题名称： 。
（2）此实验组设计的变量是：
（3）为什么在接种、培养和计数的整个实验过程中，要遵守无菌操作规范？
（4）A组培养液中酵母菌第______天的增长率最大；第3天后A组培养液中酵母菌数目减缓甚至不增长的原因是____________________________________________。
（5）A组与B组酵母菌中数量达到的最大值在生态学上称为______________，A组中该数值比B组大的原因是___________________________________。21世纪教育网
（6）图中缺少C组酵母菌的数目变化曲线，请你根据自己的推测在答题纸相应的图中补充画出该曲线。
（7）在该实验的基础上，根据你对影响酵母菌种群生长的因素的推测，进一步确定一个探究实验的课题： 。
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课件25张PPT。 怎样建构种群数量增长的模型？
种群的数量是怎样变化的？
哪些因素会影响种群数量的变化？
如何利用种群数量的变化规律为生产实际所用？种群数量的变化数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。点此播放教学视频 《中国水利网》宁波、昆明、武汉等地，人躺在铺满水葫芦的湖面上，可以不沉；上海去年3万吨的水葫芦打捞量，今年已翻了3倍有余，上升至10万吨；水葫芦所带来的水体富营养化，让越来越多的水中生物痛失“家园”。
点此播放教学视频 《国家地理》在几百年前，金丝猴在许多地区广泛分布，人口的增加和山林的破坏使金丝猴的分布区越来越小。现在，黔金丝猴的数量只有500～600只，处于濒危状态，只在贵州省的梵净山区生存。滇金丝猴生活在云南西北部、西藏东南端及四川西部长江上端金沙江上游的高山中，数量不到2000只，也处境濒危。点此播放教学视频 点此播放教学视频 大肠杆菌一、建构种群增长模型点此播放教学视频 培养大肠杆菌的培养基一、建构种群增长模型点此播放教学视频 思考：在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代(2)根据上表，写出n代细菌数量的计算公式。(1)请你计算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量:一、建构种群增长模型点此播放教学视频 （3）将数学公式（N=2n)变为曲线图曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？直观，
但不够精确。一、建构种群增长模型思考：在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代点此播放教学视频 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下步骤：观察研究对象，提出问题细胞每20min分裂一次资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响Nn＝２n观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正细菌的数量／个 理想条件下细菌数量增长的推测：自然界中有此类型吗？二、种群增长的“J”型曲线点此播放教学视频 实例1：澳大利亚野兔点此播放教学视频 实例2：凤眼莲点此播放教学视频 绘出上述实例中相关生物的增长曲线示意图
讨论1：出现这种增长的原因有哪些？点此播放教学视频 “J”型增长的数学模型 1、模型假设： 理想状态——食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等；（N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ为年均增长率．） 2、种群 “J”型增长的数学模型公式：Nt=N0 λt 种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。点此播放教学视频 [例]生态学家高斯的实验：“J”型增长能一直持续下去吗？大草履虫种群的增长曲线讨论2：大草履虫的增长呈“S”型曲线的原因有哪些？点此播放教学视频 存在环境阻力——— 自然条件（现实状态）——食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。 当出生率与死亡率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。三、种群增长的“S”型曲线点此播放教学视频 种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。 三、种群增长的“S”型曲线 点此播放教学视频 讨论4：从环境容纳量（K值）的角度思考：
（1）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？（2）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么
措施？建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。三、种群增长的“S”型曲线点此播放教学视频 种群数量种群增长的“J”型曲线
（在理想状态下的种群增长）种群增长的“S”型曲线
（在有限环境下的种群增长）点此播放教学视频 大多数种群的数量总是在波动之中的，四、种群数量的波动和下降 东亚飞蝗种群数量的波动在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡课后调查：长江流域，近百年有多少物种消失或濒临灭绝?同时探究在其背后的原因。点此播放教学视频 在Faroe Islands上，
捕鲸现场成了血的海洋 点此播放教学视频 例：我国自1393－1990年以来人口统计数据如下：
绘出上述时间内我国人口数量变化的曲线示意图。
按照此曲线发展下去将会出现怎样的状况？ 鉴于我国人口的现状应当采取什么措施？点此播放教学视频
我国人口的调节：
总方针——控制人口的增长，提高人口的素质；
目标——2000前力争把中国平均人口自然增长率控制在12.5‰内，期望本世纪中叶稳定在15～16亿；
措施——坚持优生优育，计划生育；扫除青壮年文盲，实行九年制义务教育。 点此播放教学视频 苍鹭的保护云豹的保护野猪的保护救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾点此播放教学视频 有利于野生生物资源的合理利用及保护。
通过研究种群数量变动规律，为害虫的预
测及防治提供科学依据。
为引进外来物种提供理性的思考。
……
研究种群数量变化有何意义？点此播放教学视频 课件63张PPT。种群数量的变化点此播放教学视频 点此播放教学视频 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。点此播放教学视频 2481632641282565121234567891、填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量。2．n代细菌数量Nn的计算公式是：
Nn
3．72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ ＝1×２n
解：n＝ ６０min x７２h／２０min＝２１６Nn＝1×２n ＝２２１６一、建构种群增长模型的方法4.数学模型建构的步骤2.数学模型的表现形式:数学方程式曲线图3.建构数学模型的意义:描述、解释和预测种群数量的变化。1.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公式、图表等形式。点此播放教学视频 研究实例 研究方法 细菌每20min分裂一次在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响Nn=2n
N代表细菌数量，n表示第几代观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正数学模型的建构步骤： 4、以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？曲线图：
直观，但不够精确。
数学公式：
精确，但不够直观。点此播放教学视频 增长速度越来越快增长速度v
(个/20min)，即(末数-初数）/单位时间
248163264128256512 4-2=248163264128256增长率r
(个/20min?个),即
(末数-初数）/初数×100%增长率稳定(4-2)/2 =111111110实例1：澳大利亚本来并没有兔子。 1859年，24只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌。这里的土壤疏松，打洞做窝非常方便。于是，兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的数量达到6 亿只以上，遍布整个大陆。二、种群增长的“J”型曲线: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。 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？
点此播放教学视频 野兔、环颈雉等进入一个新环境后能呈指数增长的特殊原因是什么呢？ ①没有天敌。②充足的食物。③广阔的生活空间,气候适宜[思考1]： 点此播放教学视频 来自《生物》（必修本）第二册2000年世界人口增长曲线我国1000~1990年人口数量变化点此播放教学视频 ①产生条件： 理想状态——食物充足，空间不限，
气候适宜，没有天敌等；②增长特点： 种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。③量的计算：t年后种群的数量为 Nt=N0 λt （N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ为年均增长率．） ④例子：实验室条件下、外来物种入侵、迁移入新环境。二、种群的“J”型增长数学模型问题探讨 在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？为什么？ 不会。原因是资源和空间是有限的。如何验证这个观点？点此播放教学视频 高斯实验：生态学家曾经做过这样一个实验：在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24 h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如上图所示的结果。从上图可以看出，大草履虫在这个实验环境条件下的最大种群数量是375个。点此播放教学视频 思考：
1、曲线形状象什么？其种群达到基本稳定的数量值称为什么？“S”型曲线2、大草履虫数量增长过程如何？K值K值点此播放教学视频 ①“S”型曲线：种群经过一定时间的增长后，数量 曲线。 ②该实验中在第 天时增长速率最快。 ③环境容纳量（又称 ）：在环境条件 的情况下，一定空间中所能维持的种群的最大的数量称为环境容纳量。 趋于稳定2、3K值不受到破坏k/2①产生条件：存在环境阻力 自然条件（现实状态）——食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加。导致该种群的出生率降低，死亡率增高． 当出生率与死亡率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平．种群增长的“Ｓ”型曲线②增长特点： 种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。 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——环境容纳量点此播放教学视频 种
群
数
量
“S”
型
增
长
曲
线K/2K种
群
数
量
增
长
率时间D: 出生率＝死亡率，即
种群数量处于K值。B: 出生率与死亡率之差
最大，即种群数量处于
K/2值。点此播放教学视频 种群增长的“J”型曲线种群增长的“S”型曲线 在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量往往会连续快速增长. 在食物（养料）和空间等有限的条件下，种群数量呈现S型增长趋势.点此播放教学视频 K/2种群增长的“J”型曲线种群增长的“S”型曲线 点此播放教学视频 N0:该种群的起始 数量
λ:种群数量是一 年前的倍数K值：环境容纳量k/2处：种群增长 速度最快种群增长的“J”型曲线种群增长的“S”型曲线 点此播放教学视频 种群增长的 “J”型曲线种群增长的 “S”型曲线（λ +1）（切线斜率）点此播放教学视频 K值是环境最大容纳量。环境阻力代表自然选择的作用。总结点此播放教学视频 在现实的生态系统中，种群数量除增长外，还有没有其他变化？四、种群数量的波动和下降点此播放教学视频 在现实的生态系统中，种群数量除增长外，还有没有其他变化？点此播放教学视频 在现实的生态系统中，种群数量除增长外，还有没有其他变化？点此播放教学视频 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。东亚飞蝗种群数量的波动点此播放教学视频 种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种群特征的因素，都会引起种群数量的变化。环境因素种群的出生率、死亡率、迁出和迁入率种群数量的变化影响种群数量变化的因素点此播放教学视频 家鼠繁殖力极强，善于打洞，偷吃粮食，传播疾病危害极大，应该采取哪些措施控制家鼠数量？1、有害生物的控制研究生物种群数量变化的意义：点此播放教学视频 老鼠机械捕杀施用激素药物捕杀养殖或释放天敌将食物储存在安全处降低
繁殖率减少数量增大环境阻力
降低环境容纳量打扫卫生硬化地面点此播放教学视频 时间种群数量（1）.减少数量机械捕杀
药物捕杀点此播放教学视频 时间种群数量（1）.减少数量机械捕杀
药物捕杀点此播放教学视频 J型环境阻力时间种群数量K值（2）.增大环境阻力降低环境容纳量点此播放教学视频 K值J型环境阻力时间种群数量（2）.增大环境阻力降低环境容纳量点此播放教学视频 2.在渔业捕捞问题上，人们总是希望捕到更多的鱼。如果捕捞量长期过高,种群的数量会发生什么样的变化呢? 我们应该怎样来确定合适的捕捞量才能即不危及鱼类种群的持续发展,又能获得较高的鱼产量?种群数量的恢复需较长时间。如果外界的环境发生剧烈变化，种群还有可能绝灭.。点此播放教学视频 K/2 在S型曲线中，种群数量达到K/2时，种群增长速率最大，资源再生能力最强。保证捕捞或利用后，种群数量不得低于K/2。这样既可获得最大利用量，获得较大收益，又可有利于种群的可持续发展，保持种群高速增长。点此播放教学视频 云豹的保护苍鹭的保护野猪的保护救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾点此播放教学视频 培养液中酵母菌种群数量的变化探究实验点此播放教学视频 单细胞真核生物
生长周期短，增殖速度快
还可以用酵母菌作为实验材料研究
探究酵母菌的呼吸方式
酵母菌点此播放教学视频 酵母菌生长周期短，增殖速度快，在实验室条件下，用液体培养基培养酵母菌，可以观察酵母菌种群数量随时间变化的情况。 种群的数量变化有一定的规律。在理想条件下，种群呈“J”型增长，在有限的环境下，种群呈“S”型增长。知识回顾：点此播放教学视频 一、提出问题：培养液中酵母菌种群是怎样随时间变化的？
二、作出假设： 酵母菌在培养基中进行培养时，由于食物，空间资源等是有限的，种群增长呈现“S”型曲线；后期因环境急剧恶化，种群逐渐消亡。————————————————————————————————————————————————————————————三、讨论探究思路点此播放教学视频 问题一：怎样进行酵母菌的计数？我们先认识什么是血细胞计数板？点此播放教学视频 1、血球计数板的结构点此播放教学视频 血球计数板是一种专门用于计算较大单细胞微生物数量的仪器，由一块比普通载玻片厚的特制玻片制成的，玻片中有四条下凹的槽，构成三个平台。中间的平台较宽，其中间又被一短横槽隔为两半，每半边上面刻有一个方格网。 点此播放教学视频
大方格中方格小方格 方格网上刻有9个大方格，其中只有中间的一个大方格为计数室，供微生物计数用。 大方格的长和宽各为1mm，深度为0.1mm，即1mm×1mm×0.1mm，其容积为0.1mm3；点此播放教学视频 计数室通常也有两种规格16×25型：
即大方格内分为16中格，每一中格又分为25小格25×16型：
即大方格内分为25中格，每一中格又分为16小格。 不管计数室是哪一种构造，其每一大方格都是由16×25=25×16=400个小方格组成。 2、计数16×25型：
一般取四角的四个中方格（100个小方格）计数25×16型：
一般计数四个角和中央的五个中方格（80个小方格）的细胞数。 3、计算b表示培养液稀释倍数；用所数小方格中细胞总数/所数小方格数是为求得每个小方格中的细胞总数。 以1mm×1mm×0.1mm型为例
计数室容积为0.1mm3，则每个小方格的容积为1/400mm3 。
酵母细胞个数／1mL =
100个小方格酵母菌细胞总数/100×400×1000×稀释倍数点此播放教学视频 例1 通常用血球计数板对培养液中酵母菌进行计数，若计数室为1mm×1mm×0.1mm方格，由400个小方格组成。若多次重复计数后，算得每个小方格中平均有5个酵母菌，则10mL该培养液中酵母菌总数有?? ?? 个。2×108点此播放教学视频 例2 检测员将1 mL水样稀释10倍后，用抽样检测的方法检测每毫升蓝藻的数量；将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取少许培养液使其自行渗入计数室，并用滤纸吸去多余液体。已知每个计数室由25×16＝400个小格组成，容纳液体的总体积为0．1 mm3。 现观察到图中该计数室所示a、b、c、d、e 5个中格80个小格内共有蓝藻n个，则上述水样中约有蓝藻 个／mL。 5n×1054、血球计数板的使用方法步骤 ③ 计数：
稍待片刻（约5min），待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部后，将计数板放在载物台的中央，先在低倍镜下找到计数室所在位置后，再转换高倍镜观察、计数并记录。① 镜检计数室：
在加样前，先对计数板的计数室进行镜检。若有污物，则需清洗，吹干后才能进行计数。② 加样品：
将清洁干燥的血球计数板的计数室上加盖专用的盖玻片，用吸管吸取稀释后的酵母菌悬液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行缓缓渗入，一次性充满计数室，防止产生气泡，充入细胞悬液的量以不超过计数室台面与盖玻片之间的矩形边缘为宜。多余培养液可用滤纸吸去。——从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻震荡几下，这样使酵母菌分布均匀，防止酵母凝聚沉淀，提高计数的代表性和准确性，求得的培养液中的酵母菌数量误差小。 问题二：从试管中吸出培养液进行计数之前，应该将试管轻轻震荡几次，为什么？点此播放教学视频 一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当对培养液进行稀释以便于酵母菌的计数。
具体方法是：摇匀试管，取1mL酵母菌培养液，加入成倍的无菌水稀释，稀释n倍后，再用血球计数板计数，所得数值乘以稀释倍数。以每小方格内含有4～5个酵母细胞为宜。特别是在培养后期的样液需要稀释后计数。 问题三：如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应当采取怎样的措施？点此播放教学视频 ——对于压在方格界线上的酵母菌应当计数同侧相邻两边上的菌体数，一般可采取“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则处理，另两边不计数。 问题四：对于压在小方格界限上的酵母菌，应当怎样计数？点此播放教学视频 四、制定计划：
五、实施计划：
六、分析结果，得出结论：
七、表达和交流：
八、进一步探究：
点此播放教学视频 目的：使微生物的生长较长时间的维持在稳定期。 优点：缩短了培养周期,提高设备利用率,便于自动化管理。连续培养细菌细胞数目的测定待测样品等量的已知含量的红细胞 混匀涂抹红细胞细菌测定：计算单位体积内的细菌数目点此播放教学视频 细菌重量的测定取样：取一定体积的培养液离心分离、反复洗涤称湿重烘干称干重点此播放教学视频 课件53张PPT。种群数量的增长规律点此播放教学视频 种群：温故而知新在一定的空间和时间内的同种生物个体的总和。点此播放教学视频 下列叙述中属于种群的是：
??? 1．一个池塘中的全部鱼 ??? 2．一片草地上的全部蒲公英 ??? 3．世界上的全部鸟 ??? 4．一个岛上的全部绵羊练习√√点此播放教学视频 种群的研究核心就是种群的数量变动。为了直观、简便地研究种群的数量变动的规律，数学建模是常用的方法之一。建构种群增长模型的方法点此播放教学视频 1、数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。2、数学建模的一般过程★提出问题★作出假设★建立模型★模型的检验与评价建构种群增长模型的方法点此播放教学视频 在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量变化是怎样的呢？思考点此播放教学视频 在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂增殖一次。点此播放教学视频 讨论：
1、n代细菌数量的计算公式是什么？
2、72H后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？点此播放教学视频 讨论：
3、请你计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量，完成表格！4、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点此播放教学视频 点此播放教学视频 食物充足空间充裕环境适宜没有天敌资源无限
指数生长点此播放教学视频 研究实例研究方法细菌每20min分裂一次观察研究对象，提出问题在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响提出合理的假设Nn=2n ， N代表细菌数量，n表示第几代根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正理想条件下的种群增长模型★模型中各参数的意义： N0为某种动物种群的起始数量，t为时间， Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。★模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。★建立模型：t年后种群数量为：
Nt = N0 λt1859年，一个英格兰的农民带着24只野兔，登陆澳大利亚并定居下来，但谁也没想到，一个世纪之后，这个澳洲“客人”的数量呈指数增长，达到6亿只之巨。 实例一理想条件下的种群增长模型点此播放教学视频 种群迁入一个新环境后，常常在一定时期内出现“J”型增长。例如，在20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿，在1937～1942年期间，这个环颈雉种群的增长大致符合“J”型曲线（右图）。 实例二理想条件下的种群增长模型点此播放教学视频 世界人口的指数增长曲线实例三理想条件下的种群增长模型实例四理想条件下的种群增长模型研究目的：
说明种群个体数量的增长规律以及种群外部环境因素和种群内部因素对种群个体数量的制约。酵母菌条件：0.1酵母/500ml，（ 5% 的葡萄糖培养液）
适宜条件培养
一段时间后 染色计数
点此播放教学视频 点此播放教学视频 点此播放教学视频 思考理想化的情况在自然界中并不存在。
那么，到底有哪些因素会影响到种群数量的变化呢？ 点此播放教学视频 决定种群个体数目变动的关系图点此播放教学视频 总之……在大自然中食物有限空间有限种内斗争种间竞争天敌捕食环境阻力种群密度越大环境阻力越大高斯（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，经过反复实验，结果如下： 高斯对大草履虫种群研究的实验请你绘制大草履虫的种群增长曲线！点此播放教学视频 大草履虫种群的增长食物有限空间有限种内斗争种间竞争天敌捕食资源有限
阻滞生长资源有限条件下的种群增长点此播放教学视频 环境容纳量:
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，又称K值。★同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。 ★ N≈K/2，种群有最大持续产量，种群增长率最大 。 资源有限条件下的种群增长点此播放教学视频 点此播放教学视频 大约在1800年，人们把绵羊引入澳大利亚塔斯马尼亚岛以后的种群增长曲线。增长初期显出“S”型曲线。1850年后在170万头上下作不规律的波动。资源有限条件下的种群增长点此播放教学视频 为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么？ 点此播放教学视频 最大限度利用，使被捕鱼群的种群数量维持在K/2水平。这是因为在这个水平上种群增长率最大 。点此播放教学视频 思考怎样做才是最有效的灭鼠措施？ 点此播放教学视频 提示：从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。 思考怎样做才是最有效的灭鼠措施？ 点此播放教学视频 思考怎样做才是保护大熊猫的根本措施？ 点此播放教学视频 思考怎样做才是保护大熊猫的根本措施？ 点此播放教学视频 K值是环境最大容纳量。环境阻力代表自然选择的作用。农、林、牧业生产就是在这个范围内谋求产量的提高,其潜力有一定限制。总结点此播放教学视频 4.影响种群数量变化的因素直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出间接因素：食物、气候、传染病、天敌重要因素：人类的活动点此播放教学视频 五、研究种群数量变化的意义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依据鱼类的捕捞蝗虫的防治点此播放教学视频 （一）、“J”型曲线1、条件：食物、空间条件充裕，气候适宜，无敌害2、发生时期：新物种迁入的开始阶段、实验条件下3、特点：种群数量连续增长，增长率保持不变。4、种群J型增长方式的数学模型是：Nt=N0入t种群数量的增长规律 1、 环境负荷量（K）：在一个有限的环境中，当种群内个体数量达到环境条件所允许的最大值（K值）时，种群个体数量将停止增加。（二）、“S”型曲线点此播放教学视频 2、产生原因：环境条件如空间、食物、天敌等制约。3、特点：增长速率不断变化。
开始增长速率不断增大，当达到最大值(K/2时增长速率最大)后，由于环境阻力开始增大，增长速率开始下降；当种群数量达到K值时，停止增长。点此播放教学视频 试一试：1. 下列环境中的生物,构成一个种群的是（ ）
A. 一个池塘中的所有鱼??????B.一块农田里的所有东亚飞蝗? C. 一片森林中的鸟?????D. 一条河中的草履虫 2．某种群中年轻的个体非常多，年老的个体很少，这样的种群密度会（ ） A．越来越大 B．相对稳定 C．越来越小 D．绝对不变AB点此播放教学视频 3、预测一个国家或地区的人口数量未来动态的信息主要来自于（ ）
A．现有人口数量和密度
B．目前的年龄组成
C．男女之间的性别比例
D．出生率、死亡率和迁移率2 、在种群的下列特征中，对种群的个体数量的变动起决定作用的因素是（ ）
A.种群密度 B.年龄组成 C.性别比例 D.出生率和死亡率DA误点点拨：要正确区别开预测人口数量变化和决定人口数量变化的含义。点此播放教学视频 5.自然界中生物种群增长常表现为“S”型曲线,下列有关种群“S”型增长的正确说法是（ ） A.”S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系B.种群增长率在各阶段是不同的 C.”S”型增长曲线表示了种群数量与时间无关 D.种群增长不受种群制约
6.下列图示是一个种群的年龄分布图,哪个种群绝灭的机会最大?( )ABCDBD点此播放教学视频 1．在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是B点此播放教学视频 2．下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内竞争增加（ ）A．CD段（增长速度慢） B．DE段（速度加快）
C．EF段（变化速率加快） D．FG段（速度逐渐变慢）D点此播放教学视频 3、种群的指数增长（J型）是有条件的，条件之一是（ ）
A．在该环境中只有一个种群
B．该种群对环境的适应比其他种群优越得多
C．环境资源是无限的
D．环境资源是有限的C点此播放教学视频 4、自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群“S”型增长的正确说法是（） A.“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系 B.种群增长率在各阶段是不相同的 C.“S”型增长曲线表示了种群数量与时间无关 D.种群增长不受种群密度制约B点此播放教学视频 绵羊引入澳大利亚塔斯马尼亚岛 种群数量/千头年份思考请描述绵羊种群的数量随时间所发生的变化。该种群的环境最大容纳量——K值是多少？点此播放教学视频 绵羊引入澳大利亚塔斯马尼亚岛 种群数量/千头年份点此播放教学视频 思考0-A、A-B、B-C、C-D各区段绵羊种群数量增长速度分别发生了怎样的变化？发生这些变化的原因可能有哪些？如果要获得最大的捕获量，又要使绵羊种群具有较高的生产繁殖能力，应该使绵羊种群的数量保持在哪一点所代表的水平上？ 点此播放教学视频 课件20张PPT。第二节 种群数量的变化点此播放教学视频 时间／min020406080细胞数12481620212223241003225N代2Ｎ代数亲本1代2代3代4代5代Ｎn＝２n点此播放教学视频 观察研究对象，提出问题通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正
研究方法
提出合理的假设在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达
Nn=2n， N代表细菌数量，n表示第几代
观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正
研究实例细菌数量是怎样随时间变化的一.建构种群增长模型的方法点此播放教学视频 Ｎn＝２n优点：直观优点：
科学，精确点此播放教学视频 提供素材：《光明日报》消息
澳洲本来没有兔子，1859年，一个叫托马斯·奥斯汀的英国人来澳定居，带来了24只野兔，放养在他的庄园里，供他打猎取乐。奥斯汀绝对没有想到，一个世纪之后，这24只野兔的后代达到6亿只之多。它们与牛羊争牧草，啃树皮，造成大批树木死亡，破坏植被导致水土流失，专家计算，这些野兔每年至少造成1亿美元的财产损失。兔群繁殖之快，数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威胁。思考：野兔种群的增长的原因有哪些？点此播放教学视频 二、种群增长的“J”型曲线在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量往往会连续增长起始数量为No，每年的增长率都保持不变，第二年的种群数量是第一年的λ倍，那么，一年后该种群的数量应为：N1=N0 λ二年后该种群的数量应为：N2=N1 λ =N0 λ2点此播放教学视频 t年后该种群的数量应为Nt=N0 λt点此播放教学视频 例如，在20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿。在1937—1942年期间，这个环颈雉种群的增长大致符合“J”型曲线点此播放教学视频 思考在自然界中，理想化的情况并不存在。
种群增长的“J”型曲线应该从哪些方面进行修正呢？ 点此播放教学视频 三、种群增长的“S”型曲线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。从图可以看出:大草履虫在这个实验环境条件下的最大种群数量是375个，这就是该实验种群的K值。点此播放教学视频 在环境条件不受限制的情况下，一定空间中所能维持的种群的最大数量称为环境容纳量，又称Ｋ值．上述大草履虫种群的Ｋ值是375点此播放教学视频 １种群数量最多的点为？
２种群增长率最高的点？增长率的变化情况？３若该曲线表示渔业生产，在哪一点捕捞既能充分利用渔业资源又能保持渔业资源的可持续发展，为什么？４种群数量达到K值,都能在K值保持稳定吗？点此播放教学视频
四. 种群增长曲线： 假若在理想的环境中生
活，即环境资源很充足
不受任何限制。在自然的环境中环境资
源是有限的。种群不可
能无线增长。点此播放教学视频 K值是环境最大容纳量，环境阻力代表自然选择的作用。农、林、牧业生产就是在这个范围内谋求产量的提高,其潜力有一定限制。点此播放教学视频 五 种群数量的波动和下降种群的数量是经常变化的。种群数量的变化包括增长、波动、稳定和下降等点此播放教学视频 影响种群数量变化的因素有哪些呢？研究种群数量变化有何意义？直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出重要因素：人类的活动1、野生生物资源合理利用和保护—鱼类 的捕捞，大熊猫保护
2、有害动物的防治—蝗虫的防治、灭鼠间接因素：食物、气候、传染病、天敌探究实验：
培养液中酵母菌种群数量的变化点此播放教学视频 研究方法
观察研究对象，提出问题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
通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正
酵母菌数量是怎样随时间变化的在资源和空间有限的环境中，细菌种群的增长受到种群密度增加的影响绘制种群增长曲线对自己所建立的模型进行检验或修正研究实例点此播放教学视频 实验材料：酵母菌种，菌马铃薯，培养液或肉汤培养液，试管，血球计数板（２㎜× ２㎜ ）方格，滴管，显微镜．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ＣＯ２，在无氧条件下产生酒精和较少的ＣＯ２．
（２）在理想的无限环境下，即资源和空间十分充足，没有天敌和其他灾害等，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方法点此播放教学视频 结果分析：酵母菌在培养液中开始呈“Ｊ”型增长，经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，呈“Ｓ”型增长实验步骤：（１）取培养液化气10mＬ加入到试管中，先通过显微镜观察估算出10mＬ培养液中酵母菌的初始数量（Ｎ０），注意，从试管中吸取培养液进行记数之前，将试管振荡几次，这样求得的培养液中的酵母菌数量误差最小．
（２）每天定时观察记录数值，对观察时压在小方格界线上的酵母菌应取相邻两边及其顶角记数．
（３）以时间主横坐标，酵母菌的数量为纵坐标，画出增长曲线．点此播放教学视频 课件55张PPT。4.2 种群数量的变化怎样建构种群数量增长的模型？
种群的数量是怎样变化的？
什么是环境容纳量？
影响种群数量变化的因素有哪些？点此播放教学视频 大肠杆菌的分裂生殖(二分裂)点此播放教学视频 为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么？ 点此播放教学视频 在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量变化是怎样的呢？思考点此播放教学视频 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点此播放教学视频 在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论：
1、72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
2、n代细菌数量的计算公式？
Nn＝1×２n解：n＝ 60min x72h／20min＝216
Nn＝2216一、建构种群增长模型点此播放教学视频 种群的研究核心就是种群的数量变动为了直观、简便地研究种群的数量变动的规律，数学模型建构是常用的方法之一。建构种群增长模型的方法用来描述一个系统或它的性质的数学形式
数学方程式法
坐标曲线法
是联系实际问题与数学的桥梁，具有解释、
判断、预测等重要功能点此播放教学视频 建立数学模型一般包括以下步骤：点此播放教学视频 一、建构种群增长模型的方法248163264128256512123456789 3、填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量点此播放教学视频 4.以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。曲线图：
直观，但不够精确
数学公式：
精确，但不够直观曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？点此播放教学视频 食物充足空间充裕环境适宜没有天敌资源无限
指数生长点此播放教学视频 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。 点此播放教学视频 种群迁入一个新环境后，常常在一定时期内出现“J”型增长。例如，在20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿，在1937～1942年期间，这个环颈雉种群的增长大致符合“J”型曲线（右图）。 实例二理想条件下的种群增长模型点此播放教学视频 二．种群增长的“Ｊ”型曲线自然界确有类似的细菌，在理想条件下种群数量的增长会如图中J型曲线增长。其理想条件是什么？气候适宜
食物充足
空间充裕
外无天敌人口增长也会如此吗？点此播放教学视频 世界人口的指数增长曲线实例三理想条件下的种群增长模型点此播放教学视频 实例四理想条件下的种群增长模型J型增长的数学模型★模型中各参数的意义： N0为某种动物种群的起始数量，t为时间， Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。★模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、敌害等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。★建立模型：t年后种群数量为：
Nt = N0 λt二、种群增长的“J”型曲线①产生条件： 理想状态——食物充足，空间不限，
环境适宜，没有天敌等；②增长特点： 种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。③量的计算：t年后种群的数量为 Nt=N0λt （N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数 量，λ-1为年均增长率） ④适用情形： 实验室条件下、当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时的最初一段时间⑤ 种群数量变化图像：⑥ 种群增长率变化图像：点此播放教学视频 计算： 某一地区2001年人口普查时有10万人，2002年比2001年增长1％。请预测，按照此生长速度，2006年该地区的人口将有多少？Nt＝10×（1+1％）2006-2001点此播放教学视频 问题探讨 3
在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？
如何验证你的观点？ 细菌的数量不会一直按照这个公式增长， 因为培养基中的营养成分和空间有限，当细菌数量达到一定量时，细菌种群出现生存斗争。
可用实验计数法验证。点此播放教学视频 在大自然中食物有限空间有限种内斗争种间竞争天敌捕食环境阻力种群密度越大环境阻力越大、“J”型增长能一直持续下去吗？点此播放教学视频 问题：“J”型增长能一直持续下去吗？ 存在环境阻力———自然界的资源和空间总是有限的；种内竞争就
会加剧；捕食者增加。当种群数量增加到一定阶段时，种群数量就会
稳定在一定的水平。思考：在自然界中，种群增长的“J”型曲线应该从哪些方面进行修正呢？ 点此播放教学视频 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： 高斯对大草履虫种群研究的实验请绘制大草履虫的种群增长曲线点此播放教学视频 大草履虫数量增长过程如何？
其种群达到基本稳定的数量值称为什么？大草履虫种群的增长点此播放教学视频 三 种群增长的“S”型曲线在资源有限条件下的情况下，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”型曲线
点此播放教学视频 K/2·转折期，增长速率最快K值：环境容纳量加速期，个体数量增加，增长加速
调整期，个体数量较少增长缓慢
减速期，增长缓慢
稳定期，增长速率为零环境容纳量:
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，又称K值。1.同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。 2.N≈K／2，此时种群增长速度最快，可提供的资源数量也最多 ，而又不影响资源的再生。 ①产生条件：存在环境阻力： 自然条件（现实状态）——食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加。导致该种群的出生率降低，死亡率增高． 当出生率与死亡率相等时，种群的增长就会停止，
有时会稳定在一定的水平．种群增长的“Ｓ”型曲线②增长特点： 种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。 29③种群数量变化曲线与种群增长速率曲线的关系⑴图乙的fg段相当于图甲的ac段
⑵图乙的g点相当于图甲的c点
⑶图乙的gh段相当于图甲的cd段
⑷图乙的h点相当于图甲的de段种群增长的“Ｓ”型曲线0—K/2时逐渐增大
K/2 —K时逐渐减小
在 K/2时达到最大
在K时增长速率为0增长速率变化：种群数量变化：在K值时达到最大t0t1t2种
群
数
量
“S”
型
增
长
曲
线（种群数量）K/2K种
群
数
量
增
长
率时间D: 出生率＝死亡率，即
种群数量处于K值。B: 出生率与死亡率之差
最大，即种群数量处于
K/2值。点此播放教学视频 种群增长的“Ｓ”型曲线④在生产中的应用K/2 种群增长曲线的生产生活中的应用：
①有害动物的防治，应通过降低其环境容纳量
②受保护动物的拯救和恢复，应通过改善其栖 息环境，提高K值。
③生产上的捕获期应确定在种群数量略比K/2多 时最好；而杀虫效果最好的时期在潜伏期（ K/2以下）。点此播放教学视频 K/2的应用
①资源开发与利用：种群数量达环境容纳量的一半时种群增长速率最大，再生能力最强——把握K/2值处黄金开发点，维持被开发资源的种群数量在K/2值处，可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”，从而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。K/2点此播放教学视频 为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么？ 为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K／2水平。这是因为在这个水平上种群增长量最大 。点此播放教学视频 ②有害生物防治：务必及时控制种群数量，严防达K/2值处(若达K/2值处，可导致该有害生物成灾，如蝗虫的防控)K/2的应用K/2点此播放教学视频 提示：从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌等同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响思考怎样做才是最有效的灭鼠措施？ 点此播放教学视频 思考怎样做才是保护大熊猫的根本措施？ 建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。点此播放教学视频 K值是环境最大容纳量。环境阻力代表自然选择的作用。农、林、牧业生产就是在这个范围内谋求产量的提高,其潜力有一定限制。总结点此播放教学视频 比较种群增长两种曲线的联系与区别环境资源无限环境资源有限保持稳定先升后降无，
持续保持增长有K值环境阻力K值：环境容纳量食物不足
空间有限
种内斗争
天敌捕食
气候不适
寄生虫
传染病等点此播放教学视频 比较种群增长两种曲线的联系与区别点此播放教学视频 种群在没有环境阻力的条件下呈现“J”型增长，实际上
是“S”型增长的最初阶段，“J”型增长是一定时间内的
增长方式，最终是以”S”型增长结束，这是生态因素
和物种本身相互影响的结果比较种群增长两种曲线的联系与区别点此播放教学视频 41用达尔文的观点分析“J”、“S”曲线1、“J”型曲线用达尔文的观点分析表明生物具有过度繁殖的特性。
2、图中阴影部分表示：环境阻力，种群密度越大 环境阻力越大
3、用达尔文的观点分析指：通过生存斗争被淘汰的个体数量，也即代表自然选择的作用。“J”型曲线表明生物具有什么特性？图中阴影部分表示什么？大多数种群的数量总是在波动之中的， 东亚飞蝗种群数量的波动种群数量的波动和下降（1）影响种群数量变化的因素：
A.内部/直接因素：出生（死亡）率、迁入（出）率、年龄组成、性别比例。B.自然/间接因素：空间、气候、食物、天敌、传染病、自然灾害等。C.人为/重要因素：对野生生物的乱捕滥猎、对种群数量的人工控制等。
（2）种群数量变化的类型：增长，稳定，波动、下降等。
（3）影响结果：大多数种群的数量总是在波动之中，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。
四、种群数量的波动和下降 种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种群特征的因素，都会引起种群数量的变化环境因素种群的出生率、死亡率、迁出和迁入率种群数量的变化影响种群数量变化的因素点此播放教学视频 1、为野生生物资源的合理利用及保护提供理论指导 。
既要使生物资源的产量达到最大，又不危害生物资源的可持续发展，砍伐、捕捞、狩猎后，保证种群的增长速率为最大值。
2、为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。
3、通过研究种群数量变动规律，为有害生物的预测及防治提供科学依据。
降低环境的负荷量（K值）。如鼠害防治可通过严密封存粮食、清除生活垃圾、保护老鼠的天敌等措施来降低K值。
4、为引进外来物种提供理性的思考。
必须考虑所引入的外来物种是否会构成对原来物种的危害，即是否会构成生物入侵。五、研究种群数量变化的意义苍鹭的保护野猪的保护救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾云豹的保护点此播放教学视频
1．实验原理
(1)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。
(2)在理想的无限环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限的环境下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”点此播放教学视频 1．显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则计数。
2．从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。点此播放教学视频 C点此播放教学视频 2．下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内斗争增加（ ） A．CD段（增长速度慢）
B．DE段（速度加快）
C．EF段（变化速率加快）
D．FG段（速度逐渐变慢）D点此播放教学视频 3.（广东广西河南2002）在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的管养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。下列四图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是（ ）D点此播放教学视频 4.池塘养鱼时，为保护池塘生态系统和长期保持较高的产鱼量，应采取的最佳方案是（ ）
A．大量增加饵料的投入量 B．大量增加鱼苗的投入量
C．及时、适量的捕捞成鱼 D．限制捕鱼 C5、种群的指数增长（J型）是有条件的，条件之一是（ ）
A．在该环境中只有一个种群
B．该种群对环境的适应比其他种群优越得多
C．环境资源是无限的
D．环境资源是有限的C点此播放教学视频 1.用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：根据表中数据分析，下列结论正确的是( )
A．第13～25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快
B．第17～29天，成虫增长率上升、死亡率下降
C．第21～37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关
D．第1～37天，成虫数量呈“J”型增长C点此播放教学视频 2.下图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是( )A．在K/2时控制有害动物最有效
B．图示规律可作为控制人口增长的依据
C．该图可用于实践中估算种群最大净补充量
D．在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量C点此播放教学视频 3.某研究所对一条河流生态系统进行了几年的跟踪调查，发现某种鱼进入此生态系统后的种群数量增长率随时间的变化呈现如下图所示曲线。则在t1时该种群的年龄组成类型、能反映该种群数量变化的曲线分别是( )A．衰退型和①
B．增长型和②
C．衰退型和③
D．增长型和④B点此播放教学视频 ⑴如果种群处在一个理想的环
境中，没有自然和空间的限制，
种群内个体数量的增长曲线是
____。
⑵如果将该种群置入有限制的自然
环境中，种群内个体数量的增长曲
线是_____，用达尔文进化理论分析图中的阴影部分表示_________________________________。
⑶影响种群密度的主要因素是种群的_______、_______、___________和_____________。4、下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，请仔细分析图中去先后回答下列问题：abab在生存斗争过程中淘汰的个体数死亡率出生率性别比例年龄组成点此播放教学视频 课件44张PPT。4.2 种群数量的变化怎样建构种群数量增长的模型？
种群的数量是怎样变化的？
什么是环境容纳量？
影响种群数量变化的因素有哪些？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点此播放教学视频 在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论：
1、72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
2、n代细菌数量的计算公式？
Nn＝1×２n解：n＝ 60min x72h／20min＝216
Nn＝2216一、建构种群增长模型点此播放教学视频 种群的研究核心就是种群的数量变动为了直观、简便地研究种群的数量变动的规律，数学模型建构是常用的方法之一。建构种群增长模型的方法用来描述一个系统或它的性质的数学形式
数学方程式法
坐标曲线法
是联系实际问题与数学的桥梁，具有解释、
判断、预测等重要功能点此播放教学视频 建立数学模型一般包括以下步骤：点此播放教学视频 一、建构种群增长模型的方法248163264128256512123456789 3、填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量点此播放教学视频 4.以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。曲线图：
直观，但不够精确
数学公式：
精确，但不够直观曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？点此播放教学视频 食物充足空间充裕环境适宜没有天敌资源无限
指数生长点此播放教学视频 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。 点此播放教学视频 种群迁入一个新环境后，常常在一定时期内出现“J”型增长。例如，在20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿，在1937～1942年期间，这个环颈雉种群的增长大致符合“J”型曲线（右图）。 实例二理想条件下的种群增长模型点此播放教学视频 二．种群增长的“Ｊ”型曲线自然界确有类似的细菌，在理想条件下种群数量的增长会如图中J型曲线增长。其理想条件是什么？气候适宜
食物充足
空间充裕
外无天敌点此播放教学视频 J型增长的数学模型★模型中各参数的意义： N0为某种动物种群的起始数量，t为时间， Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。★模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、敌害等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。★建立模型：t年后种群数量为：
Nt = N0 λt二、种群增长的“J”型曲线①产生条件： 理想状态——食物充足，空间不限，
环境适宜，没有天敌等；②增长特点： 种群数量每年以一定的倍数连续增长，第二年是第一年的λ倍。③量的计算：t年后种群的数量为 Nt=N0λt （N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数 量，λ-1为年均增长率） 点此播放教学视频 4. 种群增长率变化图像：点此播放教学视频 计算： 某一地区2001年人口普查时有10万人，2002年比2001年增长1％。请预测，按照此生长速度，2006年该地区的人口将有多少？Nt＝10×（1+1％）2006-2001点此播放教学视频 问题探讨 3
在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？
如何验证你的观点？ 细菌的数量不会一直按照这个公式增长， 因为培养基中的营养成分和空间有限，当细菌数量达到一定量时，细菌种群出现生存斗争。
可用实验计数法验证。点此播放教学视频 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： 高斯对大草履虫种群研究的实验请绘制大草履虫的种群增长曲线点此播放教学视频 大草履虫数量增长过程如何？
其种群达到基本稳定的数量值称为什么？大草履虫种群的增长三 种群增长的“S”型曲线在资源有限条件下的情况下，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”型曲线
点此播放教学视频 K/2·转折期，增长速率最快K值：环境容纳量加速期，个体数量增加，增长加速
调整期，个体数量较少增长缓慢
减速期，增长缓慢
稳定期，增长速率为零环境容纳量:
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，又称K值。1.同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。 2.N≈K／2，此时种群增长速度最快，恢复能力最强。 abcde①产生条件：存在环境阻力： 自然条件（现实状态）——食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加。导致该种群的出生率降低，死亡率增高．种群增长的“Ｓ”型曲线②增长特点： 种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。 点此播放教学视频 ③种群增长速率曲线点此播放教学视频 23种群数量变化曲线与种群增长速率曲线的关系⑴图乙的fg段相当于图甲的ac段
⑵图乙的g点相当于图甲的c点
⑶图乙的gh段相当于图甲的cd段
⑷图乙的h点相当于图甲的de段种群增长的“Ｓ”型曲线0—K/2时逐渐增大
K/2 —K时逐渐减小
在 K/2时达到最大
在K时增长速率为0增长速率变化：种群数量变化：在K值时达到最大t0t1t2种
群
数
量
“S”
型
增
长
曲
线（种群数量）K/2K种
群
数
量
增
长
率时间D: 出生率＝死亡率，即
种群数量处于K值。B: 出生率与死亡率之差
最大，即种群数量处于
K/2值。种群增长的“Ｓ”型曲线④在生产中的应用K/2 种群增长曲线的生产生活中的应用：
①有害动物的防治，应通过降低其环境容纳量
②受保护动物的拯救和恢复，应通过改善其栖 息环境，提高K值。
③生产上的捕获期应确定在种群数量略比K/2多 时最好；而杀虫效果最好的时期在潜伏期（ K/2以下）。点此播放教学视频 提示：从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌等同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响思考怎样做才是最有效的灭鼠措施？ 点此播放教学视频 思考怎样做才是保护大熊猫的根本措施？ 建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。点此播放教学视频 K值是环境最大容纳量。环境阻力代表自然选择的作用。农、林、牧业生产就是在这个范围内谋求产量的提高,其潜力有一定限制。总结点此播放教学视频 比较种群增长两种曲线的联系与区别环境资源无限环境资源有限保持稳定先升后降无，
持续保持增长有K值环境阻力K值：环境容纳量食物不足
空间有限
种内斗争
天敌捕食
气候不适
寄生虫
传染病等点此播放教学视频 30用达尔文的观点分析“J”、“S”曲线图中阴影部分表示：环境阻力，种群密度越大 环境阻力越大,生存斗争被淘汰的个体数量，也即代表自然选择的作用。图中阴影部分表示什么？点此播放教学视频 四、种群数量的波动和下降 种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种群特征的因素，都会引起种群数量的变化环境因素种群的出生率、死亡率、迁出和迁入率种群数量的变化影响种群数量变化的因素东亚飞蝗种群数量的波动 种群数量的波动和下降（1）影响种群数量变化的因素：
A.内因：出生（死亡）率、迁入（出）率、年龄组成、性别比例。
B.外因：1.自然因素：空间、气候、食物、天敌、传染病、自然灾害等。2.人为因素：对野生生物的乱捕滥猎、对种群数量的人工控制等。
（2）种群数量变化的类型：增长，稳定，波动、下降等。
点此播放教学视频 1、为野生生物资源的合理利用及保护提供理论指导 。
2、为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。
3、通过研究种群数量变动规律，为有害生物的预测及防治提供科学依据。
4、为引进外来物种提供理性的思考。
五、研究种群数量变化的意义点此播放教学视频 探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”1.提出问题
2.作出假设
3.讨论探究思路
4.制定计划
5.实施计划
6.分析结果，得出结论
7.表达交流
8.进一步探究点此播放教学视频
1．实验原理
(1)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。
(2)在理想的无限环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限的环境下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”点此播放教学视频 1．显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则计数。
2．从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。点此播放教学视频 C点此播放教学视频 2．下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内斗争增加（ ） A．CD段（增长速度慢）
B．DE段（速度加快）
C．EF段（变化速率加快）
D．FG段（速度逐渐变慢）D3.（广东广西河南2002）在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的管养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。下列四图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是（ ）D点此播放教学视频 4.池塘养鱼时，为保护池塘生态系统和长期保持较高的产鱼量，应采取的最佳方案是（ ）
A．大量增加饵料的投入量 B．大量增加鱼苗的投入量
C．及时、适量的捕捞成鱼 D．限制捕鱼 C5、种群的指数增长（J型）是有条件的，条件之一是（ ）
A．在该环境中只有一个种群
B．该种群对环境的适应比其他种群优越得多
C．环境资源是无限的
D．环境资源是有限的C点此播放教学视频 1.用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：根据表中数据分析，下列结论正确的是( )
A．第13～25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快
B．第17～29天，成虫增长率上升、死亡率下降
C．第21～37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关
D．第1～37天，成虫数量呈“J”型增长C2.下图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是( )A．在K/2时控制有害动物最有效
B．图示规律可作为控制人口增长的依据
C．该图可用于实践中估算种群最大净补充量
D．在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量C点此播放教学视频 3.某研究所对一条河流生态系统进行了几年的跟踪调查，发现某种鱼进入此生态系统后的种群数量增长率随时间的变化呈现如下图所示曲线。则在t1时该种群的年龄组成类型、能反映该种群数量变化的曲线分别是( )A．衰退型和①
B．增长型和②
C．衰退型和③
D．增长型和④B点此播放教学视频 ⑴如果种群处在一个理想的环
境中，没有自然和空间的限制，
种群内个体数量的增长曲线是
____。
⑵如果将该种群置入有限制的自然
环境中，种群内个体数量的增长曲
线是_____，用达尔文进化理论分析图中的阴影部分表示_________________________________。
⑶影响种群密度的主要因素是种群的_______、_______、___________和_____________。4、下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，请仔细分析图中去先后回答下列问题：abab在生存斗争过程中淘汰的个体数死亡率出生率性别比例年龄组成点此播放教学视频 课件35张PPT。第四章《种群和群落》第二节
种群的变化点此播放教学视频 在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min20min就通过分裂增殖一次。点此播放教学视频 讨论：
1、n代细菌数量的计算公式是什么？
2、72H后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？点此播放教学视频 (2)根据上表，写出n代细菌数量的计算公式。(1)请你计算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量:N=2n248163264128256512(3)请你以时间为横轴，种群数量为纵轴画出相应的曲线图。曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？直观，
但不够精确。点此播放教学视频 讨论：
1、n代细菌数量的计算公式是什么？
2、72H后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？Nn＝２n解：
n＝ 60min x72h／20min
＝216
Nn＝２n ＝22163、在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？如何验证你的观点？③细菌数量不会永远按这个公式增长。可以用实验计数法来验证。 点此播放教学视频 一、建构种群增长模型的方法1.数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式4.数学模型建构的步骤2.数学模型的表现形式:数学方程式曲线图3.建构数学模型的意义:描述、解释和预测种群数量的变化。点此播放教学视频 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下步骤：观察研究对象，提出问题细胞每20min分裂一次资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响Nn＝２n观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正 Nt= N0λt那么一年后该种群的数量为？
t年后该种群的数量Nt是多少？N1= N0λ 如果用坐标来表示，横轴表示时间，纵轴表示种群数量，种群的增长曲线有什么特点？二、“J”型增长的数学模型 设：某种群起始数量N0 ，每年以一定的倍数增长(第二年是第一年的λ倍)。点此播放教学视频 建立模型：
参数意义： N0 －种群初始数量； Nt － t 年后种群的数量； λ－ 种群数量是一年前的倍数。“J”型增长①气候适宜②食物和空间充裕③没有天敌新物种迁入的开始阶段、(理想)连续增长，增长率不变实验条件下点此播放教学视频 ？尝试绘制J型曲线的增长速率和增长率曲线增长速率：指种群在单位时间内增加的个体数量增长率：指种群在单位时间内净增加的个体占原个体总数的比率增长速率=（现有个体数-原有个体数）/增长时间=[N0λ（t+1）-N0λt]个/年=[N0λt（λ-1）]个/年增长率=（现有个体数-原个体数）/原个体数＊增长时间=[N0λ（t+1）-N0λt]/N0λt个/个＊年=[N0λt（λ-1）]/N0λt个/个＊年=（λ-1）个/个＊年点此播放教学视频 “J”型增长实例：24只6亿只以上N0：Nt：100年t：Nt=N0 λt1859年，澳大利亚只有24只野兔。一个世纪后，达到了6亿只以上。食物和空间条件充裕没有天敌气候适宜[思考1]：澳大利亚野
兔能指数增长的特殊
原因是什么呢？①没有天敌。
②充足的食物
③广阔的生活空间。“J”型增长能否
一直持续下去？[例]生态学家高斯的实验：“J”型增长能一直持续下去吗？大草履虫种群的增长曲线讨论1：大草履虫的增长呈“S”型曲线的原因有哪些？点此播放教学视频 存在环境阻力——— 自然条件（现实状态）——食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。 当出生率与死亡率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。三、种群增长的“S”型曲线点此播放教学视频 种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。 三、种群增长的“S”型曲线 点此播放教学视频 K/2种群数量达到K值时，
种群—增长停止种群数量在 K/2值时，
种群—增长最快种群数量 小于K/2值时
种群—增长逐渐加快种群数量 大于K/2值时
种群—增长逐渐减慢问题探讨时间种群增长速率K/2K点此播放教学视频 讨论2：从环境容纳量（K值）的角度思考：
（1）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？（2）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么
措施？建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。三、种群增长的“S”型曲线AB时间种群数量2、阴影部分表示？K值:环境容纳量用达尔文的观点分析“J、S”曲线1、“J”型曲线指生物具有什么特性？“J”型曲线用达尔文的观点分析指：生物具有过渡繁殖的特性。用达尔文的观点分析指：通过生存斗争被淘汰的个体数量。点此播放教学视频 种群增长曲线理想条件有限的自然条件不断增长先快速增长，再慢增，最后稳定无有K/2种群增长曲线先增大后减小至0时间增长率K/2KK/2点此播放教学视频 种群增长曲线保持不变K/2点此播放教学视频 1、结合自然环境条件下,种群数量的”S”型增长曲线的变化特点,再谈谈如何确定开渔期和规定鱼网网目大小的目的？ K/2K课堂讨论捕捞量的确定:捕捞量≤K/2值。
这样既有利于种群的可持续发展，
又可获得较大收益。点此播放教学视频 2、某种群的K值是不是固定不变的?课堂讨论点此播放教学视频 3、结合K值的变化,谈谈如何减弱鼠害和如何增大大熊猫的种群数量?课堂讨论点此播放教学视频 时间种群数量1.减少数量机械捕杀
药物捕杀课堂讨论点此播放教学视频 J型环境阻力时间种群数量K值2.增大环境阻力降低环境容纳量课堂讨论点此播放教学视频 K值降低J型环境阻力时间种群数量2.增大环境阻力降低环境容纳量课堂讨论点此播放教学视频 1.减少数量：机械捕杀、药物捕杀哪种措施较能从实质上解决问题?2.增大环境阻力降低环境容纳量： 养殖或释放天敌、打扫卫生、 硬化地面、将食物储存在安全处3.降低繁殖率：性激素干扰等课堂讨论点此播放教学视频 老鼠机械捕杀施用激素药物捕杀施用避孕药养殖或释放天敌将食物储存在安全处降低
繁殖率减少数量增大环境阻力
降低环境容纳量打扫卫生硬化地面课堂讨论保护大熊猫的措施？提高繁殖率,
建立自然保护区，给大熊猫更宽广的生活空间，保护环境，改善她们的栖息环境，帮助减少其环境阻力从而提高环境容纳量，是保护大熊猫的根本措施。大熊猫数量日益减少的原因？自身繁殖率低
食性单一
气候变迁
栖息地的丧失等课堂讨论点此播放教学视频 大多数种群的数量总是在波动之中的，四、种群数量的波动和下降 东亚飞蝗种群数量的波动在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡课后调查：长江流域，近百年有多少物种消失或濒临灭绝?同时探究在其背后的原因。点此播放教学视频 种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种群特征的因素，都会引起种群数量的变化。环境因素种群的出生率、死亡率、迁出和迁入种群数量的变化影响种群数量变化的因素点此播放教学视频 有害动物的防治
野生生物资源的保护和利用
濒危动物种群的拯救和恢复
……
五、研究种群数量变化有何意义？点此播放教学视频 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 ，用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有
的特征。如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量增长曲线是 ，用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表示 。
影响种群密度的因素
有
。A过度繁殖B通过生存斗争被淘汰的个体数量出生率、死亡率、迁入、迁出、性别比、年龄组成、气候、食物、天敌、人类活动等点此播放教学视频 “食人鱼”是一种肉食鱼，一旦进入自然生态水域，就会造成严重的生态灾难。假如该物种进入湖泊生态系统，以下哪种曲线能准确表达其种群数量变化的特点Ａ B C D A点此播放教学视频 下图是某一动物物种迁入一个适宜环境后的增长曲线图，请回答：
（l）图中的增长曲线是 形，表示K值的一点是 ？
（2）图中表示种群增长速度最快的阶段是 ？
（3）迁入种群第2年后，增长明显加快的原因主要是_______________。
（4）第8年后，种群数量
趋于稳定，阻碍种群继续
增长环境因素主要有哪些：_______________________
食物减少，天敌增加 sdb食物充足又无天敌点此播放教学视频 课件24张PPT。第2节 种群数量的变化一、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
五、研究种群数量变化的意义
点此播放教学视频 2问题的提出《中国水利网》：宁波、昆明、武汉等地，人躺在铺满凤眼莲的湖面上，可以不沉；上海去年3万吨的凤眼莲打捞量，今年已翻了3倍有余，上升至10万吨；凤眼莲所带来的水体富营养化，让越来越多的水中生物痛失“家园”。点此播放教学视频 3问题的提出《国家地理》：在几百年前，金丝猴在许多地区广泛分布，人口的增加和山林的破坏使金丝猴的分布区越来越小。现在，黔金丝猴的数量只有500～600只，处于濒危状态，只在贵州省的梵净山区生存。滇金丝猴生活在云南西北部、西藏东南端及四川西部长江上端金沙江上游的高山中，数量不到2000只，也处境濒危。点此播放教学视频 4假设你父亲承包了一个水库养鱼虾，如果一次投放的幼苗过多或延迟捕捞，由于环境的负载能力限制，都不能达到效益的最优化；相反，如果大量捕捞，使鱼虾数量大大减少，其种群往往要经过相当长的延滞期才能进入指数增长期，对生产极为不利。那什么时候是捕捞的最佳数量期？
问题：如何合理利用和保护生物资源？
问题：种群的数量变化有怎样的规律？问题的提出点此播放教学视频 5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公式、图表等形式。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。点此播放教学视频 6一、建构种群增长模型的方法问题探讨 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。点此播放教学视频 7一、建构种群增长模型的方法2481632641282565121234567891、填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量。2．n代细菌数量Nn的计算公式是：
Nn
3．72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ ＝1×２n解：n＝ ６０min x７２h／２０min＝２１６Nn＝1×２n ＝２ ２１６点此播放教学视频 8一、建构种群增长模型的方法4、以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？曲线图：
直观，但不够精确。
数学公式：
精确，但不够直观。点此播放教学视频 9一、建构种群增长模型的方法1、观察研究对象，提出问题细菌每20分钟分裂一次，
问题：细菌数量怎样变化的？2、提出合理的假设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列出表格，根据表格画曲线，推导公式4、通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正观察、统计细菌的数量，对自己所建立的模型进行检验或修正建立数学模型一般包括以下步骤：10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。 点此播放教学视频 11实例二：凤眼莲原产于南美，仅以一种观赏性植物零散分布，1844年在美国的博览会上曾被喻为“美化世界的淡紫色花冠”。自此以后凤眼莲被作为观赏植物引种栽培，现已在亚、非、欧、北美洲等数十个国家造成危害。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。 12实例三：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。 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？点此播放教学视频 13二、种群增长的“J”型曲线①产生条件： 理想状态——食物充足，空间不限，
气候适宜，没有天敌等；②增长特点： 种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。③量的计算：t年后种群的数量为 Nt=N0 λt （N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ为年均增长率．） ④例子：实验室条件下、外来物种入侵、
迁移入新环境。点此播放教学视频 14问题探讨在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？为什么？
如何验证这个观点？不会。原因是资源和空间是有限的。 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。 点此播放教学视频 15思考：
1、曲线形状象什么？其种群达到基本稳定的数量值称为什么？
“S”型曲线2、大草履虫数量增长过程如何？三、种群增长的“S”型曲线K值点此播放教学视频 16种群增长率不断降低种群数量K/2 →K值时，三、种群增长的“S”型曲线种群数量达到K值时，种群增长率为零,但种群数量达到最大，且种内斗争最剧烈。种群数量在 K/2值时，种群增长率最大种群数量由0→K/2值时，种群增长率增大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。K/2转折期，增长速率最快K值：环境容纳量加速期，个体数量增加，增长加速
潜伏期，个体数量较少增长缓慢
减速期，增长缓慢
饱和期，增长速率为零 17三、种群增长的“S”型曲线①产生条件： 自然条件(现实状态)——食物等资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内斗争不断加剧，天敌数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。②增长特点： 种群数量达到环境所允许的最大值（K值），将停止增长并在K值左右保持相对稳定。 存在环境阻力 种群密度越大 环境阻力越大点此播放教学视频 18思考讨论1、为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上种群增长量最大 。2、对家鼠等有害动物的控制，从环境容纳量的角度看，应当采取什么措施？从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。点此播放教学视频 19比较种群增长两种曲线的联系与区别环境资源无限环境资源有限保持稳定先升后降无，
持续保持增长有K值环境阻力K值：环境容纳量食物不足
空间有限
种内斗争
天敌捕食
气候不适
寄生虫
传染病等点此播放教学视频 20用达尔文的观点分析“J”、“S”曲线1、“J”型曲线用达尔文的观点分析表明生物具有过度繁殖的特性。
2、图中阴影部分表示：环境阻力；
用达尔文的观点分析指：通过生存斗争被淘汰的个体数量，也即代表自然选择的作用。“J”型曲线表明生物具有什么特性？图中阴影部分表示什么？点此播放教学视频 21K/2abcdghfe种群数量变化曲线与种群增长率曲线的关系⑴图乙的fg段相当于图甲的ac段。
⑵图乙的g点相当于图甲的c点。
⑶图乙的gh段相当于图甲的cd段。
⑷图乙的h点相当于图甲的de段。甲乙种群增长曲线的生产生活中的应用：
①有害动物的防治，应通过降低其环境容纳量（K值）
②受保护动物的拯救和恢复，应通过改善其栖息环境，提高K值。
③生产上的捕获期应确定在种群数量为K/2时最好；而杀虫效果最好的时期在潜伏期。点此播放教学视频 22四、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。点此播放教学视频 23四、种群数量的波动和下降 种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种群特征的因素，都会引起种群数量的变化。环境因素种群的出生率、死亡率、迁出和迁入率种群数量的变化影响种群数量变化的因素点此播放教学视频 24五、研究种群数量变化的意义1、为野生生物资源的合理利用及保护提供理论指导 。
既要使生物资源的产量达到最大，又不危害生物资源的可持续发展，砍伐、捕捞、狩猎后，保证种群的增长速率为最大值。
2、为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。
3、通过研究种群数量变动规律，为有害生物的预测及防治提供科学依据。
降低环境的负荷量（K值）。如鼠害防治可通过严密封存粮食、清除生活垃圾、保护老鼠的天敌等措施来降低K值。
4、为引进外来物种提供理性的思考。
必须考虑所引入的外来物种是否会构成对原来物种的危害，即是否会构成生物入侵。点此播放教学视频 课件34张PPT。第二节 种群数量的变化 点此播放教学视频 有一位渔民经常被这样的问题所捆扰: 不捕捞或者捕捞很少,鱼类资源得不到充分利用,捕捞过多,又会造成鱼类资源的枯竭,那应当捕捞多少才合适呢?什么时候捕捞才是最好的呢?点此播放教学视频 问题探讨点此播放教学视频 0
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25分裂细菌繁殖产生的后代数量一、建构种群增长模型的方法 在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论：
①n代细菌数量的计算公式？
②72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
③在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？如何验证你的观点？Nn＝２n解：n＝ 60min x72h／20min＝216
Nn＝２n ＝2216 ③细菌数量不会永远按这个公式增长。可以用实验计数法来验证。 将数学公式（Nn＝2n）变为曲线图2 4 8 16 32 64 128 256 512点此播放教学视频 思考：同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么优点？有什么局限性？Nn=2n,N代表细菌数量，n代表“代”。 优点：能更直观地反映出种群数量的增长趋势。局限性：曲线图表示的数学模型不够精确！在描述、解释和预测种群数量的变化时，常常需要建立数学模型。数学模型的表现形式可以为公式、图表等。 点此播放教学视频 观察研究对象，提出问题细胞每20min分裂一次资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响Nn＝２n观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正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下步骤：点此播放教学视频 阅读材料：《光明日报》消息 澳大利亚野兔成灾。估计在这片国土上生长着6亿只野兔，它们与牛羊争牧草，啃树皮，造成大批树木死亡，破坏植被导致水土流失，专家计算，这些野兔每年至少造成1亿美元的财产损失。兔群繁殖之快，数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威胁。
澳洲本来没有兔子，1859年，一个叫托马斯·奥斯汀的英国人来澳定居，带来了24只野兔，放养在他的庄园里，供他打猎取乐。奥斯汀绝对没有想到，一个世纪之后，这24只野兔的后代达到6亿只之多。思考：以上讨论的是在实验条件下种群的数量变化，在自然界中种群的数量变化情况如何？ 点此播放教学视频 实例1：澳大利亚野兔点此播放教学视频 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增长倍数，用Nt表示t年后野兔种群的数量，那么， Nt为多少？
4.列举在自然界中还有哪些与素材中野兔种群数量增长相类似的情况。点此播放教学视频 某海岛上环颈雉
种群数量的变化点此播放教学视频 例：我国自1393－1990年以来人口统计数据如下：
以上人口增长曲线符合哪种类型？
按照此曲线发展下去将会出现什么状况，鉴于我国人口的现状应当采取什么措施？点此播放教学视频 自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式。该种群数量增长的数学模型可表示为“J”型曲线，或数学公式：
Nt=NOλt“ J ”型增长的数学模型t指时间(假设繁殖一代的时间为一年)；
λ指增长率；
N0指开始的数量；
Nt 指繁殖t代时的数量）点此播放教学视频 种群增长的“J”型增长曲线：“J”型曲线“J”型曲线发生的条件、特点和时期？点此播放教学视频 “J”型曲线1、条件：3、时期：2、特点：新物种迁入的开始阶段
实验条件下种群数量连续增长，
增长率保持不变。点此播放教学视频 存在环境阻力——— 自然条件（现实状态）——食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加。导致该种群的出生率降低，死亡率增高． 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．“J”型增长能一直持续下去吗？有实例证明吗？点此播放教学视频 尽管物种具有巨大的增长潜力，在自然界中，种群却不能无限制地增长。因为，随着种群数量的增长，制约因素的作用也在增大，所以在自然界，种群总是在增长到一定限度后达到相对稳定。
点此播放教学视频 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？
点此播放教学视频 种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。 三、种群增长的“S”型曲线点此播放教学视频 种群数量达到K值时，
种群—增长停止种群数量在 K/2值时，
种群—增长最快种群数量 小于K/2值时
种群—增长逐渐加快种群数量 大于K/2值时
种群—增长逐渐减慢问题探讨点此播放教学视频 1、同一种群的K值是固定不变的吗？思考讨论2、对大熊猫应采取什么保护措施？3、对家鼠等有害动物的控制，应采取什
么措施？从环境容纳量的角度看，能
得到什么启发？4、种群数量达到K值时，都能在K值维持
稳定吗？ 对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械捕杀、药物捕杀等措施。从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。 点此播放教学视频 用达尔文的观点分析“J、S”曲线1、 “J”型曲线用达尔文的观点分析指：生物具有过渡繁殖的特性。2、图中阴影部分表示：环境阻力；用达尔文的观点分析指：通过生存斗争被淘汰的个体数量。“J”型曲线指生物具有什么特性？图中阴影部分表示什么？点此播放教学视频 种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种群特征的因素，都会引起种群数量的变化。环境因素种群的出生率、死亡率、迁出和迁入种群数量的变化影响种群数量变化的因素点此播放教学视频 1、病虫害的防治：降低环境的环境容纳量 （K值）。如鼠害防治可通过严密封存粮食、清除生活垃圾、保护老鼠的天敌等措施来降低K值。应用思考1：病虫害的防治方法有哪些？有何利弊？（以鼠害为例）2、合理利用和保护生物资源：捕捞狩猎后，保证种群的增长速率为最大值。思考2：合理利用和保护生物资源应注意什么？ 云豹的保护苍鹭的保护野猪的保护救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾1.在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，8年后发展到500只左右，这个羊群数量会
A、维持在一个水平上 B、不断下降
C、缓慢上升 D、迅速上升A点此播放教学视频 2.下列有关种群“S”型增长曲线的正确说法是（ ）
A．“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系
B．种群增长率在各阶段是不相同的
C．“S”型增长曲线表示了种群数量与时间无关
D．种群增长不受种群密度制约点此播放教学视频 3.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 ，用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有
的特征。如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量增长曲线是 ，用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表示 。
影响种群密度的因素有
。A过度繁殖B通过生存斗争被淘汰的个体数量出生率、死亡率、迁入、迁出、性别比、年龄组成、气候、食物、天敌、人类活动等点此播放教学视频 4.“食人鱼”是一种肉食鱼，一旦进入自然生态水域，就会造成严重的生态灾难。假如该物种进入湖泊生态系统，以下哪种曲线能准确表达其种群数量变化的特点Ａ B C D A点此播放教学视频 5.下列因素能引起种群密度增大的有 。
A、种群中幼年个体增多
B、种群性别比例改变 C、环境中温度条件适宜
D、种群中幼年个体减少 E、环境中天敌增多
F、寄生生物减少Ａ Ｃ F点此播放教学视频 基础题：1. 在食物充足、空间广阔、气候适宜、没有天敌等优越条件下，种群可能会呈“J”型增长。
例如，澳大利亚昆虫学家曾对果园中蓟马种群进行过长达14年的研究，发现在环境条件较好的年份，种群数量增长迅速，表现出季节性的“J”型增长。在有限的环境中，如果种群的初始密度很低，种群数量可能会出现迅速增长。随着种群密度的增加，种内竞争就会加剧，因此，种群数量增加到一定程度就会停止增长，这就是“S”型增长。
例如，栅列藻、小球藻等低等植物的种群增长，常常具有“S”型增长的特点。点此播放教学视频 2.提示：
（1）以年份为横坐标，种群数量为纵坐标，根据表中数字画曲线。
（2）食物充足，没有天敌，气候适宜等。
（3）作为食物的植物被大量吃掉，导致食物匮乏；自然灾害等。
拓展题
这是涉及最大持续产量的问题。关于最大持续产量，可以查阅生态学专著。还可以请教有经验的人或访问相关网站，了解单位面积水面应放养的鱼的数量。点此播放教学视频 谢谢大家点此播放教学视频
