1.2 种群数量的变化（第一课时）（共43张PPT）-高二生物学（2019人教版选择性必修2）
文档属性
| 名称 | 1.2 种群数量的变化（第一课时）（共43张PPT）-高二生物学（2019人教版选择性必修2） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-24 14:47:29 | ||
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文档简介
(共43张PPT)
第2 节
种群的数量变化
第一课时
种群数量的变化（第一课时）
构建种 增长
的数学模型
群
1
种群的“S”形增长
种群的“J”形增长
2
3
目
录
描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建立
第二节 种群数量的变化
种群数量的变化
如何建立数学模型呢？
数学模型
思考
Thinking
1. 假设细菌初始数量为N0,第n代细菌数量的计算公式是？
2. 72h后,由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
3. 以一个细菌为初始值，请完成P8表格；
4. 以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，请画出细
菌的数量增长曲线。
5.在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公
式描述的趋势增长吗？如何验证你的观点？
》》》任务一：构建种群增长模型的方法
◆
【合作探究】结合教材P7 《问题 ·探讨》及P8表格,小组合作探究解决下列问题
细胞壁 细胞膜 细胞核
第二节 种群数量的变化
一、建构种群增长模型的方法
我们的手上难免沾染细菌。 细菌的繁殖
速率很快， 因而我们要经常洗手。 假设在营 养和生存空间没有限制的情况下， 某种细菌 20min就通过分裂繁殖一代。
以“问题探讨”中的素材为例
数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学方式。
建立数学模型的步骤
数学模型的定义
在资源和生存空间没有限制的条件 下，细菌种群的增长不受种群密度 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，即建 立数学模型
细菌每20 min分裂一次，怎样计 算细菌繁殖n代后的数量？ （一个 细菌）
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
通过进一步的实验或观察等，对 模型进行检验或修正
一、建构种群增长模型的方法
提出合理的假设
观察研究对象，提出问题
种群数量的变化
第二节
研究实例
研究方法
时间/min
细菌数量/个
20
2
40
4
60
8
80
16
100
32
120
64
140
128
160
256
180
512
根据公式Nn=2n计算出一个细菌产生 的后代在不同时间的数量，填入下表。
一、建构种群增长模型的方法
0 20 40 60 80 100120 140 160180200
时间/min
以时间为横坐标，细菌数量为纵
坐标，画出细菌种群的增长曲线。
600
500
400
300
200
100
种群数量的变化
细菌数量/个
第二节
第二节 种群数量的变化
一、建构种群增长模型的方法
.公式法： 数据精确，但不能直观地反映出种群的增长趋势。
. 图像法： 能直观地反映出种群的增长趋势，但数据不精确。
以“问题探讨”中的素材为例
数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学方式。
建立数学模型的步骤
数学模型的表现形式
数学模型的定义
我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁
殖速率很快 ， 因而我们要经常洗手。 假设 在营养和生存空间没有限制的情况下 ，某
种细菌20min就通过分裂繁殖一代。
讨论
1.第n代细菌数量的计算公式是什么？
时间/min 细菌数量/个 0 20 40 60 80 100 120
20
21
22
23
24
25
26
32 64
设细菌初始数量为N0，第一次分裂产生的
细菌为第一代，数量为N0×2，第n代的数 量为Nn=N0×2n。
种群数量的变化
问题探讨
细菌繁殖产生的后代数量
第二节
分裂
我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁
殖速率很快 ， 因而我们要经常洗手。 假设 在营养和生存空间没有限制的情况下 ，某
种细菌20min就通过分裂繁殖一代。
讨论
2. 72h后 ， 由一个细菌分裂产生的细菌数 量是多少？
时间/min 细菌数量/个 0 20 40 60 80 100 120
20
21
22
23
24
25
26
32 64
3.在一个培养瓶中 ，细菌的数量会一直按照这
个公式描述的趋势增长吗？如何验证你的观点？
不会。因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的。
种群数量的变化
问题探讨
细菌繁殖产生的后代数量
2216
第二节
分裂
以上得出的公式和增长曲线，只是对理想条件下
的细菌数量增长的推测。
第二节 种群数量的变化
种群数量的变化
在 自然界 中 ， 种群 的数
量变化是怎样的呢？
思考
Thinking
1937-1942年某地一个岛屿。
环颈雉
1859年，澳大利亚野兔 24只 —个
6亿
1.这两个资料中的种群增长有什么共同点？
2.种群出现这种增长的原因是什么？
3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？
任务二：构建种群的“J”形增长曲线
【合作探究 结合“思考 ·讨论”中的相关资料，小组合作解决讨论问题：
【资料 】
【资料1】
】
2
1.这两个资料中的种群增长有什么共同点？
种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势。。
2.种群出现这种增长的原因是什么？
理想条件
食物和空间条件充裕、没有天敌、 气候适宜等。
3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？
不能
因为食物等资源和空间是有限的。
分析自然界种群增长的实例
思考 · 讨论
通过上述实例可以看出，自然界有类
似细菌在理想条件下种群增长的形式， 曲线则大致呈“J”形。这种类型的种 群增长称为
右上图中的蓝色虚线即为种群“J”形增长的图像模型
二、种群的“J”增长
“J”形增长
0
19371938 1939 194019411942
种群数量的变化
1500
1000
500
第二节
种群数量/只
年份
t年后种群数量为： Nt＝N0λt λ =
其中： N0为该种群的起始数量， t为时间， Nt表示t年后该种群数量， λ 表示该种群数量是一年前种群数量的倍数（增长倍数）。
数
数
体
体
个
个
有
有
原
现
.食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件;
.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。
第二节 种群数量的变化
二、种群的“J”增长
模型假设
(
条件
)
概念：种群在单位时间内增加的个体数与原有个体数的比值。
表示方法：
增长率 = （现有个体数-原有个体数） ÷种群原有个体数
- -
二、种群的“J”增长
种群数量的变化
种群增长率
第二节
0
=
= 0 0 0 1 1
第二节 种群数量的变化
1
0 1
=
0 1
0
0 1
λ-1
只有λ>1且为 定值时，种群增 长才为“J”形 增长；
种群增长率与增长倍数(λ)的关系
原有个体数（前一年） =
雌体没有繁殖，种群在下一代 中灭亡
增长率 < 0，种群数量下降
增长率>0, 种群数量增长
增长率=0,种群数量相对稳定
③当0< λ＜1时
②当λ>1时
=
①当λ=1时
④当λ=0时
现有个体数
λ =
0
概念：种群在单位时间内增加的个体数量。
表示方法： -
-
二、种群的“J”增长
种群数量的变化
种群增长速率
第二节
长 形
“J”形增长特点：种群的增长率是一定的；种群数量没有上限；
增长速率曲线
逐渐增大，也呈“J”
“J”形曲线的增长率与增长速率的图像
二、种群的“J”增长
种群数量曲线 呈“J”形增
种群数量的变化
增长率 恒定值
第二节
据图说出种群数量如何变化
③5-9年，种群数量相对稳定
⑤10-11年，种群数量 下降
⑥11-13年，种群数量 11-12年下降， 12-13年增长
⑦前9年，种群数量第 5 年最高
⑧9-13年，种群数量第 12 年最低
0
5
.
.
1
1
④9-10年，种群数量 下 降 0. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213时间（年）
_____
__
___
0
5
①1-4年，种群数量呈“J”形增长 λ值
λ与种群数量增长的关系
②4-5年，种群数量 增长 2.0
二、种群的“J”增长
__________
种群数量的变化
第二节
1.（22·23上·长春 ·期末）下列关于种群的“J”形增长曲线的叙述中， 错误
的是（ B）
A.条件是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等
B.“J”形增长的种群，其数量达到最大值后恒定不变
C.数学方程式模型可表达为t年后种群数量： Nt＝N0λt
D.“J”形增长曲线模型中λ的含义为该种群数量是一年前种群数量的倍数
课堂检测
课堂检测
2.（22·23高二下·甘肃临夏 ·开学考试）短嘴鸦主要分布在北美洲，研究人员
连续调查了某生态系统中短嘴鸦30年的种群数量变化，如图为λ值变化曲线。 下列叙述正确的是( )
A．第1年至第5年间λ值为1，短嘴鸦种
群数量保持相对稳定
B．第15年时短嘴鸦的种群数量最低，
第15年后λ值小于1，但短嘴鸦开始增多
C．第15年至第20年，种群数量呈“J”形增长
D．第20年至第30年间短嘴鸦种群数量保持相对稳定
D
3.如图表示生物科技工作者对一个孤岛上的某动物种群的 值( 值表示种群
数量是前一年种群数量的倍数)进行了13年的连续研究后绘制的变化曲线。 下列分析正确的是(C)
A.从开始研究到第5年间该种群的种
群数量先不变后下降
B.第5年到第9年间该种群的增长率
不变，呈“J”形增长
C.第10年的 值是0.5,因此第10年该种群的数量是第9年的一半
D.从第11年开始该种群数量不断上升，到第13年达到K值
课堂检测
制，种群还会呈“J”形增长吗？
如果遇到资源、 空间等方面的限
种群数量的变化
种群数量的变化
思考
Thinking
第二节
K=375
种
群
数
量
/
个
时间/d
大草履虫种群的增长曲线
第二节 种群数量的变化
种群数量的变化
生态学家高斯曾经做过单独培养大
草履虫的实验： 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 右图所示的结果。
种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定， 增长曲线“S”形。这种类型的种群增长称为：
“S”形增长
1. 大草履虫的数量第几天增长较快？
2. 第几天以后数量基本维持不变？
3. 大草履虫的数量变化有什么特点？
分
析
该环境条件下所能维持的种群最大 数量，即环境容纳量，又称K值。
5.五天后大草履虫数量会上下波动
一段时间，由此推断同种生物的K 值是如何变化的？
①K值并不是种群数量的最大值
②K值不是一成不变的:K值会随着
环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时， K值会下降;当环境条件状况
改善时， K值会上升。
第二节 种群数量的变化
时间/d
4.实验第五天后,大草履虫数量基本维持在375个左右,这个数值意味着什么
种群数量/个
6 大草履虫种群的增长曲线
1 2 3 4 5
300
200
K2 K3
100
K1
0
建立模型
自然界的一种生物迁入一个条件适宜的新分布地时：
. 初始阶段一般会较快增长。
. 因资源和空间有限，种群密度增大使种内竞争加 剧，出生率降低，死亡率升高。
. 死亡率升高至与出生率相等时，种群增长就会停
止。有时会稳定在一定的水平，即达到K值。 时间/d K值（环境容纳量）： 一定的环境条件所能维持的种群最大数量。
第二节 种群数量的变化
三、种群的“S”增长
自然条件，即自然界的食物和空间条件有限
种内竞争对种群的数量起调节作用
模型假设
种群数量/ 个
(
条件
)
K
cd段： 资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低， 死亡率升高，种群增长减缓
de段： 出生率等于死亡率，种群增长速率为0，故种群达到K值，且维持相对 稳定
ab段： 种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢
bc段： 资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增 长迅速
三、种群的“S”增长
种群数量的变化
---模型解读
第二节
说明：
理论上， S形增长时，在初始阶段就开始受到资源空间的限制作用。但在实例中， 我们认为开始阶段并没有受到限制。
拓展： J和S两种增长曲线的比较
“S”形曲线的增长率与增长速率的图像
种群数量的变化
第二节
.种群数量锐减的原因：
主要原因是大熊猫栖息地遭到破坏后，由于食
物的减少和活动范围的缩小，其K值就会变小。
.保护措施：
建立自然保护区，给大熊猫更宽广的生存空间，
改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量，
是保护大熊猫的根本措施。
4
同一种群的K值是不是固定不变的呢？
种群数量的变化
以野生大熊猫为例
种群数量的变化
思考
Thinking
第二节
1.你认为当今人口是否已达到K值 科技进步是否能够提高地球对人类的环
境容纳量 有什么证据可以支持你的观点
世界范围内存在的资源危机和能源问题， 说明地球上的人口可能已经接近或达到环 境容纳量，因此应当控制人口增长。
随着科技进步，农作物产量不断提高，人 类开发、利用和保护资源的能力不断加强， 因而可以养活更多的人口。
【思考.讨论】环境容纳量与现实生活
种群数量的变化
第二节
2.鼠害导致作物减产，蚊、蝇会传播疾病。从环境容纳量的角度思考，对家
鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施
思路：降低环境容纳量
①安全储藏食物，断绝或减少其
具体 ②硬化地面,减少其挖巢穴的场所
措施
③养殖或释放他们的天敌
④搞好环境卫生
【思考.讨论】环境容纳量与现实生活
1 食物来源
种群数量的变化
第二节
第二节 种群数量的变化
K
t1 t2
3.如何合理确定有益生物资源的采收量？
采收后种群数量剩余 K/2 左右。此时
种群具有最大增长速率，可以在最短时间恢 复种群数量，有利于人类持续获得较大收获 量，是可再生资源的最佳收获策略。
【思考.讨论】环境容纳量与现实生活
种群增长速率
1/2K
时间
t0
减小环境阻力→增大K值→保护野生生物资源
增大环境阻力→降低K值→防治有害生物
草原最大载畜量不超过K值→合理确定载畜量
渔业捕捞后的种群数量要在K/2值处
K/2值前防治有害生物，严防达到K/2值处
问题 ：如何比较两种曲线的异同？
三、种群的“S”增长
---K值与K/2值的应用
种群数量的变化
K/2值
第二节
K值
J型曲线 S型曲线 条件 环境资源无限 环境资源有限 种群增长速率 一直增大 先升后降 有无K值 无 有K值 曲线 K值：环境容纳量 环境阻力
食物不足
空间有限
种内竞争
天敌捕食
气候不适
寄生虫
传染病等
第二节 种群数量的变化
拓展： J和S两种增长曲线的比较
第二节 种群数量的变化
◆
找出下列图中的K值、 K/2
课堂检测
1.(22·23上·泉州 ·阶段练习)生态学家高斯曾经做过一个实验：在0.5mL培养液
中放入5个大草履虫，然后在一定时间内每隔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。下列有关叙述正确的是（ ） D A ．大草履虫的种群增长速率持续加快
B．第3天大草履虫的出生率小于死亡率
C ．大草履虫的数量将保持在375个，不
会发生变化
D ．食物、天敌等因素是影响大草履虫的
种群数量变化的密度制约因素
A
2.(17·18高二下·宁夏石嘴山 ·期末)关于“S”型曲线的叙述,错误的是( )
A.t0～t1之间，种群数量小于K/2，由于资源和空间相对充裕，种群数量增长
较快，增长率不断增加
B.t1～t2之间，由于资源和空
间有限，当种群密度增大时，
种内竞争加剧，天敌数量增
加，种群增长速率下降
C.t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0
D.为有效防治蝗灾，应在t1前及时控制其种群密度
课堂检测
3.（21·22上·浙江 ·课时练习）下列关于环境容纳量的叙述,正确的是（C)
A.环境容纳量是指种群的最大数量
B ．在理想条件下，影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量
C． 同一种群中个体的行为、生理和遗传等不会改变其环境容纳量的大小
D ．植食动物在自然环境条件下， 一年四季的环境容纳量以冬季最大
课堂检测
4.（22·23上·保定 ·期末）假设海洋中某种鱼种群数量呈“S”形增长，增长速
率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种鱼，则捕 获后应保持其适当的种群数量，下列四个种群数量中最合适的是（ D）
A． 甲点对应的种群数量
B． 乙点对应的种群数量 C ．丙点对应的种群数量 D ．丁点对应的种群数量
课堂检测
课堂检测
5.（22·23下·遵义 ·期末）某实验基地水库中放养了一批罗非鱼。如图所示，
罗非鱼的种群数量在ae段发生了明显波动， 一段时间的调控后，罗非鱼种 群数量达到了相对稳定状态。下列叙述有误的是( )
A.标记重捕法调查罗非鱼的种群密度时，
若标记物脱落会使估算值偏大
B.由于食物和空间充裕、天敌较少等
因素，罗非鱼种群数量在ab段近似呈
“J”形增长
C.c点后种群数量开始下降，可能是在b点时有大型肉食性鱼类进入水库
D.除天敌外,食物和气候也是影响罗非鱼种群数量变化的重要密度制约因素
D
食物和空间充裕、气候适宜、
无天敌和其他竞争物种
种群数量以一定倍数增长
食物和空间有限
增长速率先增后减，最后为0
一定环境条件下所能维持的种 群最大数量，称为环境容纳量
条件：
特点：
形增长{ ：
：
K值
特点
{
“J”
小结
构建种群的增长模型的方法
种群数量的波动和下降
种群增 长模型
形增长
条件：
“S”
谢谢指导
种群数量的变化
第2 节
种群的数量变化
第一课时
种群数量的变化（第一课时）
构建种 增长
的数学模型
群
1
种群的“S”形增长
种群的“J”形增长
2
3
目
录
描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建立
第二节 种群数量的变化
种群数量的变化
如何建立数学模型呢？
数学模型
思考
Thinking
1. 假设细菌初始数量为N0,第n代细菌数量的计算公式是？
2. 72h后,由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
3. 以一个细菌为初始值，请完成P8表格；
4. 以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，请画出细
菌的数量增长曲线。
5.在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公
式描述的趋势增长吗？如何验证你的观点？
》》》任务一：构建种群增长模型的方法
◆
【合作探究】结合教材P7 《问题 ·探讨》及P8表格,小组合作探究解决下列问题
细胞壁 细胞膜 细胞核
第二节 种群数量的变化
一、建构种群增长模型的方法
我们的手上难免沾染细菌。 细菌的繁殖
速率很快， 因而我们要经常洗手。 假设在营 养和生存空间没有限制的情况下， 某种细菌 20min就通过分裂繁殖一代。
以“问题探讨”中的素材为例
数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学方式。
建立数学模型的步骤
数学模型的定义
在资源和生存空间没有限制的条件 下，细菌种群的增长不受种群密度 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，即建 立数学模型
细菌每20 min分裂一次，怎样计 算细菌繁殖n代后的数量？ （一个 细菌）
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
通过进一步的实验或观察等，对 模型进行检验或修正
一、建构种群增长模型的方法
提出合理的假设
观察研究对象，提出问题
种群数量的变化
第二节
研究实例
研究方法
时间/min
细菌数量/个
20
2
40
4
60
8
80
16
100
32
120
64
140
128
160
256
180
512
根据公式Nn=2n计算出一个细菌产生 的后代在不同时间的数量，填入下表。
一、建构种群增长模型的方法
0 20 40 60 80 100120 140 160180200
时间/min
以时间为横坐标，细菌数量为纵
坐标，画出细菌种群的增长曲线。
600
500
400
300
200
100
种群数量的变化
细菌数量/个
第二节
第二节 种群数量的变化
一、建构种群增长模型的方法
.公式法： 数据精确，但不能直观地反映出种群的增长趋势。
. 图像法： 能直观地反映出种群的增长趋势，但数据不精确。
以“问题探讨”中的素材为例
数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学方式。
建立数学模型的步骤
数学模型的表现形式
数学模型的定义
我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁
殖速率很快 ， 因而我们要经常洗手。 假设 在营养和生存空间没有限制的情况下 ，某
种细菌20min就通过分裂繁殖一代。
讨论
1.第n代细菌数量的计算公式是什么？
时间/min 细菌数量/个 0 20 40 60 80 100 120
20
21
22
23
24
25
26
32 64
设细菌初始数量为N0，第一次分裂产生的
细菌为第一代，数量为N0×2，第n代的数 量为Nn=N0×2n。
种群数量的变化
问题探讨
细菌繁殖产生的后代数量
第二节
分裂
我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁
殖速率很快 ， 因而我们要经常洗手。 假设 在营养和生存空间没有限制的情况下 ，某
种细菌20min就通过分裂繁殖一代。
讨论
2. 72h后 ， 由一个细菌分裂产生的细菌数 量是多少？
时间/min 细菌数量/个 0 20 40 60 80 100 120
20
21
22
23
24
25
26
32 64
3.在一个培养瓶中 ，细菌的数量会一直按照这
个公式描述的趋势增长吗？如何验证你的观点？
不会。因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的。
种群数量的变化
问题探讨
细菌繁殖产生的后代数量
2216
第二节
分裂
以上得出的公式和增长曲线，只是对理想条件下
的细菌数量增长的推测。
第二节 种群数量的变化
种群数量的变化
在 自然界 中 ， 种群 的数
量变化是怎样的呢？
思考
Thinking
1937-1942年某地一个岛屿。
环颈雉
1859年，澳大利亚野兔 24只 —个
6亿
1.这两个资料中的种群增长有什么共同点？
2.种群出现这种增长的原因是什么？
3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？
任务二：构建种群的“J”形增长曲线
【合作探究 结合“思考 ·讨论”中的相关资料，小组合作解决讨论问题：
【资料 】
【资料1】
】
2
1.这两个资料中的种群增长有什么共同点？
种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势。。
2.种群出现这种增长的原因是什么？
理想条件
食物和空间条件充裕、没有天敌、 气候适宜等。
3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？
不能
因为食物等资源和空间是有限的。
分析自然界种群增长的实例
思考 · 讨论
通过上述实例可以看出，自然界有类
似细菌在理想条件下种群增长的形式， 曲线则大致呈“J”形。这种类型的种 群增长称为
右上图中的蓝色虚线即为种群“J”形增长的图像模型
二、种群的“J”增长
“J”形增长
0
19371938 1939 194019411942
种群数量的变化
1500
1000
500
第二节
种群数量/只
年份
t年后种群数量为： Nt＝N0λt λ =
其中： N0为该种群的起始数量， t为时间， Nt表示t年后该种群数量， λ 表示该种群数量是一年前种群数量的倍数（增长倍数）。
数
数
体
体
个
个
有
有
原
现
.食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件;
.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。
第二节 种群数量的变化
二、种群的“J”增长
模型假设
(
条件
)
概念：种群在单位时间内增加的个体数与原有个体数的比值。
表示方法：
增长率 = （现有个体数-原有个体数） ÷种群原有个体数
- -
二、种群的“J”增长
种群数量的变化
种群增长率
第二节
0
=
= 0 0 0 1 1
第二节 种群数量的变化
1
0 1
=
0 1
0
0 1
λ-1
只有λ>1且为 定值时，种群增 长才为“J”形 增长；
种群增长率与增长倍数(λ)的关系
原有个体数（前一年） =
雌体没有繁殖，种群在下一代 中灭亡
增长率 < 0，种群数量下降
增长率>0, 种群数量增长
增长率=0,种群数量相对稳定
③当0< λ＜1时
②当λ>1时
=
①当λ=1时
④当λ=0时
现有个体数
λ =
0
概念：种群在单位时间内增加的个体数量。
表示方法： -
-
二、种群的“J”增长
种群数量的变化
种群增长速率
第二节
长 形
“J”形增长特点：种群的增长率是一定的；种群数量没有上限；
增长速率曲线
逐渐增大，也呈“J”
“J”形曲线的增长率与增长速率的图像
二、种群的“J”增长
种群数量曲线 呈“J”形增
种群数量的变化
增长率 恒定值
第二节
据图说出种群数量如何变化
③5-9年，种群数量相对稳定
⑤10-11年，种群数量 下降
⑥11-13年，种群数量 11-12年下降， 12-13年增长
⑦前9年，种群数量第 5 年最高
⑧9-13年，种群数量第 12 年最低
0
5
.
.
1
1
④9-10年，种群数量 下 降 0. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213时间（年）
_____
__
___
0
5
①1-4年，种群数量呈“J”形增长 λ值
λ与种群数量增长的关系
②4-5年，种群数量 增长 2.0
二、种群的“J”增长
__________
种群数量的变化
第二节
1.（22·23上·长春 ·期末）下列关于种群的“J”形增长曲线的叙述中， 错误
的是（ B）
A.条件是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等
B.“J”形增长的种群，其数量达到最大值后恒定不变
C.数学方程式模型可表达为t年后种群数量： Nt＝N0λt
D.“J”形增长曲线模型中λ的含义为该种群数量是一年前种群数量的倍数
课堂检测
课堂检测
2.（22·23高二下·甘肃临夏 ·开学考试）短嘴鸦主要分布在北美洲，研究人员
连续调查了某生态系统中短嘴鸦30年的种群数量变化，如图为λ值变化曲线。 下列叙述正确的是( )
A．第1年至第5年间λ值为1，短嘴鸦种
群数量保持相对稳定
B．第15年时短嘴鸦的种群数量最低，
第15年后λ值小于1，但短嘴鸦开始增多
C．第15年至第20年，种群数量呈“J”形增长
D．第20年至第30年间短嘴鸦种群数量保持相对稳定
D
3.如图表示生物科技工作者对一个孤岛上的某动物种群的 值( 值表示种群
数量是前一年种群数量的倍数)进行了13年的连续研究后绘制的变化曲线。 下列分析正确的是(C)
A.从开始研究到第5年间该种群的种
群数量先不变后下降
B.第5年到第9年间该种群的增长率
不变，呈“J”形增长
C.第10年的 值是0.5,因此第10年该种群的数量是第9年的一半
D.从第11年开始该种群数量不断上升，到第13年达到K值
课堂检测
制，种群还会呈“J”形增长吗？
如果遇到资源、 空间等方面的限
种群数量的变化
种群数量的变化
思考
Thinking
第二节
K=375
种
群
数
量
/
个
时间/d
大草履虫种群的增长曲线
第二节 种群数量的变化
种群数量的变化
生态学家高斯曾经做过单独培养大
草履虫的实验： 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 右图所示的结果。
种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定， 增长曲线“S”形。这种类型的种群增长称为：
“S”形增长
1. 大草履虫的数量第几天增长较快？
2. 第几天以后数量基本维持不变？
3. 大草履虫的数量变化有什么特点？
分
析
该环境条件下所能维持的种群最大 数量，即环境容纳量，又称K值。
5.五天后大草履虫数量会上下波动
一段时间，由此推断同种生物的K 值是如何变化的？
①K值并不是种群数量的最大值
②K值不是一成不变的:K值会随着
环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时， K值会下降;当环境条件状况
改善时， K值会上升。
第二节 种群数量的变化
时间/d
4.实验第五天后,大草履虫数量基本维持在375个左右,这个数值意味着什么
种群数量/个
6 大草履虫种群的增长曲线
1 2 3 4 5
300
200
K2 K3
100
K1
0
建立模型
自然界的一种生物迁入一个条件适宜的新分布地时：
. 初始阶段一般会较快增长。
. 因资源和空间有限，种群密度增大使种内竞争加 剧，出生率降低，死亡率升高。
. 死亡率升高至与出生率相等时，种群增长就会停
止。有时会稳定在一定的水平，即达到K值。 时间/d K值（环境容纳量）： 一定的环境条件所能维持的种群最大数量。
第二节 种群数量的变化
三、种群的“S”增长
自然条件，即自然界的食物和空间条件有限
种内竞争对种群的数量起调节作用
模型假设
种群数量/ 个
(
条件
)
K
cd段： 资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低， 死亡率升高，种群增长减缓
de段： 出生率等于死亡率，种群增长速率为0，故种群达到K值，且维持相对 稳定
ab段： 种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢
bc段： 资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增 长迅速
三、种群的“S”增长
种群数量的变化
---模型解读
第二节
说明：
理论上， S形增长时，在初始阶段就开始受到资源空间的限制作用。但在实例中， 我们认为开始阶段并没有受到限制。
拓展： J和S两种增长曲线的比较
“S”形曲线的增长率与增长速率的图像
种群数量的变化
第二节
.种群数量锐减的原因：
主要原因是大熊猫栖息地遭到破坏后，由于食
物的减少和活动范围的缩小，其K值就会变小。
.保护措施：
建立自然保护区，给大熊猫更宽广的生存空间，
改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量，
是保护大熊猫的根本措施。
4
同一种群的K值是不是固定不变的呢？
种群数量的变化
以野生大熊猫为例
种群数量的变化
思考
Thinking
第二节
1.你认为当今人口是否已达到K值 科技进步是否能够提高地球对人类的环
境容纳量 有什么证据可以支持你的观点
世界范围内存在的资源危机和能源问题， 说明地球上的人口可能已经接近或达到环 境容纳量，因此应当控制人口增长。
随着科技进步，农作物产量不断提高，人 类开发、利用和保护资源的能力不断加强， 因而可以养活更多的人口。
【思考.讨论】环境容纳量与现实生活
种群数量的变化
第二节
2.鼠害导致作物减产，蚊、蝇会传播疾病。从环境容纳量的角度思考，对家
鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施
思路：降低环境容纳量
①安全储藏食物，断绝或减少其
具体 ②硬化地面,减少其挖巢穴的场所
措施
③养殖或释放他们的天敌
④搞好环境卫生
【思考.讨论】环境容纳量与现实生活
1 食物来源
种群数量的变化
第二节
第二节 种群数量的变化
K
t1 t2
3.如何合理确定有益生物资源的采收量？
采收后种群数量剩余 K/2 左右。此时
种群具有最大增长速率，可以在最短时间恢 复种群数量，有利于人类持续获得较大收获 量，是可再生资源的最佳收获策略。
【思考.讨论】环境容纳量与现实生活
种群增长速率
1/2K
时间
t0
减小环境阻力→增大K值→保护野生生物资源
增大环境阻力→降低K值→防治有害生物
草原最大载畜量不超过K值→合理确定载畜量
渔业捕捞后的种群数量要在K/2值处
K/2值前防治有害生物，严防达到K/2值处
问题 ：如何比较两种曲线的异同？
三、种群的“S”增长
---K值与K/2值的应用
种群数量的变化
K/2值
第二节
K值
J型曲线 S型曲线 条件 环境资源无限 环境资源有限 种群增长速率 一直增大 先升后降 有无K值 无 有K值 曲线 K值：环境容纳量 环境阻力
食物不足
空间有限
种内竞争
天敌捕食
气候不适
寄生虫
传染病等
第二节 种群数量的变化
拓展： J和S两种增长曲线的比较
第二节 种群数量的变化
◆
找出下列图中的K值、 K/2
课堂检测
1.(22·23上·泉州 ·阶段练习)生态学家高斯曾经做过一个实验：在0.5mL培养液
中放入5个大草履虫，然后在一定时间内每隔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。下列有关叙述正确的是（ ） D A ．大草履虫的种群增长速率持续加快
B．第3天大草履虫的出生率小于死亡率
C ．大草履虫的数量将保持在375个，不
会发生变化
D ．食物、天敌等因素是影响大草履虫的
种群数量变化的密度制约因素
A
2.(17·18高二下·宁夏石嘴山 ·期末)关于“S”型曲线的叙述,错误的是( )
A.t0～t1之间，种群数量小于K/2，由于资源和空间相对充裕，种群数量增长
较快，增长率不断增加
B.t1～t2之间，由于资源和空
间有限，当种群密度增大时，
种内竞争加剧，天敌数量增
加，种群增长速率下降
C.t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0
D.为有效防治蝗灾，应在t1前及时控制其种群密度
课堂检测
3.（21·22上·浙江 ·课时练习）下列关于环境容纳量的叙述,正确的是（C)
A.环境容纳量是指种群的最大数量
B ．在理想条件下，影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量
C． 同一种群中个体的行为、生理和遗传等不会改变其环境容纳量的大小
D ．植食动物在自然环境条件下， 一年四季的环境容纳量以冬季最大
课堂检测
4.（22·23上·保定 ·期末）假设海洋中某种鱼种群数量呈“S”形增长，增长速
率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种鱼，则捕 获后应保持其适当的种群数量，下列四个种群数量中最合适的是（ D）
A． 甲点对应的种群数量
B． 乙点对应的种群数量 C ．丙点对应的种群数量 D ．丁点对应的种群数量
课堂检测
课堂检测
5.（22·23下·遵义 ·期末）某实验基地水库中放养了一批罗非鱼。如图所示，
罗非鱼的种群数量在ae段发生了明显波动， 一段时间的调控后，罗非鱼种 群数量达到了相对稳定状态。下列叙述有误的是( )
A.标记重捕法调查罗非鱼的种群密度时，
若标记物脱落会使估算值偏大
B.由于食物和空间充裕、天敌较少等
因素，罗非鱼种群数量在ab段近似呈
“J”形增长
C.c点后种群数量开始下降，可能是在b点时有大型肉食性鱼类进入水库
D.除天敌外,食物和气候也是影响罗非鱼种群数量变化的重要密度制约因素
D
食物和空间充裕、气候适宜、
无天敌和其他竞争物种
种群数量以一定倍数增长
食物和空间有限
增长速率先增后减，最后为0
一定环境条件下所能维持的种 群最大数量，称为环境容纳量
条件：
特点：
形增长{ ：
：
K值
特点
{
“J”
小结
构建种群的增长模型的方法
种群数量的波动和下降
种群增 长模型
形增长
条件：
“S”
谢谢指导
种群数量的变化