第四章 第2节 种群的数量变化
编制人：仝静飞 审核人： 领导签字:
学习目标：
1．说明建构种群数量增长数学模型的方法，比较种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线。运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题。
2．自主学习，合作探究，运用数学模型解释种群数量的变化，初步学会使用数学方法处理、解释数据。
3．关注人类活动对种群数量变化的影响，理解人与自然和谐发展的意义，树立可持续发展观念；高效学习，享受成功。
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
难点：建构种群增长的数学模型。
预习案
通读教材，完成《金牌学案》P41-42自主预习部分
完成课本p67页思考与讨论
探究案
【探究点一】构建种群增长模型的方法（重点）
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。
1．n代细菌数量的计算公式？
2．72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？
4．某同学做了这样的实验：以单细胞原生生物草履虫（进行分裂生殖）作为实验对象，将提纯的草履虫种群放在50ml的烧杯中，用稻草秸秆溶液培养，每天进行观察、计数，并作好记录。每天计数、记录后马上分装到更大的容器中，并添加新的稻草秸秆培养溶液，计数、记录。连续计数、记录6天。如下表是平均每毫升溶液中草履虫的种群数量：
时间
第一天
第二天
第三天
第四天
第五天
第六天
个数
1500
1580
4006
7820
16180
28130
请在下面的坐标图上画出细菌大致的增长曲线。
【探究点二】种群增长的“J”型曲线（重点）
1．总结种群增长的“J”型曲线出现的条件。
2．写出“J”型增长的数学模型。
【探究点三】种群增长的“S”型曲线（重点）
1．种群出现的“S”型曲线增长的条件是什么？
2．请说出你对K值的理解。
3．同一环境中K值会改变吗?
4．如右图，按自然选择学说，图中阴影部分是指什么？
预习自测
1．在什么情况下，种群中个体数目会呈指数增长（ ）
A．当只有食物受到限制时 B．当开始环境适合于这一个物种，但后来却不适合时
C．只有当捕猎者不存在时 D．只有在实验室中的理想条件下
2．一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”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．用酵母菌酿酒，其发酵阶段的主要工艺为：加料(糖化后的米浆)一接种(主要是酵母菌)一通气培养一密封发酵。图4—17表示从接种到密封前这一阶段酵母菌种群个体数量的变化，其中正确的是( )
4．在自然界中，大多数种群总是处在波动中的原因是( )
A．人类的干扰 B．食物的不足
C．多种因素的影响 D．环境条件是无限的
5．不适当引入外来物种可能会使该物种大量繁殖，导致严重危害，例如某些害虫。下面哪种情况可能和外来物种的大量繁殖无关( )
A．缺乏天敌 B．食物丰富
C．气候适宜 D．对本地物种没有影响
6．右图为迁入一个新建的小牧场内的鼠群的生长曲线图。
试分析曲线中食物最有可能成为限制鼠群繁殖速度的一段是 （ ）
A．CB段 B．DE段 C．EF段 D．BD段
7．下列关于种群数量的叙述中错误的是 （ ）
A．种群的增长一般呈“J”型曲线
B．种群的增长一般呈“S”型曲线
C．种群数量的变化包括：增长、波动、稳定、下降等
D．种群的变化主要取决于迁入、迁出、出生率、死亡率等
8.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
9.下图为种群在不同环境条件下的增长曲线，据图回答问题。
（1）A曲线呈??????型，表示种群在?????? 环境中的增长。用达尔文进化理论解释，这是???????????的结果。
（2）B曲线呈???????型，表示种群在?? ?????环境中的增长，阴影部分表示??????? ???。用达尔文进化理论解释，这是??????????????????????的结果。
（3）若“S”曲线表示某个鼠群迁入一个新的生态系统后的增长曲线，达到K点时，种群的增长率是???????，那么K表示??????????????????。
（4）根据种群变动的曲线，解释为什么投药灭鼠在短期内能控制鼠害，但很快又会鼠灾泛滥的原因????????????。对此，应采取哪些有效措施??????????????????????????????????。
10.（创新班必做）罗非鱼是杂食性鱼类，在珠江三角洲地区大量养殖，能适应咸、淡水环境。
（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接近_______________.
1.D 2A 3A 4C 5D 6C 7A 8D
9.(1)???? J?????无环境阻力下的增长?????过度繁殖
(2)??? S?? 有环境阻力下的增长????环境阻力??????生存斗争??
(3 )???? 0，???环境容纳量。
(4)?原因：①老鼠种群的抗药性增强；②毒杀一部分个体，剩余的个体数目在环境负荷量以 下，会以指数式增长，很快会恢复到原来数量。（其它也可）
措施：原则上是降低环境负载能力，无污染，具可行性。如①严密封储粮食；②清除生活垃圾；③生物防治，保护老鼠天敌等。(其他方法，符合以上原则即可)
10. （1）升高?下丘脑? 抗利尿激素（2）J???b???K2
课件26张PPT。小组讨论2分钟，整理思路第四章 种群和群落第2节 种群数量的变化【研究对象】某细菌每20分钟繁殖一代如果在1000ml的牛奶中，只有1个细菌。其他条件适宜，
此菌数量如何变化？【研究假设】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1.n代细菌数量的计算公式？
2.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？
3.72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
Nn＝２n不会。可以用实验计数法来验证。 Nn＝２n ＝2216直观，
但不够精确1.0531229166856?*?10?65某同学做了这样的实验：以单细胞原生生物草履虫（进行分裂生殖）作为实验对象，将提纯的草履虫种群放在50ml的烧杯中，用稻草秸秆溶液培养，每天进行观察、计数，并作好记录。每天计数、记录后马上分装到更大的容器中，并添加新的稻草秸秆培养溶液，计数、记录。连续计数、记录6天。如下表是平均每毫升溶液中草履虫的种群数量请在坐标图上画出细菌大致的增长曲线。我国自1393－1990年以来人口统计数据如下：
“J”曲线如果1000ML的牛奶中，起始种群有3个这样的细菌，那N代以后，一共多少个细菌？Nn＝２n【聚焦】种群增长的“J”型曲线参数意义：
N0 －种群的起始数量；
t － 代时 Nt － t 代后该种群的数量； λ－ 种群每代增长倍数；
建立模型：t 代后种群的数量：Nt ＝ N0λt
条件:理想条件下种群增长率时间【聚焦】种群增长的“J”型曲线种群的个体数量时间1.条件：2.特点：种群数量连续增长，增长率保持不变。种群增长率时间理想条件下λ与“J”型增长种群的数量关系：
（1）λ>1时，种群数量____；
种群的年龄组成为_____型。
（2）λ=1时，种群数量_____，维持稳定。
（3）0<λ<1时，种群数量____；种群的
年龄组成为_____型。
（4）λ=0时，种群_____。增长增长不变减少衰退灭亡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，种群呈增长型
D．c～d年，种群数量增加，种群呈“J”型增长C①没有天敌;②充足的食物③广阔的生活空间等用J型曲线解释野兔大爆发？高斯的实验
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，得出了如图所示的结果。导学案材料：将1只草履虫放在50ml的烧杯中，用稻草秸秆溶液培养，每天进行观察、计数，并作好记录。每天计数、记录后马上分装到更大的容器中，并添加新的稻草秸秆培养溶液，计数、记录。连续计数、记录6天。预测：数量增长曲线性状如何？ 【聚焦】种群增长的“S”型曲线图4-6 大草履虫种群的增长曲线2. K值（环境容纳量）：1.产生条件：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中能所能维持的种群最大数量自然条件下食物等资源和空间总是有限的种内竞争加剧，捕食者增多出生率下降，死亡率上升出生率等于死亡率时，
种群数量不再增长。假设你承包了一个鱼塘，以卖鱼为生。此时你家鱼塘的鱼数量已经达到了K值（e点）。
如果此时你要捕鱼贩卖，应将剩余种群数量稳定在图中哪一点？（bcd）应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平，因为此时增长速率最高。K“S”型曲线的种群增长特点①起始数量→K/2时，
增长速率 ；
②K/2时，出生率与死亡率之差最大，增长速率 ；
③K/2→K 时，增长速率
；
④K值 时，种群数量达到最大，种群增长速率为 ，即出生率 死亡率。逐渐增大最大不断降低零≈下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K，则在t1时种群的数量为K/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?B在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中能所能维持的种群最大数量结论：同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。 不同温度条件下 酵母菌的数量曲线图对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？从环境容纳量的角度思考，能得到什么启发？ 器械捕杀、药物捕杀降低有害动物种群的K值，
?如将食物储藏在安全处，清除生活垃圾，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。 【聚焦】讨论【聚焦】种群数量的波动和下降图4-7 东亚飞蝗种群数量的波动? 种群数量变化的类型：增长，稳定，波动、下降等种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线的比较t2t1Nt3N2N1在同一个坐标系中画出J和S型曲线下图a、b分别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。下列对阴影部分的理解正确的是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其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ B种群数量时间理想有限自然气候、食物、天敌、传染病、人为因素等K课堂小结有利不利关于种群增长曲线中增长率和增长速率的变化规律 在种群“J”型和“S”型曲线中任意一点的斜率就是该点所对应的纵坐标差值与横坐标差值的比值，而这个比值就是曲线某点的某时刻的增长速率。因此，在“J”型曲线中曲线斜率所代表的增长速率是不断增加的，而在“S”型增长曲线中，曲线斜率所代表的增长速率是先升后降的，有最大值。所以上题的D答案的曲线图描述的实际是小球藻的增长速率变化规律。
图1图2图3大草履虫第1天后的总数约为30个，第2天后的总数约为130个，第3天后的总数约为340个，第4天后的总数约接近于K值375个。那么第1天的增长率为（30－5）/5＝500%，第2天的增长率为（130－30）/30＝333%，第3天的增长率为（340－130）/130＝161%，第4天的增长率为（375－340）/340＝4.44%。种群增长率与时间的关系如图2：
