人教版高中生物选择性必修2第1章第2节种群数量的变化课件(共47张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版高中生物选择性必修2第1章第2节种群数量的变化课件(共47张PPT) |
|
|
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 4.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-13 00:00:00 | ||
图片预览
文档简介
(共47张PPT)
第2节
情境导入
内容索引
知识点一
知识点二
结合探究细菌种群数量的变化,掌握建立数学模型的方法
说明种群的“J”形增长、“S”形增长、波动等数量变化情况
知识点四
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
知识点三
结合生活实际,了解环境容纳量原理在实践中的应用
知识点一、建构种群增长模型的方法和种群的“J”形增长
1.建构种群增长模型的方法
基础梳理
用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
①数学公式：
②曲线图：
(2)表达形式
(1)数学模型
科学、准确，但不够直观。
直观，但不够精确。
知识点一、建构种群增长模型的方法和种群的“J”形增长
基础梳理
(3)建构方法(以某种细菌种群的增长模型为例)
知识点一、建构种群增长模型的方法和种群的“J”形增长
2.种群数量的变化——“J”形增长
基础梳理
(2)数学模型
(1)含义：
理想条件下种群增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形。
①模型假设：
a.条件：
b.数量变化：
②建立模型：
t年后种群数量表达式为Nt＝N0λt。
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。
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。
知识点一、建构种群增长模型的方法和种群的“J”形增长
2.种群数量的变化——“J”形增长
基础梳理
③各参数的含义：
N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。
④建立模型：
知识点一、建构种群增长模型的方法和种群的“J”形增长
2.种群数量的变化——“J”形增长
基础梳理
(3)增长特点
知识点一、建构种群增长模型的方法和种群的“J”形增长
2.种群数量的变化——“J”形增长
基础梳理
(4)实例
20世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937-1942年，这个种群数量的增长如图所示。回答有关问题。
（2）请分析在λ＞1、λ＝1和λ＜1时种群数量分别会发生怎样的变化。
（1）若N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。t年后种群数量为多少？
（3）增长率＝(现有个体数-原有个体数)/原有个体数×100%(无单位)；增长速率＝(现有个体数-原有个体数)/增长时间(有单位，如个/年)。请根据“J”形增长数学公式，分别构建“J”形增长种群的增长率和增长速率的数学模型。
学习任务一
Nt＝N0λt。
知识点一、建构种群增长模型的方法和种群的“J”形增长
当λ＞1时，种群呈“J”形增长；当λ＝1时，种群数量保持稳定；当λ＜1时，种群数量下降。
增长率＝λ-1(为大于0的常数)
增长速率＝N0λt-1(λ-1)。
归纳拓展
知识点一、建构种群增长模型的方法和种群的“J”形增长
种群“J”形增长公式Nt＝N0λt中，λ代表该种群数量是前一年种群数量的倍数，其与种群密度的关系分析如下：
(1)a段：
(2)b段：
λ＞1且恒定，种群数量呈“J”形增长。
λ尽管下降，但仍大于1，此段种群出生率大于死亡率，则种群数量一直增长。
λ＝1，种群数量维持相对稳定。
λ＜1，种群数量逐年下降。
尽管λ呈上升趋势，但仍未达到1，故种群数量逐年下降。
(3)c段：
(4)d段：
(5)e段：
自我诊断
1.数学模型可以用来描述、解释和预测种群数量的变化。 ( )
2.在数学建模过程中也常用到假说—演绎法。 ( )
3.“J”形增长是发生在自然界中最为普遍的种群增长模型。( )
4.外来入侵物种进入一个新环境中必定表现为“J”形增长。( )
×
×
√
√
素养提升
下列关于种群的“J”形增长曲线的叙述，错误的是( )
A.条件是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等
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前一年种群数量的倍数
B
典例1
素养提升
典例2
科学家对某荒原上的子午沙鼠种群数量进行连续多年的调查，获得如图所示的信息。下列叙述错误的是( )
A.第5年，子午沙鼠种群的年龄结构属于增长型
B.第10年和第20年的子午沙鼠种群数量相同
C.第1～5年，子午沙鼠种群增长模型呈“J”形
D.第15～20年，子午沙鼠种群数量一直减
B
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
知识梳理
1.种群数量的变化——“S”形增长
(2)数学模型
(1)含义：
种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。
①模型假设：
a.条件：
b.数量变化：
自然界中的资源和空间总是有限的。
随种群数量的增多，生物对食物和空间的竞争趋于激烈，导致出生率降低，死亡率升高。当出生率等于死亡率时，种群的增长会停止，有时会稳定在一定的水平。
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
知识梳理
1.种群数量的变化——“S”形增长
②建立模型：
AB段：
B点(K/2)：
BC段：
C点(K值)：
出生率大于死亡率，种群数量增加。
出生率与死亡率差值最大，种群增长速率最大。
出生率仍大于死亡率，但差值在减小，种群增长速率下降。
出生率等于死亡率，种群增长速率为0，种群数量达到最大，趋于稳定。
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
知识梳理
1.种群数量的变化——“S”形增长
(3)增长特点
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
知识梳理
2.环境容纳量
(1)概念：
一定的环境条件所能维持的种群最大数量，又称K值。
(2)特点：
同一种群的K值不是固定不变的，会随着环境条件的改变而变化。
建立自然保护区，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。
①大熊猫锐减的重要原因：
(3)K值的应用(以大熊猫为例)：
②保护措施：
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值会变小。
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
知识梳理
2.环境容纳量
(4)K值和K/2的应用：
b.K/2前防治有害生物，严防种群数量达到K/2。
①K 值
a.减小环境阻力→增大K值→保护野生生物资源；
b.增大环境阻力→降低K值→防治有害生物；
c.草原最大载畜量不超过K值→合理确定载畜量。
②K/2
a.渔业捕捞后的种群数量为K/2；
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
知识梳理
3.种群数量的波动
(1)波动的原因：
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
知识梳理
3.种群数量的波动
(2)波动产生的影响：
易成灾
易消亡
一
体内细胞生活在细胞外液中
课本P2-4
请参考类似案例，分析控制家鼠种群数量的思路和措施。
1976年科学家在某地区调查时，发现当年6～7月在该地采用0.2%氟乙酰胺喷雾灭鼠，当年鼠兔(高原鼠兔和中华鼢鼠)种群密度由58.66只/公顷降为1.88只/公顷。但4年后，种群密度恢复为165只/公顷。
学习任务二
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
(2)右侧资料中控制害虫种群数量的思路和具体措施是什么？该控制方法效果如何？
(1)以上资料中控制鼠兔数量的思路和相应具体措施是什么？该控制方法效果如何？
(3)请据以上分析，提出控制家鼠数量的思路和相应具体措施。
思路：增大死亡率；具体措施：药物毒杀。该控制方法效果不持久。
思路：降低环境容纳量；具体措施：引进捕食者。该控制方法效果持久，降低有害生物环境容纳量是防治有害生物的根本措施。
①思路：增大死亡率；具体措施：机械捕杀、药物毒杀等。
②思路：降低出生率；具体措施：施用避孕药、降低生殖率的激素等。
③思路：降低环境容纳量；具体措施：养殖家猫捕食家鼠、搞好环境卫生、硬化地面、安全储藏食物等。
归纳拓展
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
图中A、B、C、D时刻所对应的种群数量为 ，A'、C'、D'时刻所对应的种群数量为 。
K
K/2
项目 “J”形曲线 “S”形曲线
增长模型
前提条件 现实状态：
①_______________
②______________________________
K值有无
归纳拓展
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
项目 “J”形曲线 “S”形曲线
联系
归纳拓展
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
适用
范围 实验条件下或种群迁入新环境最初一段时间 自然种群
自我诊断
1.在理想条件下，影响种群数量增长的主要因素是环境容纳量。( )
2.种群数量变化的不是“J”形增长，就是“S”形增长。 ( )
3.不同种生物的K值各不相同，但每种生物的K值不变。 ( )
4.种群数量达到K值以后，种群受食物、空间等因素的限制，增长速率为零，种群数量不再发生变化。( )
×
×
×
×
素养提升
典例3
(2024·淮安高二期末)如图表示种群数量增长曲线，下列叙述正确的是( )
A.曲线X的数学表达式为Nt＝N0λt，其中λ是大于1的定值
B.曲线Y的bc段种群增长速率逐渐下降，年龄结构为衰退型
C.渔业生产中为保证持续高产一般在曲线Y所示的b点开始捕捞
D.自然状态下种群数量达到K值后将一直保持不变
A
素养提升
(2024·太原高二期末)下列关于环境容纳量(K值)的叙述，正确的是( )
A.某湖泊中黑鱼种群的最大数量称为K值
B.建立国家公园、禁猎禁伐，可提高东北豹的K值
C.理想条件下，食物和天敌等是影响K值的主要因素
D.自然界的种群增长到一定程度都会在K值保持稳定
B
典例4
知识点三、培养液中酵母菌种群数量的变化
知识梳理
1.实验原理
培养液的成分
空间
pH
温度
资源和空间
显微计数法
血细胞计数板
知识点三、培养液中酵母菌种群数量的变化
知识梳理
2.实验流程
知识点三、培养液中酵母菌种群数量的变化
知识梳理
3.结果分析
(1)开始一段时间内，酵母菌的增长符合“S”形曲线增长模型。
(2)de段曲线下降的原因可能有营养物质随着消耗逐渐减少，有害产物逐渐积累，培养液的pH等理化性质发生改变等。
知识点三、培养液中酵母菌种群数量的变化
知识梳理
4.血细胞计数板及相关计算
血细胞计数板中央有两个方格网。每个方格网划分为9个大方格，每个大方格的面积为1 mm2，加盖玻片后的深度为0.1 mm。
每个大方格的容积为0.1 mm3(1×10-4mL)。
两种规格，16×25的规格，计四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量；25×16的规格，计四角和正中间的5个中方格共计80个小方格中的个体数量，如图2所示。
计算公式：1 mL培养液中细胞个数＝中方格中的细胞总数×400×104×稀释倍数。
(3)对于压在小方格界线上的酵母菌，怎样计数？
(4)探究本实验需要设置对照实验吗？需要做重复实验吗？
一
体内细胞生活在细胞外液中
课本P2-4
结合“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验探究，回答问题：
学习任务三
知识点三、培养液中酵母菌种群数量的变化
(1)怎么分辨死亡细胞和有活性的细胞？
(2)从试管中吸出培养液进行计数之前，需将试管轻轻振荡几次，试分析其原因。
可以借助台盼蓝染液进行染色(死亡细胞呈蓝色)。
使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。
酵母菌在不同时间内的数量可以相互对照，不需另设对照实验。但需要做重复实验获取平均值，以保证计数的准确性。
对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计数相邻两边及其夹角的酵母菌。
归纳拓展
知识点三、培养液中酵母菌种群数量的变化
(4)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数，以每个小方格内含有4～5个酵母菌细胞为宜。
(1)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。
(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。
(3)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成自身对照；需要做重复实验，目的是尽量减小误差，应对每个样品计数三次，取其平均值。
自我诊断
1.酵母菌是兼性厌氧异养型真核生物。 ( )
2.可用抽样检测的方法监测酵母菌数量。 ( )
3.应先向计数室滴加样液，再盖盖玻片。 ( )
4.待酵母菌全部沉降到计数室底部再开始计数。 ( )
5.培养足够时间，培养液中的酵母菌一定呈“S”形增长。 ( )
×
×
√
√
√
素养提升
(2024·泰安高二期末)某研究小组以酵母菌为对象探究种群数量的动态变化，每隔24小时定时取样，用血细胞计数板进行计数(计数室为1 mm×1 mm×0.1 mm方格，为25×16型)，并以多次计数的平均值估算酵母菌种群密度。下列说法正确的是( )
A.制片时，先用吸管滴加样液，再将盖玻片放在计数室上
B.本实验不需要设置对照实验，也不需要做重复实验
C.若计数的中方格内细胞平均数为20，则1 mL培养液中酵母菌的总数是5×106个
D.若酵母菌初始接种量增加1倍，则该培养液中酵母菌种群的K值增大1倍
C
典例5
素养提升
典例6
如图为探究不同温度下培养液中酵母菌种群数量随时间的变化关系，设置了5组实验，每天定时取样检测并计数统计，连续观察7天。
(1)将酵母菌接种到装有10 mL液体培养基(培养基M)的试管中，培养并定时取样进行计数。计数后发现，试管中该种菌的总数达到b时，种群数量不再增加。由此可知，该种群增长曲线为 形，种群数量为 时，种群增长最快。
(2)若将该种菌接种在20 mL培养基M中，培养条件同上，则与上述实验结果相比，该种菌的环境容纳量(K值) (填“增大”“不变”或“减小”)，若在20 mL培养基M中接种该菌的量增加1倍，则与增加前相比，K值 (填“增大”“不变”或“减小”)，原因是 。
“S”
b/2
增大
不变
K 值是由环境资源量决定的，与接种量无关
素养提升
(3)小组同学在一次实验中取样液后，并稀释10倍，用图1所示的血细胞计数板(1 mm×1 mm×0.1 mm，25×16)计数。若用图2的计数结果作为每个中方格的平均值(点代表酵母菌)则此样液中酵母菌的密度是 个/mL。
(4)理想状态下，酵母菌种群数量呈“J”形增长的条件是 。
6×107
食物和空间条件充裕、温度适宜等条件
知识小结
课堂检测
能力提升
1
下列关于建构种群增长模型方法的说法，错误的是( )
A.数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式
B.数学模型可描述、解释和预测种群数量的变化
C.建立种群增长的数学模型一般需要设置对照实验
D.建构相应的模型后需通过实验或观察等进行检验或修正
C
2
20世纪30年代，环颈雉被引入某地的一个岛屿后，初期其种群数量的增长如图实线所示。下列叙述正确的是( )
A.可用样方法调查环颈雉的种群密度
B.图中5年内环颈雉种群数量增长曲线出现弯折是绘制失误造成的
C.环颈雉种群数量的增长曲线近似“J”形(Nt＝N0λt)，其中λ＞1
D.环颈雉的种群增长率曲线也为“J”形
C
3
(2024·浙江二模)生态学上环境容纳量又称K值，最低起始数量又称N值，科学家研究了某种群的数量变化规律，绘制出如图所示的该种群瞬时增长量随种群数量的变化曲线。下列叙述正确的是( )
A.该种群的K值为750个，N值为20个
B.当种群数量为300个时，种群增长率最大
C.当种群数量大于K值时，种群数量下降；
小于K值时，种群数量上升
D.若该种群的起始数量分别是50、700，则理论上种群的最终数量依次为0、600
D
4
科学家研究某区域田鼠的种群数量变化，得到该种群在数年内的出生率和死亡率的比值曲线如图所示。在不考虑迁入、迁出的情况下，下列说法正确的是( )
A.a、b时刻该种群的年龄结构分别是增长型和衰退型
B.田鼠种群数量在b～c时期经历了先上升后下降的变化
C.从图中可知，0～d时期田鼠种群数量出现了周期性波动
D.d点时该种群的数量达到最低，种群增长曲线符合“S”形
B
5
(2025·连云港高二期中)将少量酵母菌接种到一定体积的培养液中，在适宜条件下培养，得到的酵母菌数目变化曲线如图1所示，图2为观察到的血细胞计数板的一个中方格。下列分析错误的是( )
A.从培养瓶中吸取培养液前要充分振荡，否则计数结果一定偏小
B.实验开始时接种酵母菌数量的多少，会影响到达K值所需的时间
C.计数图2所示的中方格内的酵母菌数目应为24个
D.利用图2的计数方法获得图1曲线，需要对酵母菌进行染色排除死亡个体
A
6
(创新情境) .下图1为种群数量变化曲线。在调查某草原中田鼠的种群数量时，计算当年种群数量与前一年种群数量的比值(λ)，并得到下图2所示的曲线。请回答下列问题：
(1)若在食物和空间条件充裕等理想环境下，田鼠的数量会出现图1中的曲线Ⅰ的增长趋势，若田鼠的初始数量是N0，增长率是1.47%，t年后田鼠的数量是Nt＝ (用数学公式表示)，但种群难以在较长时间内按此模型增长，是因为 。
N0(1＋1.47%)t
当种群密度增大时，种内竞争加剧等原因，使种群的出生率降低，
死亡率升高，从而导致种群增长变缓
。
(2) 投放田鼠的天敌——蛇，草原中田鼠的增长如曲线Ⅱ，表明蛇发挥明显生态效应的是 段。若投放的蛇因不适应当地草原的环境而部分死亡，则图中α的角度将会 。
(3)图2第 年田鼠的种群密度最低。第8～10年，田鼠种群的年龄结构为 型。
衰退
ef
增大
10
第2节
情境导入
内容索引
知识点一
知识点二
结合探究细菌种群数量的变化,掌握建立数学模型的方法
说明种群的“J”形增长、“S”形增长、波动等数量变化情况
知识点四
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
知识点三
结合生活实际,了解环境容纳量原理在实践中的应用
知识点一、建构种群增长模型的方法和种群的“J”形增长
1.建构种群增长模型的方法
基础梳理
用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
①数学公式：
②曲线图：
(2)表达形式
(1)数学模型
科学、准确，但不够直观。
直观，但不够精确。
知识点一、建构种群增长模型的方法和种群的“J”形增长
基础梳理
(3)建构方法(以某种细菌种群的增长模型为例)
知识点一、建构种群增长模型的方法和种群的“J”形增长
2.种群数量的变化——“J”形增长
基础梳理
(2)数学模型
(1)含义：
理想条件下种群增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形。
①模型假设：
a.条件：
b.数量变化：
②建立模型：
t年后种群数量表达式为Nt＝N0λt。
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。
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。
知识点一、建构种群增长模型的方法和种群的“J”形增长
2.种群数量的变化——“J”形增长
基础梳理
③各参数的含义：
N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。
④建立模型：
知识点一、建构种群增长模型的方法和种群的“J”形增长
2.种群数量的变化——“J”形增长
基础梳理
(3)增长特点
知识点一、建构种群增长模型的方法和种群的“J”形增长
2.种群数量的变化——“J”形增长
基础梳理
(4)实例
20世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937-1942年，这个种群数量的增长如图所示。回答有关问题。
（2）请分析在λ＞1、λ＝1和λ＜1时种群数量分别会发生怎样的变化。
（1）若N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。t年后种群数量为多少？
（3）增长率＝(现有个体数-原有个体数)/原有个体数×100%(无单位)；增长速率＝(现有个体数-原有个体数)/增长时间(有单位，如个/年)。请根据“J”形增长数学公式，分别构建“J”形增长种群的增长率和增长速率的数学模型。
学习任务一
Nt＝N0λt。
知识点一、建构种群增长模型的方法和种群的“J”形增长
当λ＞1时，种群呈“J”形增长；当λ＝1时，种群数量保持稳定；当λ＜1时，种群数量下降。
增长率＝λ-1(为大于0的常数)
增长速率＝N0λt-1(λ-1)。
归纳拓展
知识点一、建构种群增长模型的方法和种群的“J”形增长
种群“J”形增长公式Nt＝N0λt中，λ代表该种群数量是前一年种群数量的倍数，其与种群密度的关系分析如下：
(1)a段：
(2)b段：
λ＞1且恒定，种群数量呈“J”形增长。
λ尽管下降，但仍大于1，此段种群出生率大于死亡率，则种群数量一直增长。
λ＝1，种群数量维持相对稳定。
λ＜1，种群数量逐年下降。
尽管λ呈上升趋势，但仍未达到1，故种群数量逐年下降。
(3)c段：
(4)d段：
(5)e段：
自我诊断
1.数学模型可以用来描述、解释和预测种群数量的变化。 ( )
2.在数学建模过程中也常用到假说—演绎法。 ( )
3.“J”形增长是发生在自然界中最为普遍的种群增长模型。( )
4.外来入侵物种进入一个新环境中必定表现为“J”形增长。( )
×
×
√
√
素养提升
下列关于种群的“J”形增长曲线的叙述，错误的是( )
A.条件是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等
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前一年种群数量的倍数
B
典例1
素养提升
典例2
科学家对某荒原上的子午沙鼠种群数量进行连续多年的调查，获得如图所示的信息。下列叙述错误的是( )
A.第5年，子午沙鼠种群的年龄结构属于增长型
B.第10年和第20年的子午沙鼠种群数量相同
C.第1～5年，子午沙鼠种群增长模型呈“J”形
D.第15～20年，子午沙鼠种群数量一直减
B
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
知识梳理
1.种群数量的变化——“S”形增长
(2)数学模型
(1)含义：
种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。
①模型假设：
a.条件：
b.数量变化：
自然界中的资源和空间总是有限的。
随种群数量的增多，生物对食物和空间的竞争趋于激烈，导致出生率降低，死亡率升高。当出生率等于死亡率时，种群的增长会停止，有时会稳定在一定的水平。
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
知识梳理
1.种群数量的变化——“S”形增长
②建立模型：
AB段：
B点(K/2)：
BC段：
C点(K值)：
出生率大于死亡率，种群数量增加。
出生率与死亡率差值最大，种群增长速率最大。
出生率仍大于死亡率，但差值在减小，种群增长速率下降。
出生率等于死亡率，种群增长速率为0，种群数量达到最大，趋于稳定。
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
知识梳理
1.种群数量的变化——“S”形增长
(3)增长特点
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
知识梳理
2.环境容纳量
(1)概念：
一定的环境条件所能维持的种群最大数量，又称K值。
(2)特点：
同一种群的K值不是固定不变的，会随着环境条件的改变而变化。
建立自然保护区，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。
①大熊猫锐减的重要原因：
(3)K值的应用(以大熊猫为例)：
②保护措施：
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值会变小。
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
知识梳理
2.环境容纳量
(4)K值和K/2的应用：
b.K/2前防治有害生物，严防种群数量达到K/2。
①K 值
a.减小环境阻力→增大K值→保护野生生物资源；
b.增大环境阻力→降低K值→防治有害生物；
c.草原最大载畜量不超过K值→合理确定载畜量。
②K/2
a.渔业捕捞后的种群数量为K/2；
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
知识梳理
3.种群数量的波动
(1)波动的原因：
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
知识梳理
3.种群数量的波动
(2)波动产生的影响：
易成灾
易消亡
一
体内细胞生活在细胞外液中
课本P2-4
请参考类似案例，分析控制家鼠种群数量的思路和措施。
1976年科学家在某地区调查时，发现当年6～7月在该地采用0.2%氟乙酰胺喷雾灭鼠，当年鼠兔(高原鼠兔和中华鼢鼠)种群密度由58.66只/公顷降为1.88只/公顷。但4年后，种群密度恢复为165只/公顷。
学习任务二
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
(2)右侧资料中控制害虫种群数量的思路和具体措施是什么？该控制方法效果如何？
(1)以上资料中控制鼠兔数量的思路和相应具体措施是什么？该控制方法效果如何？
(3)请据以上分析，提出控制家鼠数量的思路和相应具体措施。
思路：增大死亡率；具体措施：药物毒杀。该控制方法效果不持久。
思路：降低环境容纳量；具体措施：引进捕食者。该控制方法效果持久，降低有害生物环境容纳量是防治有害生物的根本措施。
①思路：增大死亡率；具体措施：机械捕杀、药物毒杀等。
②思路：降低出生率；具体措施：施用避孕药、降低生殖率的激素等。
③思路：降低环境容纳量；具体措施：养殖家猫捕食家鼠、搞好环境卫生、硬化地面、安全储藏食物等。
归纳拓展
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
图中A、B、C、D时刻所对应的种群数量为 ，A'、C'、D'时刻所对应的种群数量为 。
K
K/2
项目 “J”形曲线 “S”形曲线
增长模型
前提条件 现实状态：
①_______________
②______________________________
K值有无
归纳拓展
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
项目 “J”形曲线 “S”形曲线
联系
归纳拓展
知识点二、种群的“S”形增长和种群数量的波动
适用
范围 实验条件下或种群迁入新环境最初一段时间 自然种群
自我诊断
1.在理想条件下，影响种群数量增长的主要因素是环境容纳量。( )
2.种群数量变化的不是“J”形增长，就是“S”形增长。 ( )
3.不同种生物的K值各不相同，但每种生物的K值不变。 ( )
4.种群数量达到K值以后，种群受食物、空间等因素的限制，增长速率为零，种群数量不再发生变化。( )
×
×
×
×
素养提升
典例3
(2024·淮安高二期末)如图表示种群数量增长曲线，下列叙述正确的是( )
A.曲线X的数学表达式为Nt＝N0λt，其中λ是大于1的定值
B.曲线Y的bc段种群增长速率逐渐下降，年龄结构为衰退型
C.渔业生产中为保证持续高产一般在曲线Y所示的b点开始捕捞
D.自然状态下种群数量达到K值后将一直保持不变
A
素养提升
(2024·太原高二期末)下列关于环境容纳量(K值)的叙述，正确的是( )
A.某湖泊中黑鱼种群的最大数量称为K值
B.建立国家公园、禁猎禁伐，可提高东北豹的K值
C.理想条件下，食物和天敌等是影响K值的主要因素
D.自然界的种群增长到一定程度都会在K值保持稳定
B
典例4
知识点三、培养液中酵母菌种群数量的变化
知识梳理
1.实验原理
培养液的成分
空间
pH
温度
资源和空间
显微计数法
血细胞计数板
知识点三、培养液中酵母菌种群数量的变化
知识梳理
2.实验流程
知识点三、培养液中酵母菌种群数量的变化
知识梳理
3.结果分析
(1)开始一段时间内，酵母菌的增长符合“S”形曲线增长模型。
(2)de段曲线下降的原因可能有营养物质随着消耗逐渐减少，有害产物逐渐积累，培养液的pH等理化性质发生改变等。
知识点三、培养液中酵母菌种群数量的变化
知识梳理
4.血细胞计数板及相关计算
血细胞计数板中央有两个方格网。每个方格网划分为9个大方格，每个大方格的面积为1 mm2，加盖玻片后的深度为0.1 mm。
每个大方格的容积为0.1 mm3(1×10-4mL)。
两种规格，16×25的规格，计四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量；25×16的规格，计四角和正中间的5个中方格共计80个小方格中的个体数量，如图2所示。
计算公式：1 mL培养液中细胞个数＝中方格中的细胞总数×400×104×稀释倍数。
(3)对于压在小方格界线上的酵母菌，怎样计数？
(4)探究本实验需要设置对照实验吗？需要做重复实验吗？
一
体内细胞生活在细胞外液中
课本P2-4
结合“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验探究，回答问题：
学习任务三
知识点三、培养液中酵母菌种群数量的变化
(1)怎么分辨死亡细胞和有活性的细胞？
(2)从试管中吸出培养液进行计数之前，需将试管轻轻振荡几次，试分析其原因。
可以借助台盼蓝染液进行染色(死亡细胞呈蓝色)。
使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。
酵母菌在不同时间内的数量可以相互对照，不需另设对照实验。但需要做重复实验获取平均值，以保证计数的准确性。
对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计数相邻两边及其夹角的酵母菌。
归纳拓展
知识点三、培养液中酵母菌种群数量的变化
(4)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数，以每个小方格内含有4～5个酵母菌细胞为宜。
(1)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。
(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。
(3)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成自身对照；需要做重复实验，目的是尽量减小误差，应对每个样品计数三次，取其平均值。
自我诊断
1.酵母菌是兼性厌氧异养型真核生物。 ( )
2.可用抽样检测的方法监测酵母菌数量。 ( )
3.应先向计数室滴加样液，再盖盖玻片。 ( )
4.待酵母菌全部沉降到计数室底部再开始计数。 ( )
5.培养足够时间，培养液中的酵母菌一定呈“S”形增长。 ( )
×
×
√
√
√
素养提升
(2024·泰安高二期末)某研究小组以酵母菌为对象探究种群数量的动态变化，每隔24小时定时取样，用血细胞计数板进行计数(计数室为1 mm×1 mm×0.1 mm方格，为25×16型)，并以多次计数的平均值估算酵母菌种群密度。下列说法正确的是( )
A.制片时，先用吸管滴加样液，再将盖玻片放在计数室上
B.本实验不需要设置对照实验，也不需要做重复实验
C.若计数的中方格内细胞平均数为20，则1 mL培养液中酵母菌的总数是5×106个
D.若酵母菌初始接种量增加1倍，则该培养液中酵母菌种群的K值增大1倍
C
典例5
素养提升
典例6
如图为探究不同温度下培养液中酵母菌种群数量随时间的变化关系，设置了5组实验，每天定时取样检测并计数统计，连续观察7天。
(1)将酵母菌接种到装有10 mL液体培养基(培养基M)的试管中，培养并定时取样进行计数。计数后发现，试管中该种菌的总数达到b时，种群数量不再增加。由此可知，该种群增长曲线为 形，种群数量为 时，种群增长最快。
(2)若将该种菌接种在20 mL培养基M中，培养条件同上，则与上述实验结果相比，该种菌的环境容纳量(K值) (填“增大”“不变”或“减小”)，若在20 mL培养基M中接种该菌的量增加1倍，则与增加前相比，K值 (填“增大”“不变”或“减小”)，原因是 。
“S”
b/2
增大
不变
K 值是由环境资源量决定的，与接种量无关
素养提升
(3)小组同学在一次实验中取样液后，并稀释10倍，用图1所示的血细胞计数板(1 mm×1 mm×0.1 mm，25×16)计数。若用图2的计数结果作为每个中方格的平均值(点代表酵母菌)则此样液中酵母菌的密度是 个/mL。
(4)理想状态下，酵母菌种群数量呈“J”形增长的条件是 。
6×107
食物和空间条件充裕、温度适宜等条件
知识小结
课堂检测
能力提升
1
下列关于建构种群增长模型方法的说法，错误的是( )
A.数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式
B.数学模型可描述、解释和预测种群数量的变化
C.建立种群增长的数学模型一般需要设置对照实验
D.建构相应的模型后需通过实验或观察等进行检验或修正
C
2
20世纪30年代，环颈雉被引入某地的一个岛屿后，初期其种群数量的增长如图实线所示。下列叙述正确的是( )
A.可用样方法调查环颈雉的种群密度
B.图中5年内环颈雉种群数量增长曲线出现弯折是绘制失误造成的
C.环颈雉种群数量的增长曲线近似“J”形(Nt＝N0λt)，其中λ＞1
D.环颈雉的种群增长率曲线也为“J”形
C
3
(2024·浙江二模)生态学上环境容纳量又称K值，最低起始数量又称N值，科学家研究了某种群的数量变化规律，绘制出如图所示的该种群瞬时增长量随种群数量的变化曲线。下列叙述正确的是( )
A.该种群的K值为750个，N值为20个
B.当种群数量为300个时，种群增长率最大
C.当种群数量大于K值时，种群数量下降；
小于K值时，种群数量上升
D.若该种群的起始数量分别是50、700，则理论上种群的最终数量依次为0、600
D
4
科学家研究某区域田鼠的种群数量变化，得到该种群在数年内的出生率和死亡率的比值曲线如图所示。在不考虑迁入、迁出的情况下，下列说法正确的是( )
A.a、b时刻该种群的年龄结构分别是增长型和衰退型
B.田鼠种群数量在b～c时期经历了先上升后下降的变化
C.从图中可知，0～d时期田鼠种群数量出现了周期性波动
D.d点时该种群的数量达到最低，种群增长曲线符合“S”形
B
5
(2025·连云港高二期中)将少量酵母菌接种到一定体积的培养液中，在适宜条件下培养，得到的酵母菌数目变化曲线如图1所示，图2为观察到的血细胞计数板的一个中方格。下列分析错误的是( )
A.从培养瓶中吸取培养液前要充分振荡，否则计数结果一定偏小
B.实验开始时接种酵母菌数量的多少，会影响到达K值所需的时间
C.计数图2所示的中方格内的酵母菌数目应为24个
D.利用图2的计数方法获得图1曲线，需要对酵母菌进行染色排除死亡个体
A
6
(创新情境) .下图1为种群数量变化曲线。在调查某草原中田鼠的种群数量时，计算当年种群数量与前一年种群数量的比值(λ)，并得到下图2所示的曲线。请回答下列问题：
(1)若在食物和空间条件充裕等理想环境下，田鼠的数量会出现图1中的曲线Ⅰ的增长趋势，若田鼠的初始数量是N0，增长率是1.47%，t年后田鼠的数量是Nt＝ (用数学公式表示)，但种群难以在较长时间内按此模型增长，是因为 。
N0(1＋1.47%)t
当种群密度增大时，种内竞争加剧等原因，使种群的出生率降低，
死亡率升高，从而导致种群增长变缓
。
(2) 投放田鼠的天敌——蛇，草原中田鼠的增长如曲线Ⅱ，表明蛇发挥明显生态效应的是 段。若投放的蛇因不适应当地草原的环境而部分死亡，则图中α的角度将会 。
(3)图2第 年田鼠的种群密度最低。第8～10年，田鼠种群的年龄结构为 型。
衰退
ef
增大
10