种群数量的变化

第4章种群和群落第2节种群的数量变化

【学习目标】

1．说明建构种群增长模型的方法。

2．通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。

3．用数学模型解释种群数量的变化。

4．关注人类活动对种群数量变化的影响。

【学情调查情境导入】

多媒体展示问题，默写

【问题展示合作探究】

一、建构种群增长模型的方法

阅读课本P65页的“问题探讨”及65-66页思考并回答下面的问题：

1．根据课本给出的数据，计算12h、24h、72h后由一个细菌分裂产生的细菌的数量。

2．由以上的计算，联系我们数学中的知识，我们可以得出n代细菌数量的计算公式是什么？

3．我们得出以上公式的前提条件是什么，你认为在现实生活中会不会出现这样的现象？

总结：现代生态学家在描述、解释和预测种群数量的变化时，常常需要建立________________。其一般步骤是：

在构建种群数学模型时，我们常用到两种数学模型：___________和___________。其中，____________更能反映出数量的增长趋势。完成课本P66页图4-4“细菌种群的增长曲线”图。

二、种群增长曲线——“J”型曲线

阅读课本P66页的两个实例，根据课本中的两个实例和前面我们学习的方法，建立种群“J”型增长的数学模型：

1．自然界中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，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈_____型。

2．上述曲线的在什么条件下成立?

3．上述曲线的数学模型是怎样的，各参数的含义分别是什么？

4．在自然环境中该增长能一直持续下去吗？

三、种群增长曲线——“S”型曲线

阅读课本P66-67页的高斯实验，尝试建立种群“S”型增长的数学模型：

1．什么条件下种群数量的增长为“S”型?

2．“S”型增长的最大数量如何表达，具体含义是什么？

3．种群数量为多少时，大草履虫日增加数量最多？

4．种群数量为K时，种群的出生率与死亡率关系如何？

5．若在大草履虫种群数量达到K值后，给大草履虫更换新鲜培养液，其种群数量会如何变化？

6．为什么大熊猫栖息地遭到破坏后，大熊猫的种群数量锐减？

下图为种群在不同生态系统中的增长曲线模式图，据图回答问题：

（1）如果生活在一个理想的环境中，种群数量按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，种群将按曲线_____方式增长。

（2）曲线b中K值的含义是________________，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，即该种群的_________和__________、

__________和____________。年龄组成是通过影响________________而间接对种群数量变化起作用的。

总结：

1、“S”型增长的数量变化特点：（不考虑迁入和迁出）

当种群数量小于K/2时，增长率逐渐 , 出生率_____死亡率；

当种群数量等于K/2时，增长率 , 出生率_____死亡率；

当种群数量大于K/2小于K时，增长率逐渐 , 出生率_____死亡率；

当种群数量等于K时，增长率 , 出生率_____死亡率。

2、“S”型与“J”型曲线的不同点。

四、种群数量的波动和下降

观察课本P68图4-7东亚飞蝗种群数量的波动曲线，思考种群的数量是否是一成不变的，影响种群数量变动的因素有哪些？

在自然界，影响种群数量的因素很多，如______、________、_______、_______等，因此种群的数量总是在__________；在不利的条件下，种群数量还会__________甚至________。

五实验探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”

阅读课本68页的探究实验，思考并回答下面的问题：

1．怎样进行酵母菌的计数，且尽量减小计数过程中出现的误差？

2．从试管中吸取培养液进行计数前要将试管轻轻振荡几次，这是为什么？

3．对实验结果我们应该怎样表示？

4．本实验是否要设置对照实验和重复实验？为什么？

【达标训练巩固提升】

1．若某个鼠种群有亲代成年鼠a只，每只雌鼠一生平均产仔16只。假设各代雌雄比例均为1：1，子代幼鼠均发育成年，且所有个体繁殖力均相等，则从理论上计算，第n代产生的子代鼠应为Ａ．a×8n-1只B．a×8n+1只C．a×8n只D．a×8n-2只

2．“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”型曲线形成的条件A．食物（养料）充足B．没有敌害

C．没有竞争D．资源、空间有限

3．如图表示种群在理想环境中呈“J”型增长，在有环境阻力条件下呈“S”型增长。下列有关种群数量增长曲线及其应用的叙述中正确的是( )

A．种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后

B．种群数量到达e点后，增长速率几乎为0

C．防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行

D．渔业捕捞后需控制剩余量在b点

4．下列有关K值的叙述错误的是（）

A．K值是固定不变的B．种群的最大数量有可能会超过K值

C．K值的大小主要是由环境条件决定的

D．K值又称环境容纳量，是该环境所能维持的种群最大数量

5．图4—18中①～④曲线表示在a、b、c、d 4种条件下细菌种群的生长曲线，这4种条件是：a．不断供应养分、水、氧气、除去有害废物；b．随着时间的延续，养分耗尽，有害物积累；c．随时间的延续，养分逐渐减少，无有害物质积累；d．随时间的延续，养分耗尽，由于突变的结果出现的新菌株，可分解原细菌的代谢废物，其合成的物质可作为原细菌的食物。则生长条件与生长曲线①、②、③、④相符

合的是( )

A．a、b、c、d B．b、c、d、a C．c、d、a、b D．c、b、d、a

【知识梳理归纳总结】

【预习指导新课链接】

“S”型曲线“J”型曲线

前提条件

显著特点种群增长速率在___时最大种群增长率________ 有无K值