第4章种群和群落第2节种群数量的变化一、教学目标1.说明构建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，尝试构建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三、教学难点构建种群增长的数学模型四、教学过程温故知新，导引自学1：在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一次。（1）用数学方程式表示：n代以后细菌的数量N（2）请将该细菌产生的后代在不同时期的数量填入下表,并画出细菌的种群增长曲线：时间20180406080100120140160(min)细菌数量（3）如果种群的起始数量为NO，并且第二年是第一年的入倍，一年后种群数量N1=No入1两年后种群数量N2=No入2，t年后种群Nt=NoAt2.下表是一小组的数据统计，根据8%葡萄糖培养液中种群量随时间变化情况画出曲线（单位：107个/mL）时间Oh24h48h72h96h120h144h1.10酵母菌的0.060.550.781.191.201.12数目（1）酵母菌在天培养液中开始呈"S"型增长，环境容纳量为K。分组讨论，引导探究合作探究一：1、J型曲线分析
第4章 种群和群落 第2节 种群数量的变化 一、教学目标 1．说明构建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，尝试构建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 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 三、教学难点 构建种群增长的数学模型 四、教学过程 温故知新，导引自学 1：在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一次。 （1）用数学方程式表示：n代以后细菌的数量N （2）请将该细菌产生的后代在不同时期的数量填入下表,并画出细菌的种群增长曲线： 时间 （min） 20 40 60 80 100 120 140 160 180 细菌数量 （3）如果种群的起始数量为N0，并且第二年是第一年的λ倍，一年后种群数量N1= Noλ1两年后种群数量 N2= Noλ2，t年后种群Nt = Noλt 。 2．下表是一小组的数据统计，根据8%葡萄糖培养液中种群量随时间变化情况画出曲线（单位 :10 7 个 /mL ） 时间 0h 24h 48h 72h 96h 120h 144h 酵母菌的 数目 0.06 0.55 0.78 1.10 1.19 1.20 1.12 （1）酵母菌在天培养液中开始呈“S”型 增长，环境容纳量为 K 。 分组讨论，引导探究 合作探究一： 1、J型曲线分析
种群增长速率时间Ct2思考：种群"J"型增长模型Nt=NO入t，当入>1、入=1、0<入<1时，种群的数量变化分别会怎样？种群的年龄组成各是什么类型？(提示：种群增长率=(Nt-Nt-1)/Nt-1)种群数量变化年龄组成入>1入=10<\<1合作探究二：2、简要分析曲线各点情况：种数量种群增长速率CK/2B时间ti时间5提示：种群增长速率是指单位时间内种群数量的变化率（即时间种群数量曲线的斜率）t2时种群数量为一t2时该种群的年龄组成为t3时种群数量为一，t2-t3期间种群数量的变化为种群的数量为增长速率最快。死亡率，C点：出生率AC段：出生率死亡率合作探究三：S型曲线分析种群数量净补充量出生率或死亡率出生率K/2死亡率At时间t2K/2K种群密度讨论如下问题：1.推测种群的出生率与死亡率的差值什么时候最大？
思考：种群“J“型增长模型Nt=N0 λt ，当λ>1、λ=1、0<λ<1时，种群的数量变化分别会怎样？种群的年龄组成各是 什么类型？（提示：种群增长率＝(Nt－Nt-1)/Nt-1） 种群数量变化 年龄组成 λ>1 λ=1 0<λ<1 合作探究二：2、简要分析曲线各点情况： 提示：种群增长速率是指单位时间内种群数量的变化率(即时间——种群数量曲线的斜率) t2时种群数量为 ，t2时该种群的年龄组成为 。 t3时种群数量为 ，t2-t3期间种群数量的变化为 。 种群的数量为 ，增长速率最快。 AC段：出生率_死亡率，C点：出生率_死亡率 合作探究三：S型曲线分析 讨论如下问题： 1．推测种群的出生率与死亡率的差值什么时候最大？_
该差值在S型增长中是如何变化的？2.种群密度什么时间达到最大？种内斗争什么时候最激烈？3.BC段增长速度变慢的可能原因是：4．现实条件下K值是个固定值吗，为什么？[来源：学科网]合作探究四：S型曲线的应用种C群数量KK/2BAtt时间12根据"S"型增长曲线，思考：1.如何从根本上来保护大熊猫等频危动物，又如何对鼠等有害动物进行控制？思考提示：降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少他们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少他们挖掘造巢穴的场所；养殖或释放他们的天敌等。2：若要持续从池塘中获得鱼类资源，则应该使捕捞后鱼类数量维持在多少？为什么？思考提示：捕捞时间、捕捞量、捕捞幼鱼还是成鱼？为什么？3，对有害生物防治的措施严防种群数量达到多少？为什么？思考提示：1/2K值以下。种群增长速率可控五、课堂总结1.在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群数量呈J"型增长，数学模型为Nt=NO入t2.正常情况下，自然界的资源和空间是有限的，种群数量会呈S"型增长。3.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4."J"型曲线的增长率是不变的，“S"型曲线的增长速率先增大后减小。5.影响种群数量的因素很多，因此，大多数种群的数量总是在波动中；在不利条件下，种群数量还会急剧下降甚至消亡。六、课后作业一、单项选择题1.“J"型曲线和"S"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（）
该差值在S型增长中是如何变化的？_ 2．种群密度什么时间达到最大？_ _ 种内斗争什么时候最激烈？_ 3．BC段增长速度变慢的可能原因是：_ 4．现实条件下K值是个固定值吗，为什么？[来源:学科网] 合作探究四：S型曲线的应用 根据“S”型增长曲线，思考： 1．如何从根本上来保护大熊猫等濒危动物，又如何对鼠等有害动物进行控制？ 思考提示：降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少他们的食物来源；室内采取硬化 地面等措施，减少他们挖掘造巢穴的场所；养殖或释放他们的天敌等。 2．若要持续从池塘中获得鱼类资源，则应该使捕捞后鱼类数量维持在多少？为什么？ 思考提示：捕捞时间、捕捞量、 捕捞幼鱼还是成鱼？为什么？ 3．对有害生物防治的措施严防种群数量达到多少？为什么？ 思考提示：1/2K值以下。种群增长速率可控。 五、课堂总结 1.在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群数量呈“J”型增长，数学模型为Nt＝N0λt 2.正常情况下，自然界的资源和空间是有限的，种群数量会呈“S”型增长。 3.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。 4.“J”型曲线的增长率是不变的，“S”型曲线的增长速率先增大后减小。 5.影响种群数量的因素很多，因此，大多数种群的数量总是在波动中；在不利条件下，种群数量还会急剧下降甚至 消亡。 六、课后作业 一、单项选择题 1．“J”型曲线和“S”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2.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，种群增长率在种群数量变化过程中是不断变化的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3，为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增大的"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.种群增大量最大C.种群数量最大D环境条件所允许的种群数量最大4．在进出口口岸，海关检疫部门要对进口货物进行严格检疫，严格禁止境外有害生物（包括虫卵和微生物）流入境内，若害虫流入境内后，将会（）①在相当长一段时间内，有害生物种群数量将是"J"型增长②一般会缺少天敌③对境内生物多样性造成威（胁不适应新环境，很快死亡A. ①?B. ?C. @D. 0?顾的数5.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量段是()?时间A.CB段 B.DE段C.EF段D.BD段6.池塘养鱼，若要稳定和长期地保持较高的鱼产量，应采取的最佳措施是（）A.大量地增加鱼苗的投入量B.大量地投入鱼的饲料C.及时、适量地捕捞出成鱼D.大量地增加池塘的水量7：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（）1IV试管号510510培养液体积(mL)105510起始酵母菌数（103个）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
A．食物（养料）充足 B．没有敌害 C．没有竞争 D．资源、空间有限 2．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．种群增长率在种群数量变化过程中是不断变化的 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 3．为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增大的“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．种群增大量最大 C．种群数量最大 D．环境条件所允许的种群数量最大 4．在进出口口岸，海关检疫部门要对进口货物进行严格检疫，严格禁止境外有害生物（包括虫卵和微生物）流入 境内，若害虫流入境内后，将会( ) ①在相当长一段时间内，有害生物种群数量将是“J”型增长 ②一般会缺少天敌 ③对境内生物多样性造成威 胁 ④不适应新环境，很快死亡 A．①② B．③ C．④ D．①②③ 5．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 6．池塘养鱼，若要稳定和长期地保持较高的鱼产量，应采取的最佳措施是（ ） A.大量地增加鱼苗的投入量 B．大量地投入鱼的饲料 C．及时、适量地捕捞出成鱼 D．大量地增加池塘的水量 7．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
0DC8.如图为自然条件下某生物种群数量增长曲线。下列四个坐标曲线中，能正确表示该种群增长率(入）随时间(t)变化趋势的是09.右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。下列对种群数量阴影部分的解释正确的是KA型①环境中影响种群增长的阻力线②环境中允许种群增长的最大值“s”型曲线③其数量表示种群内迁出的个体数时间④其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数B. @@A. ①?C. ①@D.@O10.假设某种细菌的起始数量为M，理想状态下，每20分钟繁殖一代，T小时后该种群数量为0A.M×20TB.M×23T1个体数曲线X曲线YC.2×MTD.2×M20K二非选择题+1．20世纪30年代，人们将环颈雉引进美国的一个岛屿，经时间2500K跟踪调查绘出环颈雉种群的增长曲线如下图所示，请据图回EME2000答：DJ新1500#：1000(1)该岛屿上环颈雉构成了一个一，其数量增长特点500是Ab年份(2)D→E，从生物因素看，随种群密度的增长，个体间由于加剧，以及该种群的增加，导致该种群的降低，增高，从而使种群数量的增长率下降。(3)EF段为种群增长的期，其种群净增长率为，种群数量答案:1.D2.B3.B4.D5.C6.C7.B8.D9.C10.B(2)种（1)种群引入初期，环颈雉数量连续增长，若干年后，环颈雉的个体数量在一定范围内保持相对稳定内斗争捕食者出生率死亡率(3）稳定0相对稳定
8.如图为自然条件下某生物种群数量增长曲线。下列四个坐标曲线中，能正确表示该种群增长率(λ) 随时间(t)变化趋势的是() 9．右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其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 10．假设某种细菌的起始数量为M，理想状态下，每20分钟繁殖一代，T小时后该种群数量为 () A．M×20T B．M×23T C．2×MT D．2×M20 二非选择题 1．20世纪30年代，人们将环颈雉引进美国的一个岛屿，经 跟踪调查绘出环颈雉种群的增长曲线如下图所示，请据图回 答： (1)该岛屿上环颈雉构成了一个 ，其数量增长特点 是 。 (2) D→E，从生物因素看，随种群密度的增长，个体间由 于 加剧，以及该种群的 增加，导致该种群的 降低, 增高，从而使种群数量的增长率下降。 (3)EF段为种群增长的 期，其种群净增长率为 ，种群数量 。 答案：1.D 2.B 3.B 4.D 5.C 6.C 7.B 8.D 9.C 10.B (1)种群 引入初期，环颈雉数量连续增长，若干年后，环颈雉的个体数量在一定范围内保持相对稳定 （2）种 内斗争 捕食者 出生率 死亡率 （3）稳定 0 相对稳定