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1、第2节种群数量的变化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。(重难点)4关注人类活动对种群数量变化的影响。种 群 数 量 的 增 长 曲 线1建构种群增长模型的方法(1)数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。(2)研究方法观察研究对象，提出问题提出合理的假设用数学形式表达检验或修正。(3)研究实例(4)数学模型的表达形式比较：类型优点局限性数学方程式科学、准确不够直观曲线图直观不够精确2.种群增长的“J”型曲线(1)含义理想条件下的种群，以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，大致呈“J
2、”型。(2)数学模型模型假设a条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。b数量变化：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倍 。建立模型：t年后种群数量为：NtN0t。模型中各参数意义：N0为该种群的起始数量，t为时间(年)，Nt表示t年后该种群的数量，表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。3种群增长的“S”型曲线(1)含义：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线。(2)成因自然界的资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，以该种群为食的动物的数量也会增加，使该种群的出生率降低，死亡率增高。当死亡率增加到与出生率相等时，种群的增长就会停止。(3)
3、K值又称环境容纳量，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。(4)应用建立自然保护区，提高其环境容纳量是保护大熊猫的根本措施。4种群数量的波动和下降(1)影响因素自然因素：如气候、食物、天敌、传染病等。人为因素：种植业、养殖业的发展，砍伐森林，猎捕动物，环境污染等。(2)数量变化大多数种群的数量总是在波动中，在不利的条件下，种群数量还会急剧下降甚至消亡。(3)研究意义有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用，濒危动物种群的拯救和恢复。探讨：在20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿，下图是在19371942年期间该种群数量的增长曲线图。结合图示，分析以下问题：(1
4、)若某种群数量增长符合上图曲线需满足哪些条件？提示：实验室条件下。当一个种群刚迁入一个新的适宜环境中最初的一段时间内的增长情况。即食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。(2)该类曲线的数学表达式是什么？请尝试绘出1时种群数量Nt随t的变化曲线图？提示：NtN0t。(3)上述曲线有无K值？种群增长率会改变吗？提示：无K值，增长率不变。探讨：某种群数量的“S”型增长曲线如下图所示，据图分析以下问题：(1)图中的B点、C点时，种群的出生率均大于死亡率吗？提示：B点时，出生率大于死亡率；C点时出生率等于死亡率。(2)“S”型增长曲线的增长率如何变化？提示：呈逐渐减小趋势。(3)从环境容纳量的角度思
5、考，对家鼠等有害动物的控制，应采取什么措施？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。1种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线的比较项目“J”型曲线“S”型曲线增长模型前提条件理想状态：资源无限、空间无限、不受其他生物制约现实状态：资源有限、空间有限、受其他生物制约有无K值无K值有K值曲线形成原因无种内竞争，缺少天敌种内竞争加剧，天敌数量增多联系两种增长曲线不同的主要原因是环境阻力大小不同，对种群增长的影响不同2“J”型曲线、“S”型曲线的增长速率(1)增长速率：单位时间内种群
6、的增长量，增长速率(现有个体数原有个体数)/增长时间(出生数死亡数)/单位时间。(2)两曲线对应的增长速率图示“J”型曲线的增长速率“S”型曲线的增长速率3种群数量增长曲线的应用(1)K值的应用野生生物资源的保护：保护野生生物生活的环境，减小环境阻力，增大K值。有害生物的防治：增大环境阻力(如为防鼠害而封储粮食、消除生活垃圾、保护鼠的天敌等)，降低K值。合理确定载牧量：草场放牧，最大载畜量不能超过K值；鱼的养殖也不能超过K值，否则，会破坏生态系统的稳定性，导致K值下降。(2)K/2值的应用：资源开发与利用：种群数量达到K/2值时，种群增长速率最大，再生能力最强；对养殖的生物进行捕捞(捕获)时，
7、捕捞后的种群数量要维持在K/2值处，以保证持续获取高产量。有害生物防治：务必及时尽早控制种群数量，严防达到K/2值处。1下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是()【解析】种群在无环境阻力状况下的增长是指在空间无限、资源无限和不存在任何天敌的情况下的增长。在这样的条件下，种群会呈“J”型曲线增长，B图所示的增长便属于此种情况。【答案】B2下列关于种群增长曲线的叙述，正确的是() 【导学号：67330023】A呈现“J”型曲线的种群中无种群密度的改变B“S”型曲线的增长率最终变为0时，种群达到其环境容纳量C如果种群数量的年增长率为0，则种群中无繁殖现象D种群增长曲线同数学方程式一样，能精确反
8、映种群数量的变化趋势【解析】“J”型曲线和“S”型曲线都直观地反映种群数量的增长趋势，但不能精确反映种群数量的变化；“J”型曲线中种群密度一直在增加；“S”型曲线有环境容纳量，达到环境容纳量时，种群增长率为0，但此时仍有出生和死亡，只是二者达到相对平衡。【答案】B3如图为某地东亚飞蝗种群数量变化的示意图，下列叙述错误的是()A为有效防治蝗灾，应在b点之前及时控制种群密度Bab段，该种群的增长率与种群密度之间呈负相关C利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现D在de段，该种群的增长率不变【解析】图示a点东亚飞蝗数量急剧上升，此时种群增长速率达到最大，病虫防治工作应在a点所示时间之前进行，A
9、选项错误；图示ab段种群数量仍然在上升，但种群增长率呈下降趋势；利用性引诱剂诱杀雄虫，使种群性别比例失调，从而出生率降低，种群密度降低。在de段，种群数量相对稳定，增长率为0，B、C、D选项正确。【答案】A探究培养液中酵母菌种群数量的变化1实验原理(1)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。(2)在理想的无限环境中，酵母菌种群数量的增长呈“J”型曲线；在有限的环境下，酵母菌种群数量的增长呈“S”型曲线。2实验步骤探讨：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。提示：这是为了使培养液中的酵母菌均匀分布，以保证估算的准确性。探讨：
10、怎样记录结果？记录表怎样设计？提示：起始1234567甲乙丙平均探讨：培养液的量是有限的，其中酵母菌种群数量的变化曲线，是不是标准的“S”型曲线？若不是，应该是怎样的？尝试绘出其数量变化曲线。提示：不是。因为培养液中的营养物质等是有限的，是不能循环的。当消耗殆尽时种群数量变为零。曲线如下图所示：实验应注意的事项(1)每天取样计数的时间要固定。(2)计数时先将盖玻片放在计数室上，将培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，多余培养液用滤纸(吸水纸)吸去。(3)血球计数板必须保持干燥，否则培养液将不能渗入计数室。(4)清洗血球计数板的正确方法是浸泡和冲洗，不能用试管刷或抹布擦洗。冲洗干净后不能用纱布
11、或吸水纸擦干，应自然晾干或烘干或用吹风机吹干。(5)用显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌(类似于“样方法”)。4在一定量的酵母菌培养液中放入活酵母菌若干，抽样镜检，如图甲所示(图中小点代表酵母菌)。将容器放在适宜温度下恒温培养5小时后，稀释100倍，再抽样镜检，如图乙所示。根据实验结果判断，以下叙述正确的是()甲乙A培养5小时后，酵母菌种群密度增加400倍左右B探究酵母菌的种群数量变化可以用标志重捕法C用血球计数板计数酵母菌数量时只统计方格内菌体D培养5小时后，酵母菌种群数量不一定达到K值【解析】用血球计数板计数时，除统计方格内菌体外还要统计相邻两边及
12、其顶角上的菌体，5小时前每个小格内约有5个菌体，而5小时后每个小格内约有10个菌体，但这是稀释100倍后的值，所以5小时内种群密度增加200倍，此时酵母菌种群数量是否达到K值无法判断。【答案】D5将酵母菌分为a、b、c、d四组，在相同容积的培养瓶中用不同的方式培养，其种群增长曲线如图所示。请据图回答下列问题。 【导学号：67330024】酵母菌种群增长的曲线(1)该实验实际上是研究_对酵母菌种群数量增长的影响。请分析a组能否沿此趋势无限延伸？_。简述原因是_。(2)随着更换培养液的时间间隔的延长，酵母菌种群的增长速率趋于降低，其可能的限制因素是_。(3)为测定d条件下某时刻的培养液中酵母菌的数
13、目，将500个红细胞与5 mL该培养液混匀，然后制片观察，进行随机统计结果如下：视野1视野2视野3视野4红细胞数21192218酵母菌个数10199106945 mL该培养液中共含有酵母菌约_个。【解析】(1)探究酵母菌的种群数量变化实验，研究的是在不同环境条件下种群数量的变化；环境条件包括培养基的营养条件和培养的温度、pH等。由于培养基提供的营养和培养瓶的空间是有限的，所以会导致种群数量的增长停止。(2)由于更换培养液的时间间隔的延长造成的种群增长速率下降，说明原因是培养基的问题，营养物质不足、有害代谢产物没有及时排除。(3)视野中红细胞的数量与酵母菌数量的比值为15，所以共有酵母菌为50052 500个。【答案】(1)环境因素(营养物质浓度或代谢废物的浓度或pH变化等合理答案即可)不能因为空间是有限的(2)营养物质不足、有害代谢产物没有及时排除(3)2 5001数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。建立数学模型一般包括以下步骤：根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达
