高中生物人教版穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第4章種群和群落第2節(jié)種群數(shù)量的變化 優(yōu)質(zhì)課獎(jiǎng)

第4章種群和群落§種群數(shù)量的變化編制：高二生物組審核人：王學(xué)娟執(zhí)教者：周明玉【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、說明建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的方法。2、自主建構(gòu)種群的J型增長(zhǎng)模型和S型增長(zhǎng)模型3、比較種群的J型增長(zhǎng)和S型增長(zhǎng)的條件。4、了解種群數(shù)量變動(dòng)的意義。【活動(dòng)方案】活動(dòng)一：通過自主構(gòu)建種群“J”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型，了解建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的基本方法閱讀下列內(nèi)容，建構(gòu)“J”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型，并思考相關(guān)問題：（1）研究對(duì)象（細(xì)菌的二分裂）：在自然界中細(xì)菌無處不在，有些細(xì)菌的大量繁殖會(huì)導(dǎo)致疾病。假如現(xiàn)有一種細(xì)菌，每20min左右通過分裂繁殖一代。（2）模型假設(shè)：在資源和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下，細(xì)菌種群數(shù)量的增長(zhǎng)不會(huì)受到種群密度增加的影響，每年會(huì)以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)（后一年的數(shù)量是前一年的2倍）。（3）建立模型：如果用N。表示該細(xì)菌種群的起始數(shù)量，用“入”表示的增長(zhǎng)倍數(shù)（后一年的數(shù)量是前一年的入倍），用Nt表示t年后細(xì)菌種群的數(shù)量。①計(jì)算t年后種群數(shù)量為（建立公式）。②根據(jù)上述公式畫出種群數(shù)量與時(shí)間的關(guān)系曲線圖。（4）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：（略）思考：①自然界中種群的增長(zhǎng)，也會(huì)按照該曲線一直持續(xù)下去嗎?②通過上述活動(dòng)，描述種群數(shù)量增長(zhǎng)符合上述曲線的條件?；顒?dòng)二：分析種群增長(zhǎng)“S”型曲線，理解其適用條件生態(tài)學(xué)家高斯培養(yǎng)草履蟲的實(shí)驗(yàn)：在培養(yǎng)液中放入5個(gè)大草履蟲，然后每隔24h統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲的數(shù)量。經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到了下面的曲線。思考并回答問題（1）你認(rèn)為高斯通過培養(yǎng)草履蟲，得出種群數(shù)量呈“S”型曲線增長(zhǎng)的原因有哪些?（2）圖中“K=375”代表含義？（3）種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)，你認(rèn)為出生率死亡率。（“>”“=”“<”）（4）根據(jù)“S”型增長(zhǎng)曲線，種群數(shù)量大概達(dá)到多少時(shí)，種群增長(zhǎng)速率最大?（種群增長(zhǎng)速率可以用出生率-死亡率的數(shù)值表示）思考：①“S”型增長(zhǎng)曲線中，種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)，都能在K值維持穩(wěn)定嗎？②試畫出種群“S”型增長(zhǎng)曲線的增長(zhǎng)速率隨時(shí)間的變化曲線。③比較“J”型和“S”型曲線項(xiàng)目“J”型曲線“S”型曲線條件圖像模型有無K值活動(dòng)三：了解研究種群數(shù)量變動(dòng)的意義。實(shí)例1：研究種群數(shù)量變化的規(guī)律，有利于對(duì)生物資源的合理利用和保護(hù)。例如生態(tài)學(xué)家認(rèn)為野生生物種群的數(shù)量應(yīng)控制在環(huán)境容納量的一半，即K/2值時(shí)，既能滿足資源的供應(yīng)，而又不影響資源的再生。問題1：你知道這是為什么？實(shí)例2：舉例說明種群的增長(zhǎng)規(guī)律在害蟲害獸防治方面的應(yīng)用。例如許多地區(qū)常采用投藥滅鼠的方法，如果在一次行動(dòng)中，毒殺了約一半的老鼠，而活下來的老鼠數(shù)量正相當(dāng)于其種群指數(shù)生長(zhǎng)期（K/2）的數(shù)量，老鼠數(shù)量將迅速增長(zhǎng)，很快就恢復(fù)到原來的水平。顯然，簡(jiǎn)單的投藥滅鼠效果并不好，而且還會(huì)污染環(huán)境。問題2：如果你是滅鼠專家，請(qǐng)你提出幾種既有效又不會(huì)造成環(huán)境污染的方法，從根本上限制老鼠種群的數(shù)量。【課堂反饋】1、在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下，種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線為2、下列關(guān)于種群數(shù)量變化的敘述中，不正確的是A．1990年紫莖澤蘭(一種毒草)侵入我國四川涼山地區(qū)后，泛濫成災(zāi)，其增長(zhǎng)曲線近似于“J”型曲線B．對(duì)農(nóng)作物合理密植時(shí)，其數(shù)量不應(yīng)大于K值。C．一個(gè)呈“S”型增長(zhǎng)的種群，數(shù)量在K／2左右時(shí)增長(zhǎng)速率最大。D．一個(gè)物種引入新的地區(qū)后，一定呈“J”型增長(zhǎng)。3、如右圖表示有限環(huán)境中某一種群增長(zhǎng)的曲線。下列有關(guān)敘述正確的是①K值是環(huán)境條件所允許達(dá)到的種群數(shù)量最大值；②在K值時(shí)，種群的增長(zhǎng)速率最大；③若不考慮遷入遷出等其它因素，在K值時(shí)出生率等于死亡率；④假設(shè)這是魚的種群，當(dāng)種群達(dá)到K值時(shí)開始捕撈，可持續(xù)獲得最高產(chǎn)量A．①②B．①④C．①③D．②④4、如圖所示種群在理想環(huán)境中呈“J”型增長(zhǎng)，在有環(huán)境阻力條件下呈“S”型增長(zhǎng)。關(guān)種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線及其應(yīng)用的敘述中正確的是A．種群“S”型增長(zhǎng)過程中，增長(zhǎng)速率逐漸增大B．種群增長(zhǎng)過程中出現(xiàn)環(huán)境阻力是在d點(diǎn)之后C．建立自然保護(hù)區(qū)，提高K值，是保護(hù)大熊貓的根本措施D．漁業(yè)捕撈后需控制剩余量在b點(diǎn)5、為了保護(hù)魚類資源不受破壞，并能持續(xù)地獲得最大捕魚量，根據(jù)種群增長(zhǎng)的S型曲線應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在K／2水平。這是因?yàn)樵谶@個(gè)水平上A．種群數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定B．種群增長(zhǎng)量最大C．種群數(shù)量最大D．環(huán)境條件所允許的種群數(shù)量最大6、右圖表示某物種遷入新環(huán)境后，種群增長(zhǎng)速率隨時(shí)間的變化關(guān)系。在第10年時(shí)經(jīng)調(diào)查該種群數(shù)