種群數(shù)量的變化

4.2種群數(shù)量的變化_學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】通過實(shí)例分析，學(xué)會(huì)建構(gòu)種群增長的兩種數(shù)學(xué)模型。學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)模型尤其是“J”型曲線和“S”型曲線解釋種群數(shù)量的變化?！緦W(xué)習(xí)重難點(diǎn)】建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化。【基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)】［問題探討］1.計(jì)算n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式Nn=―,x小時(shí)后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量應(yīng)是= 細(xì)菌種群種量按此速度繁殖的條件是 ，試分析如果在一個(gè)培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量將如何變化？. 。一、構(gòu)建種群增長模型的方法一一數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型：是用來描或的數(shù)學(xué)形式。研究方法或步驟：(見課本65頁)觀察研究對(duì)象提出問題一提出一根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)一通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正表達(dá)形式例：在營養(yǎng)和生存空間沒有 的情況下，某種細(xì)菌每20分鐘就通過分裂繁殖一次。用數(shù)學(xué)方程式表示：n代以后細(xì)菌的數(shù)量N=請(qǐng)將該細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時(shí)期數(shù)量填入下面表格，并畫出細(xì)菌的種群增長曲線：時(shí)間〔min)204060801.001201-101.60L80細(xì)菌數(shù)量數(shù)學(xué)方程式的優(yōu)點(diǎn)：曲線圖的優(yōu)點(diǎn)：能更反映出種群數(shù)量的增長趨勢(shì)。二、 ！種群增長的_"J”型曲線4 .? 二 ? — + *含義：在：條件下的種群，,以I?.「：為橫坐標(biāo)，以?’ -為縱坐標(biāo)畫出的曲線圖，曲線大致呈型。“J”型增長數(shù)學(xué)模型：模型假設(shè)：條件：在條件充裕、氣候適宜、沒有敵害；數(shù)量變化：種群的數(shù)量每年以增長，第二年的數(shù)量是第一年的倍。建立模型：t年以后種群的數(shù)量表達(dá)式為：參數(shù)含義：N0表示；Nt表示t表示；入表示思考：根據(jù)實(shí)例理解“J”型增長的數(shù)量變化特點(diǎn)： 一—當(dāng)入＞1、入=1、1＜入＜0、入=0時(shí)，種群的數(shù)量變化分別會(huì)怎樣？自然界中“J”型增長能一直持續(xù)下去嗎？原因是什么？三、 種群增長的“S”型曲線含義：種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長后，數(shù)量的曲線，稱為“S”型曲線。2.產(chǎn)生原因：自然界的資源和空間總是 的，當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)斗爭(zhēng)就會(huì)，以該種群為食的動(dòng)物數(shù)量也會(huì)，這就會(huì)使種群的出生率，死亡率。當(dāng)種群的死亡率與出生率相等時(shí)，種群就穩(wěn)定在一定的水平。環(huán)境容納量：在環(huán)境條彳的情況下，一定空間中所能維持的種，又稱 值。思考：（1）結(jié)合課本生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果理解“S”型增長的特點(diǎn)：（2）建構(gòu)種群數(shù)量“S”型增長的模型數(shù)量 增長率I ?"“S. 片畫出S曲線的增長率--茁誡模型假設(shè)： 二 分析模型。一開始AB段數(shù)量增長慢的原因是。TOC\o"1-5"\h\z數(shù)量增長最快的段，其原因是 。增長最快的點(diǎn)是 。CD段增長速度變慢的可能原因是 。分別分析B、C、D點(diǎn)時(shí)的出生率和死亡率情況。B點(diǎn)：出生率 死亡率；C點(diǎn)：出生率死亡率；D點(diǎn)：出生率死亡率D點(diǎn)達(dá)到最大值K值，K值的含義是 你認(rèn)為K值是個(gè)固定值嗎，為什么？“s”型曲線的增長速率是怎樣變化的？【思考與交流】1、試從環(huán)境容納量角度上分析保護(hù)大熊貓和控制鼠害的根本措施。2、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，我們?cè)诜N群數(shù)量增長到什么時(shí)期進(jìn)行捕撈呢？小結(jié).種群增長的“J”型曲線和“S”型曲線的比較偵’型白線?！毙颓€前提條件種群增長速度有無K值數(shù)學(xué)模型（曲蝮圖形式）

四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降影響因素（1）自然因素：、食物、、傳染病等。（2）人為因素：人類活動(dòng)的影響數(shù)量變化大多數(shù)種群的數(shù)量總是在 中，在不利條件下，種群的數(shù)量還會(huì)急劇 甚至 。研究意義對(duì)有害動(dòng)物的。例如通過采取相應(yīng)措施減小環(huán)境容納量，來有效防治有害動(dòng)物。有利于對(duì)瀕危動(dòng)物種群的。通過建立自然保護(hù)區(qū)，改善環(huán)境，拯救瀕危動(dòng)物。通過研究種群數(shù)量變動(dòng)規(guī)律，為害蟲的 提供科學(xué)依據(jù)?！菊n堂訓(xùn)練】經(jīng)調(diào)查，第一年某種昆蟲種群數(shù)量為N0，如果在理想的條件下，每年的增長率入=1.3保持不變，則第三年該種群數(shù)量為（）A.1.3N0 B.1.69N0 C.2.3N0 D.5.29N0自然界中生物種群增長常表現(xiàn)為“S”型增長曲線。下列有關(guān)種群“S”型增長的正確說法是（）A.“S”型增長曲線表示種群數(shù)量和食物的關(guān)系 B.種群的增長速率先升高后降低C.在K值之前，不存在種內(nèi)斗爭(zhēng) D.當(dāng)魚的種群達(dá)到K值時(shí)開始捕撈，可持續(xù)獲得最高產(chǎn)量3、一個(gè)新的物種進(jìn)入某地后，其種群數(shù)量變化，哪一項(xiàng)是不正確的 （ ）A.先呈“S”形增長，后呈“J”形增長B.先呈“J”形增長，后呈“S”形增長C.種群數(shù)量達(dá)到K值后會(huì)保持穩(wěn)定 D.K值是環(huán)境條件允許的種群增長的最大值4、 下圖是一個(gè)鼠群遷入一個(gè)新的生態(tài)系統(tǒng)后的生長曲線圖。試分析在曲線中哪段表示食物最可能成為鼠群繁殖速度的限制因素？ （）取的數(shù)岸段IED段CB自is條件下種群瞄變化槌自is條件下種群瞄變化槌菱一滿載量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，木根據(jù)種群增長的^型曲線，應(yīng)該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（Cj）＜ I:種群數(shù)量穩(wěn)定 B.種群增長率最大 C.種群數(shù)量最大'D.環(huán)境條件所允許的種群數(shù)量最大右圖所示為自然環(huán)境中生物種群數(shù)量變化曲線，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）"'d處波動(dòng)主要是因?yàn)槌錾屎退劳雎首儎?dòng)所致“竭澤而漁”會(huì)使魚蝦數(shù)量下降至b以下，使生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展停滯甚至崩潰滅鼠時(shí)如果僅殺死一半老鼠，可能效果適得其反防治害蟲在b階段開始，所取得效果最好下列關(guān)于種群數(shù)量變化的敘述中，不正確的是（）在理想條件下，種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模型為：Nt=N0入t一個(gè)物種引入新的地區(qū)后，一定呈“J”型增長對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，要盡量降低其K值一個(gè)呈“S”型增長的種群，數(shù)量在K/2左右時(shí)增長速率最大右圖是某一動(dòng)物種群遷入一個(gè)適宜環(huán)境后的增長曲線圖，下列說法不正確的是（）c點(diǎn)以后環(huán)境阻力明顯變大圖中表示種群增長率最快的點(diǎn)是b圖中a點(diǎn)的種群增長率大于d點(diǎn)圖中第8年后，種群數(shù)量不可能發(fā)生變化0246S時(shí)問（年）9.下圖表示某物種遷入新環(huán)境后，種群增長速率隨時(shí)間的變化關(guān)系。下列有關(guān)敘述，正確的是（）第10年后，該種群的數(shù)量開始下降經(jīng)調(diào)查該種群在第10年時(shí)為200，估算該種群在此環(huán)境中的環(huán)境容納量約為400該種群在20年內(nèi)呈“J”型增長經(jīng)調(diào)查該種群在第15年時(shí)的出生率為m，估算該種群在此環(huán)境中的死亡率大于m10.如圖為某種群數(shù)量增長的“J”型曲線和“S”型曲線。若不考慮遷入和遷出，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）改善空間和資源條件難以使K值提高BC段種群增長速率逐漸下降，出生率大于死亡率C點(diǎn)時(shí)種群增長速率為零，出生率等于死亡率比較曲線Y與曲線X，表明自然狀態(tài)下種群無法超出理想狀態(tài)下的最大增長速率11.如圖是探究影響酵母菌種群數(shù)量變化因素時(shí)獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。O點(diǎn)時(shí)酵母菌的接種量會(huì)影響酵母菌的發(fā)酵速率M點(diǎn)前酵母菌不進(jìn)行細(xì)胞呼吸N點(diǎn)時(shí)酵母菌種群增長速率最大P點(diǎn)以后酵母菌數(shù)量下降只與酒精濃度有關(guān)° 有關(guān)分析正確的楚）時(shí)間酵母菌數(shù)量相對(duì)值酒精濃度12、 下圖是一動(dòng)物種群遷入一個(gè)適宜環(huán)境后的增長曲線圖，據(jù)圖回答（1）?（5）題。（1） 圖中表示種群數(shù)量最大的一點(diǎn)。（2） 圖中表示種群增長速度最快的一點(diǎn)（3） 該種群的增長速率由緩慢到增大是在遷入_后開始的。（4） 此動(dòng)物種群增長的曲線呈 型。（5）種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境條件所允許的最大值的點(diǎn),（6） 既要獲得最大的捕獲量，又要使動(dòng)物資源的更新不受破壞，應(yīng)該使該動(dòng)物種群的數(shù)量保持點(diǎn)上。（2012廣東卷）羅非魚是雜食性魚類，在珠江三角洲地區(qū)大量養(yǎng)殖，能適應(yīng)咸、淡水環(huán)境。（1）當(dāng)羅非魚由淡水進(jìn)入咸水，機(jī)體會(huì)大量脫水，細(xì)胞外液滲透，滲透壓感受器產(chǎn)生興奮，并將興奮傳給，促使其釋放，該物質(zhì)促進(jìn)腎小管和集合管重吸收水，使尿量減少以適應(yīng)咸水環(huán)境。（2） 某實(shí)驗(yàn)基地水庫中放養(yǎng)了一批羅非魚。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，a?e段這種羅非魚的種群數(shù)量發(fā)生了明顯波動(dòng)，調(diào)查發(fā)現(xiàn)有人在該水庫中放生了大型肉食性