高中人教版 (新课标)第2节 种群数量的变化优秀导学案及答案

第四章     种群和群落

第2节  种群数量的变化

【学习目标】

1．通过对本节的学习，掌握种群数量变化的“J”型曲线和“S”型曲线。

  2．尝试建立数学模型解释种群的数量变动

  3．探究培养液中种群数量的动态变化

【学习重点】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

【学习难点】尝试建构种群增长的数学模型

【自主学习与点拨】

【问题探讨】

  1．计算n代细菌数量的计算公式Nn＝_________，x小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量应是    

  2．细菌种群种量按此速度繁殖的条件是_________________________________，试分析如果在一个培养基中，细菌的数量将如何变化？______________________________。

一．建构种群增长的数学模型的方法

【预习完成】

  1．数学模型建构的步骤（见课本65页）

  2．以“问题探讨”中实验条件下细菌种群数量的变化为例，得到的可用来描述该种群数量变化的数学模型是：

  ①公式________________。

  ②种群数量增长曲线画在课本66页上。

【思考与交流】

（1）构建数学模型：比较曲线与方程式的优缺点

二．自然界中种群的数量变化

1．种群增长的“J”型曲线

【预习完成】

 1、根据实例理解“J”型增长的数量变化特点：____________________________

 2、建构种群数量“J”型增长的数学模型

①模型假设：______________________________________________________。

  ②建立模型：如果种群的起始数量为N0，并且第二年的数量是第一年的λ倍，那么：

       一年后种群数量N1＝________，

       两年后种群数量N2＝________，

       t年后群数量Nt＝_____________。（这个公式即为数学模型）， 

【思考与交流】

  （1）当λ>1、λ=1、1<λ<0、λ=0时，种群的数量变化分别会怎样？

（2）自然界中“J”型增长能一直持续下去吗？原因是什么？

 2．种群增长的“S”型曲线

【预习完成】

（1）   结合课本生态学家高斯的实验结果理解“S”型增长的特点：_______________________________。

  （2）建构种群数量“S”型增长的数学模型

①模型假设：_____________________________________________________________

  ②建立模型。（种群增长的曲线图）

【思考与交流】

（1）“S”型曲线分析：

   ①分别分析B点和D点时的出生率和死亡率情况。

      B点：出生率_____死亡率    C点：出生率_____死亡率

   ②一开始AB段数量增长慢的原因是________________________________________。

   ③数量增长最快的是__________段，其原因是_____________________________。

   ④CD段增长速度变慢的可能原因是________________________________________

____________________________________________________________。

   ⑤D点达到最大值K值，K值的含义是_______________________________________

   ⑥你认为K值是个固定值吗，为什么？

（2）试从环境容纳量上分析保护大熊猫和控制鼠害的根本措施。

（3）种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线的比较

【练习巩固】

1．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

2．下列关于种群数量的叙述中错误的是   　　 

A．种群的增长一般呈“J”型曲线　　　　　　　　　　　
B.种群的增长一般呈“S”型曲线　　　　　　　　　

C．种群数量的变化包括：增长、波动、稳定、下降等
D．种群的变化主要取决于迁入、迁出、出生率、死亡率等

三．种群数量的波动和下降

【预习完成】

 1．影响种群数量变化的因素有：___________________________________等。

 2．大多数种群的数量总是在______________的，这些变化主要取决于_________变化。

四．研究种群数量变化的意义

【练习巩固】

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)A→B，由于            ，种群增长不明显。

(3)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。

(4)EF段为种群增长的                 期，其种群净增长率为             ，种群数量                                                              。

【本课时必须记住的知识】

构建数学模型、“S”型曲线、“J”型曲线、增长率、K值、环境容纳量

【随堂检测】

1．在下图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是（   ）

2．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  ②一般不会缺少天敌  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

3．下图中的曲线1—4是在W、X、Y、Z四种条件下细菌种群的生长曲线，这四种条件是：W—不断提供食物、水、氧气，除去废物;X—随时间延续，食物耗尽，有害废物积累;Y—随时间延续，食物耗尽，无害物质积累;Z—随时间延续，食物耗尽，由于突变结果，出现了新的菌株，它们能代谢原有菌种产生的有害废物以下哪项的生长条件和生长曲线的配对是正确的？

4．一渔民承包一鱼塘，他应怎样合理利用池塘生态系统（    ）

A.禁渔三年             B.捕捞要彻底

C.适量捕捞成鱼         D.饲养单一品种

5．右图中曲线Ⅱ表示的是牛被引入某孤岛后的种群数量变化。如果当初被引入的是羊，则羊的种群数量变化曲线为                       

  A．I  B．Ⅲ  C．IV  D．V

6.下图示为某种群在不同生态环境中的增长曲线,请仔细分析图中曲线后回答下列问题:
(1)处在一个理想的环境中，没有资源和空间的限制，种群内个体增长曲线是_____________，用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有特性______________。
(2)种群置于有限制的自然环境中，种群内的增长曲线是___________，用达尔文的进化观点分析闰中的阴影部分表示___________。

(3)影响种群密度的主要因素是种群的___________和___________。
(4)当我们迁人刚建的新村美居，可恶的老鼠也一同悄悄“潜  

来”，它们咬坏衣物、偷吃粮食、毁坏家具、传播疾病……对

其进行种群密度的调查中，请从a、b曲线的理论上存在的条

件，推测有效灭鼠的措施___________，降低环境___________量，

使鼠群的___________曲线变化，转变成____                           。

【课后训练】

1．一个新的物种进入某地后，其种群数量变化，下列哪一项是不正确的

A．先呈“S”型增长，后呈“J”型增长        B．先呈“J”型增长，后呈“S”型增长

C．种群数量达到K值以后会保持稳定     D．K值是环境条件允许的种群增长的最大值

2．有人把水葫芦引入了一个热带国家，现已阻塞了航道，成了在河流和湖泊中行船的主要障碍。一株水葫芦可以在50天产生1000个后代，其原因可能是（    ）

A.没有天敌  B．气候适宜        C．生殖率高和占据的是空生态位   D．以上答案全正确

3．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

 A．“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系      B．种群增长率在各阶段是不同的

 C．“S”型增长曲线表示了种群数量的与时间无关      D．种群增长不受种群密度制约

4.土壤动物能够促进农田生态系统物质循环并改良土壤结构，其类群组成和数量是评价农田生态环境的重要指标。下表是某农田使用两种肥料后4类土壤动物物种数和密度(个／m2)的调查数据。

根据表中数据可以得到的正确结论是                                 (    )

A．化肥田土壤动物的物种多样性减少，营养结构简单B．有机肥田的土壤动物数量大大增加，有机质减少

C．化肥田土壤动物个体总数减少，但是生物多样性提高D．有机肥田的各类土壤动物密度总是大于化肥田

5．调查某草原田鼠数量时，在设置1公顷的调查区内放置100个捕鼠笼，一夜间捕获鼠32只，将捕获的鼠标记后在原地释放，数日后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼，这次共捕获30只，其中有上次标记的个体10只，请回答下列问题：

 （1）若该地区田鼠种群个体总数为N，则N=                  只

         A．30             B．32 C．64 D．96

 （2）要使上面所计算的种群个体总数和实际相符，理集结上在调查期必须满足的两个条件是

A．有较多个体迁出调查区 B．调查区内没有较多的个体死亡

C．调查区内没有较多的个体出生 D．有较多的个体迁入调查区

 （3）若某种群有成鼠a只（计算时作为亲代），每只雌鼠一生产仔16只，各代性别比例均为1:1，子代幼鼠均发育为成鼠，所有个体的繁殖力均相等，则从理论上计算，第n代产生的子代数为         只。

A．a×8n－1     B．a×8n+1    C．a×8n     D．a×8n－2

 （4）若将雌雄成鼠各若干只，放在大小一定的笼内饲养，让它们交

配繁殖，且供给充足的饵料和水，则笼内鼠数量变化和饲养时间之间

的关系应是右图曲线          。

6．图4－11是某一动物物种迁入一个适宜环境后的增长曲线图，请回答：

（l）图中的增长曲线是___________形，表示K值的一点是_________。

（2）图中表示种群增长速度最快的阶段是___________。

（3）迁入种群第2年后，增长明显加快的原因主要是_______________。

（4）第8年后，种群数量趋于稳定，阻碍种群继续增长环境因素主要有哪些：____________。