1.2 不同条件下种群的增长方式不同（word教参）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中生物选择性必修2（浙科版）

第二节　不同条件下种群的增长方式不同 [学习目标] 1．通过尝试指数增长和逻辑斯谛增长模型，学会数学建模的方法。(科学思维) 2．学会概述种群增长方式的类型与特点，并能将其应用于生产实践。(生命观念、社会责任) 授课提示：对应学生用书第7页 [教材导读] 一、活动：探究果蝇种群的增长 1．探究问题 (1)不同环境条件下果蝇种群是以什么方式增长的？ (2)果蝇种群的这种增长方式有何规律？ 2．实验原理 在实验条件下，用水果培养果蝇，其种群数量会增加。用数学方法分析果蝇数量的增长规律，可得出其种群增长的数学模型。 3．方法步骤 (1)取500 mL广口瓶3个，先在每个广口瓶底部铺一层厚约2 cm的棉花，然后放入大小相等且熟透了的半根香蕉、2只雌果蝇和2只雄果蝇，最后用双层纱布盖住瓶口，并用橡皮筋扎紧，作为果蝇培养瓶。 (2)将培养瓶置于温度适宜(20～25 ℃)的环境中培养。 (3)每天观察、记录培养瓶中果蝇个体数，持续3周。 二、建立数学模型是解释种群数量变化的重要方法 1．数学模型的概念：是用来描述现实系统或其性质的一个抽象简化的数学结构。 2．建立数学模型的意义：是解释生物种群数量动态变化的重要方法。 3．实例：在探究果蝇种群的增长活动中，通过观察和记录培养瓶中果蝇种群的数量变化，统计处理实验数据，以建立数学模型，并进一步通过数学模型来分析果蝇种群数量变化的特点及其原因。 三、种群在无限环境条件下呈指数增长 1．指数增长的条件：在资源无限、空间无限和不受其他生物制约的理想条件。 2．“J”形增长：由于增长曲线很像英文字母J，因而又称“J”形增长。 3．指数增长图示 细菌的指数增长曲线 4．指数增长的特点：起始增长很慢，但随着种群基数的增大，增长会越来越快，每单位时间都按种群的一定百分数或倍数增长。 四、种群在有限环境条件下呈逻辑斯谛增长 1．逻辑斯谛增长的条件：在空间有限、资源有限和受到其他生物制约条件下的种群增长方式。 2．“S”形增长：其增长曲线很像英文字母S，因而又称“S”形增长。 3．环境容纳量的概念：是指长时期内环境所能维持的种群最大数量，用字母K表示。由于种群数量高于K时可能下降，低于K时可能上升，所以K值只代表种群数量的一个平均值。 4．图示逻辑斯谛增长的五个时期 5．特点：逻辑斯谛增长是自然界生物种群增长的普遍方式，它总是会受到环境容纳量的限制。 6．研究种群的增长方式的实际意义 (1)意义：能更好地利用和保护生物资源，防治有害生物。 (2)实例：根据逻辑斯谛增长曲线在转折期增长最快的特点，可预知草原上放牧量为多少时既能保护草原，又能获得最好的经济效益。对于濒危野生动物的保护，则可通过改善生存环境来增大环境容纳量以促进其增长。相反，对于有害生物的防治，则应通过限制环境因素来降低环境容纳量以抑制其增长。 [预习诊断] 1．“J”形曲线是发生在自然界中最为普遍的种群增长模式。(×) 2．对于“S”形曲线，同一种群的K值是固定不变的，与环境因素无关。(×) 3．种群数量达到K值后不再发生变化。(×) 4．在自然界，一个种群不一定都与其他种群有着密切的关系。(×) 5．若要确定合适的捕捞量就需要研究捕捞量与种群数量变化之间的关系。(√) 授课提示：对应学生用书第8页 探究一　种群的数量变化分析 如图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，据图思考： (1)曲线a表示什么类型的曲线？产生此现象的原因是什么？ 提示：曲线a表示指数增长曲线，也称“J”形增长曲线，产生此现象的原因是种群处于资源无限、空间无限和不受其他生物制约的理想条件下。 (2)曲线b表示什么类型的曲线？产生此现象的原因是什么？ 提示：逻辑斯谛增长曲线，也称“S”形增长曲线，产生此现象的原因是种群处在空间有限、资源有限和受到其他生物制约条件下。 (3)图中阴影部分表示什么？ 提示：种群在自然环境中增长所受到的环境阻力。 1．种群数量增长的“J”形和“S”形两种曲线模型的构建 项目 “J”形曲线 “S”形曲线 曲线模型 产生条件 ①食物、空间条件充裕； ②气候适宜； ③没有敌害、疾病 ①食物、空间有限； ②各种生态因素综合作用 特点 种群数量以一定的倍数连续增长 种群数量达到环境容纳量K值后，将在K值上下保持相对稳定 环境容纳量(K值) 无K值 有K值 曲线形成的原因 无种内竞争，缺少天敌 种内竞争加剧，天敌数量增多 种群增长率 保持稳定 一直下降 2.“三看法” 辨别种群的“J”形增长和“S”形增长 3．关于K值的模型解读 (1)K值并不是种群数量的最大值：K值是环境容纳量，即在保证环境不被破坏的前提下所能容纳的最大值；种群所达到的最大值会超过K值，但这个值存在的时间很短，因为环境会遭到破坏。 (2)K值不是一