(教用word)第1章 第2节 种群数量的变化-【提分教练】2022-2023学年新教材高中生物选择性必修2 生物与环境(人教版2019)

第2节　种群数量的变化 学习任务目标 1．通过分析影响种群数量变化的因素，形成稳态与平衡观。 2．通过“J”形增长和“S”形增长的数学模型的分析与比较，培养归纳、比较及运用模型分析问题的能力。 3．通过探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的学习，掌握实验设计与实施及对实验结果的交流与评价能力。 4．了解种群数量波动和下降的影响因素，认同种群研究的重要意义，提升社会责任感。 一、构建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．研究方法及实例 3．类型：数学公式和坐标曲线 (1)数学公式能准确反映种群数量，但不够直观。 (2)坐标曲线图能直观地反映种群数量的变化趋势，但不够准确。 二、种群的“J”形增长 根据某种群的种群数量变化建立的数学模型如下图所示，完成有关问题： 1．(1)得到此模型需满足的条件是食物和空间条件充裕、气候适宜；没有天敌和其他竞争物种。 (2)该种群的数量变化：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λ倍。 2．(1)数学公式模型：Nt＝N0λt (2)各参数的含义：N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。 三、种群的“S”形增长 下图是根据某种群的种群数量变化绘制的曲线图，根据曲线图完成有关问题： 1．形成条件：资源和空间是有限的。 2．形成原因 3．环境容纳量：一定的环境条件所能维持的种群最大数量，又称K值。同一种群的K值不是固定不变的，会随着环境条件的改变而变化。 4．曲线特点：呈“S”形增长，种群数量达到环境容纳量(K值)后，将停止增长。 5．应用：建立自然保护区，改善动物栖息环境，从而提高环境容纳量。例如为增加大熊猫的种群数量而设立的卧龙自然保护区。 四、种群数量的波动 1．大多数种群数量总是在波动中。某些特定条件下可能出现种群爆发。当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。 2．基于对种群数量变化的理解，判断下列说法的正误。 (1)当种群数量达到K值后，种群数量不再发生变化，保持稳定。 (×) (2)蝗灾、鼠灾等是种群数量爆发增长的结果。 (√) (3)在适宜的环境中，只要一个种群有一定的数量，种群数量就会逐渐增加。 (×) 五、培养液中酵母菌种群数量的变化 1．实验原理：酵母菌可用液体培养基培养，种群的数量增长受培养液的成分、培养的空间、pH、温度等因素的影响。 2．实验步骤 3．计数方法：抽样检测法 先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上，用滴管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余的培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。 4．实验结果 在有限的环境条件下，酵母菌种群数量大致呈现“S”形增长。后期由于营养物质的消耗、pH的变化等，生存条件逐渐恶化，酵母菌种群数量下降。 种群的“J”形增长和“S”形增长曲线分析 下图表示种群的两种增长方式的增长速率变化，请据图思考下列问题： (1)甲和乙分别表示哪种增长方式？ 提示：甲表示的是“J”形增长；乙表示的是“S”形增长。 (2)图乙中在哪个时刻增长速率最快？在t1→t2时间段内，种群数量是不是会逐渐减少？ 提示：在t1时刻增长速率最快。在t1→t2时间段内，种群数量仍然增加，只是增长的速率减缓。 图甲为种群增长的“J”形和“S”形曲线，图乙为两种增长方式中增长速率的变化情况。下列相关叙述正确的是(　　) A．图甲中b曲线对应的是“J”形增长曲线 B．图乙②中曲线的顶点与图甲b曲线的最大值相对应 C．图甲中的阴影部分可代表环境阻力大小 D．自然情况下种群不可能出现图甲中a曲线所示的增长方式 C　解析：题图甲中b曲线种群的数量是先增加后趋于稳定，可确定b曲线对应的是“S”形增长曲线，A错误。图乙②中曲线的顶点种群增长速率最大，与图甲b曲线的K/2相对应；图甲b曲线为最大值时，图乙②中曲线增长速率为0，B错误。图甲中两条曲线之间的阴影部分是两种条件下种群数量增长的差别，即阴影部分可代表环境阻力的大小，C正确。自然情况下，外来物种入侵后的早期可能会出现图甲中a曲线所示的增长方式，D错误。 [思维升华]种群数量增长的“J”形曲线和“S”形曲线 项目 “J”形曲线 “S”形曲线 增长 模型 前提 条件 理想状态： ①食物和空间条件充裕； ②气候适宜； ③没有天敌和其他竞争物种等； ④无迁入、迁出 现实状态： ①食物、空间有限； ②不断变化的自然条件； ③有种内竞争和种间竞争 种群增 长速率 有无 K值 无K值 有K值 联系 两种增长曲线的差异主要是环境阻力的有