第1章 第2节 种群数量的变化(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物选择性必修2 生物与环境（人教版2019 SHJL版）

第2节　种群数量的变化 学有目标——课标要求必明 记在平时——核心语句必背 1.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化等活动，尝试建立数学模型表征和解释种群的数量变化。 2.举例说明种群的“J”形增长、“S”形增长、波动等数量变化情况。 3.阐明环境容纳量原理在实践中的应用。 1.在理想条件下，种群数量会实现快速的增长，其数学模型为Nt＝N0λt，呈“J”形曲线。 2.由于资源和空间的限制，种群数量不可能无限增长。有的种群在数量快速增长到K值后能保持相对稳定，使种群增长呈“S”形曲线。 3.一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量(K值)。 [主干知识梳理] 一、建构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 二、种群的“J”形增长 1．含义 理想条件下种群增长的形式，用以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出的曲线来表示，曲线大致呈“J”形。这种类型的种群增长称为“J”形增长。 2．数学模型 (1)模型假设 ①条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。 ②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)建立模型：t年后种群数量为Nt＝N0λt。模型中各参数的意义：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 1．条件：自然界中的资源和空间总是有限的。 2．原因：随种群数量的增多，生物对食物和空间的竞争趋于激烈，导致出生率降低，死亡率升高。当出生率等于死亡率时，种群的增长会停止，有时会稳定在一定的水平。 3．环境容纳量：又称K值，指一定的环境条件所能维持的种群最大数量。 4．应用(以野生大熊猫为例) (1)大熊猫锐减的重要原因 大熊猫栖息地遭到破坏后，由于食物的减少和活动范围的缩小，其K值会变小。 (2)保护措施 建立自然保护区，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量，是保护大熊猫的根本措施。 四、种群数量的波动 1．在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。 2．对于大多数生物的种群来说，种群数量总是在波动中。 3．某些特定条件下可能出现种群爆发。 4．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。 五、探究培养液中酵母菌种群数量的变化 (1)计数方法：抽样检测法。 (2)具体计数过程：先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上，用吸管吸取培养液，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。 [边角知识发掘] 根据下图(教材第9页图1­5)完成下列问题： (1)种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”形曲线。 (2)该曲线中出生率和死亡率的关系 ①0～K/2时，出生率死亡率，种群数量增加。 ②K/2时，出生率与死亡率的差值最大，种群增长速率最大。 ③K/2～K时，出生率死亡率，但差值在减小，种群数量增长缓慢。 ④K值时，出生率＝死亡率，种群数量达到最大。 (3)在种群数量为K/2、K时该种群的年龄结构分别是哪种类型？ 提示：增长型，稳定型。 [教材问题提示] 一、旁栏思考 1．(教材第8页)同数学公式相比，曲线图表示的模型不够精确。 2．(教材第9页)近代以来，世界人口呈“J”形增长；我国人口在20世纪大部分时间呈“J”形增长，在1979年之后则基本稳定在较低的增长率水平上。 二、思考·讨论(教材第8页) (一)分析自然界种群增长的实例 1．种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势。 2．食物充足、缺少天敌等。 3．不能。因为资源和空间是有限的。 (二)环境容纳量与现实生活(教材第10页) 1．开放性问题，可以从不同角度作出回答，但要言之有据。例如，世界范围内存在的资源危机和能源紧缺等问题，说明地球上的人口可能已经接近或达到环境容纳量，因此应当控制人口增长；随着科技进步，农作物产量不断提高，人类开发、利用和保护资源的能力不断加强，因而可以养活更多的人口。 2．对鼠等有害动物的控制，可以采取器械捕杀、药物防治等措施。从环境容纳量的角度思考，还可以采取相应措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将粮食和其他食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌；搞好环境卫生；等等。 新知探究一　建构种群增长模型的方法 [在探究中学] [任务驱动]　 为研究某鱼塘鲤鱼种群数量的变化规律，有人构建了数学模型，其过程如表所示。据此回答有关问题： 构建步骤 结合鲤鱼种群数量变化分析 A.观察研究对象