1.2 种群的数量变化（讲义）-【讲义+分层练】2023-2024学年高二生物同步备课优质资源（人教版2019选择性必修2）

《第1章 种群及其动态》教学讲义[高中生物学 选择性必修2] 第2节 种群的数量变化 内容索引 知识点总结 必会知识一 建构种群增长模型的方法 必会知识二 种群的“J”形增长 必会知识三 种群的“S”形增长 必会知识四 种群数量的波动 必会知识五 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 必会知识六 种群数量增长的曲线分析 题型概括 必备技能一 种群增长模型的建构 必备技能二 种群增长的“J”形曲线 必备技能三 种群增长的“S”形曲线 必备技能四 种群密度的调查方法 必备技能五 种群增长的“J”形曲线和“S”形曲线 必备技能六 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 练习提升 必刷好题 必会知识 考点梳理拓展延伸易错警示 必会知识一 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，是联系实际间题与数学规律的桥梁，具有解释、判断、预测等重要功能。常见类型有数学公式、曲线图。 2．建构种群增长模型的方法与步骤 构建程序 研究方法 研究实例 提出问题 做出合理瑕设 建立模型 检验或修正 观察研究对象，提出问题 细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？ 提出合理的假设 在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响 根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型 ①数学公式：Nn=2n(N代表细菌数量，n表示繁殖代数) ②曲线图 通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正 观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正 必会知识二 种群的“J”形增长 1．概念：在理想条件下种群增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，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产生条件：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入倍。 (2)建立模型 一年后该种群的数量：N1＝N0·λ 两年后该种群的数量：N2＝N0·λ2 t年后该种群的数量：Nt＝N0·λt (3)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。 (4)曲线图：以时间为横坐标，种群数量为纵坐标，可绘制出“J”形曲线，如图： 3．特点和意义 (1)特点：种群的增长率是一定的，种群数量没有上限。种群呈“J”形增长的增长率、增长速率如图所示。 (2)意义：反映了种群增长的潜力或者趋势。 必会知识三 种群的“S”形增长 1．概念：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。这种类型的种群增长称为“S”形增长。 2．数学模型 (1)模型假设 ①产生条件：自然条件(现实状态)一自然界的资源和空间总是有限的。 ②数量变化：当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，其捕食者数量也会增加，导致该种群的出生率降低，死亡率升高。 (2)建立模型：随着种群密度的增大，环境条件的限制作用愈加明显，当死亡率升高至与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平，此时种群数量逐渐接近环境容纳量(K值)，呈现“S”形曲线。 (3)曲线图及曲线解读 ①适应期：个体数量很少，增长速率很慢，害虫防治最好在此时期进行。 ②加速期(对数期)和转折期：个体数量快速增加，时，增长速率达到最高，为资源利用黄金点，害虫防治要严防到达此时期。 ③减速期和饱和期：随着种群密度增加，个体因食物、空间和其他生活条件的斗争加剧，同时天敌数量也增加，种群增长速率下降。当数量达到环境条件所能维持的最大值(K值)时，种群停止生长，种群增长速率为零，即出生率=死亡率，但种群数量达到最大。到达K值后，有的种群数量呈锯齿状波动。 (4)环境容纳量(K值) ①定义：一定的环境条件所能维持的种群最大数量。 ②影响K值的因素：食物、空间、气候、天敌、传染病和人类的活动等。一般来说，种群数量达到最大值(K值)以后保持稳定。但K值下是固定不变的，它会随环境的改变而改变。 ③应用 项目 资源的保护和利用 有害生物的防治 K值(环境容纳量) 保护环境，减小环境阻力，增大K值：养殖量不能超过K值，否则会破坏环境，导致K值下降 增大环境阻力(如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等)，降低K值 (增长速率最大) 捕捞(或捕获)后的种群数量维持在附近，种群数量会迅速回升 及时控制种群数量，严防达到(若达到，可能导致该有害生物成灾) 必会知识四 种群数量的波动 1．种群数量变化的形式 种群数量有的呈季节性消长，有的呈不规则波动，有的呈周期性波动；当种群长久处于不