1.2种群数量的变化导学案-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

1.2种群数量的变化 导学案 一、核心素养 1.生命观念：理解种群数量变化受多种因素影响，认识种群数量变化在生态系统中的意义，形成生物与环境相互依存、相互影响的生命观念。 2.科学思维：通过分析J”形曲线和S”形曲线的特点，运用归纳与概括的思维方法，总结种群数量增长的规律。 3.社会责任：关注种群数量变化在农业生产、生物多样性保护、有害生物防治等方面的应用。 二、教学重难点 教学重点 构建种群增长模型的方法，包括数学模型的建立、检验和修正。 J“形曲线和 S”形曲线的特点、产生条件及意义。 影响种群数量变化的因素，包括非生物因素和生物因素。 教学难点 理解 J”形曲线和 S”形曲线的数学模型，以及环境容纳量(K值)的概念。 三、知识导航 种群的数量变化曲线：“J型增长”、“S型增长”、种群数量的波动和下降。 1.种群的“J”形增长 模型假设：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条件下，种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。 建立模型：t年后种群的数量：Nt=N0λt 2.种群数量的“S”形增长 模型假设：资源、空间有限，天敌的威胁和竞争者的竞争等因素存在。 3.增长率 = （现有个体数-原有个体数）／原有个体数 增长速率=（现有个体数-原有个体数）／时间 J型曲线的增长率=入-1且入>1，和增长速率 S型曲线的增长率和增长速率 4.S型种群增长曲线中注意点： （1）环境容纳量：一定环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，简称K值。 （注意：K值只与环境条件有关，不受种群数量的影响） （2）保护野生动物最根本的措施是保护它们的栖息环境，从而提高环境容纳量。K值不是种群数量的最大值，K值应略低于种群所能达到的最大值（种群有过度繁殖的倾向，种群数量应围绕K值上下波动）。 （3）K/2值：当种群数量达到K/2时，种群有最大增长速率；其意义在于：养殖业上，通常在K/2后进行捕捞，将生物数量保留在此处，目的是可以尽快恢复生物数量；害虫的防治则控制在K/2以下。 5.J形增长模型和S形增长模型的联系： 两种模型存在的不同主要是因为存在环境阻力。 6.种群数量的波动和下降 受气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，大多数种群的数量总是在波动中。 当种群长久处在不利的条件下，种群数量会出现持续性的或急剧下降。种群的延续需要以一定的个体数量为基础，当一个种群数量过少，可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。 7.探究培养液中酵母菌种群数量的变化 （1）实验原理：①用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。 ②在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。③计算酵母菌数量可用抽样检测的方法。 （2）血细胞计数板 (如下图所示)：每个血细胞计数板有两个计数室。 血细胞计数板每个大方格（1个计数室）的面积为1 mm2，深度为0.1 mm，容积为0.1 mm3。计算公式如下：①在计数时，先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数，求得每个中方格的平均值再乘以25，就得出一个大方格中的总菌数，然后再换算成1 mL菌液中的总菌数。 ②设5个中方格中总菌数为A，菌液稀释倍数为B，则0.1 mm3菌液中的总菌数为(A/5)×25×B。已知1 mL＝1 cm3＝1 000 mm3,1 mL菌液的总菌数＝(A/5)×25×10 000×B＝50 000A·B。 （3）实验步骤 ①酵母菌的培养：条件为液体培养基，无菌培养；②振荡培养基：使酵母菌分布均匀；③抽样；④观察计数：先将盖玻片放在计数室上，然后将酵母菌培养液滴在盖玻片一侧，让培养液自行渗入，再用吸水纸吸去多余的培养液，待细胞全部沉降到计数室的底部，再用数码显微镜进行计数并计算；⑤重复步骤④，连续观察7天；⑥绘图分析。 （4）注意事项 该实验无需设计对照实验，因不同时间取样已形成对照；该实验需要做重复实验，取平均值，目的是尽量减少误差；若每个小方格内酵母菌数量过多，需要重新稀释培养基再计数。计数原则：类似于样方法。计数方法：血细胞计数板计数法。 习题巩固 1.(2023·辽宁卷)在布氏田鼠种群数量爆发年份,种内竞争加剧,导致出生率下降、个体免疫力减弱,翌年种群数量大幅度减少;在种群数量低的年份,情况完全相反。下列叙述错误的是(　　) A.布氏田鼠种群数量达到K/2时,种内竞争强度最小 B.布氏田鼠种群数量低的年份,环境容纳量可能不变 C.布氏田鼠种群数量爆发年份,天敌捕食成功的概率提高 D.布氏田鼠种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用 2.(2024·山东日照模拟)研究者跟踪调查某地草原布氏田鼠的种群数量,计算当年种群数量与上一年种群数量之比,记为λ,结果如下表。根据表中结果,下列分析错误的是(　　) 年份 λ 2010 1.00 2011 1.00 2012 0.80 2013 1.25 2014 1.00 2015 1.25 2016 1.75 2017 2.00 2018 2.00 A.2014年布氏田鼠种群数量与2011年基本相同 B.可通过标记重捕法来调查布氏田鼠的种群密度 C.不能根据λ值预测布氏田鼠种群数量的未来变化趋势 D.2014~2018年,布氏田鼠的种群数量呈“S”形增长并在2017年达到K值 3.(2024·河北衡水模拟)某渔民在微山湖岛上的水塘中放养了一定数量的鲈鱼和白虾,经过多年的调查统计,两个种群的数量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.鲈鱼的种群数量变化曲线呈“S”形,鲈鱼的环境容纳量为n B.直接决定鲈鱼种群数量变化的因素是出生率、死亡率、年龄结构 C.白虾的种群数量变化可能与食物、天敌、气温等密度制约因素有关 D.从图中可以看出,根据种群密度并不能预测种群数量的变化趋势 4.(2024·辽宁沈阳三模)科研人员通过对某地区松墨天牛(一种松树害虫)的长期监测,发现其在林间活动期主要是4~11月,2023年的部分监测结果如下图。下列推测正确的是(　　) A.在4月喷洒农药杀死该种群部分个体,其K值会增大 B.防治松墨天牛的最佳时期应在5月中旬 C.7月时该种群的出生率与死亡率基本相等 D.8~11月该种群的年龄结构为增长型 5.(2024·江西二模)种群密度效应是指在一定时间内,当种群的个体数目增加时,就必定会出现相邻个体之间的相互影响。种群密度效应包括两个重要的法则:一是在一定范围内,当条件相同时,物种个体平均质量W与密度d的乘积是个常数Ki,最后Ki总是基本一致,即产量恒定法则;二是随着密度增加,种内竞争加剧,引起种群个体死亡而密度减少,即自疏现象。下列相关说法错误的是(　　) A.生产中可依据种群密度效应确定农作物的种植密度 B.“自疏”通过直接影响种群的死亡率来调节种群密度 C.出现产量恒定法则的原因是自然生态系统的资源和空间都是有限的 D.自疏现象是一种正反馈调节的结果,一般来说,种群密度越大,自疏现象越明显 6.田鼠是主要生活在农田中的植食性鼠类。当田鼠种群刚迁入一个新的栖息地后,种群数量开始增长,随着时间的推移,种群数量停止增长并维持相对稳定。下列相关叙述正确的是(　　) A.田鼠种群数量停止增长时,出生率和死亡率均为零 B.田鼠的种群数量总是在环境容纳量之下波动 C.人为地一次性捕杀田鼠后,其环境容纳量迅速降低 D.田鼠种群数量的增长曲线呈“S”形 7.同一种群的K值不是固定不变的。下列相关说法错误的是(　　) A.引入某动物的天敌,其K值就会变小 B.建立自然保护区可增大大熊猫种群的K值 C.同一个池塘中的鲫鱼与鲤鱼的K值相同 D.生活在草原上的野兔,不同年份的环境容纳量是不同的 8.下列关于环境容纳量的叙述,错误的是(　　) A.种群数量一般会在环境容纳量附近上下波动 B.种群的种内竞争不会改变环境容纳量的大小 C.在理想条件下,影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量 D.在自然环境条件下,温带和寒带地区的植食性动物一年四季的环境容纳量以冬季最小 9. 下列关于种群“S”形增长的叙述,正确的是(　　) A.种群的数量每年以一定的倍数增长,可用数学模型Nt=N0λt表示 B.K值会随着环境因素的变化而发生变化 C.各阶段的增长速率不同,随着时间的增加,种群增长速率越来越大 D.环境条件是资源和空间充裕、气候适宜、没有天敌等 10.种群增长的“J”形和“S”形曲线是不同条件下种群数量随时间变化的曲线。下列关于种群增长曲线的叙述,错误的是(　　) A.呈“J”形增长的种群,其增长速率不断增大 B.呈“S”形增长的种群,其增长速率逐步降低 C.呈“J”形增长的种群,种群增长不受自身密度制约 D.呈“S”形增长的种群达到K值时,增长速率接近于零 答案 ADDCD DCCBB 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$