2020高中生物人教版必修三4.2：种群数量的变化(共55张PPT)

第 1 页 共 5 页 §4.2 种群数量的变化



4.2.1

建构种群变化模型的方法

 数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式

 4.2.2 种群增长的“J”型曲线

 “J”型增长：自然界的种群在理想条件下增长，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出坐标图，曲线大致呈“J”型

Eg：实验室中细菌数量的增长；兔引入澳大利亚、环颈雉引入美国初期的增长。

 J型增长的数学模型

Ⅰ、模型假设：食物空间充裕、气候适宜、没有敌害等，种群单位时间内以一定的倍数（λ>1）增长

Ⅱ、数学模型：Nt＝N0λt

Ⅲ、模型中各参数的意义

①t：时间

②N0：种群的初始数量

③λ：Nt/Nt－1

④Nt：经过t时间后的种群数量

 4.2.3 种群增长的“S”型曲线（注意一些内容不要求掌握）

 “S”型增长：自然界的种群在资源空间有限的条件下增长，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出坐标图，曲线大致呈“S”型

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Eg：高斯的大草履虫培养实验（0.5mL培养液中放入5个大草履虫，最后大草履虫的数量稳定在375个左右）

 “S”型增长的数学模型（只要求掌握模型假设和K的含义）

Ⅰ、模型假设：环境条件对种群增长具有阻滞作用，随种群密度增加，种内竞争加剧、被捕食的几率增大，导致种群的出生率降低，死亡率增高。当死亡率增加到和出生率相等时，种群就会稳定在一定的水平（Ｋ值）

Ⅱ、数学模型：dNt/dt=rNt（1－Nt/K）

Ⅲ、模型中各参数的意义

①Nt表示t时刻的种群数量

②dNt/dt表示曲线在t时刻的斜率

③r＝b（出生率）－d（死亡率）

④K表示环境容纳量，即该环境容纳的最大种群数量。K值会随着环境条件的变化而变化

 4.2.4 “J”和“S”型增长及重要参数的比较

比较项目 J型曲线 S型曲线

模型假设 理想条件（资源空间充裕、气候适宜无敌害） 资源空间受限

模型中重要参数 λ（Nt/Nt－1） K（该环境条件下承载的种群最大数量）

第2节 种群数量的变化

题型一 种群增长模型构建

1．数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，建立数学模型一般包括以下步骤，下列排列顺序正确的是( )

①观察研究对象，提出问题 ②提出合理的假设

③根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达 ④通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正

A．①②③④ B．②①③④

C．③④①② D．②③①④

答案 A

解析 建构数学模型的一般步骤是：提出问题→作出假设→用数学形式表达→检验或修正。

题型二 “J”型曲线分析

2．在下列哪种条件下，种群可能呈“J”型增长( )

A．当食物受到限制时

B．在适宜的环境中，食物开始出现不足，但远不至于影响到该物种在这里生存

C．在一个没有捕食者的生态系统中

D．在实验室内的实验条件下

答案 D

解析 因为种群的指数增长只有在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下才有可能，而这样理想的条件在实验室内可能存在。

3．将小球藻放到一含有充足CO2和空间等的容器中，给予充足光照，在适宜温度下培养一段时间，如图能正确表示该过程中小球藻数量变化的是( )

答案 B

解析 小球藻在空间充裕、资源充足和不存在天敌的条件下，种群会呈指数增长，即“J”型增长。

题型三 “S”型曲线分析

4．下列有关种群增长的“S”型曲线的叙述，错误的是( )

A．通常自然界中的种群增长曲线最终呈“S”型

B．达到K值时种群增长率为零

C．种群增长受自身密度的影响

D．种群的增长速率逐步降低

答案 D

解析 由于空间和资源的限制，自然界中的多数生物种群的数量增长曲线通常呈“S”型，A正确；种群数量达到K值时，种群出生率等于死亡率，种群增长率为0，B正确；种群数量的增加除受环境因素影响外，随着种群密度的增加，种内斗争也会加剧，影响种群数量的增长，C正确；种群数量的增长速率是先逐渐升高，当种群数量大于K/2时，种群增长速率开始降低，D错误。

第2节 种群数量的变化

题型一 种群增长模型构建

1．数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，建立数学模型一般包括以下步骤，下列排列顺序正确的是( )

①观察研究对象，提出问题 ②提出合理的假设

③根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达 ④通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正

A．①②③④ B．②①③④

C．③④①② D．②③①④

答案 A

解析 建构数学模型的一般步骤是：提出问题→作出假设→用数学形式表达→检验或修正。

题型二 “J”型曲线分析

2．在下列哪种条件下，种群可能呈“J”型增长( )

A．当食物受到限制时

B．在适宜的环境中，食物开始出现不足，但远不至于影响到该物种在这里生存

C．在一个没有捕食者的生态系统中

D．在实验室内的实验条件下

答案 D

解析 因为种群的指数增长只有在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下才有可能，而这样理想的条件在实验室内可能存在。

3．将小球藻放到一含有充足CO2和空间等的容器中，给予充足光照，在适宜温度下培养一段时间，如图能正确表示该过程中小球藻数量变化的是( )

答案 B

解析 小球藻在空间充裕、资源充足和不存在天敌的条件下，种群会呈指数增长，即“J”型增长。

题型三 “S”型曲线分析

4．下列有关种群增长的“S”型曲线的叙述，错误的是( )

A．通常自然界中的种群增长曲线最终呈“S”型

B．达到K值时种群增长率为零

C．种群增长受自身密度的影响

D．种群的增长速率逐步降低

答案 D

解析 由于空间和资源的限制，自然界中的多数生物种群的数量增长曲线通常呈“S”型，A正确；种群数量达到K值时，种群出生率等于死亡率，种群增长率为0，B正确；种群数量的增加除受环境因素影响外，随着种群密度的增加，种内斗争也会加剧，影响种群数量的增长，C正确；种群数量的增长速率是先逐渐升高，当种群数量大于K/2时，种群增长速率开始降低，D错误。

1 高中生物复习资料（必修三）（五）

第四章 种群和群落

第2节 种群数量的变化

班级：___________学号：______姓名：___________

执笔人：张纪琴 核对人: 侍东升

【学习目标】

1．说明建构种群增长模型的方法。

2．通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。

3．用数学模型解释种群数量的变化。

4．关注人类活动对种群数量变化的影响。

【学习重点】

尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。

【学习难点】

建构种群增长的数学模型。

【学习方法】

课前导学、质疑讨论、反馈矫正、迁移创新

【学习过程】

A．自主学习

一、建构种群增长模型的方法

数学模型是用来描述______________或______________的数学形式。

建立数学模型的研究方法一般包括__________________、__________________、__________________________和______________________________________四个步骤。

特点提醒：针对具体事例理解数学模型的建立过程，要同时联系实验设计的步骤。

二、种群数量的变化

1．种群增长的“J”型曲线：从教材的两个实例看出，种群呈____________增长，其原因是___________________________、___________________________等。

2．种群增长的“S”型曲线：种群增长曲线呈“S”型的原因是：自然界的资源和空间结构总是___________的，当种群密度增大时，__________________就会加剧，以该种群为食的___________的数量也会增加，这就会使种群的___________降低，___________增高。当死亡率增加到与出生率___________时，种群的增长就会___________，有时会___________在一定的水平。