第2节 种群数量的变化
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【学习要求】
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。
【知识纲要】
一、构建种群增长模型的方法——数学模型
1．数学模型：是用来描述一个系统或它的 的 形式。
2．研究方法或步骤：
提出问题→提出 →根据实验数据，用 对事物的性质进行表达→检验或修正
3．表达形式
例：在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一次。
（1） 用数学方程式表示：n代以后细菌的数量N
（2）请将该细菌产生的后代在不同时期的数量填入下表,并画出细菌的种群增长曲线：
时间（min） 20 40 60
80 100 120 140 160
180
细菌数量
数学方程式的优点：科学、准确；
曲线图的优点：能更 地反映出种群数量的增长趋势。
二、 种群增长的“J”型曲线
1．含义：在 条件下的种群，以 为横坐标，以 为纵坐标画出的曲线图，曲线大致呈“J”型。
2．“J”型增长数学模型：
（1）模型假设：
条件：在 条件充裕、气候适宜、没有敌害；
数量变化：种群的数量每年以 增长，第二年的数量是第一年的 倍。
（2）建立模型：t年以后种群的数量表达式为：
各参数含义：N0表示 ；Nt表示
种群的数量特征及其关系
1． 种群密度(1)概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数。 (2)调查方法：样方法和标志重捕法。
2． 出生率、死亡率(1)概念：单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。
(2)意义：是决定种群大小和种群密度的重要因素。
3． 迁入率、迁出率
(1)概念：单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比率。(2)意义：决定种群大小和种群密度的因素。
4． 年龄组成(1)概念：一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
(2)类型：增长型、稳定型和衰退型。
(3)意义：可预测种群数量的变化趋势。
5． 性别比例：种群中雌雄个体数目的比例。
要点探究
1． 探究种群数量特征之间的关系
观察下图中种群各特征的关系，回答相关问题。
(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)出生率和死亡率及迁入率和迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。
(3)年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，但能够预测和影响种群密度的变化趋势。
(4)除以上条件外，气候、食物、天敌、传染病等都影响种群密度的变化。
2．探究两种种群密度调查方法的不同点
比较
项目 样方法 标志重捕法
调查
对象 植物或活动能力弱、活动范围小的动物 活动范围大的动物
调查
程序
注意
事项 ①随机取样
②样方大小适中
③样方数量不宜太少
④宜选用双子叶植物 ①标记个体与未标记个体在重捕时被捕获的概率相同
②调查期间没有大规模迁入和迁出，没有外界的强烈干扰
易错警示 与种群特征有关的4个易错点
(1)年龄组成并不决定种群密度的变化。年龄组成只是预测种群密度的变化趋势，但该趋势不一定能够实现，还要看影响种群密度变化的其他因素，如气候、食物、天敌、传染病等。
(2)种群数量不等于种群密度。种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数，强调“单位面积或单位体积”，即种群数量增加，种群密度不一定增加。
(3)样方法并非只适用于植物。对于活动能力弱、活动范围小的动物或某种昆虫卵也可 用样方法调查。
海头高级中学高二生物备课组备课纸
1 课题 第2节 种群数量的变化 教师 上课时间 2007-10-6 编号 `015
教学重点 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。
教学难点 建构种群增长的数学模型
教
学
目
标 知识
目标 1.说明建构种群增长模型的方法。
2.用数学模型解释种群数量的变化。
能力
目标 3.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。
情感
目标 4.关注人类活动对种群数量变化的影响。
教学媒体 多媒体、实物投影仪
教学过程
教学内容 个人札记
〖引入〗在第一节中，我们学习了种群数量的影响因素，大家看“问题探讨”，思考讨论准备回答。
〖提示〗1.Nn=2n,N代表细菌数量，n代表“代”。
2.N=2216。
3.细菌数量不会永远按这个公式增长。可以用实验计数法来验证。
〖问题〗再以“本节聚焦”引起学生的思考和注意力。
〖板书〗一、建构种群增长模型的方法
〖学生活动〗学生阅读并完成P66图4-4 细菌种群的增长曲线
〖旁栏思考题1〗生思考回答师提示。
〖提示〗不够精确。
〖问题〗在自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢？
〖答并板书〗1.种群增长的“J”型曲线
〖学生活动〗阅读P66第三段到第五段。
〖板书〗自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”型。
Nt=N0λt
〖问题〗“J”型增长能一直持续下去吗？
〖板书〗2.种群增长的“S”型曲线
〖学生活动〗阅读P67并完成 “思考与讨论”。
海头高级中学高二生物备课组备课纸
2 〖提示〗1.对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械捕杀、药物捕杀等措施。2.从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，①如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；②室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；③养殖或释放它们的天敌，等等。
藏躲市安详阳光实验学校考点58 种群的特征
1．种群的特征
（1）种群的概念：种群是在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。
（2）种群的数量特征
项目 定义 特点或意义
种群密度 种群在单位面积或单位体积中的个体数 ①不同物种，种群密度不同；
②同一物种，种群密度可变
出生率、死亡率
单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体总数的比率
决定种群大小和种群密度
迁入率、迁出率 单位时间内迁入或迁出的个体数目占该种群个体总数的比率
年龄组成 一个种群中各年龄期的个体数目的比例 ①类型
②意义：可预测种群数量变化趋势
性别比例 种群中雌雄个体数目的比例 在一定程度上影响种群密度
（3）完善种群数量特征之间的关系图解
①种群密度是种群最基本的数量特征。
②直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。
③年龄组成是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度的，性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。 2．种群的空间特征
（1）含义：种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局。
（2）类型：均匀分布、随机分布、集群分布。
3．种群密度的估算方法
（1）样方法
①适用对象：植物、昆虫卵、作物植株上的蚜虫、跳蝻等密度的调查。
②过程：确定调查对象→取样→计数每个样方个体数→以所有样方种群密度的平均值作为种群密度估计值。
③取样的方法：五点取样法和等距取样法；取样的关键：随机取样。
（2）标志重捕法
①适用生物：活动能力强、活动范围大的动物。
②密度估算公式
初次捕获标记数M个体总数N＝重捕的标记个体数m再次捕获个体数n。
考向一 种群的基本特征及其关系的辨析
1．如图是有关种群特征的概念图，有关分析错误的是
A．①表示种群密度，是制约种群增长的因素之一
B．春运期间，北京市的人口数量变化主要取决于②③
C．预测种群数量变化的主要依据是④
D．利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫，破坏了正常的⑤ 【参考答案】B
