种群的数量变化规律分析

《种群数量的变化》说课稿《种群数量的变化》说课稿1一．教材背景分析我说课的题目是人教版第四章第二节“种群数量的变化”本课是在学生了解了种群数量特征的基础上, 进一步介入数学知识,用建立数学模型的方法描述,解释和预测种群数量的变化 ,建立数学模型对于帮助学生理解自然事物的数量特征和数量变化规律具有重要意义（能力方面）。

高二学生已经具备了相对较强的探究分析, 解决问题的能力,具有一定的生物科学素养。

从知识方面来说初步具备了与数学模型相关的数学知识储备, 学生的生活体验也足以理解种群数量变化。

所以,这堂课的学习，学生自己将种群数量变化的生物学问题归结成为数学问题, 进而尝试应用建模成果去解决身边的问题。

二．教学目标分析：根据我对课标的理解从知识,能力,情感态度与价值观三个维度制定了教学目标, 解释种群的数量变动.知识目标：尝试建立数学模型，解释种群的数量变动。

能力目标：能够正确使用显微镜，血球计数器对酵母计数；尝试利用数学模型解释当地的环境问题；情感态度与价值观：关注人类活动对种群数量变化的影响，形成可持续发展的观念。

重点和难点：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难点：建构种群增长的数学模型三.教学过程分析（一）教法与学法：教法：为了突出重点,突破难点。

我采用了“三疑三探”的授课模式来完成所定的三维目标,同时采用多媒体教学为辅的手段。

充分调动学生以自主学习为主，培养学生交流，合作能力，提出问题，发现问题和解决问题的能力.学法：自学、合作、探究（二）教学过程：设疑自探：首先教师创设问题情境，激发学生学习兴趣，学生在课前以预习题案为依据进行预习，总结自探提纲，教师归纳、总结自探提纲，并给有贡献的小组加分并鼓励，此节归纳自探提纲4点：1.说明建构种群增长模型的方法,及其步骤？2.种群的数量是怎样变化的？3.什么是环境容纳量？4.影响种群数量变化的因素有哪些？解疑合探：在完成设疑自探的基础上,各小组学生围绕自探提纲,进行解疑合探，在学科组长的安排下有序尽心，对难点进行探讨整理，达成共识并进行展示,展示结束后, 按分工逐题进行评价，教师强调补充，归纳, 教师利用评分榜计分,尤其对提出不同见解的其他学生要双倍加分。

种群数量变化曲线
1．种群数量增长的“J”型曲线和“s”型曲线自然种群的增长一般遵循“s”型曲线变化规律；当种群迁入一个新环境后，常常在一定时间内出现“J”型增长。

两种增长方式的不同，主要在于有无环境阻力对种群数量增长的影响。

如生存空间、食物、被捕食、传染病等环境阻力的增加，使种群死亡率上升，出生率下降，两种增长曲线比较如图
2．种群“S”型增长曲线分析
(1)潜伏期(对环境的适应期)：个体数量很少，增长速率很慢。

(2)快速增长期(对数期)：个体数量快速增加，K／2时，增长率达到最高。

(3)稳定期(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而加剧，同时天敌数量也增长。

种群实际增长率下降。

当数量达到环境条件允许的最大值(K)时，种群停止生长。

种群增长率为零，即出生率：死亡率，但种群数量达到最大。

到达K值后，仍是呈锯齿状波动。

应用：生产上的捕获期就确定在种群数量为K／2时最好。

但杀虫效果最好的时期在潜伏期。

3．种群数量变化曲线与种群增长率曲线的关系
(1)图乙的0f段相当于图甲的ac段。

(2)图乙的f点相当于图甲的c点。

(3)图乙的fg段相当于图甲的cd段。

(4)图乙的g点相当于图甲的de段。

《种群数量的变化》讲义一、种群的概念在我们探讨种群数量的变化之前，首先要明确什么是种群。

种群，简单来说，就是在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。

比如说，一片森林里的所有麻雀，一个池塘里的所有鲤鱼，这些都可以称为种群。

需要注意的是，种群并不是个体的简单累加，它具有一定的特征，比如种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例等。

这些特征对于我们研究种群数量的变化有着重要的意义。

二、种群数量变化的研究意义了解种群数量的变化，对于我们人类来说有着多方面的重要意义。

在农业生产中，通过研究害虫种群数量的变化，我们可以制定更有效的防治策略，减少害虫对农作物的危害，保障粮食产量。

在渔业捕捞中，清楚鱼类种群数量的变化规律，有助于确定合理的捕捞量，既能保证渔业的可持续发展，又能满足人们的需求。

在生态保护方面，掌握濒危物种的种群数量动态，能够及时采取保护措施，促进其种群的恢复和增长。

在疾病防控领域，了解病原体的宿主种群数量变化，对于预测和控制传染病的传播具有关键作用。

三、种群数量变化的类型种群数量的变化主要有增长、波动、稳定和下降这几种类型。

增长型：当出生率大于死亡率，迁入率大于迁出率时，种群数量通常会增加。

这种增长可能是指数增长，也就是我们常说的“J”型增长；也可能是逻辑斯蒂增长，即“S”型增长。

波动型：种群数量在一定范围内上下波动。

这可能是由于环境条件的周期性变化，或者是种群内部的调节机制所致。

稳定型：出生率和死亡率大致相等，迁入率和迁出率也相近，种群数量保持相对稳定。

下降型：当出生率小于死亡率，迁入率小于迁出率时，种群数量会逐渐减少。

四、“J”型增长“J”型增长是一种理想的增长模式，通常在以下两种情况下可能会出现：一是在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下。

比如，在一个新开发的岛屿上，引入了一些兔子，且岛上食物充足、没有天敌，兔子的种群数量可能就会呈现“J”型增长。

其数学模型可以用公式 Nt ＝N0λt 表示。

种群的生长动态与调控机制例题和知识点总结在生态学中，种群的生长动态与调控机制是一个非常重要的研究领域。

了解种群的变化规律以及影响其发展的因素，对于保护生物多样性、管理自然资源以及解决生态问题都具有重要的意义。

下面我们将通过一些例题来深入探讨这个主题，并对相关的知识点进行总结。

一、种群生长动态的基本模式1、指数增长（J 型增长）特点：种群数量以恒定的增长率连续增长。

数学模型：Nt ＝N0λ^t （其中 Nt 表示 t 时刻的种群数量，N0 为初始种群数量，λ 为周限增长率，t 为时间）例题：在理想条件下，某种细菌每 20 分钟繁殖一代，初始种群数量为 100 个。

经过 10 小时后，种群数量是多少？解答：10 小时共有 30 个 20 分钟，即 t ＝ 30。

λ ＝ 2（因为每 20 分钟繁殖一代，数量翻倍），N0 ＝ 100。

代入公式可得 Nt ＝100×2^30 ≈ 1073741824 个。

2、逻辑斯蒂增长（S 型增长）特点：种群增长初期近似指数增长，当种群数量达到环境容纳量（K 值）时，增长停止。

数学模型：dN/dt ＝ rN(1 N/K) （其中 dN/dt 表示种群的瞬时增长率，r 为内禀增长率，N 为种群数量，K 为环境容纳量）例题：某草原上野兔的环境容纳量为 1000 只，内禀增长率为 05。

初始种群数量为 100 只，求种群数量增长到 500 只所需的时间。

解答：首先将已知数据代入模型，得到 dN/dt ＝ 05×N×（1N/1000)。

然后通过积分求解这个微分方程，计算过程较为复杂，此处略去。

最终得到所需时间约为 69 年。

二、影响种群生长动态的因素1、内部因素出生率和死亡率：直接影响种群数量的增减。

年龄结构：包括增长型、稳定型和衰退型，反映种群的发展趋势。

性比：影响种群的繁殖潜力。

2、外部因素食物和资源：充足的食物和资源有利于种群增长，反之则限制种群发展。

第2节种群数量的变化课标内容要求核心素养对接尝试建立数学模型解释种群的数量变动。

科学思维—通过尝试建立数学模型表征种群数量变化的规律。

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，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”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N t＝N0λt。

(3)模型中各参数的意义：N0为该种群的起始数量，t为时间，N t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。

对种群增长率与增长量、增长速度的辨析1 问题的提出普通高考试卷中时常出现考察种群数量变化的试题，教辅资料都对种群的数量变化规律进行解读、对相关高考试题进行解析，但不少资料的解读或解析存在偏差。

1．1 某些资料对种群数量变化的解读摘要1．1．1 种群数量按J型曲线增长，种群的增长率是不变的，可用图—1甲直线表示。

1．1．2 种群J型增长公式N t＝N0 ·λt中，λ与增长率的关系：λ＝1＋增长率＝1＋（出生率－死亡率）λ＜1时，种群为衰退型；λ＝1时，种群为稳定型；λ＞1时，种群为增长型。

1．1．3 种群数量按S型曲线增长，种群的增长率是时刻发生变化的，可用图—1乙直线表示。

1．1．4 J型曲线的种群增长率保持稳定；S型曲线的种群增长率随种群密度的上升而下降。

1．2 存在的问题既然“S型曲线的种群增长率随种群密度的上升而下降”，那么，其增长率曲线就该是近似图—1丙所示的逐渐下降的曲线，而非图—1乙所示“低→高→低”的峰样曲线。

对种群增长率的解读的偏差，不仅存在于多种教辅资料，在相关的不同的高考试题之间也存在对种群增长率解读的矛盾。

例如：例1．（2005年全国Ⅰ）为了保护鱼类资源不受破坏，并能连续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。

这是因为在这个水平上（ B ）A．种群数量相对稳定 B．种群增长量最大C．种群数量最大 D．环境条件所允许的种群数量最大例2．（2007年全国Ⅰ）下列有关种群增长的S型曲线的叙述，错误的是（ D ）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．种群的增长速度逐步下降例3．（2002年广东）在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的营养液。

接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如图—2所示。

图—3中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是（ D ）例1所含的结论是在时间长短相同的各个时段内，K/2所对应的时段种群增长量最大；例2所含的结论是在时间长短相同的各个时段内，K/2所对应的时段种群增长速度最大。

种群数量特征总结知识点一、种群数量特征的概念种群数量特征是指种群中个体数量的总体特征，它反映了种群的规模、密度和分布等情况。

种群数量特征与种群的空间分布、生境选择、繁殖率和死亡率等生态因素密切相关，它是种群生态学研究的重要内容之一。

种群数量特征反映了种群的数量动态变化规律，它是评估种群健康状况、资源利用情况和生态系统稳定性的重要指标。

种群数量特征的研究内容包括种群数量的计算方法、种群数量变化的规律、影响种群数量的因素等内容，通过对种群数量特征的分析可以更好地了解种群的生态特征和动态变化规律，为生物多样性保护和生态系统管理提供科学依据。

二、种群数量变化的规律种群数量的变化是生物种群动态的重要表现之一，它受到种群的生存和繁殖等多种因素的影响。

种群数量变化的规律包括种群数量的周期性变化、季节性变化、长期趋势变化等内容，通过对种群数量变化规律的研究可以更好地了解种群的生态特征和动态变化规律。

1. 种群数量的周期性变化种群数量的周期性变化是指种群数量在一定时间内出现周期性波动的现象，它表现为种群数量的周期性增减和波动。

种群数量的周期性变化受到气候、环境和食物等因素的影响，它反映了种群在不同季节和环境条件下的生存和繁殖情况。

常见的周期性变化包括年度变化、季节性变化和日周变化等，通过对种群数量周期性变化规律的研究可以更好地了解种群数量和环境条件的关系，为生态保护和资源管理提供科学依据。

2. 种群数量的季节性变化种群数量的季节性变化是指种群数量在不同季节出现周期性变化的现象，它表现为种群数量在不同季节呈现出不同的高峰和低谷。

季节性变化的原因包括气候、食物和繁殖等因素的影响，它反映了种群在不同季节生存和繁殖的情况。

季节性变化对种群的生态特征和动态变化有重要影响，通过对种群数量季节性变化规律的研究可以更好地了解种群数量和环境条件的关系，为生态保护和资源管理提供科学依据。

3. 种群数量的长期趋势变化种群数量的长期趋势变化是指种群数量在长期时间内出现逐渐增加或逐渐减少的趋势，它表现为种群数量的长期增长或长期下降。

生物物种和种群的大小和结构的动态变化规律生态环境是生物生存和繁衍的基础，物种和种群的数量和结构的动态变化是生态环境变化的反映。

生态学是研究生物群体和环境的相互关系的学科。

在生态学中，物种和种群是研究生态系统的基本单元之一。

本文将阐述生物物种和种群的大小和结构的动态变化规律。

一、物种数量的动态变化规律物种数量的动态变化规律通常采用了物种多样性的度量来进行研究。

物种多样性通常分为三个层次：物种丰富度、物种均匀度和物种多度。

1、物种丰富度物种丰富度是指生物群落中不同物种数目的多少，用物种数目表示。

物种丰富度的大小可以反映一个生态系统的生物多样性水平。

有研究表明，不同生态系统的物种丰富度存在着显著的差异。

例如，富营养化的水体和固体废弃物中的酸性环境，生物多样性较低。

2、物种均匀度物种均匀度是指一个群落内不同物种的数量分配是否均匀的程度。

物种均匀度的大小可以反映群落中物种的分布情况。

有研究表明，相对稳定的生态系统中，物种均匀度相对较高。

在新建立的生态系统中，物种均匀度相对较低。

3、物种多度物种多度是指生态系统中各个物种的数量大小，用物种数量表示。

物种多度的大小可以反映一个物种对生态系统的重要性。

有研究表明，物种有着不同的生存策略，不同生存策略的物种在生态系统中的数量也存在显著差异。

例如，喜阳植物在林荫区和砾石区的物种多度差异明显。

二、种群数量和结构的动态变化规律种群数量和结构是生态系统的基本组成部分，其动态变化反映了生态系统的健康状况。

种群数量和结构的动态变化规律通常采用了种群生态学分析法进行研究。

1、种群数量的动态变化规律种群数量的动态变化规律反映种群的繁殖和死亡率之间的关系。

种群数量的动态变化通常分为四个阶段：增长期、平稳期、过渡期和减少期。

在增长期，种群数量呈指数增长。

平稳期是种群数量长期维持在一个相对稳定的数量水平。

在过渡期中，种群数量由于种群密度过高或气候变化等因素，进入了动荡不安的状态。

在减少期中，种群数量呈指数下降。

种群数量的变化》教案教学目标：1.了解种群增长模型的建构方法。

2.研究“J”型曲线和“S”型曲线的特点，分析其产生的条件和数量计算方法。

3.掌握种群数量变化的波动原因和能够调节种群数量变动的因素。

4.认识研究种群数量变动的意义，关注人类活动对种群数量变化的影响。

重难点：1.重点：建构种群增长的数学模型，并解释种群数量的变化。

2.难点：建构种群增长的数学模型。

教学过程：一、建构种群增长模型的方法种群数量变化规律是通过建构数学模型来描述的。

建构模型的方法包括：确定前提条件、选取合适的增长率和时间单位、确定增长率的变化规律等。

二、种群增长的“J”型曲线J”型曲线是一种数量连续增加、保持稳定的曲线。

它的产生条件是环境资源无限，例如食物、空间充裕，气候适宜，没有敌害等。

数量变化规律可以用公式Nt=Nλt来计算，其中λ为增长率。

三、种群增长的“S”型曲线S”型曲线是一种数量增加先慢后快再慢，最终达到环境条件允许的最大值后停止增长，保持相对稳定状态的曲线。

它的产生条件是环境资源有限。

数量变化规律可以用公式Nt=K/(1+ae^-rt)来计算，其中K为最大数量，a为初始数量，r为增长率，t为时间。

四、种群数量的波动和下降种群数量的波动和下降是由多种因素造成的，包括天敌的入侵、环境的变化、疾病的传播等。

能够调节种群数量变动的因素包括繁殖率、死亡率、迁移率等。

总结：通过本节课的研究，我们了解了种群数量变化的规律和建构数学模型的方法，掌握了“J”型曲线和“S”型曲线的特点和数量计算方法，认识了种群数量变化的波动原因和能够调节种群数量变动的因素，以及研究种群数量变动的意义和人类活动对种群数量变化的影响。

第2节种群数量的变化知识点一构建种群增长模型的方法1.数学模型概念,数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，是为了某种目的用字母、数字及其他数学符号建立起来的方程式以及图表、图像等数学表达式。

2.意义,数学模型是联系实际问题与数学规律的桥梁，具有解释、判断、预测等重要作用。

知识点二种群数量的增长,1.种群的“J”型增长(1)“J”型曲线：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。

(2)“J”型增长的原因：食物充足、没有天敌、气候适宜等，这一理想条件只有在实验室或某物种最初进入一条件非常适宜的环境时才会出现。

(3)“J”型增长的数学模型,模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，种群的数量以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。

增长速率不随种群密度的变化而变化。

,建立模型：,一年后该种群的数量应为：N1＝N0λ,两年后该种群的数量应为：N2＝N1×λ＝N0λ2,t年后该种群的数量应为：N t＝N0λt,N0：该种群的起始数量；t：时间；N t：t年后种群数量；λ：增长的倍数。

注：当时，种群数量上升；当λ＝1时，种群数量不变；当时，种群数量下降。

2.种群增长的“S”型曲线,(1)“S”型曲线出现的原因,自然资源是有限的，当种群密度增大时，使生存斗争加剧，种群的增长速率下降。

(2)实例：高斯的实验。

(3)“S”型曲线：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，呈“S”型。

①K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。

a.不同物种在同一环境中K值不同。

b.当环境改变时生物的K值改变。

②K/2值：K值的一半，是种群数量增长最快点。

③增长速率：可以看出种群的增长速率在K/2时最大，K/2之前不断增加，在K/2之后逐渐减小，当达到K值时增长速率为0。

捕食关系种群数量变化规律描述
捕食关系种群数量变化规律描述为：捕食的数量特点为一种生物以另一种生物为食，数量上呈现此消彼长的不同步性变化。

被捕食者先增加先减少，捕食者后增加后减少，捕食是相互制约双方的数目没有谁最多，一种生物以另一种生物为食，数量上呈现此消彼长的不同步性变化。

这是因为第一营养级是其它各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源，这一营养级生物的减少或增加必会引起连锁反应，致使以下营养级依次减少或增加。

在食物链中，处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量因此而迅速增加，但这种增加并不是无限的。

随着数量的增加，种群密度加大，种内斗争加剧，再加上没有了天敌的“压力”，被捕食者自身素质（如奔跑速度、警惕性、灵敏性等）必然会下降，导致流行病蔓延，老弱病残者增多，最终造成种群密度减少，直至相对稳定。

这就是捕食关系种群数量变化规律的基本描述。

此外，在复杂食物网中，某种群数量变化引起的连锁反应也是需要考虑的。

单条食物链中生物数量变动引起的连锁关系相对简单，主要是捕食与被捕食的关系。

但是在一个复杂的食物网中，当某种群生物因某种原因而发生变化时，对另一种群生物数量的影响，沿不同的线路分析会有不同的结果。

因此，需要遵循一定的原则，如生产者相对稳定，处于最高营养级的种群且食物有多种来源时，若其中一条食物链中断，则该种群的数量不会发生较大变化。

同时，分析时以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序时，应从高营养级依次到低营养级。

总之，捕食关系种群数量变化规律是生态系统中一种重要的数量关系，对于理解生态系统的结构和功能具有重要意义。

在实际应用中，需要根据具体情况进行分析，以制定相应的管理策略和保护措施。

种群数量变化的圆形曲线
种群数量变化的圆形曲线可以分为几个阶段。

首先是种群数量
的增长阶段，这时圆形曲线会逐渐向外扩张，表示种群数量在增加。

接着是达到种群数量最大值的阶段，这时圆形曲线的半径最大，表
示种群数量达到了顶峰。

随后是种群数量的减少阶段，圆形曲线会
逐渐收缩，表示种群数量在减少。

最后是种群数量达到最小值的阶段，圆形曲线的半径最小，表示种群数量达到了最低点。

圆形曲线还可以反映出种群数量的周期性变化。

如果种群数量
的变化是有规律的，并且在一定的时间内重复出现相似的曲线形状，那么这种周期性变化可以用圆形曲线来描述。

这对于研究种群数量
随季节变化或者周期性环境变化的趋势非常有帮助。

总的来说，种群数量变化的圆形曲线是一个直观而有效的工具，可以帮助我们理解种群数量随时间变化的规律，以及种群数量的周
期性变化趋势。

通过观察和分析圆形曲线，我们可以更好地认识和
研究种群生态学和种群动态的规律。