种群的增长方式(选)
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种群与群落[考纲要求]1.种群的特征:(1)种群的概念及特征(a);(2)标志重捕法(a)。
2.种群的增长方式:(1)种群指数增长和逻辑斯谛增长(b);(2)环境容纳量(a)。
3.群落:(1)群落的概念和结构(a);(2)主要的陆地生物群落类型(a);(3)群落演替的概念、类型和过程(a)。
种群一、种群的特征 1.种群的概念和特征(1)种群指占有一定空间和时间的同一物种个体的集合体。
(2)种群的特征:有种群密度、出生率和死亡率、年龄结构、性比率等。
种群密度是种群的最基本数量特征,出生率和死亡率是决定种群数量变化的主要因素,年龄结构是预测未来种群数量变化的主要依据。
①出生率和死亡率:出生率是指在单位时间出生个体数占种群总个体数的百分数或千分数。
死亡率是指单位时间内死亡个体数占种群总个体数的百分数或千分数。
②年龄结构:是指各个年龄组个体数量在种群中所占的比例关系。
可分为:③性比率:种群内两性个体数量的相对比例。
④种群密度:是指某种群在单位空间或面积内的个体数量。
种群密度大小是决定生物的益或坏、狩猎或禁猎、防治或不防治的依据,也是检查保护效果或防治效果、进行害虫预测预报及研究种群动态的基础。
2.标志重捕法(1)调查对象:活动能力较强的动物,如田鼠、鸟类、鱼类等。
(2)计算公式N (种群总个体数)=M ·n mM —标志个体数,n —重捕个体数,m —重捕中被标记的个体数。
二、种群的增长方式1.种群的指数增长和逻辑斯谛增长(1)指数增长①条件:资源无限、空间无限和不受其他生物制约的理想条件下,增长曲线为“J”形。
②特点:起始增长很慢,但随着种群基数的加大,增长会越来越快,每单位时间都按种群的一定百分数或倍数增长,其增长势头强大。
增长速率不断增大。
(2)逻辑斯谛增长①条件:资源有限、空间有限和受其他生物制约条件下,增长曲线为“S”形。
②特点:起始呈加速增长,K/2时增长最快,此后便开始减速增长,到K值时便停止增长或在K 值上下波动。
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。
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。
种群的增长方式课型:新授课课时:第二课时一、设计理念建构主义认为,学习不是教师向学生传递知识的结果,而是学生建构自己的知识的过程,知识应该是学习者在与情境的交互作用中建构起来的。
另外,《普通高中生物课程标准》指出,要以现实生活为背景学习生物学知识。
基于以上理念,本节课我将以家庭酿酒创设情境作为主线,组织学生以合作小组为单位展开交流与讨论,建构种群的指数增长和逻辑斯蒂增长两种数学模型,并运用模型解释一些生活实际问题,实现生物学知识、能力、情感态度价值观三者的有机统一,从而全面提高学生的生物科学素养。
二、教材分析1、教材的地位和作用本节课选自浙科版普通高中课程标准实验教科书《生物学必修三(稳态与环境)》第四章第二节的内容,主要讲述了种群的指数增长和逻辑斯蒂增长这两种增长方式,是本章的重难点内容之一。
在学习了种群的特征的基础上,本节课的学习实为知识的延伸与拓展,同时也为后续种群的数量波动及其调节的学习奠定了基础,在知识结构上起到了承上启下的作用。
2、教学重难点1)教学重点:种群的指数增长和逻辑斯蒂增长2)教学难点:环境容纳量三、学情分析本节课的授课对象是高中二年级的学生。
从原有认知结构上,在初中阶段,学生已经对种群的增长方式有了一个大概的感知,但未曾深入剖析其本质。
而且前面种群的特征的学习更为本节课的学习做了知识性的铺垫,本节课的学习将主要体现为一个同化的过程。
从认知特征上,高中二年级的学生已具备了一定的学习自主性和主动性,在经过了必修1、2的学习之后,学生已经初步学会运用模型解决问题的方法,而且分析解决问题的能力有了明显的提高,综合思维能力和抽象思维能力更是逐步发展。
因此,在教学过程中,我将紧密遵循学生原有的认知水平,创设具体的实例情境,组织学生以合作小组展开学习,从而实现知识的意义建构。
四、教学目标《普通高中生物课程标准》指出,生物学知识应注重与现实生活的联系,倡导探究性学习,强调面向全体学生,进一步提高学生的生物科学素养。