《种群数量的变化》导学案2

生物科必修3导学案§2.2 种群数量的变化第一层级 知识记忆与理解（预学区）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。

请将1个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：如果我们用N 表示细菌数量，n 表示细菌繁殖的代数，起始数量为1，请尝试写出细菌种群数量增长的公式。

用数学方程式表示：n 代以后细菌的数量N=_________数学方程式的优点： ；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：N 0表示 ；N t 表示 ；t 表示 ；λ表示（3）在自然界中有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式吗？自然界中“J ”型增长能一直持续下去吗？原因是什么？三、种群增长的“S ”型曲线1．含义：种群经过一定时间的增长后，数量 的曲线，称为“S ”型曲线。

时间（min ）20 40 60 80 100 120 140 160 180 细菌数量D BA C 种群数量 2．产生原因：自然界的资源和空间总是 的，当种群密度增大时，种内竞争就会 ，以该种群为食的动物数量也会 ，这就会使种群的出生率 ，死亡率 。

当种群的死亡率与出生率相等时，种群就稳定在一定的水平。

3．环境容纳量：在环境条件 的情况下，一定空间中所能维持的种群 ，又称 值。

答案：(D b d
(2)可以根据中取得变化规律以及环境容纳量，确定最适捕捞量，实现每年既能捕到比较 多的鱼类，有补危机海洋鱼类种群以后的持续生存，实现可持续生产。
例2 .自然界中生物种群增长常表现为"S”型增长曲线。在下列有过种群"S"型增长的正确说 法是
A .型增长曲线表示种群数量和食物的关系
B.中期増长率在各阶段是不同的
“K”值维持稳定呢？不是的，由于气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，大多数种群 的数量总是在波动的，在不利条件下，甚至会出现持续的下隆乃至消亡。••种群数量的波动 和下降”，注意影响种群数量的主要因素：内部因素（出生率、死亡率、迁入率、迁出率、 年龄结构和性比等特征，是种群统计学的重要特征，它们影响着种群的动态。）；外部因 素（食物、天敌、气候）。地球的容纳量是有限的，食物、水和空间是影响人口多少和增 长率的限制因素。自然界中多数生物种群都已达到稳定期，总体上看，许多种群的种群数 量一般不再増长，而是波动或变动。
—定空间中所能维持的种群O
三、种群数量波动和下降的原因是
天敌、传染病等。
破疑解难
一、建构种群增长模型的方法
1.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、判断和预测等重要 功能。在科学研究中，数学模型是发现问题、解决问题和探索新规律的有效途径之一。
2.步骤：(1)观察研究对象是为了发现问题、探索规律。“细菌每20分钟分裂一次” 便是通过大量观察和实验得出的结论；
经典例题
例1•科研人员对海洋某种食用鱼进行研究, 得出了种群数量的变化曲线，如图所示。分 析图示，回答问题：
（D在点时，种群补充量最 大,
点表示种群的环境容纳量（K值）。
⑵ 该图所示的原理在海洋生物捕捞中的指导意义

复习模块：必修③第3单元《种群和群落》第2讲种群数量的变化[学习目标]1．“J”型曲线和“S”型曲线形成的条件及特征2．“S”型曲线在实践中的应用[学习重难点]“J”型曲线和“S”型曲线形成的条件及特征[学习内容]一、基础知识梳理基础知识梳理1、阅读课本，完成《南方凤凰台》P1632、常考基础诊断（）（1）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（）（2）在相对稳定的生态系统中，种群数量在K值上下波动，主要是由气候、食物、天敌等因素调节的（）（3）不同种生物的K值各不相同，但同种生物的K值固定不变（）（4）种群数量变化不仅受外部因素的影响也受自身内部因素的影响（）（5）研究种群数量的变化有利于对有害动物的防治以及对野生生物资源的保护和利用（）（6）种群数量的变化就是种群数量的增长和波动（）（7）为有效防治蝗灾，应在种群数量为K/2时及时控制种群密度（）（8）在“S”型增长曲线中，当种群数量超过K/2后，种群增长速率减慢，其对应的年龄组成为衰退型二、探究学习1、种群增长的两种曲线下图表示的是种群数量增长中的两个经典曲线，据图分析：（1）图甲中b曲线的形成过程中何时出现了环境阻力？曲线a、b哪条更符合自然界的种群数量变化实际情况？（2）调查某地乌鸦连续20年的种群数量变化，如图乙所示，图中λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数，请思考：①前4年种群数量应为增大、减小还是基本不变？②第9年调查乌鸦的年龄组成，最可能表现为何种类型？为什么？③图中第4年和第10年的乌鸦种群数量是否相同？图中显示第8年种群数量最小，对吗？④第16～20年乌鸦种群数量将如何增长？为什么？例1.(2017·南京学情调研)下图表示某生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线，下列判断错误的是()A．甲、乙两种群数量的增长曲线均为“S”型曲线B ．t2～t3时间段甲种群的出生率大于死亡率C ．t5时种群密度对乙种群的制约作用大于t4时D ．甲种群数量最多的时刻为t2，乙种群为t4例2.(2017·蚌埠二模)科研小组对某地两个种群的数量进行了多年的跟踪调查，并研究Nt ＋1Nt 随时间的变化趋势，结果如下图所示(图中Nt 表示第t 年的种群数量，Nt ＋1表示t ＋1年的种群数量)。

第四章 第2节 种群数量的变化使用时间 年 月 日 班级 组别 姓名 自评 教师评价 【学习目标】1．通过实例分析，学会建构种群增长的两种数学模型。

2．学会用数学模型尤其是“J ”型曲线和“S ”型曲线解释种群数量的变化。

【学习重点和难点】建构种群增长的数学模型并据此解释种群数量的变化。

课前预习【自主预习归纳】（完成优化方案47教材导读） 【预习自测题】 （完成优化方案47页预习反馈）我的疑问： 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的中课内探究复习回顾1、说出种群和种群密度的概念。

2、调查种群密度的方法有哪些？各适用于什么样的生物？3、绘出种群的各个数量特征之间的关系图。

探究一、建构种群增长模型的方法 1、【问题探讨】在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min 分裂繁殖一代， （1）、填写下表：算出一个细菌产生的后代在不同时间（单位min ）的数量。

（2）、n 代细菌数量的计算公式：N n ＝（3）、请你以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的种群增长曲线。

2、建构种群增长的数学模型（1)什么是数学模型？建立数学模型的一般步骤有哪些？（2）数学模型的表达形式有哪些？两者比较有何优缺点？探究二、种群数量的增长 1．种群增长的“J ”型曲线（1）、根据实例理解“J ”型增长的数量变化特点：____________________________（2）、建构种群数量“J ”型增长的数学模型①模型假设：______________________________________________________。

②建立模型：如果种群的起始数量为N 0，并且第二年的数量是第一年的λ倍，那么： 一年后种群数量N 1＝________， 两年后种群数量N 2＝________， t 年后群数量N t ＝_____________。

（这个公式即为数学模型）， 【思考与交流】（1）当λ>1、λ=1、0<λ<1时，种群的数量变化分别会怎样？（2）“J ”型曲线的增长速率是怎样变化的？（注：增长速率＝（现有个体数－原有个体数）／增长时间。