2019-2020学年高中生物人教版必修3教学案：第4章 第2节 种群数量的变化 Word版含答案.pdf

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1、一、建构种群增长模型的方法阅读教材P65～66概念用来描述一个系统或它的性质数的数学形式学建立数学模提出问题→做出合理的假设→模型的步骤用适当的数学形式表达→检验或修正型数学方程式：优点是科学、准确表现形式曲线图：优点是直观二、种群增长曲线阅读教材P66～671．种群数量增长的“J”型曲线①食物和空间条件充裕(1)模型假设②气候适宜③没有敌害等(2)建立模型：N＝Nλtt0N：种群的起始数量；t：时间；N：t年后该种群的数量；λ：该种群数量是一年前种0t群数量的倍数。2．种群数量增长的“S”型曲线(1)形

2、成条件：自然界的资源和空间总是有限的。(2)环境容纳量(K)：①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。②种群数量达到K值后不能继续增加的原因(3)应用：建立自然保护区，从而提高环境容纳量，如为增加大熊猫的种群数量设立的卧龙山自然保护区。三、种群数量的波动和下降阅读教材P67～68自然因素：如气候、食物、天敌、传染病等1．影响因素人为因素：人类活动的影响2．数量变化：大多数种群的数量总是在波动中，在不利条件下，种群的数量还会急剧下降甚至消亡。3．研究意义：对有害动物的防治、野生生物资源的

3、保护和利用，濒危动物种群的拯救和恢复都有着重要意义。[共研探究]建立数学模型可以描述、解释和预测种群数量的变化规律，分析下面某种细菌在某条件下分裂繁殖的规律，结合图示信息，完成下列思考题，掌握建构数学模型的方法。1．若该细菌的营养和生存空间没有限制，请你仔细观察细菌分裂繁殖的规律，完成下表。时间0(计时)20406080100120…180(min)繁殖代0(亲代)123456…9数(代)细菌数1248163264…512量(个)2.观察表中细菌数量(N)和繁殖代数(n)之间的关系，写出相应的方程式：N＝2n。n3．根据2

4、中的方程式，回答下列问题：(1)在下面的坐标系中画出细菌种群数量增长的曲线。(绘图原则先描点再连线)答案：(2)从曲线的变化可以预计：在资源和空间无限多(理想条件下)的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响。(3)曲线图能直观地反映出种群数量的增长趋势，但不够精确；数学方程式能更精确计算出种群数量，但不够直观。4．当一个种群迁入一个新的适宜环境时，种群数量如何变化？提示：刚迁入时食物和空间条件充裕，种群增长速率较快，接近“J”型曲线，当繁殖到一定程度后，环境中的个体数接近饱和，种群增长减缓接近“S”型曲线，最后种群

5、数量趋于稳定。[总结升华]构建数学模型[对点演练]1．下表为野兔入侵到某个岛屿后，种群数量的调查结果，请分析表中数据，回答下列问题：年份（年）调查数据（只）24681012141618调查方法捕捉并标志数量(a)3040405080100120100120重捕数(b)30405048608010010080重捕个体中标志数(c)18161066710820(1)表中调查野兔数量的方法为________，根据表中数据可计算出野兔数量依次为年份(年)24681012141618野兔数量(只)(2)由(1)中结果绘制出野兔在0～

6、18年内的增长曲线。解析：(1)计算过程：如设第2年种群数量为X，由X/a＝b/c，可得X＝ab/c＝30×30/18＝50(只)。(2)根据(1)中数据描点连线即可得出。答案：(1)标志重捕法50100200400800114312001250480(2)如图所示[共研探究]1．在20世纪30年代，人们将环颈雉(如图甲)引入美国的一个岛屿，图乙是在1937～1942年期间该种群数量的增长曲线图。(1)从图乙看出，在理想条件下种群增长的曲线是“J”型。(2)若在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，某种群的起始数

7、量为N，0并且第二年的数量是第一年的λ倍(该种群每年的增长倍数都保持不变)，则：①一年后种群数量N＝N×λ，两年后种群数量N＝N×λ2，t年后种群数量N＝N×λt。1020t0②若λ>1，请绘出数学方程式N＝Nλt中种群数量N随t的变化曲线图。t0t答案：如图所示(3)种群增长率指在一段时间内，结束时种群数量相对于初始种群数量的增加部分占初始数量的比例，“J”型曲线中年增长率公式可表示为种群增长率＝(N－N)/N＝λ－1，由tt－1t－1于λ是个定值，种群增长率也是个定值。若λ＝1，种群数量不变；若0<λ<1，种群数量减小

8、；若λ＝0，雌性没有繁殖，种群在下一代中灭亡。2．生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量，连续6天，得到一曲线模式图(如下图)：(1)对曲线的分析曲线图曲线形成①资源和空间有限；②种群密度增大，导致种内竞争加剧；③天敌数量增加等原因特