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Nt＝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，Nt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。多余的培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．曲线图同数学公式相比更能直观地反映出种群的增长趋势。()2．就食性而言，杂食性鸟类的数量波动小于其他食性的鸟类。()3．外来入侵物种进入一个新环境中必定表现为“J”形增长。()4．种群数量变化的全部内容就是“J”形和“S”形增长。()5．不同种生物的K值各不相同，但每种生物的K值不变。()6．当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。()提示：1.√2.√3．×外来物种进入新环境中，该种群也可能不适应新环境会遭淘汰。4．×种群数量的变化包括增长、波动、下降，甚至消亡。5．×环境改变，K值也会改变。6．√种群的“J”形和“S”形增长1．种群的“J”形和“S”形增长的特点项目“J”形增长“S”形增长前提条件理想状态：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种现实状态：食物和空间有限、气候多变、存在敌害种群数量增长模型有无K值无K值有K值联系2.种群“J”形增长的数学模型：Nt＝N0λt，λ代表种群数量是前一年种群数量的倍数，不是增长率。(1)λ＞1时，种群密度增大，如图中AB段。(2)λ＝1时，种群密度保持稳定，如图中B、D。(3)λ＜1时，种群密度减小，如图中BD段。3．“S”形曲线中K值与K/2值的分析合作探究：1.据图回答种群数量变化的相关问题：甲乙(1)尝试分析曲线a、b之间的阴影部分表示的含义。提示：阴影部分表示由于环境阻力的存在，在生存斗争中被淘汰的个体数目。(2)从下列因素中选出使图乙中曲线c变为曲线d的有哪些？(填序号)①过度放牧对某种牧草种群的影响②硬化地面、管理好粮食对鼠种群的影响③增加水中的溶氧量对鱼种群的影响④大量引进外来物种对本地物种的影响⑤引进某种害虫的天敌对害虫种群的影响提示：①②④⑤。2．在“S”形曲线中，有一段时期近似于“J”形曲线，这一段是否等同于“J”形曲线？(1)判断：__________(填“是”或“否”)。(2)理由：______________________________________________...
