必修3第4章种群和群落 第2节种群数量的变化 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 填写下表 计算一个细菌在不同时间 单位为min 产生后代的数量 2 n代细菌数量Nn的计算公式是 3 72小时后 由一个细菌***产生的细菌数量是多少 Nn 1 n 解 n minx h min Nn 1 n 一 建构种群增长模型的方法 4 以时间为横坐标 细菌数量为纵坐标 画出细菌的数量增长曲线 曲线图 直观 但不够精确数学公式 精确 但不够直观 曲线图与数学方程式比较 有哪些优缺点 一 建构种群增长模型的方法 1 数学模型 是用来描述一个系统或它的性质的数学形式 2 数学模型的表现形式 数学方程式 曲线图 3 建构数学模型的意义 描述 解释和预测种群数量的变化 A 观察并提出问题 提出合理假设 根据实验数据 用适当的数学形式表达事物的性质 实验或观察检验或修正数学形式B 观察并提出问题 根据实验数据 用适当的数学形式表达事物的性质 提出合理假设 实验或观察检验或修正数学形式C 观察并提出问题 提出合理假设 根据实验数据 用适当的数学形式表达事物的性质D 提出合理假设 根据实验数据 用适当的数学形式表达事物的性质 实验或观察检验或修正数学形式 种群数量数学模型建立的一般步骤是 典型例题 A 二 种群增长的 J 型曲线 产生条件 理想状态 食物充足 空间不限 气候适宜 没有天敌 模型 量的计算 t年后种群的数量为 Nt N0 t N0为起始数量 t为时间 Nt表示t年后该种群的数量 第二年是第一年的倍数 增长特点 时间 时间 O 例子 实验室条件下 外来物种入侵 迁移入新环境 典型例题 例 下列有关种群 J 型增长的叙述 正确的是 A J 型增长的种群都有K值B J 型增长的种群生存条件是有限的C 自然界中绝大多数种群呈 J 型增长D J 型增长的种群个体数一定不断增加 D 提示 J 型增长由于资源 空间是理想的 无限的 种群个体数不断增加 三 种群增长的 S 型曲线 产生条件 存在环境阻力 自然条件 现实状态 食物等资源和空间总是有限的 种内竞争不断加剧 捕食者数量不断增加 导致该种群的出生率降低 死亡率增高 当出生率与死亡率相等时 种群的增长就会停止 有时会稳定在一定的水平 曲线图 种群增长速率不断降低 种群数量K 2 K值时 种群数量达到K值时 种群增长速率为零 但种群数量达到最大 且种***争最剧烈 种群数量在K 2值时 种群增长速率最大 种群数量由0 K 2值时 种群增长速率增大 K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 K 2 转折期 增长速率最快 K值 环境容纳量 加速期 个体数量增加 增长加速 潜伏期 个体数量较少增长缓慢 减速期 增长缓慢 饱和期 增长速率为零 图乙的fg段相当于图甲的ac段 图乙的***相当于图甲的c点 图乙的gh段相当于图甲的cd段 图乙的h点相当于图甲的de段 种群增长曲线的生产生活中的应用 有害动物的防治 应通过降低其环境容纳量 K值 受保护动物的拯救和恢复 应通过改善其栖息环境 提高K值 生产上的捕获期应确定在种群数量为K 2时最好 而杀虫效果最好的时期在潜伏期 种群数量变化曲线与种群增长率曲线的关系 两种增长曲线的比较 理想状态 先增加再减少 有K值 自然状态 保持稳定 无K值 越来越小 呈指数增长 典型例题 2014福建 研究人员用样方法调查了某地北点地梅 一年生草本植物 的种群数量变化 结果如图所示 下列叙述正确的是 A 1972年北点地梅个体间生存***程度较1975年低B 1971年种子萌发至幼苗阶段的死亡率高于幼苗至成熟植株阶段C 统计种群密度时 应去掉采集数据中最大 最小值后取平均值D 由于环境条件的*** 5年间该种群数量呈 S 型增长 B 东亚飞蝗种群数量的波动 四 种群数量的波动和下降 直接因素 出生率 死亡率 迁入率 迁出率 外界因素 食物 气候 传染病 天敌 重要因素 人类的活动 例 若生态系统中生活着多种植食性动物 其中某一植食性动物种群个体数量的变化如图所示 若不考虑该系统内生物个体的迁入与迁出 下列关于该种群个体数量变化的叙述 错误的是 典型例题 A A 若a点时环境因素发生变化 但食物量不变 则a点以后个体数量变化不符合 S 型增长B 若该种群出生率提高 个体数量的增加也不会大幅超过b点C 天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降 下降趋势与b c段相似D 年龄结构变动会导致该种群个体数量发生波动 波动趋势与c d段相似 提示 该生态系统是一个相对成熟稳定的生态系统 种群数量可能会有所波动 但仍符合 S 型增长 1 实验原理 1 用液体培养基培养酵母菌 种群的增长受培养液的成分 空间 pH 温度等因素的影响 2 在理想的无限环境中 酵母菌种群的增长呈 J 型曲线 在有限的环境下 酵母菌种群的增长呈 S 型曲线 适应期增长期稳定期衰退期时间 五 探究培养液中酵母菌数量的动态变化 2 实验流程 将酵母菌接种到培养液中混合均匀并培养 每天将含有酵母菌的培养液滴在计数板上 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 2 从试管中吸出培养液进行计数之前 建议你将试管轻轻振荡几次 这是为什么 不需要 在时间上形成对照 1 怎样进行酵母菌的计数 3 思考与讨论 可以采用抽样检测的方法 计数一个小方格内的酵母菌数量 再以此为根据 估算计算中的酵母菌总数 方格2mm 2mm盖玻片下培养液厚度为0 1mm 可算出10ml培养液中酵母菌总数的公式为 2 5 104a a为小方格内酵母菌数 3 本探究需要设置对照组吗 目的是使培养液中的酵母菌均匀分布 以保证估算的准确性 不需要 已有前后对照 4 需要做重复实验吗 需要 分组实验获得平均值 5 如果一个小方格内酵母菌过多 难以计数 应采取怎样的措施 摇匀试管取1mL酵母菌培养液稀释n倍后 再用血球计数板计数 所得数值乘以n 2 5 104 即为10mL酵母菌液中酵母菌个数 7 对于压在小方格界线上的酵母菌 应当怎样计数 只计数相邻两边及其顶角 一 建构种群增长模型的方法 二 种群增长的 J 型曲线 建立数学模型 1 产生条件 食物充足 空间不限 气候适宜 没有敌害等 2 种群 J 型增长的数学模型公式 Nt N0 t 三 种群增长的 S 型曲线 2 增长特点 种群数量达到环境所允许的最大值 K值 将停止增长并在K值左右保持相对稳定 四 种群数量的波动和下降 1 产生条件 自然条件 现实状态 食物等资源和空间总是有限的 种内竞争不断加剧 捕食者数量不断增加 导致该种群的出生率降低 死亡率增
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