第4章種群和群落§種群數量的變化編制：高二生物組審核人：王學娟執教者：周明玉【學習目標】1、說明建構數學模型的方法。2、自主建構種群的J型增長模型和S型增長模型3、比較種群的J型增長和S型增長的條件。4、了解種群數量變動的意義。【活動方案】活動一：通過自主構建種群“J”型增長的數學模型，了解建構數學模型的基本方法閱讀下列內容，建構“J”型增長的數學模型，并思考相關問題：（1）研究對象（細菌的二分裂）：在自然界中細菌無處不在，有些細菌的大量繁殖會導致疾病。假如現有一種細菌，每20min左右通過分裂繁殖一代。（2）模型假設：在資源和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下，細菌種群數量的增長不會受到種群密度增加的影響，每年會以一定的倍數增長（后一年的數量是前一年的2倍）。（3）建立模型：如果用N。表示該細菌種群的起始數量，用“入”表示的增長倍數（后一年的數量是前一年的入倍），用Nt表示t年后細菌種群的數量。①計算t年后種群數量為（建立公式）。②根據上述公式畫出種群數量與時間的關系曲線圖。（4）實驗驗證：（略）思考：①自然界中種群的增長，也會按照該曲線一直持續下去嗎?②通過上述活動，描述種群數量增長符合上述曲線的條件。活動二：分析種群增長“S”型曲線，理解其適用條件生態學家高斯培養草履蟲的實驗：在培養液中放入5個大草履蟲，然后每隔24h統計一次大草履蟲的數量。經反復實驗，得到了下面的曲線。思考并回答問題（1）你認為高斯通過培養草履蟲，得出種群數量呈“S”型曲線增長的原因有哪些?（2）圖中“K=375”代表含義？（3）種群數量達到K值時，你認為出生率死亡率。（“>”“=”“<”）（4）根據“S”型增長曲線，種群數量大概達到多少時，種群增長速率最大?（種群增長速率可以用出生率-死亡率的數值表示）思考：①“S”型增長曲線中，種群數量達到K值時，都能在K值維持穩定嗎？②試畫出種群“S”型增長曲線的增長速率隨時間的變化曲線。③比較“J”型和“S”型曲線項目“J”型曲線“S”型曲線條件圖像模型有無K值活動三：了解研究種群數量變動的意義。實例1：研究種群數量變化的規律，有利于對生物資源的合理利用和保護。例如生態學家認為野生生物種群的數量應控制在環境容納量的一半，即K/2值時，既能滿足資源的供應，而又不影響資源的再生。問題1：你知道這是為什么？實例2：舉例說明種群的增長規律在害蟲害獸防治方面的應用。例如許多地區常采用投藥滅鼠的方法，如果在一次行動中，毒殺了約一半的老鼠，而活下來的老鼠數量正相當于其種群指數生長期（K/2）的數量，老鼠數量將迅速增長，很快就恢復到原來的水平。顯然，簡單的投藥滅鼠效果并不好，而且還會污染環境。問題2：如果你是滅鼠專家，請你提出幾種既有效又不會造成環境污染的方法，從根本上限制老鼠種群的數量。【課堂反饋】1、在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下，種群數量增長曲線為2、下列關于種群數量變化的敘述中，不正確的是A．1990年紫莖澤蘭(一種毒草)侵入我國四川涼山地區后，泛濫成災，其增長曲線近似于“J”型曲線B．對農作物合理密植時，其數量不應大于K值。C．一個呈“S”型增長的種群，數量在K／2左右時增長速率最大。D．一個物種引入新的地區后，一定呈“J”型增長。3、如右圖表示有限環境中某一種群增長的曲線。下列有關敘述正確的是①K值是環境條件所允許達到的種群數量最大值；②在K值時，種群的增長速率最大；③若不考慮遷入遷出等其它因素，在K值時出生率等于死亡率；④假設這是魚的種群，當種群達到K值時開始捕撈，可持續獲得最高產量A．①②B．①④C．①③D．②④4、如圖所示種群在理想環境中呈“J”型增長，在有環境阻力條件下呈“S”型增長。關種群數量增長曲線及其應用的敘述中正確的是A．種群“S”型增長過程中，增長速率逐漸增大B．種群增長過程中出現環境阻力是在d點之后C．建立自然保護區，提高K值，是保護大熊貓的根本措施D．漁業捕撈后需控制剩余量在b點5、為了保護魚類資源不受破壞，并能持續地獲得最大捕魚量，根據種群增長的S型曲線應使被捕魚群的種群數量保持在K／2水平。這是因為在這個水平上A．種群數量相對穩定B．種群增長量最大C．種群數量最大D．環境條件所允許的種群數量最大6、右圖表示某物種遷入新環境后，種群增長速率隨時間的變化關系。在第10年時經調查該種群數