经验告诉我们，成功是留给有准备的人。作为高中教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点，帮助高中教师提前熟悉所教学的内容。所以你在写高中教案时要注意些什么呢？下面是由小编为大家整理的“种群的数量波动及调节”，仅供参考，希望能为您提供参考！

第4章种群
一、课标内容
1.列举种群的特征。
2.尝试建立数学模型解释种群的数量变动。
二、教学要求
第一节种群的特征
基本要求1.举例说出种群的概念。
2.列举种群的特征。
3.说出调查种群密度的标志重捕法。
发展要求1.识别种群的分布型。
2.辨别种群的存活曲线。
说明1.活动：“模拟用标志重捕法进行种群密度的调查”不作要求。
2.课外读：“种群生命表”，只提供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体内
容。

第二节种群的增长方式
基本要求1.活动：探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化。能概述数学建模的一般过程，能利用实验结果建立酵母菌种群数量变化的生物数学模型，并据此解释种群数量的变化。
2.实验设计：不同温度对酵母种群增长的影响。能根据实验目的和已知条件，制定可行的研究计划和设计可行的实验方案。
3.区别种群的指数增长和逻辑斯谛增长两种方式，读懂隐含在“J”形曲线和“S”形曲线中的信息。
4.举例说出环境容纳量的概念。
发展要求
说明小资料：“海洋鱼类的最大捕获量”只提供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体内容。

第三节种群的数量波动及调节
基本要求1.简述种群数量的非周期波动和周期波动。
2.说出影响种群数量的调节因素，讨论人类活动对种群数量变化的影响。
发展要求
说明种群数量的外源性调节因素和内源性调节因素的具体内容不作要求。

三、教学建议
1．课时建议（共计5课时）
第一节种群的特征1课时
第二节种群的增长方式2课时（含活动）
第三节种群的数量波动及调节1课时
复习与小结1课时
2．教法建议
（1）第一节《种群的特征》的教学重点是种群的特征。难点是种群的存活曲线。①通过种群的视频或图片，引出种群的概念，并让学生列举具体的事例说明种群的概念。②通过具体生物现象与事例的列举，进行出生率和死亡率、年龄结构、性比率、种群分布型和种群的存活曲线等特征的教学。③通过用黑白子或者大小相同的黄豆红豆模拟标志重捕法，分析如何准确地估算种群密度。④通过分析与讨论，理解种群密度是种群最基本的数量特征，出生率和死亡率直接影响种群密度，年龄结构和性比率通过影响出生率和死亡率来影响种群密度的。
（2）第二节《种群的增长方式》的教学重点是种群的增长方式和环境容纳量。难点是尝试建构种群增长的数学模型并据此解释种群数量的变化。①以细菌的繁殖为例预测细菌后代数量变化，引入数学方法来构建细菌增长的公式模型和曲线模型。②通过分析问题→探究数学规律→解决实际问题→建构数学模型（公式、曲线）→模型检验修正，思考数学公式、曲线的生物学意义。③结合野鸭、教师教学用书中的蚜虫或者P125思考与练习材料进行分析得出种群指数增长曲线和指数增长数学模型。④从资源、空间分析并结合绵羊、黄猩猩果蝇培养实验得出逻辑斯谛增长曲线，理解环境容纳量。
（3）第三节《种群的数量波动及调节》的教学重点是种群的数量波动；外源性调节因素；内源性调节因素。①通过相关数据和坐标曲线图辨别种群数量波动的类型，简述产生的原因，并能够说出种群的平衡密度。②通过实例对外源性调节因素和内源性调节因素加以理解。
四、实验与活动建议
“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”活动，除按照教材探究活动指导的要求动手操作外，可以根据学校实际情况，采用草履虫、绿眼虫、衣藻代替酵母菌进行探究，可以降低实验难度。这个探究活动可以扩展为研究性学习活动的一个项目。

相关阅读

种群数量的变动

一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性，作为教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让学生更好的消化课堂内容，帮助教师掌握上课时的教学节奏。写好一份优质的教案要怎么做呢？急您所急，小编为朋友们了收集和编辑了“种群数量的变动”，相信能对大家有所帮助。

种群数量的变动

一、教学目标
1.说明建构种群增长模型的方法。
2.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。
3.用数学模型解释种群数量的变化。
4.关注人类活动对种群数量变化的影响。
二、教学重点和难点
1.教学重点
尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。
2.教学难点
建构种群增长的数学模型。
三、教学设想
首先，教师要领会和把握好本节的教学要旨。课程标准关于本节的具体内容标准为“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”，并提出了相应的活动建议“探究培养液中酵母种群数量的动态变化”。显然，引导学生用数学方法解释生命现象，揭示生命活动规律是本节教学策略的着眼点。
其次，教师应对数学模型及其教育价值有一个基本的认识。数学模型是联系实际问题与数学的桥梁，具有解释、判断、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。引导学生建构数学模型，有利于培养学生透过现象揭示本质的洞察能力；同时，通过科学与数学的整合，有利于培养学生简约、严密的思维品质。
再次，在教学中，可以循着现象→本质→现象，或者具体→抽象→具体的思路，通过分析问题→探究数学规律→解决实际问题→建构数学模型的方法，让学生体验由具体到抽象的思维转化过程。
四、教学方法
探究—讨论法
五、教学过程：
学生活动教师的组织和引导教学意图
学生基于已有的数学知识进行演算。播放细菌分裂的录像或演示细菌分裂的计算机模拟动画。
提示：在自然界中细菌无处不在，有些细菌的大量繁殖会导致疾病。假如现有一种细菌，在适宜的温度、湿度等环境下，每20min左右通过分裂繁殖一代。
引导学生思考：
1.细菌的生殖方式是怎样的？
2.72h后，由一个细菌分裂产生的后代数量是多少？
3.n代细菌数量是多少？通过创设具体的情境，让学生感受活生生的生命现象。
认识细菌种群数量增长的数学规律。
学生讨论，充分陈述自己的观点。提出问题，组织讨论：
1.对细菌种群数量增长而言，在什么情况下2n公式成立？
2.这个公式揭示了细菌种群数量增长的什么规律？
3.在学过的生物学内容中，还有哪些生物学问题可以用数学语言来表示。
提示：数学工具在生物学研究中的作用越来越突出。用数学语言揭示生物学问题时，要充分考虑到生物学自身的特点。
认识到在生物学中有许多现象和规律可以用数学语言来表示。
学生独立操作完成图表，相互交流结果。请学生算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量，并填写教材中的表格，然后画出细菌的种群数量增长曲线。
提示：这是在理想条件下对细菌种群数量的推测。
引导学生讨论，同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么局限性？认识种群数量增长模型的另一种表现形式。
小结：在描述、解释和预测种群数量的变化时，常常需要建立数学模型。数学模型的表现形式可以为公式、图表等。
学生讨论建立“培养液中酵母菌种群数量的数学模型”的方案：程序和方法。提出问题，组织讨论：如何建立“培养液中酵母菌种群数量的数学模型”，我们应该怎么做？结合本节的探究实验，认识建立种群增长模型的程序和方法。
学生讨论：
1.野兔种群增长的原因有哪些？
2.怎样用数学语言来描述野兔种群增长的规律？
3.如果用N0表示野兔种群的起始数量，用λ表示野兔种群数量每年的增长倍数，用Nt表示t年后野兔种群的数量，那么，Nt为多少？
4.根据上述素材，估算1869年时，野兔种群数量为多少？（说明计算方法）
5.列举在自然界中还有哪些与素材中野兔种群数量增长相类似的情况。提出问题，组织讨论：以上讨论的是在实验条件下种群的数量变化，在自然界中种群的数量变化情况如何？
提供素材：《光明日报》消息
澳大利亚野兔成灾。估计在这片国土上生长着6亿只野兔，它们与牛羊争牧草，啃树皮，造成大批树木死亡，破坏植被导致水土流失，专家计算，这些野兔每年至少造成1亿美元的财产损失。兔群繁殖之快，数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威胁。
澳洲本来没有兔子，1859年，一个叫托马斯奥斯汀的英国人来澳定居，带来了24只野兔，放养在他的庄园里，供他打猎取乐。奥斯汀绝对没有想到，一个世纪之后，这24只野兔的后代达到6亿只之多。（有条件的学校，教师可播放澳大利亚野兔成灾的录像片。）通过具体实例，加深对数学模型的理解，并用数学语言解释种群数量增长的规律。
明确“J”型种群增长的原因。
小结：自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式。该种群数量增长的数学模型可表示为“J”型曲线，或数学公式：
Nt=NOλt
学生思考：有哪些因素制约着种群数量的增长？
学生讨论。如果自然界的生物种群都是以“J”型方式增长，地球早就无法承受了。
呈现高斯实验（有条件的学校可将高斯实验用计算机模拟技术呈现出来）。
提出讨论题：
1.你认为高斯得出种群经过一定时间的增长后，呈“S”型曲线的原因是什么？
2.在高斯实验的基础上，如果要进一步搞清是空间的限制，还是资源（食物）的限制，该如何进行实验设计？
3.如何理解K值的前提条件“在环境条件不受破坏的情况下”？请举例说明。从资源和空间上思考种群增长问题。
用生物学语言解释“S”型曲线（数学模型）。
培养实验设计能力。
学生讨论教材中“思考与讨论”素材。小结：经过一定时间，在各种因素的作用下，种群数量增长会趋于稳定，呈“S”型曲线。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值”。理解K值，并解释和说明实际问题。
学生讨论教材中东亚飞蝗种群数量的波动。讨论影响种群数量波动的因素。提出问题：在自然界中，种群数量是否总能稳定在K值？为什么？从多因素思考种群数量的变化？
总结：从具体的生物现象与规律建立抽象的数学模型，又用抽象的数学模型来解释具体的生物学现象与规律，这是学习本节的要旨。把握学习方法要旨
教后感：数学模型在生物学中也越来越表现出强大的生命力，它通过建立可以表述生命系统发展状况等的数学系统，对生命现象进行量化，以数量关系描述生命现象，再运用逻辑推理、求解和运算等达到对生命现象进行研究的目的。注重培养学生各学科之间的联系。

种群数量的变化

一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备，作为教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，帮助教师缓解教学的压力，提高教学质量。所以你在写教案时要注意些什么呢？考虑到您的需要，小编特地编辑了“种群数量的变化”，欢迎阅读，希望您能够喜欢并分享！

高中生物复习资料（必修三）（五）
第四章种群和群落
第2节种群数量的变化
班级：___________学号：______姓名：___________
执笔人：张纪琴核对人:侍东升

1．说明建构种群增长模型的方法。
2．通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。
3．用数学模型解释种群数量的变化。
4．关注人类活动对种群数量变化的影响。

尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。

建构种群增长的数学模型。

课前导学、质疑讨论、反馈矫正、迁移创新

A．自主学习
一、建构种群增长模型的方法
数学模型是用来描述______________或______________的数学形式。
建立数学模型的研究方法一般包括__________________、__________________、__________________________和______________________________________四个步骤。
特点提醒：针对具体事例理解数学模型的建立过程，要同时联系实验设计的步骤。
二、种群数量的变化
1．种群增长的“J”型曲线：从教材的两个实例看出，种群呈____________增长，其原因是___________________________、___________________________等。
2．种群增长的“S”型曲线：种群增长曲线呈“S”型的原因是：自然界的资源和空间结构总是___________的，当种群密度增大时，__________________就会加剧，以该种群为食的___________的数量也会增加，这就会使种群的___________降低，___________增高。当死亡率增加到与出生率___________时，种群的增长就会___________，有时会___________在一定的水平。
“S”型曲线是指种群经过一定时间的___________后，数量趋于___________的增长曲线。
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____________称为环境容纳量，又称_____________。
4．种群数量的波动和下降：自然界中，由于__________________等因素，大多数种群的数量总是在___________中，在不利的条件下，种群数量还会___________，甚至___________。
特别提醒：注意这两条曲线符合的条件，联系达尔文的进化理论来理解。
B．知识点拨
一．种群增长的两种曲线比较
1．相同点：它们都表示种群数量随时间变化而变化的关系且都只研究种群数量变化中的增长问题
2．不同点

(1)在左图“J”型曲线中可用数学公式推出周期增长率为常数。
(2)在左图“S”型曲线中，种群数量为0→K／2时，增长率增大；种群数量为K／2时，增长率最大；种群数量由K／2→K时增长率不断降低；当为K值时，种群增长率为零，此时出生率等于死亡率处于动态平衡中，增长率曲线可用右图3表示：
t1对应K／2值时，t2对应K值。
特别注意：①种群数量变化包括增长、波动、稳定、下降等，而“J”型曲线和“S”型曲线都只研究了种群数量增长的规律。②“J”型曲线反映的种群增长率是一定的；而“S”型曲线所反映的种群增长率是变化的，不能认为“S”型曲线的开始部分是“J”型曲线。③两种增长方式的差异，主要在于环境阻力的作用。

例1．在营养、资源较好的培养基上接种少量细菌，每隔一段时间测量
细菌的个体数量，绘制成曲线，如图所示。下图中能正确表示细菌数量增长率
随时间变化趋势的曲线是（）

答案：A从题干中获得的信息有：①将少量细菌接种在营养丰富的培养基上，②在一段时间内细菌数量增长相当于“J”型曲线。细菌在营养好的培养基上数量增长相当于“J”型曲线，增长率不随时间变化；其增长率保持不变且为最大值。
例2．如图所示为某一经济动物种群迁入一个适宜的环境后的增长曲线图，请回答：
(1)图中表示种群数量最大的点是_________。
(2)图中表示种群增长速率最快的点是_________。
(3)该种群的增长速率由缓慢到逐渐加快是在迁入
_________年后开始的，环境阻力增长是在迁入第
_________年后开始的。
(4)既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更
新能力不受破坏，应使该动物种群的数量保持在图中
_________点所代表的水平上。
答案：(1)d(2)b(3)2；5(4)b
题眼点拨：种群数量“S”型曲线中，K值是环境容纳量，K／2值时增长速率最大，也是经济动物捕杀的最佳效益期，越接近K值，环境的阻力越强。
类题解法揭示：解答此类题目关键是弄清曲线的含义以及关键点的含义。如图：
分析：①“J”型曲线反映的种群增长率是一定的；而“S”型曲线所反映的种群增长率是先增大后减小。不能认为“S”型曲线的开始部分是“J”型曲线。
②图像中阴影部分表示由环境阻力所减少的生物个体数，也就是环境阻力的大小。
③曲线的斜率即为增长率，“S”型曲线在K／2时，斜率最大，即增长率最快。

1．在一个玻璃容器内，装入一定量的适合小球藻生活的营养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如图所示。其中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是()
2．如图为三种蜂的生存曲线。叶蜂产卵于叶上；泥蜂储存其他昆虫的幼虫为子代的食物；蜜蜂的幼虫由工蜂直接喂养。这三种蜂的生存曲线依次是()
A．甲、乙、丙
B．乙、丙、甲
C．乙、甲、丙
D．甲、丙、乙

3．某种群死亡率如图中Ⅱ，出生率如图中I，则在哪一时期此种群的个体总数达到其生活环境负荷量()
A．a
B．b
C．c
D．d
4．下图中表示在良好的生长环境中，“小球藻分裂繁殖中的细胞数量”“鸡产蛋数量(每天产一枚)”和“竹子自然生长的高度”这三种现象与时间的关系依次是()
A．乙、甲、丁B．甲、丙、乙C．丙、甲、乙D．丁、乙、丙
5．种群数量变化受许多因素的影响。
(1)某种昆虫在不同温度和湿度条件下种群数量的变化如图所示。
据图回答：在温度偏离最适温度或湿度偏离最适湿度条件下，昆虫种群数量会___________。一个生态因子的变化会影响___________的作用。昆虫种群数量变化是温度和湿度___________的结果。
(2)昆虫种群的大小由种群的______________________决定。
(3)经调查，第一年此种昆虫种群数量为N0，如果在理想条件下，每年增长率保持不变，且λ=1.3，第三年该种群数量为__________________。

6．为了研究空间大小对种群的影响，某小组做了如下模拟实验：在地面上用绳子圈起5个各1平方米的区域，在每个区域内分别站立1、3、5、7、9个身高、体重基本相同的成年人，要求每人的双脚必须在区域内，测定各组持续站立的时间并绘制成右图的曲线。该实验结果说明()
①空间大小是制约种群密度的因素
②空间大小是限制种群大小的因素
③环境负荷量是有一定限度的
④生物个体占有空间越大，越有利于种群的发展
A．①④B．②④C．①③D．②③
7．在温室中混合播种不同比例的大麦和燕麦，结果如表。
播种量的比例收获种子的产量
大麦燕麦大麦燕麦
0.20.842133
0.40.68156
0.60.49832
0.80.210513
如果在温室中，混合播种的大麦和50%的燕麦，其他条件不变任其发展，若干年后温室中的植株数（）
A．大麦和燕麦各占一半B．大麦远远多于燕麦
C．燕麦远远多于大麦D．大麦和燕麦均减少
8．图中表示用不同方式培养酵母菌时种群的增长曲线。曲线⑤是对照组，④保持恒定酸性，①～③分别是每3h、12h、24h换一次培养液。下列叙述不正确的是()
A．更换培养液的周期越长，种群平均增长率越大
B．K值随环境条件(资源量)的改变而改变
C．造成⑤的K值较小的原因有资源缺乏，有害代谢产物的积累，pH的变化等
D．曲线②表示每12h换一次培养液，曲线①表明资源基本不受限制
9．下列有关种群增长的S型曲线的叙述，错误的是（）
A．通常自然界中的种群增长曲线最终呈S型
B．达到K值时种群增长率为零
C．种群增长受自身密度的影响
D．种群的增长速度逐步降低
10．图中曲线Ⅱ表示的是牛被引入某孤岛后的种群数量变化。如果当初被引入的是羊，则羊的种群数量变化曲线为()
A．I
B．Ⅲ
C．Ⅳ
D．V
11．在光照条件下培养藻类，在培养液中加入足量的离子和足量的氮和磷，实验过程中，光照适宜，每天测定四项数据：藻类数量的变化、水中有机物总量的变化、细菌的数量变化、溶氧量的变化。根据实测数据绘制出相关的四条曲线，如图所示，据此回答：
(1)从图A曲线可以看出，藻类数量增长曲线呈____________增长，增长速率最快的是第_________天，从第5天起种群数量不再增加的原因是____________________________。
(2)从图B可以看出水中有机物的含量不断增加，这是由____________引起的。
(3)从图C反映的是细菌数量变化的情况，藻类的大量增加与细菌数量变化之间存在着什么联系____________，理由是________________________________________________。

高二年级生物导学提纲（五）选修班
第四章种群和群落
第2节种群数量的变化

参考答案：
[自主学习]
一、一个系统；它的性质；观察研究对象，提出问题；提出合理的假设；根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达；通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正
二、1．“J”型；食物和空间条件充裕；无敌害；食物和空间条件充裕、气候适宜、无敌害；Nt=N0λt；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表示种群数量是一年前种群数量的倍数
2．有限；种内斗争；动物；出生率；死亡率；相等；停止；稳定；增长；稳定
3．不受破坏；种群最大数量；K值
4．气候、食物、天敌、传染病；波动；急剧下降；消亡
[反馈矫正]
1、D2、A3、C4、C
5、（1）减少；另一个生态因子；综合作用
（2）出生率和死亡率、迁出率和迁入率
（3）1.69N0
6、D7、B8、A9、D10、A
11、（1）“S”型；3；受环境因素的限制达到了环境容纳量（K值）
（2）藻类的光合作用
（3）正相关；前者为后者提供有机物

书本答案和提示
(一)问题探讨
1．Nn=2n，N代表细菌数量，n代表“代”。
2．N=2216。
3．细菌数量不会永远按这个公式增长。可以用实验计数法来验证。
(二)旁栏思考题
1．提示：同数学方程式相比，曲线图表示的数学模型不够精确。
2．提示：食物充足、没有天敌、气候适宜等。
3．提示：同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境等因素的影响。
(三)思考与讨论
提示：对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械捕杀、药物捕杀等措施。从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。
(四)练习
基础题
1．提示：在食物充足、空间广阔、气候适宜、没有天敌等优越条件下，种群可能会呈“J”型增长。例如，澳大利亚昆虫学家曾对果园中蓟马种群进行过长达14年的研究，发现在环境条件较好的年份，种群数量增长迅速，表现出季节性的“J”型增长。在有限的环境中，如果种群的初始密度很低，种群数量可能会出现迅速增长。随着种群密度的增加，种内竞争就会加剧，因此，种群数量增加到一定程度就会停止增长，这就是“S”型增长。例如，栅列藻、小球藻等低等植物的种群增长，常常具有“S”型增长的特点。
2．提示：(1)以年份为横坐标，种群数量为纵坐标，根据表中数字画曲线。
(2)食物充足，没有天敌，气候适宜等。
(3)作为食物的植物被大鼍吃掉，导致食物匮乏；自然灾害等。
拓展题
提示：这是涉及最大持续产量的问题。关于最大持续产量，可以查阅生态学专著。还可以请教有经验的人或访问相关网站，了解单位面积水面应放养的鱼的数量。

种群的数量变化

俗话说，磨刀不误砍柴工。作为高中教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来，帮助高中教师能够更轻松的上课教学。怎么才能让高中教案写的更加全面呢？为满足您的需求，小编特地编辑了“种群的数量变化”，欢迎阅读，希望您能够喜欢并分享！

第十一课时
第二节种群数量的变化

1、说明建构种群增长模型的方法。
2、通过探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，尝试建构种群增长的数学模型。
3、用数学模型解释种群数量的变化。
4、关注人类活动对种群数量变化的影响。
学习重点：尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。
学习难点：建构种群增长的数学模型。

知识点观察与思考归纳与总结

一、建构种群增长模型的方法
阅读课本65-66页，思考：
根据细菌繁殖产生的后代数量，如何建构种群增长模型？结论：
以为横坐标，以____________为纵坐标，即可画出种群增长曲线。

二、种群增长的“J”型曲线

（一）阅读课本66页第3-5段，思考：
1、在理想条件下，种群的增长曲线会呈现何种增长方式？
2、自然条件下，在何种情况下种群易出现这种增长方式？结论：
自然界中，理想条件下，如果以_______为横坐标，_________为纵坐标来表示，曲线大致呈型增长。
（二）“J”型增长的数学模型：
回答：
在何种情况下会出现“J”型增长？其数学计算公式如何？模型假设：
在____________、____________、
______________等条件下，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。t年后种群数量为________________。

三、种群增长的“S”型曲线观察课本67页图4-6，思考：
1、大草履虫种群的增长是否符合“J”型曲线，为什么？

2、什么是环境容纳量？结论：
1、___________________________；

2、___________________________
____________________________；

四、种群数量的波动和下降观察课本68页图4-7，思考：
种群的数量是否是一成不变的，影响种群数量变动的因素有哪些？结论：
在自然界，影响种群数量的因素很多，如、、_______、等，因此种群的数量总是在；在不利的条件下，种群数量还会_________甚至。

〖例1〗自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群增长的正确说法是（）
A、“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系
B、种群增长率在各阶段是不相同的
C、“S”型增长曲线表示种群数量与时间无关
D、种群增长不受种群密度制约
解析：当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间对有限的空间．食物和其他生活条件的种内斗争加剧，以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低，死亡率增高，从而使种群数量的增长率下降，当种群数量达到环境条件所允许的最大值时，种群数量将停止增长而保持相对稳定。可见种群增长在各阶段是不相同的。
答案B

〖例2〗右图中表示在良好的生长环境下，“小球藻分裂繁殖的细胞数量”，“鸡产蛋数量（每天产一枚）”和“竹子自然生长的高度”这三个现象与时间的关系依次是（）
A．乙．甲．丁B．甲．丙．乙C．丙．甲．乙D．丁．乙．丙
解析：在自然环境良好的情况下，对于小球藻来讲是可以无限制的增长，并且其增长速率是逐渐增加的，其增长曲线属于“J”型曲线，所以符合丙图的曲线；鸡每天只能产一枚鸡蛋，在数量上增长的速率是不变的，所以应该属于甲图所示的曲线；竹子虽然是在良好的生长环境中生长，也不可能是无限制的，这涉及到植物水分运输问题，其增长率是先增后减，为“S”型曲线，应该与乙图相似。
答案C

阿利氏规律
1．中心内容：动物有一个最适宜的种群密度，种群过密或过疏都可能对自身产生不利影响。
2．简析：动物的集群对物种的生存具有重大意义，但是集群的程度又意味着种群密度的高低或拥挤程度。阿利首先注意到，随着种群密度过大，将对整个种群带来不利影响，如它将抑制种群的增长率，增大死亡率，他还发现，集群后的动物有时也能增加存活率，降低死亡率。下图概括了阿利氏规律：（A）表示种群小时存活率最高（对某些种群来说是这样的）；（B）表示种群中等大小时最有利，过疏过密都有害。此规律可指导保护珍惜濒危动物。要保护这些珍稀动物或将其引种到其他适宜地区，就要保证其具有一定密度若数量过少或密度过低就可能导致保护或引种失败，此规律对于指导人类社会也是有意义的。如在城市化过程中，小规模的城市对人类的生存有利，规模过大，人口过分集中，密度过高等，就可产生有害因素。因此，城市人口也应该有一个最适规模。在某些种群增长中，种群小时存活率最高（A），另一些种群中，在种群中等大小时最有利（B）。

种群数量的变化教案（1）

第四章第二节种群数量的变化
教学过程设计：
教学内容教师行为与学生行为
1．导入
教师以“问题讨论”直接引发学生讨论：在营养和生存空间无限的情况下，某种细菌每20min分裂一次。请同学们思考：n代细菌的数量是多少？（看教材“细菌繁殖产生的后代数量”图）
学生：2n
那么，你是怎么得到这个式子的？你是如何思考的？
2．种群增长模型的构建
（1）我们通过观察发现：
细菌每20min分裂一次，分裂后
的数量是上一次的2倍

如果资源和空间无限的话，
它的增长就不受种群密度的影响

第1代：2；
第2代：4
第3代：8；
……
第n代：2n
若以Nn代表n代的细菌数量，
则可以数学形式表示：Nn＝2n

数学模型是否正确，需要
进一步的验证和修正。

（2）接着，大家来尝试构建数学模型。
在营养和生存空间无限的情况下，某种一年生生物T有4个体，一年后为40个个体。请同学们思考：此种生物第n年时的数量是多少？（要求同学们按照研究方法构建数学模型，临近同学可以讨论）

①每隔一年繁殖一次，繁殖后的数量是前一年的10倍；
②若资源和空间无限，其数量不受种群密度的影响；
③第1代：40；
第2代：400
第3代：4000；
……
第n代：4×10n
若以Nn代表n代的生物数量，即Nn＝4×10n；
④进一步的检验和修正。
请大家完成T种群的增长曲线。（请一学生在黑板上完成曲线图，并修改）

3．种群增长的“J”型曲线和数学模型
在营养和资源无限的情况下，种群增长的曲线近似于字母“J”，所以称为“J”型曲线。根据前面的实例，同学们能否归纳出“J”型增长的数学模型？
N0为种群的起始数量，则在问题探讨中N0为多少？在后一实例中N0为多少？
t为时间（年），也可以是月、日、小时等；
λ为种群数量是一年前的种群数量的倍数，则在问题探讨中λ为多少？在后一实例中λ为多少？
Nt为t年后该种群的数量。
数学模型：Nt＝N0λt
实例：1859年，一个英国人到澳大利亚定居，带去了24只野兔，没想到，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟然达到6亿只以上。大量的野兔与牛羊争食牧草，啃树皮，造成植被破坏，导致水土流失。
问题：为什么24只野兔可以发展到6亿只以上？学生：食物、空间充裕，气候适意，没有天敌……
问题探究：你能否计算出这个实例中的λ？
学生：N0＝24；t＝100；Nt＝6×108；则
6×108＝24×λ100
4．种群增长的“S”型曲线
种群“J”型增长的过程中，如果突然出现了资源和空间限制，种群的数量增长将发生什么变化？请你修改“J”型曲线，假设这个区域最多能容纳20万个生物T。
学生修改结果：

在资源和空间有限的情况下，种群的数量趋于稳定，为什么？
学生：资源空间有限的情况下，当种群密度增大时，种内对资源空间的竞争加剧，天敌增多，死亡率上升，出生率降低，当死亡率与出生率相等时，种群的增长就停止，从而稳定在一定的水平上。
在资源、空间有限的情况下，种群的增长曲线近似于字母“S”，我们把它称为“S”型曲线。
著名的生态学家高斯做过一个实验：在0.5mL的培养液中放入5只大草履虫，每隔24小时统计一次数量。经过反复实验，结果如图：

在第2、3天时，种群的增长很快，但是在第5天时种群数量基本维持在375只的水平上。也就是说，0.5mL的培养液所能维持的大草履虫的最大种群数量是375只。
我们把在环境条件不受破坏的情况下，一定空间所能维持的最大种群数量，称为环境容纳量，又称K值。上一个实例中，K值是375只。比如，一个池塘在各种条件没有明显变化时，鲤鱼最多可以繁殖到2500条，则其环境容纳量即K值为2500条。
那么，在实际情况中，K值是不是固定不变的呢？可能发生什么变化？
如果环境进一步恶化，K值下降；如果环境进一步改善，K值上升。
①基于这一认识，你认为应该如何保护濒危动植物资源？说说你的看法
学生：建立自然保护区，改善栖息环境；
禁止非法猎杀濒危动物和采集濒危植物；
减少污染；
避免人类活动的干扰。
总之，目的是提高环境容纳量。
②家鼠是有害动物之一，你认为应该用什么方法才能有效地控制家鼠的数量？
学生：隐藏食物，避免暴露；堵塞洞穴，减少藏身之所；养猫；机械捕捉。总之，目的是降低环境容纳量。
5．种群数量的波动和下降
可见，种群数量的变化受到了食物、空间、天敌、气候以及传染病等因素的影响。大多数的种群数量总是在波动之中的。鲸鱼的数量在二战时恢复到较高水平，但是战后捕鲸业恢复了，捕鲸船吨位不断上升，导致鲸的数量急剧下降，甚至濒临绝灭。图示日本捕鲸：日本在11月18日开始，在南太平洋海域进行一次大规模的捕鲸行动，他们挂着“科学研究”的旗号，不顾国际捕鲸协会的反对，坚决开始了日本迄今以来规模最大的一次捕鲸行动，并且计划捕鲸上千头，其中包括列入濒危物种的座头鲸。

在了解这些资料以后，你认为我们应该如何合理地利用资源？从“S”型曲线来看，你认为应该在曲线的什么区域上利用资源最好？
学生：K/2
为什么？
学生：增长速度最快，种群数量的恢复较快。
如果在K/2之上呢？
学生：可以，这时增长率降低了，但是种群数量较大，所以可以首先捕获一定数量的资源。
如果在K/2之下呢?
学生：不可以，增长率降低了，而且种群数量较小，很容易引起种群数量急剧减少，甚至濒临绝灭。
总而言之，我们要坚持合理的利用资源，以实现资源的可持续利用，避免资源由于过度利用而枯竭，这对于生态环境和人类社会的发展具有非常重要的意义。
板书：
第二节种群数量的变化
构建数学模型的方法
观察：20min分裂一次，2倍
假设：资源空间无限，增长不受影响
数学形式表达：第1次：2
第2次：4
第3次：8
……
第n次：2n
Nn＝2n
检验修正
“J”型曲线的数学模型：t表示时间（年），N0表示起始数量，
λ表示倍数，Nt表示t年后的种群数量。
则Nt＝N0×λt
条件：食物、空间充裕，气候适宜，没有天敌……
“S”型曲线条件：资源、空间有限
环境容纳量：环境不受破坏，一定空间，最大数量（K值）
环境恶化，K值降低；
环境改善，K值升高。
种群数量的波动和下降的因素：食物、空间、天敌、传染病、气候
对资源的利用：K/2，增长率最大，有利于资源的再生

教学反思：数学模型的建构体现了学科交叉的思想，在教学应适当给予渗透；另外，在教学内容最后最好能够做进一步的归纳和总结，使学生对本节课的内容有更清晰和概括的认识，并加强学生记忆。

文章来源：http://m.jab88.com/j/47620.html

更多