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第2節(jié) 種群數量的變化,學前要點預覽 知識要點圖解,晨背關鍵詞語 1.曲線圖與數學方程式相比，能更直觀地反映出種群數量的增長趨勢 2.在理想狀態(tài)下，種群數量增長的數學模型為：Nt=N0λt，呈“J”型曲線 3.正常情況下，自然界的資源和空間是有限的，種群數量增長會呈“S”型曲線 4.“J”型增長曲線的增長率是不變的，而“S”型增長曲線的增長率逐漸減小 5. K值并不是固定不變的，當環(huán)境改變時，K值會發(fā)生變化 6.影響種群數量的因素很多，因此種群的數量常常出現(xiàn)波動，在不利條件下，種群數量會急劇下降甚至消亡,課堂探究 知識點一 種群數量增長曲線 梳理教材新知 1.建構種群增長模型的方法 (1)數學模型：是用來描述________或它的________的數學形式。 (2)研究方法和研究實例(連線)：,(4)曲線： 3.種群增長的“S”型曲線 (1)形成條件：自然界的________和________總是有限的。,(2)曲線：,(3)種群數量保持在K值上下波動的原因：,(4)環(huán)境容納量：在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的________，又稱________。 (5)應用：建立自然保護區(qū)，從而提高________，如提高大熊貓的種群數量。,【答案】 1.(1)一個系統(tǒng) 性質 (2)①-b ②-d ③-a ④-c (3)數學方程式 曲線圖 2.(1)食物和空間 敵害 (2) Nt=N0λt (3)種群的起始數量 數量 倍數 3.(1)資源 空間 (3)種內斗爭 增加 出生率 死亡率 (4)種群最大數量 K值 (5)環(huán)境容納量,2.“S”型曲線在生產中的應用 根據“S”型曲線的特點：在K/2時增長速率最大。 (1)為了持續(xù)獲得較多的生物資源，①應設法增大環(huán)境容納量，如加強生物生存環(huán)境的管理，②捕撈、采伐應該在種群數量達到K/2以上時進行，而且剩余種群數量應保持在K/2左右。 (2)若要對有害生物進行防治，①應設法使其環(huán)境容納量變小，②通過引入天敵等措施，將種群數量盡量控制在較低水平。 (3)草場放牧，最大載畜量不能超過K值；魚的養(yǎng)殖也不能超過K值，否則，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性破壞，導致K值下降。,易錯必明 增長率≠增長速率 1.增長率 單位時間內種群數量的變化率，增長率=(現(xiàn)有個體數-原有個體數)/原有個體數=出生率-死亡率。 甲為“J”型曲線增長率，乙為“S”型曲線增長率。,2.增長速率 單位時間內種群的增長量，增長速率=(現(xiàn)有個體數-原有個體數)/增長時間=(出生數-死亡數)/單位時間，下圖為“J”“S”型曲線的增長速率。,【典例示范1】 如圖表示種群在理想環(huán)境中和有環(huán)境阻力條件下的增長曲線，下列有關種群數量增長曲線的敘述中正確的是 ( ) A.圖甲為“J”型增長，每年增加的個體數量始終不變 B.圖乙為“S”型增長，G點時增長速率達到最大值 C.防治蝗災應在害蟲數量達到F點時進行 D.漁業(yè)捕撈后剩余量應該在E點左右,【解析】 圖甲曲線的斜率代表種群的增長速率(即單位時間內種群個體的增加數目)，由題圖曲線特征可以看出，在不同的時間點，曲線的斜率不同，即種群的增長速率不同，故A項錯誤。圖乙中G點時種群的數目不再變化，增長速率為0，故B項錯誤。防治蝗災應該在D點附近，超過D點，蝗蟲增長速率加快，滅蟲效果差，故C項錯誤。漁業(yè)捕撈應該在超過K/2時進行，且每次捕撈后的剩余量應保持在E點左右，此時種群的增長速率最快，故D項正確。 【答案】 D,【問題導析】 (1)圖甲曲線在不同的時間點，曲線的斜率不同，即種群的________不同。 (2)圖乙中G點時種群的________不再變化，增長速率為0。 (3)超過D點，蝗蟲________加快，滅蟲效果差。 (4)E點時種群的增長速率________，漁業(yè)捕撈應該在超過________時進行，且每次捕撈后的剩余量應保持在________點左右。,【答案】 (1)增長速率 (2)數目 (3)增長速率 (4)最快 K/2E,【一題多變】 如圖所示為某種群的數量變化曲線，判斷下列說法的正誤。,(1)B、b點種群增長速率最大，種群數量在K/2左右，此時種內斗爭也最激烈。 ( ) (2)c點種群增長速率明顯減小只是由種內斗爭引起的。 ( ) (3)處理好這種生物與環(huán)境的協(xié)調與平衡，需要考慮K值的大小。 ( ) (4)當這種生物與環(huán)境達到協(xié)調與平衡后，在E點達到K值，K值將固定不變。 ( ) (5)進行海洋漁業(yè)捕撈的最佳時期是C時期。 ( ) (6)C-D段種群數量仍在增長。 ( ),解析 種群增長速率最快的點是在種群數量K/2左右，之后，食物、空間、生存條件、天敵等多方面因素導致種內斗爭更加劇烈，出生率下降，死亡率升高，在K值時二者相等，最后種群數量呈現(xiàn)波動狀態(tài)。海洋漁業(yè)捕撈應保持可持續(xù)發(fā)展策略，在達到K/2時進行，能使種群數量迅速恢復。 答案 (1) (2) (3)√ (4) (5)√ (6)√,知識點二 探究“培養(yǎng)液中酵母菌種群數量的變化” 梳理教材新知 1.實驗原理 (1)用________培養(yǎng)酵母菌，種群的增長受________、__ ______、pH、溫度等因素的影響。 (2)在理想的無限環(huán)境中，酵母菌種群呈________型增長；自然界中資源和空間總是有限的，酵母菌種群呈_____ ___型增長。,(5)分析結果，得出結論：將所得數值用________表示出來，分析實驗結果，得出酵母菌種群數量變化規(guī)律。,【答案】 1.(1)液體 培養(yǎng)液的成分 空間 (2)J S 2.(1)無菌馬鈴薯 肉湯 (4)抽樣檢測 (5)曲線圖,掌握核心內容 1.實驗的注意事項 (1)首先在從試管中吸取培養(yǎng)液前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減小誤差。 (2)若取出的液體中酵母菌密度過大，可以增加稀釋倍數。 (3)計數時先將蓋玻片放在計數室上，將培養(yǎng)液滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入。 (4)用顯微鏡計數時，對于壓在小方格界線上的酵母菌，應只計數相鄰兩邊及其頂角的酵母菌(類似于“樣方法”)。,2.表達和交流 (1)根據實驗數據可得如圖所示的增長曲線。 (2)增長曲線的總趨勢是先上升后下降。 (3)影響酵母菌種群數量的因素可能有養(yǎng)料、溫度、pH及有害代謝廢物等。,3.計數及計算方法 (1)儀器：血細胞計數板(如圖),如圖：一個大方格的容積為0.1 mm3，每個大方格又分為16個中方格，共有2516個小方格 (如圖b)。 (2)用計數公式計算1 mL菌液中的總菌數，設四個中方格中的總菌數為A，稀釋倍數為B，由于1 mL=1 000 mm3，所以1 mL菌液的總菌數=A/41610 000B=40 000AB。,A.4個試管內的種群初始階段都經歷了“J”型增長 B.4個試管內的種群同時達到K值 C.試管Ⅲ內種群的K值與試管Ⅱ不同 D.試管Ⅳ內的種群數量先于試管Ⅱ開始下降,【答案】 B,【問題導析】 (1)培養(yǎng)液的體積是________，則整個培養(yǎng)過程中酵母菌呈________型增長。 (2)在培養(yǎng)初期，酵母菌之間不因數量較多而存在生存斗爭的時候，酵母菌呈________型增長。 (3)培養(yǎng)液中酵母菌數量達到K值的時間取決于________和酵母菌的起始數量：酵母菌起始數量相同的試管(如_______和________、________和________)，________的試管越先達到K值；而培養(yǎng)液體積相同的試管(如________和________、________和________)，________的試管越先達到K值。,(4)酵母菌數量開始下降的時間取決于_______：_______的試管(如Ⅰ和Ⅲ、Ⅱ和Ⅳ)，________的試管內種群數量越先下降；而________的試管(如Ⅰ和Ⅳ、Ⅱ和Ⅲ)，________的試管內種群數量越先下降。,【答案】 (1)有限的 “S” (2)“J” (3)培養(yǎng)液的體積 Ⅰ Ⅳ Ⅱ Ⅲ 培養(yǎng)液的體積越小 Ⅰ Ⅲ Ⅱ Ⅳ 酵母菌起始數量越大 (4)酵母菌的起始數量和培養(yǎng)液的體積 培養(yǎng)液體積相同 酵母菌起始數量越大 酵母菌起始數量相同 培養(yǎng)液體積越小,【一題多變】 (2012江蘇改編)藍藻、綠藻和硅藻是湖泊中常見藻類。某課題組研究了不同pH對3種藻類生長的影響，在實驗中需每天定時對藻類細胞進行取樣計數，請回答下列問題：,(1)取出的樣液中需立即加入固定液，其目的是__________ ______________。 (2)在計數前通常需要將樣液稀釋，這是因為____________ ____________。 (3)將樣液稀釋100倍，采用血細胞計數板(規(guī)格為1 mm1 mm0.1 mm)計數，觀察到的計數室中細胞分布圖見上圖，則培養(yǎng)液中藻類細胞的密度是________個/mL。,解析 (1)取樣后向樣液中加入固定液來殺死細胞，維持藻類細胞數目不變。 (2)由于樣液中藻類細胞的密度比較高，稀釋后方便計數。 (3)血細胞計數板規(guī)格為1 mm1 mm0.1 mm，采用五點取樣法，取四角和最中間的5個中方格計數，采取“數上線不數下線，數左線不數右線”的原則處理，平均每個中方格內有4個酵母菌。計數區(qū)有25個中方格，共計有酵母菌425=100個。計數區(qū)體積為1 mm1 mm0.1 mm=0.1 mm3=0.110-3 mL，換算成1 mL，則有酵母菌100104個，再乘以稀釋倍數100，結果為1108個。,答案 (1)維持藻類細胞數目不變 (2)藻類細胞密度過大 (3)1108,隨堂訓練 考點一 建構種群增長模型的方法 1.建立數學模型一般包括以下步驟：①根據實驗數據，用適當的數學形式對事物的性質進行表達；②觀察研究對象，提出問題；③通過進一步實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正；④提出合理的假設。下列排序正確的是 ( ) A.①②③④ B.②④①③ C.④①②③ D.③①②④,解析 數學模型的建構步驟包括：提出問題→作出假設→建立模型→檢驗或修正。 答案 B,考點二 種群增長曲線的比較和應用 2.(2014浙江)下列關于環(huán)境容納量的敘述，正確的是 ( ) A.環(huán)境容納量是指種群的最大數量 B.種群的內源性調節(jié)因素不會改變環(huán)境容納量的大小 C.在理想條件下，影響種群數量增長的因素主要是環(huán)境容納量 D.植食動物在自然環(huán)境條件下，一年四季的環(huán)境容納量以冬季最大,解析 環(huán)境容納量是指環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間所能維持的種群最大數量。也就是說環(huán)境中的種群數量有可能超過環(huán)境容納量，故A項錯誤；環(huán)境條件若改變，環(huán)境容納量也會改變，而內源性調節(jié)因素不會改變環(huán)境容納量的大小，B項正確；理想條件下為“J”型增長，無環(huán)境容納量，C項錯誤；自然條件下，冬季植食動物的食物減少，其環(huán)境容納量會變小，故D項錯誤。 答案 B,3.種群在理想和自然條件下分別表現(xiàn)出“J”型和“S”型增長。下列有關種群增長曲線的敘述中，正確的是 ( ) A.在種群“J”型增長模型(Nt=N0λt)中，λ表示該種群的增長速率 B.在自然條件下，種群的環(huán)境容納量(即K值)是固定不變的 C.在魚類養(yǎng)殖中，在接近K值時進行捕撈有利于該種群的可持續(xù)發(fā)展 D.在“S”型曲線中，種群密度不同時可能具有相同的種群增長速率,解析 在Nt=N0λt中，λ表示該種群數量是一年前種群數量的倍數，并不等同于種群的增長速率；種群的K值受環(huán)境因素影響，在優(yōu)越環(huán)境中，K值將增大；在魚類養(yǎng)殖中，使捕撈后的剩余量接近K/2時，種群的增長速率最大，有利于該種群的可持續(xù)發(fā)展；在“S”型曲線中，種群增長速率先增大后減小，最后為0，故處于不同的種群密度下可以具有相同的增長速率。 答案 D,4.如圖為種群在不同環(huán)境條件下的增長曲線，據圖回答問題。,(1)A曲線呈“J”型，表示種群在________時的增長。 (2)B曲線呈“S”型，表示種群在________時的增長，陰影部分表示_____________________________________。 (3)若“S”型曲線表示某個鼠群遷入一個新的生態(tài)系統(tǒng)后的增長曲線，那么，K點以后曲線保持不變的原因是_____________________________________________ _____________________________________________。 (4)根據種群變動的曲線，解釋投藥滅鼠在短期內能控制鼠害，但很快又會鼠災泛濫的原因是__________________ ___________________________。 對此，應采取哪些有效措施？_____________________________________________。,答案 (1)無環(huán)境阻力 (2)有環(huán)境阻力 由于環(huán)境阻力，而淘汰的個體數 (3)由于食物短缺等因素的限制，種群數量在達到環(huán)境容納量以后在一段時間內相對穩(wěn)定 (4)①老鼠種群的抗藥性增強；②毒殺一部分個體，剩余的個體數目在環(huán)境容納量以下很快會恢復到原來數量 原則上是降低環(huán)境負載能力，無污染，具可行性。如：①嚴密封儲糧食；②清除生活垃圾；③生物防治，保護老鼠天敵等(其他方法符合以上原則即可),考點三 探究“培養(yǎng)液中酵母菌種群數量的變化” 5.下列對探究酵母菌種群數量變化規(guī)律實驗的敘述，正確的是 ( ) A.用血細胞計數板計數酵母菌個數時，取適量培養(yǎng)液直接滴加到計數室內 B.對于壓在一個方格界限上的酵母菌的處理方法是計數四條邊及其頂角的酵母菌數 C.已知血細胞計數板的方格為2 mm2 mm，若蓋玻片下經稀釋10倍的培養(yǎng)液厚度為0.1 mm，計數時觀察值為M，則10 mL培養(yǎng)液中酵母菌的總數約為2.5 M105個 D.與一般的生物實驗一樣，該探究實驗也需要單獨設置對照組,解析 培養(yǎng)液應加在蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入，并非直接滴加到計數室內；在統(tǒng)計血細胞計數板每格內的酵母菌數時，壓在邊線上的個體只計數相鄰兩邊及其頂角的個體；C項所敘的計算結果是10 cm3/0.2 cm0.2 cm0.01 cm10 M=2.5 M105；該實驗不需要單獨設置對照組，只要分組重復實驗，結果取平均值即可。 答案 C,