第三章第一节第二讲种群数量的增长规律

1、创新演练创新演练大冲关大冲关第第三三章章生生物物群群落落的的演演替替自主预习自主预习抓根底抓根底名师点拨名师点拨释疑难释疑难NO.1NO.1设计设计1 1设计设计2 2NO.2NO.2演练演练1 1演练演练2 2合作学习合作学习探新知探新知第一第一节节种群种群第第二二讲讲种种群群数数量量的的增增长长规规律律第一页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回第二页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回第三页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回第四页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回第五页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回第六页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回 一、生物科学中

2、的数学模型一、生物科学中的数学模型 1 1建立过程建立过程 建立数学模型主要包括表达与验证两个过程。建立数学模型主要包括表达与验证两个过程。 (1) (1)表达就是根据建模的表达就是根据建模的 和掌握的和掌握的 ( (如数据、如数据、现象现象),),将实际问题转换成数学问题将实际问题转换成数学问题, ,用用 确切地表确切地表述出来。述出来。 (2) (2)验证就是用验证就是用 检验得到的解答检验得到的解答, ,以确以确认结果的正确性。认结果的正确性。目的目的信息信息现实对象的信息现实对象的信息数学语言数学语言第七页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回 2 2意义意义 现代生物科学正在从现代

3、生物科学正在从 走向走向 , ,数学模型的应用数学模型的应用能较明确地表达生命活动的能较明确地表达生命活动的 , ,进而深入了解生进而深入了解生命活动的本质。命活动的本质。 二、种群数量增长的规律二、种群数量增长的规律 1 1J J型曲线型曲线 (1) (1)含义：在理想条件下种群内个体数量含义：在理想条件下种群内个体数量 , ,用坐标用坐标图表示而形成的曲线。图表示而形成的曲线。 (2) (2)理想条件：食物理想条件：食物( (养料养料) )和和 充裕、气候适充裕、气候适宜和宜和 等。等。 (3) (3)后代中第后代中第t t代的数量表示式：代的数量表示式： 。定性定性定量定量动态过程动态过

4、程连续增长连续增长空间条件空间条件没有敌害没有敌害N Nt tN N0 0t t第八页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回 2 2S S型曲线型曲线 (1) (1)含义：在含义：在 的环境中的环境中( (如空间、食物、天敌等如空间、食物、天敌等),),种种群个体数量的增长方式用坐标图表示而形成的曲线。群个体数量的增长方式用坐标图表示而形成的曲线。 (2) (2)特点：种群内个体数量到达特点：种群内个体数量到达 所允许的所允许的 (K (K值值) )时不再增加。时不再增加。 三、人为干扰对种群数量的影响三、人为干扰对种群数量的影响 (1) (1)人为干扰导致物种人为干扰导致物种 遭到破坏遭到

5、破坏, ,生活空间逐渐生活空间逐渐缩小缩小, ,会加快野生生物的绝灭速度。会加快野生生物的绝灭速度。 环境条件环境条件最大值最大值有限有限生活的环境生活的环境第九页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回 (2) (2)生物资源过度的生物资源过度的 和和 也会使种群数量下降或物也会使种群数量下降或物种绝灭。种绝灭。 (3)(3)环境污染对种群密度的变化也会产生严重的影响等。环境污染对种群密度的变化也会产生严重的影响等。开发开发利用利用第十页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回第十一页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回1 1判断以下说法的正误判断以下说法的正误(1)(1)数学模型的应用

6、能较明确地表达生命活动的动态过程数学模型的应用能较明确地表达生命活动的动态过程, , 进而深入了解生命活动的本质。进而深入了解生命活动的本质。 ( () )(2)(2)建立种群动态变化数学模型的目的是说明种群个体的生建立种群动态变化数学模型的目的是说明种群个体的生 命活动规律。命活动规律。 ( () )(3)J(3)J型曲线是理想曲线型曲线是理想曲线, ,自然界根本不存在。自然界根本不存在。 ( () )(4)J(4)J型曲线的种群增长率保持不变。型曲线的种群增长率保持不变。 ( () )(5)S(5)S型曲线的限制因素既有生物因素型曲线的限制因素既有生物因素, ,也有环境因素。也有环境因素。

7、 ( () )第十二页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回(6)S(6)S型曲线在型曲线在K K值时值时, ,种群增长速率最大。种群增长速率最大。 ( () )(7)S(7)S型曲线中当种群数量到达型曲线中当种群数量到达K K值时值时, ,种群数量就不再发生种群数量就不再发生 改变。改变。 ( () )(8)(8)人为的干扰往往使自然种群数量发生一定的变化。人为的干扰往往使自然种群数量发生一定的变化。 ( () ) 答案：答案：(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)(6)(6) (7) (7)(8)(8)第十三页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回2 2在以下图中

8、在以下图中, ,表示种群在无环境阻力状况下增长的是表示种群在无环境阻力状况下增长的是 ( () )解析：解析：理想状态下种群呈理想状态下种群呈J J型曲线增长。型曲线增长。答案：答案：B B第十四页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回3 3以下有关种群增长的以下有关种群增长的S S型曲线的表达型曲线的表达, ,错误的选项是错误的选项是 ( () ) A A通常自然界中的种群增长曲线最终呈通常自然界中的种群增长曲线最终呈S S型型 B B到达到达K K值时种群增长速率为零值时种群增长速率为零 C C种群增长受自身密度的影响种群增长受自身密度的影响 D D种群的增长速率逐步降低种群的增长速率逐

9、步降低 解析：在整个种群解析：在整个种群S S型增长变化过程中型增长变化过程中, ,增长速率先增增长速率先增 大、后减小大、后减小, ,故故D D项表达错误。项表达错误。 答案：答案：D D第十五页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回4.4.右图是一个鼠群迁入一个新的生态系统右图是一个鼠群迁入一个新的生态系统 后的生长曲线图。试分析在曲线中哪一后的生长曲线图。试分析在曲线中哪一 段表示食物最可能成为鼠群繁殖速率的段表示食物最可能成为鼠群繁殖速率的 限制因素限制因素 ( () ) A AEFEF段段B BDEDE段段 C CBDBD段段 D DCBCB段段第十六页，编辑于星期日：八点 二十七

10、分。返回返回解析：该种群呈解析：该种群呈S S型曲线增长型曲线增长,CB,CB段表示生长的延滞期段表示生长的延滞期,BD,BD、DEDE段段表示种群进入指数增长期表示种群进入指数增长期,EF,EF段曲线平滑段曲线平滑, ,接近于平行接近于平行, ,表示环境表示环境阻力的增大阻力的增大, ,繁殖速率开始下降繁殖速率开始下降, ,出生率与死亡率相当出生率与死亡率相当, ,这时食物这时食物最可能成为鼠群繁殖的限制因素。最可能成为鼠群繁殖的限制因素。答案：答案：A A第十七页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回第十八页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回 探究探究1.1.种群增长的种群增长的J

11、 J型曲线有何特点？型曲线有何特点？ 提示提示 种群数量一直增加。种群数量一直增加。增长率保持不变。增长率保持不变。 探究探究2.2.种群增长的种群增长的S S型曲线是如何形成的？型曲线是如何形成的？第十九页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回 探究探究3.3.在在“探究酵母菌种群大小的动态变化的实验中探究酵母菌种群大小的动态变化的实验中, ,酵母菌有什么增长规律？酵母菌有什么增长规律？ 提示提示 在理想的无限环境中在理想的无限环境中, ,酵母菌种群的增长呈酵母菌种群的增长呈J J型型曲线；在有限的环境下曲线；在有限的环境下, ,酵母菌种群的增长呈酵母菌种群的增长呈S S型曲线；在不型曲线

12、；在不补充营养物质的情况下补充营养物质的情况下, ,酵母菌的增长呈抛物线。酵母菌的增长呈抛物线。第二十页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回第二十一页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回第二十二页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回 例例11(2011(2011江苏高考江苏高考) )在野外试验站在野外试验站, ,研究棉蚜发生期开放研究棉蚜发生期开放和封闭条件下、不同初始密度和封闭条件下、不同初始密度(1 (1 和和20 20 头头/ /叶叶) )的棉蚜种群密度变化的棉蚜种群密度变化, ,各实验组均放置规格、数量相同的棉叶各实验组均放置规格、数量相同的棉叶, ,结果如以下图。有关表达

13、结果如以下图。有关表达正确的选项是正确的选项是( (多项选择多项选择) () () )第二十三页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回A A初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下衰初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下衰 退退, ,可能与迁出有关可能与迁出有关B B初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下达初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下达 到密度峰值到密度峰值, ,可能与迁入有关可能与迁入有关C C开放和封闭条件下种群数量均在到达开放和封闭条件下种群数量均在到达 K K 值时开始衰值时开始衰 退退D D开放和封闭条件下种内斗争均在种群衰退时开始减开放和封闭条件下种内斗争

14、均在种群衰退时开始减 弱弱第二十四页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回 解析解析 此题考查对实验结果的分析判断能力。由曲线可此题考查对实验结果的分析判断能力。由曲线可知：初始密度相同的种群知：初始密度相同的种群, ,开放条件下的先到达峰值也先衰退开放条件下的先到达峰值也先衰退, ,而开放条件与封闭条件相比是开放条件下存在迁入和迁出的现而开放条件与封闭条件相比是开放条件下存在迁入和迁出的现象象,A,A、B B正确；因各组棉叶的规格数量相同正确；因各组棉叶的规格数量相同, ,那么理论上那么理论上K K值应值应相同相同, ,但由图示可知但由图示可知, ,只有开放条件下初始密度较大的种群在到只有

15、开放条件下初始密度较大的种群在到达达K K值时开始衰退值时开始衰退, ,其余都是在未到达其余都是在未到达K K值时就开始衰退值时就开始衰退,C,C项错项错误；种内斗争是指某一区域的同种个体为争夺有限的资源和空误；种内斗争是指某一区域的同种个体为争夺有限的资源和空间而间而第二十五页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回发生斗争的现象发生斗争的现象, ,在种群衰退时虽然种群个体数量减少在种群衰退时虽然种群个体数量减少, ,但因但因棉叶被食用棉叶被食用, ,其量也在减少其量也在减少, ,故种内斗争不一定减弱故种内斗争不一定减弱,D,D项错误。项错误。 答案答案 ABAB第二十六页，编辑于星期日：八

16、点 二十七分。返回返回 例例22(2012(2012南通统考南通统考) )马缨丹马缨丹是一种生活于热带地区的有毒植物是一种生活于热带地区的有毒植物, ,为到达欣赏目的人们把它引种到夏威为到达欣赏目的人们把它引种到夏威夷夷, ,一段时间后马缨丹大量繁殖一段时间后马缨丹大量繁殖, ,对对夏威夷的畜牧业造成严重威胁。请根夏威夷的畜牧业造成严重威胁。请根据右图所示据右图所示“种群生长的坐标曲线种群生长的坐标曲线, ,答复以下有关问题：答复以下有关问题： 第二十七页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回 (1) (1)图中曲线图中曲线_符合马缨丹疯狂蔓延趋势。这充分表达符合马缨丹疯狂蔓延趋势。这充分表

17、达了达尔文自然选择学说中的生物了达尔文自然选择学说中的生物_的特性。的特性。 (2) (2)自然界中种群增长曲线表现为图中的曲线自然界中种群增长曲线表现为图中的曲线_。 (3) (3)按生态学原理按生态学原理, ,世界人口增长应该表现为图中曲线世界人口增长应该表现为图中曲线_,_,假设地球环境对人类种群的容纳量假设地球环境对人类种群的容纳量(K)(K)为为110110亿亿, ,那么全球人口的最适那么全球人口的最适数量为数量为_。假设出现。假设出现cdcd段那么说明人口出现了负增长。段那么说明人口出现了负增长。 (4) (4)太湖蓝藻事件使太湖美的形象大打折扣太湖蓝藻事件使太湖美的形象大打折扣,

18、 ,假设此图表示假设此图表示太湖蓝藻增长曲线太湖蓝藻增长曲线, ,当种群数量到达当种群数量到达_点后点后, ,增长速率为增长速率为0 0。第二十八页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回 (5) (5)依据自然界依据自然界“种群增长的特点种群增长的特点, ,人们在进行狩猎或海洋捕捞人们在进行狩猎或海洋捕捞作业时作业时, ,应把握在应把握在_点后进行点后进行, ,原因是原因是_。 (6) (6)假设图中曲线假设图中曲线表示某地老鼠种群数量变化表示某地老鼠种群数量变化, ,如果灭鼠如果灭鼠时只采用杀死的方法时只采用杀死的方法, ,采取措施后老鼠的数量会很快恢复到原有采取措施后老鼠的数量会很快恢复

19、到原有的数量。请你依图提出更有效的控制鼠害的方案：的数量。请你依图提出更有效的控制鼠害的方案：_。第二十九页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回 解析解析 过度繁殖是生物界的一种普遍现象过度繁殖是生物界的一种普遍现象, ,外来物种由于外来物种由于条件适宜往往呈条件适宜往往呈J J型曲线疯狂增长。自然情况下型曲线疯狂增长。自然情况下, ,种群数量呈种群数量呈S S型型曲线增长曲线增长, ,人口增长也不例外人口增长也不例外, ,其主要原因是生存条件有限。在其主要原因是生存条件有限。在K/2K/2值时值时, ,种群保持最大的增长速率种群保持最大的增长速率, ,所以如果全球的人口环境容所以如果全球

20、的人口环境容纳量为纳量为110110亿亿, ,那么最适人口数量为那么最适人口数量为5555亿。当种群数量到达亿。当种群数量到达f f点后点后, ,出生率死亡率出生率死亡率, ,即增长速率为即增长速率为0,0,而种群数量到达而种群数量到达e e点时点时, ,种群增种群增长速率最大长速率最大, ,对于狩猎和海洋捕捞作业具有重要的指导意义。对于狩猎和海洋捕捞作业具有重要的指导意义。 灭鼠时假设只是杀死一局部老鼠灭鼠时假设只是杀死一局部老鼠, ,鼠种群数量下降到鼠种群数量下降到c c点以下点以下, ,但很快又恢复到但很快又恢复到c c点。假设降低环境容纳量点。假设降低环境容纳量( (即即K K值值),),如去除垃圾、储藏好食物如去除垃圾、储藏好食物, ,可有效地控制鼠害。可有效地控制鼠害。第三十页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回 答案答案 (1)(1)过度繁殖过度繁殖(2)(2)(3)(3)5555亿亿 (4)f(4)f (5)e(5)ee e点时种群数量的增长速率最大点时种群数量的增长速率最大 (6) (6)增加老鼠生存环境阻力增加老鼠生存环境阻力( (可从食物来源、生活场所、可从食物来源、生活场所、天敌等方面考虑天敌等方面考虑),),使环境的容纳量降低使环境的容纳量降低第三十一页，编辑于星期日：八点 二十七分。返回返回第三十二页，编辑于星