种群数量的变化高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

第2节种群数量的变化实例：澳大利亚本来并没有兔子。1859年，欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这些野兔发现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌，而且生态环境条件适宜。于是，兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子就遍布整个大陆。【思考】

澳大利亚野兔能指数增长的特殊原因是什么？食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件

思考：此条件下，种群的数量变化规律是怎样的呢？在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。问题探讨讨论1：n代细菌数量的计算公式是什么？讨论2：72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？讨论3：在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？细菌每20min分裂一次资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响Nn=2nN代表细菌数量，n表示第几代观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正构建数学模型一般包括以下步骤：研究实例研究方法观察研究对象，提出问题提出合理的假设通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。20406080100120140160时间/分钟细菌数量/个数学模型的表现形式可以为数学方程式、曲线图等形式。试想我们已经学过哪些？种群增长的“J”型曲线①产生条件：

理想状态——食物充足，空间不限，气候适宜，没有天敌。②模型：③公式：t年后种群的数量为Nt=N0

λt

（N0为起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ第二年是第一年的倍数）增长率＝(现有个体数－原有个体数)/原有个体数×100%(无单位)；增长速率＝(现有个体数－原有个体数)/增长时间(有单位，如个/年)。请根据“J”形增长数学公式，分别构建“J”形增长种群的增长率和增长速率的曲线模型。种群增长率O

种群增长速率④增长特点：

时间时间O6.

λ的理解

：增长率=λ-1当λ>1时，种群呈J型增长当λ=1时，种群数量保持稳定出生率等于死亡率当λ<1时，种群数量下降（1）实验室条件下5.模型适用范围:（2）当一个种群刚迁入一个新的适宜环境时最初一段时间只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长。【思考】当λ＞1时，种群一定呈“J”形增长吗？典型例题科研小组对某地两个种群的数量进行了多年的跟踪调查，并研究Nt+1/Nt随时间的变化趋势，结果如下图所示（图中Nt表示第t年的种群数量，Nt+1表示t+1年的种群数量）。下列分析正确的是（

）

A.乙种群在t3时数量最少B.甲种群在t4后种群的出生率大于死亡率C.甲种群在0～t2段的年龄组成为增长型D.乙种群在t1～t3段的种群数量一直在减少B种群增长的“S”型曲线①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．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，且种内斗争最剧烈。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b.有害生物的防治：（1）K值的应用a.野生生物资源保护：减小环境阻力，增大K值。(如：为防鼠害而封储粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等)增大环境阻力，降低K值。5.K值与K/2的应用务必及时控制种群数量，严防达到K/2值处(若达K/2值处，可导致该有害生物成灾，如蝗虫的防控)(2)K/2的应用a.资源开发与利用：捕捞后数量要维持在K/2

，保证持续获取高产量，因为在这个水平上种群增长速率最大。b.有害生物防治：小结1：种群增长的“J”型曲线小结2：种群增长的“S”型曲线K值是环境容纳量。环境阻力代表自然选择中淘汰的个体数。小结3：K值【问题探究】K值

（是/不是）种群数量的最大值请据图分析：该种群的K值为

。同一种群的K值是固定不变的吗？同一种群的K

值不是固定不变的，会受到环境因素的影响。K2生物自身的遗传特性和食物、栖息场所、天敌及其他生存条件均会影响动物的环境容纳量。不是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。典型例题假设某草原上散养的某种家畜种群S型增长，该种群的增长率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种家禽，则应在种群数量合适时开始捕获，下列四个种群数量中合适的是（）A．甲点对应的种群数量B．乙点对应的种群数量C．丙点对应的种群数量D．丁点对应的种群数量D2.下列关于图中“S”型曲线的叙述,正确的是()。A.t0~t1之间种群数量小于K/2,由于资源和空间相对充裕,没有环境阻力B.t1~t2之间,由于资源和空间有限,当种群密度增大时,种内斗争加剧,天敌数量增加,种群增长速率下降C.t2时,种群数量达到K值,此时出生率等于死亡率,之后种群数量一定保持不变D.在t1时控制有害生物最有效B

东亚飞蝗种群数量的波动三、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：人类的活动种群数量的变化包括：增长、波动、下降、稳定四、探究：培养液中酵母菌种群数量的变化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。2.实验流程将500ml质量分数为5%的葡萄糖溶液注入锥形瓶中将0.1g活性干酵母投入锥形瓶的培养液中混合均匀置于适宜的条件下培养（温度25℃）每天定时取样计数酵母菌的数量，采用抽样检测的方法测定1L培养液中酵母菌个体的平均数分析结果、得出结论：将所得数值用曲线图表示出来，分析实验结果，得出酵母菌种群数量的变化规律时间01234种群数量变化规律1：调整期2：对数期3：稳定期4：衰亡期3.实验分析（1）酵母菌在培养液中数量迅速增长，经过一段时间后，数量开始减少。开始时，培养液的营养充足，生存空间足够大，环境条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，种群数量剧增。随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗，pH变化等，使生存条件恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。（2）影响因素可能：养料，pH，生存空间及有害代谢废物等。补充：血球计数板的结构

血球计数板是一种专门用于计算较大单细胞微生物数量的仪器，由一块比普通载玻片厚的特制玻片制成的玻片中有四条下凹的槽，构成三个平台。中间的平台较宽，其中间又被一短横槽隔为两半，每半边上面刻有一个方格网。

大方格中方格小方格例1通常用血球计数板对培养液中酵母菌进行计数，若计数室为1mm×1mm×0.1mm方格，由400个小方格组成。若多次重复计数后，算得每个小方格中平均有5个酵母菌，则10mL该培养液中酵母菌总数有

个。若样液稀释了100倍呢？2×108

；

2×108

×100

1.怎样进行酵母菌的计数？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？3.本探究需要设置对照吗？如果需要请讨论对照组应怎样设计和操作；如果不需要，请说明理由。抽样检测

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，减少误差。（可能偏高或偏低）不需要，取样计数的时间有先后，形成前后自身对照。4.需要