第2节种群数量的变化学习目标核心素养1.掌握建构增长模型的方法2.理解种群数量变化的“J”型和“S”型曲线3.结合探究培养液中酵母菌种群数量的变化，建构种群数量变化的数学模型1.通过分析影响种群数量变化的因素，形成稳态与平衡观2.通过“J”型增长和“S”型增长的数学模型的分析与比较，培养归纳、比较及运用模型分析问题的能力3.通过“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的学习，掌握实验设计与实施及对实验结果的交流与评价能力4.通过研究种群数量变化及对有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用等，形成关注社会，主动承担社会责任的态度一、建构种群增长模型的方法1．数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。

2．研究方法及实例二、种群增长的“J”型曲线1．含义理想条件下的种群，以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，大致呈“J”型。

2．数学模型(1)模型假设①条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。

②数量变化：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。

(2)建立模型：t年后种群数量为：N t＝N0λt。

(3)模型中各参数的意义：N0为该种群的起始数量，t为时间(年)，N t表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。

三、种群增长的“S”型曲线1．条件：自然界中的资源和空间总是有限的。

2．形成原因3．K值又称环境容纳量，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。

4．应用建立自然保护区，提高其环境容纳量是保护大熊猫的根本措施。

四、种群数量的波动和下降1．影响因素(1)自然因素：如气候、食物、天敌、传染病等。

(2)人为因素：种植业、养殖业的发展，砍伐森林，猎捕动物，环境污染等。

2．数量变化大多数种群的数量总是在波动中，在不利的条件下，种群数量还会急剧下降甚至消亡。

3．研究意义(1)有害动物的防治。

(2)野生生物资源的保护和利用。

(3)濒危动物种群的拯救和恢复。

五、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，酵母菌种群数量的增长呈“J”型曲线；在有限的环境下，酵母菌种群数量的增长呈“S”型曲线。

2．实验步骤判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．种群数量变化不仅受外部因素的影响，也受自身内部因素的影响。

( )2．就食性而言，杂食性鸟类的数量波动小于其他食性的鸟类。

( )3．外来入侵物种进入一个新环境中必定表现为“J”型增长。

( )4．种群数量变化的全部内容就是“J”型和“S”型增长。

( )提示：1.√ 2.√3．×外来物种进入新环境中，该种群也可能不适应新环境会遭淘汰。

4．×种群数量的变化包括增长、波动、下降，甚至消亡。

种群增长数量曲线[问题探究]1．据图回答种群数量变化的相关问题甲乙(1)尝试分析曲线a、b之间的阴影部分表示的含义。

提示：阴影部分表示由于环境阻力的存在，在生存斗争中被淘汰的个体数目。

(2)从下列因素中选出使图乙中曲线c变为曲线d的有哪些？(填序号)。

①过度放牧对某种牧草种群的影响②硬化地面、管理好粮食对鼠种群的影响③增加水中的溶氧量对鱼种群的影响④大量引进外来物种对本地物种的影响⑤引进某种害虫的天敌对害虫种群的影响提示：①②④⑤。

2．在“S”型曲线中，有一段时期近似于“J”型曲线，这一段是否等同于“J”型曲线？(1)判断：__________(填“是”或“否”)。

(2)理由：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

提示：(1)否(2)“J”型曲线是理想条件下的种群增长趋势，“S”型曲线是在环境有限的条件下种群的增长趋势3．从环境容纳量的角度思考，对家鼠等有害动物的控制，应采取什么措施？提示：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。

[归纳总结]“S”型增长曲线的解读图甲图乙图丙三图对比分析解读：(1)t1之前，种群数量小于K/2，由于资源和空间条件相对充裕，种群数量增长较快，当种群数量为K/2时，出生率远大于死亡率，种群增长速率达到最大值。

(2)t1～t2，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。

(3)t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0。

1．下图表示有限环境中某一种群的增长曲线。

下列有关叙述正确的是( )①K值是环境条件所允许达到的种群数量最大值②在K值时，种群的增长速率最大③如果不考虑迁入和迁出等其他因素，在K值时出生率等于死亡率④假设该图表示鱼的种群数量变化趋势，当种群达到K值时开始捕捞，可持续获得最高产量A ．①②B ．①④C ．①③D ．③④C [K 值为环境容纳量，其含义为特定环境条件所允许的种群数量的最大值，①正确；K 值时种群数量最大，此时种群增长速率为0，即不考虑迁入和迁出等其他因素时，出生率等于死亡率，②错误、③正确；K /2时，种群增长速率最大，在鱼群数量超过K /2时捕捞，并使剩余数量维持在K /2的水平，才可获得持续高产，④错误。

](1)影响上题图中K 值大小变化的因素有哪些？(2)下图为种群增长速率随时间变化曲线，根据本题所述，可表示K 值的点是哪个？提示：(1)食物、活动范围、气候条件等。

(2)b 。

a 点时种群增长速率最大，此时种群数量为K /2；b 点时种群增长速率为0，此时种群数量达到最大，即K 值。

2．(2017·全国卷Ⅰ)假设某草原上散养的某种家畜种群呈S 型增长，该种群的增长速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畜，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D [该种群数量变化曲线的纵坐标为种群增长速率，横坐标为种群数量，曲线最高点时种群增长速率最大，对应种群数量的K2。

为持续尽可能多地收获该种家畜，应在种群数量超过K 2时捕获，剩余量保持在K2，此时种群数量增长速率最大，可使种群数量迅速得以恢复。

]探究培养液中酵母菌种群数量的变化[问题探究]1．从试管中吸出培养液进行计数之前，需将试管轻轻振荡几次，试分析其原因。

提示：这是为了使培养液中的酵母菌均匀分布，以保证估算的准确性。

2．培养液的量是有限的，其中酵母菌种群数量的变化曲线，是不是标准的“S”型曲线？若不是，应该是怎样的？尝试绘出其数量变化曲线。

提示：不是。

因为培养液中的营养物质等是有限的，是不能循环的。

当消耗殆尽时种群数量变为零。

曲线如右图所示：3．尝试绘出实验结果的记录表。

提示：起始 1 2 3 4 5 6 7 甲乙丙平均[归纳总结]实验中的注意事项(1)每天取样计数的时间要固定。

(2)计数时先将盖玻片放在计数室上，将培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，多余培养液用滤纸(吸水纸)吸去。

(3)血球计数板必须保持干燥，否则培养液将不能渗入计数室。

(4)清洗血球计数板的正确方法是浸泡和冲洗，不能用试管刷或抹布擦洗。

冲洗干净后不能用纱布或吸水纸擦干，应自然晾干或烘干或用吹风机吹干。

(5)用显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌(类似于“样方法”)。

1．温度在15～35 ℃时，酵母菌种群数量增长较快。

下表是同学们进行相关探究实验得到的结果(单位：×106个/mL)：温度( ℃)第1次第2次第3次第4次第5次第6次第7次第8次0 h 24 h 48 h 72 h 96 h 120 h 144 h 168 h15 1.2 3.0 3.8 4.6 4.0 3.2 2.8 2.520 1.2 5.0 5.3 4.2 2.1 1.2 0.8 0.625 1.2 5.2 5.6 4.6 2.9 1.0 0.6 0.230 1.2 4.9 5.5 4.8 2.2 1.3 0.7 0.535 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 1.3 0.8 0.6A．可以用血细胞计数板在显微镜下对酵母菌进行计数B．据表分析，酵母菌种群数量增长的最适温度约为25 ℃C．不同温度条件下酵母菌种群数量达到K值的时间不同D．每天取样检测一次即可，不需要固定取样的时间D[每天取样检测一次即可，但需要固定取样的时间，否则无法进行比较酵母菌在每天某一特定时间的数量的变化。

]2．在一定量的酵母菌培养液中放入活酵母菌若干，抽样镜检，如图甲所示(图中小点代表酵母菌)。

将容器放在适宜温度下恒温培养5小时后，稀释100倍，再抽样镜检，如图乙所)示。

根据实验结果判断，以下叙述正确的是(A．培养5小时后，酵母菌种群密度增加400倍左右B．探究酵母菌的种群数量变化可以用标志重捕法C．用血球计数板计数酵母菌数量时只统计方格内菌体D．培养5小时后，酵母菌种群数量不一定达到K值D[用血球计数板计数时，除统计方格内菌体外还要统计相邻两边及其顶角上的菌体，5小时前每个小格内约有5个菌体，而5小时后每个小格内约有10个菌体，但这是稀释100倍后的值，所以5小时内种群密度增加200倍，此时酵母菌种群数量是否达到K值无法判断。

] [课堂小结]知识网络构建核心语句归纳1.在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群数量呈“J”型增长，数学模型为：N t＝N0λt。

2.正常情况下，自然界的资源和空间是有限的，种群数量会呈“S”型增长。

3.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，又称K值。

4.“J”型曲线的增长率是不变的，“S”型曲线的增长速率先增大后减小。

5.影响种群数量的因素很多，因此，大多数种群的数量总是在波动中；在不利条件下，种群数量还会急剧下降甚至消亡。