2022-2023學(xué)年 選擇性必修2 種群數(shù)量的變化 課件（71張）

第1章種群及其動(dòng)態(tài)第2節(jié)種群數(shù)量的變化課標(biāo)要求核心素養(yǎng)嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量變動(dòng)。1．說(shuō)明建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法。(生命觀念、科學(xué)思維)2．用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化規(guī)律。(科學(xué)思維)3．通過(guò)探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化，建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。(科學(xué)探究)4．關(guān)注人類活動(dòng)對(duì)種群數(shù)量變化的影響。(社會(huì)責(zé)任)課內(nèi)探究?名師點(diǎn)睛訓(xùn)練鞏固?課堂達(dá)標(biāo)夯基提能作業(yè)必備知識(shí)?夯實(shí)雙基指點(diǎn)迷津?撥云見(jiàn)日必備知識(shí)?夯實(shí)雙基一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法1．?dāng)?shù)學(xué)模型：用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式，主要包括數(shù)學(xué)公式模型和曲線圖模型，其中更精確的是______________，更直觀的是____________。2．構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方法步驟：觀察研究對(duì)象，提出問(wèn)題→提出合理的假設(shè)→根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)腳_________對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)→進(jìn)一步檢驗(yàn)或修正模型。數(shù)學(xué)公式模型曲線圖模型數(shù)學(xué)形式3．實(shí)例：若N代表細(xì)菌數(shù)量，n代表第幾代，則在資源和生存空間沒(méi)有限制的條件下，細(xì)菌增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)公式模型是________，曲線圖模型為：Nn＝2n

二、種群的“J”形增長(zhǎng)1．概念：自然界有類似細(xì)菌在____________種群增長(zhǎng)的形式，如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來(lái)表示，曲線大致呈“___”形。2．模型假設(shè)：________________充裕、氣候適宜、沒(méi)有天敵和其他競(jìng)爭(zhēng)物種等條件。3．建立模型(1)曲線圖模型(2)數(shù)學(xué)公式模型：__________。(3)參數(shù)含義：N0為該______________，t為時(shí)間，Nt為t年后該種群的數(shù)量，___表示該種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的倍數(shù)。理想條件下J

食物和空間條件Nt＝N0λt

種群起始數(shù)量λ

三、種群的“S”形增長(zhǎng)1．概念：種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量__________，增長(zhǎng)曲線呈“S”形。2．模型假設(shè)：食物等資源和空間總是有限的(自然條件)。趨于穩(wěn)定3．建立曲線圖模型曲線圖解讀：ab段是生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)期，種群密度增長(zhǎng)慢的原因是____________，增長(zhǎng)速率??；個(gè)體數(shù)量少bc段是快速增長(zhǎng)期，c點(diǎn)種群數(shù)量達(dá)到K/2，種群__________最大；cd段種群密度增加，但種群增長(zhǎng)速率變小，原因是隨種群密度增加，______________，使種群的出生率降低，死亡率升高；de段種群數(shù)量維持相對(duì)穩(wěn)定，即達(dá)到___________________，此階段出生率和死亡率__________?？梢?jiàn)，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)種群數(shù)量起調(diào)節(jié)作用。4．環(huán)境容納量(K值)：指一定的環(huán)境條件所能______的種群最大數(shù)量。同一種群K值的大小主要與環(huán)境條件有關(guān)，因此，對(duì)大熊貓等瀕危動(dòng)物的保護(hù)措施是改善環(huán)境，_________；而對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制方法是增大環(huán)境阻力，_________。增長(zhǎng)速率種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇環(huán)境容納量(K值)

基本相等維持增大K值減小K值四、種群數(shù)量的波動(dòng)在自然界，大多數(shù)種群的數(shù)量總是在______中。處于波動(dòng)狀態(tài)的種群，在某些特定條件下可能出現(xiàn)__________，如蝗災(zāi)、鼠災(zāi)、赤潮等。當(dāng)種群長(zhǎng)期處于不利條件下，種群數(shù)量會(huì)出現(xiàn)持續(xù)性的或急劇的______。種群的延續(xù)需要有一定的個(gè)體數(shù)量為基礎(chǔ)。當(dāng)一個(gè)種群的數(shù)量過(guò)少，種群可能會(huì)由于近親繁殖等原因而衰退、______。因此，對(duì)那些已經(jīng)低于種群延續(xù)所需要的最小種群數(shù)量的物種，需要采取有效的措施進(jìn)行保護(hù)。波動(dòng)種群爆發(fā)下降消亡五、培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化1．實(shí)驗(yàn)原理：酵母菌屬于____________(填呼吸類型)菌，且生長(zhǎng)周期短、繁殖快，易于研究種群數(shù)量變化；用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌時(shí)，其數(shù)量增長(zhǎng)受__________________________、pH、空間及溫度等因素影響。2．計(jì)數(shù)方法：__________________________________________。兼性厭氧型培養(yǎng)液成分(或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì))

抽樣檢測(cè)法(血細(xì)胞計(jì)數(shù)板法或顯微計(jì)數(shù)法)

4．實(shí)驗(yàn)結(jié)果：分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制得到如下曲線圖5．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在有限的環(huán)境條件下，酵母菌的種群數(shù)量大致呈現(xiàn)_____________。后期由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗、pH的變化等，生存條件逐漸惡化，酵母菌種群數(shù)量下降。“S”形增長(zhǎng)1．種群數(shù)量變化的內(nèi)容包括種群數(shù)量的增長(zhǎng)、種群數(shù)量的穩(wěn)定、下降、波動(dòng)、消亡等。2．?dāng)?shù)學(xué)模型是用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式，如曲線圖和數(shù)學(xué)方程式。3．種群增長(zhǎng)的“J”形曲線產(chǎn)生條件：食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有敵害等理想的條件下。學(xué)霸記憶4．種群增長(zhǎng)“J”形曲線的數(shù)學(xué)公式：Nt＝N0λt(N0為該種群的起始數(shù)量，t為時(shí)間，Nt為t年后該種群的數(shù)量，λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù))。5．種群增長(zhǎng)的“S”形曲線產(chǎn)生條件：資源和空間有限，受其他生物的制約等。6．種群增長(zhǎng)的“S”形曲線特點(diǎn)：種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)，種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境條件所允許的最大值(K值)后，將停止增長(zhǎng)，有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在K值左右。7．計(jì)算酵母菌數(shù)量可用抽樣檢測(cè)的方法——顯微計(jì)數(shù)法。1．理想條件下，影響種群數(shù)量增長(zhǎng)的主要因素是環(huán)境容納量。 (

)2．將20mL無(wú)菌培養(yǎng)液等量分裝到甲、乙2支試管中，向甲試管放入5只大草履蟲，乙試管放入10只大草履蟲，則一段時(shí)間后，甲試管的K值大于乙試管。 (

)3．在“S”形增長(zhǎng)曲線中，當(dāng)種群數(shù)量超過(guò)K/2后，種群增長(zhǎng)速率減慢，其對(duì)應(yīng)的年齡結(jié)構(gòu)為衰退型。 (

)4．“S”形增長(zhǎng)曲線中，種群數(shù)量未達(dá)到K/2前的增長(zhǎng)是“J”形增長(zhǎng)。 (

)活學(xué)巧練×

×

×

×

思考：1．除了數(shù)學(xué)模型，我們還學(xué)過(guò)哪些模型？提示：(1)物理模型物理模型以實(shí)物或圖畫形式直觀地表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象的特征，如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型、細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型。(2)概念模型概念模型是指以文字表述來(lái)抽象概括出事物本質(zhì)特征的模型，如對(duì)種群密度概念的描述等。2．種群數(shù)量在什么情況下呈“J”形曲線增長(zhǎng)呢？提示：(1)實(shí)驗(yàn)室條件(理想條件)下。(2)當(dāng)一個(gè)種群剛遷入一個(gè)新的適宜環(huán)境中最初的一段時(shí)間內(nèi)(接近“J”形增長(zhǎng))。3．結(jié)合圖像分析種群遷入新環(huán)境后的數(shù)量變化。提示：(1)類似于外來(lái)物種入侵，因食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有敵害等，開(kāi)始時(shí)種群數(shù)量類似于“J”形曲線增長(zhǎng)，最終導(dǎo)致該地區(qū)其他生物的種群數(shù)量明顯下降，該外來(lái)物種成為當(dāng)?shù)貎?yōu)勢(shì)物種而長(zhǎng)期存在(如題圖中曲線A初期所示)。(2)能在新棲息地生存下來(lái)，但是受到天敵、資源和空間等的制約，種群數(shù)量維持在一個(gè)較低水平，沒(méi)有對(duì)當(dāng)?shù)匚锓N造成太大影響(如題圖中曲線B所示)。(3)不能適應(yīng)新棲息地的環(huán)境，最終在新棲息地消亡(如題圖中曲線C表示)。課內(nèi)探究?名師點(diǎn)睛知識(shí)點(diǎn)1．種群增長(zhǎng)的“J”形曲線與“S”形曲線的比較種群增長(zhǎng)的“J”形曲線和“S”形曲線項(xiàng)目“J”形曲線“S”形曲線前提條件理想狀態(tài)：①食物、空間等資源充足；②氣候適宜；③不受天敵、病原體等其他生物制約現(xiàn)實(shí)狀態(tài)：①食物、空間等資源有限；②受其他生物因素、非生物因素制約(2)種群增長(zhǎng)速率：指單位時(shí)間內(nèi)新增加的個(gè)體數(shù)(即種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線的斜率)，即增長(zhǎng)速率＝一定時(shí)間內(nèi)增加的個(gè)體數(shù)量/時(shí)間?！癑”形曲線增長(zhǎng)速率一直上升，也呈“J”形，“S”形曲線增長(zhǎng)速率呈“鐘形”，如下圖所示：知識(shí)貼士“J”形增長(zhǎng)曲線中λ和增長(zhǎng)率的關(guān)系1．λ為某時(shí)段結(jié)束時(shí)種群數(shù)量為初始數(shù)量的倍數(shù)，而非增長(zhǎng)率。增長(zhǎng)率＝(末數(shù)－初數(shù))/初數(shù)×100%＝(N0λt＋1－N0λt)/N0λt×100%＝(λ－1)×100%。所以，當(dāng)λ>1時(shí)，增長(zhǎng)率>0，種群數(shù)量增加；當(dāng)λ＝1時(shí)，增長(zhǎng)率＝0，種群數(shù)量穩(wěn)定；當(dāng)λ<1時(shí)，增長(zhǎng)率<0，種群數(shù)量下降。2．λ值典型曲線解讀(1)0～4年(包括第4年)：λ>1且恒定，種群數(shù)量呈“J”形增長(zhǎng)。(2)4～5年(不包括第5年)：盡管λ值減小，但仍大于1，種群數(shù)量一直增加。(3)5～9年(包括第5年和第9年)：λ＝1，種群數(shù)量維持相對(duì)穩(wěn)定。(4)9～10年(不包括第9年和第10年)：λ<1，種群數(shù)量不斷減少。(5)10～11年(包括第10年和第11年)：λ＝0.5，小于1，種群數(shù)量不斷減少。(6)11～12年(不包括第12年)：盡管λ值呈上升趨勢(shì)，但仍小于1，故種群數(shù)量持續(xù)減少，至第12年時(shí)種群數(shù)量達(dá)到最小。(7)12～13年(不包括第12年)：λ>1，種群數(shù)量開(kāi)始不斷增加。

下列關(guān)于種群的“J”形增長(zhǎng)曲線的敘述中，錯(cuò)誤的是 (

)A．條件是食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有敵害等B．“J”形增長(zhǎng)曲線有K值，只是K值較大，圖中沒(méi)有表示出來(lái)C．?dāng)?shù)學(xué)方程式模型可表達(dá)為t年后種群數(shù)量：Nt＝N0λtD．“J”形增長(zhǎng)曲線模型中λ的含義為該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)典例1典例剖析B

解析：“J”形增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型假設(shè)條件為食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有敵害等，A正確；“J”形增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型中，沒(méi)有K值，B錯(cuò)誤；N0為種群起始數(shù)量，t為時(shí)間，λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)(λ>1)，則t年后種群數(shù)量Nt＝N0λt，C、D正確。1．下列有關(guān)種群增長(zhǎng)的“S”形曲線的敘述，錯(cuò)誤的是 (

)A．通常自然界中的種群增長(zhǎng)曲線最終呈“S”形B．達(dá)到K值時(shí)種群增長(zhǎng)率為零C．種群增長(zhǎng)受自身密度的影響D．種群的增長(zhǎng)速率逐步降低解析：自然條件下，由于受到環(huán)境資源、天敵以及傳染病等的限制，種群增長(zhǎng)曲線最終呈“S”形，A正確；達(dá)到K值時(shí)種群數(shù)量不再增加，種群增長(zhǎng)率為零，B正確；自然條件下，由于食物和空間有限，種群增長(zhǎng)受自身密度的影響，C正確；“S”形曲線的增長(zhǎng)速率先增大后減小，D錯(cuò)誤。變式訓(xùn)練D

知識(shí)點(diǎn)1．酵母菌的計(jì)數(shù)方法(1)儀器：血細(xì)胞計(jì)數(shù)板(如下圖)。探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化如圖所示，一個(gè)大方格的容積為0.1mm3，每個(gè)大方格又分為16個(gè)中方格，共有25×16個(gè)小方格。2．實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)(1)本實(shí)驗(yàn)不需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，因不同時(shí)間取樣已形成相互對(duì)照，需要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)，目的是減少誤差，即對(duì)每個(gè)樣品計(jì)數(shù)三次，取其平均值。(2)顯微鏡計(jì)數(shù)時(shí)，對(duì)于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)遵循“計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右”的原則。(3)從錐形瓶中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)前，需將錐形瓶輕輕振蕩幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減小誤差。(4)每天計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量的時(shí)間要固定。(5)制片時(shí)，要先在計(jì)數(shù)室上蓋上蓋玻片，然后用吸管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入，多余培養(yǎng)液用濾紙吸去。(6)若視野中細(xì)胞數(shù)目多，培養(yǎng)液要進(jìn)行定量稀釋重新計(jì)數(shù)，以每個(gè)小方格內(nèi)含有4～5個(gè)酵母菌為宜。(7)由于計(jì)數(shù)室中的菌懸液有一定的高度(0.1mm)，故需要讓細(xì)胞沉降到計(jì)數(shù)室底部，避免細(xì)胞分布在不同液層深度，導(dǎo)致計(jì)數(shù)時(shí)被遺漏。知識(shí)貼士若觀察時(shí)間足夠長(zhǎng)，培養(yǎng)液中酵母菌的數(shù)量及增長(zhǎng)速率的變化趨勢(shì)如圖：酵母菌增長(zhǎng)曲線圖(如圖1)及酵母菌增長(zhǎng)速率曲線圖(如圖2)增長(zhǎng)曲線的總趨勢(shì)是先增加再降低。原因是在開(kāi)始時(shí)培養(yǎng)液的營(yíng)養(yǎng)充足、空間充裕、條件適宜，因此酵母菌大量繁殖，種群數(shù)量劇增，隨著酵母菌數(shù)量的不斷增多，營(yíng)養(yǎng)消耗、pH變化、有害產(chǎn)物積累等，生存條件惡化，酵母菌死亡率高于出生率，種群數(shù)量下降。

下列關(guān)于探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化實(shí)驗(yàn)的操作，正確的是 (

)A．改變培養(yǎng)液的pH不影響K值的大小B．培養(yǎng)酵母菌時(shí)，必須去除培養(yǎng)液中的溶解氧C．為保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，對(duì)培養(yǎng)后期的培養(yǎng)液計(jì)數(shù)前不能做稀釋處理D．酵母菌種群數(shù)量在不同時(shí)間的增長(zhǎng)速率可能相同典例2典例剖析D

解析：改變培養(yǎng)液pH會(huì)影響K值的大小，A項(xiàng)錯(cuò)誤。酵母菌在有氧條件下可以進(jìn)行有氧呼吸，不需要去除溶解氧，B項(xiàng)錯(cuò)誤。為了方便酵母菌計(jì)數(shù)，對(duì)培養(yǎng)后期的培養(yǎng)液應(yīng)先稀釋后再計(jì)數(shù)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。酵母菌種群數(shù)量在不同時(shí)間的增長(zhǎng)速率可能相同，D項(xiàng)正確。2．將10mL酵母菌培養(yǎng)液放在適宜的溫度下培養(yǎng)，并于不同時(shí)間內(nèi)等量均勻取樣4次，分別測(cè)定樣品中酵母菌的數(shù)量和pH，結(jié)果如下表所示。據(jù)表分析不正確的是 (

)變式訓(xùn)練樣品酵母菌數(shù)量/(個(gè)·mm－3)pH112104.828205.4312103.7410005.0A．培養(yǎng)過(guò)程中酵母菌始終出生率>死亡率B．樣品的取樣先后順序?yàn)?、4、1、3C．對(duì)酵母菌而言，10mL該培養(yǎng)液的環(huán)境容納量可能為1.21×107個(gè)D．若進(jìn)行第5次均勻取樣，10mL樣品中的酵母菌數(shù)量有可能低于1.21×107個(gè)解析：A解析：將10mL酵母菌培養(yǎng)液放在適宜溫度下培養(yǎng)，可根據(jù)培養(yǎng)液pH的變化來(lái)確定取樣順序，因?yàn)榻湍妇拇x活動(dòng)消耗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，不斷產(chǎn)生CO2等代謝產(chǎn)物使培養(yǎng)液pH不斷下降，因此取樣順序?yàn)?、4、1、3。從表中數(shù)據(jù)分析可知，樣品1與樣品3的酵母菌數(shù)量相同，說(shuō)明酵母菌數(shù)量可能已經(jīng)達(dá)到最大值，此時(shí)，出生率＝死亡率；已知1mm3＝10－3mL，10－3mL酵母菌培養(yǎng)液中，酵母菌數(shù)量的最大值為1210個(gè)，則10mL酵母菌培養(yǎng)液中，酵母菌數(shù)量為1210×103×10＝1.21×107(個(gè))，10mL該培養(yǎng)液的環(huán)境容納量可能為1.21×107個(gè)。繼續(xù)培養(yǎng)，隨著環(huán)境條件惡化，種群進(jìn)入衰退期，出生率會(huì)小于死亡率，種群數(shù)量將不斷下降，所以繼續(xù)取樣，酵母菌的種群數(shù)量有可能低于1.21×107個(gè)。指點(diǎn)迷津?撥云見(jiàn)日

“S”形增長(zhǎng)曲線的解讀1．“變式法”解讀“S”形曲線2．有關(guān)K值的兩個(gè)可變性(1)對(duì)圖甲模型的解讀①K值是可變的。K值會(huì)隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化，當(dāng)環(huán)境遭到破壞時(shí)，K值會(huì)下降，達(dá)到一個(gè)新的K值；當(dāng)環(huán)境條件狀況改善后，K值會(huì)上升，如圖甲所示。②達(dá)到K值后種群數(shù)量仍是可變的，會(huì)在K值附近上下波動(dòng)。當(dāng)種群數(shù)量偏離K值的時(shí)候，會(huì)通過(guò)負(fù)反饋調(diào)節(jié)使種群數(shù)量回到K值，如圖甲。③K值并不是種群數(shù)量的最大值：K值是環(huán)境容納量，即一定的環(huán)境條件所能維持的種群的最大值；種群所能達(dá)到的最大值會(huì)超過(guò)K值，但這個(gè)值存在的時(shí)間很短，因?yàn)橐殉^(guò)環(huán)境承載量。(2)對(duì)圖乙模型的解讀：被捕食者種群超過(guò)N2，則引起捕食者種群數(shù)量增加；捕食者種群數(shù)量超過(guò)P2，則引起被捕食者數(shù)量減少。兩者相互作用，使被捕食者和捕食者的數(shù)量分別在N2和P2水平上保持動(dòng)態(tài)平衡，從而判斷被捕食者和捕食者的K值分別為N2和P2。3．K值的不同表示方法

某田鼠種群數(shù)量在數(shù)年內(nèi)的變化情況如下圖所示(R＝出生率/死亡率)，在不考慮遷入率和遷出率的情況下，下列說(shuō)法正確的是 (

)典例3C

典例剖析A．該田鼠種群增長(zhǎng)為“S”形增長(zhǎng)，c點(diǎn)時(shí)種群密度最小B．若該種群在年初時(shí)的個(gè)體數(shù)為100，年末時(shí)為120，則該種群的該年的出生率為20%C．田鼠種群數(shù)量在ad段對(duì)應(yīng)的曲線先上升后下降，其中cd段對(duì)應(yīng)的曲線一直在下降D．若不考慮其他因素，則圖中a、b兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的年齡結(jié)構(gòu)分別為增長(zhǎng)型和衰退型解析：由圖分析可知，當(dāng)田鼠種群的出生率與死亡率比值R大于1時(shí)，即出生率大于死亡率，田鼠的種群數(shù)量會(huì)越來(lái)越多；當(dāng)田鼠種群的出生率與死亡率比值R小于1時(shí)，即出生率小于死亡率，田鼠的種群數(shù)量會(huì)越來(lái)越少。d點(diǎn)時(shí)種群密度最小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；種群年初時(shí)個(gè)體數(shù)為100，年末時(shí)為120，只能求出增長(zhǎng)率，出生個(gè)體未知，無(wú)法計(jì)算出生率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；a、b兩點(diǎn)時(shí)R都大于1，年齡結(jié)構(gòu)都為增長(zhǎng)型，D項(xiàng)錯(cuò)誤。解疑答惑問(wèn)題探討?P71．提示：Nn＝2n，N代表細(xì)菌數(shù)量，n代表“第n代”。2．提示：N＝2216。3．提示：在一個(gè)培養(yǎng)瓶中，細(xì)菌數(shù)量不會(huì)永遠(yuǎn)按照這個(gè)公式增長(zhǎng)。可以用實(shí)驗(yàn)計(jì)數(shù)法來(lái)驗(yàn)證。思考討論?P81．提示：這兩個(gè)資料中，種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線都大致呈“J”形。2．提示：種群呈“J”形曲線增長(zhǎng)的原因是食物和空間條件充裕、沒(méi)有天敵、氣候適宜等。3．提示：在自然生態(tài)系統(tǒng)中，這種種群增長(zhǎng)趨勢(shì)不能一直持續(xù)下去。因?yàn)槭澄锏荣Y源和空間不可能是無(wú)限的。思考討論?P101．提示：從人類與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展角度作答。2．提示：從環(huán)境容納量的角度思考，可以采取措施降低有害動(dòng)物種群的環(huán)境容納量，如將食物儲(chǔ)存在安全處，斷絕或減少它們的食物來(lái)源；室內(nèi)采取地面硬化，減少它們挖造巢穴的場(chǎng)所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵等。探究實(shí)踐?P111．提示：根據(jù)實(shí)際情況回答。2．提示：酵母菌在培養(yǎng)液中數(shù)量迅速增加，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，數(shù)量開(kāi)始減少。開(kāi)始時(shí)，培養(yǎng)液中營(yíng)養(yǎng)充足，生存空間足夠大，環(huán)境條件適宜，因此酵母菌大量繁殖，種群數(shù)量劇增。隨著酵母菌數(shù)量的不斷增多，營(yíng)養(yǎng)消耗，pH變化等，使生存條件惡化，酵母菌的死亡率高于出生率，種群數(shù)量下降。曲線如圖所示。3．提示：影響酵母菌種群數(shù)量變化的因素可能有養(yǎng)料、溫度、pH、生存空間及有害代謝廢物等。練習(xí)與應(yīng)用?一、概念檢測(cè)1．(1)×

提示：新環(huán)境中，在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有敵害的條件下，該生物種群才會(huì)出現(xiàn)“J”形增長(zhǎng)。(2)×(3)×

提示：有的種群能夠在一段時(shí)間內(nèi)維持?jǐn)?shù)量的相對(duì)穩(wěn)定。但大多數(shù)生物的種群數(shù)量總是在波動(dòng)中。當(dāng)長(zhǎng)久處于不利條件時(shí)，種群數(shù)量還會(huì)持續(xù)下降。2．B

解析：環(huán)境容納量是可變的。K值會(huì)隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化。不同地區(qū)、同一地區(qū)的不同年份環(huán)境不同，導(dǎo)致K值不同，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。當(dāng)種群數(shù)量接近環(huán)境容納量時(shí)，增長(zhǎng)速率為0，出生率等于死亡率，C項(xiàng)錯(cuò)誤。不同種群適宜生活的環(huán)境不同，K值不同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、拓展應(yīng)用1．答案：在食物充足、空間廣闊、氣候適宜、沒(méi)有天敵等優(yōu)越條件下，種群可能會(huì)呈“J”形增長(zhǎng)。例如，澳大利亞昆蟲學(xué)家曾對(duì)果園中薊馬種群進(jìn)行過(guò)長(zhǎng)達(dá)14年的研究，發(fā)現(xiàn)在環(huán)境條件較好的年份，其種群數(shù)量增長(zhǎng)迅速，表現(xiàn)出季節(jié)性的“J”形增長(zhǎng)。在有限的環(huán)境中，如果種群的初始密度很低，種群數(shù)量可能會(huì)迅速增長(zhǎng)。隨著種群密度的增加，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)加劇，因此，種群數(shù)量增加到一定程度就會(huì)停止增長(zhǎng)，這就是“S”形增長(zhǎng)。例如，柵列藻、小球藻等低等植物的種群增長(zhǎng)，常常具有“S”形增長(zhǎng)的特點(diǎn)。2．提示：關(guān)于最大持續(xù)產(chǎn)量，可以查閱生態(tài)學(xué)專著，也可以請(qǐng)教有經(jīng)驗(yàn)的人或訪問(wèn)相關(guān)網(wǎng)站，了解單位面積水面應(yīng)放養(yǎng)的魚苗的數(shù)量。訓(xùn)練鞏固?課堂達(dá)標(biāo)1．?dāng)?shù)學(xué)模型是用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟，下列排列順序正確的是 (

)①觀察研究對(duì)象，提出問(wèn)題②提出合理的假設(shè)③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)④通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正A．①②③④ B．②①③④C．③④①② D．②③①④A

解析：建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的一般步驟：①觀察研究對(duì)象，提出問(wèn)題。要構(gòu)建一個(gè)數(shù)學(xué)模型，首先我們要了解問(wèn)題的實(shí)際背景，弄清楚對(duì)象的特征。②提出合理的假設(shè)。提出合理假設(shè)是數(shù)學(xué)模型建立的前提條件，假設(shè)不同，所建立的數(shù)學(xué)模型也不相同。③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)。根據(jù)所作的假設(shè)分析對(duì)象的因果關(guān)系，利用對(duì)象的內(nèi)在規(guī)律和適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具，構(gòu)造各個(gè)量詞的等式關(guān)系。④通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正。A項(xiàng)正確。2．種群在理想和自然條件下分別表現(xiàn)出“J”形和“S”形增長(zhǎng)。下列有關(guān)種群增長(zhǎng)曲線的敘述，正確的是 (

)A．在種群“J”形增長(zhǎng)模型(Nt＝N0·λt)中，λ表示該種群的增長(zhǎng)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