人教版高中生物選擇性必修二第一章種群及其動態(tài)

第1節(jié)種群的數(shù)量特征第1章種群及其動態(tài)人教版高中生物選擇性必修二種群特征是種群有的，但個體沒有的特征。種群特征個體特征年齡性別年齡結(jié)構(gòu)性別比例出生死亡出生率死亡率…………

種群密度出生率和死亡率遷入率和遷出率年齡結(jié)構(gòu)性別比例(最基本的數(shù)量特征)種群的數(shù)量特征:(一)種群密度的概念

種群在_________或_________中的_______就是種群密度；單位面積單位體積個體數(shù)一.種群密度及其調(diào)查方法【思考】是不是種群數(shù)量多，種群密度就大？不是；因為種群密度強調(diào)的是單位面積或單位體積中的個體數(shù)；瀕危動物保護、農(nóng)田雜草狀況調(diào)查、農(nóng)林害蟲的檢測和預(yù)防、漁業(yè)上捕撈強度的確定等，都需要對種群密度進行調(diào)查研究。那么，有哪些調(diào)查方法呢？國寶大熊貓由瀕危降為易危！農(nóng)田雜草狀況調(diào)查(二)種群密度的調(diào)查方法種群密度的調(diào)查方法逐個計數(shù)法估算法適用范圍分布范圍較小、個體較大的種群黑光燈誘捕法樣方法標記重捕法適用范圍有趨光性的昆蟲適用范圍植物或昆蟲卵及一些活動范圍較小的動物（如蚜蟲、跳蝻）適用范圍活動能力強、活動范圍大的動物1.逐個計數(shù)法在調(diào)查____________、________的種群時，可以逐個計數(shù)，如調(diào)查某山坡上的珙桐(湖北神農(nóng)架的國家一級保護植物)密度；在多數(shù)情況下，逐個計數(shù)非常困難，需要采取_____的方法。分布范圍較小個體較大估算因其花形酷似展翅飛翔的白鴿而被西方植物學家命名為“中國鴿子樹”2.黑光燈誘捕法②適用范圍:對于有_______的昆蟲，可以用____________________的方法來估算它們的種群密度紫外線黑光燈黑光燈進行燈光誘捕①原理:黑光燈是一種發(fā)射人眼看不見的、波長在365nm左右的紫外線的電光源。黑光燈具有很強的誘蟲作用，是殺蟲用燈的理想光源。趨光性3.樣方法(1)概念:在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，_____選取_____個_____，通過計數(shù)_________________，求得_____________________，以_________________________作為該種群的種群密度估算值；隨機若干樣方每個樣方的個體數(shù)每個樣方的種群密度所有樣方種群密度的平均值【現(xiàn)學現(xiàn)用】某同學對某地蒲公英數(shù)量調(diào)查結(jié)果如下（樣方大小為1m2），則該地蒲公英的種群密度約為___株/m2。樣方編號12345株數(shù)345444(2)適用范圍:植物昆蟲卵蚜蟲跳蝻注意:叢生或蔓生的單子葉植物不適用。一般適用于植物,也可以用于昆蟲卵的數(shù)量調(diào)查及一些活動范圍較小的動物,如作物植株上的蚜蟲、跳蝻等。樣方的多少與被調(diào)查地段的總面積呈____相關(guān)；一般來說，選取的樣方越少，___________；選取的樣方越多，求得的種群密度__________________；(3)樣方的數(shù)量正越接近實際情況(4)樣方的大小

樣方大小視調(diào)查對象的大小及分布情況而定:例如，草本植物樣方大小一般以______________為宜；喬木100m2、灌木16m2。如果該種群個體數(shù)較少，樣方面積可________；1㎡的正方形適當擴大(5)樣方的取樣關(guān)鍵:隨機取樣，不能摻入主觀因素誤差越大【思考】為什么強調(diào)隨機取樣？為了使調(diào)查結(jié)果不受主觀因素的影響，保證調(diào)查結(jié)果的準確性。(6)取樣方法①調(diào)查總體為非長條形時，選擇______________②調(diào)查總體為長條形時，選擇_____________五點取樣法等距取樣法(7)計數(shù)原則——蒲公英——其他植物樣方內(nèi)＋相鄰兩邊上(計上不計下,計左不計右)因此，該樣方中有_____株蒲公英；9【檢測】某同學擬調(diào)查一個面積為100hm2草地上某種雙子葉草本植物的種群密度，下列做法合理的是()A.計數(shù)該草地上該種植物的全部個體數(shù)目B.設(shè)置1個1m2樣方，計數(shù)樣方中該種植物的個體數(shù)目C.隨機設(shè)置1m2樣方若干，計數(shù)每個樣方中該種植物的個體數(shù)目，再取平均值D.在該種植物密集處設(shè)置1m2樣方若干，計數(shù)每個樣方中該種植物的個體數(shù)目，再取平均值E.采用等距取樣法，減少樣方數(shù)量F.采用五點取樣法，縮小樣方面積G.將樣方內(nèi)的個體進行標記后在計數(shù)C4.標記重捕法(1)概念:

在被調(diào)查種群的活動范圍內(nèi)，捕獲_______個體，做上______后再_________________，經(jīng)過一段時間后進行_________，根據(jù)_____________中_________________________，來估算種群密度；一部分標記放回原來的環(huán)境重捕重捕到的動物標記個體數(shù)占總個體數(shù)的比例MN整體充分混勻mn局部mn=MN(2)原理:初次捕獲并標記數(shù)(M)個體總數(shù)(N)重捕獲的標記個體數(shù)(m)再次捕獲的個體數(shù)(n)=(2)原理:M只首次捕獲N只放回原來的環(huán)境，充分混合重捕n只（其中有m只帶標記）因此，種群在該區(qū)域內(nèi)的個體總數(shù)N=__________，化簡可得數(shù)學公式________，求得N的數(shù)值再除以該地面積或體積值，即得種群密度；M÷（m÷n）【例】在對某地區(qū)田鼠的調(diào)查中，調(diào)查范圍為1hm2，第一次捕獲并標記39只，第二次捕獲34只鼠，其中有標記的鼠15只，這樣可估算該地區(qū)田鼠種群個體總數(shù)為___________;種群密度為_____________(注意:單位)88.4只/hm288.4只初次捕獲并標記數(shù)(M)個體總數(shù)(N)重捕獲的標記個體數(shù)(m)再次捕獲的個體數(shù)(n)=1534=39N(3)適用范圍活動能力強，活動范圍大的動物(4)注意事項①標記物不能過分醒目；②標記物和標記方法不能影響標記對象正常的生理活動；③標記物不易脫落；④標記個體需與未標記個體混合均勻后再重捕，保證在重捕時被捕的概率相等；⑤確保調(diào)查期間沒有個體的遷入、遷出、出生、死亡；(5)誤差分析①若被標記個體變得更難被調(diào)查者捕捉，則估算值偏_____；②若被標記個體易被天敵捕食，則估算值偏___；③若被標記個體的標記脫落，則估算值偏___；④若因個體間相互接觸，未被標記的個體也沾上了標記顏料，則估算值偏____；⑤如果標記的個體因標記過于醒目，易被調(diào)查者發(fā)現(xiàn)，則估算值偏____；大大大小小初次捕獲并標記數(shù)(M)個體總數(shù)(N)重捕獲的標記個體數(shù)(m)再次捕獲的個體數(shù)(n)=(5)調(diào)查種群數(shù)量的其他方法①紅外觸發(fā)相機(5)調(diào)查種群數(shù)量的其他方法②微衛(wèi)星DNA分子標記(5)調(diào)查種群數(shù)量的其他方法②動物的聲音鯨長臂猿鸮秧雞

種群密度反映了種群在一定時期的數(shù)量，但是僅靠這一特征還不能反映種群數(shù)量的變化趨勢；要想知道種群數(shù)量的消長，還需要研究種群的其他數(shù)量特征。在____________內(nèi)________(_____）的個體數(shù)占__________________的______即出生率(死亡率)；二.出生率和死亡率單位時間新產(chǎn)生死亡該種群個體總數(shù)比值(1)概念:【例1】截至2015年年末，我國大陸總?cè)藬?shù)約為13.7億，2015年出生1655萬人，我國大陸人口在這一年的出生率約為_____‰。【例2】2015年年末，我國大陸總?cè)藬?shù)約為13.7億，我國大陸死亡人口為975萬，死亡率約為_____‰。12‰7‰127二.出生率和死亡率出生率＞死亡率，種群密度____；出生率≈死亡率，種群密度__________；出生率＜死亡率，種群密度____；增大相對穩(wěn)定減小(2)與種群密度的關(guān)系人口增長率＝出生率－死亡率(3)意義出生率和死亡率是決定種群大小和種群密度的重要因素。直接影響種群大小和種群密度東北豹的繁殖能力和鼠的差別有多大？這對于它們的種群數(shù)量有哪些影響？東北豹一般每年最多生一胎,通常每胎產(chǎn)仔2～3只,偶爾有產(chǎn)1只或4只的情況。幼豹2～3歲后性成熟。而鼠一年可生數(shù)胎,每胎產(chǎn)多只鼠,幼鼠當年即可性成熟?？梢姈|北豹的繁殖能力比鼠弱得多。一般來說，繁殖能力強的種群出生率高，這是它們的種群數(shù)量出現(xiàn)較快增長的內(nèi)因。東北豹負鼠三.

遷入率和遷出率(1)概念:在_________內(nèi)______（_____）的個體數(shù)占________________的_____即遷入率（遷出率）；(2)與種群密度的關(guān)系

遷入率＞遷出率，種群密度_____；遷入率≈遷出率，種群密度___________；遷入率＜遷出率，種群密度_____；單位時間遷入遷出該種群個體總數(shù)比值增大相對穩(wěn)定減小遷入率和遷出率也決定了種群密度的大小,直接影響種群大小和種群密度。(3)意義:(4)與實踐的聯(lián)系

如果研究一座______人口的變化，遷入率和遷出率是不可忽視的因素；城市四.年齡結(jié)構(gòu)(1)概念:指一個種群中__________的個體數(shù)目的比例。(2)類型:

各年齡期增長型穩(wěn)定型衰退型(3)三種類型的年齡結(jié)構(gòu)比較類型增長型穩(wěn)定型衰退型年齡特征幼年個體___，老年個體___各年齡期個體數(shù)_______幼年個體___，老年個體___發(fā)展趨勢出生率___死亡率，種群密度_____出生率___死亡率，種群密度______出生率___死亡率，種群密度_____圖示多少比例相當少多＞增大≈相對穩(wěn)定＜減小衰退型穩(wěn)定型增長型全國總?cè)丝跒?443497378人，其中:普查登記的內(nèi)地31個省、自治區(qū)、直轄市和現(xiàn)役軍人的人口共1411778724人；香港特別行政區(qū)人口為7474200人；澳門特別行政區(qū)人口為683218人；臺灣地區(qū)人口為23561236人。國家統(tǒng)計局2021年5月11日發(fā)布第七次全國人口普查公報性別比例:男性人口為72334萬人，占51.24%;

女性人口為68844萬人，占48.76%?？?cè)丝谛詣e比(以女性為100，男性對女性的比例)為105.07。年齡結(jié)構(gòu):0—14歲人口為25338萬人，占17.95%;15—59歲人口為89438萬人，占63.35%;60歲及以上人口為26402萬人，占18.70%(其中，65歲及以上人口為19064萬人，占13.50%)。人口老齡化程度進一步加深，未來一段時期將持續(xù)面臨人口長期均衡發(fā)展的壓力?！粳F(xiàn)學現(xiàn)用】說出以下圖示對應(yīng)的年齡結(jié)構(gòu)類型A_________B_________C_________D_________E_________F_________增長型穩(wěn)定型衰退型衰退型增長型穩(wěn)定型年齡結(jié)構(gòu)是______種群密度變化趨勢的主要依據(jù)；(4)與種群密度的關(guān)系年齡結(jié)構(gòu)通過影響_______和_______來影響種群密度；出生率死亡率預(yù)測(5)意義:思考·討論

分析種群的年齡結(jié)構(gòu)1.圖1-3中A、B、C三種年齡結(jié)構(gòu)的種群，哪種類型的種群數(shù)量會越來越大，屬于增長型？哪種類型的種群數(shù)量會越來越小，屬于衰退型？哪種類型的種群數(shù)量會在一段時間內(nèi)保持相對穩(wěn)定，屬于穩(wěn)定型？為什么？因為一般來說，幼年和成年個體數(shù)越多，老年個體數(shù)越少，出生率就越高，死亡率就越低，種群數(shù)量增長就越快；反之，種群數(shù)量增長就越慢，或者種群數(shù)量下降。

A屬于增長型，C屬于衰退型，B屬于穩(wěn)定型。2.年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量在近期一定能保持穩(wěn)定嗎？年齡結(jié)構(gòu)為衰退型的種群呢?3.據(jù)統(tǒng)計，1990—2013年的24年間，我國0～14歲少年兒童的人口占總?cè)丝诘谋壤?7.69%下降到16.41%；15～64歲人口的比例由66.74%上升到73.92%；65歲及以上老齡人口比例由5.57%上升到9.67%。這說明我國人口的年齡結(jié)構(gòu)發(fā)生了什么變化？

不一定。這是因為出生率和死亡率不完全決定于年齡結(jié)構(gòu)，還會受到食物、天敵、氣候等多種因素的影響。此外，種群數(shù)量還受遷入率和遷出率的影響。

這說明我國少年兒童的人口占比在減少，老齡人口占比在增加。我們應(yīng)該關(guān)注我國人口的老齡化問題。思考·討論

分析種群的年齡結(jié)構(gòu)五.性別比例(1)概念:指種群中__________數(shù)目的比例。(2)類型:

雌雄個體雌雄相當型雌多雄少型雌少雄多型多見于高等動物多見于人工控制的種群多見于營社會生活的昆蟲注意:這里的雌雄個體指的是具有生殖能力的個體，如工蜂就不計算在內(nèi)；注意:不是所有種群都有性別比例，如某些雌雄同株的植物；(3)與種群密度的關(guān)系性別比例通過影響_______，間接影響種群密度；出生率(4)與實踐的聯(lián)系利用人工合成的_________（信息素）誘殺某種害蟲的_____個體，____________________________，就會使很多雌性個體_____________，從而使該種害蟲的種群密度明顯降低；性引誘劑雄性改變了害蟲種群正常的性別比例不能完成交配*注意：正常的性別比例是指該種群正常狀態(tài)下經(jīng)過長期自然選擇形成的的性別比例，并不一定是雌雄相當型。【思考】為什么改變了種群正常的性別比例，種群密度會明顯降低？降低了種群的出生率小結(jié):

種群各數(shù)量特征之間的關(guān)系衰退型性別比例出生率遷出率年齡組成1.決定種群密度的直接因素:出生率和死亡率、遷入率和遷出率2.決定種群密度的間接因素:年齡組成和性別比例[檢測]下列對種群特征概念圖所作分析,錯誤的是()A.利用性引誘劑誘殺害蟲會影響③B.增長型種群的數(shù)量增長是由于①＞②C.預(yù)測種群數(shù)量變化的主要依據(jù)是④D.我國計劃生育政策的目的是通過降低②來控制人口過度增長。出生率死亡率性別比例年齡組成B

【拓展】種群的空間特征

組成種群的個體，在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局，叫種群的空間特征。均勻分布隨機分布集群分布水稻的空間分布某種雜草的空間分布瓢蟲的空間分布【檢測】下列描述的不是種群空間特征的是（）A.斑馬在草原上成群的活動B.每毫升河水中含有9個大腸桿菌C.稗草在水稻田中隨機分布D.榕樹在道路旁每隔10米種植B【檢測】科技人員在進行草原鼠害調(diào)查時，選定某區(qū)域，第一次放置了100只鼠籠，捕獲68只鼠，標記后原地放回，一段時間后在相同位置放置了100只鼠籠，捕獲54只鼠，其中標記的鼠有12只，下列有關(guān)說法中錯誤的是(

)A.調(diào)查鼠的種群密度時，選定區(qū)域要做到隨機B.該區(qū)域鼠約為306只,種群密度過大,需積極防治C.草原上鼠與牛、羊等是競爭關(guān)系，鼠害會嚴重影響畜牧業(yè)發(fā)展D.若第一次做標記的鼠警惕性增高，則造成調(diào)查結(jié)果偏高306只能表示該區(qū)域的種群數(shù)量，材料中并沒有給出該區(qū)域的面積，因此不能判斷鼠密度是否過大B【檢測】某島嶼上生活著一種動物，其種群數(shù)量多年維持相對穩(wěn)定。該動物個體從出生到性成熟需要6個月。下圖為某年該動物種群在不同月份的年齡結(jié)構(gòu)（每月最后一天統(tǒng)計種群各年齡組成個體數(shù)）。關(guān)于該種群的敘述，錯誤的是()A.該種群10月份的出生率可能為零B.天敵的遷入可影響該種群的年齡結(jié)構(gòu)DC.該種群的年齡結(jié)構(gòu)隨季節(jié)更替而變化D.大量誘殺雄性個體不會影響該種群的密度【檢測】如圖為三個種群的年齡結(jié)構(gòu)曲線圖，請據(jù)圖回答下面的問題:(1)三個種群密度預(yù)期增長速度由大到小依次是

。(2)據(jù)統(tǒng)計，70年代初，我國人口年齡結(jié)構(gòu)與圖甲相似，所以在這以后一段時間內(nèi)的發(fā)展趨勢是

。甲、乙、丙人口密度越來越大(3)利用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲的雄性個體，最終使害蟲種群年齡結(jié)構(gòu)變?yōu)槿龍D中________類型。(4)東海漁場因捕撈過度造成產(chǎn)量下降，現(xiàn)在當?shù)卣扇】刂凭W(wǎng)眼大小來“抓大放小”，一段時間后，年齡結(jié)構(gòu)會變成________曲線圖所示。丙甲第2節(jié)種群數(shù)量的變化第1章種群及其動態(tài)討論:1.第n代細菌數(shù)量的計算公式是什么？2.72h后，由一個細菌分裂產(chǎn)生的細菌數(shù)量是多少？在一個培養(yǎng)瓶中，細菌數(shù)量會一直按這個公式描述的趨勢增長嗎?如何驗證你的觀點？

我們的手上難免沾染細菌。細菌的繁殖速率很快，因而我們要常洗手。假設(shè)在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細菌每20min就通過分裂繁殖一次。Nn=N0×2n

2216個不會。因為培養(yǎng)瓶中的營養(yǎng)物質(zhì)和空間是有限的。用實驗驗證。如果資源和生存空間沒有限制，那么1個細菌繁殖n代之后的數(shù)量是多少？(細菌每20min就通過分裂繁殖一次)時間（min)20406080100120140160180分裂次數(shù)123456789數(shù)量（個）248163264128216512指數(shù)形式212223242526272829①1個細菌第n代細菌數(shù)量(Nn)的計算公式是什么？Nn=1×2n②初始數(shù)量為N0個細菌第n代細菌數(shù)量(Nn)的計算公式是什么？Nn=N0×2n52以時間為橫坐標，細菌數(shù)量為縱坐標，畫出細菌的數(shù)量增長曲線。【思考】曲線圖與數(shù)學方程式比較，有哪些優(yōu)缺點？曲線圖:直觀，但不夠精確。數(shù)學方程式:精確，但不夠直觀?！鹃喿x】P7“建立數(shù)學模型”的四步時間（min)20406080100120140160180分裂次數(shù)123456789數(shù)量（個）248163264128216512指數(shù)形式212223242526272829Nn=N0×2n細菌每20min分裂一次，怎樣計算細菌繁殖n代后的數(shù)量？資源和生存空間沒有限制的條件下，細菌種群的增長不會受種群密度增加的影響Nn=2n或繪制曲線圖N代表細菌數(shù)量，n表示第幾代觀察、統(tǒng)計細菌數(shù)量，對自己所建立的模型進行檢驗或修正觀察研究對象，提出問題提出合理的假設(shè)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當?shù)臄?shù)學形式對事物的性質(zhì)進行表達，即建立數(shù)學模型通過進一步實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正研究方法數(shù)學模型研究實例數(shù)學模型:用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學形式。建立數(shù)學模型四步驟:思考與討論分析自然界種群增長的實例資料11859年，一位來澳大利亞定居的英國人在他的農(nóng)場中放生了24只野兔，一個世紀后，這24只野兔的后代竟超過6億只。資料220世紀30年代，人們將環(huán)頸雉引入某地一個島嶼。1937-1942年，這個種群增長如右圖所示。討論:1.這兩個資料中種群增長有什么共同點?2.種群出現(xiàn)這種增長的原因是什么？3.這種種群增長的趨勢能不能一直持續(xù)下去？為什么？3.這種種群增長的趨勢能不能一直持續(xù)下去？為什么？1.這兩個資料中種群增長有什么共同點?2.種群出現(xiàn)這種增長的原因是什么？種群數(shù)量增長迅猛,且呈無限增長趨勢。食物充足，缺少天敵等不能，因食物和空間有限討論:1.產(chǎn)生條件:

食物和空間條件充裕，氣候適宜，沒有天敵和其他競爭物種等條件下；2.增長特點:

種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，第二年是第一年的λ倍。t年后種群的數(shù)量為:Nt=N0λt

二.種群增長的“J”形曲線3.計算公式(建立數(shù)學模型):一年后種群的數(shù)量為:N1=N0λ1二年后種群的數(shù)量為:N2=N1·λ=N0λ2(N0為起始數(shù)量，t為時間，Nt表示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)。)【思考1】

①當λ=1時，種群數(shù)量如何變化？②當λ＞1時，種群數(shù)量如何變化？③當λ＜1時，種群數(shù)量如何變化？【思考2】當λ＞1時，種群一定呈“J”形增長嗎？種群數(shù)量不變(相對穩(wěn)定)種群數(shù)量增長種群數(shù)量下降不一定；只有λ＞1且為定值時，種群增長才為“J”形增長；λ現(xiàn)有個體數(shù)原有個體數(shù)=1-4年，種群數(shù)量呈___形增長4-5年，種群數(shù)量__________5-9年，種群數(shù)量__________9-10年，種群數(shù)量_______10-11年，種群數(shù)量_____________11-13年，種群數(shù)量____________________________前9年，種群數(shù)量第_______年最高9-13年，種群數(shù)量第______年最低“J”增長相對穩(wěn)定下降下降11-12年下降，12-13年增長5122023/2/4【現(xiàn)學現(xiàn)用】據(jù)圖說出種群數(shù)量如何變化動物遷入適宜其生活的新環(huán)境后，一段時間內(nèi)種群的數(shù)量變化；外來入侵物種的種群數(shù)量變化。4.實例福壽螺(原產(chǎn)中美洲的熱帶和亞熱帶地區(qū))紫莖澤蘭(原產(chǎn)于墨西哥)

如果遇到資源、空間等方面的限制，種群還會呈“J”形增長嗎？不會三、種群的“S”形增長

生態(tài)學家高斯（G.F.Gause,1910-1986）曾經(jīng)做過單獨培養(yǎng)大草履蟲的實驗：在0.5ml培養(yǎng)液中放入5個大草履蟲，然后每隔24h統(tǒng)計一次大草履蟲的數(shù)量。經(jīng)過反復(fù)實驗，得出了如圖所示的結(jié)果。1.模型假設(shè):資源和空間有限，天敵的制約等（即存在環(huán)境阻力）三、種群的“S”形增長2.建立模型:

一定環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量，又稱K值。3.曲線圖分析:ab段:bc段:cd段:de段:種群基數(shù)小，需要適應(yīng)新環(huán)境，增長較緩慢；資源和空間豐富，出生率升高，種群數(shù)量增長迅速；資源和空間有限，種群密度增大，種內(nèi)競爭加劇，出生率降低，死亡率升高，種群增長減緩；出生率約等于死亡率，種群增長速率幾乎為0，種群數(shù)量達到K值，且維持相對穩(wěn)定。種群數(shù)量達到最大,且種內(nèi)斗爭最劇。ABC0出生率大于死亡率,此時種群增長速率最大;0C段(不包括C):B點:C點:出生率大于死亡率

出生率等于死亡率，此時種群的增長速率為零，種群數(shù)量趨于穩(wěn)定，種群數(shù)量達到環(huán)境容納量(即K值)。

種群數(shù)量達到最大,且種內(nèi)斗爭最劇烈。增長速率＝(現(xiàn)有個體數(shù)－原有個體數(shù))／增長時間=(出生數(shù)－死亡數(shù))/時間。(有單位，如個/年)

故增長率不能等同于增長速率。

種群增長速率就是曲線上通過每一點的切線(即斜率)

4.種群增長率與種群增長速率(1)增長率:(2)增長速率:增長率＝(現(xiàn)有個體數(shù)－原有個體數(shù))／原有個體數(shù)×100％舉例:“一個種群有1000個個體，一年后增加到1100”，則該種群的增長率為:舉例:“一個種群有1000個個體，一年后增加到1100”，則該種群的增長速率為:[(1100-1000)/1000]×100%=10%(1100-1000)/1年=100個/年1.“J”形和“S”形曲線的增長速率變化:

看曲線的斜率(即過每一點的切線)規(guī)律總結(jié)“J”形曲線“S”形曲線在“J”形曲線中，種群增長速率逐漸增大在“S”形曲線中，種群增長速率先增大后減小[檢測]“S”形曲線與其增長速率的關(guān)系K/2

t0t1t2

時間種群數(shù)量Kabcde⑴圖乙的fg段相當于圖甲的

段⑵圖乙的g點相當于圖甲的

點⑶圖乙的gh段相當于圖甲的

段⑷圖乙的h點相當于圖甲的

段甲乙增長速率變化:0～K/2時逐漸增大K/2～K時逐漸減小在K/2時達到最大在K時增長速率為0acccddet0t1t2

時間0K/2K數(shù)量增長速率fgh2.“J”形和“S”形曲線增長率的變化:

看(λ-1)規(guī)律總結(jié)因為t年后種群的數(shù)量為:

Nt=N0λt

增長率=(Nt－Nt－1)/Nt－1N0λt－N0λt－1N0λt－1==λ-1增長率＝(現(xiàn)有個體數(shù)－原有個體數(shù))／原有個體數(shù)×100％規(guī)律總結(jié)“J”形曲線“S”形曲線2.“J”形和“S”形曲線增長率的變化:

看(λ-1)小結(jié)1.“S”形曲線與其增長速率、增長率的關(guān)系2.“J”形曲線與其增長速率、增長率的關(guān)系在“S”形曲線中，種群增長速率先增大后減小，

增長率逐漸減小。在“J”形曲線中，種群增長速率逐漸增大，

增長率基本不變。（1）圖中陰影部分表示什么？（2）環(huán)境阻力如何用自然選擇學說內(nèi)容解釋？（3）“S”形曲線中，有一段時期近似于“J”形曲線，這一段是否等同于“J”形曲線？為什么？環(huán)境阻力。生存斗爭中被淘汰的個體數(shù)。不等同，已經(jīng)存在環(huán)境阻力。5.種群增長的“J”形曲線與“S”形曲線“J”形曲線無K值,無種內(nèi)斗爭,無天敵。(5)在環(huán)境不遭受破壞的情況下,

種群數(shù)量會在

上下波動。當種群數(shù)量偏離K值的時候,會通過

調(diào)節(jié)使種群數(shù)量回到K值。(4)同一種生物的K值不是固定不變的:K值會隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化,當環(huán)境遭受破壞時，K值變化是_____；當環(huán)境條件狀況改善時,K值會_____。負反饋下降上升K值附近(6)K值并不是種群數(shù)量的最大值:K值是環(huán)境容納量,即在保證環(huán)境不被破壞的前提下所能容納的最大值;種群所達到的最大值會超過K值,但這個值存在的時間很短,因為環(huán)境已遭到破壞。6.K值與K/2值在實踐中的應(yīng)用:①對野生生物資源和瀕危物種的保護:a.建立自然保護區(qū)b.提高環(huán)境容納量②對野生生物資源的利用:a.漁業(yè)捕撈應(yīng)在

;b.捕撈后魚的種群數(shù)量維持在

。因為捕魚后保留在K/2值處，種群增長速率最大，可實現(xiàn)“既有較大收獲量又可保持種群高速增長”，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。K/2以后K/2③對有害生物防治:b.在

捕殺。a.降低環(huán)境容納量;K/2前如滅鼠時及時控制種群數(shù)量，嚴防達到____值，若達到該值，會導(dǎo)致該有害生物成災(zāi)。K/2K/2

t0t1t2

時間種群數(shù)量Kabcde【易錯易混】最大捕撈量≠最大日捕獲量①要持續(xù)獲得最大捕撈量:K/2之后捕撈②要獲得日捕獲量:應(yīng)在種群密度最大時捕撈(de期即K值時)降低有害生物環(huán)境容納量是防治有害生物的根本措施。②但大多數(shù)生物的種群來說，種群數(shù)量總是在波動中。處在波動狀態(tài)的種群，在特定條件下可能出現(xiàn)種群爆發(fā)。如蝗災(zāi)、赤潮等。

東亞飛蝗種群數(shù)量的波動③當種群長久處于不利條件下，種群數(shù)量會持續(xù)性的或急劇的下降。四.種群數(shù)量的波動①在自然界，有的種群能夠在一段時間內(nèi)維持數(shù)量的相對穩(wěn)定。④當一個種群數(shù)量過少，種群可能會由于近親繁殖等原因而衰退、消亡。【方法規(guī)律】K值的四種表示方法①

對應(yīng)的種群增長速率為0,數(shù)量最大,為K值。②

對應(yīng)的種群增長速率最大,為K/2值。

(2)B點對應(yīng)的種群出生率與死亡率相等,種群數(shù)量達到最大,為

。(1)A點A'點K值

(3)①

對應(yīng)的種群數(shù)量為K值。②

對應(yīng)的種群出生率與死亡率差值最大，為K/2值。

(4)①

對應(yīng)的種群個體數(shù)最多,即K值。②

對應(yīng)的種群個體數(shù)為K/2值。C點C'點D點D'點

【檢測】如圖所示為種群在理想環(huán)境中呈“J”形增長，在有環(huán)境阻力條件下，呈“S”形增長。下列關(guān)于種群在某環(huán)境中數(shù)量增長曲線的敘述，正確的是()A.當種群數(shù)量達到e點后，種群數(shù)量增長速率為0B.種群增長過程中出現(xiàn)環(huán)境阻力是在d點之后D.若該圖表示海洋中某種魚的增長曲線，則最佳捕撈時間在e點AC.若該圖表示蝗蟲種群增長曲線，則蟲害防治必須在C點【檢測】科研小組對某地甲、乙兩個種群的數(shù)量進行了多年的跟蹤調(diào)查，并研究Nt＋1/Nt,隨時間的變化趨勢，結(jié)果如圖所示(圖中Nt,表示第

t

年的種群數(shù)量，Nt＋1表示第t＋1年的種群數(shù)量)。下列分析正確的是(

)A.甲種群在0~t3段的年齡結(jié)構(gòu)為增長型B.乙種群在0～t1段的種群數(shù)量呈“J”形增長C.

乙種群在t2時數(shù)量最少D.

甲種群在t3

后數(shù)量相對穩(wěn)定可能是生存條件得到了改善B培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化實驗:探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化一.實驗原理:二.提出問題:培養(yǎng)液中酵母菌的數(shù)量是怎樣隨時間變化的?三.作出假設(shè):

在環(huán)境資源有限的條件下,酵母菌的數(shù)量變化隨時間呈“S”形增長曲線在理想的條件下,酵母菌種群的增長呈“J”形曲線；在各種資源有限或者存在環(huán)境阻力的情況下，酵母菌種群增長呈“S”形曲線。隨著時間推移，由于營養(yǎng)物質(zhì)的______、有害代謝產(chǎn)物的______、pH的_________，酵母菌數(shù)量呈_________形增長。消耗積累改變S四.材料用具:

酵母菌菌種,無菌馬鈴薯培養(yǎng)液或者肉湯培養(yǎng)液，血細胞計數(shù)板，顯微鏡等。正面圖側(cè)面圖計數(shù)室滴液處五.顯微鏡計數(shù)操作步驟:1.將蓋玻片放在血細胞計數(shù)板的計數(shù)室上；2.用吸管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入到計數(shù)室內(nèi)；3.待酵母菌細胞全部沉降到計數(shù)室底部，將計數(shù)板放在在載物臺中央4.計數(shù)一個小方格內(nèi)酵母菌數(shù)量，再以此為依據(jù)估計試管中酵母菌總數(shù)。

酵母菌的計數(shù)方法:抽樣檢測法滴液處如果先加培養(yǎng)液再蓋蓋玻片，那么蓋玻片可能由于已加入液滴的表面張力而不能嚴密地蓋到計數(shù)板表面，使計數(shù)室內(nèi)部液體增多，導(dǎo)致計數(shù)結(jié)果偏高。大方格中方格小方格六.計數(shù)工具——血細胞計數(shù)板及計算

1mm1.每個大方格的面積為:1mm2已知加蓋玻片后的深度為0.1mm;2.每個大方格的容積為:0.1mm3思考:(10-4mL)4.計數(shù)一個小方格內(nèi)酵母菌數(shù)量，再以此為依據(jù)估計培養(yǎng)液中酵母菌總數(shù)。1mL培養(yǎng)液中細胞個數(shù)＝X1mL=0.1mm3(10-4mL)每小方格中細胞的個數(shù)×4004.計數(shù)一個小方格內(nèi)酵母菌數(shù)量，再以此為依據(jù)估計培養(yǎng)液中酵母菌總數(shù)。1mL培養(yǎng)液中細胞個數(shù)＝每小方格中細胞的個數(shù)×400×104×稀釋倍數(shù)1mL培養(yǎng)液中細胞個數(shù)＝

中方格中酵母菌數(shù)量的平均值×16×104×稀釋倍數(shù)1mL培養(yǎng)液中細胞個數(shù)＝

中方格中酵母菌數(shù)量的平均值×25×104×稀釋倍數(shù)【檢測】檢測員將1mL水樣稀釋10倍后，用抽樣檢測的方法檢測每毫升藍藻的數(shù)量；將蓋玻片放在計數(shù)室上，用吸管吸取少許培養(yǎng)液使其自行滲入計數(shù)室，并用濾紙吸去多余液體。已知每個計數(shù)室由25×16＝400個小格組成，容納液體的總體積為0.1mm3?，F(xiàn)觀察到圖中該計數(shù)室所示a、b、c、d、e5個中格80個小格內(nèi)共有藍藻n個，則上述水樣中約有藍藻

個／mL。5n×105

1mL培養(yǎng)液中細胞個數(shù)＝每小方格中細胞的個數(shù)×400×104×稀釋倍數(shù)【檢測】將樣液稀釋100倍，采用血球計數(shù)板(規(guī)格為1mm×1mm×0.1mm)計數(shù)，觀察到的計數(shù)室中細胞分布見圖3，則培養(yǎng)液中藻細胞的密度是________個/mL。1×108543441mL培養(yǎng)液中細胞個數(shù)＝(A/5)×25×104×稀釋倍數(shù)(注:5個中方格中總菌數(shù)為A)1mL培養(yǎng)液中細胞個數(shù)＝(20/5)×25×104×100=1×108（2）從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)之前,建議你將試管輕輕振蕩幾次這是為什么？使培養(yǎng)液中酵母菌分布均勻,以減少誤差（3）如果一個小方格內(nèi)酵母菌數(shù)量過多，難以數(shù)清，應(yīng)當采取什么措施稀釋適當倍數(shù)（4）對于壓在小方格界線上的酵母菌應(yīng)當怎樣計數(shù)?只計相鄰兩邊及其頂角上的酵母菌,一般遵循“計上不計下,計左不計右”的原則（5）本實驗需要設(shè)置對照嗎?不需要對照,

在時間上形成前后自身對照（6）需要做重復(fù)實驗嗎?需要重復(fù)實驗,對每個樣品可計數(shù)三次，再取平均值，以提高實驗數(shù)據(jù)的準確性;（7）怎么分辨死亡細胞和有活性的細胞？死亡細胞多集結(jié)成團；可以借助臺盼藍染色（死亡細胞呈藍色）第1天第4天第6天第7天死亡連續(xù)觀察7天，分布記錄下這7天的數(shù)值。★連續(xù)觀察7天，記錄每天的數(shù)值。記錄結(jié)果可設(shè)計成下面的記錄表：重復(fù)組3組實驗的平均值七.分析結(jié)果，得出結(jié)論實驗結(jié)論:

在適宜條件下

，酵母菌種群呈“S”形增長；種群的增長速率是:先增加后減少，在K/2時增長速率最大。影響酵母菌種群數(shù)量增長的因素:

受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度、代謝產(chǎn)物等因素的影響?！锝湍妇鲩L曲線圖★酵母菌增長速率曲線圖在恒定培養(yǎng)液中當酵母菌種群數(shù)量達到K值后，還會轉(zhuǎn)而下降直至全部死亡(營養(yǎng)物質(zhì)消耗,代謝產(chǎn)物積累及pH變化所致)。八.注意事項（1）取樣時間需一致，且應(yīng)做到隨機取樣（每天同一時間取樣，或者每隔相同一段時間取樣；（2）抽取樣液之前，需要振蕩，使酵母菌均勻分布，如果未振蕩試管就吸出培養(yǎng)液，可能出現(xiàn)兩種情況:一是從試管下部吸取的培養(yǎng)液濃度偏大;

二是從試管上部吸出的培養(yǎng)液濃度偏小。因為酵母菌會沉降在瓶底；（3）若保持培養(yǎng)條件，酵母菌種群數(shù)量不會一直保持穩(wěn)定，將會下降，因為營養(yǎng)物質(zhì)減少、代謝廢物增多、空間有限、pH降低等；（4）血細胞計數(shù)板使用完畢后，用水沖洗干凈或浸泡在酒精溶液中，切勿用硬物洗刷或抹擦，以免損壞網(wǎng)格刻度【檢測】下列對“探究酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律實驗”的敘述，正確的是(

)A.用血細胞計數(shù)板計數(shù)酵母菌個數(shù)時，取適量培養(yǎng)液直接滴加到計數(shù)室內(nèi)B.對于壓在一個方格界限上的酵母菌的處理方法是計數(shù)四條邊及其頂角的酵母菌數(shù)C.已知血細胞計數(shù)板的方格為2mm×2mm，若蓋玻片下經(jīng)稀釋10倍的培養(yǎng)液厚度為0.1mm，計數(shù)時觀察值為M，則10mL培養(yǎng)液中酵母菌的總數(shù)約為2.5M×105個D.與一般的生物實驗一樣，該探究實驗也需要單獨設(shè)置對照組X1mL=0.1mm3(10-4)每小方格中細胞的個數(shù)×400X10mL=2X2X0.1mm3(10-4)MX

×稀釋倍數(shù)=2.5M×105C【檢測】某學生在“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗中，根據(jù)實驗結(jié)果繪制出下圖所示的曲線。有關(guān)分析錯誤的是(

)A.實驗過程中酵母菌種群的年齡組成先是增長型,后是穩(wěn)定型,最后變?yōu)樗ネ诵虰.種群數(shù)量在不同時間的增長速率可能相同C.本實驗中不存在對照D.每次取樣前應(yīng)將培養(yǎng)瓶振蕩搖勻ab段種群數(shù)量增長速率逐漸升高，到b點時到達最大值，而bc段種群數(shù)量增長速率逐漸降低，因此，種群數(shù)量在不同時間的增長速率可能相同，B正確；C

第3節(jié)影響種群數(shù)量變化的因素第1章種群及其動態(tài)“離離原上草，一歲一枯榮。野火燒不盡，春風吹又生?！痹谖覈狈降脑吧希鞣N草本植物在春夏時節(jié)種群密度越來越高，在秋冬時節(jié)則相反。討論:1.導(dǎo)致這些植物種群數(shù)量出現(xiàn)季節(jié)性變化的主要環(huán)境因素是什么？2.這些植物種群的數(shù)量變化對當?shù)貏游锓N群的出生率和死亡率有什么影響？北方的原野陽光、溫度、水等非生物因素。春夏時節(jié)，草木繁盛，植食性動物食物充足，出生率提高，死亡率降低；秋冬時節(jié)則相反；植食性動物的種群數(shù)量變化，又會影響肉食性動物的出生率和死亡率；

就像“離離原上草”一樣，自然界的種群總是有盛有衰，數(shù)量處于不斷變動中。

那么，哪些因素可以影響種群數(shù)量的變化呢？非生物因素生物因素陽光溫度水種內(nèi)種內(nèi)競爭種間種間競爭捕食寄生下表為某地人工柳樹林中，林下幾種草本植物的種群密度(平均值，單位:株/m2)隨林木郁閉度(

)變化的調(diào)查數(shù)據(jù)。思考·討論非生物因素對種群數(shù)量變化的影響林冠層遮蔽地面的程度郁閉度00.20.40.60.81.0一年蓬15.313.510.87.44.32.4加拿大一枝黃花10.49.56.15.63.01.2刺兒菜3.74.38.54.42.21.0郁閉度:林冠層遮蔽地面的程度郁閉度大郁閉度小討論:1.影響該地草本植物種群密度的非生物因素是什么？2.在同樣的非生物因素的影響下，刺兒菜的種群密度變化與一年蓬、加拿大一枝黃花的有較大差異，這是為什么？3.除上述因素外，種群數(shù)量的變化還受哪些非生物因素的影響？試分別舉例說明。陽光不同植物對光照條件的適應(yīng)性是有差異的除光照外，還受溫度、水、風等非生物因素的影響郁閉度00.20.40.60.81.0一年蓬15.313.510.87.44.32.4加拿大一枝黃花10.49.56.15.63.01.2刺兒菜3.74.38.54.42.21.01.在自然界,種群的數(shù)量變化受到陽光、溫度、水等非生物因素的影響。一.非生物因素陽光溫度水分因素舉例影響方式陽光溫度水森林中林下植物的種群密度主要取決于林冠層的郁閉度光照強度會影響植物的光合作用強度在溫帶和寒溫帶地區(qū),許多植物種子在春季萌發(fā)；種子萌發(fā)主要是受氣溫升高的影響；氣候干旱可使東亞飛蝗種群爆發(fā)式增長細胞內(nèi)許多生物化學反應(yīng)都需要水的參與；土壤濕度會影響蝗蟲產(chǎn)卵和孵化，同時會使青蛙等天敵死亡率上升。2.非生物因素對種群數(shù)量變化的影響機理蚊類等昆蟲在寒冷季節(jié)到來時一般會全部死亡。蚊類等昆蟲死亡主要是受氣溫降低的影響。溫度會影響酶的活性干旱缺水使許多動植物種群的死亡率升高；3.各因素之間的聯(lián)系非生物因素對種群數(shù)量變化的影響往往是_______的綜合性如春夏時節(jié)動植物種群普遍迅速增長，除氣溫升高外，日照延長、降水增多也是重要原因；對于動物來說，食物日益充足也是導(dǎo)致種群增長的重要因素；二.生物因素隨著種群的增長，________會加劇，從而使種群的增長_________，這說明種群數(shù)量的變化受到種群內(nèi)部生物因素的影響；種內(nèi)競爭受到限制1.種群內(nèi)部的生物因素思考·討論影響種群數(shù)量的其他生物因素(外部生物因素)資料1:

1934年，生態(tài)學家高斯選用了兩種形態(tài)和習性上很接近的草履蟲進行了以下實驗：取相等數(shù)目的雙小核草履蟲和大草履蟲，以一種桿菌為飼料，放在某個容器中培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：與單獨培養(yǎng)不同，混合培養(yǎng)開始時兩個種群的數(shù)量也都有增長，但隨后雙小核草履蟲個體數(shù)繼續(xù)增加，而大草履蟲個體數(shù)下降，最后完全消失。這兩種草履蟲都沒有分泌殺死對方的物質(zhì)。1.怎樣解釋資料1中的實驗結(jié)果？雙小核草履蟲和大草履蟲之間是競爭關(guān)系,競爭力弱的數(shù)量會不斷下降。資料2:

生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。研究人員在90多年的時間里,對猞猁和雪兔的種群數(shù)量做了研究，結(jié)果如下圖所示。2.怎樣解釋猞猁和雪兔種群數(shù)量變化的同步周期性？作為獵物的雪兔種群數(shù)量上升時，猞猁因為食物充足，其種群出生率上升，死亡率下降，數(shù)量會隨之上升；反之，作為獵物的雪兔種群數(shù)量下降時，猞猁因為食物匱乏，其種群出生率下降，死亡率上升，數(shù)量會隨之下降。猞猁和雪免之間是捕食關(guān)系。3.猞猁和雪兔種群的數(shù)量變動哪個是因、哪個是果？猞猁種群數(shù)量上升，導(dǎo)致雪兔種群數(shù)量下降；雪兔種群數(shù)量下降時，猞猁種群因食物匱乏數(shù)量也下降；猞猁種群數(shù)量下降，使雪免種群數(shù)量得以恢復(fù)；雪兔種群數(shù)量上升，猞猁種群因食物充足而數(shù)量上升。如此循環(huán),二者的種群數(shù)量相互影響,是循環(huán)因果的關(guān)系。4.除猞猁外，影響雪兔種群數(shù)量變動的還有其他因素嗎?有。還有①其他捕食者、②其他植食性動物的競爭、③作為食物的植物以及④非生物因素等。過渡:在自然界，任何一個種群都與其他種群有著密切的關(guān)系。雪兔增多猞猁增多雪兔減少猞猁減少食物充足大量吃雪兔食物缺乏少量吃雪兔在生物學上，許多生理或生態(tài)過程的因果關(guān)系是循環(huán)性的，也就是說，一定的事件作為引起變化的原因，所導(dǎo)致的結(jié)果又會成為新的條件，施加于原來作為原因的事件，使之產(chǎn)生新的結(jié)果，如此往復(fù)循環(huán)。思維訓(xùn)練分析循環(huán)因果關(guān)系雪兔