2022-2023學(xué)年人教版（2019）選擇性必修二 1.2種群的數(shù)量變化 學(xué)案

第一章1.2種群的數(shù)量變化【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、.嘗試學(xué)習(xí)建立數(shù)學(xué)模型解釋的方法2、建立種群數(shù)量變化的“J”型曲線和“S”型曲線。3、分析影響種群數(shù)量變化的因素4、.探究培養(yǎng)液中種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化【課前預(yù)習(xí)案】溫故知新1、種群密度=1\*GB3①概念：____________________________________=2\*GB3②特點(diǎn)：同一環(huán)境條件下，不同物種不一樣；同一物種不同環(huán)境條件下也不一樣。=3\*GB3③調(diào)查方法：___________法和___________法。a如果要調(diào)查某麥田中播娘蒿這種雜草的種群密度，可用_________法。使用該方法應(yīng)注意哪些問題？b如果要調(diào)查某麥田中田鼠的種群密度，應(yīng)用___________法。如果在1公頃范圍內(nèi)第一次捕獲并標(biāo)記39只田鼠，第二次捕獲34只鼠，其中有被標(biāo)記的鼠15只，那么該麥田中田鼠的種群密度約為____________只/公頃。使用該方法應(yīng)注意哪些問題？ABCABC=1\*GB3①年齡組成。分析圖中A、B、C三種年齡組成的種群，并思考種群的年齡組成與種群的數(shù)量變化的關(guān)系。種群年齡組成情況出生率和死亡率情況種群數(shù)量變化趨勢所屬類型ABC熟悉新課建構(gòu)種群增長模型的方法是怎樣的？2．什么是種群的“J”形增長？模型假設(shè)是什么？模型是什么？3．什么是種群的“S”形增長？什么情況下出現(xiàn)的？【課堂探究案】探究一：建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型的方法1．?dāng)?shù)學(xué)模型建構(gòu)的步驟（見課本7頁）2．以“問題探討”中實(shí)驗(yàn)條件下細(xì)菌種群數(shù)量的變化為例，得到的可用來描述該種群數(shù)量變化的數(shù)學(xué)模型是：①公式________________。②種群數(shù)量增長曲線畫在課本8頁上。典型例題1．?dāng)?shù)學(xué)模型是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。建構(gòu)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)②觀察研究對(duì)象，提出問題③通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正④提出合理的假設(shè)A．②④①③ B．②③④①C．④②①③ D．①②③④答案A探究二：種群增長的“J”型曲線1、根據(jù)實(shí)例理解“J”型增長的數(shù)量變化特點(diǎn)：____________________________2、建構(gòu)種群數(shù)量“J”型增長的數(shù)學(xué)模型①模型假設(shè)：______________________________________________________。②建立模型：如果種群的起始數(shù)量為N0，并且第二年的數(shù)量是第一年的λ倍，那么：一年后種群數(shù)量N1＝________，兩年后種群數(shù)量N2＝________，t年后群數(shù)量Nt＝_____________。（這個(gè)公式即為數(shù)學(xué)模型），3、思考：當(dāng)λ>1、λ=1、1<λ<0、λ=0時(shí)，種群的數(shù)量變化分別會(huì)怎樣？4、自然界中“J”型增長能一直持續(xù)下去嗎？原因是什么？典例2、種群的指數(shù)增長（J型）是有條件的，條件之一是（）A．在該環(huán)境中只有一個(gè)種群B．該種群對(duì)環(huán)境的適應(yīng)比其他種群優(yōu)越得多C．環(huán)境資源是無限的D．環(huán)境資源是有限的答案C探究三、種群增長的“S”型曲線1、結(jié)合課本生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果理解“S”型增長的特點(diǎn)：______________。2、建構(gòu)種群數(shù)量“S”型增長的數(shù)學(xué)模型①模型假設(shè)：____________________________________________________________②建立模型。（種群增長的曲線圖）3、“S”型曲線分析：（注意幾個(gè)點(diǎn)的分析）①分別分析B點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí)的出生率和死亡率情況。B點(diǎn)：出生率_____死亡率C點(diǎn)：出生率_____死亡率②一開始AB段數(shù)量增長慢的原因是_______________________________________。③數(shù)量增長最快的是__________段，其原因是_____________________________。④CD段增長速度變慢的可能原因是_____________________________________。⑤D點(diǎn)達(dá)到最大值K值，K值的含義是_______________________________________⑥你認(rèn)為K值是個(gè)固定值嗎，為什么？試從環(huán)境容納量上分析保護(hù)大熊貓和控制鼠害的根本措施。典型例題3．下圖是黃海某種魚的種群數(shù)量增長曲線。下列相關(guān)敘述正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)組成該種群的個(gè)體全為幼年個(gè)體B．維持b點(diǎn)時(shí)的種群大小能夠提供最大持續(xù)產(chǎn)量C．c點(diǎn)時(shí)該種群年齡結(jié)構(gòu)為衰退型D．d點(diǎn)時(shí)該種群增長速率最大答案B總結(jié)：種群增長的“J”型曲線和“S”型曲線的比較“S”型曲線“J”型曲線前提條件種群增長率有無K值曲線形成的原因【深入學(xué)習(xí)】K/2K/2abcdghfe甲乙1、圖乙的fg段相當(dāng)于圖甲的段2、圖乙的點(diǎn)相當(dāng)于圖甲的c點(diǎn)3、圖乙的gh段相當(dāng)于圖甲的段4、圖乙的點(diǎn)相當(dāng)于圖甲的de段探究五種群數(shù)量的波動(dòng)（1）影響種群數(shù)量變化的因素有：___________________________________等。（2）大多數(shù)種群的數(shù)量總是在____________的，這些變化主要取決于_________變化?！菊n后鞏固案】一、單項(xiàng)選擇題1．某同學(xué)在“研究細(xì)菌數(shù)量變化”時(shí)，提出的數(shù)學(xué)模型是Nn＝2n(N代表細(xì)菌數(shù)量，n代表細(xì)菌繁殖代數(shù))，他建立這個(gè)數(shù)學(xué)模型的合理假設(shè)是()A．細(xì)菌可以通過有絲分裂不斷增加數(shù)目B．在資源和生存空間沒有限制的環(huán)境中，細(xì)菌種群數(shù)量的增長不受種群密度等的影響C．細(xì)菌沒有細(xì)胞核，結(jié)構(gòu)簡單，分裂速度快D．細(xì)菌微小，需要的營養(yǎng)物質(zhì)很少，繁殖速度快2．?dāng)?shù)學(xué)模型是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式，種群增長的數(shù)學(xué)模型有曲線圖和數(shù)學(xué)方程式，下列關(guān)于種群“J”形增長的敘述，錯(cuò)誤的是()A．?dāng)?shù)學(xué)方程式模型可表示為：t年后種群數(shù)量Nt＝N0λtB．條件是食物和空間充裕、氣候適宜、沒有敵害等C．“J”形增長曲線中λ大于1D．增長速率是固定的3．自然界中的種群數(shù)量增長一般呈現(xiàn)出“S”形曲線的走勢，在此增長趨勢中()A．種群的增長與種群密度無關(guān)B．達(dá)到K值時(shí)種群數(shù)量不再變化C．種群的增長受到環(huán)境因素制約D．同一種群的K值固定不變4．下列關(guān)于圖中種群數(shù)量變化的說法，錯(cuò)誤的是()A．種群“J”形曲線只有在理想條件下才能出現(xiàn)B．種群呈“S”形增長過程中，在達(dá)到K值之前就是“J”形增長C．自然狀態(tài)下種群數(shù)量達(dá)到600時(shí)，種群的增長率為0D．環(huán)境條件變化時(shí)，種群的K值也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化5．1/400mm2)進(jìn)行計(jì)數(shù)。圖甲是某天顯微鏡鏡檢結(jié)果(視野中每個(gè)黑點(diǎn)含2個(gè)酵母菌)，圖乙是7天內(nèi)酵母菌種群數(shù)量變化曲線。下列敘述不正確的是()A．圖甲中酵母菌數(shù)量過多，需加水稀釋后再統(tǒng)計(jì)B．圖乙中第4～7d酵母菌的出生率等于死亡率C．相同條件下再次實(shí)驗(yàn)，酵母菌種群數(shù)量的K值基本不變D．酵母菌自身代謝狀況也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)6．某同學(xué)在“研究細(xì)菌數(shù)量變化”時(shí)，提出的數(shù)學(xué)模型是Nn＝2n(N代表細(xì)菌數(shù)量，n代表細(xì)菌繁殖代數(shù))，他建立這個(gè)數(shù)學(xué)模型的合理假設(shè)是()A．細(xì)菌可以通過有絲分裂不斷增加數(shù)目B．在資源和生存空間沒有限制的環(huán)境中，細(xì)菌種群數(shù)量的增長不受種群密度等的影響C．細(xì)菌沒有細(xì)胞核，結(jié)構(gòu)簡單，分裂速度快D．細(xì)菌微小，需要的營養(yǎng)物質(zhì)很少，繁殖速度快7.我國人口學(xué)家在分析了某地人口普查數(shù)據(jù)后，認(rèn)為當(dāng)?shù)氐娜丝跀?shù)量仍處于增長期，今后還會(huì)增長數(shù)十年才會(huì)停止，做出這種判斷的信息主要來自于A．種群密度 B．年齡組成 C．性別比例 D．出生率和死亡率8圖中種群在理想環(huán)境中呈“J”型曲線增長（如圖中甲）；在有環(huán)境阻力條件下呈“S”型曲線增長（如圖中乙），下列有關(guān)種群增長曲線的敘述中正確的是A．環(huán)境陰力對(duì)種群增長的出現(xiàn)在d點(diǎn)之后 B．若此圖表示蝗蟲種群增長曲線，則蟲害的防治應(yīng)在c點(diǎn)開始C．一個(gè)物種引入新的地區(qū)后，開始一定呈“J”型增長D．若此圖表示草履蟲種群增長曲線，當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到E點(diǎn)后，增長率為09.據(jù)2008年7月中央電視臺(tái)報(bào)道，在西藏羌塘保護(hù)區(qū)所調(diào)查的區(qū)域內(nèi)，目前的藏羚羊數(shù)量比10年前增長的51%，數(shù)量已經(jīng)達(dá)到12萬只。關(guān)于該調(diào)查實(shí)驗(yàn)方案傳述正確的是A．對(duì)于藏羚羊的種群密度調(diào)查常采用標(biāo)志重捕法B．對(duì)所做的標(biāo)志越醒目越好，以便于人類的識(shí)別C．標(biāo)志重捕法又叫捉放法，此方法適用于所有的動(dòng)物D．只要捕獲一次就能計(jì)算出藏羚羊的種群密度10．下圖表示某物種遷入新環(huán)境后，種群增長速率隨時(shí)間的變化關(guān)系。在第10年時(shí)經(jīng)調(diào)查該種群數(shù)量為200只，估算該種群在此環(huán)境中的環(huán)境容納量約為()A．100只B．200只C．300只D．400只二、不定項(xiàng)選擇題(題中四個(gè)選項(xiàng)中，不只有一個(gè)符合題意)11.研究人員用樣方法調(diào)查了某地北點(diǎn)地梅(一年生草本植物)的種群數(shù)量變化，結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是()A.1972年北點(diǎn)地梅個(gè)體間生存斗爭程度較1975年高B.1971年種子萌發(fā)至幼苗階段的死亡率高于幼苗至成熟植株階段C.統(tǒng)計(jì)種群密度時(shí)，應(yīng)去掉采集數(shù)據(jù)中最大、最小值后取平均值D.由于環(huán)境條件的限制，5年間該種群數(shù)量呈“S”型增長12.生態(tài)學(xué)家對(duì)森林中的林旅鼠和貓頭鷹種群數(shù)量變化進(jìn)行調(diào)查研究。當(dāng)時(shí)由于林旅鼠患有一種由病毒引起的疾病而使種群數(shù)量下降。正常情況下，貓頭鷹是以林旅鼠為食，當(dāng)林旅鼠數(shù)量下降的時(shí)候，成年貓頭鷹的數(shù)量仍保持穩(wěn)定，新孵出的貓頭鷹卻大大減少。下列解釋正確的有()A.蛋的孵化率下降B.成年貓頭鷹捕食能力比新生貓頭鷹強(qiáng)C.營養(yǎng)不足使雌貓頭鷹產(chǎn)蛋量減少D.營養(yǎng)不良的新生貓頭鷹更容易感染疾病而死亡13.如圖表示一種生活在玫瑰上的薊馬(一類昆蟲)種群數(shù)量的年度和季度變化，下列說法中正確的是()A.可用標(biāo)記重捕法調(diào)查薊馬的種群密度B.圖中1936～1937年的環(huán)境容納量最小C.在1937～1938年的生長季節(jié)薊馬的種群數(shù)量迅速增加D.薊馬種群數(shù)量呈周期性波動(dòng)14.如圖是連續(xù)20年對(duì)某地烏鴉的種群數(shù)量變化的調(diào)查結(jié)果，圖中λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。下列敘述正確的是)A.第9年調(diào)查烏鴉的年齡結(jié)構(gòu)最可能是穩(wěn)定型B.圖中第4年和第10年的烏鴉種群數(shù)量相同C.第16～20年烏鴉種群數(shù)量將呈現(xiàn)“J”形增長D.第20年時(shí)烏鴉種群數(shù)量接近環(huán)境容納量15.下列對(duì)種群數(shù)量變化曲線的解讀，不合理的是()A.圖1、2所示為種群在一定環(huán)境條件下的增長規(guī)律，圖3所示為曲線Ⅰ條件下種群的存活率B.魚類捕撈在圖1的e點(diǎn)、圖2的g點(diǎn)和圖3的i點(diǎn)時(shí)進(jìn)行，能獲得最大日捕撈量C.若圖1為酵母菌種群數(shù)量增長曲線，曲線Ⅰ和Ⅱ之間陰影部分代表生存斗爭中死亡的個(gè)體D.圖3曲線的i點(diǎn)，種內(nèi)斗爭最激烈三、簡答題11．某研究所調(diào)查發(fā)現(xiàn)：某種魚遷入某一區(qū)域后，其種群數(shù)量增長速率隨時(shí)間變化的曲線如圖所示，請(qǐng)分析回答下列問題：(1)在t0～t3時(shí)間內(nèi)，種群數(shù)量增長曲線呈“______”形；若在t3時(shí)種群數(shù)量為N，則在t1時(shí)種群數(shù)量為______。t1時(shí)該種群的年齡結(jié)構(gòu)可能為____________。(2)捕獲該魚的最佳時(shí)期為_______(填“t1”“t2”或“t3”)時(shí)，原因是______________。(3)在t3時(shí)期后，該魚種群數(shù)量變化將呈現(xiàn)______________________________________狀態(tài)，主要原因是________________、________________。12．圖甲是種群在不同環(huán)境條件下的增長曲線，圖乙是研究人員對(duì)某草場進(jìn)行生態(tài)學(xué)調(diào)查后繪制的某昆蟲種群λ值的變化曲線(未發(fā)生遷入和遷出)。請(qǐng)分析回答：(1)圖甲中A曲線表示的種群生活在____________________________________的環(huán)境中。(2)圖甲中B曲線呈“________”形，陰影部分表示____________________的個(gè)體數(shù)量。(3)圖乙中該昆蟲在0～5年間，種群數(shù)量呈現(xiàn)圖甲中________(填“A”或“B”)形曲線增長，可推測該昆蟲種群的年齡結(jié)構(gòu)類型是________。(4)該昆蟲種群數(shù)量在第15年時(shí)________(填“是”或“不是”)最小值，在第20～25年間種群數(shù)量________(填“增多”“不變”或“減少