高中生物人教版 (2019)选择性必修2第2节 种群数量的变化课后作业题

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修2第2节 种群数量的变化课后作业题，共30页。
1.2 种群的数量变化
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教学目标
课程标准
目标解读
不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落。
尝试建立数学模型解释种群的数量变动。
教学重点
1. 建构种群增长模型的方法。
2. 种群“J”型增长和“S”型增长。
教学难点
建构种群增长的数学模型。

知识精讲


知识点01 建立数学模型的一般步骤
提出问题、提出假设、数学形式表达、检验或修正

知识点02 种群增长的“J”型曲线
理想状态：食物和空间条件充裕，气候适宜，没有敌害和其它竞争物种等；
种群的数量起始为N0 ，每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。
则t年后该种群的数量：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为年均增长率．）
以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈“Ｊ”型．

知识点03 种群增长的“S”型曲线
自然条件（现实状态）：食物等资源和空间总是有限的，气候多变，存在敌害等
当种群密度增大时，种内斗争不断加剧，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。

知识点4 K值和K/2值在实践中的应用
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。

把妨碍繁殖能力的生物环境因素和非生物环境因素的抑制作用的总和称为环境阻力。 如：食物不足、空间有限、种内斗争、天敌捕食、气候不适、寄生虫、传染病、人类活动，等

知识点5 种群数量的增长、波动、稳定、下降

影响结果：大多数种群的数量总是在波动之中；环境条件改善，种群数量增加；在不利条件下，还会急剧下降，甚至死亡。

知识点6 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
方法：抽样检测法
仪器：血细胞计数板
计数板是一块特制的厚玻璃片，玻片上有四个槽构成三个平台，中央平台又由一短槽隔成两半，其上各刻有一方格网，每个方格网共分九个大格，中央的一大格作为计数用，称为计数室。
计数室刻度有2种：一种是25中格×16小格，而另一种为16中格×25小格，它们都是由400个小格组成。计数室边长为1mm，则计数室面积为1×1=1mm2。盖上盖玻片后，载玻片与盖玻片之间高度为0.1mm,所以每个计数室的体积为0.1 × 1 × 1=0.1mm3,计数室有400个小格，所以每个小格体积为


能力拓展

考点01 种群增长的“J”型和“S”型曲线
一、 “J”型增长曲线
有些生物在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下可以连续生殖，种群数量呈指数增长。指数增长特点是：增长不受资源限制，不受空间和其它生物制约，开始增长缓慢，但随着种群基数的增加，增长会越来越快。
模型构建：
假设：①种群在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件增长,增长率不变；
②世代之间有重叠，连续增长；
③种群没有迁入、迁出；
④种群有年龄结构。
数学模型：微分式：dN/dt＝rN   积分式：Nt＝N0ert
参数含义：N：种群大小；
r：r=b-d,b和d代表个的瞬时出生率和死亡率；瞬时增长率；
t：时间；
e：自然常数。
∵Nt=N0λt  Nt=N0ert
∴λ= er  r=lnλ
r
λ
种群数量变化
r>0
λ>1
种群数量增长
r=0
λ=1
种群数量稳定
r0，种群就会一直无限增长下去。但是，自然资源（食物和空间）是有限的，气候多变，天敌存在等，自然界种群数量不能无限增长，种群增长呈逻辑斯谛增长。
模型构建：
 假设：①自然资源（食物和空间）是有限的，气候多变，天敌存在等
     ②有一个环境容纳量（通常以K表示），当Nt = K 时，种群为零增长，即dN/dt = 0
     ③增长率随密度上升而降低的变化是按比例的
每增加一个个体，就产生1/K的抑制影响。每一个体利用了1/K的“空间”，N个体利用N/K“空间”，而可供种群继续增长的“剩余空间”只有（1- N/K）。
数学模型：微分式：dN/dt＝rN（1-N/K） 积分公式为：Nt＝K/(1+ea-rt)
参数含义：N：种群大小；r：瞬时增长率；t：时间；e：自然常数；（1- N/K）：逻缉斯谛系数；
a：参数，其值取决于N0，是表示曲线对原点的相对位置的。
即：逻缉斯谛方程，或阻滞方程，又称自我抑制性方程。按此方程，种群增长将不再是“J”字型，而是“S”型。
N/K
1- N/K
种群数量变化
N>K
1- N/K