人教版 (2019)选择性必修2第2节 种群数量的变化导学案及答案

  第一章  1.2种群的数量变化

【学习目标】

1、.尝试学习建立数学模型解释的方法

2、建立种群数量变化的“J”型曲线和“S”型曲线。

3、分析影响种群数量变化的因素

4、.探究培养液中种群数量的动态变化

【课前预习案】

一、温故知新

1、种群密度

①概念：____________________________________

②特点：同一环境条件下，不同物种不一样；同一物种不同环境条件下也不一样。

③调查方法：___________法和___________法。

a如果要调查某麦田中播娘蒿这种杂草的种群密度，可用_________法。使用该方法应注意哪些问题？

b如果要调查某麦田中田鼠的种群密度，应用___________法。如果在1公顷范围内第一次捕获并标记39只田鼠，第二次捕获34只鼠，其中有被标记的鼠15只，那么该麦田中田鼠的种群密度约为____________只/公顷。使用该方法应注意哪些问题？

2、年龄组成和性别比例

①年龄组成。分析图中

A、B、C三种年龄组成的种群，

并思考种群的年龄组成与种群

的数量变化的关系。

二、熟悉新课

1．建构种群增长模型的方法是怎样的？

2．什么是种群的“J”形增长？模型假设是什么？模型是什么？

3．什么是种群的“S”形增长？什么情况下出现的？

【课堂探究案】

探究一：建构种群增长的数学模型的方法

  1．数学模型建构的步骤（见课本7页）

  2．以“问题探讨”中实验条件下细菌种群数量的变化为例，得到的可用来描述该种群数量变化的数学模型是：

  ①公式________________。

  ②种群数量增长曲线画在课本8页上。

典型例题1．数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。建构数学模型一般包括以下步骤。下列排列顺序正确的是(　　)

①根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达

②观察研究对象，提出问题

③通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正

④提出合理的假设

A．②④①③   B．②③④①

C．④②①③   D．①②③④

答案　A

探究二：种群增长的“J”型曲线

1、根据实例理解“J”型增长的数量变化特点：____________________________

2、建构种群数量“J”型增长的数学模型

①模型假设：______________________________________________________。

  ②建立模型：如果种群的起始数量为N0，并且第二年的数量是第一年的λ倍，那么：

   一年后种群数量N1＝________，

   两年后种群数量N2＝________，

   t年后群数量Nt＝_____________。（这个公式即为数学模型），

3、思考：当λ>1、λ=1、1<λ<0、λ=0时，种群的数量变化分别会怎样？

4、自然界中“J”型增长能一直持续下去吗？原因是什么？

 典例2、种群的指数增长（J型）是有条件的，条件之一是（　）

A．在该环境中只有一个种群

B．该种群对环境的适应比其他种群优越得多

C．环境资源是无限的

D．环境资源是有限的

答案C

探究三、种群增长的“S”型曲线

1、结合课本生态学家高斯的实验结果理解“S”型增长的特点：______________。

2、建构种群数量“S”型增长的数学模型

①模型假设：____________________________________________________________

  ②建立模型。（种群增长的曲线图）

  3、“S”型曲线分析：（注意几个点的分析）

  ①分别分析B点和D点时的出生率和死亡率情况。

 B点：出生率_____死亡率    C点：出生率_____死亡率

  ②一开始AB段数量增长慢的原因是_______________________________________。

  ③数量增长最快的是__________段，其原因是_____________________________。

  ④CD段增长速度变慢的可能原因是_____________________________________。

  ⑤D点达到最大值K值，K值的含义是_______________________________________

  ⑥你认为K值是个固定值吗，为什么？

4、试从环境容纳量上分析保护大熊猫和控制鼠害的根本措施。

典型例题3．下图是黄海某种鱼的种群数量增长曲线。下列相关叙述正确的是(　　)

A．a点时组成该种群的个体全为幼年个体

B．维持b点时的种群大小能够提供最大持续产量

C．c点时该种群年龄结构为衰退型

D．d点时该种群增长速率最大

答案　B

 总结：种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线的比较

【深入学习】

种群数量变化曲线其他曲线的关系

1、图乙的fg段相当于图甲的          段  2、图乙的     点相当于图甲的c点

3、图乙的gh段相当于图甲的          段 4、图乙的    点相当于图甲的de段

探究五  种群数量的波动

（1）影响种群数量变化的因素有：___________________________________等。

（2）大多数种群的数量总是在____________的，这些变化主要取决于_________变化。

【课后巩固案】

一、单项选择题

1．某同学在“研究细菌数量变化”时，提出的数学模型是Nn＝2n(N代表细菌数量，n代表细菌繁殖代数)，他建立这个数学模型的合理假设是(　　)

A．细菌可以通过有丝分裂不断增加数目

B．在资源和生存空间没有限制的环境中，细菌种群数量的增长不受种群密度等的影响

C．细菌没有细胞核，结构简单，分裂速度快

D．细菌微小，需要的营养物质很少，繁殖速度快

2．数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，种群增长的数学模型有曲线图和数学方程式，下列关于种群“J”形增长的叙述，错误的是(　　)

A．数学方程式模型可表示为：t年后种群数量Nt＝N0λt

B．条件是食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害等

C．“J”形增长曲线中λ大于1

D．增长速率是固定的

3．自然界中的种群数量增长一般呈现出“S”形曲线的走势，在此增长趋势中(　　)

A．种群的增长与种群密度无关

B．达到K值时种群数量不再变化

C．种群的增长受到环境因素制约

D．同一种群的K值固定不变

4．下列关于图中种群数量变化的说法，错误的是(　　)

A．种群“J”形曲线只有在理想条件下才能出现

B．种群呈“S”形增长过程中，在达到K值之前就是“J”形增长

C．自然状态下种群数量达到600时，种群的增长率为0

D．环境条件变化时，种群的K值也会发生相应变化

5．某研究小组探究10 mL培养液中酵母菌种群数量的变化，利用血细胞计数板(规格为0.1 mm，1/400 mm2)进行计数。图甲是某天显微镜镜检结果(视野中每个黑点含2个酵母菌)，图乙是7天内酵母菌种群数量变化曲线。下列叙述不正确的是(　　)

A．图甲中酵母菌数量过多，需加水稀释后再统计

B．图乙中第4～7 d酵母菌的出生率等于死亡率

C．相同条件下再次实验，酵母菌种群数量的K值基本不变

D．酵母菌自身代谢状况也会影响实验数据的统计

6．某同学在“研究细菌数量变化”时，提出的数学模型是Nn＝2n(N代表细菌数量，n代表细菌繁殖代数)，他建立这个数学模型的合理假设是(　　)

A．细菌可以通过有丝分裂不断增加数目

B．在资源和生存空间没有限制的环境中，细菌种群数量的增长不受种群密度等的影响

C．细菌没有细胞核，结构简单，分裂速度快

D．细菌微小，需要的营养物质很少，繁殖速度快

7.我国人口学家在分析了某地人口普查数据后，认为当地的人口数量仍处于增长期，今后还会增长数十年才会停止，做出这种判断的信息主要来自于

A．种群密度   B．年龄组成   C．性别比例   D．出生率和死亡率

8 图中种群在理想环境中呈“J”型曲线增长（如图中甲）；在有环境阻力条件下呈“S”型曲线增长（如图中乙），下列有关种群增长曲线的叙述中正确的是

A．环境阴力对种群增长的出现在d点之后  

B．若此图表示蝗虫种群增长曲线，则虫害的防治应在c点开始

C．一个物种引入新的地区后，开始一定呈“J”型增长

D．若此图表示草履虫种群增长曲线，当种群数量达到E点后，增长率为0

9. 据2008年7月中央电视台报道，在西藏羌塘保护区所调查的区域内，目前的藏羚羊数量比10年前增长的51%，数量已经达到12万只。关于该调查实验方案传述正确的是

A．对于藏羚羊的种群密度调查常采用标志重捕法

B．对所做的标志越醒目越好，以便于人类的识别

C．标志重捕法又叫捉放法，此方法适用于所有的动物

D．只要捕获一次就能计算出藏羚羊的种群密度

10．下图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系。在第10年时经调查该种群数量为200只，估算该种群在此环境中的环境容纳量约为(　　)

A．100只  B．200只　C．300只  D．400只

二、不定项选择题(题中四个选项中，不只有一个符合题意)

11.研究人员用样方法调查了某地北点地梅(一年生草本植物)的种群数量变化，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A.1972年北点地梅个体间生存斗争程度较1975年高

B.1971年种子萌发至幼苗阶段的死亡率高于幼苗至成熟植株阶段

C.统计种群密度时，应去掉采集数据中最大、最小值后取平均值

D.由于环境条件的限制，5年间该种群数量呈“S”型增长

12.生态学家对森林中的林旅鼠和猫头鹰种群数量变化进行调查研究。当时由于林旅鼠患有一种由病毒引起的疾病而使种群数量下降。正常情况下，猫头鹰是以林旅鼠为食，当林旅鼠数量下降的时候，成年猫头鹰的数量仍保持稳定，新孵出的猫头鹰却大大减少。下列解释正确的有(　　)

A.蛋的孵化率下降

B.成年猫头鹰捕食能力比新生猫头鹰强

C.营养不足使雌猫头鹰产蛋量减少

D.营养不良的新生猫头鹰更容易感染疾病而死亡

13.如图表示一种生活在玫瑰上的蓟马(一类昆虫)种群数量的年度和季度变化，下列说法中正确的是(　　)

A.可用标记重捕法调查蓟马的种群密度

B.图中1936～1937年的环境容纳量最小

C.在1937～1938年的生长季节蓟马的种群数量迅速增加

D.蓟马种群数量呈周期性波动

14.如图是连续20年对某地乌鸦的种群数量变化的调查结果，图中λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。下列叙述正确的是　)

A.第9年调查乌鸦的年龄结构最可能是稳定型

B.图中第4年和第10年的乌鸦种群数量相同

C.第16～20年乌鸦种群数量将呈现“J”形增长

D.第20年时乌鸦种群数量接近环境容纳量

15.下列对种群数量变化曲线的解读，不合理的是(　　)

A.图1、2所示为种群在一定环境条件下的增长规律，图3所示为曲线Ⅰ条件下种群的存活率

B.鱼类捕捞在图1的e点、图2的g点和图3的i点时进行，能获得最大日捕捞量

C.若图1为酵母菌种群数量增长曲线，曲线Ⅰ和Ⅱ之间阴影部分代表生存斗争中死亡的个体

D.图3曲线的i点，种内斗争最激烈

三、简答题

11．某研究所调查发现：某种鱼迁入某一区域后，其种群数量增长速率随时间变化的曲线如图所示，请分析回答下列问题：

(1)在t0～t3时间内，种群数量增长曲线呈“______”形；若在t3时种群数量为N，则在t1时种群数量为______。t1时该种群的年龄结构可能为____________。

(2)捕获该鱼的最佳时期为_______(填“t1”“t2”或“t3”)时，原因是______________。

(3)在t3时期后，该鱼种群数量变化将呈现______________________________________状态，主要原因是________________、________________。

12．图甲是种群在不同环境条件下的增长曲线，图乙是研究人员对某草场进行生态学调查后绘制的某昆虫种群λ值的变化曲线(未发生迁入和迁出)。请分析回答：

(1)图甲中A曲线表示的种群生活在____________________________________的环境中。

(2)图甲中B曲线呈“________”形，阴影部分表示____________________的个体数量。

(3)图乙中该昆虫在0～5年间，种群数量呈现图甲中________(填“A”或“B”)形曲线增长，可推测该昆虫种群的年龄结构类型是________。

(4)该昆虫种群数量在第15年时________(填“是”或“不是”)最小值，在第20～25年间种群数量________(填“增多”“不变”或“减少”)。

答案

一、单项选择题

1-5  BDCBA   6-10BBDAD

二、不单项选择题

11、答案　AB   12、答案　ABCD   13、答案　BCD   14、答案　AC

15、答案　ABD

三、简答题

16、答案　(1)S　　增长型

(2)t2　在t1时种群增长速率最大，t2时捕获该鱼并使捕捞后维持在t1时的数量，获得的量较大且不影响该鱼类资源的再生

(3)波动　种内竞争加剧　捕食者数量增加

17、答案　(1)食物及空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种(或理想条件下)　(2)S　在生存斗争中被淘汰　(3)A　增长型　(4)不是　不变