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20xx人教版高中生物必修三42種群數量的變化第1課時示范(編輯修改稿)

2026-01-14 03:02 本頁面

　

【文章內容簡介】了美國的島嶼以后，情況也是一樣的。野兔、環頸雉就在一個非常理想的環境中生長繁殖。師在這兩個實例中，野兔、環頸雉對那些原來沒有這些生物的地方來說是 “外來物種 ”。大家也能從介紹中看到，一般外來物種的引入對于當地的環境都會造成一種破壞。所以在引入外來物種的時候一定要慎重！看了實例三中 2 000年來世界人口增長曲線后，你有些什么想法呢？生世界人口呈 “J”型增長，一方面體現了人們生活水平在不斷地提高，而且，醫療衛生設施等方面也在不斷加強，但是，另一方面如果人口繼續呈這一形勢增長的話，地球總有一天會 “承受 ”不了的，所以我們必須采取一定的措施來控制人口的增長。板書：三、 “J”型增長的數學模型師通過上述這些例子可以看出，自然界確實有類似細菌在理想條件下種群數量增長的形式，如果以時間為橫坐標，種群數量為縱坐標畫出曲線來表示，曲線大致呈 “J”型。那么前面我們對細菌的增長構建了相應的數學模型，我們能不能推而廣之，對自然界的呈 “J”型增長的種群也來構建相應的數學模型呢？我們大家一起來試試好不好？生好。師構建數學模型的第一步先要觀察研究的對象和提出相應的問題。首先，對象是什么呢？生我們要研究的是自然界呈 “J”型生長的種群。師通過觀察研究這些對象能獲得什么信息？生這些種群每年都是按照一定的倍數增長。師我們用一字母來表示一下這個倍數，用 λ來表示。接下來，第二步就是要進行假設了。（提示一下，我們在計算細菌種群數量變化時的假設是在資源和空間無限多的環境中，細菌種群的增長不會受到種群密度增加的影響）生假設這個自然界的種群也是理想環境，所以種群的數量每年以一定的倍數增長。師大家能不能對這位同學涉及到的理想環境再具體一點呢？生就是食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件。師假設好以后第三步我們就要用適當的數學形式來表示 t年后種群的數量了，哪位同學上黑板來表示一下呢？生（上黑板來書寫） Nt=N0λt 師其他同學看一下，和你在下面寫的一樣嗎？生相同。師建構的這個模型是正確的，我們還要請一位同學來描述一下模型中各參數的意義。生 N0為該種群的起始數量， t 為時間， Nt 表示 t 年后該種群的數量， λ表示該種群數量是一年前種群數量的倍數。師很好，從這個種群生長模型也可以看出，影響第 t年后種群的數量的因素主要取決于哪些？生主要取決于 N0，種群的起始數量，還有 λ。師這樣我們建構種群增長模型是否就完成了呢？生還沒有。我們必須通過觀察、統計每一年種群的數量，對自己所建立的模型進行檢驗或修正。師是的，真理應該是經得起實踐的檢驗的。板書：四、種群增長的 “S”型曲線師這樣的 “J”型增長在自然界中能一直維持下去嗎？生不能。師為什么呢？生自然界存在著很多限制種群數量增多的因素。比如食物的量是一定的，氣候也不一定是非常合適，還有天敵的存在等等。師所以盡管物種具有巨大的增長潛力，在自然界中，種群卻不能無限制地增長。因為，隨著種群數量的增長，制約因素的作用也在增大，所以在自然界，種群總是在增長到一定限度后達到相對穩定。種群數量不能呈現 “J”型曲線增長。下面我們也來看看科學家所做的實驗。課件展示：圖 424 師這是生態學家高斯曾經做過的一個實驗：在 mL 培養液中放入 5個大草履蟲，然后每隔 24 小時統計一次大草履蟲的數量。經過反復實驗，得到如圖 424 所示的結果。你能不能簡單地描述一下大草履蟲的數量是如何在發生變化的？生從圖中可以看出，大草履蟲的數量在第二天和第三天增長較快，第五天以后基本保持在375 個左右。師像這樣，種群經過一定時間的增長后，數量趨于穩定的增長曲線，稱為 “S”型曲線。那么高斯實驗的條件與前面 “問題探討 ”中的條件有何區別？生前面細菌的培養條件是完全理想的；高斯實驗中沒有給大草履蟲提供理想條件。師了解了條件不一樣，能不能來解釋為什么大草履蟲第二天、第三天增長較快，而第五天以后數量基本穩定，呈 “S”型增長呢？生在 mL培養液中，空間和營養都是一定的。隨著大草履蟲的數量越來越多，有限的資源導致大草履蟲之間為了生存，斗爭越來越激烈，競爭能力弱的個體就被淘汰掉了，所以數量就只能維持在一定的數值。師在高斯實驗的基礎上，如果要進一步搞清是

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