人教版高中生物必修三《種群數(shù)量的變化》示范教案

人教版高中生物必修三《種群數(shù)量的變化》示范教案

鎮(zhèn)定說課

自然界中的種群，數(shù)量不是固定不變的，而是會(huì)在外界各種環(huán)境因素的阻礙下發(fā)生各種

變化。在“第2節(jié)種群數(shù)量的變化”中，通過實(shí)例來說明如何建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型。詳細(xì)討論了

種群增長(zhǎng)的兩種方式，在理想環(huán)境中，種群增長(zhǎng)呈“J”型曲線；在環(huán)境資源有限的情形下，

種群增長(zhǎng)呈“S”型曲線。種群增長(zhǎng)的兩種曲線各有產(chǎn)生的條件和特點(diǎn)，還能夠通過建構(gòu)的數(shù)

學(xué)模型來說明種群數(shù)量的增長(zhǎng)，這是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。種群數(shù)量變化除了增長(zhǎng)以外，還存在

波動(dòng)、下降等其他形式。最后文中分析了阻礙種群數(shù)量變化的各種因素，專門指出了人類對(duì)

種群數(shù)量變化的重要阻礙。在教學(xué)過程中要注意進(jìn)行人文主義教育。

教學(xué)重點(diǎn)嘗試建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此說明種群數(shù)量的變化。

教學(xué)難點(diǎn)建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。

教具預(yù)備多媒體課件。

課時(shí)安排2課時(shí)。

第1課時(shí)，種群數(shù)量的變化.

第2課時(shí),培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化.

三維目標(biāo)

1.把握建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法。

2.通過探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化，嘗試建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。

3.用數(shù)學(xué)模型說明種群數(shù)量的變化。

4.關(guān)注人類活動(dòng)對(duì)種群數(shù)量變化的阻礙。

5.通過分析問題一探究數(shù)學(xué)規(guī)律-解決實(shí)際問題一建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的方法，讓學(xué)生體驗(yàn)由具體

到抽象的思維轉(zhuǎn)化過程。

6.通過和學(xué)生一起分析某種細(xì)菌的種群數(shù)量變化，讓學(xué)生學(xué)會(huì)建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法。

7.通過列舉實(shí)際生活中的例子，和比較兩種增長(zhǎng)曲線各自產(chǎn)生的條件和特點(diǎn)，使學(xué)生把握“J”

型增長(zhǎng)曲線和“S”型增長(zhǎng)曲線。

8.通過學(xué)生一起討論分析，明白得阻礙種群增長(zhǎng)的因素和種群數(shù)量變化的意義。

9.通過研究種群數(shù)量變化，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到事物差不多上在不斷變化進(jìn)展的，分析事物時(shí)，要

用動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn)來分析。

10.引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)數(shù)學(xué)模型，有利于培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象揭示本質(zhì)的洞悉能力；同時(shí)，通過科

學(xué)與數(shù)學(xué)的整合，有利于培養(yǎng)學(xué)生簡(jiǎn)約、嚴(yán)密的思維品質(zhì)。

11.通過學(xué)生一起討論阻礙種群數(shù)量變化的因素，專門是人為因素的時(shí)候，要培養(yǎng)學(xué)生熱愛

大自然的情感，能從一草一木開始愛護(hù)環(huán)境。

教學(xué)過程

第1課時(shí)

導(dǎo)入新課

師種群不同于個(gè)體具有哪些特點(diǎn)？

生種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡組成和性別比例。

師研究出生率和死亡率、遷入率和遷出率有什么意義？

生這些差不多上決定種群大小和種群密度的重要因素。

師研究年齡組成和性別比例有什么意義？

生年齡組成關(guān)于推測(cè)種群數(shù)量的變化趨勢(shì)具有重要意義，性別比例對(duì)種群密度也有一定的

阻礙。

師從中我們能夠發(fā)覺，研究這些特點(diǎn)還要緊是為研究種群數(shù)量（種群密度）服務(wù)的，我們

明白種群數(shù)量不是恒定不變的，而是不斷變化著的，那種群數(shù)量的變化有沒有規(guī)律可循？這

是我們這堂課所要研究的問題。

板書：

第2節(jié)種群數(shù)量的變化

一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法

推進(jìn)新課

師在自然界中細(xì)菌無處不在，有些細(xì)菌的大量繁育會(huì)導(dǎo)致疾病。假如現(xiàn)有一種細(xì)菌，我們

在無菌培養(yǎng)基上培養(yǎng)，假如營(yíng)養(yǎng)及各方面條件都適宜的話，細(xì)菌就會(huì)在培養(yǎng)基上大量繁育，

數(shù)量越來越多。現(xiàn)在我們一起來看一下細(xì)菌分裂的錄像。

（播放細(xì)菌分裂的錄像）

師這些細(xì)菌個(gè)體的總和能否稱為一個(gè)種群？

生能夠。因?yàn)檫@些細(xì)菌滿足生活在同一地點(diǎn)，差不多上同種個(gè)體的條件。

師好，那我們就一起來分析一下培養(yǎng)基上的那個(gè)細(xì)菌種群的數(shù)量是如何樣變化的。先請(qǐng)同

學(xué)回憶細(xì)菌的繁育方式。

生細(xì)菌是單細(xì)胞生物，要緊以二分裂的方式進(jìn)行繁育的。

師假如一個(gè)細(xì)菌繁育一代也確實(shí)是分裂一次，能產(chǎn)生幾個(gè)后代？

生兩個(gè)。

師是的，那假如一個(gè)細(xì)菌繁育兩代，三代，n代以后有多少細(xì)菌個(gè)體了呢？

生4個(gè)，8個(gè)，我們能夠把它表示成2，

師大伙兒歸納得專門好。現(xiàn)在我們?cè)賮硖硇l件在里面，細(xì)菌繁育是專門快的，假如繁育

一代需要20分鐘，一個(gè)細(xì)菌一小時(shí)以后能夠變成多少個(gè)？72小時(shí)以后呢？

生一小時(shí)繁育三代可產(chǎn)生8個(gè)，72小時(shí)可繁育216代，可產(chǎn)生2216個(gè)。

師那個(gè)數(shù)據(jù)專門大了。假如我一開始接種到培養(yǎng)基上的細(xì)菌為No,那么繁育了n代后細(xì)

菌數(shù)量為多少？（用Nn來表示）

生能夠表示為Nn=No2，

師那個(gè)公式揭示了細(xì)菌種群數(shù)量增長(zhǎng)的什么規(guī)律？

生細(xì)菌種群的增長(zhǎng)是呈指數(shù)增長(zhǎng)。

師依照那個(gè)公式請(qǐng)學(xué)生算出25個(gè)細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時(shí)刻的數(shù)量，并填寫到課本第66

頁的表格中，然后畫出細(xì)菌的種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線。注意說明橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的含義。

（學(xué)生上黑板填表格、作圖）

時(shí)刻20406080100120140160180200

細(xì)菌

501002004008001600320064001280025600

數(shù)量

細(xì)

菌30OOO

數(shù)27OOO

量24OOO

\

個(gè)21OOO

18OOO

15OOO

12OOO

9OOO

6OOO

3OOO

020406080100120140160180200^fsj/min

圖4-2-1

師如此的曲線圖和它所對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)公式相比有什么優(yōu)勢(shì)？同時(shí)，有沒有局限性呢？

生如此的曲線圖能更直觀地反映出種群數(shù)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)。然而和數(shù)學(xué)公式相比沒有數(shù)學(xué)公

式來得精確。

師實(shí)質(zhì)上在這過程中，我們差不多用數(shù)學(xué)模型來分析細(xì)菌的數(shù)量變化了。下面，我們具體

來介紹一下有關(guān)數(shù)學(xué)模型的知識(shí)。

課件展現(xiàn)：

數(shù)學(xué)模型

概念：數(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。

數(shù)學(xué)模型并非是近年來才顯現(xiàn)的新方法。在科學(xué)史上，牛頓等專門多偉大的科學(xué)家差不

多上建立和應(yīng)用數(shù)學(xué)模型的大師，他們將各個(gè)不同的科學(xué)領(lǐng)域同數(shù)學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，在不

同的學(xué)科中取得了龐大的成就。如力學(xué)中的牛頓定律、電磁學(xué)中的麥克斯韋方程、化學(xué)中的

門捷列夫周期表等，差不多上經(jīng)典的應(yīng)用數(shù)學(xué)模型的光輝范例。在當(dāng)代，由于運(yùn)算機(jī)的運(yùn)用，

數(shù)學(xué)模型在生態(tài)、地質(zhì)、航空等方面有了更加廣泛和深入的應(yīng)用。

師在學(xué)過的生物學(xué)內(nèi)容中，有哪些生物學(xué)問題也是用數(shù)學(xué)語言來表示呢？

生在遺傳中所學(xué)的孟德爾遺傳規(guī)律也是用數(shù)學(xué)語言來表示的。

師那么如何來建立數(shù)學(xué)模型呢？有沒有一定的方法步驟呢？

課件展現(xiàn)：

建立數(shù)學(xué)模型一樣包括以下步驟：

1.觀看研究對(duì)象，提出問題。

2.提出合理的假設(shè)。

3.依照實(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)。

4.通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀看等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正。

師我們剛剛研究的細(xì)菌數(shù)量變化過程能夠和這些步驟一一對(duì)應(yīng)起來：

第一步：“細(xì)菌每20分鐘分裂一次”是通過大量觀看和實(shí)驗(yàn)得出的規(guī)律。這也是建立數(shù)學(xué)模

型的基礎(chǔ)，接著就要慢慢把生物學(xué)上的問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)上的問題了。

第二步：提出合理的假設(shè)。這是數(shù)學(xué)模型成立的前提條件，假設(shè)不同，所建立的數(shù)學(xué)模型也

不相同。在這兒，我們的假設(shè)應(yīng)該是什么呢？

生提出的假設(shè)：在資源和空間無限多的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)可不能受到種群密度增加

的阻礙。

師有了假設(shè)，有了觀看的結(jié)果，我們就要進(jìn)行重要的第三步：對(duì)我們所需要研究的問題用

數(shù)學(xué)形式來表達(dá)，也確實(shí)是數(shù)學(xué)模型的表達(dá)形式。分裂N代后的細(xì)菌數(shù)量那個(gè)生物學(xué)上的

問題可用數(shù)學(xué)公式NFNO2n來表示。在那個(gè)公式中，每一個(gè)量，我們都應(yīng)該說出它的生物學(xué)

意義。

生No表示原有的細(xì)菌個(gè)數(shù)，N表示細(xì)菌數(shù)量，n代表第幾代，2表示細(xì)菌每一代差不多上

原先的上一代數(shù)量的兩倍，因?yàn)榧?xì)菌是二分裂的。

師最后第四步也是專門必要的。還必須通過觀看、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對(duì)自己所建立的模型進(jìn)

行檢驗(yàn)或修正。在理想狀態(tài)下細(xì)菌種群數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型是比較簡(jiǎn)單的，而生物學(xué)中大量

現(xiàn)象與規(guī)律是極為復(fù)雜的，存在著許多不確定因素和例外的現(xiàn)象，因此對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)和修

正，在科學(xué)研究中是必不可少的步驟。

板書：

二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線

師以上討論的是在實(shí)驗(yàn)條件下種群的數(shù)量變化，在自然界中種群的數(shù)量變化情形如何？我

們一起來看幾個(gè)實(shí)例。

課件展現(xiàn)：

實(shí)例一：1859年，一位英國(guó)人來到澳大利亞定居。他帶來了24只野兔。讓他沒有想到

的是，一個(gè)世紀(jì)之后，這24只野兔的后代竟達(dá)到6億只以上。漫山遍野的野兔與牛羊爭(zhēng)食

牧草，啃嚙樹皮，造成植被破壞，導(dǎo)致水土流失。后來，人們引入了黏液瘤病毒才使野兔的

數(shù)量得到操縱。

實(shí)例二：在20世紀(jì)30年代曾將環(huán)頸雉引入美國(guó)華盛頓州海岸鄰近的一個(gè)島嶼，此后環(huán)

頸雉種群的增長(zhǎng)如圖422所示。

種

群

數(shù)

量

1000k/

一

0ii1a

19371973819391914019411942

時(shí)間/a

圖4-2-220世紀(jì)30年代美國(guó)某島嶼環(huán)頸雉種群增長(zhǎng)圖

實(shí)例三：16世紀(jì)以來，世界人口表現(xiàn)為指數(shù)增長(zhǎng)，因此一些學(xué)者稱為人口爆炸。

人

口6

\

105

億

4

3

2

1

200400600800100012001400160018002000

圖4-2-32000年來世界人口增長(zhǎng)曲線

師這三個(gè)自然界中的實(shí)例和在理想條件下細(xì)菌的數(shù)量變化有什么相似之處嗎？

生種群數(shù)量差不多上增長(zhǎng)較快，而且所畫成的增長(zhǎng)曲線圖類似。

師大伙兒觀看一下這條曲線大致和哪一個(gè)字母形狀相似？

生和字母“J”相似。

師因此我們把如此的增長(zhǎng)曲線稱為“J”型增長(zhǎng)曲線。前面，我們提到細(xì)菌呈指數(shù)增長(zhǎng)是有

前提條件的，還記得是什么嗎？

生資源和空間無限多，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)可不能受種群密度增加的阻礙。

師能夠說，細(xì)菌是在理想條件下呈指數(shù)增長(zhǎng)的。那么，這三個(gè)實(shí)例中，種群呈“J”型增長(zhǎng)

的緣故有哪些呢？

生實(shí)例一和實(shí)例二中，野兔、環(huán)頸雉差不多上被帶到一個(gè)原先沒有該種生物的地點(diǎn)，因此,

關(guān)于這些種群來說數(shù)量比較少，因此食物和空間差不多上充裕的。

師再?gòu)倪@些生物的天敵來考慮一下呢？

生這種野兔原先是澳大利亞所沒有的，因此在澳大利亞也沒有這些野兔的敵害。環(huán)頸雉到

了美國(guó)的島嶼以后，情形也是一樣的。野兔、環(huán)頸雉就在一個(gè)專門理想的環(huán)境中生長(zhǎng)繁育。

師在這兩個(gè)實(shí)例中，野兔、環(huán)頸雉對(duì)那些原先沒有這些生物的地點(diǎn)來說是“外來物種”。大

伙兒也能從介紹中看到，一樣外來物種的引入關(guān)于當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境都會(huì)造成一種破壞。因此在引

入外來物種的時(shí)候一定要慎重！看了實(shí)例三中2000年來世界人口增長(zhǎng)曲線后，你有些什么

方法呢？

生世界人口呈“J”型增長(zhǎng)，一方面表達(dá)了人們生活水平在不斷地提高，而且，醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)

施等方面也在不斷加強(qiáng)，然而，另一方面假如人口連續(xù)呈這一形勢(shì)增長(zhǎng)的話，地球總有一天

會(huì)“承擔(dān)，，不了的，因此我們必須采取一定的措施來操縱人口的增長(zhǎng)。

板書：

三、“J”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型

師通過上述這些例子能夠看出，自然界確實(shí)有類似細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長(zhǎng)的形

式，假如以時(shí)刻為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線大致呈“J”型。那么前

面我們對(duì)細(xì)菌的增長(zhǎng)構(gòu)建了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，我們能不能推而廣之，對(duì)自然界的呈“J”型增

長(zhǎng)的種群也來構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型呢？我們大伙兒一起來試試好不行？

生好。

師構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的第一步先要觀看研究的對(duì)象和提出相應(yīng)的問題。第一，對(duì)象是什么呢？

生我們要研究的是自然界呈“J”型生長(zhǎng)的種群。

師通過觀看研究這些對(duì)象能獲得什么信息？

生這些種群每年差不多上按照一定的倍數(shù)增長(zhǎng)。

師我們用一字母來表示一下那個(gè)倍數(shù)，用z來表示。接下來，第二步確實(shí)是要進(jìn)行假設(shè)了。

（提示一下，我們?cè)谶\(yùn)算細(xì)菌種群數(shù)量變化時(shí)的假設(shè)是在資源和空間無限多的環(huán)境中，細(xì)菌

種群的增長(zhǎng)可不能受到種群密度增加的阻礙）

生假設(shè)那個(gè)自然界的種群也是理想環(huán)境，因此種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)。

師大伙兒能不能對(duì)這位同學(xué)涉及到的理想環(huán)境再具體一點(diǎn)呢？

生確實(shí)是食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件。

師假設(shè)好以后第三步我們就要用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式來表示t年后種群的數(shù)量了，哪位同學(xué)上

黑板來表示一下呢？

生（上黑板來書寫）Nt=No乃

師其他同學(xué)看一下，和你在下面寫的一樣嗎？

生相同。

師建構(gòu)的那個(gè)模型是正確的，我們還要請(qǐng)一位同學(xué)來描述一下模型中各參數(shù)的意義。

生No為該種群的起始數(shù)量，t為時(shí)刻，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，入表示該種群數(shù)量是

一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。

師專門好，從那個(gè)種群生長(zhǎng)模型也能夠看出，阻礙第t年后種群的數(shù)量的因素要緊取決于

哪些？

生要緊取決于No,種群的起始數(shù)量，還有鼠

師如此我們建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型是否就完成了呢？

生還沒有。我們必須通過觀看、統(tǒng)計(jì)每一年種群的數(shù)量，對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或

修正。

師是的，真理應(yīng)該是經(jīng)得起實(shí)踐的檢驗(yàn)的。

板書：

四、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線

師如此的“J”型增長(zhǎng)在自然界中能一直堅(jiān)持下去嗎？

生不能。

師什么緣故呢？

生自然界存在著專門多限制種群數(shù)量增多的因素。比如食物的量是一定的，氣候也不一定

是專門合適，還有天敵的存在等等。

師因此盡管物種具有龐大的增長(zhǎng)潛力，在自然界中，種群卻不能無限制地增長(zhǎng)。因?yàn)?，隨

著種群數(shù)量的增長(zhǎng)，制約因素的作用也在增大，因此在自然界，種群總是在增長(zhǎng)到一定限度

后達(dá)到相對(duì)穩(wěn)固。種群數(shù)量不能出現(xiàn)“J”型曲線增長(zhǎng)。下面我們也來看看科學(xué)家所做的實(shí)驗(yàn)。

課件展現(xiàn)：

種群數(shù)量（個(gè)）K=375

師這是生態(tài)學(xué)家高斯曾經(jīng)做過的一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在0.5mL培養(yǎng)液中放入5個(gè)大草履蟲，然后

每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲的數(shù)量。通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到如圖424所示的結(jié)果。你能不

能簡(jiǎn)單地描述一下大草履蟲的數(shù)量是如何在發(fā)生變化的？

生從圖中能夠看出，大草履蟲的數(shù)量在翌日和第三天增長(zhǎng)較快，第五天以后差不多保持在

375個(gè)左右。

師像如此，種群通過一定時(shí)刻的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)固的增長(zhǎng)曲線，稱為“S”型曲線。那

么高斯實(shí)驗(yàn)的條件與前面“問題探討”中的條件有何區(qū)別？

生前面細(xì)菌的培養(yǎng)條件是完全理想的；高斯實(shí)驗(yàn)中沒有給大草履蟲提供理想條件。

師了解了條件不一樣，能不能來說明什么緣故大草履蟲翌日、第三天增長(zhǎng)較快，而第五天

以后數(shù)量差不多穩(wěn)固，呈“S”型增長(zhǎng)呢？

生在0.5mL培養(yǎng)液中，空間和營(yíng)養(yǎng)差不多上一定的。隨著大草履蟲的數(shù)量越來越多，有

限的資源導(dǎo)致大草履蟲之間為了生存，斗爭(zhēng)越來越猛烈，競(jìng)爭(zhēng)能力弱的個(gè)體就被剔除掉了，

因此數(shù)量就只能堅(jiān)持在一定的數(shù)值。

師在高斯實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，假如要進(jìn)一步搞清是空間的限制，依舊食物的限制，該如何進(jìn)行

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)呢？

生能夠進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。我預(yù)備三組實(shí)驗(yàn)。把高斯所做的實(shí)驗(yàn)作為第一組。第二組其他條件

和第一組相同，就改變一個(gè)條件：把用來培養(yǎng)大草履蟲的容器換成大號(hào)的。第三組也是只有

一個(gè)條件和第一組不同：在培養(yǎng)過程中，不斷地為大草履蟲添加食物。

師同學(xué)們能不能來推測(cè)一下可能的結(jié)果，同時(shí)依照相應(yīng)的結(jié)果得出相應(yīng)的結(jié)論呢？

生假如第二組大草履蟲的數(shù)量大增，而第三組的數(shù)量和第一組差不多，那么在高斯所做的

實(shí)驗(yàn)中，限制大草履蟲數(shù)量的要緊是空間；假如第三組大草履蟲的數(shù)量大增，而第二組的數(shù)

量和第一組差不多，那么在高斯所做的實(shí)驗(yàn)中，限制大草履蟲數(shù)量的要緊是食物。

師這位同學(xué)的分析是正確的，然而還不夠完整，還可不可能顯現(xiàn)其他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果呢？

生還有可能第二組和第三組的草履蟲數(shù)量都增多，那么能夠得出：空間和食物都會(huì)限制草

履蟲數(shù)量的增長(zhǎng)。

師專門好。在自然界中，不論哪一種生物的種群，總是生活在一定的環(huán)境中。因此，自然

界中，多數(shù)種群的增長(zhǎng)應(yīng)該呈“S”型增長(zhǎng)，“S”型增長(zhǎng)的曲線圖和“J”型增長(zhǎng)的曲線圖區(qū)別在

哪里？

生“J”型增長(zhǎng)曲線中數(shù)量是無限上升的，而在“S”型增長(zhǎng)曲線中，數(shù)量有一個(gè)最大值；而且

“J”型增長(zhǎng)曲線中增長(zhǎng)率一直在增大，而“S”型增長(zhǎng)曲線中增長(zhǎng)率是先增大后減小為零。

師這位同學(xué)觀看得比較認(rèn)真。我們把在“S”型曲線中生物數(shù)量達(dá)到最大的數(shù)值稱為K值。

具體我們來看一下K值的定義。

課件展現(xiàn)：

K值：指在環(huán)境條件不受破壞的情形下，一定空間中所能堅(jiān)持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境

容納量，又稱K值。

師在高斯所做的實(shí)驗(yàn)中，該環(huán)境容納大草履蟲的數(shù)量為多少？

生為375個(gè)。

師不知大伙兒有沒有注意，K值的概念中有個(gè)前提條件：“在環(huán)境條件不受破壞的情形下”,

如何說明？能不能舉例說明呢？

生也確實(shí)是說環(huán)境容納量或者說K值差不多上針對(duì)特定的環(huán)境而言的，假如環(huán)境破壞或

改變，K值也會(huì)發(fā)生改變。例如，人類的家園——地球現(xiàn)在能夠容納一定數(shù)量的人口，然而

由于人類對(duì)環(huán)境的破壞越來越嚴(yán)峻，假如再不改善的話，在地球上能存活的人越來越少，還

可能有一天人類會(huì)在地球上滅絕。就像恐龍的滅絕也專門可能是由于生存環(huán)境發(fā)生了改變，

使得K值就發(fā)生了改變。

師是啊，因此我們每個(gè)人都有義務(wù)愛護(hù)我們的生存環(huán)境，這也相當(dāng)于在愛護(hù)我們自己。因

此，大伙兒想想一個(gè)種群的K值是固定不變的嗎？

生不是的，它會(huì)隨著環(huán)境的改變而發(fā)生改變，而不是單單由種群自身的特點(diǎn)來決定的。

師我們研究種群的K值有沒有現(xiàn)實(shí)意義呢？我們來看一個(gè)例子。

課件展現(xiàn)：

我們國(guó)家的國(guó)寶大熊貓由于棲息場(chǎng)所遭到破壞后，由于食物的減少和活動(dòng)范疇的縮小，

其K值就會(huì)變小。這是大熊貓種群數(shù)量銳減的重要緣故。因此，建立自然愛護(hù)區(qū)，給大熊

貓更寬廣的生活空間，改善它們的棲息環(huán)境，從而提高環(huán)境容納量，是愛護(hù)大熊貓的全然措

施。

師對(duì)大熊貓我們應(yīng)該采取相應(yīng)的措施進(jìn)行愛護(hù)，但對(duì)人人見了都喊打的家鼠等有害動(dòng)物人

們平常都采取了什么措施來減少它們的數(shù)量呢？

生經(jīng)常是在老鼠常出沒的地點(diǎn)放置一些捕鼠器，或是老鼠藥來減少老鼠的數(shù)量。

師這種方法是能夠讓它們的數(shù)量臨時(shí)減少，然而只采取殺死老鼠這一方法，事實(shí)上成效往

往不行。什么緣故？大伙兒能夠分析一下“S”型增長(zhǎng)曲線上每一點(diǎn)的增長(zhǎng)速率，從中得到啟

發(fā)。

生我們將老鼠數(shù)量減少的時(shí)候，會(huì)使得老鼠的增長(zhǎng)速率更快。

師是的。而且假如把老鼠數(shù)量減少到一半時(shí)，會(huì)使存活的老鼠反而降到指數(shù)生長(zhǎng)期，因而

老鼠將按指數(shù)增長(zhǎng)，專門快就復(fù)原到原先數(shù)量。難道我們就沒有消滅家鼠的方法了嗎？假如

從環(huán)境容納量的角度考慮呢？

生能夠采取措施降低有害動(dòng)物種群的環(huán)境容納量的方法。如將食物儲(chǔ)藏在安全處，斷絕或

減少它們的食物來源；室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場(chǎng)所；養(yǎng)殖或開釋它

們的天敵，等等。

師看來，有效的滅鼠方法是既殺死老鼠，又要通過清除垃圾，嚴(yán)密儲(chǔ)存食物等手段使環(huán)境

容納量降低，這才能從全然上限制了老鼠的種群數(shù)量。

師自然界的多數(shù)種群差不多上以“S”型曲線增長(zhǎng)的，當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到K值以后，種群數(shù)量

是否就能夠一直堅(jiān)持穩(wěn)固？

生一樣差不多上不能夠的。

師自然界中多數(shù)生物種群都已達(dá)到穩(wěn)固期，總體上看，許多種群的種群數(shù)量一樣不再增長(zhǎng),

而是波動(dòng)或變動(dòng)。

板書：

五、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降

師對(duì)種群數(shù)量有決定作用的因素有哪些？

生是種群的出生率和死亡率、遷入率和遷出率。

師那么，在自然界中，阻礙種群數(shù)量變動(dòng)的因素有哪些呢？我們先來看兩個(gè)例子。

課件展現(xiàn)：

事例一：

種群數(shù)量:/級(jí)數(shù)

1913191719211925192919331937194119451949195319571961年

圖4-2-5東亞飛蝗種群數(shù)量的波動(dòng)

事例二：第二次世界大戰(zhàn)時(shí)，捕鯨業(yè)停了下來，鯨的數(shù)量復(fù)原到較高水平。戰(zhàn)后捕鯨船

的噸位不斷上升，鯨的捕捉量越來越大，導(dǎo)致許多鯨的種群數(shù)量急劇下降，有的鯨瀕臨絕滅。

師東亞飛蝗種群數(shù)量的變動(dòng)要緊是和氣候有關(guān)的，那么第二個(gè)事例，阻礙種群數(shù)量變化的

因素是什么？

生是由于我們?nèi)祟惖牟粩嗖稉茖?dǎo)致的。

師除了這些阻礙因素，你還能想到其他阻礙種群數(shù)量變化的因素嗎？

生1生物要能存活，必須要有足夠的食物才行，因此我覺得食物確信是一個(gè)重要的因素。

生2前些年，有些地區(qū)由于人類大量捕蛇使得田鼠的數(shù)量大增，因此天敵也是阻礙種群的

重要因素。

生3養(yǎng)雞場(chǎng)有時(shí)會(huì)因?yàn)閭魅静?dǎo)致大數(shù)量的雞死亡。傳染病也是一個(gè)因素。

師事實(shí)上在自然界中，有專門多因素會(huì)阻礙著種群數(shù)量，比如剛剛同學(xué)所列舉的氣候、食

物、天敵、傳染病等。因此，大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)中；在不利的條件下，種群數(shù)量

還會(huì)急劇下降甚至消亡。近些年來，隨著人口的增長(zhǎng)，科技水平的提高，人類活動(dòng)范疇的擴(kuò)

大，人類活動(dòng)對(duì)自然界種群數(shù)量變化的阻礙越來越大，有時(shí)甚至成為決定因素。你對(duì)這方面

了解嗎？

生1隨著人類工業(yè)的進(jìn)展，環(huán)境污染使專門多生物的種群數(shù)量急劇下降。

生2人類大量砍伐森林，捕獵動(dòng)物使得野生生物的種群數(shù)量急劇減少。

師人類也是有使種群數(shù)量增加的時(shí)候的，比如，隨著農(nóng)牧業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的進(jìn)展，受人工操縱

的種群數(shù)量不斷增加。為了我們?nèi)祟惖目蛇B續(xù)進(jìn)展，我們?cè)撊绾螛幼瞿兀?/p>

生我們應(yīng)該減少對(duì)環(huán)境的污染。

師如何樣做才能減少對(duì)環(huán)境的污染呢？

生1在進(jìn)展工業(yè)的同時(shí)，要節(jié)約能源，而且能夠查找新的潔凈能源。

生2我們?cè)讷C取各種自然資源的時(shí)候，應(yīng)該做到適量取材，不能破壞原有的種群。

師這位同學(xué)提到要適量取