《高中生物《4.2种群数量的变化》课件 新人教版必修3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物《4.2种群数量的变化》课件 新人教版必修3（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、复习回顾：,种群 密度,预测变化方向,影响数量变动,年龄 组成,性别 比例,种群数量,出生率和死亡率 迁入率和迁出率,直接影响,决定种群大小和密度,种群特征之间的关系图,A,复习思考,问题的引出,中国水利网宁波、昆明、武汉等地，人躺在铺满水葫芦的湖面上，可以不沉；上海去年3万吨的水葫芦打捞量，今年已翻了3倍有余，上升至10万吨；水葫芦所带来的水体富营养化，让越来越多的水中生物痛失“家园”。,一种原产日本的林业害虫，于20世纪80年代侵入我国华南沿海地区，并且缺少天敌而迅速蔓延开来。据1990年统计，这种害虫使该地区十三万公顷的马尾松林枯死。目前我国大约已有37个外来入侵动物种，90个外来入侵植
2、物种。外来入侵物种已经对我国的生态环境、生物多样性和社会、经济造成了相当大的危害。,国家地理在几百年前，金丝猴在许多地区广泛分布，人口的增加和山林的破坏使金丝猴的分布区越来越小。现在，黔金丝猴的数量只有500600只，处于濒危状态，只在贵州省的梵净山区生存。滇金丝猴生活在云南西北部、西藏东南端及四川西部长江上端金沙江上游的高山中，数量不到2000只，也处境濒危。,假设你父亲承包了一个水库养鱼虾，如果一次投放的幼苗过多或延迟捕捞，由于环境的负载能力限制，都不能达到效益的最优化；相反，如果大量捕捞，使鱼虾数量大大减少，其种群往往要经过相当长的延滞期才能进入指数增长期，对生产极为不利。哪什么时候是捕
3、捞的最佳数量期。 问题：如何合理利用和保护生物资源？如何从根本上去防治病虫害的发生？ 问题：种群的数量变化有怎样的规律？,种群数量的变化,一、问题探讨,1.细菌是真核生物还是原核生物？ 2细菌的繁殖的方式是什么？,大肠杆菌,细菌分裂生殖,在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一代。,1.填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量。 2.以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。 3. n代细菌数量的计算公式是什么？ 4. 小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？,2,4,8,16,32,64,128,256,512,1,2,3
4、,4,5,6,7,8,9,请以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，绘出细菌的数量增长曲线。,时间（min）,细菌数量（个）,2n代细菌数量的计算公式是： nn 3小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ 解：n min xhmin nn 个 如果开始时不是一个细菌，而是20个，则计算公式会是如何？ n20 n 设开始时M0个细菌，则计算公式又会是如何？ n M0 n,二、数学模型,1、定义：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 2、数学模型的表现形式: （1）函数方程式：精确且抽象。 （2）曲线图：更直观地反映出种群数量的增长趋势，但不精确。 3、建构数学模型的一般步骤： 作出假设作出假设实
5、验数据数学表达检验或修正,二、建构种群增长模型的方法,1.观察研究对象，提出问题,细菌每20分钟分裂一次，问题：细菌数量怎样变化的？,2. 提出合理的假设,在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响,3. 建立数学模型,根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达。（列出表格，画曲线，推导公式。）,4.检验和修正,进一步实验、观察、统计细菌的数量,三、种群增长的“J”型曲线,实例1：澳大利亚本来并没有兔子。 1859年，24只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这些野兔发现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌。这里的土壤疏松，打洞做窝非常方便。于是，兔子
6、开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的数量达到6 亿只以上，遍布整个大陆。,思考：澳大利亚野兔能指数增长的特殊原因是什么呢？ 没有天敌； 充足的食物； 广阔的生活空间。,实例2、20世纪30年代,人们将环颈雉引入美国的一个岛屿,在1937-1942年期间数量变化的曲线如右图。,种群的“J”型增长的数学模型,1、模型假设： 在食物和空间条件充足、气候适宜、没有敌害等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的倍。 2、数学模型： （1）函数(公式)表示： Nt=N0 t 各参数的意义：（N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，为年均增长率）,（2
7、）曲线表示： 如右图： 3、例子：实验室条件下、外来物种入侵、迁移入新环境。,时间,种群数量,凤眼莲,例生态学家高斯的实验：,“J”型增长能一直持续下去吗？,大草履虫种群的增长曲线,思考：大草履虫的增长呈“S”型曲线的原因有哪些？,1、定义：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”型曲线。 2、出现的原因： 存在环境阻力。 自然条件（现实状态）食物等资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争不断加剧，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 3、增长特点： 种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。,四、种群增长的“S
8、”型曲线,K,种群增长的“S”型曲线,环境容纳量（又称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。,A,增长速率不断变化。开始增长速率不断增大，当达到最大值(K/2时增长速率最大)后，由于环境阻力开始增大，增长速率开始下降；当种群数量达到K值时，停止增长。,从环境容纳量（K值）的角度思考： （1）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？ 建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。 （2）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？ 可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴
9、的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。,种群数量,种群增长的“J”型曲线 （在理想状态下的种群增长）,种群增长的“S”型曲线 （在有限环境下的种群增长）,种群数量增长的“J”型曲线与“S”型曲线的比较,理想条件,自然条件,稳定不变,先上升后下降,无,有,出生率、死亡率,很多因素 （环境阻力）,用达尔文的观点分析“J、S”曲线,问题：“J”型曲线表明生物具有什么特性？图中阴影部分表示什么？,1、 “J”型曲线用达尔文的观点分析表明生物具有过渡繁殖的特性。 2、图中阴影部分表示：环境阻力；用达尔文的观点分析指：通过生存斗争被淘汰的个体数量，也即代表自然选择的作用。,问题： 1、同一种群的K值是固定不
10、变的吗？ K值会随环境条件的变化而变化。 2、种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？ 大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。,五、种群数量的波动和下降,东亚飞蝗种群数量的波动,种群数量变化的类型： 增长，稳定，波动、下降等,影响种群数量变化的因素有哪些？,气候、食物、天敌、传染病等环境因素,种群的出生率和死亡率、迁入率和迁出率变化,种群数量呈现波动；在不利的条件下，种群数量还会急剧下降甚至消亡。,间接因素,直接因素,六、研究种群数量变化的意义,1、为野生生物资源的合理利用及保护提供理论指导 。 既要使生物资源的产量达到最大，又不危害生物资源的可持续发展，
11、砍伐、捕捞、狩猎后，保证种群的增长速率为最大值。 2、为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。 3、通过研究种群数量变动规律，为有害生物的预测及防治提供科学依据。 降低环境的负荷量（K值）。如鼠害防治可通过严密封存粮食、清除生活垃圾、保护老鼠的天敌等措施来降低K值。 4、为引进外来物种提供理性的思考。 必须考虑所引入的外来物种是否会构成对原来物种的危害，即是否会构成生物入侵。,1自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群“S”型增长的正确说法是( ) A “S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系 B 种群增长率在各阶段是不相同的 C “S”型增长曲线表示了种群数量和时间无关 D 种群增长不受种群密度制约,C,如图为某种群在不同生态系统中的增长曲线，请仔细分析图中曲线后回答问题。,(1)如果种群处于一个理想的环境中，没有资源和空间的限制，种群数量增长的曲线是 ？ (2)如果将种群置于有限的自然环境中，种群数量增长曲线是 ？,a,b,
