《广东省新兴县高二生物《42 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《广东省新兴县高二生物《42 种群数量的变化》课件 新人教版必修3（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、预测变化方预测变化方向向种群密度种群密度种群数量种群数量直接影响直接影响出生率出生率和和死亡率死亡率迁入率迁入率和和迁出率迁出率决定大小决定大小和密度和密度决定大小决定大小和密度和密度年龄组成年龄组成性别比例性别比例影响数量变动影响数量变动第第2 2节节 种群数量的变化种群数量的变化 种群数量种群数量迁入迁入迁出迁出出生出生死亡死亡种群的数量变化包括：增长、波动、稳定和下降种群的数量变化包括：增长、波动、稳定和下降问题探讨问题探讨 在营养和生存空间没在营养和生存空间没有限制的情况下，有限制的情况下，某种某种细菌每细菌每20min20min就通过分就通过分裂繁殖一代。裂繁殖一代。时间时间（min
2、)min)2020 4040 6060 8080100100120120140140 160160 180180分裂次数分裂次数数量数量（个）（个）2 24 48 8161632326464128128 256256 5125121 12 23 34 45 56 67 78 89 91 1、填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为、填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为minmin）产生后代的数量。产生后代的数量。2 2n n代细菌数量代细菌数量NnNn的计算公式是：的计算公式是： NnNn3 37272小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？是多少？
3、1 1n n解：解：n n min xmin xh hminminNnNn1 1n n 细菌数量4 4、以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细、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。菌的数量增长曲线。曲线图与数学方程式比较，曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？有哪些优缺点？曲线图：曲线图：直观，但不够精确。直观，但不够精确。数学公式：数学公式：精确，但不够直观。精确，但不够直观。细菌种群的增长曲线，是一个细菌种群的增长曲线，是一个指数指数增长曲线（增长曲线（y=2y=2x x) )1 1、观察研究对象，观察研究对象，提提出问题出问题细菌每细菌每2020分钟分裂一次，分钟
4、分裂一次，问题：细菌数量怎样变化的问题：细菌数量怎样变化的？2 2、提出提出合理的合理的假设假设在资源和空间无限多的环境在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不受种中，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响群密度增加的影响3 3、根据实验数据，根据实验数据，用用适当的适当的数学形式数学形式对事对事物的性质进行物的性质进行表达表达列出表格，根据表格画曲线，列出表格，根据表格画曲线，推导公式推导公式4 4、通过进一步实验或通过进一步实验或观察等，对模型进行观察等，对模型进行检验或修正检验或修正观察、统计细菌的数量，对观察、统计细菌的数量，对自己所建立的模型进行检验自己所建立的模型进行检验或修正或
5、修正建立数学模型一般包括以下步骤：建立数学模型一般包括以下步骤：光明日报光明日报消息消息 澳大利亚野兔成灾。估计在这片国土上生澳大利亚野兔成灾。估计在这片国土上生长着长着6 6亿只野兔，它们与牛羊争牧草，啃树皮，亿只野兔，它们与牛羊争牧草，啃树皮，造成大批树木死亡，破坏植被导致水土流失，专造成大批树木死亡，破坏植被导致水土流失，专家计算，这些野兔每年至少造成家计算，这些野兔每年至少造成1 1亿美元的财产亿美元的财产损失。兔群繁殖之快，数量之多足以对澳洲的生损失。兔群繁殖之快，数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威胁。态平衡产生威胁。 澳洲本来没有兔子，澳洲本来没有兔子，18591859年，一个叫托
6、马年，一个叫托马斯斯奥斯汀的英国人来澳定居，带来了奥斯汀的英国人来澳定居，带来了2424只野兔，只野兔，放养在他的庄园里，供他打猎取乐。奥斯汀绝对放养在他的庄园里，供他打猎取乐。奥斯汀绝对没有想到，一个世纪之后，这没有想到，一个世纪之后，这2424只野兔的后代达只野兔的后代达到到6 6亿只之多。亿只之多。因为气候适宜，空间充裕，牧草繁盛，没有敌害，因为气候适宜，空间充裕，牧草繁盛，没有敌害，澳大利亚野兔为什么成灾？其他地区的野兔为什澳大利亚野兔为什么成灾？其他地区的野兔为什么不会成灾？如何控制野兔种群的增长？么不会成灾？如何控制野兔种群的增长？其他地区的环境条件是有限的。其他地区的环境条件是有
7、限的。引进野兔的天敌。引进野兔的天敌。如果用如果用N N0 0表示野兔种群的起始数量，用表示野兔种群的起始数量，用表示野表示野兔种群数量每年的增长倍数，用兔种群数量每年的增长倍数，用N Nt t表示表示t t年后野年后野兔种群的数量，那么，兔种群的数量，那么，N Nt t为多少？为多少？ N Nt t=N=NO Ot t列出计算式：列出计算式： N1=N0 N2=N1=N02 .种群迁种群迁入一个入一个新环境新环境后，常后，常常在一常在一定时期定时期内出现内出现“J J”型型增长增长 某海岛上环颈雉种群的增长某海岛上环颈雉种群的增长自然界还有哪些与素材中野兔数量增长相类似的情况自然界还有哪些与
8、素材中野兔数量增长相类似的情况? ?自然界确有自然界确有类似类似细菌细菌在理想条件下在理想条件下种群数量增种群数量增长的形式。该种群数量增长的数学模型可表示为长的形式。该种群数量增长的数学模型可表示为“J J”型型曲线，或数学公式：曲线，或数学公式：N Nt t=N=NO Ot t以上两例中，种群呈以上两例中，种群呈J J型增长的原因有哪些？型增长的原因有哪些？“J J”型增长能否一直持续下去？型增长能否一直持续下去？1 1、“J J”型增长型增长特点：特点：条件条件发生发生时期时期：气候适宜气候适宜食物和空间充裕食物和空间充裕没有天敌没有天敌新物种迁入的开始阶段、新物种迁入的开始阶段、( (
9、理想理想) )连续增长，增长率不变连续增长，增长率不变实验条件下实验条件下用试验证明用试验证明生态学家生态学家高斯高斯研究大草研究大草履虫：履虫：1.1.在在0.5ml0.5ml的培养液中放入的培养液中放入5 5个个大大草履虫。草履虫。2.2.每隔每隔2424小时统计大草履虫的小时统计大草履虫的数量。数量。3.3.反复试验反复试验4.4.最大的种群数量是最大的种群数量是375375个，个，这是该试验种群的这是该试验种群的K K值。值。2、 “S”型增长型增长特点：特点：产生原因产生原因空间有限空间有限食物有限食物有限有天敌有天敌开始增长速率不断增大，开始增长速率不断增大，当达到最大值后，当达到
10、最大值后，由于环由于环境阻力开始增大境阻力开始增大，增长速，增长速率开始下降；当种群数量率开始下降；当种群数量达到达到K K值时，停止增长。值时，停止增长。增长速率不断变化。增长速率不断变化。环境容纳量（环境容纳量（K K值值）：在环境条件）：在环境条件不受破坏不受破坏的情的情况下，况下，一定空间中所能维持的种群的最大数量。一定空间中所能维持的种群的最大数量。6005004003002001001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 环境负荷量（环境负荷量（K K）根据此变化曲线根据此变化曲线计算出，该种群计算出，该种群在什么时候其增在什么时候其增殖速度殖速度最快最快？K/2时增
11、长速率最大时增长速率最大同一种群的同一种群的K K值是否固定不变？值是否固定不变？有何现实意义？有何现实意义？三、用达尔文的观点分析三、用达尔文的观点分析“J J、S S”曲线曲线时间时间种群种群数量数量1 1、 “J J”型曲线用达尔文的观点分析指：生物型曲线用达尔文的观点分析指：生物具有具有过渡繁殖过渡繁殖的特性。的特性。2 2、图中阴影部分表示：、图中阴影部分表示：环境的阻力环境的阻力；用达尔文的；用达尔文的观点分析指：通过生存斗争被观点分析指：通过生存斗争被淘汰淘汰的个体数量。的个体数量。“J J”型曲线指生物具有什么特性？型曲线指生物具有什么特性？图中阴影部分表示什么？图中阴影部分表
12、示什么？种群两种增长曲线比较种群两种增长曲线比较 “S”型曲线型曲线“J”型曲线型曲线前提条件前提条件种群增长率种群增长率有无有无K K值值环境资源有限环境资源有限 环境资源无限环境资源无限随种群密度上随种群密度上升而下降升而下降保持稳定保持稳定有有K K值值无无K K值，持续值，持续增加增加在自然界中，种群数量是否总能稳定在在自然界中，种群数量是否总能稳定在K K值？值？种群数量的波动和下降种群数量的波动和下降绵绵羊羊的的数数量量种群数量达到环境容纳量之后，将停止增长并种群数量达到环境容纳量之后，将停止增长并在环境容纳量在环境容纳量上下波动上下波动，保持，保持相对相对稳定。稳定。在不利条件下
13、，种群数量还会急剧的在不利条件下，种群数量还会急剧的下降下降甚至甚至消亡消亡。什么因素会影响种群数量的变化？什么因素会影响种群数量的变化？气候、食物、被捕食、传染病等气候、食物、被捕食、传染病等人类的活动人类的活动： 一方面人工养殖的不断增加一方面人工养殖的不断增加 另一方面乱砍森林、猎捕动物和环境污染等另一方面乱砍森林、猎捕动物和环境污染等 这些因素和活动影响到了种群数量的变化。这些因素和活动影响到了种群数量的变化。研究种群变化规律的意义（应用）研究种群变化规律的意义（应用）1 1、病虫害的防治：降低环境的容纳量（、病虫害的防治：降低环境的容纳量（K K值）。值）。如鼠害防治可通过严密封存粮
14、食、清除生活垃圾、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保护老鼠的天敌等措施来降低K K值。值。2 2、合理利用和保护生物资源：捕捞狩猎后，保、合理利用和保护生物资源：捕捞狩猎后，保证种群的增长速率最大值。证种群的增长速率最大值。思考思考1：病虫害的防治方法有哪些？：病虫害的防治方法有哪些？有何利弊？（以鼠害为例）有何利弊？（以鼠害为例）思考思考2 2：合理利用和保护生物资源时应注：合理利用和保护生物资源时应注意什么？意什么？培养液中酵母菌种群数量的变化培养液中酵母菌种群数量的变化问题：问题：培养液中酵母菌种群的数量随时间如何培养液中酵母菌种群的数量随时间如何
15、变化？变化？假设：假设：探究：探究：实验步骤：实验步骤：1、配制马铃薯培养液，分装到、配制马铃薯培养液，分装到7只试管，消毒只试管，消毒灭菌灭菌2、分别接种酵母菌，恒温培养、分别接种酵母菌，恒温培养3、每隔、每隔24小时取样统计酵母菌数量，连续小时取样统计酵母菌数量，连续7天天4、记录数据并绘制曲线、记录数据并绘制曲线培养液中酵母菌种群的数量先连续增培养液中酵母菌种群的数量先连续增加，后来逐渐下降加，后来逐渐下降有关问题：有关问题：怎样对酵母菌计数？怎样对酵母菌计数？若一个小方格中酵母菌过多，难以数清，该怎么办？若一个小方格中酵母菌过多，难以数清，该怎么办？对于压在小方格界线上的酵母菌该如何处
16、理？对于压在小方格界线上的酵母菌该如何处理？该如何设计记录表格？该如何设计记录表格？从试管中吸出培养液前为什么需震荡试管？从试管中吸出培养液前为什么需震荡试管？是否需要重复实验？是否需要重复实验？先将培养液稀释，然后再取样计数先将培养液稀释，然后再取样计数需要，提高准确率需要，提高准确率只记相邻两条边及夹角处个体只记相邻两条边及夹角处个体使酵母菌分布均匀，取样准确使酵母菌分布均匀，取样准确抽样检测法抽样检测法3 3、如图所示，表示种群在无环境阻力状况下增长、如图所示，表示种群在无环境阻力状况下增长的是（的是（ ）4 4一个新的物种进入某地后，其种群数量变化，一个新的物种进入某地后，其种群数量变
17、化，哪一项是哪一项是不正确不正确的（的（ ） A A先呈先呈“S S”形增长，后呈形增长，后呈“J J”形增长形增长 B B先呈先呈“J J”形增长，后呈形增长，后呈“S S”形增长形增长 C C种群数量达到种群数量达到K K值以后会保持稳定值以后会保持稳定 D DK K值是环境条件允许的种群增长的最大值值是环境条件允许的种群增长的最大值 B在什么条件下种群才会呈在什么条件下种群才会呈“J J”型曲线增长（）型曲线增长（）A A当只有食物受到限制时当只有食物受到限制时B B在物种适宜的环境中食物开始出现不足，但还不至于在物种适宜的环境中食物开始出现不足，但还不至于影响到该物种在这里生存影响到该
18、物种在这里生存C C只有没有捕食者只有没有捕食者D D只有在实验室内的实验条件下只有在实验室内的实验条件下D1111下图是某一动物物种迁入一个适宜环境后的下图是某一动物物种迁入一个适宜环境后的增长曲线图，请回答：增长曲线图，请回答：（l l）图中的增长曲线是）图中的增长曲线是 形，表示形，表示K K值的一点是值的一点是 ？（2 2）图中表示种群增长速度最快的阶段是）图中表示种群增长速度最快的阶段是 ？ （3 3）迁入种群第）迁入种群第2 2年后，增长明显加快的原因主年后，增长明显加快的原因主要是要是_。（4 4）第）第8 8年后，种群数量年后，种群数量趋于稳定，阻碍种群继续趋于稳定，阻碍种群继续增长环境因素主要有哪些：增长环境因素主要有哪些：_食物减少，天敌增加食物减少，天敌增加 s sd db b食物充足又无天敌食物充足又无天敌
