高中生物42种群的数量变化课件新人教版必修3.ppt

第四章第四章 种群和群落种群和群落第二节第二节 种群数量的变化种群数量的变化人教版必修人教版必修31.种群的数量特征及其之间的关系种群的数量特征及其之间的关系 迁迁出率出率 迁入率迁入率 出生率出生率年龄组成年龄组成基本特征基本特征 死亡率死亡率? ?种群密度种群密度性别比例性别比例 种群的数量特征种群的数量特征取决于取决于2.调查种群密度的方法：v 问题回顾问题回顾样方法和标志重捕法 课标点击课标点击o教学目标教学目标:１、知识方面１、知识方面:用数学模型解释种群数量的变化２、能力方面２、能力方面:说明建构种群增长模型的方法３、情感态度与价值观方面３、情感态度与价值观方面:关注人类活动对种群数量变化的影响o学习重点：学习重点：尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化o学习难点学习难点：：建构种群增长的数学模型 在营养和生存空间没有限制的在营养和生存空间没有限制的情况下，情况下，某种细菌每某种细菌每2020分钟就通过分钟就通过分裂繁殖一代分裂繁殖一代时间时间（（min)20 4060 80100 120 140160 180分裂次数分裂次数细菌数量细菌数量（个）（个）248163264128 256 5121234567891.1.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 2．．n n代细菌数量的计算公式是：代细菌数量的计算公式是：3 3．．72小时后，由一个细菌分裂产生的小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？细菌数量是多少？　　Nn＝＝2n解：解：n＝＝ 60 min × 72 h÷20 min＝＝216　　　　Nn＝＝2n ＝＝ 2 216　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20406080100 120140160180时间时间/ /分钟分钟细菌数量细菌数量/ /个个将数学公式（将数学公式（N=2n)变为曲线图变为曲线图 曲线图与数学方程式比较，有哪些曲线图与数学方程式比较，有哪些 优缺点？优缺点？曲线图：更曲线图：更直观直观(不够精确不够精确)数学方程式：更数学方程式：更精确（不够直观）精确（不够直观）思考思考数学模型数学模型³概念概念: 用来描述一个系统或它的性质的数学形式用来描述一个系统或它的性质的数学形式³表现形式表现形式:³数学公式法数学公式法³坐标曲线法坐标曲线法N Nn n＝＝＝＝2 2n n一、建构种群增长模型的方法建立一、建构种群增长模型的方法建立数学模型一般包括以下步骤数学模型一般包括以下步骤：：观察研究对象，观察研究对象，提出问题提出问题提出合理的假设提出合理的假设通过进一步的实验或观察等，通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正对模型进行检验或修正根据实验数据，用适根据实验数据，用适当的数学形式对事物当的数学形式对事物的性质进行表达的性质进行表达细胞每细胞每20min20min分裂一次分裂一次资源空间无限多，细菌种群资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的的增长不受种群密度增加的影响影响Nn＝２＝２n观察、统计细菌数量，观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型对自己所建立的模型进行检验或修正进行检验或修正思考？思考？o自然界种群变化的主要情况有哪些？v种群数量变化的类型：种群数量变化的类型：“J”型曲线增长波动下降等“S”型曲线细菌的数量／个细菌的数量／个理想条件下细菌数量增理想条件下细菌数量增长的推测，自然界中有长的推测，自然界中有此类型吗？此类型吗？某海岛上环颈雉某海岛上环颈雉种群数量的变化种群数量的变化1. “J”型曲线型曲线　　　　自然界确有类似的自然界确有类似的细菌在理想条件下细菌在理想条件下种群数量增长的形种群数量增长的形式，如果以时间为式，如果以时间为横坐标，种群数量横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致来表示，曲线大致呈呈“ＪＪ”型．型．二、种群增长的二、种群增长的“J”型曲线型曲线2.实例一：实例一：澳大利亚野兔澳大利亚野兔o兔子并不是澳大利亚土生的。

1859年，有一个农民从英格兰带来了24只野兔他完全没有料到，他的这一举动将要引起一次农业灾害o野兔的繁殖非常快，一只雌兔一年以产25只兔仔o在澳大利亚，兔子几乎没有什么天敌，所以经过十几年它们已成为一个大问题它们吃庄稼，毁坏新播下的种子，啃嫩树皮和芽，并且打地洞损坏田地和河堤篱笆也不能阻止它们侵和农民的田地1859年，年，24只只野兔野兔 6亿只以上亿只以上的野兔的野兔近近100100年后年后实例：实例：澳大利亚野兔澳大利亚野兔2.实例二：实例二：凤眼莲凤眼莲o又称水葫芦是目前世界上危害最严重的多年生恶性水生杂草之一o原产南美，1901年作为一种花卉引入我国，50～60年代作为猪饲料推广种植，并发展为水质净化种类，后逸为野生o现广泛分布于华南、华中、华北和东北地区90年代中期，在我国南方的一些河道和湖泊，凤眼莲覆盖面积达100%在云南省昆明市滇池内，1994年凤眼莲的覆盖面积约达10 km2实例：实例：凤眼莲凤眼莲3.“J”型增长的数学模型的建构的建构1 1、模型假设：、模型假设： 理理想想状状态态——食食物物充充足足，，空空间间不不限限，，气气候候适适宜宜，，没有敌害等；没有敌害等；（（N N0 0为起始数量，为起始数量， t t为时间，为时间，N Nt t表示表示t t年后该种群的数年后该种群的数量，量，λλ为年均增长率．）为年均增长率．） 2 2、种群、种群 “J J”型增长的数学模型公式：型增长的数学模型公式：Nt=N0 λλt 种种群群的的数数量量每每年年以以一一定定的的倍倍数数增增长长，，第第二二年年是是第一年的第一年的λ倍倍。

1.1.条件：食物充足，空间不限，气候条件：食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等；适宜，没有敌害等；4 4总结：总结：3 3. .产生的时期：新物种迁入的开始产生的时期：新物种迁入的开始阶段或实验条件下阶段或实验条件下2 2. .特点：种群的增长率不变特点：种群的增长率不变　　　　食食物物等等资资源源和和空空间间有有限限，，种种内内竞竞争争不不断断加加剧剧，，捕捕食食者者数数量量不不断断增增加加，，导导致致该该种种群群的的出生率降低，死亡率增高．出生率降低，死亡率增高．　　 当出生率与出死亡率相等时，种群的增当出生率与出死亡率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平．长就会停止，有时会稳定在一定的水平．三、种群增长的三、种群增长的““S”S”型曲线型曲线1.1.产生条件产生条件：：2.2.特点：种群的增长率会发生变化特点：种群的增长率会发生变化种群增长的“J”型曲线与“S”型曲线的比较：2.2.实例实例 生态学家高斯的实验生态学家高斯的实验3. “S”型曲线型曲线种群经过一定时种群经过一定时间的增长后，间的增长后，数数量趋于稳定的增量趋于稳定的增长长曲线，称为曲线，称为“S”型曲线．型曲线．大草履虫种群的增长曲线P67种群数量达到环境所允许种群数量达到环境所允许的最大值（的最大值（K K值值）后，将停）后，将停止增长并在止增长并在K K值左右保持相值左右保持相对稳定。

对稳定 4.环境容纳量：环境容纳量：在环境条件不受破坏的在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的情况下，一定空间中所能维持的种群最种群最大数量大数量称为称为K值 4 4种群数量达到种群数量达到K K值时，都值时，都能在能在K K值维持稳定吗？值维持稳定吗？思考？思考？大多数种群的数量总是在波动之中的，大多数种群的数量总是在波动之中的，四、种群数量的波动和下降四、种群数量的波动和下降 东亚飞蝗种群数量的波动东亚飞蝗种群数量的波动在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡 种群的数量是由出生率和死亡率、迁入种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种群特征的因素，都会引起种群数量的变化群特征的因素，都会引起种群数量的变化环境因素环境因素种群的出生率、死亡率、迁出和迁入种群的出生率、死亡率、迁出和迁入种群数量的变化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、传染病等增或减增或减增长、波动、下降等增长、波动、下降等影响种群数量变化的因素影响种群数量变化的因素影响种群数量变化的因素影响种群数量变化的因素直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出间接因素：食物、气候、传染病、天敌间接因素：食物、气候、传染病、天敌重要因素：人类的活动重要因素：人类的活动《国家地理》在几百年前，金丝猴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500～600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，也处境濒危实例实例1 1实例二：捕鲸现场成了血的海洋苍鹭的保护苍鹭的保护云云豹豹的的保保护护野猪的保护野猪的保护救救护护被被困困的的鲸鲸鱼鱼全力防蝗减灾全力防蝗减灾我国自我国自1393－－1990年以来人口统计数据如下：年以来人口统计数据如下： 绘出上述时间内我国人口数量变化的曲线示意图绘出上述时间内我国人口数量变化的曲线示意图 按照此曲线发展下去将会出现怎样的状况？按照此曲线发展下去将会出现怎样的状况？ 鉴于我鉴于我国人口的现状应当采取什么措施？国人口的现状应当采取什么措施？年份年份1393157817641849192819821990亿亿0.60.62.04.14.710.311.6与社会的联系与社会的联系 研究种群数量变化有何意义？思考思考: 理想条件下的种群增长模型理想条件下的种群增长模型计划生育是我国的基本国策计划生育是我国的基本国策 要控制人口过度增长，必须降低出生率要控制人口过度增长，必须降低出生率世界人口的指数增长曲线世界人口的指数增长曲线理想条件下的种群增长模型理想条件下的种群增长模型提示：提示：从环境容纳量的角度思考，可以采取措从环境容纳量的角度思考，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，减少它们挖造巢穴的场所采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。

养殖或释放它们的天敌，等等同一种群的同一种群的K K值不是固定不变的，会受到环境的影响值不是固定不变的，会受到环境的影响 思考思考怎样做才是最有效的灭鼠措施？怎样做才是最有效的灭鼠措施？ 思考思考怎样做才是保护大熊猫的根本措施？怎样做才是保护大熊猫的根本措施？ 建立自然保护建立自然保护区，改善大熊区，改善大熊猫的栖息环境，猫的栖息环境，提高环境容纳提高环境容纳量1 1．在下列图中，表示种群在无环．在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是境阻力状况下增长的是( ( ) )B课堂练习课堂练习2. 2.在一个相对封闭的小型牧场内，迁入在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，一小群绵羊，8 8年后发展到年后发展到500500只左右，只左右，这个羊群数量会这个羊群数量会 ( )( )A A、、维持在一个水平上维持在一个水平上 B B、、不断下降不断下降C C、、缓慢上升缓慢上升 D D、、迅速上升迅速上升A A3 3、种群的指数增长（、种群的指数增长（J J型）是有条件的，条型）是有条件的，条件之一是（　件之一是（　 ））A A．．在该环境中只有一个种群在该环境中只有一个种群B B．．该种群对环境的适应比其他种群该种群对环境的适应比其他种群 优越得优越得多多C C．．环境资源是无限的环境资源是无限的D D．．环境资源是有限的环境资源是有限的C4.如果种群处在一个理想的环境中，没有资源如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和空间的限制，种群内个体的增长曲线是和空间的限制，种群内个体的增长曲线是 ，如果将该种群置于有限的环境中，种群的数，如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量增长曲线是量增长曲线是 ，。

影响种群密度的因素影响种群密度的因素有有 AB出生率、死亡率、迁入、出生率、死亡率、迁入、迁出、性别比、年龄组迁出、性别比、年龄组成、气候、食物、天敌、成、气候、食物、天敌、人类活动等人类活动等时间时间种种群群数数量量AB。