【课件】种群数量的变化课件高二上学期生物人教版选择性必修2.pptx

第1章 种群及其动态第2节 种群数量的变化知识回顾1、什么是种群？2、种群有哪些特征？生活在一定区域的同种生物的全部个体种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例N=2n问题探讨我们的手上难免沾染细菌细菌的繁殖速率很快，因而我们要常洗手假设在营养和生存空间没营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌有限制的情况下，某种细菌20min就通过分裂繁殖一代1、第n代细菌数量的计算公式是什么？272小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？时间（min)20406080100120140160180分裂次数数量（个）24816 32641282565121 12 23 34 45 56 67 78 89 9一、建构种群增长模型的方法尝试假设：提供营养和生存空间没有限制的情况，细菌初始数量为N0，每20分钟繁殖一代，下面请你计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量，填入下列表格任务：以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，将细菌的数量增长公式变为增长曲线N=N0 x2n是用来描述一个系统或它的性质的数学形式建构数学模型2.数学模型的表现形式：数学公式、曲线图优点局限性数学公式曲线图精确不够直观能直观地反映变化趋势不够精确3.建构数学模型的意义：一、建构种群增长模型的方法1.概念：描述、解释和预测种群数量的变化。

数学模型构建的步骤细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n 代后的数量？在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响Nn=2n，N代表细菌数量，n表示第几代观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正研究实例研究方法观察研究对象，提出问题提出合理的假设根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正提出问题作出假设建构模型检验、修正模型分析自然界种群增长的实例1859年，一位英国人来到澳大利亚定居，他带来了24只野兔让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟达到6亿只以上漫山遍野的野兔与牛羊争食牧草，啃啮树皮，造成植被破坏，导致水土流失后来，人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制资料1：澳大利亚野兔一、建构种群增长模型的方法思考讨论？资料2：20世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿19371942年，这个种群数量的增长如图所示一、建构种群增长模型的方法思考讨论？分析自然界种群增长的实例1.这两个资料中的种群增长有什么共同点？一、建构种群增长模型的方法讨论不能因为资源和空间是有限的食物充足、缺少天敌等。

3.这种种群增长的趋势能不能一直持 续下去？为什么？2.种群出现这种增长的原因是什么？种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势自然界中有类似细菌在理想条件下种群增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形这种类型的种群增长成为“J”形增长二.种群的“J”型增长1、概念：怎样用数学公式表示“J”形增长的数学模型？二.种群的“J”型增长2、“J”形增长的数学模型模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下，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数学模型：Nt=N0t模型参数的意义：N0表示种群的起始数量，t 为时间，Nt 表示t 年后种群的数量，表示种群数量是前一年种群数量的倍数当=1时，种群数量如何变化？当1时，种群数量如何变化？当1时，种群数量如何变化？种群数量不变(相对稳定)种群数量增长种群数量下降现有个体数原有个体数=当1时，种群一定呈“J”形增长吗？不一定；只有1且为定值时，种群增长才为“J”形增长；二.种群的“J”型增长种群数量变化符合数学公式Nt=N0t，种群增长曲线不一定是“J”形 凤眼莲（俗称水葫芦）原产于南美，1901年作为花卉引入中国。

由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌，我国目前有184万吨它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡3.实例外来入侵物种紫茎泽兰在中国外来入侵物种中名列第一位的紫茎泽兰，原产美洲的墨西哥至哥斯达黎加一带，大约20世纪40年代，紫茎泽兰由中缅边境传入中国云南南部现在，云南80%面积的土地都有紫茎泽兰分布，对当地生物多样性造成了严重破坏二.种群的“J”型增长某一时期我国人口变化4.意义：反应了种群增长的潜力或者趋势5.特点：100%=10%1100-10001000=100个/年 1100-10001年二.种群的“J”型增长增长率不能等同于增长速率 增长率 增长速率 含义 计算公式 举例“一个种群有1000个个体，一年后增加到1100”，则该种群的增长率为“一个种群有1000个个体，一年后增加到1100”，则该种群的增长速率为:单位时间内净增加的个体数占原来个体数的比例单位时间内增加的个体数量增长速率（现有个体数-原有个体数）增长时间=种群原有个体数增长率=（现有个体数-原有个体数）O O 时间时间种群增长率O O 时间时间种群增长速率O 时间时间种群数量Nt=N0t,代表种群数量增长倍数,不是增长率。

增长率=-1看曲线的斜率(即过每一点的切线)二.种群的“J”型增长增长模型“J”形图增长速率增长率生态学家高斯的实验：在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫，每隔24 h统计一次大草履虫的数量经反复实验，结果如下图所示如果遇到资源、空间等方面的限制，种群还会呈“J”型增长吗？不会资源和空间有限，天敌的制约等（即存在环境阻力）建立模型:三.种群的“S”形增长1、概念：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形模型假设:当死亡率=出生率时，种群停止增长种内竞争对种群数量起调节作用2.曲线图分析:个体数量较少，需要适应新环境，增长较缓慢；资源和空间丰富，种群数量增长迅速；出生率 死亡率出生率死亡率三.种群的“S”形增长ab段:适应期bc段:快速增长期此时种群增长速率最大;c点：转折期资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓；种群数量达到K值，且维持相对稳定种群数量达到最大,且种内斗争最剧烈出生率死亡率，但是差值逐渐减小，增长速率逐渐减少出生率约死亡率，增长率为0，种群增长速率几乎为0一定环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。

三.种群的“S”形增长2.曲线图分析:cd段:减速期de段饱和期K/2 t0 t1 t2 时间种群数量Kabcde t t0 0 t t1 1 t t2 2 时间时间 0 K/2 K 数量增长速率fgh3.特点:三.种群的“S”形增长“S”形增长模型增长速率0K/2时逐渐增大K/2K时逐渐减小在 K/2时达到最大在K时增长速率为0（1）种群增长率先增大，后减小2）有K值3）在K值时，种群增长率为0，种群数量最大K/2时，增长速率最大4）在一定时间内，种群数量在K值上下保持相对稳定4.K值、K/2的四种不同表示方法：K值三.种群的“S”形增长在环境不遭受破坏的情况下,种群数量会在 上下波动当种群数量偏离K值的时候,会通过 调节使种群数量回到K值K值会随着环境的改变而发生变化,当环境遭受破坏时，K值变化是_；当环境条件状况改善时,K值会_负反馈下降上升K值附近三.种群的“S”形增长同一种生物的K值不是固定不变的5.K值的变化K值是环境容纳量,即在保证环境不被破坏的前提下所能容纳的最大值;种群所达到的最大值会超过K值,但这个值存在的时间很短,因为环境已遭到破坏三.种群的“S”形增长K值并不是种群数量的最大值6.K值与K/2值在实践中的应用:对野生生物资源和濒危物种的保护:建立自然保护区：提高环境容纳量K/2 t t0 0 t t1 1 t t2 2 时间时间种群数量种群数量Kabcde对有害生物防治控制家鼠的措施：养殖家猫捕食家鼠、搞好环境卫生、硬化地面、安全储藏食物等三.种群的“S”形增长降低环境容纳量在 捕杀。

b点之前对野生生物资源的利用:（合理开发利用）渔业捕捞应在 ;捕捞后鱼的种群数量维持在 K/2以后K/2K/2 t t0 0 t t1 1 t t2 2 时间时间种群数量种群数量Kabcde千岛湖捕鱼的盛况千岛湖捕鱼的盛况A.要持续获得最大捕捞量:_剩余量K/2B.要获得日捕获量:_K值时三.种群的“S”形增长6.K值与K/2值在实践中的应用: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三.种群的“S”形增长6.K值与K/2值在实践中的应用:为引进外来物种提供理性的思考加拿大一枝花7种群的“J”型增长和“S”型增长的比较项目“J”型增长“S”型增长种群数量增长模型前提条件理想状态：现实状态：形成原因有无K值食物和空间充裕、气候适宜、没有天敌无迁入、迁出等食物和空间有限、不断变化的自然条件、种内斗争和种间竞争无种内竞争，缺少天敌种内竞争加剧，天敌数量增多无K 值有K 值项目“J”型增长“S”型增长种群增长率和增长速率模型范围实验条件或理想条件下自然种群联系两种增长曲线的差异主要是因为环境阻力大小不同，对种群增长的影响不同在自然界中，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定，但是对于大多数生物的种群来说，种群数量总是在波动中。

某地区东亚飞蝗种群数量的波动某地区东亚飞蝗种群数量的波动四.种群数量的波动1、数量变化特点2、形成原因种群数量在“K”值附近波动气候、食物、天敌、传染病 自然因素：人为因素：人类活动的影响3、研究意义：防治有害生物、保护和利用野生生物资源，拯救和恢复濒危动物种群种群长久处于不利条件下，如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏，种群数量会出现持续性下降或急剧的下降种群的延续需要有一定的个体数量为基础当一个种群数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡对于那些已经低于种群延续所需的最小种群数量的物种，需要采取有效保护措施进行保护四.种群数量的波动典例1(不定项)在调查某林场松鼠的种群数量时，计算当年种群数量与一年前种群数量的比值()，并得到如图所示的曲线据此图分析得到的下列结论中正确的是A前4年该种群数量基本不变，第5年调查的年龄结构可能为衰退型B第4年到第8年间种群数量在下降，原因可能是食物的短缺和天敌增多C第8年时种群数量最少，第8年到第16年间种群数量增加，且呈“S”形曲线增长D如果持续第16年到第20年间趋势，后期种群数量将呈“J”形曲线增长ABDABD典例2下图中关于“S”形曲线的叙述，错误的是At0t1之间种群数量小于K/2，由于资源和空间相对充裕，出生率大于死亡率，种群数量增长较快Bt1t2之间，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内竞争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降Ct2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0D在t1时控制有害生物最有效D DA环境容纳量是指种群的最大数量B种群的种内竞争不会改变环境容纳量的大小C在理想条件下，影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量D植食动物在自然环境条件下，一年四季的环境容纳量以冬季最大1下列关于环境容纳量的叙述，正确的是对点训练对点训练B B2假设某草原上散养的某种家畜种群呈“S”形增长，该种群的增长速率随种群数量的变化趋势如图所示。

若要持续尽可能多地收获该种家畜，则应在种群数量合适时开始捕获，下列四个种群数量中合适的是A甲点对应的种群数量 B乙点对应的种群数量C丙点对应的种群数量 D丁点对应的种群数量D D5在资源和空间有限的条件下，种群数量呈“S”形增长如图是某藻类在不同环境温度下的种群增长曲线，下列叙述错误的是A环境容纳量随环境温度不同而改变B图中19.8 条件下环境容纳量最小C24.8 条件下第5天左右的种群增长速率最大D33.6 条件下种群数量将维持在K值恒定不变课堂巩固课堂巩固D D酵母菌生长周期短，增殖速度快且世代间不重叠，在含糖的液体培养基(培养液)中酵母菌繁殖很快，迅速形成一个封闭容器内的酵母菌种群，通过细胞计数可以。