人教版必修三第四章第二节种群数量的变化.ppt

第二节种群数量的变化,澳大利亚野兔,1859年，一位英国人来到澳大利亚定居。他带来了24只当时澳大利亚没有的物种-野兔，让他没想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟达到6亿以上。漫山遍野的兔与牛羊争食牧草，啃食树皮，造成植被破坏，导致水土流失。,中国水利网水葫芦入侵宁波、昆明、武汉等地的湖泊后迅速疯长；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；水葫芦的疯长，让越来越多的水中生物痛失“家园”。,为什么野兔、水葫芦进入到一个新的环境种群数量急剧增长？,大肠杆菌,一、建构种群增长模型,培养大肠杆菌的培养基,一、建构种群增长模型,020406080,2021222324,分裂,细菌繁殖产生的后代数量,种群数量的变化,n代细菌数量的计算公式？72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？,Nnn,解：n 72h X60min20min216Nnn 2216,1.数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。,2.数学模型建构的步骤 细菌的繁殖是一种二分裂生殖。有的细菌每20分钟就繁殖一代，我们就以细菌作为观察对象进行研究。,观察研究对象，提出问题,细胞每20min分裂一次,资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响,Nnn,观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正,数学模型,一般步骤：,将数学公式（Nn2n）变为曲线图,曲线图与数学方程式比较，优缺点？,直观，但不够精确。,2 4 8 16 32 64 128 256 512,在理想环境下下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈“”型,二、种群增长的“J”型曲线,“J”型曲线,增长率：,（现有个体数-原有个体数）/原有个体数 X100%,实例1某海岛上环颈雉种群数量的变化,“J”型增长的数学模型,1、产生条件：,理想状态食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等；,（N0为起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，为数量是一年前的倍数）,2、种群“J”型增长的数学模型公式：,Nt=N0 t,种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的倍。,食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等；,“J”型曲线总结：,新物种迁入的开始阶段或实验条件下,种群的增长率不变,条件：,特点：,产生的时期：,“J”型增长能一直持续下去吗？,环境阻力,种群密度越大环境阻力越大,在大自然中食物有限空间有限种内斗争种间竞争天敌捕食,食物有限,空间有限,种内斗争,种间竞争,天敌捕食,资源有限阻滞生长,产生条件：,三、种群增长的“S”型曲线,种群的个体数量,种群的个体数量,时间,理想的环境中（即环境资源很充足不受任何限制。）,存在环境阻力的环境中（即环境资源是有限的种群不可能无限增长。）,时间,种群增长的“J”型曲线与“S”型曲线的比较,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。,三、种群增长的“S”型曲线,1、同一种群的K值是固定不变的吗？,思考讨论,K值的大小与环境条件密切相关，一定条件下，资源空间越富足，环境阻力越小，K值越大,错,种群的个体数量,时间,350.7,710,176.1,K/2,练习册54-4,种群数量达到K值时，种群,增长停止,种群数量在 K/2值时，种群,增长最快,即增长速率最大,种群数量 小于K/2值时种群,增长逐渐加快,种群数量 大于K/2值时种群,增长逐渐减慢,K/2,环境容纳量,减速增长期,延滞期,指数增长期,稳定期,时间,种群数量,K,N0,（K/2),三、种群增长的“S”型曲线,（种群个体数少且要适应新环境，种群增长缓慢）,（种群增长加快）,（种群增长最快）,（种群增长变慢）,（种群增长为零，种内斗争最激烈）,K/2,四个时期从年龄组成分析：,增长型：延滞期、指数增长期、减速增长期,稳定型：稳定期,渔业,林业,想一想：当池鱼满塘，密林成材，牧草丰肥，牛羊满圈的时候你将怎样收获，才能维持种群的持续最大收益呢？,K/2附近是最佳的猎捕、采伐时期,为了获得最大捕捞量，捕捞后种群数量应该保持在K/2附近范围所代表的水平上。,环境阻力,【分析】下图为理想条件下和自然环境下的某生物种群数量变化曲线。图中的阴影部分的含义？,2、从达尔文进化论分析：表示通过生存斗争被淘汰的个体数量,1、表示影响种群增长的环境阻力；,1、同一种群的K值是固定不变的吗？,思考讨论,4、种群数量达到K值时，都能在K值维持 稳定吗？,K值的大小与环境条件密切相关，一定条件下，资源空间越富足，环境阻力越小，K值越大。,错,错,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,四、种群数量的波动和下降,练习册P56-变式2,影响种群数量变化的因素,直接因素：出生率、死亡率、迁入率、迁出率,外界因素：食物、气候、传染病、天敌,重要因素：人类的活动,主要因素：出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄组成、性别比例,练习册P57-3,五、研究种群数量变化的意义,1合理利用和保护野生生物资源,2为防治有害生物提供科学依据,鱼类的捕捞,蝗虫的防治,3.为引进外来物种提供理性的思考。,苍鹭的保护,野猪的保护,救护被困的鲸鱼,全力防蝗减灾,思考,怎样做才是保护大熊猫的根本措施？,建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。,1在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是,B,课堂练习,2下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内竞争增加（）,ACD段（增长速度慢）BDE段（速度加快）CEF段（增长速度变慢）DFG段（速度逐渐变慢）,C,4.池塘养鱼时，为保护池塘生态系统和长期保持较高的产鱼量，应采取的最佳方案是（）A大量增加饵料的投入量 B大量增加鱼苗的投入量 C及时、适量的捕捞成鱼 D限制捕鱼,C,7.右图所示为在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线。下列对阴影部分的解释正确的是（）,环境中影响种群增长的阻力环境中允许种群增长的最大值其数量表示种群内迁出的个体数其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数 A.B.C.D.,C,如果种群处在一个理想的环境中，没有自然和空间的限制，种群内个体数量的增长曲线是_,用达尔文的进化理论解释，这是由于生物具有_特性。如果将该种群置入有限制的自然环境中，种群内个体数量的增长曲线是_，用达尔文进化理论分析图中的阴影部分表示_。影响种群密度的主要因素是种群的_、_、_和_。,8、下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，清仔细分析图中去先后回答下列问题：,a,b,个体数,时间,a,b,在生存斗争过程中淘汰的个体,过度繁殖,死亡率,出生率,性别比例,年龄组成,2023/6/13,40,探究：培养液中酵母菌种群数量的变化,“J”型,营养充足，温度、pH等条件适宜,“S”型,生存环境的条件有限,营养物质过度消耗、pH发生变化、有害代谢产物积累,增长率与增长速率,增长率：在单位时间内净增加的个体数占个体总数的比率：,增长速率：指单位时间种群增长数量:（现有个体数原有个体数）增长时间 X100%,增长率 增长速率,注意：种群增长速率就是曲线上通过每一点的切线斜率。,（现有个体数-原有个体数）/原有个体数 X100%,“J”型曲线,