生物人教版（2019）选择性必修2 1.2种群数量的变化（共26张ppt）

(共26张PPT)
种群的数量增长
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180
分裂次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
数量（个）
2
4
8
16
32
64
128
256
512
①细菌的繁殖方式是怎样的
二分裂
②请你计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量：
构建种群增长的数学模型
③假设细菌初始数量为N0，第n代细菌数量的计算公式是什么？
Nn= N0×2n
曲线图
构建种群增长的数学模型
构建种群增长的数学模型
以 为横坐标
以 为纵坐标
时间
细菌数量
0 20 40 60 80 100 120 140
551
501
451
401
351
201
151
51
1
时间/min
细菌数量/个
构建种群增长的数学模型
精确，但不够直观
数学公式
直观，但不够精确
曲线图
④数学公式与曲线图各有什么优缺点？
提出问题
做出假设
构建模型
检验或修正模型
怎样计算细菌繁殖n代后的数量？
在资源和生存空间无限的条件下，细菌数量会一直增长
通过实验，观察、统计细菌数量，对模型进行检验或修正
构建种群增长的数学模型
【资料1】
1859年，澳大利亚野兔
24只野兔
24只野兔
一个
世纪
1937-1942年某地一个岛屿。
【资料2】
环颈雉
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？
②种群出现这种增长的原因是什么？
③这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？
这两个资料中，种群数量增长曲线都大致呈“J”形。
种群呈“J”形曲线增长的原因是食物和空间条件充裕、没有天敌、气候适宜等。
不能
理想条件
因为食物等资源和空间是有无限的。
分析自然界种群增长的实例
（1）含义:
在理想条件下，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致星“J”形。这种类型的种群增长称为“J”形增长。
（2）模型假设:
理想条件
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
时间（t）
种群数量
0
种群的“J”形增长
（3）“J”形增长的数学模型：
N0 ：为起始数量；
t：为时间；
Nt ：表示t年后该种群的数量；
λ ：表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。
数学公式
t年后种群的数量为:
Nt=N0×λt
时间（t）
种群数量
0
种群的“J”形增长
①当入=1时，种群数量如何变化
②当入>1时，种群数量如何变化
③当入<1时,种群数量如何变化
④当入>1时，种群一定呈“J”形增长吗
种群数量不变(相对稳定)
种群数量增长
种群数量下降
不一定;只有入>1且为定值时，种群增长才为“J”形增长;
请据图分析,种群数量变化符合数学公式: Nt=N0×λt 时，种群增长曲线一定是“J”形吗
种群的“J”形增长
②增长速率：单位时间内增加的个体数量。
＝
增长速率＝
末数－初数
单位时间
Nt－Nt-1(个)
t(年)
实质就是“J”型曲线的斜率
请根据“J"”形增长数学公式，分别构建“J”形增长种群的增长率和增长速率曲线模型。
时间（t）
种群数量
0
时间（t）
种群增长速率
0
Nt
种群“J”形曲线的增长速率
①增长率 =（现有个体数-原有个体数）÷种群原有个体数
＝
×100％
增长率＝
末数－初数
Nt－Nt-1
Nt-1
初数
λ-1
（λ>1，且不变）
请根据“J"”形增长数学公式，分别构建“J”形增长种群的增长率和增长速率曲线模型。
时间（t）
种群数量
0
时间（t）
种群增长率
0
Nt
种群“J”形曲线的增长率
时间/d
种群数量/个
1 2 3 4 5 6
400
大草履虫种群的增长曲线
300
200
100
0
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。
种群的“S”形增长
种群的“S”形增长
1.尝试用语言描述一下这条曲线
2.大草履虫的种群增长曲线与“J”形曲线有什么不同？
时间（t）
种群数量
0
时间/d
种群数量/个
1 2 3 4 5 6
400
大草履虫种群的增长曲线
300
200
100
0
“S”形
种群的“S”形增长
种群的“S”形增长
时间/d
种群数量/个
1 2 3 4 5 6
400
大草履虫种群的增长曲线
300
200
100
0
3. 造成曲线变平缓的原因是什么？
种群密度增加
种内竞争加剧
敌害数量增加
出生率降低，死亡率升高
出生率=死亡率
停止增长
资源、空间有限
种群的“S”形增长
时间/d
种群数量/个
1 2 3 4 5 6
400
K= 375
大草履虫种群的增长曲线
300
200
100
0
4. “K“这个数值意味着什么？
一定的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。
5. 哪一个阶段种群数量增长最快？？
大概K/2处
1/2K
种群的“S”形增长
=N0： ，
K/2： ，
=K/2： ，
K/2： ，
=K： ，
大草履虫种群的增长曲线
种群增长速率
t1
K
t2
1/2K
t0
增长速率：单位时间内的新增个体数
增长速率＝
末数－初数
单位时间
增长速率=0
增长速率逐渐增大
增长速率最大
增长速率逐渐减小
增长速率=0
0
斜率
种群“S”形曲线的增长速率
增长率 ：单位时间内新增个体数占原有个体数的比值
＝
增长率＝
出生数 - 死亡数
原种群个体总数
出生率 - 死亡率
种群增长率
t1
K
t2
t0
0
大草履虫种群的增长曲线
种群“S”形曲线的增长率
“J”形增长 “S”形增长
条件
增长模型
K值
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理想条件。
资源和空间有限、受气候变化影响、受其他生物制约。
有K值
无K值
“S”形与“J”形曲线的区别
阴影表示环境阻力，两条曲线数量差表示被淘汰的个体数。
在“S”形增长曲线的开始部分可以视为“J”形曲线吗？
不能，因为环境阻力一开始就存在
“S”形与“J”形曲线的联系
同种生物的K值是固定不变的吗？
环境遭到破坏时，K值下降
K值一定是种群数量的最大值吗？
K值并不一定是种群数量的最大值
种群数量在K值附近上下波动，若超过K值，环境被破坏。
K值会随着环境的改变而发生变化
环境条件状况改善时，K值上升
环境容纳量：一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量.
环境容纳量（K值）
大熊猫数量锐减的原因是什么？
野生动物资源保护措施
栖息地遭到破坏，活动范围减小、食物减少——环境阻力变大
K值减小
建立自然保护区，减小环境阻力，提高环境容纳量（K值）
给予更宽广的生存空间，改善栖息环境
环境容纳量的应用
繁殖力强、破坏力大
2.有害生物的防治
出生率
死亡率
降低种群数量
降低环境容纳量
捕杀（老鼠夹等）、老鼠药等
增大环境阻力
在K/2前防治
环境容纳量的应用
种群数量在K值附近上下波动，若超过K值，环境被破坏。
草原最大载畜量不超过K值
合理确定载畜量
环境容纳量的应用
渔业捕捞后的种群数量要控制在？
K值
K/2值
最短时间恢复种群数量，有利于持续获得较大收获量。
种群增长速率
t1
K
t2
1/2K
t0
环境容纳量的应用