人教版必修三第四章第二节种群数量的变化

课件46张PPT。第2节 种群数量的变化一、建构种群增长模型的方法
二、种群增长的“J”型曲线
三、种群增长的“S”型曲线
四、种群数量的波动和下降
五、研究种群数量变化的意义
一、建构种群增长模型大肠杆菌一、建构种群增长模型的方法2481632641282565121234567891、填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量。2．n代细菌数量Nn的计算公式是：
Nn
3．72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？　＝1×２n解：n＝ ６０min x７２h／２０min＝２１６Nn＝1×２n ＝２２１６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。曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？曲线图：
直观，但不够精确。
数学公式：
精确，但不够直观。Nn ＝1×２n数学模型：
是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
数学模型的表现形式可以为公式、图表等形式。一、建构种群增长模型的方法 描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建立数学模型。数学模型建构的一般过程? 提出问题? 作出假设? 建立模型? 模型的检验与修正1、观察研究对象，提出问题细菌每20分钟分裂一次，
问题：细菌数量怎样变化的？2、提出合理的假设在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响3、根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达（建立数学模型）
列出表格，根据表格画曲线，推导公式4、通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正观察、统计细菌的数量，对自己所建立的模型进行检验或修正建立数学模型一般包括以下步骤：3. 类型：⑶曲线图⑴数据分析表格式⑵数学方程式Nn=2n方程式——精确曲线图——直观细菌的数量／个 理想条件下细菌数量增长的推测：自然界中有此类型吗？种群增长的“J”型曲线实例1：澳大利亚野兔实例1：澳大利亚本来并没有兔子。 1859年，24只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这些野兔发现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌这里的土壤疏松，打洞做窝非常方便。于是，兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的数量达到6 亿只以上，遍布整个大陆。实例2:20世纪30年代,人们将环颈雉引入美国的一个岛屿这两个实例中，种群呈“J”型增长的原因有哪些？食物和空间条件充裕，没有天敌，气候适宜等“J”型增长的数学模型 1、模型假设： 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，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数．） 2、种群 “J”型增长的数学模型公式：Nt=N0 λt 种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。食物充足空间充裕气候适宜没有敌害理想条件下的种群增长模型种群增长的Ｊ型曲线例子：实验室条件下、外来物种入侵、 迁移入新环境。问题：“J”型增长能一直持续下去吗？ 存在环境阻力———自然界的资源和空间总是有限的；种内斗争就会加剧；捕食者增加等。当种群数量增加到一定阶段时，种群数量就会稳定在一定的水平。问题探讨 在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？为什么？ 不会，自然界的资源和空间总是有限的。种内竞争就会加剧；捕食者增加。　　 高斯实验：在0.5ml培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如图所示的结果。　　思考：
1、曲线形状象什么？其种群达到基本稳定的数量值称什么？“S”型曲线2、大草履虫数量增长过程如何？种群增长的“S”型曲线种群增长速率不断低种群数量K/2 →K值时，3.对种群增长的“S”型曲线的分析种群数量达到K值时，种群增长速率为零,但种群数量达到最大，且种内斗争最剧烈。种群数量在 K/2值时，种群增长速率最大种群数量由0→K/2值时，种群增长速率增大K/2转折期，增长速率最快K值：环境容纳量加速期，个体数量增加，增长加速
潜伏期，个体数量较少增长缓慢
减速期，增长缓慢
饱和期，增长速率为零三、种群增长的“S”型曲线4.产生条件：自然条件(现实状态)——食物等资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内斗争不断加剧，天敌数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。5.增长特点： 　　种群数量达到环境所允许的最大值（K值），将停止增长并在K值左右保持相对稳定。 存在环境阻力 种群密度越大 环境阻力越大　当出生率与死亡率相等时，种群的增长就会停止，
有时会稳定在一定的水平．①产生条件：自然条件（现实状态）
　　种群增长的“Ｓ”型曲线②增长特点： 　　种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长.环境容纳量:
在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。说明：同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境
的影响。 （2）种群的“S”型增长到K值后不再继续增加的原因：
内因是：
外因是： 种群的出生率和死亡率、迁入和迁出率相等自然界的资源和空间是有限的思考讨论：从环境容纳量（K值）的角度（2）为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上种群增长量最大 。（3）对家鼠等有害动物的控制，从环境容纳量的角度看，应当采取什么措施？从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低环境容纳量，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。
（1）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。6.应用：种群增长的“S”型曲线问题：种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？环境条件的改变，K值也随之发生改变，即改善环境条件可使K值增大，如环境条件受到破坏，则K值将会减小。7.比较种群增长两种曲线的联系与区别环境资源无限环境资源有限保持稳定逐渐降低无，
持续保持增长有K值环境阻力K值：环境容纳量食物不足
空间有限
种内斗争
天敌捕食
气候不适
寄生虫传染病等种群增长的 “J”型曲线种群增长的 “S”型曲线种
群
数
量
“S”
型
增
长
曲
线（种群数量）K/2KB: 出生率与死亡率之差
最大，即种群数量处于
K/2值。D: 出生率＝死亡率，即
种群数量处于K值。1：种群数量达到K值时，
种群—增长停止2：种群数量在 K/2值时，
种群—增长最快3：种群数量小于K/2值时
种群—增长逐渐加快4：种群数量大于K/2值时
种群—增长逐渐减慢为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K／2水平。这是因为在这个水平上种群增长率最大 。理想条件下
资源无限自然条件下
资源有限实验室和种群迁入新的环境中最初的一段时间内的增长一般自然种群的增长不变变化无有例( 05全国卷I） 为了保护鱼类资源不受破坏，并能持
续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S型曲线，应使
被捕鱼群的种群数量保持在 K/2水平。这是因为在这个
水平上
A. 种群数量相对稳定
B. 种群增长量最大
C. 种群数量最大
D. 环境条件所允许的种群数量最大K时间K/2种群数量 例：我国自1393－1990年以来人口统计数据如下：
以上人口增长曲线符合哪种类型？
按照此曲线发展下去将会出现什么状况，鉴于我国人口的现状应当采取什么措施？人口/亿我国1000-1990年的人口数量变化 课后延伸与拓展：看图分析四、种群数量的波动和下降 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。1、野生生物资源合理利用和保护—鱼类 的捕捞
2、害虫的防治—蝗虫的防治影响种群数量变化的因素有哪些呢？研究种群数量变化有何意义？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（环境因素）重要因素：人类的活动 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，凡是影响上述种群特征的因素，都会引起种群数量的变化。种群数量变化的类型：增长，稳定，波动、下降等五、研究种群数量变化的意义1、为野生生物资源的合理利用及保护提供理论指导 。
（合理利用和保护野生生物资源）
既要使生物资源的产量达到最大，又不危害生物资源的可持续发展，砍伐、捕捞、狩猎后，保证种群的增长速率为最大值。
2、为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。
3、通过研究种群数量变动规律，为有害生物的预测及防治提供科学依据。 （为防治有害生物提供科学依据）
降低环境的负荷量（K值）。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K值。
4、为引进外来物种提供理性的思考。
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。
5、有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。
（拯救和恢复濒危动物种群）
1．在研究下列几个种群的增长模型时，最可能与数学模型相符合的是 (　　)
A．麋鹿种群 B．大熊猫种群
C．玉米种群 D．青蛙种群答案： C
种群的增长最符合数学模型的情形，
就是种群中的个体在上下代之间不重叠的情况。2．在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是B3．(2009·广东高考)太平洋一个小岛上的某野兔种群的
数量变化如下表：B
该种群变化率最大的时期为 (　　)
A．1925－1930年　　　　 B．1930－1935年
C．1940－1945年 D．1945－1950年4．下图中能够正确表示种群“S”型
增长曲线的增长率的是 (　　)答案：D5.（2002高考）在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的管养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。下列四图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是（ ）C6（2004江苏）某海滩黄泥螺种群现存量约3000吨，正常状况下，每年该种群最多可增加300吨，为充足利用黄泥螺资源，又不影响可持续发展，理论上每年最多捕捞黄泥螺的量为（）
A、3000吨 B、1650吨
C、1500吨 D、不超过300吨D7、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（ ）A．CD段（增长速度慢） B．DE段（速度加快）
C．EF段（变化速率加快） D．FG段（速度逐渐变慢）D8( 05全国卷I） 为了保护鱼类资源不受破坏，并能持
续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S型曲线，应使
被捕鱼群的种群数量保持在 K/2水平。这是因为在这个
水平上
A. 种群数量相对稳定
B. 种群增长量最大
C. 种群数量最大
D. 环境条件所允许的种群数量最大K时间K/2种群数量B9．右图为鱼塘中鱼的数量增长曲线，为
了使鱼塘的总产量达到最大值，应该
做到适时捕捞。下列做法中正确的是
(　　)
A．超过T4时捕捞，使剩余量保持在K
B．超过T3时捕捞，使剩余量保持在3K/4
C．超过T2时捕捞，使剩余量保持在K/2
D．超过T4时捕捞，使剩余量保持在K/4答案： C （2）野生生物资源的保护和利用。 （1）对于有害动物的防治。（3）濒危动物种群的拯救和恢复。四、研究种群数量变化的意义3.（2002高考）在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的管养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。下列四图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是（ ）D（07理综I）4．下列有关种群增长的S型曲线的叙述，错误的是
A．通常自然界中的种群增长曲线最终呈S型
B．达到K值时种群增长率为零
C．种群增长受自身密度的影响
D．种群的增长速度逐步降低
D5、如图表示有限环境中某一种群增长的曲线。下列有关叙述正确的是
①K值是环境条件所允许达到的种群数量最大值
②在K值时，种群的增长率最大
③如果不考虑迁入迁出等其它因素，在K值时出生率等于死亡率
④假设这是鱼的种群，当种群达到K值时开始捕捞，可持续获得最高产量
A.①② B.①③
C.②④ D.③④B