1.2 种群数量的变化 课件 人教版(2019)高中生物选择性必修二(共24张PPT)

(共24张PPT)
第2节种群数量的变化
问题探讨
1.第n代的细菌数量的计算公式是
提示：第一次分裂产生的细菌为第一代。
设细菌的初始数量为N
2.72h后，由一个细菌分裂产生的细菌 数是多少
3.在一个培养瓶中，细菌的数量会一 直按照这个公式描述的趋势增长吗
时间/min 细胞数
0min
=1个
20min 分裂
=2个
40min
=4个
60min
=8个
3h
=512个
12
1032000000个
用来描述一个系统或它的二的 形式
数学公式、
观察 ,提出问题→提出合理的
根据实验数据，用适当的 对事物的性质
一 、建构种群增长模型的方法
任务2:阅读课本P7-P8 完成学案--构建种群增长模型的方法
进行表达 → 通过进一步
行
概念
表现形式
等，对模型进
数学模型
构建步骤
时间(min) 20 40 60 80 100 120 140 160
180
数量(个) 2 4 8 16 32 64 128 256
512
曲线图与数学公式比较，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。
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。
在自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢
任务3:阅读课本P8的思考讨论完成对应的讨论题。
1.种群数量增长迅猛，且呈无限增长
2.食物充足，缺少天敌等
3.不能，因为资源和空间有限
任务4:阅读课本P8-P9完成学案--种群增长的“J”形增长
自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增 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，曲线则大致呈“J”型
二、种群增长的“J” 型曲线
种群数量
1500
1000
500
19373940
环颈雉种群增长
年 42
②增长特点：种群数量每年以一定的倍数增长，第二 年是第一年的λ倍，即持续快速增长。
③量的计算： t 年后种群的数量为 N =N λt
(N 为起始数量，t为时间，N, 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)
二 、种群增长的J 型曲线 种群数量
①产生条件：
理想状态，环境资源无限——食物和空间条件
充裕，气候适宜，没有敌害等；
时间
问题1:请分析在λ>1 、λ=1 、λ<1 时的种群数量分别发生怎么的变化
λ>1,增加
λ=1,不变
λ<1,减少
问题2:①请得出“J”形曲线的增长率曲线。
种群增长率：指种群在一段时间内增加的个体数占这段时间初始种群 数量的比例。
假设某一种群的数量在某一年内，由初始数量Nt-1增长到N , 则该种群 的增长率：
无单位) 增长率
λ-1
0
时间
如果遇到资源、空间等方面的限制，种群还会呈“J”形增长吗
任务5:阅读课本P9-P10 完成思考讨论与学案-种群的 “S” 形增长
高斯实验 每隔
0.5ml培 养液
小时
三、种群增长的“S” 型曲线
统计一次大草履虫数量
5只大草履虫
大草履虫
K=375
种群经过一定时间的增长后， 数量趋于稳定的增长曲线，称 为“S”型曲线。
4 时间/天
种群数量/个
400
300
200
100
2
三 、种群增长的“S”形曲线
② 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。
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，像大草履虫种群的K 值是375个。
①产生条件：存在环境阻力
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，种内竞争不断加剧，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。当种群的死 亡率与出生率相等时，种群就稳定在一定的水平。可见，种内竞争对种群数量
种群密度越大 环境阻力越大
起调节作用。
同一种群的K值是固定不变的吗 与环境相关
思考与讨论1: 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。
思考与讨论2:
家鼠繁殖力极强，善于隐藏在洞穴中，
偷吃粮食，传播疾病危害极大，应该采 取哪些措施控制家鼠数量
增大环境阻力降 低环境容纳量：
打扫卫生、
硬化地面、将食 物储存在安全处、 养殖或释放天敌。
速率(斜率)最大。
③K/2～K时，出生率_> 死亡率，但差值在减
小，种群数量增长缓慢。
④K值时，出生率=死亡率，种群数量达到最 大。
(2)在种群数量为K/2、K时该种群的年龄结构分 别是哪种类型
增长型 稳定型
①0～K/2时，出生率_> 死亡率，种群数量增加。
②K/2时，出生率与死亡率的差值最大，种群增长
问题1:高斯通过实验得到了右图，据图回答问题。
(1)该曲线中出生率和死亡率的关系
种群数量/个
400
大草履虫种群的增长曲线
2 3 时间/天
300
200
100
K=375
K/2
种群增长速率不断降低
加速期，个体数量增加，增长加速 量 达 到K值时，
潜伏期，个体数量较少增长缓慢 增长速率为零，但种群数量
饱和期，增 量由0→K/2值时， 长速率为零
种群增长速率增大
种群数量在 K/2值时，
种群增长速率最大
种群数量K/2 →K值时，
种群数量 K值：环境容纳量
减速期，增长缓慢
达到最大，且种内斗争最剧烈。
转折期，增 长速率最快
“S” 曲线解读
K/2
时间
K
0
种群数量变化曲线与种群增长率曲线的关系
g
f
时间
(1)图乙的fg段相当于图甲的ac段。
(2)图乙的g点相当于图甲的c点。
(3)图乙的gh段相当于图甲的cd段。
(4)图乙的h点相当于图甲的de段。
群增长速率
问题2:下图为理想条件下和有限条件下的某生物种群数量变 化曲线。图中的阴影部分的含义
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
种群数量
问题3:根据 “S” 形增长曲线的特点，请分析养鱼要获得每日的
最大捕获量，则需要将鱼群的个体数量控制在哪个数值上；如果长 期内获得较大的捕获量，则需要将鱼群控制在哪个数值上。
K K/2(因为在这个水平上种群增长速率最大.)
项目 资源的保护和利用
有害生物的防治
K值(环境 容纳量) 保护环境，减小环境阻力，增大K值；养殖 量不能超过K值，否则会破坏环境，导致K 值下降
增大环境阻力，降低K值
K (增长速 2 率最大) 捕捞(或捕获)后的种群数量维持在附 近，种群数量会迅速回升
及时控制种群数量，严防达到2
J型曲线 S型曲线
条件 环境资源无限 环境资源有限
种群增长率 保持稳定 先升后降
有无K值 无 ， 持续保持增长 有K值
曲线 K 值 ：环境容纳量 环境阻力 时间
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
种群增长数量达到K值时，都能在K值维持恒定吗
小结：种群增长的 “J” 形曲线与 “S” 形曲线的比较
个体数量
a
四 、种群数量的波动
在自然界中，对于大多数生物的种群来说，种群数量总是处于
当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现
任务6:阅读课本P10完成学案--种群数量的波动
中。
下降。
影响因素
(1)外界因素：食物、气候、传染病、天敌等。
(2)直接因素：出生率、死亡率、迁入率、迁出率。
(3)人为因素：人类的活动。
①种植业和养殖业的发展。
②砍伐森林、猎捕动物和污染环境等。