1.2种群的数量变化 课件(共28张PPT2个视频)-2025-2026学年高二上学期《生物》（人教版）选必修2（28张PPT）
文档属性
| 名称 | 1.2种群的数量变化 课件(共28张PPT2个视频)-2025-2026学年高二上学期《生物》（人教版）选必修2（28张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 23.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-10-08 21:59:37 | ||
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文档简介
(共28张PPT)
种群数量的变化
第2节
主要内容
建构种群增长的数学模型
种群数量的波动
种群的“S”形增长
种群的“J”形增长
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有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。
讨论:
1.第n代细菌数量的计算公式是什么？
2. 72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少
Nn＝ N0×2n
n＝ 60min ×72h／20min＝216
Nn＝1×２n ＝2216
建构种群增长模型的方法
一
1.数学模型用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
2.类型:
曲线图：直观，但不够精确。
数学方程式：精确，但不够直观。
Nn＝ N0×2n
其他模型：物理模型，概念模型
3.建构数学模型的意义：描述、解释和预测种群数量的变化。
2
4
8
16
32
64
128
256
512
建构种群增长模型的方法
一
4.步骤：
研究实例
研究方法
细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？
观察研究对象，提出问题
在资源和生存空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
提出合理的假设
Nn=2n ， N代表细菌数量，
n表示第几代
根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达
观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正
通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正
建构种群增长模型的方法
一
思考·讨论 分析自然界种群增长的实例
资料1 1859年， 一位来到澳大利亚定居的英国人在他的农场中放生了24只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟超过6亿只。漫山遍野的野兔不仅与牛羊争食牧草，还啃啮树皮，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。
建构种群增长模型的方法
一
思考·讨论 分析自然界种群增长的实例
资料2 20 世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937- 1942年， 这个种群数量的增长如右图所示。
建构种群增长模型的方法
一
思考·讨论 分析自然界种群增长的实例
讨论:
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
种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势。
食物充足、缺少天敌等。
不能。因为资源和空间是有限的。
种群的“J”形增长
二
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。
种群的“J”形增长
二
1.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。
2.数量变化：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λ倍。
3.适用范围：
（1）实验室条件下。
（2）种群刚刚迁入一个适宜生存新环境时。
种群的“J”形增长
二
4.建立模型：Nt＝N0λt
Nt : t年后该种群的数量
N0：种群起始数量
t：时间
λ：种群数量是前一年种群数量的倍数
λ＞1 种群密度增大
λ＝1 种群密度不变
λ＜1 种群密度减小
λ＝0 雌性没有繁殖，种群在下一代中灭亡
当λ＞1时，种群一定呈“J”形增长吗？
不一定；
只有λ＞1且为定值时，
种群增长才为“J”形增长。
种群的“J”形增长
二
1-4年，种群数量_______________
4-5年，种群数量_______________
5-9年，种群数量_______________
9-10年，种群数量______________
10-11年，种群数量_____________
11-13年，种群数量_____________
前9年，种群数量第____年达到最高
9-13年，种群数量第______年最低
呈“J”形增长
增长
相对稳定
下降
下降
11-12下降，12-13增长
5
12
练习
种群的“J”形增长
二
＝
增长速率＝
末数－初数
单位时间
Nt－Nt-1(个)
t
时间/d
增长速率
5.增长速率
2
4
8
16
32
64
128
256
512
种群的“S”形增长
三
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。
种群的“S”形增长
三
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。
2.分析形成原因：
在有限的资源和空间条件下，当种群密度增大时，种内竞争不断加剧 ，种群的出生率降低，死亡率升高。当死亡率和出生率相等时，种群的增长就会停止，稳定在一定水平。可见，种内竞争对维持种群数量起调节作用。
种群密度增大还会导致捕食者数量增加，导致死亡率升高。
3.环境容纳量。一定环境条件所能维持的种群最大数量，又称K值。
种群的“S”形增长
三
4.曲线变化分析：
ab段：种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢。
bc段：
资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速。
cd段：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。
de段：
出生率等于死亡率，种群增长速率为0，故种群达到K值，且维持相对稳定，K值之前，出生率大于死亡率。
增长速度最快
种内竞争最剧烈
种群的“S”形增长
三
5.K值不是种群数量的最大值：
在环境不遭受破坏的情况下, 种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候,会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
思考：
图1种群的K 值为 。
图2种群的K值为 。
K2
K2~K3之间
（图1）
（图2）
种群的“S”形增长
三
6.K值与K/2值在实践中的应用:
（1）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。
（2）对野生生物资源的利用:
渔业捕捞应在K/2以后，捕捞后鱼的种群数量维持在K/2。
（3）对有害生物防治：
例如蝗虫降低环境容纳量，在b点之前捕杀。
种群的“S”形增长
三
思考 讨论 环境容纳量与现实生活
鼠害导致作物减产，蚊、蝇会传播疾病。从环境容纳量的角度思考，
对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？
A.思路：增大死亡率。具体措施：机械捕杀、药物防治等。
B.思路：降低出生率。具体措施：施用避孕药等。
C.思路：降低环境容纳量。具体措施：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。
种群的“S”形增长
三
比较种群增长两种曲线的联系与区别
J型曲线 S型曲线
条件
种群增长速率
有无K值
曲线 环境资源无限
环境资源有限
一直增大
先升后降
无
有K值
环境阻力
食物不足、空间有限
种内竞争、天敌捕食
气候不适、寄生虫
传染病等。
种群数量的波动
四
2.影响因素：自然因素、人为因素
1.数量变化：
(1)大多数种群的数量总是在波动中。
(2)处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。
(3)长久处于不利的条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。
(4)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。
某地区东亚飞蝗种群数量的波动
探究 实践--培养液中酵母菌种群数量的变化
血细胞计数板
侧
面
图
正
面
图
体积=1mmx1mmx0.1mm=0.1mm3=10-4 ml
探究 实践--培养液中酵母菌种群数量的变化
1.计数方法：抽样检测法
2.计数工具：血细胞计数板、显微镜等
3.变量分析：
自变量：时间
因变量：酵母菌数量
无关变量：培养液的体积等
探究 实践--培养液中酵母菌种群数量的变化
探究 实践--培养液中酵母菌种群数量的变化
讨论：
1.从试管中吸出培养液进行计数前要振荡试管的目的？
2.若一个小方格内酵母菌数量过多，难以数清，应当采取什么措施？
3.压在小方格界线上的酵母菌怎样计数
3.本实验需要设置对照吗
4.需要做重复实验吗
使培养液中酵母菌分布均匀，减少误差。
只计相邻两边及其顶角上的酵母菌。（计上不计下,计左不计右”）
增大稀释倍数。
不需要对照，实验前后互为对照。
需要，重复实验（多次取样）求平均值，提高实验数据的准确性。
1. 在自然界，种群数量的增长既是有规律的， 又是复杂多样的。判断下列相关表述是否正确。
（1） 将一种生物引入一个新环境中，在一定时期内，这个生物种群就会出现“J”形增长。
（ ）
（2） 种群的“S”形增长只适用于草履虫等单细胞生物。 （ ）
（3） 由于环境容纳量是有限的，种群增长到—定数量就会保持稳定。 （ ）
2. 对一个生物种群来说，环境容纳量取决于环境条件。据此判断下列表述正确的是 （ ）
A. 对甲乙两地的蝮蛇种群来说，环境容纳量是相同的
B. 对生活在冻原的旅鼠来说，不同年份的环境容纳量是不同的
C. 当种群数量接近环境容纳量时，死亡率会升高，出生率不变
D. 对生活在同一个湖泊中的鲢鱼和鲤鱼来说，环境容纳量是相同的
课堂巩固
×
×
×
B
主要内容
植物生长调节剂的类型和应用
植物生长调节剂的施用
感谢您的观看
种群数量的变化
第2节
主要内容
建构种群增长的数学模型
种群数量的波动
种群的“S”形增长
种群的“J”形增长
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有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。
讨论:
1.第n代细菌数量的计算公式是什么？
2. 72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少
Nn＝ N0×2n
n＝ 60min ×72h／20min＝216
Nn＝1×２n ＝2216
建构种群增长模型的方法
一
1.数学模型用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
2.类型:
曲线图：直观，但不够精确。
数学方程式：精确，但不够直观。
Nn＝ N0×2n
其他模型：物理模型，概念模型
3.建构数学模型的意义：描述、解释和预测种群数量的变化。
2
4
8
16
32
64
128
256
512
建构种群增长模型的方法
一
4.步骤：
研究实例
研究方法
细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？
观察研究对象，提出问题
在资源和生存空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
提出合理的假设
Nn=2n ， N代表细菌数量，
n表示第几代
根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达
观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正
通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正
建构种群增长模型的方法
一
思考·讨论 分析自然界种群增长的实例
资料1 1859年， 一位来到澳大利亚定居的英国人在他的农场中放生了24只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟超过6亿只。漫山遍野的野兔不仅与牛羊争食牧草，还啃啮树皮，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。
建构种群增长模型的方法
一
思考·讨论 分析自然界种群增长的实例
资料2 20 世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937- 1942年， 这个种群数量的增长如右图所示。
建构种群增长模型的方法
一
思考·讨论 分析自然界种群增长的实例
讨论:
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
种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势。
食物充足、缺少天敌等。
不能。因为资源和空间是有限的。
种群的“J”形增长
二
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。
种群的“J”形增长
二
1.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。
2.数量变化：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λ倍。
3.适用范围：
（1）实验室条件下。
（2）种群刚刚迁入一个适宜生存新环境时。
种群的“J”形增长
二
4.建立模型：Nt＝N0λt
Nt : t年后该种群的数量
N0：种群起始数量
t：时间
λ：种群数量是前一年种群数量的倍数
λ＞1 种群密度增大
λ＝1 种群密度不变
λ＜1 种群密度减小
λ＝0 雌性没有繁殖，种群在下一代中灭亡
当λ＞1时，种群一定呈“J”形增长吗？
不一定；
只有λ＞1且为定值时，
种群增长才为“J”形增长。
种群的“J”形增长
二
1-4年，种群数量_______________
4-5年，种群数量_______________
5-9年，种群数量_______________
9-10年，种群数量______________
10-11年，种群数量_____________
11-13年，种群数量_____________
前9年，种群数量第____年达到最高
9-13年，种群数量第______年最低
呈“J”形增长
增长
相对稳定
下降
下降
11-12下降，12-13增长
5
12
练习
种群的“J”形增长
二
＝
增长速率＝
末数－初数
单位时间
Nt－Nt-1(个)
t
时间/d
增长速率
5.增长速率
2
4
8
16
32
64
128
256
512
种群的“S”形增长
三
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。
种群的“S”形增长
三
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。
2.分析形成原因：
在有限的资源和空间条件下，当种群密度增大时，种内竞争不断加剧 ，种群的出生率降低，死亡率升高。当死亡率和出生率相等时，种群的增长就会停止，稳定在一定水平。可见，种内竞争对维持种群数量起调节作用。
种群密度增大还会导致捕食者数量增加，导致死亡率升高。
3.环境容纳量。一定环境条件所能维持的种群最大数量，又称K值。
种群的“S”形增长
三
4.曲线变化分析：
ab段：种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢。
bc段：
资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速。
cd段：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。
de段：
出生率等于死亡率，种群增长速率为0，故种群达到K值，且维持相对稳定，K值之前，出生率大于死亡率。
增长速度最快
种内竞争最剧烈
种群的“S”形增长
三
5.K值不是种群数量的最大值：
在环境不遭受破坏的情况下, 种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候,会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
思考：
图1种群的K 值为 。
图2种群的K值为 。
K2
K2~K3之间
（图1）
（图2）
种群的“S”形增长
三
6.K值与K/2值在实践中的应用:
（1）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。
（2）对野生生物资源的利用:
渔业捕捞应在K/2以后，捕捞后鱼的种群数量维持在K/2。
（3）对有害生物防治：
例如蝗虫降低环境容纳量，在b点之前捕杀。
种群的“S”形增长
三
思考 讨论 环境容纳量与现实生活
鼠害导致作物减产，蚊、蝇会传播疾病。从环境容纳量的角度思考，
对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？
A.思路：增大死亡率。具体措施：机械捕杀、药物防治等。
B.思路：降低出生率。具体措施：施用避孕药等。
C.思路：降低环境容纳量。具体措施：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。
种群的“S”形增长
三
比较种群增长两种曲线的联系与区别
J型曲线 S型曲线
条件
种群增长速率
有无K值
曲线 环境资源无限
环境资源有限
一直增大
先升后降
无
有K值
环境阻力
食物不足、空间有限
种内竞争、天敌捕食
气候不适、寄生虫
传染病等。
种群数量的波动
四
2.影响因素：自然因素、人为因素
1.数量变化：
(1)大多数种群的数量总是在波动中。
(2)处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。
(3)长久处于不利的条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。
(4)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。
某地区东亚飞蝗种群数量的波动
探究 实践--培养液中酵母菌种群数量的变化
血细胞计数板
侧
面
图
正
面
图
体积=1mmx1mmx0.1mm=0.1mm3=10-4 ml
探究 实践--培养液中酵母菌种群数量的变化
1.计数方法：抽样检测法
2.计数工具：血细胞计数板、显微镜等
3.变量分析：
自变量：时间
因变量：酵母菌数量
无关变量：培养液的体积等
探究 实践--培养液中酵母菌种群数量的变化
探究 实践--培养液中酵母菌种群数量的变化
讨论：
1.从试管中吸出培养液进行计数前要振荡试管的目的？
2.若一个小方格内酵母菌数量过多，难以数清，应当采取什么措施？
3.压在小方格界线上的酵母菌怎样计数
3.本实验需要设置对照吗
4.需要做重复实验吗
使培养液中酵母菌分布均匀，减少误差。
只计相邻两边及其顶角上的酵母菌。（计上不计下,计左不计右”）
增大稀释倍数。
不需要对照，实验前后互为对照。
需要，重复实验（多次取样）求平均值，提高实验数据的准确性。
1. 在自然界，种群数量的增长既是有规律的， 又是复杂多样的。判断下列相关表述是否正确。
（1） 将一种生物引入一个新环境中，在一定时期内，这个生物种群就会出现“J”形增长。
（ ）
（2） 种群的“S”形增长只适用于草履虫等单细胞生物。 （ ）
（3） 由于环境容纳量是有限的，种群增长到—定数量就会保持稳定。 （ ）
2. 对一个生物种群来说，环境容纳量取决于环境条件。据此判断下列表述正确的是 （ ）
A. 对甲乙两地的蝮蛇种群来说，环境容纳量是相同的
B. 对生活在冻原的旅鼠来说，不同年份的环境容纳量是不同的
C. 当种群数量接近环境容纳量时，死亡率会升高，出生率不变
D. 对生活在同一个湖泊中的鲢鱼和鲤鱼来说，环境容纳量是相同的
课堂巩固
×
×
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B
主要内容
植物生长调节剂的类型和应用
植物生长调节剂的施用
感谢您的观看