人教版高中生物必修三4.2-种群数量的变化-课件(共28张PPT)

(共28张PPT)
种群密度
出生率和死亡率
年龄组成
性别比例
预测
迁入率和迁出率
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这些细菌个体总和是否称为一个种群？
一个细菌繁殖一代，产生几个后代？繁殖 两代呢？三代呢？N代呢？
如果开始接种到培养基上的细菌是N0，那么繁殖了n代后细菌数量是多少？
细菌繁殖一代需要20分钟，一个细菌一小时后可以变成多少？72小时呢？
这个公式揭示了细菌种群数量增长的什么规律？
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学生活动：根据这个公式完成课本P66页表格，并根据表格画出曲线图
曲线图与数学方程式比较，优缺点？
曲线图：
直观，但不够精确。
数学公式：
精确，但不够直观。
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1、观察研究对象，提出问题
细菌每20分钟分裂一次，
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
列出表格，根据表格中数据画出曲线图或推导公式（Nn＝２n）
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
一、建构种群增长模型的方法
数学模型
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资料1：1859年，一位英国人来到澳大利亚定居，他带来了24只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。漫山遍野的野兔与牛羊争食牧草，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。
二、种群增长的“J”型曲线
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资料2：1901年凤眼莲（水葫芦）作为花卉引入中国，30年代作为畜禽饲料引入中国内地各省，并作为观赏和净化水质的植物推广种植，后逃逸为野生。由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌 ，在我国南方江河湖泊中发展迅速。宁波、昆明、武汉等地，人躺在铺满凤眼莲的湖面上，可以不沉。凤眼莲所带来的水体富营养化，让越来越多的水中生物痛失“家园”。
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资料3：在20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。在1937－1942年期间，这个种群数量的增长如下图所示。
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20世纪70年代，美国为了治理水体污染，从中国引入了鲤鱼，但是鲤鱼到美国没有几年，因为繁殖太快，不仅吃光了水草，还吃光了本土鱼赖以生存的的食物，引发了灾难。在美国密西西比河，因为水量大，水质好，水草等食物多，这有利于鲤鱼的大规模繁殖。而且美国人不喜欢吃淡水鱼，嫌鲤鱼刺多，所以很少有人捕捞，再加上鲤鱼是近些年才引入的外来物种，缺乏天敌，它们的体型往往能长的非常大，数目惊人成灾。
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这几个自然界的实例和在实验室条 件下的细菌数量的变化有什么相似之处？
想一想，为什么会出现这样的增长？
1、实验室的理想条件
2、食物和空间条件充裕、气候适宜和没有敌 害等几个条件同时满足
3、外来物种入侵到新的适宜环境的早期阶段
4、无环境阻力状况
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三、“J”型增长的数学模型
假设在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，种群的数量每年以一定倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍，(N0表示种群起始数量，Nt表示t年后种群数量，t时间)

则：一年后种群数量：N1=______________
两年后种群数量：N2=______________
t年后种群数量： Nt=______________
N0λ
N0λ2
N0λt
特点：种群的数量每年以一定的倍数λ持续增长，增长率保持不变。
增长率：是指单位时间种群增长数量，增长率＝出生
率—死亡率＝（出生数－死亡数）/（单位
时间×单位数量）。



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讨论：事实上这样的J型增长在自然界中能一直持续下去吗？为什么？
食物有限
空间有限
种内斗争
种间竞争
天敌捕食
环境阻力
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四、种群增长的“S”型曲线
特点:数量增长到一定阶段后将趋于稳定
增长速率：是指单位时间内种群数量变化率，增长速
率＝（出生数－死亡数）/单位时间。种
群增长速率可以看作是曲线上通过每一点
的切线斜率（即瞬时增长量）。



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四、种群增长的“S”型曲线
K值：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。
思考：同一个种群的K值是固定不变的吗？K值大小与什么条件有关？
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。
从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量(k值)，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。
怎样做才是最有效的灭鼠措施？
为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么？
种群增长的“J”型曲线
（在理想状态下的种群增长）
种群增长的“S”型曲线
（在有限环境下的种群增长）
总结
K值是环境最大容纳量，环境阻力代表自然选择的作用。农、林、牧业生产就是在这个范围内谋求产量的提高,其潜力有一定限制。
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讨论：种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？
大多数种群的数量总是在波动之中的，
四、种群数量的波动和下降


东亚飞蝗种群数量的波动
在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡
课后调查：长江流域，近百年有多少物种消失或濒临灭绝?同时探究在其背后的原因。
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五、习题自测
1.建立种群数量变化的数学模型一般不需要( )
A.观察研究对象,提出问题,作出合理的假设
B.根据实验数据,用适当的数学形式对种群数量变化进行表达
C.通过进一步实验或观察,对数学模型(公式或曲线)进行检验或修正
D.设置对照实验
2．在下图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是 （ ）
D
B
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3．经调查，第一年某种昆虫种群数量为N0，如果在理想的条件下，每年的增长率λ=1.3保持不变，则第三年该种群数量为（ ）
A. 1.3 N0 B. 1.69 N0 C. 2.3 N0 D．5.29 N0

4.有关种群增长的模型,下列有关说法不正确的是( )
A.种群呈现“J”型增长的前提条件是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等
B.呈现“S”型增长的种群,随着时间的推移,种群增长所受的环境阻力加大
C.K值是环境条件允许的种群增长的最大值
D.种群增长的“J”型曲线有K值,只是K值较大,图中没有表示出来
B
D
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5.我国海关对所有入境的货物都要进行严格检疫,严禁境外有害生物(包括虫卵和微生物)流入境内,若有害生物一旦流入境内适宜的环境中,最可能的结果是( )
①有害生物的数量在一段时间内呈“J”型增长 ②其天敌数量较多 ③境内生物多样性受到威胁 ④很快被淘汰
A.①② B.③④ C.①③ D.②④

C
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6、右图为某种群在不同环境下的增长曲线，据图判断下列说法不正确的是(　　)





A．a曲线呈“J”型，b曲线呈“S”型
B．K表示环境允许的最大值
C．阴影部分可表示因环境阻力存在而被淘汰的个体
D．种群数量达到K值时种群增长最快，是树木砍伐的最佳时期
D
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7、下列有关环境容纳量（即K值）及其在生产、生活中应用的说法中，不正确的是（　　）
A.保护野生生物，可以采取减小环境阻力，增大K值的措施
B.为了减少有害生物，例如虫害、鼠害等，可以采取增大环境阻力，降低K值的措施
C.对养殖的生物进行捕捞时，要使捕捞后的种群数量维持在K/2值处，以保证持续获取高产量
D.为了防治有害生物，可以等有害生物种群数量到达K/2值时Z再进行防治
D