2020-2021学年高二生物人教版必修三4.2种群数量的变化课件(21张)

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课本第66-67页
渔业生产上，人们的困惑：不捕捞或捕捞很少，
鱼类资源得不到充分利用；捕捞过多，又会导致鱼类
资源枯竭。怎样做到“既有较大收获量又可保持种群
高速增长”，从而实现资源可持续再生？
第2节 种群数量的变化
在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
细菌每20min
分裂一次
Nn=2n
观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正
观察研究对象
提出问题
提出合理假设
根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达
通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正
研究实例
研究方法
在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代。
时间分钟
20
40
60
80
100
120
140
160
180
细菌数量
(2)根据上表，写出n代细菌数量(N)的计算公式。
(1)请你计算出1个细菌产生的后代在
不同时间的数量:
一、建构种群增长模型
0
20
40
60
n
?
2
4
8
16
32
64
128
256
512
思考：
（3）将数学公式（N=2n)变为曲线图
曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？
直观，
但不够精确。
为了直观、简便地研究种群的数量变动的规律，数学模型建构是常用的方法之一。
自然界中种群的数量变化有此类型吗？
二、种群增长的“J”型曲线
理想条件下细菌数量增长的推测
1859年，24只野兔 6亿只以上的野兔
近100年后
实例1：澳大利亚野兔
20世纪30年代，人们将引入美国华盛顿州的一个海岛。1937-1942年间数量增长：
实例2：环颈雉
澳大利亚野兔和环颈雉能指数增长的特殊原因是什么呢？
①没有天敌
②充足的食物
③广阔的生活空间
[思考]：
“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为年均增长率。）
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。
[例]生态学家高斯的实验：
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。
大草履虫种群的增长曲线
讨论：大草履虫的增长呈“S”型曲线的原因有哪些？
“J”型增长能一直持续下去吗？
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，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。
　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。
三、种群增长的“S”型曲线
0
时间
种群数量
环境阻力
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
K值:环境容纳量
种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。
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。

讨论：从环境容纳量（K值）的角度思考：
（1）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？
（2）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么
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。
可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，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。
种群增长的“S”型曲线
（在有限环境下的种群增长）
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。
（气候、食物、天敌、传染病等）
“J”型曲线
“S”型曲线
在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量往往会连续快速增长.
在食物（养料）和空间等有限的条件下，种群数量呈现S型增长趋势.
“J”型曲线
“S”型曲线
坐标曲线
增长率
增长速率
捕捞量的确定:
捕捞量：种群在达到K/2值后的增长量。

K
时间
种群数量
O
A
这样既有利
于种群的可持续
发展，又可获得
较大收益。