浙科版必修三 種群的數(shù)量波動(dòng)及調(diào)節(jié) 課件（31張）.pptx

第2課時(shí)種群的數(shù)量波動(dòng)及調(diào)節(jié) 第一節(jié)生物群落的基本單位 種群 當(dāng)我們需要對(duì)所研究的種群動(dòng)態(tài)進(jìn)行分析 預(yù)報(bào) 決策 控制時(shí)往往都離不開數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用 而建立數(shù)學(xué)模型則是這個(gè)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié) 020406080100 202122232425 分裂 細(xì)菌繁殖產(chǎn)生的后代數(shù)量 問題探討 一 建構(gòu)種群增長模型的方法 在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下 某1個(gè)細(xì)菌每20分鐘分裂繁殖一代 討論 n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式 72小時(shí)后 由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少 nn 2n 解 n 60minx72h 20min 216nn 2n 2216 觀察研究對(duì)象 提出問題 細(xì)胞每20min分裂一次 資源空間無限多 細(xì)菌種群的增長不受種群密度增加的影響 nn 2n 觀察 統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量 對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正 數(shù)學(xué)模型 用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式 建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟 將數(shù)學(xué)公式 nn 2n 變?yōu)榍€圖 曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較 優(yōu)缺點(diǎn) 直觀 但不夠精確 248163264128256512 某海島上環(huán)頸雉種群數(shù)量的變化 二 種群增長曲線 j 型增長的數(shù)學(xué)模型 1 產(chǎn)生條件 理想狀態(tài) 食物充裕 空間充裕 氣候適宜和沒有敵害等 n0為起始數(shù)量 t為時(shí)間 nt表示t年后該種群的數(shù)量 為年均增長率 2 種群 j 型增長的數(shù)學(xué)模型公式 nt n0 t 種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長 第二年是第一年的 倍 例 我國自1393 1990年以來人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如下 以上人口增長曲線符合哪種類型 按照此曲線發(fā)展下去將會(huì)出現(xiàn)什么狀況 鑒于我國人口的現(xiàn)狀應(yīng)當(dāng)采取什么措施 存在環(huán)境阻力 自然條件 現(xiàn)實(shí)狀態(tài) 食物等資源和空間總是有限的 種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇 捕食者數(shù)量不斷增加 導(dǎo)致該種群的出生率降低 死亡率增高 當(dāng)出生率與出生率相等時(shí) 種群的增長就會(huì)停止 有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平 j 型增長能一直持續(xù)下去嗎 有實(shí)例證明嗎 例 生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn) 大草履蟲種群的增長曲線 p67 種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長后 數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線 稱為 s 型曲線 種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境所允許的最大值 k值 后 將停止增長并在k值左右保持相對(duì)穩(wěn)定 實(shí)際 有限環(huán)境 食物 空間 天敵起始數(shù)量 n0 親代 每代增長率 s 型增長的數(shù)學(xué)模型 在環(huán)境條件不受破壞的情況下 一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量 稱之為環(huán)境容納量 種群數(shù)量達(dá)到k值時(shí) 種群 增長停止 種群數(shù)量在k 2值時(shí) 種群 增長最快 種群數(shù)量小于k 2值時(shí)種群 增長逐漸加快 種群數(shù)量大于k 2值時(shí)種群 增長逐漸減慢 問題探討 探究酵母菌種群大小的動(dòng)態(tài)變化 課題研究 研究目的 推薦器材 通過建立反映種群動(dòng)態(tài)變化的數(shù)學(xué)模型 分別說明種群個(gè)體數(shù)量的增長規(guī)律以及種群外部環(huán)境因素和種群內(nèi)部因素對(duì)種群對(duì)種群個(gè)體數(shù)量的制約 研究過程 提出問題 作出假設(shè) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 酵母菌種群大小怎么變化 酵母菌種群大小按 s 型曲線變化 實(shí)施實(shí)驗(yàn) 得出結(jié)論 分析結(jié)果 酵母菌種群大小按 s 型曲線變化 1 同一種群的k值是固定不變的嗎 思考討論 2 對(duì)大熊貓應(yīng)采取什么保護(hù)措施 3 對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制 應(yīng)采取什么措施 從環(huán)境容納量的角度看 能得到什么啟發(fā) 4 種群數(shù)量達(dá)到k值時(shí) 都能在k值維持穩(wěn)定嗎 對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制 可以采取器械捕殺 藥物捕殺等措施 從環(huán)境容納量的角度思考 可以采取措施降低有害動(dòng)物種群的環(huán)境容納量 如將食物儲(chǔ)藏在安全處 斷絕或減少它們的食物來源 室內(nèi)采取硬化地面等措施 減少它們挖造巢穴的場(chǎng)所 養(yǎng)殖或釋放它們的天敵 等等 j 型曲線與 s 型曲線比較 圖 兩種曲線增長方式的差異主要在于環(huán)境阻力對(duì)種群數(shù)量增長的影響使j型增長曲線 s型增長曲線 時(shí)間 種群數(shù)量 s型曲線 j型曲線 例 在理想狀態(tài)下和自然環(huán)境中某生物種群數(shù)量變化曲線 下列對(duì)陰影部分的解釋正確的是 環(huán)境中影響生物增長的阻力 環(huán)境中允許種群增長的最大值 其數(shù)量表示種群內(nèi)遷出的個(gè)體數(shù)量 其數(shù)量表示通過生存斗爭(zhēng)被淘汰的個(gè)體數(shù)a b c d c 時(shí)間 種群數(shù)量 s型曲線 j型曲線 大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)之中的 在不利條件之下 還會(huì)急劇下降 甚至滅亡 三 種群數(shù)量的波動(dòng)和下降 東亞飛蝗種群數(shù)量的波動(dòng) 種群的數(shù)量是由出生率和死亡率 遷入率和遷出率決定的 因此 凡是影響上述種群特征的因素 都會(huì)引起種群數(shù)量的變化 環(huán)境因素 種群的出生率 死亡率 遷出和遷入 種群數(shù)量的變化 影響種群數(shù)量變化的因素 1 有利于野生生物資源的合理利用及保護(hù) 2 為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量 適時(shí)捕撈 采伐等提供理論指導(dǎo) 3 通過研究種群數(shù)量變動(dòng)規(guī)律 為害蟲的預(yù)測(cè)及防治提供科學(xué)依據(jù) 四 研究種群數(shù)量變化的意義 4 有利于對(duì)瀕危動(dòng)物種群的拯救和恢復(fù) 云豹的保護(hù) 蒼鷺的保護(hù) 野豬的保護(hù) 救護(hù)被困的鯨魚 全力防蝗減災(zāi) 1 在一個(gè)相對(duì)封閉的小型牧場(chǎng)內(nèi) 遷入一小群綿羊 8年后發(fā)展到500只左右 這個(gè)羊群數(shù)量會(huì) a 維持在一個(gè)水平上b 不斷下降c 緩慢上升d 迅速上升 a 練習(xí) 2 實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)一種細(xì)菌 給予充足的營養(yǎng)物質(zhì)等條件 該細(xì)菌每20分鐘繁殖一代 則一晝夜后一個(gè)該細(xì)菌將發(fā)展成個(gè)體數(shù)為 個(gè)的細(xì)菌種群 272 3 若某種群有成鼠a頭 計(jì)算時(shí)作為親代 每頭雌鼠一生產(chǎn)鼠16頭 各代雌雄性別比例均為1 1 子代幼鼠均發(fā)育為成鼠 所有個(gè)體的繁殖能力均相等 則從理論上計(jì)算 第n代產(chǎn)生的子代數(shù)為 頭 a a 16nb a 16n 1c a 8nd a 8n 1 c 4 右圖表示某種群數(shù)量隨時(shí)間變化的曲線 從圖中可以看出該種群的k值為 該種群在 點(diǎn)處增長速度最快 種群的個(gè)體數(shù)量 時(shí)間 100 50 25 0 75 d a b c c 100 5 某湖泊最多容納鯽魚種群量約3000噸 經(jīng)取樣調(diào)查 該湖泊中現(xiàn)有鯽魚2000噸 為使該湖泊中鯽魚有最大增長速度 現(xiàn)在應(yīng)捕撈多少噸鯽魚為宜 a 500噸b 1000噸c 1500噸d 不能捕撈 a 6 下圖表示某處于平衡狀態(tài)的生物種群因某種變化導(dǎo)致種群中生物個(gè)體數(shù)量改變時(shí)的四種情形 下列有關(guān)產(chǎn)生這些變化的原因的分析中 不正確的是 a 若圖 所示為