人教版必修3 種群的數(shù)量變化 課件（33張）.ppt

第二節(jié)種群數(shù)量的變化 學(xué)習(xí)目標(biāo) 怎樣建構(gòu)種群數(shù)量增長的模型 種群增長的 j 型曲線和 s 型曲線 問題探討 假設(shè)在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下 某種細(xì)菌每20分鐘就通過分裂繁殖一代 目標(biāo)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 在一個(gè)培養(yǎng)基中 細(xì)菌的數(shù)量會(huì)一直按照這個(gè)公式增長嗎 如何驗(yàn)證你的觀點(diǎn) nn n 解 n 60minx72h 20min 216nn n 2216 為了直觀 簡(jiǎn)便地研究種群的數(shù)量變動(dòng)的規(guī)律 數(shù)學(xué)模型建構(gòu)是常用的方法之一 建構(gòu)種群增長模型的方法 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 n 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 表現(xiàn)形式 數(shù)據(jù)分析表格式 數(shù)學(xué)方程式 nn 2n 坐標(biāo)式 曲線圖 柱狀圖 坐標(biāo)式 曲線圖 柱狀圖 數(shù)據(jù)分析表格式 數(shù)學(xué)方程式 nn 2n 方程式 精確 曲線圖 直觀 表現(xiàn)形式 細(xì)菌的數(shù)量 個(gè) 理想條件下細(xì)菌數(shù)量增長的推測(cè) 自然界中有此類型嗎 目標(biāo)二 種群增長的 j 型曲線和 s 型曲線 實(shí)例1 澳大利亞本來并沒有兔子 1859年 24只歐洲野兔從英國被帶到了澳大利亞 這些野兔發(fā)現(xiàn)自己來到了天堂 因?yàn)檫@里有茂盛的牧草 卻沒有鷹等天敵 這里的土壤疏松 打洞做窩非常方便 于是 兔子開始了幾乎不受任何限制的大量繁殖 不到100年 兔子的數(shù)量達(dá)到6億只以上 遍布整個(gè)大陸 一 種群增長的 j 型曲線 鳳眼蓮 水葫蘆 鳳眼蓮原產(chǎn)于南美 1901年作為花卉引入中國 由于繁殖迅速 又幾乎沒有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手和天敵 我國目前有184萬噸 它對(duì)其生活的水面采取了野蠻的封鎖策略 擋住陽光 導(dǎo)致水下植物得不到足夠光照而死亡 實(shí)例3 20世紀(jì)30年代 人們將環(huán)頸雉引入美國的一個(gè)島嶼 自然界確有類似細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式 如果以時(shí)間為橫坐標(biāo) 種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示 曲線大致呈 型 討論 出現(xiàn)這種增長曲線的條件有哪些 j 型增長的數(shù)學(xué)模型 提出合理的假設(shè) 理想狀態(tài) 食物充足 空間不限 氣候適宜 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 適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式表達(dá) nt n0 t 種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長 第二年的數(shù)量是第一年的 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 理想化的情況在自然界中并不存在 那么 有哪些因素會(huì)影響到種群數(shù)量的變化呢 在大自然中 食物有限 空間有限 種內(nèi)斗爭(zhēng) 種間競(jìng)爭(zhēng) 天敵捕食 環(huán)境阻力 在自然界中 種群增長的 j 型曲線應(yīng)該從哪些方面進(jìn)行修正呢 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 大草履蟲的增長呈 s 型曲線的原因有哪些 食物有限 空間有限 種內(nèi)斗爭(zhēng) 種間競(jìng)爭(zhēng) 天敵捕食 資源有限阻滯生長 資源有限條件下的種群增長 s 型曲線 種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長后 數(shù)量曲線 該實(shí)驗(yàn)中在第天時(shí)增長率最快 環(huán)境容納量 又稱 在環(huán)境條件的情況下 一定空間中所能維持的種群的最大的數(shù)量稱為環(huán)境容納量 趨于穩(wěn)定 2 3 k值 不受到破壞 k 2 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 為了保護(hù)魚類資源不受破壞 并能持續(xù)地獲得最大捕魚量 應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在什么水平 為什么 根據(jù)種群增長的s型曲線 應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在k 2水平 這是因?yàn)樵谶@個(gè)水平上種群增長量最大 討論 從環(huán)境容納量 k值 的角度思考 家鼠的繁殖力很強(qiáng) 種群數(shù)量每天可增加1 47 理論上 在某一區(qū)域 10只家鼠在100天后的數(shù)量將會(huì)達(dá)到多少 你考慮應(yīng)當(dāng)采取什么措施來控制家鼠的數(shù)量才是最有效的 10 1 1 47 100 同一種群的k值會(huì)受到環(huán)境的影響 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 思考 怎樣做才是保護(hù)大熊貓的根本措施 建立自然保護(hù)區(qū) 改善大熊貓的棲息環(huán)境 提高環(huán)境容納量 種群數(shù)量 種群增長的 j 型曲線 在理想狀態(tài)下的種群增長 種群增長的 s 型曲線 在有限環(huán)境下的種群增長 0 100 200 300 400 1 2 3 4 5 6 7 時(shí)間 天 酵母數(shù) 環(huán)境阻力 食物不足空間有限種內(nèi)斗爭(zhēng)天敵捕食氣候不適寄生蟲傳染病等 k值 環(huán)境容納量 種群數(shù)量 在理想狀態(tài)下的種群增長 在有限環(huán)境下的種群增長 東亞飛蝗種群數(shù)量的波動(dòng) 大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)之中的 影響種群數(shù)量變化的因素 直接因素 內(nèi)因 間接因素 外因 重要因素 人類的活動(dòng) 出生率 死亡率 遷入率 遷出率 食物 氣候 傳染病 天敵 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) 研究種群數(shù)量變化有何意義 4 有利于對(duì)瀕危動(dòng)物種群的拯救和恢復(fù) 本課小結(jié) 第四章第二節(jié)種群數(shù)量的變化 一 建構(gòu)種群增長模型的方法 數(shù)學(xué)模型建立數(shù)學(xué)模型的一般步驟 二 種群增長的