人教版必修三第四章第二節(jié)種群數(shù)量的變化.ppt

第二節(jié)種群數(shù)量的變化 澳大利亞野兔 1859年 一位英國人來到澳大利亞定居 他帶來了24只當(dāng)時(shí)澳大利亞沒有的物種 野兔 讓他沒想到的是 一個(gè)世紀(jì)之后 這24只野兔的后代竟達(dá)到6億以上 漫山遍野的兔與牛羊爭食牧草 啃食樹皮 造成植被破壞 導(dǎo)致水土流失 中國水利網(wǎng) 水葫蘆入侵寧波 昆明 武漢等地的湖泊后迅速瘋長 上海去年3萬噸的水葫蘆打撈量 今年已翻了3倍有余 上升至10萬噸 水葫蘆的瘋長 讓越來越多的水中生物痛失 家園 為什么野兔 水葫蘆進(jìn)入到一個(gè)新的環(huán)境種群數(shù)量急劇增長 大腸桿菌 一 建構(gòu)種群增長模型 培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基 一 建構(gòu)種群增長模型 020406080 2021222324 分裂 細(xì)菌繁殖產(chǎn)生的后代數(shù)量 種群數(shù)量的變化 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 n 解 n 72hX60min 20min 216Nn n 2216 1 數(shù)學(xué)模型 是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式 2 數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的步驟細(xì)菌的繁殖是一種二分裂生殖 有的細(xì)菌每20分鐘就繁殖一代 我們就以細(xì)菌作為觀察對象進(jìn)行研究 觀察研究對象 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 對自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正 數(shù)學(xué)模型 一般步驟 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 在理想環(huán)境下下種群數(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 二 種群增長的 J 型曲線 J 型曲線 增長率 現(xiàn)有個(gè)體數(shù) 原有個(gè)體數(shù) 原有個(gè)體數(shù)X100 實(shí)例1某海島上環(huán)頸雉種群數(shù)量的變化 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 為數(shù)量是一年前的倍數(shù) 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 食物充足 空間不限 氣候適宜 沒有敵害等 J 型曲線總結(jié) 新物種遷入的開始階段或?qū)嶒?yàn)條件下 種群的增長率不變 條件 特點(diǎn) 產(chǎn)生的時(shí)期 J 型增長能一直持續(xù)下去嗎 環(huán)境阻力 種群密度越大環(huán)境阻力越大 在大自然中 食物有限 空間有限 種內(nèi)斗爭 種間競爭 天敵捕食 食物有限 空間有限 種內(nèi)斗爭 種間競爭 天敵捕食 資源有限阻滯生長 產(chǎn)生條件 三 種群增長的 S 型曲線 種群的個(gè)體數(shù)量 種群的個(gè)體數(shù)量 時(shí)間 理想的環(huán)境中 即環(huán)境資源很充足不受任何限制 存在環(huán)境阻力的環(huán)境中 即環(huán)境資源是有限的種群不可能無限增長 時(shí)間 種群增長的 J 型曲線與 S 型曲線的比較 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值左右保持相對穩(wěn)定 三 種群增長的 S 型曲線 1 同一種群的K值是固定不變的嗎 思考討論 K值的大小與環(huán)境條件密切相關(guān) 一定條件下 資源空間越富足 環(huán)境阻力越小 K值越大 錯(cuò) 種群的個(gè)體數(shù)量 時(shí)間 350 7 710 176 1 K 2 練習(xí)冊54 4 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 即增長速率最大 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 K 2 環(huán)境容納量 減速增長期 延滯期 指數(shù)增長期 穩(wěn)定期 時(shí)間 種群數(shù)量 K N0 K 2 三 種群增長的 S 型曲線 種群個(gè)體數(shù)少且要適應(yīng)新環(huán)境 種群增長緩慢 種群增長加快 種群增長最快 種群增長變慢 種群增長為零 種內(nèi)斗爭最激烈 K 2 四個(gè)時(shí)期從年齡組成分析 增長型 延滯期 指數(shù)增長期 減速增長期 穩(wěn)定型 穩(wěn)定期 漁業(yè) 林業(yè) 想一想 當(dāng)池魚滿塘 密林成材 牧草豐肥 牛羊滿圈的時(shí)候你將怎樣收獲 才能維持種群的持續(xù)最大收益呢 K 2附近是最佳的獵捕 采伐時(shí)期 為了獲得最大捕撈量 捕撈后種群數(shù)量應(yīng)該保持在K 2附近范圍所代表的水平上 環(huán)境阻力 分析 下圖為理想條件下和自然環(huán)境下的某生物種群數(shù)量變化曲線 圖中的陰影部分的含義 2 從達(dá)爾文進(jìn)化論分析 表示通過生存斗爭被淘汰的個(gè)體數(shù)量 1 表示影響種群增長的環(huán)境阻力 1 同一種群的K值是固定不變的嗎 思考討論 4 種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí) 都能在K值維持穩(wěn)定嗎 K值的大小與環(huán)境條件密切相關(guān) 一定條件下 資源空間越富足 環(huán)境阻力越小 K值越大 錯(cuò) 錯(cuò) 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 四 種群數(shù)量的波動(dòng)和下降 練習(xí)冊P56 變式2 影響種群數(shù)量變化的因素 直接因素 出生率 死亡率 遷入率 遷出率 外界因素 食物 氣候 傳染病 天敵 重要因素 人類的活動(dòng) 主要因素 出生率 死亡率 遷入率 遷出率 年齡組成 性別比例 練習(xí)冊P57 3 五 研究種群數(shù)量變化的意義 1 合理利用和保護(hù)野生生物資源 2 為防治有害生物提供科學(xué)依據(jù) 魚類的捕撈 蝗蟲的防治 3 為引進(jìn)外來物種提供理性的思考 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) 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 1 在下列圖中 表示種群在無環(huán)境阻力狀況下增長的是 B 課堂練習(xí) 2 下圖表示接種到一定容積培養(yǎng)液中的酵母菌生長曲線圖 曲線中哪段表示由于有限空間資源的限制使種內(nèi)競爭增加 A CD段 增長速度慢 B DE段 速度加快 C EF段 增長速度變慢 D FG段 速度逐漸變慢 C 4 池塘養(yǎng)魚時(shí) 為保護(hù)池塘生態(tài)系統(tǒng)和長期保持較高的產(chǎn)魚量 應(yīng)采取的最佳方案是 A 大量增加餌料的投入量B 大量增加魚苗的投入量C 及時(shí) 適量的捕撈成魚D 限制捕魚 C 7 右圖所示為在理想狀態(tài)下和自然環(huán)境中某生物的種群數(shù)量變化曲線 下列對陰影部分的解釋正確的是 環(huán)境中影響種群增長的阻力 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) 其數(shù)量表示通過生存斗爭被淘汰的個(gè)體數(shù)A B C D C 如果種群處在一個(gè)理想的環(huán)境中 沒有自然和空間的限制 種群內(nèi)個(gè)體數(shù)量的增長曲線是 用達(dá)爾文的進(jìn)化理論解釋 這是由于生物具有 特性 如果將該種群置入有限制的自然環(huán)境中 種群內(nèi)個(gè)體數(shù)量的增長曲線是 用達(dá)爾文進(jìn)化理論分析圖中的陰影部分表示 影響種群密度的主要因素是種群的 和 8 下圖為某種群在不同生態(tài)環(huán)境中的增長曲線 清仔細(xì)分析圖中去先后回答下列問題 a b 個(gè)體數(shù) 時(shí)間 a b 在生存斗爭過程中淘汰的個(gè)體 過度繁殖 死亡率 出生率 性別比例 年齡組成 2020年3月23日星期一 40 探究 培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化 J 型 營養(yǎng)充足 溫度 pH等條件適宜 S 型 生存環(huán)境的條件有限 營養(yǎng)物質(zhì)過度消耗 p