《高中生物》課件-群落的結(jié)構(gòu)3

1、1、怎樣建構(gòu)種群數(shù)量增長的模型？、怎樣建構(gòu)種群數(shù)量增長的模型？2、種群的數(shù)量是怎樣變化的？、種群的數(shù)量是怎樣變化的？3、什么是環(huán)境容納量？、什么是環(huán)境容納量？4、影響種群數(shù)量變化的因素有哪些？、影響種群數(shù)量變化的因素有哪些？本節(jié)聚焦本節(jié)聚焦必修必修3 第四章第四章 第三節(jié)種群數(shù)量的變化第三節(jié)種群數(shù)量的變化宿州市 碭山中學(xué) 劉菊香23時間（時間（min）細胞數(shù)細胞數(shù)020406080100202122232425分裂分裂細菌繁殖產(chǎn)生的后代數(shù)量4一、建構(gòu)種群增長模型的方法一、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，某在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某1個細菌每個細菌每20分鐘分

2、裂繁殖一代。分鐘分裂繁殖一代。討論：討論：n代細菌數(shù)量的計算公式？代細菌數(shù)量的計算公式？72小時后，由一個細菌分裂產(chǎn)生的細菌數(shù)小時后，由一個細菌分裂產(chǎn)生的細菌數(shù)量是多少？量是多少？在一個培養(yǎng)基中，細菌的數(shù)量會一直按照這在一個培養(yǎng)基中，細菌的數(shù)量會一直按照這個公式增長嗎？如何驗證你的觀點？個公式增長嗎？如何驗證你的觀點？解：解：n n 60min x72h60min x72h20min20min216216N Nn nn n 2 2216216 細菌數(shù)量不會永遠按這個公式增長?？梢杂脤嶒炗嫈?shù)法來驗證。 5將數(shù)學(xué)公式（將數(shù)學(xué)公式（Nn2n）變?yōu)榍€圖）變?yōu)榍€圖時間時間分鐘分鐘20 40 60 8

3、0 100 120 140 160 180細菌細菌數(shù)量數(shù)量 曲線圖與數(shù)學(xué)方程曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較，優(yōu)缺點？式比較，優(yōu)缺點？直觀，直觀，但不夠精確。但不夠精確。2 4 8 16 32 64 128 256 5126觀察研究對象，觀察研究對象，提出問題提出問題提出合理的假設(shè)提出合理的假設(shè)通過進一步的實驗通過進一步的實驗或觀察等，對模型或觀察等，對模型進行檢驗或修正進行檢驗或修正根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進行表達的性質(zhì)進行表達細胞每細胞每20min20min分裂一次分裂一次資源空間無限多，細資源空間無限多，細菌種群的增長不受種菌種群的增長不受種群

4、密度增加的影響群密度增加的影響觀察、統(tǒng)計細菌數(shù)量，觀察、統(tǒng)計細菌數(shù)量，對自己所建立的模型對自己所建立的模型進行檢驗或修正進行檢驗或修正數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式建立數(shù)學(xué)模型一般包括以學(xué)形式建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：下步驟：7細菌的數(shù)量個細菌的數(shù)量個理想條件下細菌數(shù)量增理想條件下細菌數(shù)量增長的推測，自然界中有長的推測，自然界中有此類型嗎？此類型嗎？某海島上環(huán)頸雉某海島上環(huán)頸雉種群數(shù)量的變化種群數(shù)量的變化8自然界確有類自然界確有類似的細菌在理想條似的細菌在理想條件下種群數(shù)量增長件下種群數(shù)量增長的形式，如果以時的形式，如果以時間為橫坐標(biāo)，種

5、群間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線曲線來表示，曲線大致呈大致呈“”型型二、種群增長的二、種群增長的“J”型曲線型曲線9“ J ”型增長的數(shù)學(xué)模型型增長的數(shù)學(xué)模型 1 1、產(chǎn)生條件：、產(chǎn)生條件： 理想狀態(tài)理想狀態(tài)食物充足，空間不限，氣候食物充足，空間不限，氣候適宜，沒有敵害等；適宜，沒有敵害等； （ N N0 0為起始數(shù)量，為起始數(shù)量， t t為時間，為時間，N Nt t表示表示t t年后該種群的數(shù)量，年后該種群的數(shù)量，為年均增長率。）為年均增長率。） 2 2、種群、種群 “ “ J ”J ”型增長的數(shù)學(xué)模型公式：型增長的數(shù)學(xué)模型公式：Nt=N0 t 種群的數(shù)量每

6、年以一定的倍數(shù)增長，第二種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，第二年是第一年的年是第一年的倍。倍。10 例：我國自例：我國自13931990年以來人口年以來人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下：統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下：以上人口增長曲線符合哪種類型？以上人口增長曲線符合哪種類型？ 按照此曲線發(fā)展下去將會出現(xiàn)什么按照此曲線發(fā)展下去將會出現(xiàn)什么狀況，鑒于我國人口的現(xiàn)狀應(yīng)當(dāng)采取什狀況，鑒于我國人口的現(xiàn)狀應(yīng)當(dāng)采取什么措施？么措施？年份年份1393157817641849192819821990億0.60.62.04.14.710.311.611存在環(huán)境阻力存在環(huán)境阻力自然條件（現(xiàn)實狀態(tài)）自然條件（現(xiàn)實狀態(tài)）食物等資源食物等資源和空間總是有

7、限的，種內(nèi)競爭不斷加劇，捕和空間總是有限的，種內(nèi)競爭不斷加劇，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，死亡率增高低，死亡率增高 當(dāng)出生率與出生率相等時，種群的增長當(dāng)出生率與出生率相等時，種群的增長就會停止，有時會穩(wěn)定在一定的水平就會停止，有時會穩(wěn)定在一定的水平12 例例 生態(tài)學(xué)家高斯的實驗生態(tài)學(xué)家高斯的實驗種群經(jīng)過一定種群經(jīng)過一定時間的增長后，時間的增長后，曲線，稱為曲線，稱為“S”型曲線型曲線大草履蟲種群的增長曲線P6713種群數(shù)量達到環(huán)境所允許的最大值（種群數(shù)量達到環(huán)境所允許的最大值（K K值）后，值）后，將停止增長并在將停止增長并在K K值左右保

8、持相對穩(wěn)定。值左右保持相對穩(wěn)定。 A三、種群增長的三、種群增長的“S”型曲線型曲線14A151 1、同一種群的、同一種群的K K值是固定不變的嗎？值是固定不變的嗎？2 2、對大熊貓應(yīng)采取什么保護措施？、對大熊貓應(yīng)采取什么保護措施？3 3、對家鼠等有害動物的控制，應(yīng)采取什、對家鼠等有害動物的控制，應(yīng)采取什 么措施？從環(huán)境容納量的角度看，能么措施？從環(huán)境容納量的角度看，能 得到什么啟發(fā)？得到什么啟發(fā)？4 4、種群數(shù)量達到、種群數(shù)量達到K K值時，都能在值時，都能在K K值維持值維持 穩(wěn)定嗎？穩(wěn)定嗎？ 對家鼠等有害動物的控制，可以采取器械對家鼠等有害動物的控制，可以采取器械捕殺、藥物捕殺等措施。從環(huán)

9、境容納量的角度捕殺、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物種群的環(huán)境思考，可以采取措施降低有害動物種群的環(huán)境容納量，如將食物儲藏在安全處，斷絕或減少容納量，如將食物儲藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來源；室內(nèi)采取硬化地面等措施，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所；養(yǎng)殖或釋放它們的減少它們挖造巢穴的場所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。天敵，等等。 16 大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動之中的，在大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動之中的，在不利條件之下，還會急劇下降，甚至滅亡。不利條件之下，還會急劇下降，甚至滅亡。四、種群數(shù)量的波動和下降四、種群數(shù)量的波動和下

10、降東亞飛蝗種群數(shù)量的波動?xùn)|亞飛蝗種群數(shù)量的波動17 種群的數(shù)量是由出生率和死亡率、遷入種群的數(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，都會引起種群數(shù)量的變化。群特征的因素，都會引起種群數(shù)量的變化。環(huán)境因素環(huán)境因素種群的出生率、死亡率、遷出和遷入種群的出生率、死亡率、遷出和遷入種群數(shù)量的變化種群數(shù)量的變化氣候、食物、被捕食、傳染病等氣候、食物、被捕食、傳染病等增或減增或減增長、波動、穩(wěn)定、下降等增長、波動、穩(wěn)定、下降等影響種群數(shù)量變化的因素影響種群數(shù)量變化的因素18（1 1）有利于野生生物資源的合理利用及保護。）有利于野

11、生生物資源的合理利用及保護。 （2 2）為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群）為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)。數(shù)量、適時捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)。 （3 3）通過研究種群數(shù)量變動規(guī)律，為害蟲的）通過研究種群數(shù)量變動規(guī)律，為害蟲的預(yù)測及防治提供科學(xué)依據(jù)。預(yù)測及防治提供科學(xué)依據(jù)。（4 4）有利于對瀕危動物種群的拯救和恢復(fù)。）有利于對瀕危動物種群的拯救和恢復(fù)。19云豹的保護云豹的保護蒼鷺的保護蒼鷺的保護野豬的保護野豬的保護救護被困的鯨魚救護被困的鯨魚全力防蝗減災(zāi)全力防蝗減災(zāi)20小結(jié)小結(jié)1、條件：、條件：2、發(fā)生時期：、發(fā)生時期：3、特點：、特點：一、一、“J”型曲型曲

12、線線二、二、“S”型曲線型曲線1 1、環(huán)境容納量、環(huán)境容納量2 2、產(chǎn)生原因：、產(chǎn)生原因：3 3、特點：、特點：三、影響種群數(shù)量三、影響種群數(shù)量變化的因素：變化的因素：四、研究種群數(shù)量四、研究種群數(shù)量變化的意義：變化的意義：21鞏固練習(xí)22如果種群處在一個理想的環(huán)境中，沒有資源和如果種群處在一個理想的環(huán)境中，沒有資源和空間的限制，種群內(nèi)個體的增長曲線是空間的限制，種群內(nèi)個體的增長曲線是 ，用達爾文進化的觀點分析，這是由于生物具有用達爾文進化的觀點分析，這是由于生物具有 的特征。如果將該種群置于的特征。如果將該種群置于有限的環(huán)境中，種群的數(shù)量增長曲線是有限的環(huán)境中，種群的數(shù)量增長曲線是 ，用達爾

13、文進化觀點分析，圖中陰影部分表用達爾文進化觀點分析，圖中陰影部分表示示 。影響種群密度的因素影響種群密度的因素有有 。A過度繁殖過度繁殖B通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)量通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)量出生率、死亡率、遷入、出生率、死亡率、遷入、遷出、性別比、年齡組遷出、性別比、年齡組成、氣候、食物、天敵、成、氣候、食物、天敵、人類活動等人類活動等時間時間種種群群數(shù)數(shù)量量AB23在一個相對封閉的小型牧場內(nèi)，遷入一小在一個相對封閉的小型牧場內(nèi)，遷入一小群綿羊，群綿羊，8 8年后發(fā)展到年后發(fā)展到500500只左右，這個羊只左右，這個羊群數(shù)量會群數(shù)量會 A A、維持在一個水平上、維持在一個水平上 B B、不

14、斷下降、不斷下降C C、緩慢上升、緩慢上升 D D、迅速上升、迅速上升A A24下列因素能引起種群密度增大的有下列因素能引起種群密度增大的有 。A A、種群中幼年個體增多、種群中幼年個體增多 B B、種群性別比例改變、種群性別比例改變C C、環(huán)境中溫度條件適宜、環(huán)境中溫度條件適宜 D D、種群中幼年個體減少、種群中幼年個體減少E E、環(huán)境中天敵增多、環(huán)境中天敵增多 F F、寄生生物減少、寄生生物減少 F F25“食人魚食人魚”是一種肉食魚，一旦進入自然生是一種肉食魚，一旦進入自然生態(tài)水域，就會造成嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難。假如該態(tài)水域，就會造成嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難。假如該物種進入湖泊生態(tài)系統(tǒng)，以下哪種曲線能準(zhǔn)

15、物種進入湖泊生態(tài)系統(tǒng)，以下哪種曲線能準(zhǔn)確表達其種群數(shù)量變化的特點確表達其種群數(shù)量變化的特點 B C D B C D A26 基礎(chǔ)題：基礎(chǔ)題：1. 在食物充足、空間廣闊、氣候在食物充足、空間廣闊、氣候適宜、沒有天敵等優(yōu)越條件下，種群可能會呈適宜、沒有天敵等優(yōu)越條件下，種群可能會呈“J”型增長。型增長。 例如，澳大利亞昆蟲學(xué)家曾對果園中例如，澳大利亞昆蟲學(xué)家曾對果園中薊馬薊馬種群進行過長達種群進行過長達14年的研究，發(fā)現(xiàn)在環(huán)境條件年的研究，發(fā)現(xiàn)在環(huán)境條件較好的年份，種群數(shù)量增長迅速，表現(xiàn)出季節(jié)較好的年份，種群數(shù)量增長迅速，表現(xiàn)出季節(jié)性的性的“J”型增長。在有限的環(huán)境中，如果種群型增長。在有限的環(huán)境中，如果種群的初始密度很低，種群數(shù)量可能會出現(xiàn)迅速增的初始密度很低，種群數(shù)量可能會出現(xiàn)迅速增長。隨著種群密度的增加，種內(nèi)競爭就會加劇，長。隨著種群密度的增加，種內(nèi)競爭就會加劇，因此，種群數(shù)量增加到一定程度就會停止增長，因此，種群數(shù)量增加到一定程度就會停止增長，這就是這就是“S”型增長。型增長。 例如，例如，柵列藻、小球藻柵列藻、小球藻等低等植物的種群等低等植物的種群增長，常常具有增長，常常具有“S”型增長的特點。型增長的特點。27 2.提示：提示： （1）以年份為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐）以年份為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)，根據(jù)表中數(shù)字畫曲線。標(biāo)，根據(jù)表中數(shù)字畫曲線。 （