1.2種群數(shù)量的變化課件-2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版2019選擇性必修226

1.2種群數(shù)量的變化怎樣建構(gòu)種群數(shù)量增長的模型？種群的數(shù)量是怎樣變化的？什么是環(huán)境容納量？影響種群數(shù)量變化的因素有哪些？問題探討在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細菌每20min就通過分裂繁殖一代探究一、建構(gòu)種群增長模型的方法時間（min)20406080100120140160180分裂次數(shù)數(shù)量（個）248163264128256512123456789活動1：在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某1個細菌每20分鐘分裂繁殖一代。討論：1、填寫下表：計算一個細菌在不同時間（單位為min）產(chǎn)生后代的數(shù)量2、72小時后，由一個細菌分裂產(chǎn)生的細菌數(shù)量是多少？3、n代細菌數(shù)量的計算公式？4.以時間為橫坐標(biāo)，細菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細菌的數(shù)量增長曲線。20406080100120140160時間/分鐘細菌數(shù)量/個Nn＝２n

N代表細菌數(shù)量，

n表示第幾代活動2、科學(xué)方法：根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進行表達，即數(shù)學(xué)模型為了直觀、簡便地研究種群的數(shù)量變動的規(guī)律，數(shù)學(xué)模型建構(gòu)是常用的方法之一。用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式

數(shù)學(xué)方程式法坐標(biāo)曲線法是聯(lián)系實際問題與數(shù)學(xué)的橋梁，具有解釋、判斷、預(yù)測等重要功能觀察研究對象，提出問題提出合理的假設(shè)通過進一步的實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進行表達種群數(shù)量以什么樣的規(guī)律在增長?如:細胞每20min分裂一次1、建立數(shù)學(xué)模型一般步驟：在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下，細菌種群的增長不會受種群密度增加的影響。觀察、統(tǒng)計細菌的數(shù)量，對自己所建立的模型進行檢驗或修正列出表格，根據(jù)表格畫曲線，推導(dǎo)公式。

Nn＝２n

N代表細菌數(shù)量，n表示第幾代2、思考討論資料分析資料1：1859年，一位英國人來到澳大利亞定居，他帶來了24只野兔。讓他沒有想到的是，一個世紀之后，這24只野兔的后代竟達到6億只以上。漫山遍野的野兔與牛羊爭食牧草，啃嚙樹皮，造成植被破壞，導(dǎo)致水土流失。后來，人們引入了黏液瘤病毒才使野兔的數(shù)量得到控制。資料2、在20世紀30年代時，人們將環(huán)頸雉引入美國的一個島嶼，1937～1942年期間，這個環(huán)頸雉種群的增長如右圖。討論

1、兩個資料中種群增長有什么共同點？2、種群這種增長的原因是什么？3、種群這種增長能否持續(xù)下去？為什么？典型例題1：某一地區(qū)2001年人口普查時有10萬人，2002年比2001年增長1％。請預(yù)測，按照此生長速度，2006年該地區(qū)的人口將有多少？Nt＝10×（1+1％）2006-2001探究二、種群的J型增長★模型中各參數(shù)的意義：N0為某種動物種群的起始數(shù)量，t為時間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。1、什么是J型增長？模型假設(shè)是什么？2、數(shù)學(xué)模型：t年后種群數(shù)量為：

Nt=N0λt在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下，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λ倍。典例2、種群的指數(shù)增長（J型）是有條件的，條件之一是（）A．在該環(huán)境中只有一個種群B．該種群對環(huán)境的適應(yīng)比其他種群優(yōu)越得多C．環(huán)境資源是無限的D．環(huán)境資源是有限的C探究三

種群的S型增長在一個培養(yǎng)基中，細菌的數(shù)量會一直按照這個公式增長嗎？

細菌的數(shù)量不會一直按照這個公式增長，因為培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分和空間有限，當(dāng)細菌數(shù)量達到一定量時，細菌種群出現(xiàn)生存斗爭。1、高斯（1934）把5個大草履蟲置于0.5mL的培養(yǎng)液中，每隔24小時統(tǒng)計一次數(shù)據(jù)，經(jīng)過反復(fù)實驗，結(jié)果如下：活動1、高斯對大草履蟲種群研究的實驗請繪制大草履蟲的種群增長曲線在資源有限條件下的情況下，種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線，稱為“S”型曲線2、種群增長的“S”型曲線K/2·轉(zhuǎn)折期，增長速率最快K值：環(huán)境容納量加速期，個體數(shù)量增加，增長加速調(diào)整期，個體數(shù)量較少增長緩慢減速期，增長緩慢穩(wěn)定期，增長速率為零環(huán)境容納量: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)量稱為環(huán)境容納量，又稱K值。1.同一種群的K值不是固定不變的，會受到環(huán)境的影響。2.N≈K／2，此時種群增長速度最快，可提供的資源數(shù)量也最多，而又不影響資源的再生。活動2、種群增長的“S”型曲線分析①產(chǎn)生條件：存在環(huán)境阻力：

自然條件（現(xiàn)實狀態(tài)）——食物等資源和空間總是有限的，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低，死亡率增高．當(dāng)出生率與死亡率相等時，種群的增長就會停止，有時會穩(wěn)定在一定的水平．活動3、種群增長的“Ｓ”型曲線出現(xiàn)的原因、特點②增長特點：

種群數(shù)量達到環(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。16活動4、種群數(shù)量變化曲線其他曲線的關(guān)系⑴圖乙的fg段相當(dāng)于圖甲的ac段⑵圖乙的g點相當(dāng)于圖甲的c點⑶圖乙的gh段相當(dāng)于圖甲的cd段⑷圖乙的h點相當(dāng)于圖甲的de段K/2abcdghfe甲乙0—K/2時逐漸增大K/2—K時逐漸減小在K/2時達到最大在K時增長速率為0增長速率變化：種群數(shù)量變化：在K值時達到最大t0t1t2種群數(shù)量“S”型增長曲線（種群數(shù)量）K/2K種群數(shù)量增長速率時間D:出生率＝死亡率，即種群數(shù)量處于K值。B:出生率與死亡率之差最大，即種群數(shù)量處于K/2值。活動5、思考·討論

環(huán)境容納量與現(xiàn)實生活1.有人說目前全世界人口數(shù)量已經(jīng)達到地球的環(huán)境容納量，必須采取更加嚴格的措施控制人口出生率；有人卻認為科技進步能提高地球?qū)θ祟惖沫h(huán)境容納量，例如，育種和種植技術(shù)的進步，能提高作物產(chǎn)量，從而養(yǎng)活更多人口，對此你持什么觀點？你有哪些證據(jù)支持你的觀點？2.鼠害導(dǎo)致作物減產(chǎn)，蚊、蠅會傳染疾病。環(huán)境容納量的角度思考，對家鼠等有害動物的控制，應(yīng)當(dāng)采取什么措施？提示：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，減少它們挖造巢穴的場所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵等提示：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，減少它們挖造巢穴的場所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵等同一種群的K值不是固定不變的，會受到環(huán)境的影響思考怎樣做才是最有效的滅鼠措施？

1、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、遷出和遷入率種群數(shù)量的變化氣候、食物、天敵、傳染病等增或減增長、波動、穩(wěn)定、下降等東亞飛蝗種群數(shù)量的波動探究四

種群數(shù)量的波動2、根據(jù)前面的學(xué)習(xí)思考回答

（1）種群數(shù)量變化的類型有哪些？增長，穩(wěn)定，波動、下降等。大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動之中，在不利條件之下，還會急劇下降，甚至滅亡。(3)、保護大熊貓等瀕危物種的根本措施？建立自然保護區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境，提高環(huán)境容納量。

(2)為保護魚類資源不受破壞，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。這是因為在這個水平上種群增長量最大。典例3.下圖表示出生率、死亡率和種群密度的關(guān)系，據(jù)此分析得出的正確表述是(

)A．在K/2時控制有害動物最有效B．圖示規(guī)律可作為控制人口增長的依據(jù)C．該圖可用于實踐中估算種群最大凈補充量D．在K/2時捕撈魚類最易得到最大日捕獲量C典例4．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)斗爭增加（）

A．CD段（增長速度慢）

B．DE段（速度加快）

C．EF段（變化速率加快）

D．FG段（速度逐漸變慢）D典例5.池塘養(yǎng)魚時，為保護池塘生態(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、適量的捕撈成魚D．限制捕魚C典例6.某研究所對一條河流生態(tài)系統(tǒng)進行了幾年的跟蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)某種魚進入此生態(tài)系統(tǒng)后的種群數(shù)量增長率隨時間的變化呈現(xiàn)如下圖所示曲線。則在t1時該種群的年齡組