人教必修三种群数量的变化PPT课件

1、澳大利亚野兔澳大利亚野兔1859年，一位英国人来到澳大利亚定居。他带来了24只当时澳大利亚没有的物种-野兔，让他没想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟达到6亿以上。漫山遍野的兔与牛羊争食牧草，啃食树皮，造成植被破坏，导致水土流失。第1页/共42页中国水利网水葫芦入侵水葫芦入侵宁波、昆明、武汉等地的湖泊后湖泊后迅速疯长迅速疯长；上海去年3万吨的水葫芦打捞量，今年已翻了3倍有余，上升至10万吨；水葫芦的疯长疯长，让越来越多的水中生物痛失“家园”。第2页/共42页为什么野兔、水葫芦进入到一个新的为什么野兔、水葫芦进入到一个新的环境种群数量急剧增长？环境种群数量急剧增长？第3页/共42页大肠杆

2、菌大肠杆菌一、建构种群增长模型一、建构种群增长模型第4页/共42页培养大肠杆菌的培养基培养大肠杆菌的培养基一、建构种群增长模型一、建构种群增长模型第5页/共42页时间（时间（min）细胞数细胞数0204060802021222324分裂分裂细菌繁殖产生的后代数量细菌繁殖产生的后代数量种群数量的变化种群数量的变化第6页/共42页n代细菌数量的计算公式？代细菌数量的计算公式？72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？量是多少？解：解：n 72h X X60min20min216Nnn 2216第7页/共42页1.1.数学模型：数学模型： 是用来描述一个系统或

3、它的性质的数学形式。是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。2.2.数学模型建构的步骤数学模型建构的步骤 细菌的繁殖是一种二分裂生殖。有的细菌细菌的繁殖是一种二分裂生殖。有的细菌每每2020分钟就繁殖一代，我们就以细菌作为观分钟就繁殖一代，我们就以细菌作为观察对象进行研究。察对象进行研究。第8页/共42页观察研究对象，观察研究对象，提出问题提出问题提出合理的假设提出合理的假设通过进一步的实验通过进一步的实验或观察等，对模型或观察等，对模型进行检验或修正进行检验或修正根据实验数据，用适根据实验数据，用适当的数学形式对事物当的数学形式对事物的性质进行表达的性质进行表达细胞每细胞每20min20mi

4、n分裂一次分裂一次资源空间无限多，细资源空间无限多，细菌种群的增长不受种菌种群的增长不受种群密度增加的影响群密度增加的影响观察、统计细菌数量，观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型对自己所建立的模型进行检验或修正进行检验或修正数学模型数学模型一般步骤：一般步骤：第9页/共42页将数学公式（将数学公式（Nn2n）变为曲线图）变为曲线图时间时间分钟分钟20 40 60 80 100 120 140 160 180细菌细菌数量数量 曲线图与数学方程曲线图与数学方程式比较，式比较，优缺点？优缺点？直观，直观，但不够精确。但不够精确。2 4 8 16 32 64 128 256 512第10页/共42页

5、在理想环境下在理想环境下下下种群数量增长的种群数量增长的形式，如果以形式，如果以时间时间为横坐标为横坐标，种群，种群数数量为纵坐标量为纵坐标画出曲画出曲线来表示，曲线大线来表示，曲线大致呈致呈“”型型二、种群增长的二、种群增长的“J”型曲线型曲线第11页/共42页O 时间种群增长率“J”型曲线增长率：增长率：（现有个体数（现有个体数- -原有个体数）原有个体数）/ / 原有个体数原有个体数 X100%X100%第12页/共42页 实例实例1某海岛上环颈雉种群数量的变化某海岛上环颈雉种群数量的变化第13页/共42页“J”型增长的数学模型型增长的数学模型 1 1、产生条件：、产生条件： 理想状态理

6、想状态食物充足，空间不限，气候适宜，食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等；没有敌害等；（N N0 0为起始数量，为起始数量， t t为时间，为时间，N Nt t表示表示t t年后该种群的年后该种群的数量，数量，为数量是一年前的倍数）为数量是一年前的倍数） 2 2、种群、种群 “J J”型增长的数学模型公式：型增长的数学模型公式：Nt=N0 t 种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的第一年的倍。倍。第14页/共42页食物充足，空间不限，气候适宜，食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等；没有敌害等；“J”型曲线总结：总结：新物种迁入的开始阶段

7、新物种迁入的开始阶段或实验条件下或实验条件下种群的增长率不变种群的增长率不变条件：条件：特点：特点：产生的时期：产生的时期：第15页/共42页环境阻力种群密度越大环境阻力越大在大自然中食物有限空间有限种内斗争种间竞争天敌捕食第16页/共42页食物有限食物有限空间有限空间有限种内斗争种内斗争种间竞争种间竞争天敌捕食天敌捕食资源有限资源有限阻滞生长阻滞生长产生条件：产生条件：三、种群增长的三、种群增长的“S S”型曲线型曲线第17页/共42页种群的个体数量种群的个体数量时间理想的环境中（即环境资源很充足不受任何限制。）存在环境阻力的环境中（即环境资源是有限的种群不可能无限增长。）时间第18页/共4

8、2页种群数量达到环境所允许的最大值（种群数量达到环境所允许的最大值（K K值值）后，）后，将停止增长并在将停止增长并在K K值左右保持相对稳定。值左右保持相对稳定。 K值：值：在环境条件不受在环境条件不受破坏的情况下，一定破坏的情况下，一定空间中所能维持的空间中所能维持的种种群最大数量群最大数量称为称为环境环境容纳量。容纳量。三、种群增长的三、种群增长的“S S”型曲线型曲线 A第19页/共42页1 1、同一种群的、同一种群的K K值是固定不变的吗？值是固定不变的吗？K K值的大小值的大小与与环环境条件境条件密切相关，密切相关，一定条件下，资一定条件下，资源空间越富足，源空间越富足，环境阻力越

9、小，环境阻力越小，K K值越大值越大错种群的个体数量时间第20页/共42页时间时间 t02468101214161820酵母数酵母数 N9.629.0 71.1 174.6 350.7 513.0 594.8 641.0 655.9 661.8 665.0 增长速率增长速率 v(个个/2小时小时)19.4 42.1 103.5 176.1 162.3 81.8 46.2 14.9 5.9 3.2 350.7710176.1020040060080036912151821小时小时酵母数酵母数k/2K=710第21页/共42页K/2 t0 t1 t2 时间种群数量K t0 t1 t2 时间 0 K

10、/2 K 数量增长速率练习册54-4第22页/共42页K/2 t0 t1 t2 时间种群数量K t0 t1 t2 时间 增长速率第23页/共42页环境容纳量环境容纳量减速增长期减速增长期延滞期延滞期指数增长期指数增长期稳定期稳定期时间时间种群种群数量数量K KNN0 0（K/2)K/2)三、种群增长的三、种群增长的“ “ S ”S ”型曲线型曲线（种群个体数少且要适应新环境，种群增长（种群个体数少且要适应新环境，种群增长缓慢缓慢）（种群增长（种群增长加快加快）（种群增长（种群增长最快最快）（种群增长（种群增长变慢变慢）（种群增长为（种群增长为零零，种内斗争最激烈种内斗争最激烈）第24页/共42

11、页K/2 t0 t1 t2 时间种群数量K t0 t1 t2 时间 0 K/2 K 数量增长速率四个时期从年龄组成分析：增长型：延滞期、指数增长期、减速增长期稳定型：稳定期第25页/共42页渔业渔业林业林业畜牧业畜牧业草业草业想一想：当池鱼满塘，密林成材，想一想：当池鱼满塘，密林成材，牧草丰肥，牛羊满圈的时候你将牧草丰肥，牛羊满圈的时候你将怎样收获，才能维持种群的怎样收获，才能维持种群的持续持续最大收益最大收益呢？呢？为了获得最大捕捞量，捕捞后了获得最大捕捞量，捕捞后种群数量应该保持在种群数量应该保持在K/2K/2附近附近范围所代表的水平上。范围所代表的水平上。 第26页/共42页环境阻力环境

12、阻力【分析分析】下图为理想条件下和自然环境下的某生物种群下图为理想条件下和自然环境下的某生物种群数量变化曲线。图中的阴影部分的含义？数量变化曲线。图中的阴影部分的含义？2 2、从达尔文进化论分析：从达尔文进化论分析：表示通过生存斗争被淘汰的个体数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数量1、表示影响种群增长的环境阻力；第27页/共42页1 1、同一种群的、同一种群的K K值是固定不变的吗？值是固定不变的吗？4 4、种群数量达到、种群数量达到K K值时，都能在值时，都能在K K值维持值维持 稳定吗？稳定吗？K K值的大小值的大小与与环境条件环境条件密切相关，一定条件下，密切相关，一定条件下，资源空间越富

13、足，环境阻力越小，资源空间越富足，环境阻力越小，K K值越大。值越大。错错第28页/共42页大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡件之下，还会急剧下降，甚至灭亡四、种群数量的波动和下降四、种群数量的波动和下降练习册P56-变式2第29页/共42页影响种群数量变化的因素影响种群数量变化的因素直接因素：出生率、死亡率、迁入率、直接因素：出生率、死亡率、迁入率、 迁出率迁出率外界因素：食物、气候、传染病、天敌外界因素：食物、气候、传染病、天敌重要因素：人类的活动重要因素：人类的活动主要因素：出生率、死亡率、迁入率、主要因素：

14、出生率、死亡率、迁入率、 迁出率、年龄组成、性别比例迁出率、年龄组成、性别比例练习册P57-3第30页/共42页五、研究种群数量变化的意义五、研究种群数量变化的意义1 1合理利用和保护野生生物资源合理利用和保护野生生物资源2 2为防治有害生物提供科学依据为防治有害生物提供科学依据鱼类的捕捞鱼类的捕捞蝗虫的防治蝗虫的防治3.3.为引进外来物种提供理性的思考。为引进外来物种提供理性的思考。第31页/共42页苍鹭的保护野猪的保护救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾第32页/共42页思考思考怎样做才是保护大熊猫的根本措施？怎样做才是保护大熊猫的根本措施？ 建立自然保护建立自然保护区区，改善大熊，改善大熊猫的栖息

15、环境，猫的栖息环境，提高环境容纳提高环境容纳量。量。第33页/共42页1 1在下列图中，表示种群在无环境阻力在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是状况下增长的是B课堂练习课堂练习第34页/共42页2下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内竞争增加（制使种内竞争增加（ ） ACD段（增长速度慢）段（增长速度慢） BDE段（速度加快）段（速度加快） CEF段（增长速度变慢）段（增长速度变慢） DFG段（速度逐渐变慢）段（速度逐渐变慢）C第35页/共42页4

16、.池塘养鱼时，为保护池塘生态系统和长期池塘养鱼时，为保护池塘生态系统和长期保持较高的产鱼量，应采取的最佳方案是保持较高的产鱼量，应采取的最佳方案是（ ） A大量增加饵料的投入量大量增加饵料的投入量 B大量增加鱼苗的投入量大量增加鱼苗的投入量 C及时、适量的捕捞成鱼及时、适量的捕捞成鱼 D限制捕鱼限制捕鱼 C第36页/共42页7.右图所示为在理想状态右图所示为在理想状态下和自然环境中某生物的下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线。下列种群数量变化曲线。下列对阴影部分的解释正确的对阴影部分的解释正确的是（是（ ）环境中影响种群增长的阻力环境中影响种群增长的阻力环境中允许种群增长的最大值环境中允许种

17、群增长的最大值其数量表示种群内迁出的个体数其数量表示种群内迁出的个体数其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数 A. B. C. D. C第37页/共42页 如果种群处在一个理想的环境中，如果种群处在一个理想的环境中，没有自然和空间的限制，种群内个没有自然和空间的限制，种群内个体数量的增长曲线是体数量的增长曲线是_,_,用达尔文用达尔文的进化理论解释，这是由于生物具的进化理论解释，这是由于生物具有有_特性。特性。 如果将该种群置入有限制的自然如果将该种群置入有限制的自然环境中，种群内个体数量的增长曲环境中，种群内个体数量的增长曲线是线是_，用达尔文进化理论分析图

18、中的阴影部分表，用达尔文进化理论分析图中的阴影部分表示示_。影响种群密度的主要因素是种群的影响种群密度的主要因素是种群的_、_、_和和_。8 8、下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，清、下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，清仔细分析图中去先后回答下列问题：仔细分析图中去先后回答下列问题：ab个体数 时间ab在生存斗争过程中淘汰的个体过度繁殖死亡率出生率性别比例年龄组成第38页/共42页2021年10月28日星期四39“J”型型营养充足，温度、营养充足，温度、pH等条件适宜等条件适宜“S”型型生存环境的条件有限生存环境的条件有限营养物质过度消耗、营养物质过度消耗、pH发生变化、有害代谢产物积累发生变化、有害代谢产物积累第39页/共42页增长率与增长速率增长率与增长速率增长率：在单位时间内净增加的个