人教版生物必修三第4章第2节《种群的数量变化》课件(共28张)(1)

1、 大熊猫是我国一级保护动物，主要分布在我国四川、陕西和甘肃，被称为“活化石”。但是与它同一时期的其他动物却早已灭绝并成为化石。为什么不同种群的数量增长会出现不同的结果？为什么不同种群的数量增长会出现不同的结果？第第4 4章第章第2 2节节 种群数量的变化种群数量的变化 在营养和生存空间没有限制的情况下，某在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论：分钟分裂繁殖一代。讨论：（1）n代细菌数量的计算公式？代细菌数量的计算公式？（2）72小时后，由一个细菌分裂产生小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？的细菌数量是多少？问题探讨：问题探讨： 时间时间（min

2、)min)2020404060608080100100120120140140160160180180分裂次数分裂次数细菌数量细菌数量（1）根据问题探讨中所得的公式进行计算并完成下表：）根据问题探讨中所得的公式进行计算并完成下表： 2 3 4 5 6 7 8 9 21 22 23 24 25 26 27 28 29独立完成：独立完成： （2）根据表格中得到的数据，以时间为横轴，以数）根据表格中得到的数据，以时间为横轴，以数量为纵轴，将问题探讨中得到的数学公式（量为纵轴，将问题探讨中得到的数学公式（N=2n)变变为曲线图：为曲线图：1 110010020020030030040040050050

3、06006002020404060608080100100120120140140160160180180200时间时间数量数量 用数学公式或曲线图，都能够体现用数学公式或曲线图，都能够体现一个种群数量的变化，是一个种群数量的变化，是数学模型数学模型的的两种表现形式。两种表现形式。数学模型是用来描述一数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数个系统或它的性质的数学形式。学形式。（描述、解释和预描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要测种群数量的变化，常常需要建立数学模型。建立数学模型。）研究实例研究实例研究方法研究方法细胞每细胞每20min20min分裂一次分裂一次资源空间无限多，细菌种群的资源

4、空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响增长不受种群密度增加的影响N N n n= 2= 2n n， N N代表细菌代表细菌数量，数量，n n表示第几代表示第几代 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进行检对自己所建立的模型进行检验或修正。验或修正。1.建立数学模型的一般步骤建立数学模型的一般步骤一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法1.观察研究对象，提观察研究对象，提出问题。出问题。2.提出合理的假设。提出合理的假设。3.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的当的数学形式对事物的性质进行表达。性质进行表达。4.通过进一步的实验通过

5、进一步的实验或观察等，对模型进或观察等，对模型进行检验或修正。行检验或修正。2.请分析请分析“数学公式数学公式”和和“曲线图曲线图”两种两种形式的优缺点。形式的优缺点。直观，直观， 但不够精确。但不够精确。精确，精确， 但不够直观。但不够直观。VS数学公式：数学公式：Nn=2n曲线图曲线图 1.种群在什么条件下才能出现如以上种群在什么条件下才能出现如以上公式和曲线所描述的增长情况？公式和曲线所描述的增长情况？ 2.在自然界中，种群的数量变化是不在自然界中，种群的数量变化是不是都是这样的呢？是都是这样的呢？ 3.在自然界中种群的增长会受到什么在自然界中种群的增长会受到什么因素制约？种群的数量变化

6、又应该是怎因素制约？种群的数量变化又应该是怎样的呢？样的呢？思思 考：考：1859年，年，24只只野兔野兔 6亿只以上亿只以上的野兔的野兔一个世纪后一个世纪后实例实例1 1：澳大利亚野兔澳大利亚野兔实例实例2 2： 水葫芦水葫芦1901年，水葫芦被引入中国，上个世纪五六十年代被作为年，水葫芦被引入中国，上个世纪五六十年代被作为猪饲料推广，之后，水葫芦在中国一发不可收拾。在南方水猪饲料推广，之后，水葫芦在中国一发不可收拾。在南方水葫芦已经泛滥成灾，比如现在的珠江水系已经遍布水葫芦葫芦已经泛滥成灾，比如现在的珠江水系已经遍布水葫芦（据统计，珠江水系水葫芦每十年数目增长十倍！）（据统计，珠江水系水葫

7、芦每十年数目增长十倍！）实例实例3 3：美国某岛屿的环颈雉增长情况美国某岛屿的环颈雉增长情况某岛屿环颈雉种群数量某岛屿环颈雉种群数量的增长曲线图的增长曲线图自然界确有类自然界确有类似细菌在理想条件似细菌在理想条件下种群数量增长的下种群数量增长的形式，如果以时间形式，如果以时间为横坐标，种群数为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲量为纵坐标画出曲线来表示，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（1）种群呈）种群呈“J”型增长的原因有哪些？型增长的原因有哪些？（2）实例）实例3中环颈雉的种群数量变化建立中环颈雉的种群数量变化建立了数学模型的哪一种形式？了数学

8、模型的哪一种形式？（3）如何根据实例）如何根据实例3中的形式建立其另一中的形式建立其另一种数学模型？种数学模型？食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件。食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件。建立了数学模型中的曲线图形式，是建立了数学模型中的曲线图形式，是“J”型曲线。型曲线。分析并作答：分析并作答：设定参数设定参数： N0 种群初始数量；种群初始数量； N t t 年后种群的数量；年后种群的数量； 种群每年增长的倍数；种群每年增长的倍数；设定条件设定条件： 食物、空间充裕；气候适宜；没有敌害食物、空间充裕；气候适宜；没有敌害“J”“J”型增长的数学模型：型增长的数学模型：

9、请建立相关数学模型？请建立相关数学模型？ N t t N0 0t 我国今年已经完成第六次人口普查工作，我国今年已经完成第六次人口普查工作，请同学们课后去收集有关人口数据的资料，请同学们课后去收集有关人口数据的资料，并且分析判断世界人口及中国人口增长是否并且分析判断世界人口及中国人口增长是否也呈也呈“J”型增长？型增长？ 人口普查的目的是为了掌握我国人口增人口普查的目的是为了掌握我国人口增长的变化情况。想想看，掌握人口的变化情长的变化情况。想想看，掌握人口的变化情况有什么作用呢？况有什么作用呢？课后拓展：课后拓展：三、种群增长的三、种群增长的“S”型曲线型曲线 在自然界中，理想化的情况并不在自然

10、界中，理想化的情况并不存在。总有一些因素会影响到种群存在。总有一些因素会影响到种群数量的变化，那么种群增长的数量的变化，那么种群增长的“J”型曲线能否一直持续下去？型曲线能否一直持续下去？应该怎样修正呢？应该怎样修正呢？ 实例实例4 4： 大草履虫的实验大草履虫的实验 高斯在高斯在0.5ml培养液中放入培养液中放入5个大草履虫，每隔个大草履虫，每隔24h统计一次大草履虫的数量，经过反复试验发现，大草统计一次大草履虫的数量，经过反复试验发现，大草履虫的数量在第二天和第三天增长较快，第五天以后履虫的数量在第二天和第三天增长较快，第五天以后基本维持在一定值左右。（如下图）基本维持在一定值左右。（如下

11、图）种群经过一定时间的增长后，种群经过一定时间的增长后，数量趋数量趋于稳定于稳定曲线，称为曲线，称为“S”型曲线。型曲线。时间时间种群数量种群数量 K种群增长的种群增长的S型型曲线曲线K值：值：在环境条件在环境条件不受破坏的情况下，不受破坏的情况下，一定空间中所能维持一定空间中所能维持的的种群最大数量种群最大数量称为称为环境容纳量。环境容纳量。 讨论：讨论： 为什么大草履虫在第为什么大草履虫在第2天、第天、第3天增天增长较快，而第长较快，而第5天后数量基本稳定？天后数量基本稳定？第第2、3天的增长是否为天的增长是否为J型曲线？型曲线？请分析不同时期种群数量的增长情况：请分析不同时期种群数量的增

12、长情况：时间时间种群数量种群数量 K种群增长的种群增长的S型型曲线曲线K/21.种群数量达到种群数量达到K值时：值时：2.种群数量达到种群数量达到K/2时：时：出生率出生率= =死亡率，种群死亡率，种群停止增长。停止增长。出生率出生率 死亡率，种群死亡率，种群增长速度最快。增长速度最快。1.同一种群的同一种群的K值是固定不变的吗？值是固定不变的吗？2.为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平平?为什么？为什么？ 3.对家鼠等有害动物的控制，应采取什么措施？从对家

13、鼠等有害动物的控制，应采取什么措施？从环境容纳量的角度看，能得到什么启发？环境容纳量的角度看，能得到什么启发？4.种群数量达到种群数量达到K值时，都能在值时，都能在K值维持稳定吗？值维持稳定吗？ 5.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？根据种群增长的根据种群增长的S S型曲线，应型曲线，应使被捕鱼群的种群数量使被捕鱼群的种群数量保持保持在在K/2K/2水平水平。因为在这个水平。因为在这个水平上上种群增长率最大种群增长率最大 。不是固定不变的，不是固定不变的，会受到环境等因素会受到环境等因素的影响。的影响。 对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械捕杀、药物捕对家鼠等有害

14、动物的控制，可以采取器械捕杀、药物捕杀等措施。从环境容纳量的角度思考，可以采取措施杀等措施。从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低降低有害动物种群的环境容纳量有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。不是的，由于气候、食物、不是的，由于气候、食物、天敌、传染病等因素的影天敌、传染病等因素的影响，大多数种群的数量总响，大多数种群的数量总是在不断变化。是在不断变化。

15、 建立自然保护区，给大建立自然保护区，给大熊猫更宽广的生存空间，熊猫更宽广的生存空间，改善大熊猫的栖息环境，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。提高环境容纳量。思考与讨论：思考与讨论：实例实例5 5：东亚飞蝗种群数量的波动图东亚飞蝗种群数量的波动图四、种群数量的波动和下降四、种群数量的波动和下降实例实例6 6：当北极狐数量增加时，旅鼠会因被过度捕当北极狐数量增加时，旅鼠会因被过度捕食而数量大减；反过来，北极狐又会因饥饿和疾病导食而数量大减；反过来，北极狐又会因饥饿和疾病导致种群数量下降，当北极狐的种群数量下降到一定程致种群数量下降，当北极狐的种群数量下降到一定程度时，旅鼠数量会因天敌数量的减

16、少而随即增加。度时，旅鼠数量会因天敌数量的减少而随即增加。请请尝试构建可以描述旅鼠种群数量变化的数学模尝试构建可以描述旅鼠种群数量变化的数学模型？型？实例实例7 7：第二次世界大战时，捕鲸业停止，鲸的第二次世界大战时，捕鲸业停止，鲸的数量恢复到较高的水平。战后捕鲸船的吨位不断上数量恢复到较高的水平。战后捕鲸船的吨位不断上升，鲸的捕获量越来越大，导致许多鲸的种群数量升，鲸的捕获量越来越大，导致许多鲸的种群数量急剧下降，有的鲸濒临灭绝。急剧下降，有的鲸濒临灭绝。请构建鲸数量变化请构建鲸数量变化的数学模型的数学模型曲线图形式，来表示从二战至曲线图形式，来表示从二战至今鲸种群的数量变化情况。今鲸种群的

17、数量变化情况。 根据以上所学，请总结归纳种群数量根据以上所学，请总结归纳种群数量变化的类型有哪些？变化的类型有哪些？种群数量变化的类型有：种群数量变化的类型有： 增长，稳定，波动、增长，稳定，波动、下降等。下降等。影响种群数量变化的因素有哪些？影响种群数量变化的因素有哪些？ 研究种群数量变化的意义是什么？研究种群数量变化的意义是什么？1.为防治有害生物提供有效可靠的科学依据；为防治有害生物提供有效可靠的科学依据；2.更加合理地保护和利用野生生物资源；更加合理地保护和利用野生生物资源；3.拯救和恢复濒危动物种群。拯救和恢复濒危动物种群。影响因素影响因素自然因素：自然因素：人文因素：人文因素：气候

18、、食物、天敌、传染病气候、食物、天敌、传染病人类活动的影响人类活动的影响讨论：讨论：1.种群数量的种群数量的J型增长是有条件的，条件是（型增长是有条件的，条件是（ ） A A在该环境中只有一个种群在该环境中只有一个种群 B B该种群对环境的适应比其他种群优越得多该种群对环境的适应比其他种群优越得多 C C环境资源是无限的环境资源是无限的 D D环境资源是有限的环境资源是有限的C C2.自然界中生物种群增长常表现为自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线，型增长曲线，下列有关种群下列有关种群“S”型增长的说法正确的是（型增长的说法正确的是（ ） A.“S”A.“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系。型增长曲线表示了种群数量和食物的关系。 B. B.