种群数量的变化 PPT 课件

1、1中国水利网宁波、昆明、武汉等地，人躺在铺满水葫芦的湖面上，可以不沉；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；水葫芦所带来的水体富营养化，让越来越多的水中生物痛失“家园”。 2国家地理在几百年前，金丝猴在许多地区广泛分布，人口的增加和山林的破坏使金丝猴的分布区越来越小。现在，黔金丝猴的数量只有500600只，处于濒危状态，只在贵州省的梵净山区生存。滇金丝猴生活在云南西北部、西藏东南端及四川西部长江上端金沙江上游的高山中，数量不到2000只，也处境濒危。种群数量的变化3第二节种群数量的变化1、怎样建构种群数量增长的模型？2、种群的数量是怎样变化的，其规律？3、影响种群数

2、量变化的因素有哪些？4、什么是环境容纳量？本节聚焦41、数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。2、数学建模的一般方法一、建构种群增长模型的方法5观察研究对象提出合理的假设根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达细菌每20min分裂一次资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响（以二分裂的形式）一、建构种群增长模型的方法细菌种群增长的规律提出问题？6问题探讨假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一代。 7 在营养和生存空间没有限制的情况下，1个细菌每20分钟分裂繁殖一代讨论Nnn时间（min)20406080100120140160

3、180分裂次数n细菌数量Nn（个）2481632641282565121234567898一、建构种群增长模型的方法 在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论：n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量是多少？Nnn解：n 60min x72h20min216Nnn 22169观察研究对象提出合理的假设根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达细菌每20min分裂一次资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响（以二分裂的形式）一、建构种群增长模型的方法细菌种群增长的规律提出问题Nnn？其他形式?10将数学公式（Nn2n）变

4、为曲线图时间分钟20406080100120140160180细菌数量 2 4 8 16 32 64 128 256 51211画图须注意： 1.定坐标 2.定变量 3. 标图题名称图 细菌种群数量的增长曲线曲线图与数学方程式比较，优缺点？曲线图与数学方程式比较，优缺点？直观，但不够精确。12如果在一个培养基中细菌会一直按此公式增长吗？ 。用什么方法验证你的观点？ 。 不会观察、统计细菌数量13观察研究对象提出合理的假设根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达细菌每20min分裂一次资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响（以二分裂的形式）一、建构种群增长模型的方法细菌种

5、群增长的规律提出问题Nnn检验或修正观察、统计细菌的数量141、数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。2、数学建模的一般过程提出问题作出假设建立模型（数学表达）模型的检验与修正一、建构种群增长模型的方法15只要满足上述实验室假设条件，这种数学模型就适宜于所有生物种群的增长吗？自然界中有没有这样的例子呢？思考16实例1： 1859年，24只野兔 6亿只以上的野兔二、种群增长的“J”型曲线:100年后17实例2、20世纪30年代,人们将环颈雉引入美国的一个岛屿18讨论1：出现这种增长的原因有哪些？二、“J”型增长的数学模型 191、产生条件： 食物充足 空间不限 气候适宜 没有敌害等理

6、想状态20二、“J”型增长的数学模型 “J”型曲线 种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的倍。No为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量 Nt = _建立模型：21N1/No= N2/N1= N3/N2= N4/N3= Nt/Nt-1= Nt/No = tNt = Not种群 “J”型增长的数学模型公式：22二、“J”型增长的数学模型 （N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，为年均增长率） 2、种群 “J”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，第二年是第一年的倍。再修正232在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是B

7、练习24“J”型增长能一直持续下去吗？该模型能否适用于所有生物种群的增长呢？25例生态学家高斯的实验：三、种群增长的“S”型曲线时间（天）123456789大草履虫数量（个）20120330370375380370375370活动1：绘图26种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”型曲线三、种群增长的“S”型曲线讨论1：分析曲线图大草履虫的增长曲线再修正27讨论1.找出S与J型曲线不同的地方2.描述S型曲线的变化规律3.出现“S”型曲线的原因有哪些？28种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。 K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间

8、中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。三、种群增长的“S”型曲线29K/2增长逐渐加快增长逐渐减慢增长速度最快K值：环境容纳量种群增长“S”型曲线 出生率与死亡率相等增长停止30A种群数量达到K值时，种群增长停止种群数量在 K/2值时，种群增长最快种群数量 小于K/2值时种群增长逐渐加快种群数量 大于K/2值时种群增长逐渐减慢问题探讨31例生态学家高斯的实验：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”型曲线大草履虫种群的增长曲线讨论2：大草履虫的增长呈“S”型曲线的原因有哪些？三、种群增长的“S”型曲线32食物有限空间有限种内斗争种间竞争天敌捕食资源有限条件下的种群增长三、

9、种群增长的“S”型曲线33J型曲线S型曲线产生条件理想状态：1、 _ 条件充裕2、 适宜3、没有_现实状态：1、 有限2、 综合作用特点种群数量以一定的 连续增长种群数量达到 值后，将在 上下保持相对稳定环境容纳量（K值） 无有数学公式公式：Nt=N0t ,增长倍数 无曲线形状J型S型资源、空间气候敌害倍数资源、空间敌害、气候等KK值34时间种群数量ABA：J型增长B：S型增长阴影部分面积表示环境因素（自然选择）对种群增长的影响，及环境阻力的影响。 即表示在生存斗争中淘汰的生物个体知识迁移：请用达尔文的进化论来解释阴影部分35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

10、群数量保持在什么水平?根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上种群增长量最大 。K/2是最适的捕捞点或砍伐点361、同一种群的K值是固定不变的吗？思考讨论2、对大熊猫应采取什么保护措施？3、对家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？4、种群数量达到K值时，都能在K值维持 稳定吗？ 对家鼠等有害动物的控制，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，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，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，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们

11、的天敌，等等。 37 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。四、种群数量的波动和下降东亚飞蝗种群数量的波动38 种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种群特征的因素，都会引起种群数量的变化。环境因素种群的出生率、死亡率、迁出和迁入种群数量的变化气候、食物、被捕食、传染病等增或减增长、波动、稳定、下降等影响种群数量变化的因素39影响种群数量变化的因素直接因素：间接因素：重要因素：出生率、死亡率、迁入、迁出食物、气候、传染病、天敌人类的活动40（1）有利于野生生物资源的合理利用及保护。 （2）为人工养殖及种植业中合理控制种群 数量

12、、适时捕捞、采伐等提供理论指导。（3）通过研究种群数量变动规律，为害虫的 预测及防治提供科学依据。 三研究种群数量变化有何意义？ (4) 为引进外来物种提供理性的思考41云豹的保护苍鹭的保护野猪的保护救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾42在Faroe Islands上， 捕鲸现场成了血的海洋431.如下图所示，如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和空间的限制，种群内个体的增长曲线是 ，用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有 的倾向。如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量增长曲线是 ，用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表示 。影响种群密度的因素有 。A过度繁殖B通过生存斗争被淘汰的个体数量出生率、

13、死亡率、迁入、迁出、性别比、年龄组成、气候、食物、天敌、人类活动等时间种群数量AB442.在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，8年后发展到500只左右，接下来，这个羊群数量会 A、维持在一个水平上 B、不断下降C、缓慢上升 D、迅速上升A453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制使种内斗争增加ACD段（增长速度慢）BDE段（速度加快）CEF段（变化速率加快）DFG段（速度逐渐变慢）D464、下图示为某种群在不同生态环境中的增长曲线,请仔细分析图中曲线后回答下列问题(1)影响种群数量的直接因素是种群的_和_。(2)当我们迁入刚建的新村美居

14、，可恶的老鼠也一同悄悄“潜来”，它们咬坏衣物、偷吃粮食、毁坏家具、传播疾病对其进行种群密度的调查中，请从a、b曲线的理论上存在的条件，推测有效灭鼠的措施_，降低环境_，使鼠群的_曲线变化，转变成_。47答案： (1）出生率、死亡率和迁入、迁出 (2）在进行灭鼠时，要清除垃圾， 严密储存食物 容纳量 a（或J型） b（或S型） 483、下图根据实验室中人工饲养腹果蝇的数据统计绘制而成的曲线图。人工饲养是在一定大小的培养瓶中，喂以一定量的酵母菌的条件下进行的。请回答下列问题： (1)在实验室条件下用草履虫、酵母菌所作的实验与上述结果相似，表明种群在一定空间、一定资源条件下的增长类型，一般都是_。4

15、9(2)曲线的纵坐标_(“能”或“不能”)反映种群密度的大小。在一定环境中种群增长曲线的渐近线，生态学上称为环境容纳量，其含义是_。一个种群的环境容纳量_(“能够”或“不能够”）随着环境的变化而改变。(3)试根据容纳量的概念对珍稀动物的保护、草原的合理放牧分别提出你的建议。50答案：(1) “S”型增长 (2）能 能在这一环境中所能承载的这一种群的最大数量（密度），即这一环境所能养活的种群的最大数量 。 能(3）对珍稀动物的保护最根本的措施是保护它的生存环境，使该种动物的环境容纳量有所提高，这个种群的数量自然会增长。草原的放牧量应该控制在接近环境容纳量为宜，如果过多放牧会影响牛羊的生长以及草原

16、的恢复。如果破坏了环境，还会造成环境容纳量的降低。 51P68 培养液中酵母菌种群数量的变化 实验原理：用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分，空间、pH、温度等因素的影响。 实验假设：有限的环境中， 酵母菌种群数量先增加、 后减少再稳定5253P68 培养液中酵母菌种群数量的变化 实验原理：用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分，空间、pH、温度等因素的影响。 实验步骤：1）将10mL无菌马铃薯培养液加入试管中2）接种酵母菌3）将酵母菌在适宜的温度下连续培养7d4）每天取样计数酵母菌数量，采用抽样检测方法5）记录检测结果，并绘制成曲线 实验假设：有限的环境中， 酵母菌种群

17、数量先增加、 后减少再稳定54P68 培养液中酵母菌种群数量的变化 记录表 时间/天1234567数量/个55【例题】 在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，某同学用显微镜观察计数，统计发现血球计数板的小方格(2 mm2 mm)内酵母菌数量的平均值为24个。假设盖玻片下的培养液厚度为0.1 mm，那么1mL培养液中酵母菌的个数约为： A1.2105 B6105 C1.2104 D. 6104D56例：（09广东A卷）有关“探究培养液中酵母菌数量动态变化”的实验，正确的叙述是：A改变培养液的pH值不影响K值（环境容纳量）大小B用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化C取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数D营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素D 抽样检测法血细胞计数板57探究培养液中酵母菌种群数量的变化的实验中，下列说法正确的有： （双）A.对于酵母菌的计数可以采用抽样检测的方法B.从试管中吸出培养液进行计数前，需要振荡试管C.本实验一