【课件】1.2 种群数量的变化（第一课时）课件（人教版2019选择性必修2）

第2节种群数量的变化(第一课时)

我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快，因而我们要常洗手。假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细蔺'每20min就通过分裂繁殖一代。1.第n代细茵数量的计算公式是什么？2.72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？3.在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗？如何验证你的观点？1.第n代细茵数量的计算公式是什么？①根据假设计算出1个细菌在不同时间产生后代的数量，记录在自己设计的表格中。时间（min)20406080100120140160180分裂次数123456789数量（个）2481632641282565122.72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？Nn＝1×２n

＝2216Nn=1×２n1.第n代细茵数量的计算公式是什么？时间（min)20406080100120140160180分裂次数123456789数量（个）248163264128256512②以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌种群的增长曲线。数学公式与曲线图各有什么优缺点？第n代细菌数量的计算公式：Nn=1×２n曲线图：直观，但不够精确。数学公式：精确，但不够直观。目录知识点1构建种群增长模型的方法构建种群增长模型的方法方法：步骤：模型构建法（

模型）观察研究对象，提出。提出合理的。根据实验数据，用适当的。形式对事物的

进行。通过进一步

，对模型进行

。问题假设数学性质表达实验或观察检验或修正

数学细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？在资源和生存空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响Nn=N0×2n。Nn代表繁殖n代后细菌数量，N0为细菌起始数量，n代表繁殖代数观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正资料1：1859年英国殖民者托马斯.奥斯汀，此公在英国时就是狂热的狩猎爱好者，于是他就委托自己的侄子从英国邮寄了一些野兔，放生了24只野兔以满足狩猎的需求。一个世纪之后，澳大利亚野兔超过6亿只。后来，黏液瘤病毒控制了野兔的种群数量。资料1：澳大利亚野兔资料2：20世纪30年代，环颈雉引入某地小岛。5年间增长如图所示。1.这两个资料中的种群增长有什么共同点？种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势。2.种群出现这种增长的原因是什么？食物充足、缺少天敌等。知识点2种群的”J”形增长种群的”J”形增长理想条件——食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。2.1模型产生的原因2.2数学公式t年后种群的数量为

Nt=N0×λt

（N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是前一年种群数量的的倍数。）种群的”J”形增长2.3种群”J”形增长的其它曲线种群的”J”形增长2.4种群”J”形增长的实例①外来入侵物种的种群数量变化福寿螺，瓶螺科瓶螺属软体动物,原产于南美洲亚马逊河流域，1981年作为食用螺引入中国，因其适应性强，繁殖迅速，食量大且食物种类繁多能破坏粮食作物、蔬菜和水生农作物的生长，成为危害巨大的外来入侵物种。种群的”J”形增长2.4种群”J”形增长的实例②动物迁入适宜其生活的新环境后，一段时间内种群的数量变化2000年之前我国人口变化种群的”J”形增长种群数量变化符合数学公式Nt=N0×λt

时，种群增长曲线一定是“J”形吗？种群的”J”形增长种群的”J”形增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？不能。因为资源和空间是有限的。知识点3种群的“S”形增长种群的“S”形增长高斯实验：生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如下图所示的结果。K=375从图可以看出，大草履虫在这个实验环境条件下的最大种群数量是375个，这就是该实验种群的K值。种群的“S”形增长3.1种群的“S”形增长模型产生原因在有限的资源和空间条件下，当种群密度增大时，种内竞争不断加剧，种群的出生率降低，死亡率升高。当死亡率和出生率相等时，种群的增长就会停止，稳定在一定水平。种群的“S”形增长种群经过一段开始期后，呈加速增长，数量达到K/2时增长最快，此后开始减速增长，到K值时停止增长。3.2增长特点K/2KN0种群增长速率的变化种群数量=N0，˂K/2，=K/2，˃K/2，=K，增长速率为0增长速率为0增长速率逐渐减小增长速率最大增长速率逐渐增大种群的“S”形增长3.3种群”J”形增长的其它曲线①t1之前，种群数量小于K/2值，由于资源和空间相对充裕，种群增长速率逐渐增大；②当种群数量为K/2值时，出生率远大于死亡率，种群增长速率达到最大值；③t1～t2，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降；④t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0。种群的“S”形增长3.4实践应用野生大熊猫种群数量锐减的关键原因是什么？保护大熊猫的根本措施是什么？建立自然保护区，给大熊猫更宽广的生活空间，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量。最根本原因是野生大熊猫的栖息地遭到破坏，由于食物和活动范围缩小，K值降低。种群的“S”形增长机械捕杀施用激素药物捕杀施用避孕药养殖或释放天敌将食物储存在安全处增大死亡率降低环境容纳量打扫卫生控制家鼠数量的思路和相应具体措施3.4实践应用降低出生率是防治有害生物的根本措施。种群的“S”形增长3.4实践应用在渔业捕捞问题上，人们总是希望捕到更多的鱼。如果捕捞量长期过高,种群的数量会发生什么样的变化呢?群数量的恢复需较长时间。如果外界的环境发生剧烈变化，种群还有可能绝灭。合适的捕捞量才能即不危机鱼类种群的持续发展,又能获得较高的鱼产量。种群的“S”形增长有益生物资源的合理采收量科学调查有益生物资源的环境容纳量，使采收后种群数量剩余K/2左右。此时种群具有最大增长速率，可以在最短时间恢复种群数量，有利于人类持续获得较大收获量，是可再生资源的最佳收获策略。3.4实践应用而杀虫效果最好的时期在种群数量

K/2以下。K/2种群增长模型建构种群增长模型的方法种群的“S”形增长种群的“J”形增长条件：食物和空间充裕、气候适宜、无天敌和其他竞争物种特点：种群数量每年以一定倍数增长条件：食物和空间有限特点：种群增长速率先增大后减小，最后为0K值：一定环境条件下所能维持的种群最大数量曲线：曲线：一、概念检测1.在自然界，种群数量的增长既是有规律的，又是复杂多样的。判断下列相关表述是否正确。（1）将一种生物引入一个新环境中，在一定时期内，这个生物种群就会出现“J”形增长。（）（2）种群的“S”形增长只适用于草履虫等单细胞生物。（）（3）由于环境容纳量是有限的，种群增长到—定数量就会保持稳定。（）×××2.对一个生物种群来说，环境容纳量取决于环境条件。据此判断下列表述正确的是（）A.对甲乙两地的蝮蛇种群来说，环境容纳量是相同的B.对生活在冻原的旅鼠来说，不同年份的环境容纳量是不同的C.当种群数量接近环境容纳量时，死亡率会升高，出生率不变D.对生活在同一个湖泊中的鲢鱼和鲤鱼来说，环境容纳量是相同的B（2021·广东高考真题）图示某S形增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种群达到环境容纳量（K值）时，其对应的种群数量是（

）A．a B．b C．c D．d【答案】B【详解】分析题图可知，在b点之前，出生率大于死亡率，种群密度增加；在b点时，出生率等于死亡率，种群数量不再增加，表示该种群数量已达到环境容纳量（K值），B正确。故选B。（2021·湖南高考真题）某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。下列叙述错误的是（

）A．食草动物进入早期，其种群数量增长大致呈“J”型曲线B．图中点a的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量C．该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关D．过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性【答案】B【详解】A、早期食草动物进入草原生态系统，由于空间、资源充足，又不受其他生物的制约，所以食草动物的种群数量的增长大致呈“J”型曲线增长，A正确；B、环境容纳量是指在相当长一段时间内，环境所能维持的种群最大数量，即该种群在该环境中的稳定平衡密度。而图中a点的纵坐标对应的数量为该食草动物的最大数量，所以环境容纳量应小于a，B错误；C、从图中可以看出，食草动物过多会导致植物数量的下降，食草动物数量的下降又会导致植物数量的增多，属于典型的负反馈调节，C正确；D、生态系统有自我调节能力，但有一定的限度，过度放牧使得草原生物的种类和数量减少，降低了草原生态系统的自动调节能力，致使草原退化，D正确。（2021·浙江高考真题）大约在1800年，绵羊被引入到塔斯马尼亚岛，绵羊种群呈“S”形曲线增长，直到1860年才稳定在170万头左右。下列叙述正确的是（）A．绵羊种群数量的变化与环境条件有关，而与出生率、死亡率变动无关B．绵羊种群在达到环境容纳量之前，每单位时间内种群增长的倍数不变C．若绵羊种群密度增大，相应病原微生物的致病力和传播速度减小D．若草的生物量不变而种类发生改变，绵羊种群的环境容纳量可能发生变化【答案】D【详解】A、绵羊种群数量除与环境条件有关外，出生率和死亡率也会影响种群数量的变化：出生率大于死亡率种群数量增加，而死亡率大于出生率种群数量减少，A错误；B、绵羊种群呈“S”形曲线增长，种群在达到环境容纳量之前，增长率一直下降，故每单位时间内种群增长倍数一直减小，B错误；C、病原微生物的致病力和传播速度会随着绵羊种群密度的增加而增加，C错误；D、若草的生物量不变而种类发生改变，则绵羊的食物来源可能会受影响，故绵羊种群的环境容纳量可能发生变化，D正确。（2020·山东高考真题）为研究甲、乙两种藻的竞争关系，在相同条件下对二者进行混合培养和单独培养，结果如下图所示。下列说法错误的是（

）A．单独培养条件下，甲藻数量约为1．0×106个时种群增长最快B．混合培养时，种间竞争是导致甲藻种群数量在10~12天增长缓慢的主要原因C．单独培养时乙藻种群数量呈“S"型增长D．混合培养对乙藻的影响较大【答案】B【详解】A、单独培养时，甲藻的K值约为2.0×106个，所以种群增长最快的是K/2时，约为1.0×106个，A正确；B、10-12天乙藻种群数量接近0，所以竞争强度低，此时甲藻数量增长缓慢的原因是培养液和空间有限，B错误；C、由于空间和资源有限，所以种群数量呈“S型”增长，C正确；D、据图可知：混合培养时，乙藻在竞争中处于劣势，导致灭绝，D正确。故选B。（2021·广东珠海市·高三二模）研究人员在千岛湖地区2个岛屿上调查了社鼠的种群数量动态变化，结果如下图所示。A、B岛环境条件（面积、植被、气候等）相似，没有迁入和迁出，但B岛上青毛硕鼠的数量明显多于A岛，而且6-8月发现有野猪捕食迹象。下列相关叙述错误的是（

）A．研究人员调查社鼠种群数量的方法是标志重捕法B．出生率和死亡率是决定社鼠种群密度的直接因素C．B岛社鼠数量下降更快的原因可能是竞争和捕食D．4月和6月分别是B岛和A岛的最佳灭