1.2种群数量的变化第1课时课件【知识精讲精研】高二上学期生物人教版选择性必修2

第一章种群及其动态第2节种群的数量变化目录CONTENTS构建种群增长模型的方法“J”形增长和“S”形增长种群数量的波动探究·实验培养液中酵母菌种群数量的变化构建种群增长模型的方法模型：是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述。物理模型构建种群增长模型的方法数学模型概念模型数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。作用：能够描述、解释、预测种群数量的变化。构建种群增长模型的方法数学模型的建立步骤：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观察研究对象，提出问题提出合理的假设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，对所建立的模型进行检验或修正根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正构建种群增长模型的方法时间/min020406080100120140160180细菌数量/个数学公式以表格中得到的数据，以时间为横轴，以数量为纵轴，画出细菌种群数量增长曲线。细菌数量/个时间/min0100200300400500600020406080100120140160180200248163264128256512212223242526272829201“J”形增长和“S”形增长概念在理想条件下，以时间为横坐标，种群数量为纵坐标，画出的种群增长曲线大致呈“J”形。种群的“J”形增长适用对象（1）实验室条件下；（2）当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境的早期阶段。数学公式时间（t）种群数量Ntt

年后种群的数量为

Nt

=

N0

λ

tλ

表示该种群数量是前一年种群数量的的倍数。Nt=N0λtt年后该种群的数量种群的起始数量每年增长倍数λ=当年种群数量Nt前一年种群数量Nt-1种群数量变化符合数学公式Nt=N0λt，种群增长曲线一定是“J”形吗？种群的“J”形增长Nt=N0λt（1）只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长。（2）λ值大小与种群数量变化的关系②λ＝1：种群数量不变（相对稳定）③λ＜1：种群数量下降④λ＝0：种群在下一代灭亡①λ

>

1：种群数量增加λ>1λ<1λ=1种群数量时间0Oλ-1种群的“J”形增长增长速率种群数量在单位时间内的改变数值，有单位（如：个/年等）。数学模型时间（t）种群数量Nt新增个体数

单位时间增长速率

=O增长速率以上的公式和曲线，是在理想条件下（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）的预测。在自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢？种群的“J”形增长概念种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。这种类型的种群增长称为“S”形增长。种群的“S”形增长适用对象一般自然条件下（现实状态）种群的增长——资源和空间有限，天敌的制约等（即存在环境阻力）。特点种群的“S”形增长（1）初始一段时间种群增长较快；（2）当种群密度增大时，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长缓慢。（3）当出生率和死亡率相等时，种群增长停止，种群数量稳定在一定水平（K值）。K值：一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。曲线分析种群的“S”形增长AB段（潜伏期/适应期）：种群基数小，需要适应新环境，出生率大于死亡率，增长较缓慢；BC段（对数期）：资源和空间相对丰富，出生率升高，种群数量增长迅速；C点：种群数量为K/2，出生率与死亡率差值最大，种群增长速率达到最大；K种群数量时间0BCDEt1t2AK/2CD段：资源和空间有限，种群密度增大，种内斗争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓；DE段：出生率等于死亡率，种群增长速率为0，种群数量达到K值，且维持相对稳定。增长速率种群的“S”形增长增长速率时间t1t2K/2K（1）增长速率先增大后减小，最后为0。（2）当种群数量为k/2时，增长速率达到最大。种群增长速率=种群净增加数单位时间×100%种群的“S”形增长K种群数量时间0BCDEt1t2AK/2同种生物的K值是固定不变的吗？哪些因素会影响动物种群的环境容纳量？同种生物的K值不是固定不变的，会受到环境因素的影响。生物自身的遗传特性和食物、栖息场所、天敌及其他生存条件均会影响动物种群的环境容纳量。K值和K/2值的应用种群的“S”形增长保护野生动物的根本措施：对害虫等有害动物的控制，应采取什么措施？何时防治效果较好？K种群数量时间0BCDEt1t2AK/2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平？为什么？增长速率时间t1t2K/2K建立自然保护区，提高环境容纳量（K值变大）；增大死亡率，降低出生率，养殖或释放天敌，储存好粮食等食物，降低环境容纳量；防治最好时期是在种群数量达到K/2前，控制种群数量，严防达到K/2值处。应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平，因为在这个水平上种群增长率最大，可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”，从而不影响种群再生，符合可持续发展原则。种群的“J”形增长和“S”形增长环境阻力用自然选择学说如何解释？“S”形曲线前期近似于“J”形曲线，这一段是否等同于“J”形曲线？为什么？K种群数量时间0BCDEt1t2AK/2增长速率时间t1t2K/2