【课件】版高中生物第4章种群和群落第2节种群数量的变化课件新人教版必修

第2节种群数量的变化

1|建构种群增长模型的方法1.数学模型:用来描述一个系统或它的性质的数学形式,主要包括数学方程式模型

和曲线图模型。2.构建数学模型的方法步骤观察研究对象,提出问题→提出合理的假设→根据实验数据,用适当的①

对事物的性质进行表达→通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正。数学形式3.实例若N代表细菌数量,n表示第几代,则在资源和空间无限多的环境中,细菌增长的数

学方程式模型是②

,曲线图模型为:Nn=2n2|种群数量的“J”型增长1.概念:自然界确有类似细菌在③

种群数量增长的形式,如果以时间

为横坐标,种群数量为纵坐标画出曲线来表示,曲线则大致呈“④

”型。2.模型假设:⑤

充裕、气候适宜、没有敌害等条件。3.建立模型(1)参数含义:N0为种群起始数量,t为时间,Nt为t年后种群数量,λ表示该种群数量是

一年前种群数量的⑥

。(2)数学方程式模型:⑦

。(3)曲线图模型:理想条件下J食物和空间条件倍数Nt=N0λt易错易混

λ的大小与种群数量变化、年龄组成的关系0<λ<1:种群数量减少,年龄组成为衰退型。λ=1:种群数量维持稳定,年龄组成为稳定型。λ>1:种群数量增加,年龄组成为增长型。3|种群数量的“S”型增长1.概念:种群经过一定时间的增长后,数量⑧

的增长曲线,称为“S”型

曲线。2.模型假设:食物等资源和空间总是有限的(自然条件)。3.建立曲线图模型曲线解读:ab段是生物对环境的适应期,种群密度增长慢的原因是⑨

,增长速率小;bc段是快速增长期,c点种群数量达到K/2,种群⑩

最大;

cd段种群密度增加,但种群增长速率变小,原因是随种群密度增加,

,使种群的出生率降低,死亡率升高;de段种群数量维持相对稳定,即达到

。趋于稳定个体数量少增长速率种内竞争加剧环境容纳量4.环境容纳量(K值):指在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能

的种群最大数量。同一种群K值的大小主要与环境条件有关,因此,对大熊猫等

濒危动物的保护措施是改善环境,

。易错点拨

关于K值的几个易错点(1)种群数量达到K值之后,不是一成不变的,而是围绕K值进行上下波动。(2)同一种群的K值不是固定不变的,环境条件改变时,K值可能会发生相应变化。(3)K值≠种群能达到的最大数量,种群能达到的最大数量是在某个特定时间出现

的,一般来说,该值出现时间短且大于K值。维持提高K值4|种群数量变化的波动和下降在自然界,影响种群数量的因素有很多,如气候、食物、天敌、传染病等。

因此,大多数种群的数量总是在

中;在不利的条件下,种群数量还会急剧

,甚至消亡。波动下降5|培养液中酵母菌种群数量的变化1.问题:培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的?2.假设:培养液中,酵母菌种群数量在开始一段时间内呈现

,随时间推移,营养物质被消耗、代谢废物的积累及pH的改变等,呈现

。3.实验步骤

“J”型增长“S”型增长抽样检测法4.实验结果:分析实验数据,绘制得到如下曲线图。

5.实验结论:在有限的环境条件下,酵母菌的种群数量大致呈现

。后期由于营养物质的消耗、pH变化等,生存条件逐渐恶化,酵母菌种群数量下降。易错警示(1)对照关系:本实验不需要空白对照,存在自身对照(前后对照)。(2)重复原则:本实验存在平行重复,可排除偶然因素对实验的干扰,使结果更准确。(3)抽样检测时,应先盖盖玻片,然后滴加培养液,使其自行渗入,否则计数室中培养

液厚度增大,统计得到的酵母菌增多,使结果偏大。“S”型增长1.理想条件下,影响种群数量增长的主要因素是环境容纳量。

()提示:理想条件下,种群呈现“J”型增长,无环境容纳量。2.将20mL无菌培养液等量分装到甲、乙2支试管中,向甲试管中放入5只大草履

虫,乙试管中放入10只大草履虫,则一段时间后,甲组K值大于乙组。()提示:培养液培养微生物的K值一般与环境条件有关,与种群起始数量关系不大。

甲、乙两试管培养液的量(环境条件)相同,最终两试管大草履虫的K值几乎相

同。3.在“S”型增长曲线中,当种群数量超过K/2,种群增长速率减慢,其对应的年龄

组成为衰退型。

(

)提示:在“S”型增长曲线中,种群数量超过K/2后,种群增长速率减慢,但种群数量

仍在增加,对应的年龄组成应为增长型。判断正误，正确的画“√”，错误的画“✕”。✕✕✕4.“S”型增长曲线中,种群数量未达到K/2前的增长是“J”型增长。

()提示:理想条件下,种群呈“J”型增长;存在环境阻力时,种群呈“S”型增长。

“S”型增长曲线中,种群数量未达到K/2前的增长不是“J”型增长。5.池塘养鱼,若要保持长期稳定和较高的产量,应及时适量地捕捞出成鱼。

(

)提示:及时适量地捕捞出成鱼使鱼剩余量在K/2左右,有利于种群数量的快速恢复,

保持长期稳定和较高的产量。✕√1|种群数量增长曲线的比较及分析种群数量增长曲线的比较项目“J”型增长“S”型增长适用范围食物和空间条件充裕、气候适

宜、没有敌害等条件下一般为自然条件下曲线模型

增长速率(单位时间内新增加的

个体数,即种群数量曲线的斜

率)

增长率恒定不变(λ-1)逐渐下降K值无有两者关系关于λ的曲线图解读

a:λ>1且恒定不变,种群数量每年以固定倍数增加,呈现“J”型增长。b:λ持续减小但始终大于1,种群数量仍然增加。c:λ=1,种群数量维持稳定。d:λ不断减小且小于1,种群数量下降。e:λ不断增加但仍小于1,种群数量继续下降。图1表示种群数量变化中λ相关的曲线图,图2是在理想环境和自然条件下的

种群数量增长曲线。下列有关叙述错误的是

()图1

图2A.图1前10年间(不含第10年)种群年龄组成为增长型,后10年(不含第20年)年龄组

成为衰退型B.图1中第10年该种群数量最大,第15年种群数量最小C.实验室条件下利用培养液培养酵母菌,初始阶段可出现图2中曲线X所示的增长D.图2中曲线X可对应图1中的前5年,曲线Y可对应图1中的第5~10年思路点拨明确λ与1的大小关系反映的种群数量变化趋势,学会将关于λ的曲线图转换为种

群数量变化图。解析

图1中前10年(不含第10年)λ>1,种群数量增加,年龄组成为增长型,后10年

(不含第20年)λ<1,种群数量减少,年龄组成为衰退型,A正确。图1中前10年种群数

量增加,后10年种群数量减少,则第10年该种群数量最大,随后10年λ<1,种群数量

不断减小,即第15年种群数量不是最小值,B错误。在实验室条件下,利用培养液

培养酵母菌,初始阶段酵母菌种群呈现“J”型增长,C正确。“J”型增长(曲线X)

中,种群数量每年以固定倍数增加,即λ不变且大于1,可对应图1前5年;“S”型增

长(曲线Y)中,种群增长率不断减小,λ也不断减小,但始终大于1,可对应图1中第5~10年,D正确。答案B2|血细胞计数板的使用血细胞计数板的结构:每个计数室(大方格)的面积为1mm2,共400个小方格,加盖玻片后,计数室与盖玻片的距离是0.1mm,即计数室深度为0.1mm,所

以每个大方格的容积为0.1mm3。

血细胞计数板的结构利用血细胞计数板计数的具体操作步骤(1)取血细胞计数板,并将盖玻片放在其计数室上方。(2)将培养液轻轻振荡几次,使微生物分布均匀后,用吸管吸取少量培养液滴在盖

玻片边缘,让培养液自行渗入计数室。多余的培养液用滤纸吸去。(3)静置片刻,待微生物全部沉降至计数室底部,再利用显微镜观察并计数。计算公式(以计数酵母菌为例)

3|研究种群数量变化的实践应用项目资源的合理利用和保护有害生物的防治K值(环境容纳量)(1)珍稀动物如大熊猫等:保护栖

息环境,增大K值;(2)养殖生物不能超过K值,防止

环境被破坏增大环境阻力,如减少其获得食

物的机会、有效保护或引入天

敌,降低K值K/2(增长速率最大)渔业上,中等强度的捕捞(捕捞

后剩余量在K/2左右),有利于持

续获得较大的产量及时控制数量,防止达到K/2

研究种群数量的变化具有积极的实践意义,下列与之相关的叙述错误的是

()A.治理蝗虫时,可引入天敌增大环境阻力,降低K值B.治理鼠害时,应一次性捕杀大量家鼠,使其环境容纳量迅速降低C.用较大网眼的网捕鱼,可以改变鱼群的年龄组成,捕捞后的种群数量应尽量保

持在K/2左右D.建立大熊猫自然保护区的目的是提高大熊猫种群的环境容纳量B解析

引入天敌可增加环境阻