1.2种群数量的变化 课件 高二上学期生物人教版选择性必修2

第1章种群及其动态第2节种群的数量变化Introductionofanewlesson新课引入参考标准对于新鲜蔬果，我国规定的大肠杆菌群数不得超过1000CFU/g，否则会引发健康问题随着储存时间的延长，水果中大肠杆菌的数量会越来越多时间/min细菌数量/个0202021402260238024100322512064261.72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？思考提示2.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？找公式，绘曲线Problemdiscussion问题探讨时间/min细菌数量/个020202140226023802410032251206426时间（min）20406080100120140160180Nt248163264128256512020406080100120140160180200100200300400500600

Problemdiscussion问题探讨时间/min细菌数量/个0202021402260238024100322512064261.72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？思考提示2.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？找公式，绘曲线Problemdiscussion问题探讨020406080100120140160180200100200300400500600

2012.6.4大肠杆菌生长曲线的测定Problemdiscussion问题探讨Methodsforconstructingpopulationgrowthmodels建构种群增长模型的方法建立数学模型观察研究对象，提出问题研究方法研究实例细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？Methodsforconstructingpopulationgrowthmodels建构种群增长模型的方法建立数学模型观察研究对象，提出问题研究方法研究实例细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？提出合理的假设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Methodsforconstructingpopulationgrowthmodels建构种群增长模型的方法建立数学模型观察研究对象，提出问题研究方法研究实例细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？提出合理的假设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建立数学模型Nn=2nN代表细菌数量，n表示第几代数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。可为公式、坐标图等。Methodsforconstructingpopulationgrowthmodels建构种群增长模型的方法数学模型内容优缺点公式Nn=2n精确，但不够直观曲线图直观，但不够精确020406080100120140160180200100200300400500600

Methodsforconstructingpopulationgrowthmodels建构种群增长模型的方法建立数学模型观察研究对象，提出问题研究方法研究实例细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？提出合理的假设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建立数学模型Nn=2nN代表细菌数量，n表示第几代对模型进行检验或修正通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正Methodsforconstructingpopulationgrowthmodels建构种群增长模型的方法建立数学模型资料1：1859年，一位来澳大利亚定居的英国人在他的农场中放生了24只野兔，一个世纪后，这24只野兔的后代竟超过6亿只。漫山遍野的野兔不仅与牛羊争食牧草，还啃噬树皮，造成植被破坏，导致水土流失。直到人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。Methodsforconstructingpopulationgrowthmodels建构种群增长模型的方法建立数学模型资料1：1859年，一位来澳大利亚定居的英国人在他的农场中放生了24只野兔，一个世纪后，这24只野兔的后代竟超过6亿只。漫山遍野的野兔不仅与牛羊争食牧草，还啃噬树皮，造成植被破坏，导致水土流失。直到人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。资料2：20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿上，在最初的5年内，1937—1942年期间该种群数量的增长如右图所示Methodsforconstructingpopulationgrowthmodels建构种群增长模型的方法建立数学模型资料1：1859年，一位来澳大利亚定居的英国人在他的农场中放生了24只野兔，一个世纪后，这24只野兔的后代竟超过6亿只。漫山遍野的野兔不仅与牛羊争食牧草，还啃噬树皮，造成植被破坏，导致水土流失。直到人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。资料2：20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿上，在最初的5年，1937-1942年期间该种群数量的增长如右图所示思考并回答问题1.这两个资料中种群增长有什么共同点?2.种群出现这种增长的原因是什么？3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？答案种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势食物充足，缺少天敌等不能，因为资源和空间是有限的"J"-shapedgrowthofapopulation种群的“J”型增长自然界确有类似的细菌在理想条件下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，曲线大致呈“J”形。1.概念020406080100120140160180200100200300400500600

等比数列通项公式an=a1qn-1首项=a1公比=q2.公式3.理想条件食物和空间条件充裕气候适宜没有天敌(捕食和寄生天敌)没有其他竞争物种等"J"-shapedgrowthofapopulation种群的“J”型增长“J形增长”数学模型数学函数图像增长率变化曲线增长速率变化曲线数量时间种群增长率时间OOO增长速度时间λ-1"J"-shapedgrowthofapopulation种群的“J”型增长对λ的理解项目种群数量变化年龄结构λ>1增加增长型λ＝1相对稳定稳定型λ<1减少衰退型λ>1λ<1λ=1种群数量时间0从数学模型分析种群刚刚迁入一个新环境时λ必须大于1而且恒定不变从生存环境分析实验室中营养充分的条件"J"-shapedgrowthofapopulation种群的“J”型增长"J"-shapedgrowthofapopulation种群的“J”型增长“J形增长”数学模型数学函数图像增长率变化曲线增长速率变化曲线数量时间种群增长率时间OOO增长速度时间λ-1"J"-shapedgrowthofapopulation种群的“J”型增长典型例题【例题1】（《三维设计》P10.学以致用1）科学家对某荒原上的子午沙鼠种群数量进行连续多年的调查,获得如图所示信息。下列叙述正确的是（）A.第5年的子午沙鼠种群属于稳定型B.第10年和第20年的子午沙鼠种群数量相同C.第1-5年,子午沙鼠种群增长模型呈“S”形D.第15-20年,子午沙鼠种群数量一直减少"J"-shapedgrowthofapopulation种群的“J”型增长典型例题【例题2】（《三维设计》P10.学以致用2）在一段时间内,某自然生态系统中甲种群的数量变化、乙种群的数量增长速率变化如图所示.下列相关叙述正确的是（）A.乙种群在t2时刻数量达到最大值B.在t3时刻,乙种群的增长速率等于甲种群C.t3时甲种群和乙种群的年龄结构类型不同D.乙种群具有相同的增长速率时可能对应不同的种群数量"J"-shapedgrowthofapopulation种群的“J”型增长典型例题【题后反思】乙种群到底是怎样一种增长方式？你能根据增长速率画出增长曲线吗？数量时间"S"-shapedgrowthofapopulation种群的“S”型增长时间（天）0123456种群数量（个）520137319369375365【资料】生态学家高斯（G.F.Gause，1910—1986）曾经做过单独培养大草履虫的实验：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，得出了如图所示的结果。大草履虫的数量在第几天增长较快？0123456400100200300"S"-shapedgrowthofapopulation种群的“S”型增长时间/d0123456100200300400种群数量/个K=375环境容纳量是指：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。S型增长曲线的典型特征具有环境容纳量"S"-shapedgrowthofapopulation种群的“S”型增长【资料】为探究种群呈S型增长的原因，科学家做了如下实验（如图）：思考ABCDE（1）A、B、C组的实验结果与E组实验结果对比说明了什么？（2）D组的实验结果与E组实验结果对比说明了什么？食物资源限制了增长环境条件（代谢产物）限制了增长"S"-shapedgrowthofapopulation种群的“S”型增长【模型假设】在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下,种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍。“J”形增长的数学模型【模型假设】1.资源空间有限，有天敌限制2.资源可以得以更新的开放空间“S”形增长的数学模型具有环境阻力"S"-shapedgrowthofapopulation种群的“S”型增长阴影部分表示生存斗争中被淘汰的个体数何来生存斗争？资源和空间有限种群密度增大环境恶劣种内竞争加剧与环境斗争出生率下降，死亡率升高"S"-shapedgrowthofapopulation种群的“S”型增长“S形增长”数学模型数学函数图像增长率化曲线在环境容纳量为K时，种群瞬时阻力为令J型增长曲线中的改写为所以S形增长曲线中"S"-shapedgrowthofapopulation种群的“S”型增长“S形增长”数学模型增长率化曲线"S"-shapedgrowthofapopulation种群的“S”型增长“S形增长”数学模型来来来，我给你讲讲什么是

阿利氏效应一定的种群密度对于有效寻找配偶和逃离敌害都是必要的，有些生物在种群密度很低时，种群数量不断下降，且会因增长率的下降走向灭绝假设这个最低要求种群量为M那么，当N小于M时负增长，N大于M时才正增长修正r=rmX（1-）（1-）"S"-shapedgrowthofapopulation种群的“S”型增长“S形增长”数学模型数学函数图像增长率化曲线增长率变化曲线"S"-shapedgrowthofapopulation种群的“S”型增长“S形增长”数学模型增长率变化曲线对“k/2”的运用渔业资源最佳捕捞时期？中等强度捕捞种群数量超过环境容纳量的一半（K/2）时实行中等强度捕捞，使得捕捞后鱼种群数量处在K/2左右。“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，符合可持续发展的原则。种群数量达K时，出生率等于死亡率，这时即使不捕捞，种群数量也不会增加"S"-shapedgrowthofapopulation种群的“S”型增长不是；K值是种群在一定环境条件下所能维持（允许达到）的种群最大数量不是一成不变的。K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件状况改善时，K值会上升。不是；在K值上下波动，动态平衡。2.同一种群的K值是固定不变的吗？1.K值是不是种群数量的最大值？3.在环境条件没有变化的情况下，种群数量到达K值后就不再变化了吗？关于“K值”的讨论"S"-shapedgrowthofapopulation种群的“S”型增长关于“K值”的讨论对“k值”的运用1.野生生物的保护野生大熊猫种群数量锐减的关键原因是什么？野生大熊猫的栖息地遭到破坏，食物和活动范围缩小，K值降低。保护大熊猫的根本措施是什么？建立自然保护区，改善栖息环境，从而提高环境容纳量。"S"-shapedgrowthofapopulation种群的“S”型增长关于“K值”的讨论对“k值”的运用1.野生生物的保护2.有害生物的防治如：断绝或减少它们的食物来源；养殖或释放它们的天敌；硬化地面等等。防治有害生物的根本措施是降低环境容纳量"S"-shapedgrowthofapopulation种群的“S”型增长不是；K值是种群在一定环境条件下所能维持（允许达到）的种群最大数量不是一成不变的。K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件状况改善时，K值会上升。不是；在K值上下波动，动态平衡。2.同一种群的K值是固定不变的吗？1.K值是不是种群数量的最大值？3.在环境条件没有变化的情况下，种群数量到达K值后就不再变化了吗？关于“K值”的讨论Fluctuationsinpopulationnumbers种群数量的“波动”2012.6.4大肠杆菌生长曲线的测定自然环境中，种群增长的J型和S型曲线均可见到，但不像数学模型所预测的那样光滑、典型。种群实际增长的变型是很多的!绵阳引入澳大利亚塔斯马尼亚岛后的增长曲线草履虫种群增长实例Fluctuationsinpopulationnumbers种群数量的“波动”1.但对于大多数生物，种群数量总是在波动中季节性波动年间波动Fluctuationsinpopulationnumbers种群数量的“波动”1.但对于大多数生物，种群数量总是在波动中Fluctuationsinpopulationnumbers种群数量的“波动”1.但对于大多数生物，种群数量总是在波动中处在波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发蝗灾鼠灾赤潮Fluctuationsinpopulationnumbers种群数量的“波动”1.但对于大多数生物，种群数量总是在波动中2.有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定野牛狮群Fluctuationsinpopulationnumbers种群数量的“波动”1.但对于大多数生物，种群数量总是在波动中2.有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定3.当种群长久处于不利条件下，如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。种群的延续需要有一定的个体数量为基础。当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等而衰退、消亡。典型例题【例题3】（《三维设计》P13.学以致用2）如图表示欧洲灰鹭在1928-1977年间的种群数量波动下列有关叙述正确的是（）A.由于温度的变化使得该种群的数量波动呈周期性B.图示欧洲灰鹭的环境容纳量约为4000只C.图中a处该种群以恒定的增长率在增长D.在1928-1977年间欧洲灰鹭的环境容纳量基本不变Fluctuationsinpopulationnumbers种群数量的“波动”Changesinthenumberofyeastcellsintheculturemedium培养液中酵母菌种群数量的变化1.提出问题培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？2.作出假设“J”形增长“S”形增长数量下降时间开始延长最后Changesinthenumberofyeastcellsintheculturemedium培养液中酵母菌种群数量的变化1.提出问题2.作出假设3.实验设计配制酵母菌溶液接种酵母菌到培养液中培养计数统计得出结轮Changesinthenumberofyeastcellsintheculturemedium培养液中酵母菌种群数量的变化Changesinthenumberofyeastcellsintheculturemedium培养液中酵母菌种群数量的变化Changesinthenumberofyeastcellsintheculturemedium培养液中酵母菌种群数量的变化计数工具血细胞计数板计数室横观面侧观面边长为1mm深度为0.1mm1个计数室的体积为0.1mm3，1个计数室有400个小方格。每个小方格的体积是1/400mm3。Changesinthenumberofyeastcellsintheculturemedium培养液中酵母菌种群数量的变化计数工具血细胞计数板大方格中方格小方格方格网上刻有9个大方格，其中只有中间的一个大方格为计数室，供计数用。（双线分割）Changesinthenumberofyeastcellsintheculturemedium培养液中酵母菌种群数量的变化计数工具血细胞计数板计数室（大方格）规格16×25型25×16型16×25型25×16型中方格小方格一般取四角的四个中方格（100个小方格）计数一般计数四个角和中央的五个中方格（80个小方格）细胞数Changesinthenumberofyeastcellsintheculturemedium培养液中酵母菌种群数量的变化计数工具血细胞计数板16×25型25×16型一般取四角的四个中方格（100个小方格）计数一般计数四个角和中央的五个中方格（80个小方格）细胞数计数室（大方格）规格每大格面积：1mm×1mm=1mm2盖上盖玻片，计数室高度为0.1mm每大格体积：1mm×1mm×0.1mm=0.1mm3Changesinthenumberofyeastcellsintheculturemedium培