种群数量的变化（第2课时）【堂堂清】高二生物上学期课件（2019人教版选择性必修2）

1.2.2种群数量的变化本节聚焦：1.怎样构建种群增长的模型？2.种群的数量是怎样变化的？旧知识回顾：种群的数量特征最基本的数量特征直接

决定（+）（-）（+）（-）影响/预测影响种群密度出生率死亡率迁入率迁出率性别比例年龄结构在自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢？思考种群数量的变化·种群的“J”形增长01分析自然界种群增长的实例思考·讨论【资料1】1859年,一位来到澳大利亚定居的英国人在他的农场中放生了24只野兔。让他没想到的是，一个世纪之后，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，还啃啮树皮，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。种群数量的变化·种群的“J”形增长01分析自然界种群增长的实例思考·讨论【资料2】20世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个小岛。1937-1942年（5年间），这个种群数量的增长如下图所示。种群数量的变化·种群的“J”形增长01分析自然界种群增长的实例思考·讨论【讨论】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.野兔和环颈雉种群的增长曲线是否类似于

细菌种群的增长曲线?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。类似，均呈“J”型。种群数量的变化·种群的“J”形增长011.含义：在

条件下种群增长的形式，

如果以

为横坐标，

为纵坐标画出曲线来表示，

曲线则大致呈“J”形。理想时间种群数量理想条件具体指的是？思考①食物和空间条件充裕；②气候适宜；③没有天敌和其他竞争物种；N0为

；tt为

；Nt为

；λ为

。模型中各参数的意义种群数量的变化·种群的“J”形增长012.数学模型（以数学公式表示）：(1)模型假设：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。(2)建立模型：t年后种群数量表达式为Nt＝

。N0λt

种群的起始数量t年后该种群的数量时间该种群数量是前一年种群数量的倍数注：λ是定值。种群数量的变化·种群的“J”形增长013.实例：【资料】福寿螺，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。①外来入侵物种的种群数量变化（环境适宜、无天敌）；种群数量的变化·种群的“J”形增长013.实例：【资料】近代以来，世界人口呈现出“J”形增长，我国人口在20世纪大部分时间呈现出“J”形增长，在1979年之后，则基本稳定在较低的增长率水平。②某个时期人口增长数量种群数量的变化·种群的“S”形增长02分析自然界种群增长的实例思考·讨论【资料3】生态学家高斯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，结果如图所示:

【讨论1】大草履虫种群增长的曲线与“J”形曲线有什么不同?大草履虫种群增长的曲线呈“S”形；种群数量的变化·种群的“S”形增长02分析自然界种群增长的实例思考·讨论【资料3】生态学家高斯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，结果如图所示:

【讨论2】为什么高斯的实验结果并不像“J”形曲线，造成该差异的原因可能有哪些?条件不同。随着大草履虫数量的增多，它们对食物和空间的竞争也趋于激烈，导致种群出生率降低，死亡率升高。种群数量的变化·种群的“S”形增长02分析自然界种群增长的实例思考·讨论【资料3】生态学家高斯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，结果如图所示:

【讨论3】观察曲线，我们可以发现曲线的斜率有什么变化?这说明大草履虫的数量增长出现什么变化?斜率先增大后减小，说明种群先快速增长，随后增长速度放缓，最终稳定在一定水平。种群数量的变化·种群的“S”形增长02分析自然界种群增长的实例思考·讨论【资料3】生态学家高斯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，结果如图所示:

【讨论4】在实验第五天后，大草履虫的数量基本维持在375个左右，这个数值意味着什么?一定的环境条件所能维持的种群最大数量，即环境容纳量，又称K值。种群数量的变化·种群的“S”形增长021.含义：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。2.产生的原因：

是有限的，种群密度

时，种内竞争加剧，出生率

，死亡率

，当死亡率升高至与出生率

时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。可见，

对种群数量起调节作用。资源和空间ABCK-20增大降低升高相等种内竞争ABCK-20种群数量的变化·种群的“S”形增长023.数学模型（以曲线图表示）：AB段：出生率

死亡率，种群数量增加。种群增长速率

。B点(K/2)：出生率

死亡率，种群数量增加。种群增长速率

。BC段：出生率

死亡率，种群数量增加。种群增长速率

。C点(K值)：出生率

死亡率，种群数量趋于稳定。种群增长速率

，但种群数量达到

。

＞逐渐增大＞最大＞=最大逐渐减小为0增长速率＝(现有个体数－原有个体数)增长时间种群数量的变化·种群的“S”形增长02种群的最大数量就是环境容纳量吗？请说明理由。思考【拓展思考】请据图分析：该种群的K值为____。不是。②种群的最大数量有可能超过K值，但这个值存在的时间很短，因为种群数量超过K值后，环境阻力增大，种群数量会再降下来。①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。K2种群数量的变化·种群的“S”形增长02同种生物的K值是固定不变的吗？思考提示：不是，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

；应用：

；

当环境条件改善时，K值会

。应用：

；

下降上升防治有害生物保护濒危动物种群数量的变化·种群的“S”形增长024.应用：

假如大熊猫的栖息地遭到破坏，其K值会受到什么影响?怎样做才是保护大熊猫的根本措施？建立

,给大熊猫更宽广的生存空间，改善大熊猫的栖息环境，提高

,是保护大熊猫的根本措施。环境容纳量变小；场景1自然保护区种群数量的变化·种群的“S”形增长024.应用：

为了保护鱼类资源不受破坏，捕鱼的最佳时期是什么时候？为什么？最佳时期：种群数量

时，捕捞后使鱼群的种群数量保持在

左右，因为

.

。大于K/2场景2【拓展思考】若想一次性获得最大捕捞量，应在种群数量

时捕捞。K/2此时种群的增长速率最大，既能获得持续的捕捞量，又能使种群数量尽快恢复达到K值种群数量的变化·种群的“S”形增长024.应用：

鼠害导致作物减产，蚊、蝇会传播疾病。从环境容纳量的角度思考，对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？增大死亡率降低环境容纳量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打扫卫生降低出生率是防治有害生物的根本措施场景3【拓展思考】灭鼠效果最好的时期在种群数量

。达到K/2之前种群数量的变化·种群数量的波动(爆发和下降)03在有限环境中，种群数量是否都能在“K”值维持稳定呢?思考不是的，由于气候、食物、天敌、传染病等因素的影响。对大多数生物的种群来说，种群数量总是在波动中。种群数量的变化·种群数量的波动(爆发和下降)03【实例1】研究表明，该东亚飞蝗的种群数量在1913年-1961年一直处于不规则的波动状态。在某些特定条件下可能出现种群爆发。→易成害【实例2】多种鲸在遭遇人类过度捕捞后，种群数量急剧下降，有的鲸濒临灭绝。即当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。→易消亡随堂小练（书本P12）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。()×××随堂小练（书本P12）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重难点突破：种群增长率和增长速率※种群增长率VS种群增长速率单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数定义单位时间内新增加的个体数（即种群数量增长曲线的斜率）公式单位有单位，如个/年无单位，为一比值增长率=Nt-Nt-1Nt-1x100%注：Nt为现有个体数；Nt-1为原有个体数；t为时间。增长速率=Nt-Nt-1t-（t-1）=△N△t重难点突破：种群增长率和增长速率※（一）理想条件下，种群数量呈“J”形增长例1：假设在理想条件下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。则：时间（min)020406080100120140160分裂次数012345678数量（个）1248163264128256增长率0增长速率0111111111248163264128种群数量：

增长率：

增长速率（斜率）：Nt=N0λt

增长率=Nt-Nt-1Nt-1x100%增长速率=Nt-Nt-1t-(t-1)=△N△t重难点突破：种群增长率和增长速率※（一）理想条件下，种群数量呈“J”形增长例1：假设在理想条件下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。则：时间（min)020406080100120140160分裂次数012345678数量（个）1248163264128256增长率0增长速率0111111111248163264128请尝试绘制相应的曲线图。思考重难点突破：种群增长率和增长速率※λ与增长率的关系是？思考-

NtNt-1Nt-1增长率=小结：当λ-1＞0，即λ＞1时，种群数量

；

当λ-1＝0，即λ＝1时，种群数量

；

当λ-1＜0，即λ＜1时，种群数量

。增加保持不变减少λ=NtNt-1λ为该种群数量是前一年种群数量的倍数，即NtNt-1Nt-1Nt-1=-=-1NtNt-1=λ-1注：只有当λ＞1，且为定值时，曲线才呈J形。重难点突破：种群增长率和增长速率※（二）现实条件下，种群数量呈“S”形增长例2：高斯培养大草履虫的实验，则：种群数量：

增长率：

增长速率（斜率）：Nt=N0λt

增长率=Nt-Nt-1Nt-1x100%增长速率=Nt-Nt-1t-(t-1)=△N△t时间(天)012345数量(个)530130340375375增长率0增长速率053.31.60.1025100210350重难点突破：种群增长率和增长速率※（二）现实条件下，种群数量呈“S”形增长例2：高斯培养大草履虫的实验，则：时间(天)012345数量(个)530130340375375增长率0增长速率053.31.60.1025100210350请尝试绘制相应的曲线图。思考重难点突破：种群“J”形增长和“S”形增长的比较※项目“J”形增长“S”形增长前提条件理想状态：①

；②

；③

；自然状态：①

；②

.

。增长模型特点种群数量以恒定倍数连续增长，Nt＝N0λt(λ＞1，且为定值)。种群数量增长经历：慢→快→慢，最终达到K值后基本保持稳定。有无K值食物和空间条件充裕气候适宜没有天敌和其他竞争物种资源和空间有限种群密度增大时，种内竞争加剧无有重难点突破：种群的“J”形增长与“S”形增长的联系※？理想状态J形增长现实状态S形增长①种群“

”形增长：表明生物种群具有过度繁殖潜能。②种群“

”形增长：是生物在自然界环境阻力作用下的必然结果。③阴影表示

，两条曲线数量差表示：

。JS环境阻力被淘汰的个体数环境阻力食物不足空间有限种内斗争天敌捕食气候不适传染病等种群数量的变化·判断正误P7(1)“J”形增长是发生在自然界中最为普遍的种群增长模式()(2)种群数量达到K值以后，种群受食物、空间等因素的限制，增长速率为零，

种群数量不再发生变化()(3)对于“S”形增长曲线，同一种群的K值不是固定不变的，

会受到环境的影响(