1.2种群数量的变化第1课时课件-高二上学期生物人教版选择性必修2

1.2种群数量的变化建立种群增长数学模型

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，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。

讨论

1．第n代细菌数量的计算公式是什么？

时间/min20406080100120140160180细菌数量/个建构种群增长模型

假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。时间/min20406080100120140160180细菌数量/个248163264128256512第n代个体数

N=2n

(n表示第几代)(函数表达式、表格、图形(曲线图、柱状图、扇形图等))建构种群增长模型(函数表达式、表格、图形(曲线图、柱状图、扇形图等))

科学家通过数十年的研究发现，中国的亚洲象数量实际上在稳步地增长。第一篇相关的科研论文，是1976年中科院昆明动物研究所发表的论文，文中说中国当时有146头亚洲象。我们发现，在过去的这40多年间，我们国家的亚洲象种群在以每年3%左右的速度增长。

注：亚洲象的繁殖周期较长，雌象5~6年生一胎，一般从出生到性成熟并参与繁殖要12—14年。时间/年20406080100120140160180亚洲象数量/个讨论：第n年亚洲象数量的计算公式是什么？

建构种群增长模型(函数表达式、表格、图形(曲线图、柱状图、扇形图等))假设在营养和生存空间没有限制的情况下，我们国家的亚洲象种群在以每年3%左右的速度增长。

注：亚洲象的繁殖周期较长，雌象5~6年生一胎，一般从出生到性成熟并参与繁殖要12—14年。时间/年20406080100120140160180亚洲象数量/个263.7476.3860.21553.62805.95067.89153.016531.429857.5第n年个体数

N=146×1.03n

在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条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长。思考：指数增长(J形增长)的条件自然界存在这样的增长情况吗？保持上述条件不变，细菌种群经过44小时/亚洲象种群经过1491年，总质量超过地球资料1：1859年，澳大利亚某农场中放生了24只野兔。

一个世纪之后，澳大利亚野兔超过6亿只。

后来，引入黏液瘤病毒控制了野兔的种群数量。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.条件2.适用对象J形增长分析固定倍数增长食物和空间条件充裕气候适宜没有天敌和其他竞争物种人为创造的理想条件种群迁入到适宜条件的初期外来入侵物种紫茎泽兰J形增长分析3.特点Nt＝N0λt，λ表示该种群数量是前一年(代)种群数量的λ倍第n代细菌个体数

N=2n

(n表示第几代)第n年大象个体数

N=146×1.03n

J形增长分析3.特点Nt＝N0λt，λ表示该种群数量是前一年(代)种群数量的λ倍试计算第t年到第t+1年，种群的增长率和增长速率。二、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？种群数量变化符合数学公式Nt=N0×λt

，种群增长曲线不一定是“J”形。引用自人教版教师教学用书A______________B______________C______________D______________【例1】研究人员连续10年调查生态系统中某动物的种群数量变化，绘制的λ值变化曲线如图所示。图中λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数，A、B、C、D四点时的种群数量相比，最多的是

点；最少的是

点。年龄结构增长型稳定型衰退型BD稳定型小结

J形增长是种群在理想条件下的种群增长的形式。这种理想条件是：________________________。

J形增长的特点：增长率______，增长速率_____。J形增长的种群存在吗？J形增长可能无限进行下去吗？λ-1生态学家高斯的实验：在0.5mL培养液中放入5个大草履虫，每隔24h统计一次大草履虫的数量。经反复实验，结果如下图所示。时间/d种群数量/个K=375时间0123456数量520137319369375373请绘制大草履虫的种群增长曲线1.条件2.适用对象S形增长分析存在环境阻力一般自然种群普遍适用S形增长分析3.特点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。环境容纳量一定的环境条件所能维持的种群最大数量，又称K值。S形增长分析3.特点小结

种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈______形。

S形增长的特点：增长率______，增长速率_____。

思考：如何运用S形增长的规律，指导生产实践呢？（1）实践应用1——野生生物的保护建立自然保护区，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。K值的应用（2）实践应用2——有害生物的防治增大死亡率1.降低环境容纳量搞好卫生降低出生率垃圾清理2.在增长速率低时及早控制ABCABC种群数量达环境容纳量的一半（K/2）时种群增长速率最大，再生能力最强，维持被开发资源的种群数量在K/2值处，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，符合可持续发展的原则。渔业资源最佳捕捞时期？1/2K时（3）实践应用3——最佳捕捞时期【总结】K值与K/2值的应用:K值减小环境阻力→增大K值→保护野生生物资源增大环境阻力→降低K值→防治有害生物最大养殖/放牧量不超过K值→合理确定载畜量，避免生态崩溃K/2值渔业捕捞后的种群数量要在K/2值处K/2值前防治有害生物，严防达到K/2值处【问题探究】K值

（是/不是）种群数量的最大值【问题探究】K值

（是/不是）种群数量的最大值请据图分析：该种群的K值为

。同一种群的K值是固定不变的吗？同一种群的K

值不是固定不变的，会受到环境因素的影响。K2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的环境容纳量。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，在环境条件没有变化的情况下，种群数量在K值上下波动，动态平衡。【总结】种群“J”形和“S”形增长曲线之间的关系（1）某种群生活在一个较理想的环境中，则此种群数量增长的曲线是

。（2）如果此种群生活在一个有限制的自然环境中，种群的个体数量增长的曲线可能是

。（3）图中两曲线间的阴影部分代表

，按自然选择学说，就表示在生存斗争中被

的个体数量。“S”形“J”形环境阻力淘汰食物不足空间有限种内斗争天敌捕食气候、传染病等环境阻力J型曲线S型曲线前提条件增长模型有无K值种群增长率种群增长速率理想条件存在环境阻力比较种群增长两种曲线的联系与区别无，持续保持增长有K值保持稳定先增加后下降有最大值逐渐下降逐渐增加无上限二种群的“J”型增长三种群的“S”型增长一建构种群增长模型的方法目录CONTENTS四种群数量的波动在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。对于大多数生物种群来说，种群数量总是在波动中。某地区东亚飞蝗种群数量的波动1.种群数量的相对稳定2.种群数量的波动在K值不变的情况下，种群的数量总是围绕着K值上下波动。3.种群数量的爆发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。如蝗灾、鼠灾、赤潮等。东亚飞蝗的爆发东亚飞蝗在我国的大发生没有周期性规律，干旱是大发生的主要原因。在黄河三角洲上的湿生草地，若遇到连年干旱，土壤中的蝗卵成活率就会提高，这是造成蝗虫大发生的主要原因。在淮河流域，前一年大涝，第二年飞蝗大发生的概率最大。故河北蝗区常出现“先涝后旱，蚂蚱成片”，“大水之后，必闹蝗灾”的情况。3.种群数量的爆发加拿大一枝黄花水葫芦4.种群数量的下降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。如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏。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原因而衰退、消亡。对于那些已经低于种群延续所需要的最小种群数量的物种，需要采取有效的措施进行保护。捕鲸现场1．下图为种群数量增长曲线，不考虑迁入和迁出，下列有关叙述不正确的是

（

）A．种群的数量变化除了“J”形和“S”形增长，还有稳定、波动和下降等B．bc段种群增长速率逐渐下降，是因为出生率小于死亡