河北省抚宁县第六中学高中生物 4.2 种群数量的变化课件 新人教版必修3.ppt

第2节种群数量的变化 第四章种群和群落 一 建构种群增长模型 大肠杆菌 问题情境 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 n代后细菌的数量n 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1 填表 计算一个细菌在不同时间 单位 min 产生后代的数量 2 用数学方程式表示 n代后细菌的数量n 3 72小时后 由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少 n min h min n n n 2n 4 以时间为横坐标 细菌数量为纵坐标 画出增长曲线 曲线图 直观数学公式 科学 准确 数学模型 概念 用来描述一个系统或它的性质的数学形式 2 建立数学模型的步骤 建构种群增长模型的方法 研究实例 研究方法 细菌每20min分裂一次 研究对象 在资源和空间无限多的环境中 细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响 合理假设 nn 2n n代表细菌数量 n表示第几代 数学表达 观察 统计细菌数量 对自己所建立的模型进行检验或修正 检验或修正 细菌的数量 个 理想条件下细菌数量增长的推测 自然界中有此类型吗 实例1 澳大利亚野兔 种群增长的 j 型曲线 在20世纪30年代时 将环颈雉引入到美国的一个岛屿 实例2 自然界确有类似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 曲线则大致呈 j 型 如果种群的起始数量为n0 并且第二代的数量是第一代的 倍 那么 一代后种群数量n1 两代后种群数量n2 n0 n0 2 n0 t t代后种群数量nt j 型增长的数学模型 1 模型假设 理想状态 食物充足 空间不限 气候适宜 没有敌害等 n0为起始数量 t为时间 nt表示t年后该种群的数量 表示该种群数量是一年前种群数量的倍数 2 建立模型 t年后种群数量为 nt n0 t 种群的数量每年以一定的倍数增长 第二年是第一年的 倍 条件 理想条件 食物充足 空间不限 气候适宜 没有天敌等 数学模型 范围 实验条件下或新物种迁入的开始阶段 nt n0 t 一 j 型增长的数学模型 问题探讨 在一个培养基中 细菌的数量会一直按照这个公式增长吗 为什么 不会 自然界的资源和空间总是有限的 种内竞争就会加剧 捕食者增加 高斯实验 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 思考 1 曲线形状象什么 其种群达到基本稳定的数量值称什么 s 型曲线 2 大草履虫数量增长过程如何 种群增长的 s 型曲线 增长率不断降低 k 2 k值 种群增长的 s 型曲线 k值 增长率为零 但种群数量达到最大 且种内斗争最剧烈 k 2值 增长率最大 种群数量由0 k 2值时 增长率增大 k值 在环境条件不受破坏的情况下 一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量 k 2 增长速率最快 k值 环境容纳量 增长速率为零 归纳 二 种群增长的 s 型曲线 1 条件 2 k值 环境容纳量 资源 食物 空间有限 种群数量最大值 3 范围 自然条件下 种群增长的 s 型曲线 自然条件下 1 种群数量处于k值时 增长率 0 2 种群数量处于k 2值时 增长率最大 3 种群数量小于k 2值时 增长逐渐加快 4 种群数量大于k 2值时 增长逐渐减慢 讨论 从环境容纳量 k值 的角度思考 1 对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施 2 对家鼠等有害动物的控制 应当采取什么措施 建立自然保护区 改善大熊猫的栖息环境 提高环境容纳量 k值 降低有害动物种群的环境容纳量 如断绝或减少它们的食物来源 室内采取硬化地面等措施 减少它们挖造巢穴的场所 养殖或释放它们的天敌 等等 理想条件 自然条件 稳定不变 先上升后下降 无 有 种群数量达到k值时 都能在k值维持稳定吗 三 种群数量的波动和下降 1 影响因素 气候食物天敌传染病人类活动等 2 大多数种群的数量总是在波动中 在不利条件下 还会急剧下降 东亚飞蝗种群数量的波动 在faroeislands上 捕鲸现场成了血的海洋 2 野生生物资源的保护和利用 1 对于有害动物的防治 3 濒危动物种群的拯救和恢复 四 研究种群数量变化的意义 k 2 k d 出生率 死亡率 即种群数量处于k值 b 出生率与死亡率之差最大 即种群数量处于k 2值 1 在下列图中 表示种群在无环境阻力状况下增长的是 b 例 05全国卷i 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 根据种群增长的s型曲线 应使被捕鱼群的种群数量保持在k 2水平 这是因为在这个水平上a 种群数量相对稳定b 种群增长量最大c 种群数量最大d 环境条件所允许的种群数量最大 k 时间 k 2 种群数量 3 2002高考 在一个玻璃容器内 装入一定量的符合小球藻生活的管养液 接种少量的小球藻 每隔一段时间测定小球藻的个体数量 绘制成曲线 如右图所示 下列四图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是 d 07理综i 4 下列有关种群增长的s型曲线的叙述 错误的是a 通常自然界中的种群增长曲线最终呈s型b 达到k值时种群增长率为零c 种群增长受自身密度的影响d 种群的增长速度逐步降低 d 5 如图表示有限环境中某一种群增长的曲线 下列有关叙述正确的是 k值是环境条件所允许达到的种群数量最大值 在k值时 种群的增长率最大 如果不考虑迁入迁出等其它因素 在k值时出生率等于死亡率 假设这是鱼的种群 当种群达到k值时开始捕捞 可持续获得最高产量a b c d b 用达尔文的