人教版高中生物必修三：4.2《种群数量的变化》ppt课件.ppt

第2节种群数量的变化 自主学习新知突破 1 通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化 尝试建构种群增长的数学模型 2 理解种群数量增长的条件 特点 3 区别开 J 型和 S 型种群数量增长速率 4 关注人类活动对种群数量变化的影响 1 构建数学模型一般步骤 1 观察研究对象 提出问题 2 提出 3 根据实验数据 用适当的 对事物的性质表达 4 通过实验或观察 对模型进行检验或修正 种群数量的增长曲线 合理的假设 数学形式 2 种群数量的增长曲线 1 种群增长的 J 型曲线 概念 在理想条件下种群数量增长的形式 如果以时间为横坐标 为纵坐标画出曲线来表示 曲线大致呈 J 型 种群数量 条件 在 条件充裕 气候适宜 没有敌害等条件 建立模型 t年后种群数量为 其中 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 特点 种群数量 食物和空间 Nt N0 t 连续增长 2 种群增长的 S 型曲线 概念 种群经过一定时间的增长后 数量趋于稳定的增长曲线 称为 S 型曲线 条件 是有限的 特点 初期种群数量 种群数量达到 后将停止生长 有时在K值左右保持相对稳定 资源和空间 连续增长 K值 思考探讨 1 生物种群的环境容纳量是否是恒定不变的 2 水葫芦入侵到苏州河时 在初期阶段水葫芦的种群数量增长符合哪种类型的曲线 试分析原因 提示 1 不是 随环境条件的改变 环境容纳量也改变 2 符合 J 型增长曲线 环境中资源空间相对是充足的 又不存在天敌 1 种群增长的 J 型曲线与 S 型曲线的比较 2 S 型曲线在生产实践中的指导意义根据 S 型曲线的特点 在K 2时增长速率最大 1 为了持续获得较多的生物资源 应设法增大环境容纳量K 如加强生物生存环境的管理 捕捞 采伐应该在种群数量达到K 2以上时进行 而且剩余种群数量应保持在K 2左右 2 若要对有害生物进行防治 应设法使其环境容纳量K变小 通过引入天敌等措施 将种群数量尽量控制在较低水平 3 草场放牧 最大载畜量不能超过K值 鱼的养殖也不能超过K值 否则 生态系统的稳定性破坏 导致K值下降 3 K值变动的示意图 1 同一种生物的K值不是固定不变的 会受到环境的影响 在环境不遭受破坏的情况下 K值会在平均值附近上下波动 当种群密度偏离平均值的时候 会通过负反馈机制使种群密度回到一定范围内 2 环境遭受破坏 K值会下降 当生物生存的环境改善 K值会上升 1 影响种群数量的因素 1 外界因素 种间因素和其他非生物因素 如 天敌 气候 传染病等 2 内部因素 迁入率和迁出率 年龄组成和性别比例等 2 数量变化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 种群数量的波动和下降 食物 出生率和死亡率 波动 下降 研究种群数量变化的意义研究种群数量变化的意义主要体现在两方面 一是野生生物资源的合理开发利用 二是农林害虫等有害动物的防治 如下表 以灭鼠及捕鱼为例说明 记知识纲要 背关键语句 1 种群数量呈 J 型增长的条件是 食物和空间条件充裕 气候适宜 没有敌害的条件下 种群数量连续增长 种群增长率保持不变 2 种群数量呈 S 型增长的条件是 自然界资源和空间有限的 合作探究课堂互动 种群增长的 S 型曲线 下图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图 下列叙述错误的是 A 为有效防治蝗灾 应在a点之前及时控制种群密度B a b段 该种群的增长率与种群密度之间呈正相关C 利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现D 控制种群数量在d e水平 有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性 自主解答 解析 图示a点东亚飞蝗数量急剧上升 此时种群增长速率达到最大 在病虫害防治时应在a点所示时间之前进行 A正确 图示a b段种群数量仍然在上升 但种群增长率呈下降趋势 B错误 利用性引诱剂诱杀雄虫 导致种群性别比例失调 使种群出生率降低从而降低种群密度 C正确 控制东亚飞蝗种群数量处于较低水平 对该生态系统的生产者有利 因此有利于维持该生态系统的抵抗力稳定性 D正确 答案 B 互动探究 1 图中c点时的出生率和死亡率之间是什么关系 2 相对于蝗虫来说 哪一段时间环境变化更为剧烈 提示 1 出生率等于死亡率 2 cd段 1 某学生在 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 实验中 根据实验结果绘制出如右图所示的曲线图 下列有关分析错误的是 A 实验过程中酵母菌种群的年龄组成先是增长型 后是稳定型 最后变为衰退型B 种群数量在不同时间的增长速率可能相同C 本实验中不存在对照D 每次取样前应将培养瓶振荡摇匀 解析 由题意可知 种群数量先增加 然后维持稳定 最后减少 表明种群的年龄组成先是增长型 然后是稳定型 最后变为衰退型 本实验的不同时间的取样起到相互对照的作用 C错误 为了实验的准确性 在每次取样前都应将培养瓶振荡摇匀 使酵母菌均匀分布 答案 C 种群增长的 J 型曲线 调查某地乌鸦连续10年的种群数量变化 图中 表示该种群数量是一年前种群数量的倍数 下列分析正确的是 A 调查乌鸦的种群密度常采用样方法B 第3年和第9年的乌鸦种群数量相同C 第6年以前乌鸦种群数量为 J 型增长D 第9 10年的乌鸦种群数量最少 自主解答 解析 乌鸦属于较大且移动性强的动物 宜采用标志重捕法调查 A错误 第3年和第9年乌鸦种群数量变化的 值相同 但这两年的乌鸦种群数量不同 B错误 J 型曲线的 值是固定值 题图与之不符 C错误 第3年到第9年间 值小于1 说明种群数量一直在减少 在9 10年间种群数量保持稳定 种群数量最少 D正确 答案 D 1 增长率 单位时间内种群数量的变化率 增长率 现有个体数 原有个体数 原有个体数 出生率 死亡率 甲为 J 型曲线增长率 乙为 S 型曲线增长率 2 增长速率 单位时间内种群的增长量 增长速率 现有个体数 原有个体数 增长时间 出生数 死亡数 单位时间 下图为 J S 型曲线的增长速率 2 在营养 资源较好的培养基上接种少量细菌 每隔一段时间测量细菌的个体数量 绘制成右图所示曲线 下列能正确表示细菌数量增长率随时间变化趋势的曲线是 解析 营养 资源较好 种群在此条件下呈 J 型曲线增长 如题中曲线所示 J 型曲线中种群以一定的倍数增长 但增长率不变 答案 A 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 有关 探究培养液中酵母菌种群数量动态变化 的实验 正确的叙述是 A 改变培养液的pH不影响K值 环境容纳量 大小B 培养液中酵母菌种群的数量不随时间的变化而变化C 取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数D 营养条件不是影响酵母菌种群数量变化的唯一因素 自主解答 解析 酵母菌培养时 营养成分 代谢产物 温度 酸碱度 溶氧量等都会影响酵母菌种群数量的变化 答案 D 实验原理 1 酵母菌属兼性厌氧型微生物 有氧时产生CO2和水 无氧时产生CO2和酒精 2 用液体培养基培养酵母菌 种群的增长受培养液的成分 空间 pH 温度等因素的影响 3 在理想的无限环境中 酵母菌种群的增长呈 J 型曲线 在有限的环境下 酵母菌种群的增长呈 S 型曲线 实验步骤 试管中加入10mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液 接种酵母菌到试管中并混合均匀 把试管在28 条件下连续培养7d 每天抽样检测计数酵母菌数量 将盖玻片放在计数室上 用吸管吸取培养液 滴于盖玻片边缘 让培养液自行渗入到计数板小方格内 显微镜观察计数一个小方格内的酵母菌数 已知小方格的培养液厚度为0 1mm 计算出培养液体积 换算出10mL培养液中酵母菌总数 将所得数值作好记录 结果的记录可设计下面的记录表 分析数据 画出曲线 进行数形转换 以时间为横坐标 酵母菌数量为纵坐标 画出坐标曲线图 分析曲线走向 揭示酵母菌种群数量变化规律 3 某学校生物兴趣小组利用酵母菌开展相关的探究实验 1 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 在实验中 如果血细胞计数板的一个小方格内酵母菌过多 难以数清 应当采取的措施是 对于压在小方格界线上的酵母菌 正确的计数方法是 在计数时 按以下顺序操作 填字母 稍待片刻 待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部 再将计数板放在载物台中央计数 A 多余培养液用滤纸吸去B 将盖玻片放在计数室上C 用吸管吸取培养液滴于盖玻片边缘 下表是某小组记录的实验结果 从表中的数据可以得出结论 酵母菌的种群数量呈 型增长 第4天开始 酵母菌种群数量增长基本停止 根据所学的知识 推测影响酵母菌种群数量增长的环境因素有 举一例 2 在上述实验的基础上 该小组继续探究某环境因素对酵母菌细胞呼吸方式的影响 得如下结果 据表可知 实验的自变量是 在氧气浓度为d时 酵母菌进行 呼吸 解析 本题主要考查种群数量计数方法 1 在血细胞计数板上的酵母菌过多 无法计数时 可增加稀释倍数 对于压在小方格界线上的酵母菌 正确的计数方法是计数相邻两边及其夹角 2 表中产物主要依据氧浓度变化而变化 所以自变量是氧浓度 d浓度时无酒精产生 所以酵母菌进行有氧呼吸 答案 1 增加稀释倍数计数相邻两边及其夹角B C A S 营养物质 代谢废物 温度 pH和溶氧量等 任写一项 2 氧浓度有氧 高效测评知能提升 1 以下关于 J 型曲线与 S 型曲线的说法中 错误的是 A J 型曲线只适用于实验室条件下或种群迁入新的适宜环境后B 两种增长方式的差异主要在于有无环境阻力对种群数量增长的影响C 环境阻力主要有种内斗争的加剧 种间关系的影响以及无机环境的影响D S 型曲线和 J 型曲线一样 增长率始终保持不变答案 D 2 下图表示一个生物群落中甲 乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线 下列叙述不正确的是 A t1 t3时间内 甲 乙种群均呈 S 增长B t3 t5时间内 甲 乙两种群的年龄组成不同C t4 t5时间内 乙种群出生率下降 死亡率上升 但出生率仍大于死亡率D 甲 乙两种群可能为竞争关系 甲的竞争力小于乙解析 t1 t3时间内甲种群呈 S 增长 而乙种群数量呈现连续增加 答案 A 3 科研人员对某草原一种野生动物的种群进行研究 得出了与种群密度相关的出生率和死亡率的变化 如图所示有关叙述正确的是 A 该生物的种群增长曲线呈 J 型B 死亡率增加的原因是食物 空间和天敌等因素C 要合理利用该种动物资源 应将种群密度始终控制在d点D b点时 种群增长速率最大 种群达到环境容纳量 解析 由图分析 该生物的种群增长曲线呈 S 型 A错误 死亡率增加的原因是食物 空间和天敌等环境阻力因素所致 B正确 要合理利用该种动物资源 应将种群密度始终控制在b点K 2时 C错误 b点时 种群增长速率最大 而d点时种群才达到环境容纳量 D错误 答案 B 4 下图是某物种种群数量的变化图 下列分析正确的是 A 调查物种种群数量时只能用样方法B 第20 30年间种群的增长速率为0C 由a到b种群数量越来越少 由b到c种群数量越来越多D c点之后种群数量不会发生变化解析 调查动物的种群数量时用标志重捕法 A错误 由a到b种群数量越来越少 由b到c 1 种群数量继续减少 C错误 c点之后 种群数量相对稳定 在一定范围内波动 D错误 答案 B 5 下图表示某一种群在有限环境中增长的曲线 现围绕此曲线的下列描述中正确的是 A K是环境条件所允许达到的种群数量最大值 其数值是恒定不变的B 在K值之前 种群的数量逐渐增大 年龄组成由增长型逐渐转为衰退型C 如果不考虑迁入 迁出等其他因素 在K值时出生率 死亡率D 假设这是鱼的种群 当种群数量达到K 2值时开始捕捞 可持续获得最高产量 解析 K值不是一成不变的 可发生改变 种群数量最大值是在K值附近波动 A错误 K值前种群的年龄组成是增长型 到达K值 出生率 死亡率 年龄组成为稳定型 B错误 鱼群的捕捞应在大于K 2时进行 且剩余量应维持在K 2 D错误 答案 C 6 种群在理想环境中 呈 J 型曲线增长 如下图曲线甲 在有环境阻力的条件下 呈 S 型曲线增长 如下图曲线乙 若该图表示蝗虫种群增长曲线 下列有关叙述中正确的是 A 环境阻力出现在曲线d点之后B 防治蝗虫虫害应该在曲线c点之后C S 型曲线表示种群数量与食物的关系D 呈 S 型增长的蝗虫 其数量也可能有时超过K值解析 种群的环境最大容纳量是一个相对值 当种群数量达到最大时 仍然处于变化中 有可能超过K值 答案 D 7 稻田中除水稻外 还有杂草 田螺等生物 请回答 1 调查稻田中田螺种群密度时可采用样方法 选取样方的关键是 根据下面的取样调查表可估算出稻田中田螺的种群密度为 只 m2 2 稻田中经控制后的有害生物密度与所需的防治成本有关 并影响作物的价值 右图中曲线 填 或 表示将有害生物控制在不同密度时的防治成本 若将有害生物密度分别控制在图中A B C三点 则控制在 点时收益最大 3 如在适当时间将鸭引入稻田 鸭能以稻田中的杂草 田螺等有害生物为食 从而可以减少 使用 减轻环境污染 稻田生态系统中的 能将鸭的粪便分解成 以促进水稻的生长 解析 1 采用样方法调查种群密度的关键是随机取样 田螺的种群密度为 15 18 15 19 15 14 6 16只 m2 2 分析曲线图可知