高中生物 第四章 种群和群落 4.2 种群数量的变化教学课件 新人教版必修3.ppt

第二节种群数量的变化 问题探讨 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 任务1 填写以下表格 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 4 8 16 32 64 128 256 512 任务2 n代细菌数量的计算公式是什么 nn n 任务3 72个小时以后 由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少 nn n 任务4 以时间为横坐标 细菌数量为纵坐标 画出细菌数量增长曲线 补充横坐标纵坐标 曲线图与数学方程式比较 优缺点 曲线图 直观 但不够精确 数学公式 精确 但不够直观 讨论 如果没有该信息 在营养和生存空间没有限制的情况下 某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一次 你能得出细菌数量的计算公式和增长曲线吗 1 观察研究对象 提出问题 细菌每20分钟分裂一次 2 提出合理的假设 在资源和空间无限多的环境中 细菌种群的增长不受种群密度增加的影响 3 根据实验数据 用适当的数学形式对事物的性质进行表达 列出表格 根据表格中数据画出曲线图或推导公式 nn n 4 通过进一步实验或观察等 对模型进行检验或修正 观察 统计细菌的数量 对自己所建立的模型进行检验或修正 一 建构种群增长模型的方法 资料1 1859年 一位英国人来到澳大利亚定居 他带来了24只野兔 让他没有想到的是 一个世纪之后 这24只野兔的后代竟达到6亿只以上 漫山遍野的野兔与牛羊争食牧草 啃啮树皮 造成植被破坏 导致水土流失 后来 人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制 二 种群增长的 j 型曲线 7 资料2 1901年凤眼莲 水葫芦 作为花卉引入中国 30年代作为畜禽饲料引入中国内地各省 并作为观赏和净化水质的植物推广种植 后逃逸为野生 由于繁殖迅速 又几乎没有竞争对手和天敌 在我国南方江河湖泊中发展迅速 宁波 昆明 武汉等地 人躺在铺满凤眼莲的湖面上 可以不沉 凤眼莲所带来的水体富营养化 让越来越多的水中生物痛失 家园 8 资料3 在20世纪30年代 人们将环颈雉引入美国的一个岛屿 在1937 1942年期间 这个种群数量的增长如下图所示 20世纪70年代 美国为了治理水体污染 从中国引入了鲤鱼 但是鲤鱼到美国没有几年 因为繁殖太快 不仅吃光了水草 还吃光了本土鱼赖以生存的的食物 引发了灾难 在美国密西西比河 因为水量大 水质好 水草等食物多 这有利于鲤鱼的大规模繁殖 而且美国人不喜欢吃淡水鱼 嫌鲤鱼刺多 所以很少有人捕捞 再加上鲤鱼是近些年才引入的外来物种 缺乏天敌 它们的体型往往能长的非常大 数目惊人成灾 讨论 根据以上资料 说一说 种群呈j型增长应具备什么前提条件 1 实验室的理想条件2 食物和空间条件充裕 气候适宜和没有敌害等几个条件同时满足3 外来物种入侵到新的适宜环境的早期阶段4 无环境阻力状况 三 j 型增长的数学模型 任务1 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倍数增长 第二年的数量是第一年的 倍 n0表示种群起始数量 nt表示t年后种群数量 t时间 则 一年后种群数量 n1 两年后种群数量 n2 t年后种群数量 nt n0 n0 2 n0 t 讨论 事实上j型增长能一直持续下去吗 为什么 食物有限 空间有限 种内斗争 种间竞争 天敌捕食 环境阻力 高斯在0 5ml的培养液中放入5个大草履虫 然后每隔24小时统计草履虫数量 反复实验后 数据如下表 例 生态学家高斯的实验 请根据以上实验数据 完成以下曲线图 大草履虫种群的增长曲线 四 种群增长的 s 型曲线 2 如果我想让以上的草履虫的k值增大 可以采取什么措施 讨论 1 同一个种群的k值是固定不变的吗 k值大小与什么条件有关 k 2 3 在s型增长中 种群数量达到多少时 增长速率最慢 数量达到多少时 增长速率最快 讨论 种群数量达到k值时 都能在k值维持稳定吗 五 习题自测 1 建立种群数量变化的数学模型一般不需要 a 观察研究对象 提出问题 作出合理的假设b 根据实验数据 用适当的数学形式对种群数量变化进行表达c 通过进一步实验或观察 对数学模型 公式或曲线 进行检验或修正d 设置对照实验 2 在下图中 表示种群在无环境阻力状况下增长的是 d b 3 经调查 第一年某种昆虫种群数量为n0 如果在理想的条件下 每年的增长率 1 3保持不变 则第三年该种群数量为 a 1 3n0b 1 69n0c 2 3n0d 5 29n04 有关种群增长的模型 下列有关说法不正确的是 a 种群呈现 j 型增长的前提条件是食物和空间条件充裕 气候适宜 没有敌害等b 呈现 s 型增长的种群 随着时间的推移 种群增长所受的环境阻力加大c k值是环境条件允许的种群增长的最大值d 种群增长的 j 型曲线有k值 只是k值较大 图中没有表示出来 b d 5 我国海关对所有入境的货物都要进行严格检疫 严禁境外有害生物 包括虫卵和微生物 流入境内 若有害生物一旦流入境内适宜的环境中 最可能的结果是 有害生物的数量在一段时间内呈 j 型增长 其天敌数量较多 境内生物多样性受到威胁 很快被淘汰a b c d c 6 右图为某种群在不同环境下的增长曲线 据图判断下列说法不正确的是 a a曲线呈 j 型 b曲线呈 s 型b k表示环境允许的最大值c 阴影部分可表示因环境阻力存在而被淘汰的个体d 种群数量达到k值时种群增长最快 是树木砍伐的最佳时期 d 7 下列有关环境容纳量 即k值 及其在生产 生活中应用的说法中 不正确的是 a 保护野生生物 可以采取减小环境阻力 增大k值