种群数量的变化.ppt

1 东方田鼠肆虐大通湖 导课 2 第2节种群数量的变化 3 在营养和生存空间没有限制的情况下 某种细菌20min就通过分裂增殖一次 探究活动一 4 任务1 计算1个细菌产生的后代在不同时间的数量 并填入下表 2 4 8 16 32 64 128 256 512 任务2 用公式表示出第n代的细菌数量Nn 20min时为产生的第一代 Nn 2n 5 任务3 利用表格中数据画出细菌的种群增长曲线 6 思考 真实情况下细菌的数量变化真如公式和曲线图所示吗 用细胞计数仪对细菌数量进行精确计数发现 大约17小时后 细菌数量不再增多 7 一 研究种群数量变化的方法 1 概念 用来描述一个系统或它的性质的数学形式 2 步骤 P65 构建数学模型 8 探究活动二 建立数学模型 解决实际问题 实验 有人在适宜条件下培养大草履虫 并且每天更换培养液 保证大草履虫有充足的营养和生存空间 最先放入5只大草履虫 每天记录其数量变化如下表所示 请问一周 7天 后 该大草履虫种群的数量大约为多少 思考1 仔细观察表格 你能发现什么规律 9 提示 45的值为102446的值为409647的值为16384 思考2 若假设后一天的数量始终是前一天数量的4倍 你能否在假设的基础上建立数学模型解决实验中的问题 7天后大草履虫的数量是 10 思考3 若N0为某种群起始数量 Nt表示经过t天后该种群的数量 且后一天的数量始终为前一天数量的 倍 试建立表示该种群数量变化的一般公式并作出曲线 t天后 Nt N0 t 这里我们所得出的公式和增长曲线 是对理想条件下数量增长的推测 自然界的情况是这样吗 1天后 N1 N0 2天后 N2 N0 2 3天后 N3 N0 3 11 二 种群数量变化的类型 资料1 1859年 一个英格兰的农民带着24只野兔 登陆澳大利亚并定居下来 但谁也没想到 一个世纪之后 这个澳洲 客人 的数量呈指数增长 达到6亿只之巨 资料2 在20世纪30年代时 人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿 在1937 1942年期间 这个环颈雉种群的增长大致符合 J 型曲线 12 1 J 型增长曲线 1 适用范围 实验室条件下种群刚刚迁入一个新环境时 2 形成原因 食物和空间条件充裕 气候适宜 没有敌害等 理想条件 不存在环境阻力 13 3 数学公式 Nt N0 t 思考 种群的增长率的表达式是怎样的 随时间如何变化 提示 14 种群增长率 1 思考 种群的增长速率随时间如何变化 提示 增长速率 单位时间数量增长的多少 种群的增长速率不断增大 15 资料3 高斯 Gause 1934 把5个大草履虫置于0 5mL的培养液中 每隔24小时统计一次数据 经过反复实验 结果如下 自然条件下 J 型曲线能一直增长下去吗 16 2 S 型增长曲线 1 适用范围 2 形成原因 资源和空间有限的种群 自然种群 种群密度增加 种内斗争加剧 死亡率升高 出生率降低 当出生率 死亡率 增长停止 以该种群为食的动物数量增多 17 3 数量变化特点 种群经过一定时间的增长后 数量趋于稳定 稳定于 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 又称为K值 思考 K值是否固定不变呢 18 种群数量达到K值时种群数量增长 观察 小于K 2时种群增长速率 大于K 2时种群增长速率 在K 2时种群增长速率 停止 最大 逐渐减小 逐渐增大 19 思考 画出 S 型曲线种群增长速率随时间的变化曲线 20 讨论 如何控制有害生物数量 1 控制城市鼠害通常采取什么措施 2 结合本节所学知识 相应措施的根本目的是什么 降低环境容纳量 K值 21 讨论 在池塘中养鱼 渔民总是希望自己捕的鱼越多越好 但是为了考虑池塘的鱼可持续发展 捕鱼应该选择在种群数量是多少时最好 超过种群的数量K 2时开始捕鱼 捕到数量下降到K 2时停止 食物和空间条件充裕 气候适宜 没有敌害等 理想条件 Nt N0 t 种群持续增加 无K值 增长率保持不变 种群密度增大的结果使得出生率降低 死亡率增高 经过一定时间的增长数量趋于稳定 有K值 增长速率先增大后减小 实验室条件下 种群刚刚迁入一个新环境时 外来物种入侵的早期阶段 资源和空间有限自然种群 无 23 种群数量达到K值时 都能在K值维持稳定吗 由于气候 食物 天敌 传染病 人类活动等 种群数量在 K 值附近波动 24 阴影部分代表被环境阻力 自然选择 淘汰掉的那部分种群数量 25 总结归纳 1 当一个种群迁入一个新环境时 种群数量一定呈 J 型增长吗 不一定若适应新环境 在开始一段时间种群密度类似于 J 型增长 但最终呈 S 型增长 若不适应环境 则可能会灭亡 26 2 环境容纳量 种群能达到的最大值环境容纳量是环境能维持的种群最大数量 种群能达到的最大值可能大于环境容纳量 但这个值存在的时间很短 3 增长率 增长速率 J 型曲线的增长率稳定不变 增长速率逐渐增加 S 型曲线的增长率逐渐降低 增长速率先增加后降低 27 4 种群在理想条件下呈 J 型增长 这里的理想条件指食物和空间条件充裕 气候适宜 没有敌害等条件同时满足 任何一个条件如果不满足则无法呈 J 型增长 5 S 型增长曲线的应用 28 培养液中酵母菌种群数量的变化 探究 P68 29 血细胞计数板 血球计数板 1 如何进行酵母菌的计数 方法名称 使用范围 抽样检测 显微计数 调查细胞数量时 肉眼看不见的细菌 酵母菌等微生物 30 整个计数室面积为1 0mm2 厚度为0 1mm 容积为0 1mm3 血细胞计数板 1 如何进行酵母菌的计数 31 2 从试管中吸取培养液进行计数之前 要先将试管轻轻振荡几次 是什么原因 让培养液中的酵母菌均匀分布 保证估算的准确性 减少实验误差 3 本探究需要设置空白对照组吗 如果需要 怎样设计和操作 不需要请说明理由 不需要 因为探究的是培养液中酵母菌种群数量随时间的变化情况 32 4 需要做重复实验吗 需要 但是在每次测量酵母菌数量时 要多次取样然后求平均值 5 如果一个小方格内酵母菌过多 不能数清 采取什么措施 可以用稀释的方法 将培养液稀释n倍 再用血球计数板计数注意 实际值 结果值 稀释倍数 33 6 对于压在小方格界线上的酵母菌 应当怎样计数 只计数相邻的两边及其夹角 避免重复计数使结果偏大 培养液成分 空间 PH 温度 细胞代谢物等因素的影响 34 1 下列需用数学模型研究的种群的核心问题是 A 种群的特征B 调查种群密度的方法C 种群数量的变化规律D 年龄组成的规律 2 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 种群的增长速率不断降低 D C 巩固练习 35 3 下列关于种群数量变动的叙述中 不正确的是 A 在营养丰富 空间充裕 气候适宜和无敌害等理想条件下 种群数量增长的数学模型表示为 Nt N0 tB 一个物种引入新的地区后 一定呈 J 型增长C 对家鼠等有害动物的控制 要尽量降低其K值D 一个呈 S 型增长的种群 数量在K 2值左右时增长速率最大 B 36 4 在下列图中 表示种群在无环境阻力状况下增长的是 B 37 5 下图为种群数量增长曲线 有关叙述中不正确的是 A 改善空间和资源条件有望使K值提高B BC段种群增长率逐渐下降 出生率小于死亡率C 图中阴影部分表示在生存斗争中被淘汰的个体数 D 在探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中 酵母菌的数量变化可用曲线y表示 B 38 6 如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 下列叙述中不正确的是 A t1 t3时间内甲 乙种群均呈 S 型增长B 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C t3 t5时间内甲 乙两种群的年龄组成不同D t2时刻甲种群数量接近K 2值 A 39 7 如图表示出生率 死亡率和种群密度的关系 据此分析得出的正确表述是 A 在K 2值时控制有害动物最有效B 图示规律可作为控制人口增长的依据C 该图可用于实践中估算种群最大净补充量D 在K 2值时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量 C 40 基础题 1 在食物和空间充裕 气候适宜 没有天敌等优越条件下 种群可能会呈 J 型增长 在自然界的资源和空间有限的环境中 种群会呈 S 型增长 41 2 提示 1 以年份为横坐标 种群数量