人教版教学课件4.2种群数量的变化必修.ppt

A A a bB a bC a bD a b B 4 2种群数量的变化 怎样建构种群数量增长的模型 种群的数量是怎样变化的 什么是环境容纳量 影响种群数量变化的因素有哪些 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代 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 填写下表 计算一个细菌在不同时间 单位为min 产生后代的数量 问题探讨 2 n代细菌数量的计算公式是 3 72小时后 由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少 Nn 2n 解 n 60min 72h 20min 216Nn 2n 2216 4 以时间为横坐标 细菌数量为纵坐标 画出细菌的数量增长曲线 种群的研究核心就是种群的数量变动 为了直观 简便地研究种群的数量变动的规律 数学模型建构是常用的方法之一 建构种群增长模型的方法 数学模型 用来描述一个系统或它的性质的数学形式数学方程式法坐标曲线法是联系实际问题与数学的桥梁 具有解释 判断 预测等重要功能是发现问题 解决问题和探索新规律的有效途径之一 Nn 2n 教材全解 P100 数学模型建构的一般过程 提出问题 作出假设 建立模型 模型的检验与评价 细菌每20min分裂一次 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 列出表格 根据表格画曲线 推导公式 Nn 2n N代表细菌数量 n表示第几代 观察 统计细菌数量 对自己所建立的模型进行检验或修正 研究实例 研究方法 观察研究对象 提出问题 提出合理的假设 根据实验数据 用适当的数学形式对事物的性质进行表达 通过进一步实验或观察等 对模型进行检验或修正 自然界确有类似细菌在理想状态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 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 实例一 理想条件下的种群增长模型 种群迁入一个新环境后 常常在一定时期内出现 J 型增长 例如 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 右图 实例二 理想条件下的种群增长模型 世界人口的指数增长曲线 实例三 理想条件下的种群增长模型 实例四 理想条件下的种群增长模型 食物充足 空间充裕 环境适宜 没有敌害 资源无限指数生长 理想条件下的种群增长模型 种群增长的 型曲线 产生条件 理想状态 食物充足 空间充裕 环境适宜 没有敌害等 增长特点 种群数量每年以一定的倍数增长 第二年是第一年的 倍 量的计算 t年后种群的数量为 Nt N0 t N0为起始数量 t为时间 Nt表示t年后该种群的数量 为年均增长率 种群增长的 型曲线 计算 某一地区2001年人口普查时有10万人 2002年比2001年增长1 请预测 按照此生长速度 2006年该地区的人口将有多少 Nt 10 1 1 2006 2001 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 如何验证您的观点 问题探讨3 不会 原因 自然界的资源和空间是有限的 思考 在自然界中 理想化的情况并不存在 种群增长的 J 型曲线应该从哪些方面进行修正呢 总之 在大自然中 食物有限 空间有限 种内斗争 种间竞争 天敌捕食 环境阻力 种群密度越大环境阻力越大 大草履虫数量增长过程如何 其种群达到基本稳定的数量值称为什么 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 高斯对大草履虫种群研究的实验 种群增长的 S 型曲线 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 产生条件 存在环境阻力 自然条件 现实状态 食物等资源和空间总是有限的 种内竞争不断加剧 捕食者数量不断增加 导致该种群的出生率降低 死亡率增高 当出生率与死亡率相等时 种群的增长就会停止 有时会稳定在一定的水平 种群增长的 型曲线 增长特点 种群数量达到环境所允许的最大值 K值 后 将停止增长并在K值左右保持相对稳定 环境容纳量 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K值 同一种群的K值不是固定不变的 会受到环境的影响 N K 2 此时种群增长速度最快 可提供的资源数量也最多 而又不影响资源的再生 资源有限条件下的种群增长 为了保护鱼类资源不受破坏 并能持续地获得最大捕鱼量 应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平 为什么 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种群增长量最大 提示 从环境容纳量的角度思考 可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量 如将食物储藏在安全处 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 同一种群的K值不是固定不变的 会受到环境的影响 思考 怎样做才是最有效的灭鼠措施 思考 怎样做才是保护大熊猫的根本措施 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值是环境最大容纳量 环境阻力代表自然选择的作用 农 林 牧业生产就是在这个范围内谋求产量的提高 其潜力有一定限制 总结 两种曲线的比较 种群在没有环境阻力的条件下呈现 J 型增长 实际上是 S 型增长的最初阶段 J 型增长是一定时间内的增长方式 最终是以 S 型增长结束 这是生态因素和物种本身相互影响的结果 种群数量的波动和下降 影响种群数量变化的因素 直接因素 出生率 死亡率 迁入 迁出 间接因素 食物 气候 传染病 天敌 重要因素 人类的活动 五 研究种群数量变化的意义 1 合理利用和保护野生生物资源 2 为防治有害生物提供科学依据 鱼类的捕捞 蝗虫的防治 苍鹭的保护 云豹的保护 野猪的保护 救护被困的鲸鱼 全力防蝗减灾 1 在下列图中 表示种群在无环境阻力状况下增长的是 B 2 下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图 曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内竞争增加 A CD段 增长速度慢 B DE段 速度加快 C EF段 变化速率加快 D FG段 速度逐渐变慢 D 3 广东广西河南2002 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 4 池塘养鱼时 为保护池塘生态系统和长期保持较高的产鱼量 应采取的最佳方案是 A 大量增加饵料的投入量B 大量增加鱼苗的投入量C 及时 适量的捕捞成鱼D 限制捕鱼 C 5 种群的指数增长 J型 是有条件的 条件之一是 A 在该环境中只有一个种群B 该种群对环境的适应比其他种群优越得多C 环境资源是无限的D 环境资源是有限的 C 6 自然界中生物种群增长常表现为 S 型增长曲线 下列有关种群 S 型增长的正确说法是 A S 型增长曲线表示了种群数量和食物的关系B 种群增长率在各阶段是不相同的C S 型增长曲线表示了种群数量与时间无关D 种群增长不受种群密度制约 B 7 右图所示为在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线 下列对阴影部分的解释正确的是 环境中影响种群增长的阻力 环境中允许种群增长的最大值 其数量表示种群内迁出的个体数 其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数A B C D C 8 某鼠种群被高速公路分隔成A B两个种群 A区因建化工厂而环境剧变 污水横流 B区地势较高无变化 经数十年后 种群A的进化速率很可能 A 比B慢B 比B快C