高中生物 第四章 第二、三节 种群的增长方式 种群的数量波动及调节课件 浙科版必修3.ppt

第二 三节种群的增长方式种群的数量波动及调节 一 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化1 计数方法 用 进行计数2 计数顺序 右上 左下3 测培养液浑浊度的仪器 或比色计 二 种群的增长方式 血细胞计数板 左上 右下 比浊计 1 两图表示 的关系2 结合图示完成下表 种群数量和时间 指数增长 s 形 增长 资源和空间 受到 其他生物制约 增长很慢 一定百分数或 倍数 k 2 k值 3 a点是指k值 其含义是 环境容纳量 三 种群的数量波动及调节1 种群数量波动类型及变化原因 1 波动类型 变化原因 气候变化 2 波动类型 变化原因 食料植物 和 三者之间的数量互动关系 2 对种群数量波动起调节作用的因素 1 外源性因素 主要指气候 疾病 寄生和捕食等 2 内源性因素 主要有 调节和 调节 非周期波动 周期波动 植食动物 肉食动物 食物 行为 内分泌 1 j 形增长是在理想条件下的种群增长 自然界中不存在这种增长 分析 在实验室条件下可呈 j 形增长 2 当一个种群数量超过了其生存地域的环境容纳量时 种群数量会下降 分析 k值是种群在一定环境中的稳定平衡密度 当种群数量高于k值时就会下降 3 种群数量达到k 2时增长最快 超过k 2便开始减速增长 此时种群的出生率小于死亡率 分析 种群数量超过k 2时 种群增长减慢 但出生率仍大于死亡率 4 种群数量达到k值后将稳定不变 分析 种群数量达到k值后将保持相对稳定 并非稳定不变 5 2012浙江t5b 生物的种群数量在各自的k值上下波动 分析 在相对稳定的生态系统中 各生物之间的关系相对稳定 生物的种群数量会在各自的k值上下波动 考点一探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化1 探究目的 1 探究酵母菌种群数量随时间发生的变化 从而了解封闭环境中酵母菌种群数量的动态变化规律 2 学习使用血细胞计数板 3 初步尝试建立数学模型 2 探究过程 问题 培养液中酵母菌种群数量的变化是如何随时间变化的 假设 开始时 酵母菌数量呈 j 形增长 随着时间推移 酵母菌数量呈 s 形增长 方法步骤 1 取样 取2支有螺旋盖的试管编号为a b 两试管均加入10ml无菌葡萄糖溶液 再在试管a中加入0 1ml酵母菌贮用培养液 试管b中不加 2 摇匀 拧紧试管盖将试管a倒转数次 使酵母细胞分布均匀 3 计数 用滴管分别从两试管中取1滴培养液到血细胞计数板的方格区 盖上盖玻片 在高倍显微镜下镜检计数 记录结果 画坐标曲线 在坐标纸上画出酵母菌数量曲线 3 注意事项 1 计数方法 压在方格线上的细胞只计左线和上线上的细胞数 酵母细胞若有粘连 要数出团块中的每一个细胞 出芽酵母的芽体体积若超过细胞体积的1 2 则算独立个体 计数总数不少于300个细胞 2 从试管中吸出培养液进行计数前 需拧紧试管盖将试管倒转几次 目的是使培养液中的酵母菌均匀分布 减小误差 3 每天计数酵母菌数量的时间要固定 高考警示 计数酵母菌时不能直接从静置的培养液中取样培养液中酵母菌分布不均匀 且培养后期的样液中酵母菌浓度高 因此不能直接从静置的培养瓶中取培养原液计数 而应摇匀培养液后再取样 培养后期的样液稀释后再计数 以便减小误差 典例1 有关 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 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 用标志重捕法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化c 取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数d 营养条件并非是影响酵母菌种群数量变化的唯一因素 解析 选d a项中 养分 空间 温度和有毒排泄物等都是影响种群数量持续增长的限制因素 ph变化影响微生物的生长 b项中 标志重捕法是调查个体较大 活动能力较强的动物种群密度的方法 c项中 对酵母菌计数时先用滴管吸取培养液 滴于血细胞计数板的方格区 盖上盖玻片 用显微镜观察并计数 变式训练 某小组进行 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 实验时 同样实验条件下分别在4支试管中进行培养 见下表 均获得了 s 形增长曲线 根据实验结果判断 下列说法错误的是 a 4支试管内的种群初始阶段都经历了 j 形增长b 4支试管内的种群同时达到k值c 试管 内种群的k值与试管 不同d 试管 内的种群数量先于试管 开始下降 解析 选b 和 试管中培养液多 营养物质多 其内种群的k值大于试管 和 的k值 4支试管内种群的起始阶段因空间和食物等比较充裕 属于 j 形增长 接种量不同 种群的增长速率不同 不能同时达到k值 接种量大的先达到稳定期继而先进入衰亡期 考点二种群数量的变化曲线1 曲线比较 2 解读坐标图的变化曲线 1 种群数量的变化曲线 2 种群增长率与增长速率的比较 概念 a 增长率 是指单位时间内种群数量变化率 即种群在单位时间内净增加的个体数占个体总数的比率 增长率 现有个体数 原有个体数 增长时间 原有个体数 出生率 死亡率 出生数 死亡数 单位时间 单位数量 b 增长速率 是指单位时间种群增长数量 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 曲线 3 出生率和死亡率与种群数量的变化曲线 解读 出生率 死亡率 增长率 在b点时差值最大 为k 2值 d点时差值等于0 为k值 3 生产应用 1 在濒危动植物的保护方面 由于环境污染 人类破坏等 造成环境对于此种生物的k值变小 通过建立自然保护区等措施提高环境容纳量 是保护这些生物的根本措施 2 在野生生物资源合理开发利用方面 要保证捕捞或利用后 生物种群数量在k 2左右 这样既可获得最大利用量 又可保持种群的高速增长 3 在一次性利用生物资源方面 当种群数量达到k值时开始利用 所以应尽量提高环境容纳量 增大k值 高考警示 种群数量增长曲线的几点辨析 1 j 形曲线数量增长的两种情况 一是在理想状态下 二是在一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时 2 j 形曲线反映的种群增长率是一定的 而 s 形曲线所反映的种群增长率是变化的 3 s 形曲线特点 a s 形曲线上有一个渐近线 k值 即 s 形增长曲线渐近k值 而不会超过k值 b 曲线的变化是渐平的 平滑的 而不是骤然的 4 j 形曲线和 s 形曲线是研究种群数量增长而形成的两条曲线 并不是种群数量变化的全部 种群数量变化的内容包括种群数量的增长 下降 波动等 典例2 种群在理想环境中呈 j 形曲线增长 如图曲线甲 在有环境阻力条件下 呈 s 形曲线增长 如图曲线乙 下列有关种群增长曲线的叙述 正确的是 a 若该图表示草履虫种群增长曲线 当种群数量达到e点后 增长速率为0b 种群中出现环境阻力是在d点之后c 若该图表示蝗虫种群增长曲线 则对害虫的防治应在c点之后d k值是环境的最大容纳量 不随环境的变化而改变 解析 选a 对害虫的防治应在害虫个体数较少的b点以前进行 故c错误 环境的最大容纳量随环境变化而变化 故d错误 种群数量达到环境所允许的最大数量的一半时 增长速率最快 但是种群所需要的资源 食物 空间等 是有限的 随着资源的枯竭 环境阻力将随着种群的增长而增加 种群增长速率逐渐下降 直到停止增长 种群中出现环境阻力是在b点之后 故b错误 当种群数量达到最大值时 基本稳定 此时增长速率为0 故a正确 互动探究 1 图中表示种群的两种增长方式 哪种增长方式的种内斗争更激烈 提示 乙 甲是在理想条件下进行的 不存在种内斗争 乙是在自然环境中进行的 随着种群数量的增多 种内斗争逐渐加剧 2 图中两条曲线所夹的阴影部分有什么含义 提示 环境阻力 或生存斗争中被淘汰的个体数 两条曲线所夹的阴影部分既可代表环境阻力 又可表示由于环境阻力的存在 在生存斗争中被淘汰的个体数 1 种群的个体数量呈现指数增长的环境条件往往是 a 充足的食物和充分的空间b 没有天敌和与之竞争的生物c 无污染 且种群基因库很稳定d 人工控制的理想实验室条件 解析 选d 本题考查种群数量变化的条件 呈指数增长即呈 j 形曲线增长 j 形曲线是一种理想化的增长曲线 往往只有在人工控制的理想实验室条件下才能得到 2 如图所示为在理想状态下和在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 解析 选c 本题考查的知识是有关生物种群增长的两种曲线 j 形曲线是在环境中空间 食物等资源无限的理想状态下的种群增长曲线 而 s 形曲线是在环境中空间 食物等资源有限状态下的种群实际增长曲线 因此阴影部分就表示了环境中影响种群增长的阻力 其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数 3 自然界中生物种群增长曲线常表现为 s 形增长曲线 下列有关种群 s 形增长的正确说法是 a s 形增长曲线表示了种群数量和食物的关系b s 形增长曲线表示了种群数量与时间无关c 种群增长在各阶段是不相同的d 种群增长不受种群密度制约 解析 选c 种群的 s 形增长曲线是指种群在一个有限环境中由于空间 食物和其他生活条件影响 随种群密度的增加 种内斗争和种间竞争加剧而出现的增长曲线 由于种群数量受环境条件的影响 在不同时间有所不同 因而其种群增长在不同阶段各不相同 4 如图所示为有限环境中某一种群增长的曲线 下列有关叙述正确的是 a k值是环境条件所允许达到的种群数量最大值b 在k值时 种群的增长速率最大c 如果考虑迁入 迁出等其他因素 在k值时出生率等于死亡率d 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 解析 选a 在k值时 种群的增长速率为零 不考虑其他因素 出生率等于死亡率 由于种群数量为k 2时能够持续提供较大产量 所以捕捞结束后应该保持种群数量在k 2左右 如果过度捕捞 种群数量会降到k 2以下 种群增长速率会减小 如果在k值时捕捞 种内斗争剧烈 鱼类为了争夺食物消耗的能量加大 导致个体重量较小 能量大量浪费 不能更多地流向人类 5 某海滩黄泥螺种群现存量约3000吨 正常状况下 该种群每年最多可增加300吨 为充分利用黄泥螺资源 又不影响可持续发展 理论上每年最多捕捞黄泥螺的量为 a 3000吨b 1650吨c 1500吨d 不超过300吨 解析 选d 题干已经说明 最多可增加300吨 说明这个时候正好是种群数量为k 2的时候 捕捞量不能使种群数量减少到k 2以下 所以捕捞量最多应该为300吨 就是说为了持续获得最大产量 捕捞量不应超过最大增加量 6 在某一片小麦田中 长有许多杂草 还有食草昆虫 青蛙 蛇等动物活动 某研究小组对该农田生态系统进行研究 根据所学的知识回答有关问题 1 此农田中新迁入了一种食草昆虫 如图甲是与这种昆虫种群数量相关的出生率和死亡率的变化曲线 请说出种群在b点后死亡率明显增加的原因 答两点 2 请根据图甲在图乙坐标系中画出种群数量的变化曲线 将a d标在纵坐标的合适位置上 解析 种群死亡率增加的主要原因是生存斗争加剧 包括食物 空间不足和天敌增多 在绘图时一定要注意按照要求将a d标在纵坐标的合适位置上 由于a点种群数量不为零 所以曲线的起点不能为零 当种群数量为d时 出生率等于死亡率 此时种群数量达到k值 环境容纳量 所以d点对应种群数量最大值 答案 1 生活资源和空间有限 天敌增多 其他合理答案也可 2 如图 要求 画成 s 形曲线 纵坐标上a点对应起点 d点对应k值 7 2012 浙江高考 如图是某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌 植物 旅鼠之间数量变化关系的示意图 图中不同阴影的面积表示不同比例尺下的个体数量 下列有关叙述错误的是 a 图中所含的食物链为捕食食物链b 这些生物的种群数量在各自的k值上下波动c 旅鼠的种群数量主要是由外源性因素调节的d 旅鼠的天敌 植物 旅鼠之间的数量变化是一种正反馈调节 解题指南 解答本题的关键应明确两点 1 题干中的关键信息 相对稳定的生态系统 2 根据图示信息判断三种生物之间的数量变化关系 解析 选d 从图中可以看出旅鼠多时草减少 旅鼠的天敌增加 所以三种生物构成捕食食物链 该生态系统为相对稳定的生态系统 所以这些生物的种群数量在k值上下波动 旅鼠的种群数量相对稳定主要靠外源性因素调节 旅鼠多时草减少 旅鼠的天敌增加后旅鼠减少为一种负反馈调节 8 2010 浙江高考 某生态系统中生活着多种植食性动物 其中某一植食性动物种群个体数量的变化如图所示 若不考虑该系统内生物个体的迁入与迁出 下列关于该种群个体数量变化的叙述 错误的是 a 若a点时环境因素发生变化 但食物量不变 则a点以后个体数量变化不符合逻辑斯谛增长b 若该种群出生率提高 个体数量的增加也不会大幅超过b点c 天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降 下降趋势与b c段相似d 年龄结构变动会导致该种群个体数量发生波动 波动趋势与c d段相似 解析 选a 从图中个体数量在k值附近波动可以看出 该生态系统是一个相对成熟稳定的生态系统 若a点环境因素变化 虽然食物量不变 但增长的过程可能会有所波动 仍按 s 形增长 即逻辑斯谛增长 只是斜率有所增大或减小而已 虽然种群出生率提高 但是还有其他诸如年龄结构 性比率以及环境 食物 天敌等因素影响种群的数量 所以种群数量会在k值附近波动 不会大幅超过b点 天敌捕食会影响种群的数量