高中生物 第四章 种群和群落 4.2 种群数量的变化课件1 新人教版必修3.ppt

第2节种群数量的变化 建构种群增长模型的方法 1 数学模型的概念 用来描述一个系统或它的性质的 形式 2 建构步骤 提出问题 提出 用适当数学形 式表达 建立模型 检验或修正 3 表现形式 1 数学方程式 优点是准确 2 曲线图 优点是能 地反映出种群数量的增长趋势 数学 合理的假设 直观 探究与学习 建立数学模型一般包括以下步骤 根据实验数据 用适当的数学形式进行表达 观察研究对象 提出问题 对模型进行检验或修正 提出合理的假设 下列 排列顺序正确的是 a b c d 答案 b 种群数量的增长 1 种群增长的 j 型曲线 1 含义 在理想条件下的种群 以 为横坐标 为纵坐标画出的曲线 大致呈 j 型 2 形成条件 和 条件充裕 气候适宜 没有 3 增长特点 种群的数量每年以 的倍数增长 时间 种群数 量 食物 空间 敌害 一定 2 形成条件 种群密度增长 竞争加 建立模型 t年后种群数量为nt n0 t2 种群增长的 s 型曲线 1 含义 种群经过一定时间的 后 数量趋于 的增 长曲线 剧 天敌增加 该种群的出生率 死亡率 出生率与死亡率 增长停止 3 环境容纳量 在环境条件不受 的情况下 一定空间中所能维持的种 群 数量 又称 增长 稳定 种内 降低 增高 相等 破坏 最大 k值 探究与学习 j 型曲线与 s 型曲线在相同时间内种群增 长的差距是什么原因造成的 提示 主要在于环境阻力的作用 种群数量的波动和下降 1 影响因素 1 自然因素 食物 天敌等 2 人为因素 对野生动物的乱捕滥猎 人工控制种群数 量的不断增加等 2 种群的数量变化 大多数种群的数量总是 之中 在不利的条件下 种 群数量还会急剧下降 甚至消亡 气候 传染病 在波动 探究与学习 在一个相对封闭的小型牧场内 迁入一小 群绵羊 8年后发展到500只左右 这个羊群数量会 a 维持在一个水平上b 不断下降c 缓慢上升d 迅速上升 答案 a 种群增长的 j 型曲线和 s 型曲线1 j 型曲线和 s 型曲线的比较 曲线形成原因 缺少天敌 空间条件充裕 气候适宜等 食物和空间条件有限 种内斗争加剧 捕食者数量增多等 2 两种增长方式的差异 主要在于环境阻力的作用 2 环境阻力 指在种群生长的环境中存在着限制因素 种群数量越接近k值 环境阻力越大 如图4 2 1所示 图4 2 1 3 图中的阴影部分是表示在生存斗争中被淘汰的个体数 当种群数量 k值时 出生率 死亡率 种群数量变化曲线的判断 资源和环境无限 种群可连续增长 j 型曲线 资源和环境有限 种群不能无限增长 s 型曲线 种群的数量处于动态平衡 略有波动的 s 型曲线 例1 在下列选项中 不能表示种群数量变化的曲线是 名师点拨 种群数量变化包括增长 波动 稳定和下降等 在生态系统达到成熟阶段 由于各种生物之间存在相互制约的关系 则种群的数量将处于动态平衡中 如d项 答案 c 变式训练1 图4 2 2表示在良好的生长环境下 小球藻分裂繁殖中的细胞数量 鸡产蛋数量 每天产一枚 和 竹子自然生长的高度 这三者与时间的关系示意图依次是 图4 2 2 a 乙 甲 丁c 丙 甲 乙 b 甲 丙 乙d 丁 乙 丙 解析 小球藻分裂繁殖 速度快 生长环境良好 由于资源充足 所以呈 j 型曲线增长 鸡每天产一枚蛋 所以随时间 天数 的增加 蛋数增长应如甲图 竹子自然生长的高度 受到遗传因素 基因 的控制 所以长高到一定高度不再继续长高 呈 s 型曲线 答案 c 种群数量的波动和下降 1 影响种群数量变动的因素 1 种群数量是由出生率和死亡率 迁入率和迁出率决定的 2 种内因素 种群通过种内斗争调节种群密度 3 种间因素 通过种间关系调节种群密度 4 非生物因素 气候 食物 寄生物 传染病等 5 人为因素 人类的活动 2 研究种群数量变化在实际生产中的指导意义 1 对野生动植物资源的合理开发和利用有重要意义 当种群数量大于k 2值时 可以捕猎或捕捞 使剩余量维持在k 2值左右 这样既可保证种群增长速率最快 可提供的资源数量最多 又不影响资源再生 2 在野生生物资源的保护方面 如建立自然保护区等 从而提高野生生物的环境容纳量 这是保护野生生物资源的有效措施 3 害虫 害畜的防治方面 降低其环境容纳量 是防治的 根本 4 为害虫 害畜的预测 预报提供科学依据 种群数量的变化与k值的关系 种群数量 k值时 种群增长停止 增长率为0 种群数量 k 2值时 种群增长最快 种群数量k 2值时 种群增长逐渐减少 例2 池塘养鱼 若要稳定和长期地保持较高的鱼产量 应采取的最佳措施是 a 大量地投入鱼的饲料b 大量地增加鱼苗的投入量c 及时 适量地捕捞出成鱼d 大量地增加池塘的水量 名师点拨 饵料的投放要根据需要投放 大量加大育苗的投入量会加大斗争 当种群数量超过k 2时增长率就降低 这时应适量地捕捞成鱼 答案 c 变式训练2 在灭鼠时 如果我们杀死老鼠总量的一半 再过一段时间后 你会发现 a 很快恢复到原来的数量b 会继续下降c 保持数量不变d 先增加 然后减小 解析 种群数量为k 2 种群数量最大值时的一半 时 种群增长率最大 所以灭鼠时应降低k值 答案 a 探究 培养液中酵母菌种群数量的变化 的 实验要点 1 实验原理 1 酵母菌属兼性厌氧型微生物 有氧时产生二氧化碳和水 无氧时产生二氧化碳和酒精 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 2 实验步骤 1 将10ml无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中 2 将适量酵母菌种入试管培养液中混合均匀 3 将试管在28 条件下连续培养7天 4 每天取样计数酵母菌数量 并记录 3 注意事项 1 显微镜计数时 对于压在小方格界线上的酵母菌 应只 计数相邻两边及其顶角的酵母菌 2 从试管中吸出培养液进行计数前 需将试管轻轻振荡几次 目的是使培养液中的酵母菌均匀分布 减少误差 3 每天计数酵母菌数量的时间要固定 4 由于酵母菌是单细胞微生物 因此计数必须在显微镜下 进行 5 本探究不需要设对照实验 需分组重复实验获得平均值 4 实验结论 1 根据实验数据可得如图4 2 3所示的增长曲线 2 增长曲线的总趋势是先上升再降低 3 影响酵母菌种群数量的因素可能有养料 温度 ph及有 害代谢废物等 图4 2 3 例3 在环境良好 营养充足的培养基上接种少量酵母菌 每隔一段时间测量酵母菌的个体数量 绘制成曲线 如图4 2 4所示 下列图中能正确表示酵母菌种群增长率随时间变化的 趋势曲线是 图4 2 4 名师点拨 图4 2 4为 s 型曲线 当环境良好 营养充足时 酵母菌数量不断增长 增长率上升 由于营养 空间有限 酵母菌数量不能无限增长 当酵母菌数量达到最大值 k值 时 酵母菌数量不再增长 增长率为0 答案 d 变式训练3 有关 探究培养液中酵母菌种群数量的变 化 的实验 正确的叙述是 a 改变培养液的ph值不影响k值 环境容纳量 大小b 用样方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 营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素 解析 养分 空间 温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增长的限制因素 答案 d 种群增长率与种群增长速率1 种群增长率 1 种群增长率是指单位时间种群增长数量 种群增长率 出生率 死亡率 出生数 死亡数 单位时间 单位数量 2 若以一年为增长周期 j 型增长曲线呈指数式增长 每年种群增长率不变 s 型增长曲线呈逻辑斯谛增长 资源和空间有限 每年种群基数增多 种群增长率不断减小 至k时为0 2 种群增长速率 1 种群增长速率是指单位时间内种群数量变化率 增长速 率 出生数 死亡数 单位时间 2 通常按照瞬时增长率来理解 也就是曲线上通过每一点 的切线斜率 3 j 型增长曲线的斜率逐渐增大 直至无穷 所以其增长速率也就不断增大 s 型增长曲线的斜率 刚开始为0 后不断增大至k 2时达最大值 再不断减小至k时 又为0 1 2012年河南濮阳期末统考 张鹏三年前办了一个养兔场 由原来不到50只兔 繁殖到现在5万只 成了远近闻名的养兔 专业户 在这三年内 种群数量的变化曲线以及 值依次为 a j 型曲线 10c j 型曲线 5 b s 型曲线 10d s 型曲线 5 解析 由公式nt n0 t可得 10 答案 a 2 2012年安徽三校联考 用牛奶瓶培养黑腹果蝇 观察成虫数量的变化 结果如下表 根据表中数据