人教版必修三 种群的数量变化 课件 (40张).ppt

第二节种群数量的变化 1 怎样建构种群数量增长的模型 2 种群的数量是怎样变化的 3 什么是环境容纳量 4 影响种群数量变化的因素有哪些 本节聚焦 第二节种群数量的变化 1 细菌是真核生物还是原核生物 2 细菌的繁殖的方式是什么 在营养和生存空间没有限制的情况下 某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代 讨论 2 4 8 16 32 64 128 256 512 n代细菌数量的计算公式 nn n 细菌繁殖了n代后的数量是多少 请在作业纸上绘制细菌增长的曲线图 将数学公式 nn 2n 变为曲线图 曲线图与数学方程式比较 优缺点 直观 但不够精确 248163264128256512 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 1 概念 用来描述一个系统或性质的数学形式 数学模型 2 数学模型的建构步骤 研究实例 研究方法 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 nn 2nn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 3 类型 坐标式 曲线图 柱状图 数据分析表格式 数学方程式 nn 2n 方程式 精确 曲线图 直观 细菌的数量 个 理想条件下细菌数量增长的推测 自然界中有此类型吗 种群增长的 j 型曲线 实例1 澳大利亚本来并没有兔子 1859年 24只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚 这些野兔发现自己来到了天堂 因为这里有茂盛的牧草 却没有鹰等天敌 这里的土壤疏松 打洞做窝非常方便 于是 兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖 不到100年 兔子的数量达到6亿只以上 遍布整个大陆 凤眼莲 水葫芦 凤眼莲原产于南美 1901年作为花卉引入中国 由于繁殖迅速 又几乎没有竞争对手和天敌 我国目前有184万吨 它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略 挡住阳光 导致水下植物得不到足够光照而死亡 实例3 20世纪30年代 人们将环颈雉引入美国的一个岛屿 j 型增长的数学模型 1 模型假设 理想状态 食物充足 空间不限 气候适宜 没有敌害等 n0为起始数量 t为时间 nt表示t年后该种群的数量 表示该种群数量是一年前种群数量的倍数 2 种群 j 型增长的数学模型公式 nt n0 t 种群的数量每年以一定的倍数增长 第二年是第一年的 倍 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 思考 理想化的情况在自然界中并不存在 那么 有哪些因素会影响到种群数量的变化呢 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 例 生态学家高斯的实验 j 型增长能一直持续下去吗 大草履虫种群的增长曲线 讨论2 大草履虫的增长呈 s 型曲线的原因有哪些 食物有限 空间有限 种内斗争 种间竞争 天敌捕食 资源有限阻滞生长 资源有限条件下的种群增长 种群增长的 s 型曲线 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 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 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速率最快 种群数量达到k值时 种群 增长停止 种群数量在k 2值时 种群 增长最快 种群数量小于k 2值时种群 增长逐渐加快 种群数量大于k 2值时种群 增长逐渐减慢 问题探讨 重要提示 在 j 型曲线中增长率是不变的 增长率 第二代个体数 第一代个体数 第一代个体数 增长速率 增加的个体数 单位时间 显然 j 型曲线的增长速率是不断增大的 而在 s 型曲线中的增长率随着种群密度的增大不断减小 种群增长速率由小变大 到曲线中点 k 2 最大 以后又逐渐缩小 所以种群数量处在k 2时种群适合捕获 而对种群数量变化影响很小 家鼠的繁殖力很强 种群数量每天可增加1 47 理论上 在某一区域 10只家鼠在100天后的数量将会达到多少 你考虑应当采取什么措施来控制家鼠的数量才是最有效的 10 1 1 47 100 同一种群的k值会受到环境的影响 思考与讨论 讨论 从环境容纳量 k值 的角度思考 1 对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施 2 对家鼠等有害动物的控制 应当采取什么措施 建立自然保护区 改善大熊猫的栖息环境 提高环境容纳量 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 种群数量 在理想状态下的种群增长 在有限环境下的种群增长 种群数量的变化 a b a是种群增长的理论曲线 j 型曲线 指数增长 nt n0 t b是种群实际增长曲线 s 型曲线 时间 种群数量 图中阴影部分表示环境阻力 也就是通过生存斗争被淘汰的个体数量 k 环境所允许的最大值 东亚飞蝗种群数量的波动 大多数种群的数量总是在波动之中的 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 内因 间接因素 外因 重要因素 人类的活动 出生率 死亡率 迁入率 迁出率 食物 气候 传染病 天敌 2 有利于野生生物资源的合理利用及保护 4 为人工养殖及种植业中合理控制种群数量 适时捕捞 采伐等提供理论指导 1 为害虫的预测及防治提供科学依据 研究种群数量变化有何实践意义 与社会的联系 3 拯救和恢复濒危动物种群 本课小结 第四章第二节种群数量的变化 一 建构种群增长模型的方法 数学模型建立数学模型的一般步骤 二 种群增长的 j 型曲线1 j 型曲线形成的条件2 j 型增长的数学模型三 种群增长的 s 型曲线1 s 型曲线形成的条件2 k值3 j 型曲线与 s 型曲线的比较 四 种群数量的波动和下降人口增长 人类活动对自然界种群数量变化的影响研究种群数量变化的意义 讨论如果种群处在一个理想的环境中 没有资源和空间的限制 种群内个体的增长曲线是 用达尔文进化的观点分析 这是由于生物具有 的特征 如果将该种群置于有限的环境中 种群的数量增长曲线是 用达尔文进化观点分析 图中阴影部分表示 影响种群密度的因素有 时间 种群数量 a b a 过度繁殖 b 通过生存斗争被淘汰的个体数量 出生率 死亡率 迁入 迁出 性别比例 年龄组成 气候 食物 天敌 人类活动等 图4 14是某一资源动物种群迁入一个适宜环境后增长曲线图 请回答 1 图中表示种群数量最大的点是 2 图中表示种群增长速度最快的点是 3 该种群的增长速度由缓慢逐渐加快是在迁入 年后开始的 环境阻力明显增大是在迁入后 年开始的 4 既要获得最大的捕获量 又要使该动物资源的更新能力不受破坏 应该使该动物中群体的数量保持在图中哪一点所代表的水平上 d 2 4 b b a 1 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 2 下列因素能引起种群密度增大的有 a 种群中幼年个体增多 b 种群性别比例改变 c 环境中温度条件适宜 d 种群中幼年个体减少 e 环境中天敌增多 f 寄生生物减少 f 巩固联系 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 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 3 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斗争增加 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 2 下图示为某种群在不同生态环境中的增长曲线 请仔细分析图中曲线后回答下列问题 1 处在一个理想的环境中 没有资源和空间的限制 种群内个体增长曲线是 2 种群置于有限制的自然环境中 种群内的增长曲线是 3 影响种群密度的主要因素是种群的 和 4 当我们迁入刚建的新村美居 可恶的老鼠也一同悄悄 潜来 它们咬坏衣物 偷吃粮食 毁坏家具 传播疾病 对其进行种群密度的调查中 请从a b曲线的理论上存在的条件 推测有效灭鼠的措施 降低环境 量 使鼠群的 曲线变化 转变成 答案 1 a 2 b 3 出生率死亡率迁入迁出 4 在进行灭鼠时 要清除垃圾 严密储存食物容纳a 或j型 b 或s型 3 下图根据实验室中人工饲养腹果蝇的数据统计绘制而成的曲线图 人工饲养是在一定大小的培养瓶中 喂以一定量的酵母菌的条件下进行的 请回答下列问题 1 在实验室条件下用草履虫 酵母菌所作的实验与上述结果相似 表明种群在一定空间 一定资源条件下的增长类型 一般都是 2 曲线的纵坐标 能 或 不能 反映种群密度的大小 在一定环境中种群增长曲线的渐近线 生态学上称为环境容纳量 其含义是 一个种群的环境容纳量 能够 或 不能够 随着环境的变化而改变 3 试根据容纳量的概念对珍稀动物的保护 草原的合理放牧分别提出你的建议 答案 1 s 型增长