人教版教学课件种群数量的变化课件

1、1、怎样建构种群数量增长的模型？、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？、种群的数量是怎样变化的？ 3、什么是环境容纳量？、什么是环境容纳量？ 4、影响种群数量变化的因素有哪些？、影响种群数量变化的因素有哪些？ 本节聚焦本节聚焦 1精品教学课件PPT 假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某 种细菌每种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一代分钟就通过分裂繁殖一代。 2精品教学课件PPT 能否将数学公式（能否将数学公式（N=2n)变为曲线图？变为曲线图？ 时间时间 分钟分钟 20406080100120140160180 细菌细菌 数量数量

2、2 4 8 16 32 64 128 256 512 曲线图与数学方程式比曲线图与数学方程式比 较，优缺点？较，优缺点？ 直观，直观， 但不够精确。但不够精确。 讨论：讨论：还有哪些生物学问题还有哪些生物学问题 可以用可以用数学语言数学语言来表示？来表示？ 500 3精品教学课件PPT 为了直观、简便地研究种群的数量变动的为了直观、简便地研究种群的数量变动的 规律，规律，数学模型建构数学模型建构是常用的方法之一。是常用的方法之一。 4精品教学课件PPT 一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法 在营养和生存空间没有限制的情况下，某在营养和生存空间没有限制的情况下，某 1个细菌每个细

3、菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论：分钟分裂繁殖一代。讨论： n代细菌数量的计算公式？代细菌数量的计算公式？ 72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数 量是多少？量是多少？ 在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这 个公式增长吗？如何验证你的观点？个公式增长吗？如何验证你的观点？ 解：解：n n 60min x72h60min x72h20min20min216216 N Nn nn n 2 2216216 5精品教学课件PPT 观察研究对象，观察研究对象， 提出问题提出问题 提出合理的假设提出合理的假设 通过进一步的实验通过进一

4、步的实验 或观察等，对模型或观察等，对模型 进行检验或修正进行检验或修正 根据实验数据，用适根据实验数据，用适 当的数学形式对事物当的数学形式对事物 的性质进行表达的性质进行表达 细胞每细胞每20min20min分裂一次分裂一次 资源空间无限多，细资源空间无限多，细 菌种群的增长不受种菌种群的增长不受种 群密度增加的影响群密度增加的影响 观察、统计细菌数量，观察、统计细菌数量， 对自己所建立的模型对自己所建立的模型 进行检验或修正进行检验或修正 数学模型数学模型 用来描述一个系统或它的性质的数用来描述一个系统或它的性质的数 学形式建立数学模型一般包括以学形式建立数学模型一般包括以 下步骤：下步

5、骤： 6精品教学课件PPT 类型：类型： 数据分析表格式数据分析表格式 时时 间间20406080100 120 140 160 180 细菌数量细菌数量 数学方程式数学方程式 Nn=2n 坐标式（曲线图、柱状图）坐标式（曲线图、柱状图） 7精品教学课件PPT 3. 类型：类型： 坐标式（曲线图、柱状图）坐标式（曲线图、柱状图） 数据分析表格式数据分析表格式 数学方程式数学方程式Nn=2n 方程式方程式精确精确 曲线图曲线图直观直观 8精品教学课件PPT 细菌的数量个 理想条件下细理想条件下细 菌数量增长的推测：菌数量增长的推测： 自然界中有此类型自然界中有此类型 吗？吗？ 二、种群增长的二、

6、种群增长的“J”J”型曲线型曲线 9精品教学课件PPT 实例实例1：澳大利亚本来并没有兔子。澳大利亚本来并没有兔子。 1859年，年，24只欧只欧 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。不到不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的数量达到年，兔子的数量达到 6 亿只以上，遍布整个大陆。亿只以上，遍布整个

7、大陆。 10精品教学课件PPT 凤眼莲凤眼莲（水葫芦）（水葫芦） 凤眼莲原产于南美，凤眼莲原产于南美， 1901年作为花卉引年作为花卉引 入中国入中国.由于繁殖迅由于繁殖迅 速，又几乎没有竞速，又几乎没有竞 争对手和天敌，我争对手和天敌，我 国目前有国目前有184万吨万吨. 它对其生活的水面它对其生活的水面 采取了野蛮的封锁采取了野蛮的封锁 策略，挡住阳光，策略，挡住阳光， 导致水下植物得不导致水下植物得不 到足够光照而死亡到足够光照而死亡 。 11精品教学课件PPT 实例实例3: 20世纪世纪30年代年代,人们将人们将环颈环颈 雉雉引入美国的一个岛屿引入美国的一个岛屿 12精品教学课件PPT

8、 “J”型增长的数学模型型增长的数学模型 1 1、模型假设：、模型假设： 理想状态理想状态食物充足，空间不限，气候适宜，食物充足，空间不限，气候适宜， 没有敌害等；没有敌害等； （N N0 0为起始数量，为起始数量， t t为时间，为时间，N Nt t表示表示t t年后该种群的数年后该种群的数 量，量，表示该种群数量是一年前种群数量的倍数）表示该种群数量是一年前种群数量的倍数） 2 2、种群、种群 “ “J”J”型增长的数学模型公式：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，第二年是种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是 第一年的第一年的倍倍。 13精品教学课件

9、PPT 食物充足食物充足 空间充裕空间充裕 环境适宜环境适宜 没有敌害没有敌害 资源无限资源无限 指数生长指数生长 理想条件下的种群增长模型理想条件下的种群增长模型 14精品教学课件PPT 思考思考 理想化的情况在自然界中并不存在。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那么，有哪些因素会影响到种群数量 的变化呢？的变化呢？ 15精品教学课件PPT 在大自然中在大自然中 食物有限食物有限 空间有限空间有限 种内斗争种内斗争 种间竞争种间竞争 天敌捕食天敌捕食 环境阻力环境阻力 16精品教学课件PPT 思考思考 在自然界中，在自然界中，种群增长的种群增长的“J”型曲线型

10、曲线 应该从哪些方面进行修正呢？应该从哪些方面进行修正呢？ 17精品教学课件PPT 大草履虫数量增长过程如何？大草履虫数量增长过程如何？ 高斯（高斯（Gause，1934）把）把5个大草履虫置于个大草履虫置于0.5mL的培养液的培养液 中，每隔中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下：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高斯对大草履虫种群研究的实验 三、三、“s”型曲线的数学模型型曲线的数学模型 18精品教学课件PPT （1 1）问题探讨：）问题探讨： “S”型曲线：种群经过一定时间的增长后，数量型曲线：种群经过一定时间的增长后，数量 曲线。曲线

11、。 该实验中在第该实验中在第 天时增长率最快。天时增长率最快。 环境容纳量（又称环境容纳量（又称 ）：在环境条件）：在环境条件 的情况下，的情况下， 一定空间中所能维持的种群的最大的数量称为环境容纳量。一定空间中所能维持的种群的最大的数量称为环境容纳量。 k/2 19精品教学课件PPT 例例( 05全国卷全国卷I） 为了保护鱼类资源不受破坏，并能持为了保护鱼类资源不受破坏，并能持 续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S型曲线，应使型曲线，应使 被捕鱼群的种群数量保持在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。这是因为在这个 水平上水平上 A. 种

12、群数量相对稳定种群数量相对稳定 B. 种群增长量最大种群增长量最大 C. 种群数量最大种群数量最大 D. 环境条件所允许的种群数量最大环境条件所允许的种群数量最大 K 时间时间 K/2 种群数量种群数量 20精品教学课件PPT 0 100 200 300 400 1234567 时间时间/ /天天 酵母数酵母数 环境阻力环境阻力 食物不足食物不足 空间有限空间有限 种内斗争种内斗争 天敌捕食天敌捕食 气候不适气候不适 寄生虫寄生虫 传染病等传染病等 K值值:环境容纳量环境容纳量 21精品教学课件PPT n问题：问题： 种群数量达到种群数量达到K值时，都能在值时，都能在K值维持稳定吗？值维持稳定

13、吗？ 环境条件的改变，环境条件的改变，K值也随之发生改变，即改值也随之发生改变，即改 善环境条件可使善环境条件可使K值增大，如环境条件受到破值增大，如环境条件受到破 坏，则坏，则K值将会减小。值将会减小。 22精品教学课件PPT 种群的数量是由出生率和死亡率、迁入种群的数量是由出生率和死亡率、迁入 率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种 群特征的因素，都会引起种群数量的变化。群特征的因素，都会引起种群数量的变化。 环境因素环境因素 种群的出生率、死亡率、迁出和迁入种群的出生率、死亡率、迁出和迁入 种群数量的变化种群数量的变化 气候、食物、被捕食、传染病等气

14、候、食物、被捕食、传染病等 增或减增或减 增长、波动、稳定、下降等增长、波动、稳定、下降等 影响种群数量变化的因素影响种群数量变化的因素 23精品教学课件PPT 东亚飞蝗种群数量的波动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大多数种群的数量总是在波动之中的 四、种群数量的波动和下降四、种群数量的波动和下降 24精品教学课件PPT （2 2）有利于野生生物资源的合理利用及保护。）有利于野生生物资源的合理利用及保护。 （4 4）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、）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。适时捕捞、采伐等提供理论指导。 （1 1）为害

15、虫的预测及防治提供科学依据。）为害虫的预测及防治提供科学依据。 与社会的联系与社会的联系 （3 3）拯救和恢复濒危动物种群）拯救和恢复濒危动物种群 25精品教学课件PPT 云豹的保护云豹的保护苍鹭的保护苍鹭的保护野猪的保护野猪的保护 救护被困的鲸鱼救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾全力防蝗减灾 26精品教学课件PPT 本本 课课 小小 结结 第四章第四章 第二节第二节 种群数量的变化种群数量的变化 一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法-数学模型数学模型 建立数学模型的一般步骤建立数学模型的一般步骤 二、种群增长的二、种群增长的“J J”型曲线型曲线 1 1、“J J”型曲线形成的条件型

16、曲线形成的条件 2 2、“J J”型增长的数学模型型增长的数学模型 三、种群增长的三、种群增长的“S S”型曲线型曲线 1 1、“S S”型曲线形成的条件型曲线形成的条件 2 2、K K值值 3 3、“J J”型曲线与型曲线与“S S”型曲线的比较型曲线的比较 四、种群数量的波动和下降四、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研究种群数量变化的意义 27精品教学课件PPT 讨论讨论如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和空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间

17、的限制，种群内个体的增长曲线是 ，用达尔文，用达尔文 进化的观点分析，这是由于生物具有进化的观点分析，这是由于生物具有_ _ 的的 特征特征. . 如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量 增长曲线是增长曲线是 ，用达尔文进化观点分析，图中阴影，用达尔文进化观点分析，图中阴影 部分表示部分表示 。 影响种群密度的影响种群密度的 因素有因素有 。 时间时间 种 群 数 量 A B A 过度繁殖过度繁殖 B 通过生存斗争被淘汰的个体数量通过生存斗争被淘汰的个体数量 出生率、死亡率、迁入、迁出生率、死亡率、迁入、迁 出、性别比例、年龄组成、出、性别比例、年龄组

18、成、 气候、食物、天敌、人类活气候、食物、天敌、人类活 动等动等 28精品教学课件PPT 图图4 41414是某一资源动物种群迁入一个适宜环境后增长曲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：线图，请回答： (1)(1)图中表示种群数量最大的点是图中表示种群数量最大的点是_。 (2)(2)图中表示种群增长速度最快的点是图中表示种群增长速度最快的点是_。 (3)(3)该种群的增长速度由缓慢逐渐加快是在迁入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后开始的，环境阻力明显增大是在迁入后 _年开始的。年开始的。 (4)(4)既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能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 点所代表的水平上点所代表的水平上? _? _。 d 2 4 b b 29精品教学课件PPT A A 1、在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，、在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊， 8年后发展到年后发展到500只左右，这个羊群数量会只左右，这个羊群数量会