四川省成都市高中生物第四章种群和群落4.2种群数量的变化课件新人教版必修3

1、在在 营养和营养和生存空间没生存空间没有限制的情有限制的情况下，某种况下，某种细菌每细菌每20min20min就通就通过分裂增殖过分裂增殖一次。一次。问题探讨问题探讨在营养和生存空间没有限制的情况下，某种在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每细菌每20min分裂繁殖一代。分裂繁殖一代。1.n代细菌数量的计算公式是代细菌数量的计算公式是_。2.72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是 _。Nn = 2nN = 2216为了直观、简便地研究种群的数量变动的规律，为了直观、简便地研究种群的数量变动的规律，数学模型建构数学模型建构是常用的方法之一。是常用的方法之

2、一。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：1. 概念：概念：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：1. 概念：用来描述一个系统或概念：用来描述一个系统或它的它的性质的性质的数学数学形式。形式。文字、箭头文字、箭头概念模型概念模型实物、绘图实物、绘图物理模型物理模型在理想状态下，细菌每在理想状态下，细菌每20分钟分裂一次。请填分钟分裂一次。请填下表，并根据表中数据，绘出细菌种群的增长下表，并根据表中数据，绘出细菌种群的增长曲线。曲线。时时 间间20406080100 120 140 160 180细菌数量细菌数量24816326

3、4128 256 512在理想状态下，细菌每在理想状态下，细菌每20分钟分裂一次。请填分钟分裂一次。请填下表，并根据表中数据，绘出细菌种群的增长下表，并根据表中数据，绘出细菌种群的增长曲线。曲线。时时 间间20406080100 120 140 160 180细菌数量细菌数量248163264128 256 512一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法3. 类型：类型：曲线图曲线图表格式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细菌的数量个 理想条件下细菌数理想条件下细菌数量增长的推测：自然量增长的推测：自然界中有此类型吗？界中有此类型吗？185

4、9年，年，24只只野兔野兔 6亿只以上亿只以上的野兔的野兔近近100100年后年后实例实例1 1：澳大利亚野兔澳大利亚野兔种群迁入一个新环境后，常种群迁入一个新环境后，常常在常在一定时期内一定时期内出现出现“J”型型增长增长。环颈雉环颈雉实例实例2食物充足食物充足空间充裕空间充裕气候适宜气候适宜没有敌害没有敌害理想条件下的种群增长模型理想条件下的种群增长模型一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法实例实例3：凤眼莲（水葫芦）：凤眼莲（水葫芦）一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法实例实例3：凤眼莲（水葫芦）：凤眼莲（水葫芦）二、种群增长的二、种群增长的“J”型曲线型曲

5、线“J”增长的数学模型增长的数学模型n问题：问题：“J”型增长能一直持续下去吗？型增长能一直持续下去吗？ 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的的培养液中，每隔培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下：验，结果如下： 1.实例：高斯对大草履虫种群研究的实验实例：高斯对大草履虫种群研究的实验思考思考:1.你认为高斯得出种群经过一定时间你认为高斯得出种群经过一定时间增长后，呈增长后，呈S型的原因是什么？型的原因是什么？2.什么是环境容纳量？什么是环境容纳量？

6、3. 环境容纳量是否固定不变？环境容纳量是否固定不变？2.2.产生条件：产生条件：存在环境阻力：存在环境阻力：自然条件（现实状态）自然条件（现实状态）食物等食物等资源资源和空间和空间总是有限的，总是有限的，种内竞争种内竞争不断加剧，不断加剧，捕捕食食者数量不断增加。导致该种群的出生率降者数量不断增加。导致该种群的出生率降低，死亡率增高低，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，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有时会稳定在一定的水平K=3753.曲线特点：曲线特点：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的。种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的。

7、4.在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所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能维持的种群最大数量成为环境容纳量，又称成为环境容纳量，又称K值。值。种种群群数数量量“S”型型增增长长曲曲线线（种群数量）（种群数量）K种种群群数数量量“S”型型增增长长曲曲线线（种群数量）（种群数量）K/2K增增长长速速率率时间时间D: 出生率死亡率，即出生率死亡率，即种群数量处于种群数量处于K值。值。B: 出生率与死亡率之差出生率与死亡率之差最大，即种群数量处于最大，即种群数量处于K/2值。值。例例 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

8、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三、种群增长的三、种群增长的“S”型曲线型曲线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？值维持稳定吗？ 讨论：讨论：从环境容纳量（从环境容纳量（K K值）的角度思考：值）的角度思考：（1 1）对濒危动物如大熊猫

9、应采取什么保护措施？）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？（2 2）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么 措施？措施？建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提提高环境容纳量高环境容纳量。可以采取措施可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量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。巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。三、种群增长的三、种群增长的“S S”型曲线型曲线三、种群增长的三、种群增长的“S”型曲线型曲线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。K值是环境最大容值是环境最大容纳量。纳量。环境阻力环境阻力代表自然选择的代表自然选择的作用。作用。总结总结Questions:vQ1:种群种群J型增长曲线的条件；型增长曲线的条件；vQ2:种群种群J型增长公式（型