【课件】种群数量的变化+课件-2022-2023学年高二生物人教版选择性必修2

种群数量的变化第二节第一章种群及其动态为了有效控制某些生物的数量，科学家需要了解种群数量的变化规律。那么，如何对种群数量变化规律进行研究呢？建构模型在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌没通过20min就通过分裂增殖一代。讨论1：请同学们填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量。一.建构种群增长模型的方法时间（min）0204060801001201401601800123456789代数数量（个）20Nn＝N0×2n一.建构种群增长模型的方法时间（min）0204060801001201401601800123456789代数数量（个）20讨论2：请同学们归纳出第n代细菌数量的计算公式。讨论3：请同学们根据表格，画出细菌种群的增长曲线。一.建构种群增长模型的方法1.数学模型:用来描述一个系统或它的性质的数学形式2.类型:数学公式和坐标曲线图(1)数学公式能准确反映种群数量，

但不够直观。(2)坐标曲线图能直观地反映种群

数量的变化趋势,但不够准确。Nn＝N0×2n一.建构种群增长模型的方法【科学方法】建立数学模型细菌每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=2n，

N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研究实例研究方法观察研究对象，提出问题提出合理的假设根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正一.建构种群增长模型的方法讨论5：在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势

增长吗？为什么？不会，因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的。该公式成立是在理想条件下的。在自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢？二.种群增长的类型【思考·讨论】分析自然界种群增长的实例资料1：1859年,一位英国人在他澳大利亚的农场中放生了24只野兔。让他没想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代超过6亿只。漫山遍野的野兔不仅与牛羊争食牧草，还啃噬树皮，造成植被破坏，导致水土流失。直到人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量的到控制。1859年，24只

6亿只以上近100年后500100015003919374042年种群数量二.种群增长的类型【思考·讨论】分析自然界种群增长的实例资料2：20世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937-1942年间增长如图所示。二.种群增长的类型【思考·讨论】分析自然界种群增长的实例讨论1：这两个资料中的种群增长有什么共同点?讨论2：种群出现这种增长的原因是什么?讨论3：这种种群增长的趋势能不能一直持续下去?为什么?

种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势。空间充足，食物充裕，没有天敌。不能。食物和空间是有限的。二.种群增长的类型自然界有类似细菌在理想条件下种群增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形。①种群“J”型增长的数学模型公式：②

模型假设：

理想状态——在食物和空间条件充裕；气候适宜；

没有天敌和其他竞争物种等条件下。“J”形增长曲线这种情况发生在实验条件下和某些物种入侵的早期阶段。二.种群增长的类型“J”形增长曲线的增长率和增长速率时间（min)20406080100120140160180分裂次数123456789细菌数量（个）248163264128256512增长率：指在单位时间内种群数量增加的量占初始数量的比例，是一个百分比，无单位。增长速率：指种群数量在单位时间内的改变数值，有单位。（如：个/年等）。请同学们根据表中数据推算增长率和增长速率的计算公式。

二.种群增长的类型“J”形增长曲线的增长率和增长速率请在下图中绘出“J”形增长曲线的增长率和增长速率二.种群增长的类型“J”形增长曲线中λ和增长率的关系即增长率=0,种群数量相对稳定；年龄结构为稳定型增长率＞0,种群数量增长；年龄结构为增长型增长率＜0，种群数量下降；年龄结构为衰退型①当λ=1时，②当λ＞1时，③当0＜λ＜1时，④当λ=0时，雌体没有繁殖，种群在下一代中灭亡

二.种群增长的类型“J”形增长曲线中λ和增长率的关系①a段：“λ”＞1且恒定——种群数量

；②b段：“λ”尽管下降，但仍大于1，此段种群出生率大于..死亡率——种群数量

；③c段：“λ”＝1——种群数量

；④d段：“λ”＜1——种群数量

；⑤e段：尽管“λ”呈上升趋势，但仍未达到1——种群数量

。至A点（或此前一年）时达到

。呈“J”形增长一直增长维持相对稳定逐年下降逐年下降最少环境阻力在环境阻力的影响下，种群数量还会呈“J”形增长吗？想一想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？

食物有限、空间有限、种内竞争、种间竞争、天敌捕食……二.种群增长的类型“S”形增长曲线大草履虫种群增长的曲线呈“S”形。把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下：生态学家高斯对大草履虫研究的实验①大草履虫种群增长的曲线与“J”形曲线有什么不同？②为什么高斯的实验结果并不呈现为“J”形曲线，造成该差异的原因可能有哪些？随着大草履虫数量增多，对食物和空间的竞争趋于激烈，导致种群出生率降低，死亡率升高。二.种群增长的类型“S”形增长曲线斜率：先增大后减小。种群：先快速增长，后增长速度放缓，最终稳定在一定水平。把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下：生态学家高斯对大草履虫研究的实验③观察曲线，我们可以发现曲线的斜率有什么变化？这说明大草履虫的数量增长出现什么变化？④在实验第五天后，大草履虫的数量基本维持在375个左右，这个数值意味着什么？该环境条件下所能维持的种群最大数量，即环境容纳量，又称K值。二.种群增长的类型“S”形增长曲线种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。①概念②形成条件资源和空间有限，天敌的制约等（即存在环境阻力）③环境容纳量：又称K值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的最大的数量。二.种群增长的类型“S”形增长曲线的解读种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢①ab段：

②bc段：

资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速③cd段：资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓④de段：出生率等于死亡率，种群增长速率为0，故种群达到K值，且维持相对稳定二.种群增长的类型“S”形增长曲线的增长速率的变化当种群数量=N0时，种群增长速率为

。

当N0＜种群数量＜K/2时，种群增长速率

。0N0

当K/2＜种群数量＜K时，种群增长速率

。当种群数量=K时，种群增长速率为

。逐渐增大最大当种群数量=K/2时，种群增长速率

。逐渐减小0二.种群增长的类型“S”形增长曲线的增长率和增长速率请在下图中绘出“S”形增长曲线的增长率和增长速率二.种群增长的类型“S”形增长曲线的K值同种生物的K值是固定不变的吗？哪些因素会影响动物种群的环境容纳量？N0

同种生物的K值不是固定不变的，会受到环境因素的影响。生物自身的遗传特性和食物、栖息场所、天敌及其他生存条件均会影响动物种群的环境容纳量。哪么，在实际生活中，研究种群数量变化有哪些应用呢？二.种群增长的类型种群数量变化的应用资料一：1976年科学家在某地区调查时，发现当年6～7月在该地采用0.2%氟乙酰胺喷雾灭鼠，当年鼠兔(高原鼠兔和中华盼鼠)种群密度由58.66只/公顷剧降为1.88只/公顷。但4年后，种群密度恢复为165只/公顷。以上资料中控制鼠兔数量的思路和相应具体措施是什么？该控制方法效果如何？思路：增大死亡率具体措施：药物毒杀效果不持久二.种群增长的类型种群数量变化的应用资料二：资料中控制害虫种群数量的思路和具体措施是什么？该控制方法效果如何？思路：较低环境容纳量具体措施：引进捕食者效果持久。降低有害生物环境容纳量是防治有害生物的根本措施。二.种群增长的类型种群数量变化的应用思考：假如大熊猫的栖息地遭到破坏，其K值会受到什么影响？有哪些措施可以保护大熊猫？K值会变小。建立自然保护区，改善它们的栖息环境。减小环境阻力，从而提高环境容纳量（K值），是保护它们的根本措施。思考：假如你是鱼塘老板，你觉得什么时候捕鱼？捕多少鱼才算合适呢？捕鱼时，在刚超过K/2时开始捕捞；要使被捕种群的剩余量维持在K/2附近；*目的：以持续获得最大的捕捞量二.种群增长的类型种群数量变化的应用研究种群的数量变化的应用有哪些呢？归纳1.保护濒危动物2.防治有害生物3.合理应用资源二.种群增长的类型“S”形增长曲线的K值和K/2值的应用K值

环境阻力→

K值→保护野生生物资源

环境阻力→

K值→防治有害生物草原最大载畜量

K值→合理确定载畜量K/2值渔业捕捞后的种群数量要

K/2值处K/2值前防治有害生物，

K/2值处减小增大增大降低不超过维持在严防达到1.种群数量到达K值后就不再变化了吗？2.K值是不是种群数量的最大值？在K值上下波动，动态平衡。不是，K值是种群在一定环境条件下所能维持的种群最大数量。想一想三.种群数量的波动

在自然界，有的种群能够在一段时间内维持数量的相对稳定。但对于大多数生物来说，种群数量总是在波动中。这些种群在特定条件下可能出现种群数量爆发现象（如蝗灾、鼠灾、赤潮等）。东亚飞蝗种群数量的波动三.种群数量的波动当种群长期处于不利条件下，如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏,种群数量会出现______或_____的_____。种群的延续需要有_______________为基础；当一个种群的数量过少，种群可能会由于________等原因而____、_____；持续性急剧下降一定的个体数量近亲繁殖衰退消亡*对于那些已经_______________________________________的物种，需要采取有效的措施进行保护。

低于种群延续所需要的最小种群数量呈“J”形增长增长相对稳定下降下降