生物人教版（2023）选择性必修2 1.2种群数量的变化（共31张ppt）

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1.2种群数量的变化

时间（min）细菌数量

202

404

608

8016

10032

12064

140128

160256

180512

Nn=2n

数学模型

建构种群增长模型的方法

建构种群增长模型的方法

方法：

步骤：

模型构建法（模型）

观察研究对象，提出。

提出合理的。

根据实验数据，用适当的。

形式对事物的进行。

通过进一步，

对模型进行。

问题

假设

数学

性质

表达

实验或观察

检验或修正

数学

细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？

在资源和生存空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响

Nn=N0×2n。Nn代表繁殖n代后细菌数量，N0为细菌起始数量，n代表繁殖代数

观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正

1.这两个资料中的种群增长有什么共同点

2.种群出现这种增长的原因是什么

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。

食物、空间充足，缺少天敌，气候适宜等。

不能。因为资源和空间是有限的，长时间后可能会出现天敌和竞争物种。

P8思考与讨论分析自然界种群增长的实例

一、种群的”J”形增长

理想条件——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。

1.模型产生的原因

2.数学公式

t年后种群的数量为Nt=N0×λt

N0为该种群的起始数量，t为时间，

Nt表示t年后该种群的数量，

λ表示该种群数量是前一年种群数量的的倍数

λ的生物学意义:λ=Nt/Nt-1

λ﹥1：

λ＝1：

λ＜1:

λ＝0:

种群数量增加

种群数量稳定

种群数量下降

雌体没有繁殖,种群在下一代中灭亡

一、种群的”J”形增长

1-4年，种群数量__________

4-5年，种群数量__________

5-9年，种群数量__________

9-10年，种群数量_______

10-11年，种群数量_____________

11-13年，种群数量_____________________前9年，种群数量第___年最高

9-13年，种群数量第______年最低

呈“J”形增长

增长

相对稳定

下降

下降

11-12年下降，12-13年增长

5

12

据图说出种群数量如何变化

分析生态学家高斯的实验，回答下列问题：

（1）第3天后种群数量增长放缓的原因可能是？

（2）种群数量在187个前后的增长有什么特点？

（3）随着实验的进行，种群数量能否一直保持在375个？

大草履虫种群的增长曲线

（1）食物、空间等不足；有害产物积累

（2）种群数量在187个时，曲线斜率最大，增长最快；

187个之前，种群增长速度逐渐增加；

187个之后，竞争剧烈，环境阻力不断增大，种群增长缓慢。

（3）若人为使环境条件保持不变，会一直保持在375个左右。

若没有人为参与，培养液中种群数量会下降。

大草履虫种群的增长曲线

①产生条件：

自然条件(现实状态)——食物等资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争不断加剧，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。当种群的死亡率与出生率相等时，种群就稳定在一定的水平。可见，种内竞争对种群数量起调节作用。

②增长特点：

种群数量达到环境所允许的最大值（K值），在K值左右保持相对稳定。

二、种群的“S”形增长

ab段：

种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢；

资源和空间相对丰富，出生率升高，种群数量增长迅速；

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；

出生率约等于死亡率，种群增长速率几乎为0，种群数量达到K值，且维持相对稳定。

种群数量为K/2，种群增长速率达到最大；

（一）“S”形增长曲线图分析：

bc段：

c点：

de段：

cd段：

（一）“S”形增长曲线图分析：

整个曲线始终存在环境阻力，种群密度越大环境阻力越大

在种群数量为K/2、K时该种群的年龄结构分别是哪种类型？

_______________________________________

增长型

稳定型

从达尔文进化论分析：

表示生存斗争中被淘汰的个体数量

下图为理想条件下和有限条件下的某生物种群数量变化曲线。图中的阴影部分的含义？

环境阻力

（二）“S”形曲线的K值

1.K值不是种群数量的最大值。种群数量会在K值左右上下波动。

一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。

2.同一种群的K值不是一成不变的。K值大小与环境条件有关，与种群初始数量无关。

下列哪些因素可以使原来的环境容纳量(K2)变成新的环境容纳量(K1)

①过度放牧对某种牧草种群的影响;

②硬化地面、管理好粮食对鼠种群的影响;

③增加水中的溶氧量对鱼种群的影响;

④大量引进外来物种对本地物种的影响;

⑤引进某种害虫的天敌对害虫种群的影响

提示:①②④⑤。

应用：

（1）在池塘中养鱼，渔民总是希望自己捕的鱼越多越好，但是为了考虑池塘的鱼可持续发展，应该选择在种群数量是多少时捕鱼最好？又应该在什么时候停止捕鱼？

超过种群的数量K/2时开始捕鱼

捕到数量下降到K/2时停止

使鱼群的种群数量保持在K/2水平；因为在K/2水平上种群增长速率最大

(2)试从环境容纳量上分析保护大熊猫的根本措施

原因：野生大熊猫栖息地遭到破坏后，由于食物的减少和活动范围缩小，其K值就会变小。

措施：建立自然保护区，改善大熊猫的

栖息环境，降低其环境阻力，

提高环境容纳量，是保护大熊猫的

根本措施。

应用：

(3)试从环境容纳量上分析控制鼠害的根本措施

①器械捕杀、药物捕杀等

②将食物储藏在安全处；硬化地面；养殖或释放它们的天敌；

打扫卫生

务必及时控制种群数量，严防达K/2值处

降低有害动物种群的环境容纳量

③降低繁殖率：性激素干扰等

应用：

请从环境容纳量的角度，对鼠、蚊、虫等有害动物的防控提出指导意见？若使池塘中的草鱼增产，又该如何做？

J型曲线S型曲线

条件

有无K值

曲线环境资源无限

环境资源有限

无，

持续保持增长

有K值

环境阻力

K值：环境容纳量

食物不足

空间有限

种内斗争

天敌捕食

气候不适

寄生虫

传染病等

小结：种群增长的“J”形曲线与“S”形曲线的比较

②但大多数生物的种群来说，种群数量总是在波动中。处在波动状态的种群，在特定条件下可能出现种群爆发。如蝗灾、赤潮等。

东亚飞蝗种群数量的波动

③当种群长久处于不利条件下，种群数量会持续性的或急剧的下降。

三、种群数量的波动

①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。

④当一个种群数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。

种群数量的变化

拓展：“增长率”与“增长速率”

''J''形增长曲线

''S''形增长曲线

λ＝1

1．图甲表示某生物种群出生率和死亡率的关系（①表示出生率，②表示死亡率），图乙表示另一种生物一段时间内种群增长速率变化的曲线。下列相关叙述错误的是（）

A．决定该生物种群密度的直接因素除甲图所示因素外，还有迁入率和迁出率B．该生物种群在甲图所示时间内，数量模型为“J”形增长。图乙中c点时种群数量达到K值C．若一段时间后，甲图中的①②发生重合，对应着乙图中的b点D．若甲图的①②分别代表同种生物的两个种群在相似环境中的增长率，则①种群的适应性高于②种群

c

练习：

2．调查某种群一段时间内某些特征的变化，得到下图A、B两条曲线，以下叙述正确的是（）

A．若曲线B表示的是“S”形曲线的增长率，则X一定大于零B．若曲线B是增长速率，且X=0，则该种群一定未达到K值C．若曲线A表示某种群增长率，且X=1，则该种群第二年末的数量是第一年初的2倍D．若曲线B是出生率，曲线A为死亡率，则交点对应的年龄结构类型一定为稳定型

A

练习：

3．关于“S”型曲线的叙述，错误的是（）

A．t0～t1之间，种群数量小于K/2，由于资源和空间相对充裕，种群数量增长较快，增长率不断增加B．t1～t2之间，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内竞争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降C．t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0D．为有效防治蝗灾，应在t1前及时控制其种群密度

A

练习：

探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实践

（2）计数：血细胞计数板计数法

（1）实验原理和步骤（练习册P8）

血细胞计数板

16×25型

25×16型

探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实践

（2）计数:血细胞计数板计数法

每毫升原液所含酵母菌数：每小格平均酵母菌数×400×104×稀释倍数

计算公式

为监测酵母细胞的密度，将发酵液稀释1000倍后，用25×16型

血细胞计数板计数5个中格中的细胞数为30，则每毫升所含的酵母细胞

的预期密度为？

30÷80×400×104×1000

练一练：

（1）从试管中吸出培养液进行计数之前,建议你将试管轻轻振荡几次。这是为什么？

（2）如果一个小方格内酵母菌数量过多，难以数清，应当采取什么措施？

（3）对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数

使培养液中酵母菌分布均匀，以保证估算准确，减少误差。

可将培养液适当稀释一定倍数后再计数。

只计相邻两边及其顶角上的酵母菌,一般遵循“计上不计下,计左不计右”的原则。

思考：

（4