高中生物 第四章 種群和群落 4.2 種群數(shù)量的變化教學(xué)課件 新人教版必修3.ppt

第二節(jié)種群數(shù)量的變化 問題探討 在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下 某種細(xì)菌每20min就通過分裂繁殖一代 任務(wù)1 填寫以下表格 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 4 8 16 32 64 128 256 512 任務(wù)2 n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式是什么 nn n 任務(wù)3 72個小時以后 由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少 nn n 任務(wù)4 以時間為橫坐標(biāo) 細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo) 畫出細(xì)菌數(shù)量增長曲線 補(bǔ)充橫坐標(biāo)縱坐標(biāo) 曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較 優(yōu)缺點(diǎn) 曲線圖 直觀 但不夠精確 數(shù)學(xué)公式 精確 但不夠直觀 討論 如果沒有該信息 在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下 某種細(xì)菌每20分鐘就通過分裂繁殖一次 你能得出細(xì)菌數(shù)量的計算公式和增長曲線嗎 1 觀察研究對象 提出問題 細(xì)菌每20分鐘分裂一次 2 提出合理的假設(shè) 在資源和空間無限多的環(huán)境中 細(xì)菌種群的增長不受種群密度增加的影響 3 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá) 列出表格 根據(jù)表格中數(shù)據(jù)畫出曲線圖或推導(dǎo)公式 nn n 4 通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等 對模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正 觀察 統(tǒng)計細(xì)菌的數(shù)量 對自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正 一 建構(gòu)種群增長模型的方法 資料1 1859年 一位英國人來到澳大利亞定居 他帶來了24只野兔 讓他沒有想到的是 一個世紀(jì)之后 這24只野兔的后代竟達(dá)到6億只以上 漫山遍野的野兔與牛羊爭食牧草 啃嚙樹皮 造成植被破壞 導(dǎo)致水土流失 后來 人們引入了黏液瘤病毒才使野兔的數(shù)量得到控制 二 種群增長的 j 型曲線 7 資料2 1901年鳳眼蓮 水葫蘆 作為花卉引入中國 30年代作為畜禽飼料引入中國內(nèi)地各省 并作為觀賞和凈化水質(zhì)的植物推廣種植 后逃逸為野生 由于繁殖迅速 又幾乎沒有競爭對手和天敵 在我國南方江河湖泊中發(fā)展迅速 寧波 昆明 武漢等地 人躺在鋪滿鳳眼蓮的湖面上 可以不沉 鳳眼蓮所帶來的水體富營養(yǎng)化 讓越來越多的水中生物痛失 家園 8 資料3 在20世紀(jì)30年代 人們將環(huán)頸雉引入美國的一個島嶼 在1937 1942年期間 這個種群數(shù)量的增長如下圖所示 20世紀(jì)70年代 美國為了治理水體污染 從中國引入了鯉魚 但是鯉魚到美國沒有幾年 因?yàn)榉敝程?不僅吃光了水草 還吃光了本土魚賴以生存的的食物 引發(fā)了災(zāi)難 在美國密西西比河 因?yàn)樗看?水質(zhì)好 水草等食物多 這有利于鯉魚的大規(guī)模繁殖 而且美國人不喜歡吃淡水魚 嫌鯉魚刺多 所以很少有人捕撈 再加上鯉魚是近些年才引入的外來物種 缺乏天敵 它們的體型往往能長的非常大 數(shù)目驚人成災(zāi) 討論 根據(jù)以上資料 說一說 種群呈j型增長應(yīng)具備什么前提條件 1 實(shí)驗(yàn)室的理想條件2 食物和空間條件充裕 氣候適宜和沒有敵害等幾個條件同時滿足3 外來物種入侵到新的適宜環(huán)境的早期階段4 無環(huán)境阻力狀況 三 j 型增長的數(shù)學(xué)模型 任務(wù)1 假設(shè)在食物和空間條件充裕 氣候適宜 沒有敵害等條件下 種群的數(shù)量每年以一定倍數(shù)增長 第二年的數(shù)量是第一年的 倍 n0表示種群起始數(shù)量 nt表示t年后種群數(shù)量 t時間 則 一年后種群數(shù)量 n1 兩年后種群數(shù)量 n2 t年后種群數(shù)量 nt n0 n0 2 n0 t 討論 事實(shí)上j型增長能一直持續(xù)下去嗎 為什么 食物有限 空間有限 種內(nèi)斗爭 種間競爭 天敵捕食 環(huán)境阻力 高斯在0 5ml的培養(yǎng)液中放入5個大草履蟲 然后每隔24小時統(tǒng)計草履蟲數(shù)量 反復(fù)實(shí)驗(yàn)后 數(shù)據(jù)如下表 例 生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn) 請根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 完成以下曲線圖 大草履蟲種群的增長曲線 四 種群增長的 s 型曲線 2 如果我想讓以上的草履蟲的k值增大 可以采取什么措施 討論 1 同一個種群的k值是固定不變的嗎 k值大小與什么條件有關(guān) k 2 3 在s型增長中 種群數(shù)量達(dá)到多少時 增長速率最慢 數(shù)量達(dá)到多少時 增長速率最快 討論 種群數(shù)量達(dá)到k值時 都能在k值維持穩(wěn)定嗎 五 習(xí)題自測 1 建立種群數(shù)量變化的數(shù)學(xué)模型一般不需要 a 觀察研究對象 提出問題 作出合理的假設(shè)b 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對種群數(shù)量變化進(jìn)行表達(dá)c 通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察 對數(shù)學(xué)模型 公式或曲線 進(jìn)行檢驗(yàn)或修正d 設(shè)置對照實(shí)驗(yàn) 2 在下圖中 表示種群在無環(huán)境阻力狀況下增長的是 d b 3 經(jīng)調(diào)查 第一年某種昆蟲種群數(shù)量為n0 如果在理想的條件下 每年的增長率 1 3保持不變 則第三年該種群數(shù)量為 a 1 3n0b 1 69n0c 2 3n0d 5 29n04 有關(guān)種群增長的模型 下列有關(guān)說法不正確的是 a 種群呈現(xiàn) j 型增長的前提條件是食物和空間條件充裕 氣候適宜 沒有敵害等b 呈現(xiàn) s 型增長的種群 隨著時間的推移 種群增長所受的環(huán)境阻力加大c k值是環(huán)境條件允許的種群增長的最大值d 種群增長的 j 型曲線有k值 只是k值較大 圖中沒有表示出來 b d 5 我國海關(guān)對所有入境的貨物都要進(jìn)行嚴(yán)格檢疫 嚴(yán)禁境外有害生物 包括蟲卵和微生物 流入境內(nèi) 若有害生物一旦流入境內(nèi)適宜的環(huán)境中 最可能的結(jié)果是 有害生物的數(shù)量在一段時間內(nèi)呈 j 型增長 其天敵數(shù)量較多 境內(nèi)生物多樣性受到威脅 很快被淘汰a b c d c 6 右圖為某種群在不同環(huán)境下的增長曲線 據(jù)圖判斷下列說法不正確的是 a a曲線呈 j 型 b曲線呈 s 型b k表示環(huán)境允許的最大值c 陰影部分可表示因環(huán)境阻力存在而被淘汰的個體d 種群數(shù)量達(dá)到k值時種群增長最快 是樹木砍伐的最佳時期 d 7 下列有關(guān)環(huán)境容納量 即k值 及其在生產(chǎn) 生活中應(yīng)用的說法中 不正確的是 a 保護(hù)野生生物 可以采取減小環(huán)境阻力 增大k值