高中生物第4章第2節(jié)種群的數(shù)量變化課件人教版必修三.ppt

第4章種群和群落 4 1種群的特征 4 2種群數(shù)量的變化 4 3群落的結(jié)構(gòu) 4 4群落的演替 第二節(jié)種群數(shù)量的變化 1 怎樣建構(gòu)種群數(shù)量增長的模型 2 種群的數(shù)量是怎樣變化的 3 什么是環(huán)境容納量 4 影響種群數(shù)量變化的因素有哪些 本節(jié)聚焦 在食物 養(yǎng)料 和空間條件充裕 氣候適宜 沒有敵害等理想條件下 種群的數(shù)量變化是怎樣的呢 思考 一 建構(gòu)種群增長模型的方法 細(xì)菌的分裂生殖 一 建構(gòu)種群增長模型的方法 在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下 某1個細(xì)菌每20分鐘分裂繁殖一代 討論 n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式 72小時(shí)后 由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少 在一個培養(yǎng)基中 細(xì)菌的數(shù)量會一直按照這個公式增長嗎 如何驗(yàn)證你的觀點(diǎn) nn n 解 n 60minx72h 20min 216nn n 2216 細(xì)菌數(shù)量不會永遠(yuǎn)按這個公式增長 可以用實(shí)驗(yàn)計(jì)數(shù)法來驗(yàn)證 將數(shù)學(xué)公式 nn 2n 變?yōu)榍€圖 曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較 優(yōu)缺點(diǎn) 直觀 但不夠精確 248163264128256512 數(shù)學(xué)模型 用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式 建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟 觀察研究對象 提出問題 細(xì)胞每20min分裂一次 資源空間無限多 細(xì)菌種群的增長不受種群密度增加的影響 nn n 觀察 統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量 對自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正 細(xì)菌的數(shù)量 個 理想條件下細(xì)菌數(shù)量增長的推測 自然界中有此類型嗎 二 種群增長的 j 型曲線 實(shí)例1 澳大利亞本來并沒有兔子 1859年 24只歐洲野兔從英國被帶到了澳大利亞 這些野兔發(fā)現(xiàn)自己來到了天堂 因?yàn)檫@里有茂盛的牧草 卻沒有鷹等天敵 這里的土壤疏松 打洞做窩非常方便 于是 兔子開始了幾乎不受任何限制的大量繁殖 不到100年 兔子的數(shù)量達(dá)到6億只以上 遍布整個大陸 二 種群增長的 j 型曲線 實(shí)例2 20世紀(jì)30年代 人們將環(huán)頸雉引入美國的一個島嶼 鳳眼蓮 繪出上述實(shí)例中相關(guān)生物的增長曲線示意圖討論1 出現(xiàn)這種增長的原因有哪些 j 型增長的數(shù)學(xué)模型 1 模型假設(shè) 理想狀態(tài) 食物充足 空間不限 氣候適宜 沒有敵害等 n0為起始數(shù)量 t為時(shí)間 nt表示t年后該種群的數(shù)量 為年均增長率 2 種群 j 型增長的數(shù)學(xué)模型公式 nt n0 t 種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長 第二年是第一年的 倍 思考 理想化的情況在自然界中并不存在 那么 到底有哪些因素會影響到種群數(shù)量的變化呢 在大自然中 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 思考 在自然界中 理想化的情況并不存在 種群增長的 j 型曲線應(yīng)該從哪些方面進(jìn)行修正呢 例 生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn) j 型增長能一直持續(xù)下去嗎 大草履蟲種群的增長曲線 討論2 大草履蟲的增長呈 s 型曲線的原因有哪些 食物有限 空間有限 種內(nèi)斗爭 種間競爭 天敵捕食 資源有限阻滯生長 資源有限條件下的種群增長 三 種群增長的 s 型曲線 種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境所允許的最大值 k值 后 將停止增長并在k值左右保持相對穩(wěn)定 三 種群增長的 s 型曲線 有利于野生生物資源的合理利用及保護(hù) 通過研究種群數(shù)量變動規(guī)律 為害蟲的預(yù)測及防治提供科學(xué)依據(jù) 為引進(jìn)外來物種提供理性的思考 研究種群數(shù)量變化有何意義 為了保護(hù)魚類資源不受破壞 并能持續(xù)地獲得最大捕魚量 應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在什么水平 為什么 根據(jù)種群增長的s型曲線 應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在k 2水平 這是因?yàn)樵谶@個水平上種群增長量最大 家鼠的繁殖力很強(qiáng) 種群數(shù)量每天可增加1 47 理論上 在某一區(qū)域 10只家鼠在100天后的數(shù)量將會達(dá)到多少 你考慮應(yīng)當(dāng)采取什么措施來控制家鼠的數(shù)量才是最有效的 10 1 1 47 100 提示 從環(huán)境容納量的角度思考 可以采取措施降低有害動物種群的環(huán)境容納量 如將食物儲藏在安全處 斷絕或減少它們的食物來源 室內(nèi)采取硬化地面等措施 減少它們挖造巢穴的場所 養(yǎng)殖或釋放它們的天敵 等等 同一種群的k值會受到環(huán)境的影響 思考 怎樣做才是最有效的滅鼠措施 國家地理 在幾百年前 金絲猴在許多地區(qū)廣泛分布 人口的增加和山林的破壞使金絲猴的分布區(qū)越來越小 現(xiàn)在 黔金絲猴的數(shù)量只有500 600只 處于瀕危狀態(tài) 只在貴州省的梵凈山區(qū)生存 滇金絲猴生活在云南西北部 西藏東南端及四川西部長江上端金沙江上游的高山中 數(shù)量不到2000只 也處境瀕危 思考 怎樣做才是保護(hù)大熊貓的根本措施 建立自然保護(hù)區(qū) 改善大熊貓的棲息環(huán)境 提高環(huán)境容納量 按照此曲線發(fā)展下去將會出現(xiàn)怎樣的狀況 鑒于我國人口的現(xiàn)狀應(yīng)當(dāng)采取什么措施 我國人口的調(diào)節(jié) 總方針 控制人口的增長 提高人口的素質(zhì) 目標(biāo) 2000前力爭把中國平均人口自然增長率控制在12 5 內(nèi) 期望本世紀(jì)中葉穩(wěn)定在15 16億 措施 堅(jiān)持優(yōu)生優(yōu)育 計(jì)劃生育 掃除青壯年文盲 實(shí)行九年制義務(wù)教育 保護(hù)家園 你我有責(zé) 種群數(shù)量 種群增長的 j 型曲線 在理想狀態(tài)下的種群增長 種群增長的 s 型曲線 在有限環(huán)境下的種群增長 大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動之中的 四 種群數(shù)量的波動和下降 東亞飛蝗種群數(shù)量的波動 在不利條件之下 還會急劇下降 甚至滅亡 影響種群數(shù)量變化的因素 直接因素 出生率 死亡率 遷入 遷出 間接因素 食物 氣候 傳染病 天敵 重要因素 人類的活動 1 在下列圖中 表示種群在無環(huán)境阻力狀況下增長的是 b 2 下圖表示接種到一定容積培養(yǎng)液中的酵母菌生長曲線圖 曲線中哪段表示由于有限空間資源的限制使種內(nèi)斗爭增加 a cd段 增長速度慢 b de段 速度加快 c ef段 變化速率加快 d fg段 速度逐漸變慢 d 3 自然界中生物種群增長常表現(xiàn)為 s 型增長曲線 下列有關(guān)種群 s 型增長的正確說法是 a s 型增長曲線表示了種群數(shù)量和食物的關(guān)系b 種群增長率在各階段是不相同的c s 型增長曲線表示了種群數(shù)量與時(shí)間無關(guān)d 種群增長不受種群密度制約 b 如果種群處在一個理想的環(huán)境中 沒有自然和空間的限制 種群內(nèi)個體數(shù)量的增長曲線是 用達(dá)爾文的進(jìn)化理論解釋 這是由于生物具有 特性 如果將該種群置入有限制的自然環(huán)境中 種群內(nèi)個體數(shù)量的增長曲線是 用達(dá)爾文進(jìn)化理論分析圖中的陰影部分表示 影響種群密度的主要因素是種群的 和 例 下圖為某種群在不同生態(tài)環(huán)境中