高中生物必修三種群數(shù)量的變化課件

1、種群數(shù)量的變化規(guī)律及應用種群數(shù)量的變化規(guī)律高中生物必修三種群數(shù)量的變化課件種群：在一定的空間和時間內的同種生物個體的總和。種群：在一定的空間和時間內的同種生物個體的總和。下列敘述中屬于種群的是： 1一個池塘中的全部魚 2一片草地上的全部蒲公英 3世界上的全部鳥 4一個島上的全部綿羊練習下列敘述中屬于種群的是：練習在食物(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 怎樣建構種群數(shù)量增長的模型？種群的數(shù)量是怎樣變化的？哪些因素會影響種群數(shù)量的變化？如何利用種群數(shù)量的變化規(guī)律為生產實際所用？種群數(shù)量

2、的變化數(shù)學模型：是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質的數(shù)學形式。 怎樣建構種群數(shù)量增長的模型？種群數(shù)量的變化數(shù)學模型：是用來在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細菌每20min就通過分裂增殖一次。在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細菌每20min就通過討論：1.12H后，由一個細菌分裂產生的細菌數(shù)量是多少？討論：時間（min）20406080100120140160180細菌數(shù)量討論：3、請你計算一個細菌產生的后代在不同時間的數(shù)量，完成表格！4、以時間為橫坐標，細菌數(shù)量為縱坐標，畫出細菌的種群增長曲線時間（min）20406080100120140160180數(shù)學模型：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質

3、的數(shù)學形式 建立數(shù)學模型一般包括以下步驟：觀察研究對象，提出問題提出合理的假設通過進一步的實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當?shù)臄?shù)學形式對事物的性質進行表達細胞每20min分裂一次資源空間無限多，細菌種群的增長不受種群密度增加的影響Nnn觀察、統(tǒng)計細菌數(shù)量，對自己所建立的模型進行檢驗或修正數(shù)學模型：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質的數(shù)學形式 建立（3）將數(shù)學公式（N=2n)變?yōu)榍€圖曲線圖與數(shù)學方程式比較，有哪些優(yōu)缺點？直觀，但不夠精確。一、建構種群增長模型思考：在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某1個細菌每20分鐘分裂繁殖一代（3）將數(shù)學公式（N=2n)變?yōu)榍€圖曲線圖與數(shù)學方程

4、式比較食物充足空間充裕環(huán)境適宜沒有天敵資源無限指數(shù)生長食物充足空間充裕環(huán)境適宜沒有天敵資源無限細菌的數(shù)量個 理想條件下細菌數(shù)量增長的推測：自然界中有此類型嗎？二、種群增長的“J”型曲線細菌的數(shù)量個 理想條件下細菌數(shù)量增長的推測：自然界中有實例一1859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，一個世紀之后，這24只野兔的后代竟達到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。理想條件下的種群增長模型實例一1859年，一位英國人來到澳大利亞定居，他帶來了24只種群遷入一個新環(huán)境后，常常

5、在一定時期內出現(xiàn)“J”型增長。例如，在20世紀30年代時，人們將環(huán)頸雉引入到美國的一個島嶼，在19371942年期間，這個環(huán)頸雉種群的增長大致符合“J”型曲線（右圖）。 實例二理想條件下的種群增長模型種群遷入一個新環(huán)境后，常常在一定時期內出現(xiàn)“J”型增長。例如世界人口的指數(shù)增長曲線實例三理想條件下的種群增長模型世界人口的指數(shù)增長曲線實例三理想條件下的種群增長模型實例四理想條件下的種群增長模型實例四理想條件下的種群增長模型實例二：鳳眼蓮（水葫蘆）原產于南美，僅以一種觀賞性植物零散分布，1844年在美國的博覽會上曾被喻為“美化世界的淡紫色花冠”。自此以后鳳眼蓮被作為觀賞植物引種栽培，現(xiàn)已在亞、非、

6、歐、北美洲等數(shù)十個國家造成危害。1901年作為花卉引入中國，30年代作為畜禽飼料引入中國內地各省，并作為觀賞和凈化水質的植物推廣種植，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，目前我國有這種鳳眼蓮184萬噸，成為我國淡水水體中主要的外來入侵物種之一。 實例二：鳳眼蓮（水葫蘆）原產于南美，僅以一種觀賞性植物零散分鳳眼蓮（水葫蘆）鳳眼蓮（水葫蘆）高中生物必修三種群數(shù)量的變化課件實例三：在20世紀30年代，人們將環(huán)頸雉引入美國的一個島嶼。在19371942年期間，這個種群數(shù)量的增長如下圖所示。 如果以時間為橫坐標，種群數(shù)量為縱坐標畫出曲線來表示，曲線大致呈

7、什么型？實例三：在20世紀30年代，人們將環(huán)頸雉引入美國的一個島嶼。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？ 思考理想化的情況在自然界中并不存在。決定種群個體數(shù)目變動的關系圖決定種群個體數(shù)目變動的關系圖“J”型增長的數(shù)學模型 1、模型假設： 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?！癑”型增長的數(shù)學模型 1、模型假設： 理想狀態(tài)食物充足總之在大自然中食物有限空間有限

8、種內斗爭種間競爭天敵捕食環(huán)境阻力種群密度越大環(huán)境阻力越大總之在大自然中食物有限空間有限種內斗爭種間競爭天敵捕食環(huán)高斯（Gause，1934）把5個大草履蟲置于0.5mL的培養(yǎng)液中，每隔24小時統(tǒng)計一次數(shù)據(jù)，經過反復實驗，結果如下： 高斯對大草履蟲種群研究的實驗請你繪制大草履蟲的種群增長曲線！高斯（Gause，1934）把5個大草履蟲置于0.5mL的培大草履蟲種群的增長大草履蟲種群的增長食物有限空間有限種內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食物有限空間有限種內斗爭種間競爭天敵捕食資源有限資源有限條件環(huán)境容納量:在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量

9、稱為環(huán)境容納量，又稱K值。同一種群的K值不是固定不變的，會受到環(huán)境的影響。 NK/2，種群有最大持續(xù)產量，種群增長率最大 。 資源有限條件下的種群增長環(huán)境容納量:同一種群的K值不是固定不變的，會受到環(huán)境的影響 討論4：從環(huán)境容納量（K值）的角度思考：（1）對瀕危動物如大熊貓應采取什么保護措施？（2）對家鼠等有害動物的控制，應當采取什么 措施？建立自然保護區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境，提高環(huán)境容納量。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。三、種群增長的“S”型曲線 討論4：

10、從環(huán)境容納量（K值）的角度思考：（2）大約在1800年，人們把綿羊引入澳大利亞塔斯馬尼亞島以后的種群增長曲線。增長初期顯出“S”型曲線。1850年后在170萬頭上下作不規(guī)律的波動。資源有限條件下的種群增長大約在1800年，人們把綿羊引入澳大利亞塔斯馬尼亞島以后的種提示：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值不是固定不變的，會受到環(huán)境的影響。 思考怎樣做才是最有效的滅鼠措施？ 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

11、群的7.比較種群增長兩種曲線的聯(lián)系與區(qū)別J型曲線S型曲線條件種群增長率有無K值曲線環(huán)境資源無限環(huán)境資源有限保持穩(wěn)定逐漸降低無，持續(xù)保持增長有K值環(huán)境阻力K值：環(huán)境容納量食物不足空間有限種內斗爭天敵捕食氣候不適寄生蟲傳染病等7.比較種群增長兩種曲線的聯(lián)系與區(qū)別J型曲線S型曲線條件種群用達爾文的觀點分析“J”、“S”曲線時間種群數(shù)量J型曲線S型曲線K值1、“J”型曲線用達爾文的觀點分析表明生物具有過度繁殖的特性。2、圖中陰影部分表示：環(huán)境阻力； 用達爾文的觀點分析指：通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)量，也即代表自然選擇的作用?！癑”型曲線表明生物具有什么特性？圖中陰影部分表示什么？用達爾文的觀點分析“J

12、”、“S”曲線時間種群數(shù)量J型曲線S型K值是環(huán)境最大容納量。環(huán)境阻力代表自然選擇的作用。農、林、牧業(yè)生產就是在這個范圍內謀求產量的提高,其潛力有一定限制?？偨YK值是環(huán)境最大容納量。環(huán)境阻力代表自然選擇的作用。農、林、牧4.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4.影響種群數(shù)量變化的因素直接因素：出生率、死亡率、遷入、遷五、研究種群數(shù)量變化的意義1合理利用和保護野生生物資源2為防治有害生物提供科學依據(jù)魚類的捕撈蝗蟲的防治五、研究種群數(shù)量變化的意義1合理利用和保護野生生物資源2藏羚羊在哭泣藏羚羊在哭泣有利于野生生物資源的合理

13、利用及保護。通過研究種群數(shù)量變動規(guī)律，為害蟲的預 測及防治提供科學依據(jù)。為引進外來物種提供理性的思考。 研究種群數(shù)量變化有何意義？有利于野生生物資源的合理利用及保護。 研究種群數(shù)量變化有何被伐的森林和野牛被伐的森林和野牛亂伐森林亂伐森林（一）、“J”型曲線時間種群數(shù)量1、條件：食物、空間條件充裕，氣候適宜，無敵害2、發(fā)生時期：新物種遷入的開始階段、實驗條件下3、特點：種群數(shù)量連續(xù)增長，增長率保持不變。種群數(shù)量的增長規(guī)律（一）、“J”型曲線時間種1、條件：食物、空間條件充裕，氣候1、 環(huán)境負荷量（K）：在一個有限的環(huán)境中，當種群內個體數(shù)量達到環(huán)境條件所允許的最大值時，種群個體數(shù)量將停止增加。60

14、05004003002001001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 環(huán)境負荷量（K）（二）、“S”型曲線1、 環(huán)境負荷量（K）：在一個有限的環(huán)境中，當種群內個體數(shù)量2、產生原因：環(huán)境條件如空間、食物、天敵等制約。3、特點：增長速率不斷變化。 開始增長速率不斷增大，當達到最大值(K/2時增長速率最大)后，由于環(huán)境阻力開始增大，增長速率開始下降；當種群數(shù)量達到K值時，停止增長。2、產生原因：環(huán)境條件如空間、食物、天敵等制約。3、特點：增試一試：1. 下列環(huán)境中的生物,構成一個種群的是（ ）A. 一個池塘中的所有魚B.一塊農田里的所有東亞飛蝗 C. 一片森林中的鳥D. 一條河中的草

15、履蟲 2某種群中年輕的個體非常多，年老的個體很少，這樣的種群密度會（ ） A越來越大 B相對穩(wěn)定 C越來越小 D絕對不變AB試一試：1. 下列環(huán)境中的生物,構成一個種群的是（ ）23、預測一個國家或地區(qū)的人口數(shù)量未來動態(tài)的信息主要來自于（ ）A現(xiàn)有人口數(shù)量和密度B目前的年齡組成C男女之間的性別比例 D出生率、死亡率和遷移率2 、在種群的下列特征中，對種群的個體數(shù)量的變動起決定作用的因素是（ ）A.種群密度 B.年齡組成 C.性別比例 D.出生率和死亡率DA誤點點撥：要正確區(qū)別開預測人口數(shù)量變化和決定人口數(shù)量變化的含義。3、預測一個國家或地區(qū)的人口數(shù)量未來動態(tài)的信息主要來自于（ 1在下列圖中，表示種群在無環(huán)境阻力狀況下增長的是B1在下列圖中，表示種群在無環(huán)境阻力狀況