云南省峨山彝族自治縣高中生物-第四章-種群和群落-4.2《種群數(shù)量的變化》課件1-新人教版必修3

有一位漁民經(jīng)常被這樣的問題所捆擾:不捕撈或者捕撈很少,魚類資源得不到充分利用,捕撈過多,又會造成魚類資源的枯竭,那應當捕撈多少才合適呢?什么時候捕撈才是最好的呢?疑問第二節(jié)種群數(shù)量的變化問題探討時間（min）細胞數(shù)020406080100202122232425分裂細菌繁殖產(chǎn)生的后代數(shù)量一、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個細菌每20分鐘分裂繁殖一代。討論：①n代細菌數(shù)量的計算公式？②72小時后，由一個細菌分裂產(chǎn)生的細菌數(shù)量是多少？③在一個培養(yǎng)基中，細菌的數(shù)量會一直按照這個公式增長嗎？如何驗證你的觀點？Nn＝２n解：n＝60minx72h／20min＝216

Nn＝２n＝2216③細菌數(shù)量不會永遠按這個公式增長?？梢杂脤嶒炗嫈?shù)法來驗證。將數(shù)學公式（Nn＝2n）變?yōu)榍€圖時間分鐘20406080100120140160180細菌數(shù)量

248163264128256512思考：同數(shù)學公式相比，曲線圖表示的模型有什么優(yōu)點？有什么局限性？時間數(shù)量Nn=2n,N代表細菌數(shù)量，n代表“代”。

優(yōu)點：能更直觀地反映出種群數(shù)量的增長趨勢。局限性：曲線圖表示的數(shù)學模型不夠精確！在描述、解釋和預測種群數(shù)量的變化時，常常需要建立數(shù)學模型。數(shù)學模型的表現(xiàn)形式可以為公式、圖表等。

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(zhì)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Nn＝２n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(zhì)的數(shù)學形式．建立數(shù)學模型一般包括以下步驟：閱讀材料：澳大利亞野兔成災。估計在這片國土上生長著6億只野兔，它們與牛羊爭牧草，啃樹皮，造成大批樹木死亡，破壞植被導致水土流失，專家計算，這些野兔每年至少造成1億美元的財產(chǎn)損失。兔群繁殖之快，數(shù)量之多足以對澳洲的生態(tài)平衡產(chǎn)生威脅。澳洲本來沒有兔子，1859年，一個叫托馬斯·奧斯汀的英國人來澳定居，帶來了24只野兔，放養(yǎng)在他的莊園里，供他打獵取樂。奧斯汀絕對沒有想到，一個世紀之后，這24只野兔的后代達到6億只之多。思考：以上討論的是在實驗條件下種群的數(shù)量變化，在自然界中種群的數(shù)量變化情況如何？學生討論：1.野兔種群增長的原因有哪些？2.怎樣用數(shù)學語言來描述野兔種群增長的規(guī)律？3.如果用N0表示野兔種群的起始數(shù)量，用λ表示野兔種群數(shù)量每年的增長倍數(shù)，用Nt表示t年后野兔種群的數(shù)量，那么，Nt為多少？4.列舉在自然界中還有哪些與素材中野兔種群數(shù)量增長相類似的情況。某海島上環(huán)頸雉種群數(shù)量的變化

例：我國自1393－1990年以來人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下：以上人口增長曲線符合哪種類型？按照此曲線發(fā)展下去將會出現(xiàn)什么狀況，鑒于我國人口的現(xiàn)狀應當采取什么措施？年份1393157817641849192819821990億0.60.62.04.14.710.311.6自然界確有類似細菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式。該種群數(shù)量增長的數(shù)學模型可表示為“J”型曲線，或數(shù)學公式：Nt=NOλt時間數(shù)量二、“J”型增長的數(shù)學模型t指時間(假設繁殖一代的時間為一年)；λ指增長率；N0指開始的數(shù)量；Nt

指繁殖t代時的數(shù)量）種群增長的“J”型增長曲線：時間數(shù)量“J”型曲線“J”型曲線發(fā)生的條件、特點和時期？時間數(shù)量“J”型曲線1、條件：3、時期：2、特點：新物種遷入的開始階段實驗條件下種群數(shù)量連續(xù)增長，增長率保持不變。存在環(huán)境阻力———

自然條件（現(xiàn)實狀態(tài)）——食物等資源和空間總是有限的，種內(nèi)競爭不斷加劇，捕食者數(shù)量不斷增加。導致該種群的出生率降低，死亡率增高。當出生率與出生率相等時，種群的增長就會停止，有時會穩(wěn)定在一定的水平?！癑”型增長能一直持續(xù)下去嗎？有實例證明嗎？盡管物種具有巨大的增長潛力，在自然界中，種群卻不能無限制地增長。因為，隨著種群數(shù)量的增長，制約因素的作用也在增大，所以在自然界，種群總是在增長到一定限度后達到相對穩(wěn)定。

實例閱讀和分析教材中的高斯實驗，思考以下問題：為什么大草履蟲第二天、第三天增長較快，而第五天以后數(shù)量基本穩(wěn)定？高斯的實驗條件與“問題探討”中的條件有何區(qū)別？

種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線，稱為“S”型曲線。種群數(shù)量達到環(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。

A三、種群增長的“S”型曲線

K值：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)量稱為環(huán)境容納量。A種群數(shù)量達到K值時，種群—增長停止種群數(shù)量在K/2值時，種群—增長最快種群數(shù)量小于K/2值時種群—增長逐漸加快種群數(shù)量大于K/2值時種群—增長逐漸減慢問題探討1、同一種群的K值是固定不變的嗎？思考討論2、對大熊貓應采取什么保護措施？3、對家鼠等有害動物的控制，應采取什么措施？從環(huán)境容納量的角度看，能得到什么啟發(fā)？4、種群數(shù)量達到K值時，都能在K值維持穩(wěn)定嗎？

對家鼠等有害動物的控制，可以采取器械捕殺、藥物捕殺等措施。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。用達爾文的觀點分析“J、S”曲線時間種群數(shù)量1、“J”型曲線用達爾文的觀點分析指：生物具有過渡繁殖的特性。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?！癑”型曲線指生物具有什么特性？圖中陰影部分表示什么？

種群的數(shù)量是由出生率和死亡率、遷入率和遷出率決定的，因此，凡是影響上述種群特征的因素，都會引起種群數(shù)量的變化。環(huán)境因素種群的出生率、死亡率、遷出和遷入種群數(shù)量的變化氣候、食物、被捕食、傳染病等增或減增長、波動、穩(wěn)定、下降等影響種群數(shù)量變化的因素

大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動之中的，在不利條件之下，還會急劇下降，甚至消亡。四、種群數(shù)量的波動和下降東亞飛蝗種群數(shù)量的波動1、病蟲害的防治：降低環(huán)境的環(huán)境容納量（K值）。如鼠害防治可通過嚴密封存糧食、清除生活垃圾、保護老鼠的天敵等措施來降低K值。應用思考1：病蟲害的防治方法有哪些？有何利弊？（以鼠害為例）2、合理利用和保護生物資源：捕撈狩獵后，保證種群的增長速率為最大值。思考2：合理利用和保護生物資源應注意什么？（1）有利于野生生物資源的合理利用及保護。（2）為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時捕撈、采伐等提供理論指導。

（3）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)。五．研究種群數(shù)量變化有何意義？（4）有利于對瀕危動物種群的拯救和恢復。云豹的保護蒼鷺的保護野豬的保護救護被困的鯨魚全力防蝗減災在一個相對封閉的小型牧場內(nèi)，遷入一小群綿羊，8年后發(fā)展到500只左右，這個羊群數(shù)量會A、維持在一個水平上B、不斷下降C、緩慢上升D、迅速上升A課堂鞏固下列有關(guān)種群“S”型增長曲線的正確說法是（）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)量與時間無關(guān)D．種群增長不受種群密度制約如果種群處在一個理想的環(huán)境中，沒有資源和空間的限制，種群內(nèi)個體的增長曲線是

，用達爾文進化的觀點分析，這是由于生物具有

的特征。如果將該種群置于有限的環(huán)境中，種群的數(shù)量增長曲線是

，用達爾文進化觀點分析，圖中陰影部分表示

。影響種群密度的因素有

。A過度繁殖B通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)量出生率、死亡率、遷入、遷出、性別比、年齡組成、氣候、食物、天敵、人類活動等時間種群數(shù)量AB“食人魚”是一種肉食魚，一旦進入自然生態(tài)水域，就會造成嚴重的生態(tài)災難。假如該物種進入湖泊生態(tài)系統(tǒng)，以下哪種曲線能準確表達其種群數(shù)量變化