人教版必修三第四章第二節(jié)種群數(shù)量的變化

第二節(jié)種群數(shù)量的變化2021/5/91澳大利亞野兔1859年，一位英國人來到澳大利亞定居。他帶來了24只當(dāng)時澳大利亞沒有的物種---野兔，讓他沒想到的是，一個世紀(jì)之后，這24只野兔的后代竟達(dá)到6億以上。漫山遍野的兔與牛羊爭食牧草，啃食樹皮，造成植被破壞，導(dǎo)致水土流失。2021/5/92《中國水利網(wǎng)》水葫蘆入侵寧波、昆明、武漢等地的湖泊后迅速瘋長；上海去年3萬噸的水葫蘆打撈量，今年已翻了3倍有余，上升至10萬噸；水葫蘆的瘋長，讓越來越多的水中生物痛失“家園”。2021/5/93

為什么野兔、水葫蘆進(jìn)入到一個新的環(huán)境種群數(shù)量急劇增長？2021/5/94大腸桿菌一、建構(gòu)種群增長模型2021/5/95培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基一、建構(gòu)種群增長模型2021/5/96時間（min）細(xì)胞數(shù)0204060802021222324分裂細(xì)菌繁殖產(chǎn)生的后代數(shù)量種群數(shù)量的變化2021/5/97①n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式？②72小時后，由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？Nn＝２n解：n＝72hX60min／20min＝216

Nn＝２n＝22162021/5/981.數(shù)學(xué)模型：

是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。2.數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的步驟

細(xì)菌的繁殖是一種二分裂生殖。有的細(xì)菌每20分鐘就繁殖一代，我們就以細(xì)菌作為觀察對象進(jìn)行研究。2021/5/99觀察研究對象，提出問題提出合理的假設(shè)通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)或觀察等，對模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正根據(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)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＝２n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)或修正數(shù)學(xué)模型一般步驟：2021/5/910將數(shù)學(xué)公式（Nn＝2n）變?yōu)榍€圖時間分鐘20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量

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。2481632641282565122021/5/911

在理想環(huán)境下下種群數(shù)量增長的形式，如果以時間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線大致呈“Ｊ”型．二、種群增長的“J”型曲線2021/5/912O時間種群增長率“J”型曲線增長率：（現(xiàn)有個體數(shù)-原有個體數(shù)）/原有個體數(shù)X100%2021/5/913

實(shí)例1某海島上環(huán)頸雉種群數(shù)量的變化2021/5/914“J”型增長的數(shù)學(xué)模型

1、產(chǎn)生條件：

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，λ為數(shù)量是一年前的倍數(shù)．）

2、種群“J”型增長的數(shù)學(xué)模型公式：Nt=N0

λt

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λ倍。2021/5/915食物充足，空間不限，氣候適宜，沒有敵害等；“J”型曲線總結(jié)：新物種遷入的開始階段或?qū)嶒?yàn)條件下種群的增長率不變條件：特點(diǎn)：產(chǎn)生的時期：2021/5/916“J”型增長能一直持續(xù)下去嗎？環(huán)境阻力種群密度越大環(huán)境阻力越大在大自然中①食物有限②空間有限③種內(nèi)斗爭④種間競爭⑤天敵捕食2021/5/917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產(chǎn)生條件：三、種群增長的“S”型曲線2021/5/918種群的個體數(shù)量種群的個體數(shù)量時間理想的環(huán)境中（即環(huán)境資源很充足不受任何限制。）存在環(huán)境阻力的環(huán)境中（即環(huán)境資源是有限的種群不可能無限增長。）時間種群增長的“J”型曲線與“S”型曲線的比較2021/5/919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。

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。三、種群增長的“S”型曲線

A2021/5/9201、同一種群的K值是固定不變的嗎？思考討論K值的大小與環(huán)境條件密切相關(guān)，一定條件下，資源空間越富足，環(huán)境阻力越小，K值越大錯種群的個體數(shù)量時間2021/5/921時間t02468101214161820酵母數(shù)N9.629.071.1174.6350.7513.0594.8641.0655.9661.8665.0增長速率v(個/2小時)19.442.1103.5176.1162.381.846.214.95.93.2350.7710176.1020040060080036912151821小時酵母數(shù)k/2K=7102021/5/922K/2

t0t1t2

時間種群數(shù)量K

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時間

0K/2K數(shù)量增長速率練習(xí)冊54-42021/5/923種群數(shù)量達(dá)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,即增長速率最大種群數(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K/2

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時間種群數(shù)量K

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時間

增長速率2021/5/924環(huán)境容納量減速增長期延滯期指數(shù)增長期穩(wěn)定期時間種群數(shù)量KN0（K/2)三、種群增長的“S”型曲線（種群個體數(shù)少且要適應(yīng)新環(huán)境，種群增長緩慢）（種群增長加快）（種群增長最快）（種群增長變慢）（種群增長為零，種內(nèi)斗爭最激烈）2021/5/925K/2

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時間種群數(shù)量K

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時間

0K/2K數(shù)量增長速率四個時期從年齡組成分析：增長型：延滯期、指數(shù)增長期、減速增長期穩(wěn)定型：穩(wěn)定期2021/5/926漁業(yè)林業(yè)畜牧業(yè)草業(yè)想一想：當(dāng)池魚滿塘，密林成材，牧草豐肥，牛羊滿圈的時候你將怎樣收獲，才能維持種群的持續(xù)最大收益呢？K/2附近是最佳的獵捕、采伐時期為了獲得最大捕撈量，捕撈后種群數(shù)量應(yīng)該保持在K/2附近范圍所代表的水平上。

2021/5/927環(huán)境阻力【分析】下圖為理想條件下和自然環(huán)境下的某生物種群數(shù)量變化曲線。圖中的陰影部分的含義？2、從達(dá)爾文進(jìn)化論分析：表示通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)量1、表示影響種群增長的環(huán)境阻力；2021/5/9281、同一種群的K值是固定不變的嗎？思考討論4、種群數(shù)量達(dá)到K值時，都能在K值維持穩(wěn)定嗎？K值的大小與環(huán)境條件密切相關(guān)，一定條件下，資源空間越富足，環(huán)境阻力越小，K值越大。錯錯2021/5/929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，甚至滅亡四、種群數(shù)量的波動和下降練習(xí)冊P56-變式22021/5/930影響種群數(shù)量變化的因素直接因素：出生率、死亡率、遷入率、遷出率外界因素：食物、氣候、傳染病、天敵重要因素：人類的活動主要因素：出生率、死亡率、遷入率、遷出率、年齡組成、性別比例練習(xí)冊P57-32021/5/931五、研究種群數(shù)量變化的意義1．合理利用和保護(hù)野生生物資源2．為防治有害生物提供科學(xué)依據(jù)魚類的捕撈蝗蟲的防治3.為引進(jìn)外來物種提供理性的思考。2021/5/932蒼鷺的保護(hù)野豬的保護(hù)救護(hù)被困的鯨魚全力防蝗減災(zāi)2021/5/933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。2021/5/9341．在下列圖中，表示種群在無環(huán)境阻力狀況下增長的是B課堂練習(xí)2021/5/9352．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)競爭增加（）A．CD段（增長速度慢）

B．DE段（速度加快）

C．EF段（增長速度變慢）

D．FG段（速度逐漸變慢）C2021/5/9364.池塘養(yǎng)魚時，為保護(hù)池塘生態(tài)系統(tǒng)和長期保持較高的產(chǎn)魚量，應(yīng)采取的最佳方案是（）

A．大量增加餌料的投入量

B．大量增加魚苗的投入量

C．及時、適量的捕撈成魚

D．限制捕魚C2021/5/9377.右圖所示為在理想狀態(tài)下和自然環(huán)境中某生物的種群數(shù)量變化曲線。下列對陰影部分的解釋正確的是（）①環(huán)境中影響種群增長的阻力②環(huán)境中允許種群增長的最大值③其數(shù)量表示種群內(nèi)遷出的個體數(shù)④其數(shù)量表示通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)

A.①③B.②③C.①④D.②④C2021/5/938

⑴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。⑵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___________________________________________。⑶影響種群密度的主要因素是種群的_______、_______、___________和_____________。8、下圖為某種群在不同生態(tài)環(huán)境中的增長曲線，清仔細(xì)分析圖中去先后回答下列問題：ab個體數(shù)

時間ab在生存斗爭過程中淘汰的個體過度繁殖死亡率出生率性別比例年齡組成2021/5/93912.06.202340探究：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化“J”型營養(yǎng)充足，溫度、pH等條件適宜“S”型生存環(huán)境的條件有限營養(yǎng)物質(zhì)過度消耗、pH發(fā)生變化、有害代謝產(chǎn)物積累2021/5/940增長率與增長速率增長率：在單位時間內(nèi)凈增加的個體數(shù)占個體總數(shù)的比率

：增