人教版教學(xué)課件原創(chuàng)課件：《種群數(shù)量的變化》

《中國水利網(wǎng)》寧波、昆明、武漢等地，人躺在鋪滿水葫蘆的湖面上，可以不沉；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”。2021/5/91《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?，F(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。2021/5/92

2021/5/93第二節(jié)種群數(shù)量的變化第四章

種群和群落2021/5/94

怎樣建構(gòu)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(chǎn)實際所用？種群數(shù)量的變化數(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。2021/5/95大腸桿菌一、建構(gòu)種群增長模型2021/5/962n22162021/5/97培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基一、建構(gòu)種群增長模型2021/5/98建構(gòu)種群增長模型的方法1.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4.數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的步驟2.數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式:數(shù)學(xué)方程式曲線圖3.建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的意義:描述、解釋和預(yù)測種群數(shù)量的變化。2021/5/99數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)步驟：

研究實例

研究方法細(xì)菌每20min分裂一次在資源和空間無限多的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長不會受種群密度增加的影響Nn=2nN代表細(xì)菌數(shù)量，n表示第幾代觀察、統(tǒng)計細(xì)菌數(shù)量，對自己所建立的模型進(jìn)行檢驗或修正提出合理的假設(shè)觀察研究對象，提出問題根據(jù)實驗數(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)通過進(jìn)一步實驗或觀察等，對模型進(jìn)行檢驗或修正2021/5/9101.細(xì)菌是真核生物還是原核生物？

思考回答2．細(xì)菌的繁殖的方式是什么？0204060n?3．細(xì)菌繁殖了n代后的數(shù)量是多少？細(xì)菌增長的數(shù)學(xué)模型研究4．請在作業(yè)紙上繪制細(xì)菌增長的曲線圖。2021/5/911時間（min)20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量（個）248163264128256512增長速度v(個/20min)4-2=248163264128256增長速度越來越快10020030040050060020406080100180時間2021/5/912增長速度越來越快時間（min)20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量（個）增長速度v(個/20min)248163264128256512

4-2=248163264128256增長率r(個/20min個)增長率穩(wěn)定(4-2)/2=11111111Nt=N0×λt10020030040050060020406080100180時間02021/5/913實例1：澳大利亞本來并利沒有兔子。1859年，24只歐洲野兔從英國被帶到了澳大亞。這些野兔發(fā)現(xiàn)自己來到了天堂。因為這里有茂盛的牧草，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:2021/5/914澳大利亞野兔能指數(shù)增長的特殊原因是什么呢？。

①沒有天敵。②充足的食物。③廣闊的生活空間[思考1]：

2021/5/91520世紀(jì)30年代，人們將環(huán)頸雉引入美國華盛頓州的一個海

島。1937—1942年間

數(shù)量增長：2021/5/916來自《生物》（必修本）第二冊2000年世界人口增長曲線我國1000~1990年人口數(shù)量變化2021/5/917“J”型增長的數(shù)學(xué)模型:

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)量以一定的倍數(shù)增長，如果第一年數(shù)量為No,第二年的數(shù)量是第一年的λ倍，則t年以后的種群數(shù)量公式為：

Nt=Not2021/5/918在有限的資源和空間的條件下，種群又是怎樣增長的呢你能否預(yù)測它的變化??2021/5/919高斯實驗：生態(tài)學(xué)家曾經(jīng)做過這樣一個實驗：在0.5mL培養(yǎng)液中放入5個大草履蟲，然后每隔24h統(tǒng)計一次大草履蟲的數(shù)量。經(jīng)過反復(fù)實驗，得出了如上圖所示的結(jié)果。從上圖可以看出，大草履蟲在這個實驗環(huán)境條件下的最大種群數(shù)量是375個，這就是該實驗種群的K值。2021/5/920（1）問題探討：

①“S”型曲線：種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量

曲線。

②該實驗中在第

天時增長率最快。

③環(huán)境容納量（又稱）：在環(huán)境條件

的情況下，一定空間中所能維持的種群的最大的數(shù)量稱為環(huán)境容納量。趨于穩(wěn)定2、3K值不受到破壞k/22021/5/92101002003004001234567時間/天酵母數(shù)環(huán)境阻力食物不足空間有限種內(nèi)斗爭天敵捕食氣候不適寄生蟲傳染病等K值:環(huán)境容納量2021/5/922（2）種群的“S”型增長到K值后不再繼續(xù)增加的原因：內(nèi)因是：

外因是：

種群的出生率和死亡率、遷入和遷出率相等自然界的資源和空間是有限的2021/5/923種群增長的“J”型曲線種群增長的“S”型曲線

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)量往往會連續(xù)快速增長.

在食物（養(yǎng)料）和空間等有限的條件下，種群數(shù)量呈現(xiàn)S型增長趨勢.2021/5/924K/2種群增長的“J”型曲線種群增長的“S”型曲線2021/5/925N0:該種群的起始

數(shù)量λ:種群數(shù)量是一

年前的倍數(shù)Nt=N0×λtK值：環(huán)境容納量k/2處：種群增長

速度最快種群增長的“J”型曲線種群增長的“S”型曲線2021/5/926種群增長的“J”型曲線種群增長的“S”型曲線2021/5/927在現(xiàn)實的生態(tài)系統(tǒng)中，種群數(shù)量除增長外，還有沒有其他變化？在現(xiàn)實的生態(tài)系統(tǒng)中，種群數(shù)量除增長外，還有沒有其他變化？2021/5/928在現(xiàn)實的生態(tài)系統(tǒng)中，種群數(shù)量除增長外，還有沒有其他變化？2021/5/929在現(xiàn)實的生態(tài)系統(tǒng)中，種群數(shù)量除增長外，還有沒有其他變化？2021/5/930家鼠繁殖力極強(qiáng)，善于打洞，偷吃糧食，傳播疾病危害極大，應(yīng)該采取哪些措施控制家鼠數(shù)量？有害生物的控制2021/5/931老鼠機(jī)械捕殺施用激素藥物捕殺施用避孕藥養(yǎng)殖或釋放天敵將食物儲存在安全處降低繁殖率減少數(shù)量增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量打掃衛(wèi)生硬化地面2021/5/932時間種群數(shù)量1.減少數(shù)量機(jī)械捕殺藥物捕殺2021/5/933時間種群數(shù)量1.減少數(shù)量機(jī)械捕殺藥物捕殺2021/5/934J型環(huán)境阻力時間種群數(shù)量K值2.增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量S型2021/5/935K值J型環(huán)境阻力時間種群數(shù)量2.增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量2021/5/9361.減少數(shù)量：機(jī)械捕殺、藥物捕殺哪種措施較能從實質(zhì)上解決問題?2.增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量：

養(yǎng)殖或釋放天敵、打掃衛(wèi)生、

硬化地面、將食物儲存在安全處3.降低繁殖率等2021/5/937課堂討論

A.大熊貓食性單一、繁殖率低、生活在海拔較高的山嶺里，活動范圍需求廣。試分析大熊貓數(shù)量日益減少的原因?你能提出保護(hù)大熊貓措施嗎？2021/5/938大熊貓數(shù)量日益減少的原因？自身繁殖率低食性單一氣候變遷棲息地的喪失等2021/5/939保護(hù)大熊貓的措施？提高繁殖率,建立自然保護(hù)區(qū)，給大熊貓更寬廣的

生活空間，保護(hù)環(huán)境，改善她們的棲

息環(huán)境，幫助減少其環(huán)

境阻力從而提高環(huán)境容

納量，是保護(hù)大熊貓的

根本措施。2021/5/940

C.在漁業(yè)捕撈問題上，人們總是希望捕到更多的魚。如果捕撈量長期過高,種群的數(shù)量會發(fā)生什么樣的變化呢?我們應(yīng)該怎樣來確定

合適的捕撈量才能

即不危機(jī)魚類種群

的持續(xù)發(fā)展,又能獲

得較高的魚產(chǎn)量?課堂討論時間種群數(shù)量K環(huán)境阻力J型S型2021/5/941種群數(shù)量的恢復(fù)需較長時間。如果外界的環(huán)境發(fā)生劇烈變化，種群還有可能絕滅.1.如果長期過度捕撈:2.捕撈量的確定:K/2捕撈量≤K/2值。這樣既有利于種群的可持續(xù)發(fā)展，又可獲得較大收益。2021/5/9421、在下列圖中，表示種群在無環(huán)境阻力狀況下增長的是

()課堂練習(xí)鞏固：2021/5/943D鞏固練習(xí)2021/5/944探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化一般步驟:(1)提出問題：培養(yǎng)液中酵母菌種群是怎樣隨時間變化的？(2)作出假設(shè)：

。(3)討論探究思路：問題(4)制定計劃：(5)實施計劃：(6)分析結(jié)果，得出結(jié)論：(7)表達(dá)和交流：(8)進(jìn)一步探究：2021/5/945酵母菌出芽生殖酵母菌的新陳代謝類型:兼性厭氧型C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶無氧呼吸C6H12O6+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+能量酶有氧呼吸2021/5/9461怎樣進(jìn)行酵母菌的計數(shù)？2從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)之前，建議你將試管輕輕振蕩幾次。這是為什么？3本探究需要設(shè)置對照嗎？如果需要請討論對照組應(yīng)怎樣設(shè)計和操作；如果不需要，請說明理由。4需要做重復(fù)實驗嗎？5怎樣記錄結(jié)果？記錄表怎樣設(shè)計？6如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以計數(shù)，應(yīng)采取怎樣的措施？7對于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)當(dāng)怎樣計數(shù)？2021/5/947實驗步驟：（1）取培養(yǎng)液10毫升加入到試管中，先通過顯微鏡觀察，估算出10毫升培養(yǎng)液中酵母菌的初始數(shù)量（N。）。注意，從試管中吸取培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)之前，先將試管振