中学教育人教版高二生物高二生物种群数量变化.pptx

第第2 2节种群数量的变化节种群数量的变化一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法 在营养和生存空间没有限制的情况下，某在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论：分钟分裂繁殖一代。讨论：n代细菌数量的计算公式？代细菌数量的计算公式？72小时后由一个细菌分裂产生的细菌数量是小时后由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？多少？Nnn n n 60min x72h60min x72h20min20min216216N Nn nn n 2 22162162 4 8 16 32 64 128 256 512将数学公式（将数学公式（N=2n)变为曲线图变为曲线图时间时间(min)20406080100 120 140 160 180细菌细菌数量数量 曲线图与数学方程曲线图与数学方程式比较，优缺点？式比较，优缺点？直观，直观，但不够精确。但不够精确。细菌的数量个你你所所得得出出的的公公式式和和增增长长曲曲线线，只只是是理理想想条条件件下下细细菌菌数数量量增增长长的的推推测测。在在自自然然界界中中，种种群群的的数数量量变变化情况是怎样的呢？化情况是怎样的呢？18591859年，一个英格年，一个英格兰的农民带着兰的农民带着2424只只野兔，登陆澳大利野兔，登陆澳大利亚并定居下来，但亚并定居下来，但谁也没想到，一个谁也没想到，一个世纪之后，这个澳世纪之后，这个澳洲洲“客人客人”的数量的数量呈指数增长，达到呈指数增长，达到6 6亿只以上。亿只以上。实例一二、种群增长的二、种群增长的“J”型曲线型曲线2020世纪世纪3030年代，人年代，人们将环颈雉引入到们将环颈雉引入到美国的一个岛屿，美国的一个岛屿，在在1937193719421942年期年期间，这个环颈雉种间，这个环颈雉种群的增长曲线大致群的增长曲线大致呈呈“J J”型。型。实例二 环颈雉环颈雉自然界确有类自然界确有类似的细菌在似的细菌在理想条理想条件下件下种群数量增长种群数量增长的形式，如果以时的形式，如果以时间为横坐标，种群间为横坐标，种群数量为纵坐标画出数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线曲线来表示，曲线大致呈大致呈“”型。型。二、种群增长的二、种群增长的“J”型曲线型曲线理想状态下理想状态下1 1、产生条件：、产生条件：理理想想状状态态食食物物充充足足，空空间间无无限限，气气候候适适宜宜，没没有有敌敌害害等等。常常发发生生在在新新物物种种迁迁入入的的开开始始阶阶段段、实验条件下。实验条件下。（N N0 0为起始数量，为起始数量，t t为时间，为时间，N Nt t表示表示t t年后该种群的数年后该种群的数量，量，为该种群数量是一年前种群数量的倍数。）为该种群数量是一年前种群数量的倍数。）2 2、种群、种群 “J J”型增长的数学模型公式：型增长的数学模型公式：Nt=N0 t 3 3、特特点点：种种群群的的数数量量每每年年以以一一定定的的倍倍数数增增长，增长率保持不变长，增长率保持不变。存在环境阻力存在环境阻力食食物物等等资资源源和和空空间间总总是是有有限限的的，种种内内斗斗争争不不断断加加剧剧，捕捕食食者者数数量量不不断断增增加加。导导致致该该种群的出生率降低，死亡率增高。种群的出生率降低，死亡率增高。当出生率与死亡率相等时，种群的增长当出生率与死亡率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。就会停止，有时会稳定在一定的水平。高斯（高斯（GauseGause，19341934）把）把5 5个大个大草履虫置于草履虫置于0.5mL0.5mL的培养液的培养液中，每隔中，每隔2424小时小时统计一次数量，统计一次数量，经过反复实验，经过反复实验，结果如图：结果如图：高斯对大草履虫种群研究的实验高斯对大草履虫种群研究的实验 种群经过一定时间的增长后，数种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为量趋于稳定的增长曲线，称为“S”型曲线。型曲线。三、种群增长的三、种群增长的“S”型曲线型曲线现实状态现实状态AK值：值：在环境条在环境条件不受破坏的情件不受破坏的情况下，一定空间况下，一定空间中所能维持的中所能维持的种种群最大数量群最大数量称为称为环境容纳量。环境容纳量。三、种群增长的三、种群增长的“S”型曲线型曲线现实状态现实状态2 2、产生原因：环境条件如空间、食物、天敌、产生原因：环境条件如空间、食物、天敌等制约。等制约。3 3、在环境阻力的作用下，增长率递减，在、在环境阻力的作用下，增长率递减，在“K K”值时，增长率降为值时，增长率降为0 0。4 4、N NK/2K/2，此时瞬时增长速率最大，种群有，此时瞬时增长速率最大，种群有最大持续产量，种群增长量最大。最大持续产量，种群增长量最大。1 1、种群数量达到、种群数量达到K K值后，将停止增长并在值后，将停止增长并在K K值值左右保持相对稳定。左右保持相对稳定。从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量低有害动物种群的环境容纳量(k(k值值)，如将食物，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。所；养殖或释放它们的天敌，等等。同一种群的同一种群的K K值是固定不变的吗？值是固定不变的吗？思考思考怎样做才是最有效的灭鼠措施？怎样做才是最有效的灭鼠措施？思考思考怎样做才是保护大熊猫的怎样做才是保护大熊猫的根本措施？根本措施？思考思考怎样做才是保护大熊猫的根本措施？怎样做才是保护大熊猫的根本措施？建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。影响种群数量变化的因素：影响种群数量变化的因素：气候、食物、天敌、传染病、气候、食物、天敌、传染病、人类活动等人类活动等大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。四、种群数量的波动和下降四、种群数量的波动和下降探究：探究：导学导学P51培养液中酵母菌种群数量的变化培养液中酵母菌种群数量的变化1.1.调整期调整期2.2.对数期对数期3.3.稳定期稳定期4.4.衰亡期衰亡期 细细菌菌数数量量导学导学P51例六例六l基础题基础题 P691.提示：在食物充足、空间广阔、气候适宜、提示：在食物充足、空间广阔、气候适宜、没有天敌等优越条件下，种群可能会呈没有天敌等优越条件下，种群可能会呈“J”型增长。在有限的环境中，如果种型增长。在有限的环境中，如果种群的初始密度很低，种群数量可能会出现群的初始密度很低，种群数量可能会出现迅速增长。随着种群密度的增加，种内竞迅速增长。随着种群密度的增加，种内竞争就会加剧，因此，种群数量增加到一定争就会加剧，因此，种群数量增加到一定程度就会停止增长，这就是程度就会停止增长，这就是“S”型增长。型增长。2.（2）食物充足，没有天敌，气候适宜等。）食物充足，没有天敌，气候适宜等。（3）作为食物的植物被大量吃掉，导致食）作为食物的植物被大量吃掉，导致食物匮乏；自然灾害等。物匮乏；自然灾害等。