高中生物种群数的量变化.pptx
濮阳市第二高级中学 周小燕珠峰西藏拉萨草原鼠灾讨论：讨论：1、n代细菌数量的计算公式是什么？代细菌数量的计算公式是什么？2、72H后，由一个细菌分裂产生的细菌数后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？量是多少？时间时间（min）20406080100120140160180细细菌菌数量数量讨论：讨论：3 3、请你计算一个细菌产生的后代在不、请你计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量，完成表格！同时间的数量，完成表格！4 4、以时间为横坐、以时间为横坐标，细菌数量为纵标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的坐标，画出细菌的种群增长曲线种群增长曲线食物充足食物充足空间充裕空间充裕环境适宜环境适宜没有天敌没有天敌资源无限资源无限指数生长指数生长思考思考：同数学公式相比，曲线图表示的：同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么优点？有什么局限性？模型有什么优点？有什么局限性？时间时间数量数量Nn=2Nn=2n n,N,N代表细菌数代表细菌数量，量，n n代表代表“代代”。优点：优点：能更直观地反映出种群数量的增长趋势。能更直观地反映出种群数量的增长趋势。局限性：局限性：曲线图表示的数学模型不够精确！曲线图表示的数学模型不够精确！在描述、解释和预测在描述、解释和预测种群数量的变化时，种群数量的变化时，常常需要建立数学模常常需要建立数学模型。数学模型的表现型。数学模型的表现形式可以为公式、图形式可以为公式、图表等。表等。观察研究对象，观察研究对象，提出问题提出问题提出合理的假设提出合理的假设通过进一步的实验通过进一步的实验或观察等，对模型或观察等，对模型进行检验或修正进行检验或修正根据实验数据，用适根据实验数据，用适当的数学形式对事物当的数学形式对事物的性质进行表达的性质进行表达细胞每细胞每20min20min分裂一次分裂一次资源空间无限多，细资源空间无限多，细菌种群的增长不受种菌种群的增长不受种群密度增加的影响群密度增加的影响Nnn观察、统计细菌数量，观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型对自己所建立的模型进行检验或修正进行检验或修正数学模型数学模型用来描述一个系统或它的性质的数用来描述一个系统或它的性质的数学形式建立数学模型一般包括以学形式建立数学模型一般包括以下步骤：下步骤：阅读材料：澳大利亚野兔成灾。估计在这片国土上生阅读材料：澳大利亚野兔成灾。估计在这片国土上生长着长着6 6亿只野兔，它们与牛羊争牧草，啃树皮，造成大亿只野兔，它们与牛羊争牧草，啃树皮，造成大批树木死亡，破坏植被导致水土流失，专家计算，这批树木死亡，破坏植被导致水土流失，专家计算，这些野兔每年至少造成些野兔每年至少造成1 1亿美元的财产损失。兔群繁殖之亿美元的财产损失。兔群繁殖之快，数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威胁。快，数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威胁。澳洲本来没有兔子，澳洲本来没有兔子，18591859年，一个叫托马斯年，一个叫托马斯奥斯汀奥斯汀的英国人来澳定居，带来了的英国人来澳定居，带来了2424只野兔，放养在他的庄只野兔，放养在他的庄园里，供他打猎取乐。奥斯汀绝对没有想到，一个世园里，供他打猎取乐。奥斯汀绝对没有想到，一个世纪之后，这纪之后，这2424只野兔的后代达到只野兔的后代达到6 6亿只之多。亿只之多。思考：思考：以上讨论的是在实验条件下种群的数以上讨论的是在实验条件下种群的数量变化，在自然界中种群的数量变化情况如量变化，在自然界中种群的数量变化情况如何？何？学生讨论：学生讨论：1.1.野兔种群增长的原因有哪些？野兔种群增长的原因有哪些？2.2.怎样用数学语言来描述野兔种群增长的规怎样用数学语言来描述野兔种群增长的规律？律？3.3.如果用如果用N N0 0表示野兔种群的起始数量，用表示野兔种群的起始数量，用表示野兔种群数量每年的增长倍数，用表示野兔种群数量每年的增长倍数，用N Nt t表表示示t t年后野兔种群的数量，那么，年后野兔种群的数量，那么，N Nt t为多少为多少？4.4.列举在自然界中还有哪些与素材中野兔种列举在自然界中还有哪些与素材中野兔种群数量增长相类似的情况。群数量增长相类似的情况。理想条件下的种群增长模型理想条件下的种群增长模型模型中各参数的意义：模型中各参数的意义：N N0 0为某种动物种群的起为某种动物种群的起始数量，始数量，t t为时间，为时间，NtNt表示表示t t年后该种群的数量，年后该种群的数量，表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。模型假设：在食物和空间模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、敌害条件充裕、气候适宜、敌害等条件下，种群的数量每年等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的的数量是第一年的倍。倍。建立模型：建立模型：t t年后种群数量为：年后种群数量为：Nt=N0 t种群增长种群增长的的“J”型型增长曲增长曲线：线：时间时间数量数量“J”型曲型曲线线“J”型曲线发生的条件、特点和时期型曲线发生的条件、特点和时期？思考思考在自然界中，理想化的情况并不存在。在自然界中，理想化的情况并不存在。种群增长的种群增长的“J”“J”型曲线应该从哪些型曲线应该从哪些方面进行修正呢？方面进行修正呢？高斯（高斯（GauseGause，19341934）把）把5 5个大草履虫置于个大草履虫置于0.5mL0.5mL的培养液中，每隔的培养液中，每隔2424小时统计一次小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下：数据，经过反复实验，结果如下：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请你绘制大草履虫的种群增长曲线！请你绘制大草履虫的种群增长曲线！大草履虫种群的增长大草履虫种群的增长实例实例阅读和分析教材中的阅读和分析教材中的高斯实验，思考以下高斯实验，思考以下问题：问题：为什么大草履虫第二为什么大草履虫第二天、第三天增长较快，天、第三天增长较快，而第五天以后数量基而第五天以后数量基本稳定？本稳定？高斯的实验条件与高斯的实验条件与“问题探讨问题探讨”中的条件中的条件有何区别？有何区别？种群经过一定时种群经过一定时间的增长后，间的增长后，数数量趋于稳定的增量趋于稳定的增长长曲线，称为曲线，称为“S”型曲线型曲线种群数量达到环境所允许的最大值（种群数量达到环境所允许的最大值（K K值）后，值）后，将停止增长并在将停止增长并在K K值左右保持相对稳定。值左右保持相对稳定。A三、种群增长的三、种群增长的“S”型曲线型曲线有一位渔民经常被这样的问题所捆扰有一位渔民经常被这样的问题所捆扰:不捕捞或者捕捞很少不捕捞或者捕捞很少,鱼类资源得不到充分利用鱼类资源得不到充分利用,捕捞过多捕捞过多,又会造成鱼类资源的枯竭又会造成鱼类资源的枯竭,那应当捕那应当捕捞多少才合适呢捞多少才合适呢?什么时候捕捞才是什么时候捕捞才是最好的呢最好的呢?A种群数量达到种群数量达到K值时，值时，种群种群 增长停止增长停止种群数量在种群数量在 K/2值时，值时，种群种群 增长最快增长最快种群数量种群数量 小于小于K/2值时值时种群种群 增长逐渐加快增长逐渐加快种群数量种群数量 大于大于K/2值时值时种群种群 增长逐渐减慢增长逐渐减慢提示：从环境容纳量的角度思考，可以采取提示：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，如将食措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴室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。的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。同一种群的同一种群的K K值不是固定不变的，会受到环境的影响。值不是固定不变的，会受到环境的影响。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根本怎样做才是保护大熊猫的根本措施？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。思考思考理想化的情况在自然界中并不存在。理想化的情况在自然界中并不存在。那么，到底有哪些因素会影响到种群那么，到底有哪些因素会影响到种群数量的变化呢？数量的变化呢？决定种群个体数目变动的关系图决定种群个体数目变动的关系图 大多数种群的数量总是在波动之中的，在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，甚至消亡。不利条件之下，还会急剧下降，甚至消亡。四、种群数量的波动和下降四、种群数量的波动和下降东亚飞蝗种群数量的波动东亚飞蝗种群数量的波动（1 1）有利于野生生物资源的合理利用及保护。）有利于野生生物资源的合理利用及保护。（2 2）为人工养殖及种植业中合理控制种群）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。（3 3）通过研究种群数量变动规律，为害虫的）通过研究种群数量变动规律，为害虫的预测及防治提供科学依据。预测及防治提供科学依据。五研究种群数量变化有何意义？（4 4）有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。）有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。云豹的保护云豹的保护苍鹭的保护苍鹭的保护野猪的保护野猪的保护救护被困的鲸鱼救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾全力防蝗减灾课堂巩固课堂巩固1在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是增长的是2 2下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内竞争增加（制使种内竞争增加（）A ACDCD段（增长速度慢）段（增长速度慢）B BDEDE段（速度加快）段（速度加快）C CEFEF段（变化速率加快）段（变化速率加快）D DFGFG段（速度逐渐变慢）段（速度逐渐变慢）D3、下列有关种群、下列有关种群“S”型增长曲线的正确说法是型增长曲线的正确说法是（）A“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关型增长曲线表示了种群数量和食物的关系系 B种群增长率在各阶段是不相同的种群增长率在各阶段是不相同的C“S”型增长曲线表示了种群数量与时间无关型增长曲线表示了种群数量与时间无关 D种群增长不受种群密度制约种群增长不受种群密度制约4 4、“食人鱼食人鱼”是一种肉食鱼，一旦进入自然是一种肉食鱼，一旦进入自然生态水域，就会造成严重的生态灾难。假如生态水域，就会造成严重的生态灾难。假如该物种进入湖泊生态系统，以下哪种曲线能该物种进入湖泊生态系统，以下哪种曲线能准确表达其种群数量变化的特点准确表达其种群数量变化的特点 B C D B C D A
