种群数量变化.ppt

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1、中国水利网宁波、昆明、武汉等地，人躺在铺满水葫芦水葫芦的湖面上，可以不沉；上海去年3万吨的水葫芦打捞量，今年已翻了3倍有余，上升至10万吨；水葫芦所带来的水体富营养化，让越来越多的水中生物痛失“家园”。 国家地理国家地理在几百年前，在几百年前，金丝猴金丝猴在许多地在许多地区广泛分布，人口的增加和山林的破坏使金丝猴区广泛分布，人口的增加和山林的破坏使金丝猴的分布区越来越小。现在，黔金丝猴的数量只有的分布区越来越小。现在，黔金丝猴的数量只有500500600600只，处于濒危状态，只在贵州省的梵净只，处于濒危状态，只在贵州省的梵净山区生存。滇金丝猴生活在云南西北部、西藏东山区生存。滇金丝猴生活在云

2、南西北部、西藏东南端及四川西部长江上端金沙江上游的高山中，南端及四川西部长江上端金沙江上游的高山中，数量不到数量不到20002000只，也处境濒危。只，也处境濒危。第四节第四节 种群数量的变化种群数量的变化必修必修3 3新课课件新课课件问题探讨问题探讨资料：资料：在营养和生存空间没有限制的情况在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每下，某种细菌每20min20min就通过分裂繁殖一就通过分裂繁殖一代代(1)(1)请你计算出一个细菌产生的后代在不同请你计算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量时间的数量: :时间时间分钟分钟20 40 60 80 100 120 140 160 180细菌细菌

3、数量数量 2 4 8 16 32 64 128 256 512n nn n(2)(2)根据上表，写出根据上表，写出n n代细菌数量的计算公式。代细菌数量的计算公式。（3 3）将数学公式（）将数学公式（N=2N=2n n) )转变成曲线图转变成曲线图思考：曲线图与数学方程式比较，优缺点？思考：曲线图与数学方程式比较，优缺点？直观，但不够精确。直观，但不够精确。构建种群增长模型的方法构建种群增长模型的方法数学模型数学模型：是用来描述一个系统或它的性：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。质的数学形式。研究方法研究方法观察研究对象，提出问题观察研究对象，提出问题细菌数量是怎样随时间变化的细菌数量是

4、怎样随时间变化的提出合理的假设提出合理的假设在资源和空间无限多的环境中，细在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加菌种群的增长不会受种群密度增加的影响的影响根据实验数据，用适当的数学根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达形式对事物的性质进行表达Nn=2n ， N代表细菌代表细菌数量，数量，n表示第几代表示第几代通过进一步实验或观察等，通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正对模型进行检验或修正研究实例研究实例观察、统计细菌数量，对自己观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正所建立的模型进行检验或修正1859年，年，24只只野兔野兔 6亿只以上亿只

5、以上的野兔的野兔近近100100年后年后实例实例1 1：澳大利亚野兔澳大利亚野兔种群增长的种群增长的“”型曲线型曲线自然界确有类似细菌在自然界确有类似细菌在种群数量增种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”J”型。型。种群数量种群数量时间时间“J”型增长的数学模型型增长的数学模型 1 1、模型假设：、模型假设： 理想状态理想状态食物充足，空间不限，气候适食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等；宜，没有敌害等；（N N0 0为起始数量，为起始数量， t t为时间，为时间，

6、N Nt t表示表示t t年年后该种群的数量，后该种群的数量，为倍数。）为倍数。） 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 种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的是第一年的倍倍。种群增长的种群增长的 “J” “J”型曲线型曲线1.1.条件：条件：食物充足，空间不限，气候食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等适宜，没有敌害等。小结：小结：3.3.产生的时期：产生的时期：新物种迁入的开始新物种迁入的开始阶段或实验条件下。阶段或实验条件下。2.2.特点：特点：增长速率不断增大，增长速率不断增大，增

7、长增长率不变。率不变。 例例 生态学家高斯的实验：生态学家高斯的实验：大草履虫种群的增长曲线大草履虫种群的增长曲线种群经过一定时间的种群经过一定时间的增长后，增长后，数量趋于稳数量趋于稳定的增长定的增长曲线，称为曲线，称为“S S”型曲线。型曲线。存在环境阻力存在环境阻力自然条件自然条件食物等资源和空间总是有食物等资源和空间总是有限限的，的，种内竞争不断加剧种内竞争不断加剧，捕食者数量不断捕食者数量不断增加增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。高。当出生率与死亡率相等时，种群的增长就当出生率与死亡率相等时，种群的增长就会停止，并在会停止，并在K左右保持相对

8、稳定。左右保持相对稳定。讨论：讨论：大草履虫的增长呈大草履虫的增长呈“S”S”型曲线的型曲线的原因有哪些？原因有哪些？J型型环境阻力环境阻力时间时间种种群群数数量量S S型型K值：值：在环境条件不受在环境条件不受破坏的情况下，一定破坏的情况下，一定空间中所能维持的空间中所能维持的种种群最大数量群最大数量称为称为环境环境容纳量。容纳量。A种群数量达到种群数量达到K 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/2K/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/2K/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/2K/2值时值时种

9、群种群增长逐渐减慢增长逐渐减慢种群增长的种群增长的 “S”型曲型曲线线C.C.在渔业捕捞问题上，人们总是希望捕在渔业捕捞问题上，人们总是希望捕到更多的鱼。如果捕捞量长期过高到更多的鱼。如果捕捞量长期过高, ,种群的数种群的数量会发生什么样的变化呢量会发生什么样的变化呢? ? 我们应该怎样来我们应该怎样来确定合适的捕捞量才能确定合适的捕捞量才能即不危机鱼类种群即不危机鱼类种群的持续发展的持续发展, ,又能获又能获得较高的鱼产量得较高的鱼产量? ?课堂讨论课堂讨论时间时间种种群群数数量量K环境阻力环境阻力J型型S型型产生条件：产生条件：存在环境阻力。存在环境阻力。增长特点：增长特点： 种群数量达到

10、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）值）后，将停止增长并在后，将停止增长并在K K值左右保持相对稳值左右保持相对稳定。定。 种群增长的种群增长的“”型曲线型曲线讨论：讨论：从环境容纳量（从环境容纳量（K K值）的角度思考：值）的角度思考：（1 1）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？措施？（2 2）对家鼠等有害动物的控制，应当采取）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？什么措施？建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。境，提高环境容纳量。采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如采取

11、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将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖来源；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。造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌等。大多数种群的数量总是在波动之中的，大多数种群的数量总是在波动之中的，在不在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。种群数量的波动和下降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长江流域，近百年有多少物种消失长江流域，近百年有多少物种消失或濒临灭绝或濒临灭绝? ?探究在其背后的原因？探究在其背后的原因？捕鲸现场成了血的海洋影响种群数量变化的因素影响种群数量变化的因素自然因素：自然因素： 食物、气候、传染病、天敌食物、气候、传染病、天敌人为因素：人为因素： 人类的活动人类的活动v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。v通过研究种群数量变动规律，为害虫的预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。测及防治提供科学依据。v为引进外来物种提供理性的思考。为引进外来物种提供理性的思考。v 研究种群数量变化有何意义？研究种群数量变化有何意义？