高中生物 第四章 種群和群落 4.2 種群數(shù)量的變化教學(xué)課件 新人教版必修3.ppt

第二節(jié)種群數(shù)量的變化 問(wèn)題探討 在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)有限制的情況下 某種細(xì)菌每20min就通過(guò)分裂繁殖一代 任務(wù)1 填寫(xiě)以下表格 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 4 8 16 32 64 128 256 512 任務(wù)2 n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式是什么 nn n 任務(wù)3 72個(gè)小時(shí)以后 由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少 nn n 任務(wù)4 以時(shí)間為橫坐標(biāo) 細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo) 畫(huà)出細(xì)菌數(shù)量增長(zhǎng)曲線 補(bǔ)充橫坐標(biāo)縱坐標(biāo) 曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較 優(yōu)缺點(diǎn) 曲線圖 直觀 但不夠精確 數(shù)學(xué)公式 精確 但不夠直觀 討論 如果沒(méi)有該信息 在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)有限制的情況下 某種細(xì)菌每20分鐘就通過(guò)分裂繁殖一次 你能得出細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式和增長(zhǎng)曲線嗎 1 觀察研究對(duì)象 提出問(wèn)題 細(xì)菌每20分鐘分裂一次 2 提出合理的假設(shè) 在資源和空間無(wú)限多的環(huán)境中 細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不受種群密度增加的影響 3 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá) 列出表格 根據(jù)表格中數(shù)據(jù)畫(huà)出曲線圖或推導(dǎo)公式 nn n 4 通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等 對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正 觀察 統(tǒng)計(jì)細(xì)菌的數(shù)量 對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正 一 建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法 資料1 1859年 一位英國(guó)人來(lái)到澳大利亞定居 他帶來(lái)了24只野兔 讓他沒(méi)有想到的是 一個(gè)世紀(jì)之后 這24只野兔的后代竟達(dá)到6億只以上 漫山遍野的野兔與牛羊爭(zhēng)食牧草 啃嚙樹(shù)皮 造成植被破壞 導(dǎo)致水土流失 后來(lái) 人們引入了黏液瘤病毒才使野兔的數(shù)量得到控制 二 種群增長(zhǎng)的 j 型曲線 7 資料2 1901年鳳眼蓮 水葫蘆 作為花卉引入中國(guó) 30年代作為畜禽飼料引入中國(guó)內(nèi)地各省 并作為觀賞和凈化水質(zhì)的植物推廣種植 后逃逸為野生 由于繁殖迅速 又幾乎沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手和天敵 在我國(guó)南方江河湖泊中發(fā)展迅速 寧波 昆明 武漢等地 人躺在鋪滿(mǎn)鳳眼蓮的湖面上 可以不沉 鳳眼蓮所帶來(lái)的水體富營(yíng)養(yǎng)化 讓越來(lái)越多的水中生物痛失 家園 8 資料3 在20世紀(jì)30年代 人們將環(huán)頸雉引入美國(guó)的一個(gè)島嶼 在1937 1942年期間 這個(gè)種群數(shù)量的增長(zhǎng)如下圖所示 20世紀(jì)70年代 美國(guó)為了治理水體污染 從中國(guó)引入了鯉魚(yú) 但是鯉魚(yú)到美國(guó)沒(méi)有幾年 因?yàn)榉敝程?不僅吃光了水草 還吃光了本土魚(yú)賴(lài)以生存的的食物 引發(fā)了災(zāi)難 在美國(guó)密西西比河 因?yàn)樗看?水質(zhì)好 水草等食物多 這有利于鯉魚(yú)的大規(guī)模繁殖 而且美國(guó)人不喜歡吃淡水魚(yú) 嫌鯉魚(yú)刺多 所以很少有人捕撈 再加上鯉魚(yú)是近些年才引入的外來(lái)物種 缺乏天敵 它們的體型往往能長(zhǎng)的非常大 數(shù)目驚人成災(zāi) 討論 根據(jù)以上資料 說(shuō)一說(shuō) 種群呈j型增長(zhǎng)應(yīng)具備什么前提條件 1 實(shí)驗(yàn)室的理想條件2 食物和空間條件充裕 氣候適宜和沒(méi)有敵害等幾個(gè)條件同時(shí)滿(mǎn)足3 外來(lái)物種入侵到新的適宜環(huán)境的早期階段4 無(wú)環(huán)境阻力狀況 三 j 型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型 任務(wù)1 假設(shè)在食物和空間條件充裕 氣候適宜 沒(méi)有敵害等條件下 種群的數(shù)量每年以一定倍數(shù)增長(zhǎng) 第二年的數(shù)量是第一年的 倍 n0表示種群起始數(shù)量 nt表示t年后種群數(shù)量 t時(shí)間 則 一年后種群數(shù)量 n1 兩年后種群數(shù)量 n2 t年后種群數(shù)量 nt n0 n0 2 n0 t 討論 事實(shí)上j型增長(zhǎng)能一直持續(xù)下去嗎 為什么 食物有限 空間有限 種內(nèi)斗爭(zhēng) 種間競(jìng)爭(zhēng) 天敵捕食 環(huán)境阻力 高斯在0 5ml的培養(yǎng)液中放入5個(gè)大草履蟲(chóng) 然后每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)草履蟲(chóng)數(shù)量 反復(fù)實(shí)驗(yàn)后 數(shù)據(jù)如下表 例 生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn) 請(qǐng)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 完成以下曲線圖 大草履蟲(chóng)種群的增長(zhǎng)曲線 四 種群增長(zhǎng)的 s 型曲線 2 如果我想讓以上的草履蟲(chóng)的k值增大 可以采取什么措施 討論 1 同一個(gè)種群的k值是固定不變的嗎 k值大小與什么條件有關(guān) k 2 3 在s型增長(zhǎng)中 種群數(shù)量達(dá)到多少時(shí) 增長(zhǎng)速率最慢 數(shù)量達(dá)到多少時(shí) 增長(zhǎng)速率最快 討論 種群數(shù)量達(dá)到k值時(shí) 都能在k值維持穩(wěn)定嗎 五 習(xí)題自測(cè) 1 建立種群數(shù)量變化的數(shù)學(xué)模型一般不需要 a 觀察研究對(duì)象 提出問(wèn)題 作出合理的假設(shè)b 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)種群數(shù)量變化進(jìn)行表達(dá)c 通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察 對(duì)數(shù)學(xué)模型 公式或曲線 進(jìn)行檢驗(yàn)或修正d 設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn) 2 在下圖中 表示種群在無(wú)環(huán)境阻力狀況下增長(zhǎng)的是 d b 3 經(jīng)調(diào)查 第一年某種昆蟲(chóng)種群數(shù)量為n0 如果在理想的條件下 每年的增長(zhǎng)率 1 3保持不變 則第三年該種群數(shù)量為 a 1 3n0b 1 69n0c 2 3n0d 5 29n04 有關(guān)種群增長(zhǎng)的模型 下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是 a 種群呈現(xiàn) j 型增長(zhǎng)的前提條件是食物和空間條件充裕 氣候適宜 沒(méi)有敵害等b 呈現(xiàn) s 型增長(zhǎng)的種群 隨著時(shí)間的推移 種群增長(zhǎng)所受的環(huán)境阻力加大c k值是環(huán)境條件允許的種群增長(zhǎng)的最大值d 種群增長(zhǎng)的 j 型曲線有k值 只是k值較大 圖中沒(méi)有表示出來(lái) b d 5 我國(guó)海關(guān)對(duì)所有入境的貨物都要進(jìn)行嚴(yán)格檢疫 嚴(yán)禁境外有害生物 包括蟲(chóng)卵和微生物 流入境內(nèi) 若有害生物一旦流入境內(nèi)適宜的環(huán)境中 最可能的結(jié)果是 有害生物的數(shù)量在一段時(shí)間內(nèi)呈 j 型增長(zhǎng) 其天敵數(shù)量較多 境內(nèi)生物多樣性受到威脅 很快被淘汰a b c d c 6 右圖為某種群在不同環(huán)境下的增長(zhǎng)曲線 據(jù)圖判斷下列說(shuō)法不正確的是 a a曲線呈 j 型 b曲線呈 s 型b k表示環(huán)境允許的最大值c 陰影部分可表示因環(huán)境阻力存在而被淘汰的個(gè)體d 種群數(shù)量達(dá)到k值時(shí)種群增長(zhǎng)最快 是樹(shù)木砍伐的最佳時(shí)期 d 7 下列有關(guān)環(huán)境容納量 即k值 及其在生產(chǎn) 生活中應(yīng)用的說(shuō)法中 不正確的是 a 保護(hù)野生生物 可以采取減小環(huán)境阻力 增大k值