新課標(biāo)人教版高中生物必修三第四章第二節(jié)《種群數(shù)量的變化》精品課件

新課標(biāo)人教版高中生物必修三第四章第二節(jié)《種群數(shù)量的變化》精品課件第一頁，共27頁。第二節(jié)種群數(shù)量的變化1、怎樣建構(gòu)種群數(shù)量增長(zhǎng)的模型？2、種群的數(shù)量是怎樣變化的？3、什么是環(huán)境容納量？4、影響種群數(shù)量變化的因素有哪些？本節(jié)聚焦2第二頁，共27頁。問題探討假設(shè)在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每20分鐘就通過分裂繁殖一代。3第三頁，共27頁。一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某1個(gè)細(xì)菌每20分鐘分裂繁殖一代。討論：①n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式？②72小時(shí)后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？③在一個(gè)培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會(huì)一直按照這個(gè)公式增長(zhǎng)嗎？如何驗(yàn)證你的觀點(diǎn)？Nn＝２n解：n＝60minx72h／20min＝216Nn＝２n＝22164第四頁，共27頁。觀察研究對(duì)象，提出問題提出合理的假設(shè)通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正根據(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)細(xì)胞每20min分裂一次資源空間無限多，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不受種群密度增加的影響Nn＝２n觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正數(shù)學(xué)模型用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式．建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：5第五頁，共27頁。將數(shù)學(xué)公式（Nn＝2n）變?yōu)榍€圖時(shí)間分鐘20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量

曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較，優(yōu)缺點(diǎn)？直觀，但不夠精確。2481632641282565126第六頁，共27頁。思考：以上討論的是在實(shí)驗(yàn)條件下（理想條件下）種群的數(shù)量變化，在自然界中種群的數(shù)量變化情況如何？澳大利亞野兔成災(zāi)。估計(jì)在這片國(guó)土上生長(zhǎng)著六億只野兔，它們與牛羊爭(zhēng)牧草，啃樹干，造成大批樹木死亡，破壞植被導(dǎo)致水土流失，專家計(jì)算，這些野兔每年至少造成一億美元的財(cái)產(chǎn)損失。兔群繁殖之快，數(shù)量之多足以對(duì)澳洲的生態(tài)平衡產(chǎn)生威脅。澳洲本來沒有兔子，一八五九年，一個(gè)叫托馬斯·奧斯汀的英國(guó)人來澳定居，帶來了二十四只野兔，放養(yǎng)在他的莊園里，供他打獵取樂。奧斯汀絕對(duì)沒有想到，一個(gè)世紀(jì)之后，這二十四只野兔的后代達(dá)到六億只之多。澳大利亞野兔為什么成災(zāi)？成災(zāi)后人們?cè)摬扇∈裁磳?duì)策？7第七頁，共27頁。某海島上環(huán)頸雉種群數(shù)量的變化8第八頁，共27頁。自然界確有類似的細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長(zhǎng)的形式，如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線大致呈“Ｊ”型．二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線9第九頁，共27頁?！癑”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型

1、產(chǎn)生條件：

理想狀態(tài)——食物充足，空間不限，氣候適宜，沒有敵害等；（N0為起始數(shù)量，t為時(shí)間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ為年均增長(zhǎng)率。）

2、種群“J”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型公式：Nt=N0

λt

種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，第二年是第一年的λ倍。10第十頁，共27頁。例：我國(guó)自1393－1990年以來人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如下：以上人口增長(zhǎng)曲線符合哪種類型？按照此曲線發(fā)展下去將會(huì)出現(xiàn)什么狀況，鑒于我國(guó)人口的現(xiàn)狀應(yīng)當(dāng)采取什么措施？年份1393157817641849192819821990億0.60.62.04.14.710.311.611第十一頁，共27頁。存在環(huán)境阻力———

自然條件（現(xiàn)實(shí)狀態(tài)）——食物等資源和空間總是有限的，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，捕食者數(shù)量不斷增加。導(dǎo)致該種群的出生率降低，死亡率增高．當(dāng)出生率與出生率相等時(shí)，種群的增長(zhǎng)就會(huì)停止，有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平．“J”型增長(zhǎng)能一直持續(xù)下去嗎？有實(shí)例證明嗎？12第十二頁，共27頁。[例]生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)

種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)曲線，稱為“S”型曲線．大草履蟲種群的增長(zhǎng)曲線P6713第十三頁，共27頁。種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境所允許的最大值（K值）后，將停止增長(zhǎng)并在K值左右保持相對(duì)穩(wěn)定。

A三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線K值：在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量。14第十四頁，共27頁。A種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)，種群—增長(zhǎng)停止種群數(shù)量在K/2值時(shí)，種群—增長(zhǎng)最快種群數(shù)量小于K/2值時(shí)種群—增長(zhǎng)逐漸加快種群數(shù)量大于K/2值時(shí)種群—增長(zhǎng)逐漸減慢問題探討15第十五頁，共27頁。1、同一種群的K值是固定不變的嗎？思考討論2、對(duì)大熊貓應(yīng)采取什么保護(hù)措施？3、對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，應(yīng)采取什么措施？從環(huán)境容納量的角度看，能得到什么啟發(fā)？4、種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)，都能在K值維持穩(wěn)定嗎？對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，可以采取器械捕殺、藥物捕殺等措施。從環(huán)境容納量的角度思考，可以采取措施降低有害動(dòng)物種群的環(huán)境容納量，如將食物儲(chǔ)藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來源；室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場(chǎng)所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。16第十六頁，共27頁。大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)之中的，在不利條件之下，還會(huì)急劇下降，甚至滅亡。四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降東亞飛蝗種群數(shù)量的波動(dòng)17第十七頁，共27頁。種群的數(shù)量是由出生率和死亡率、遷入率和遷出率決定的，因此，凡是影響上述種群特征的因素，都會(huì)引起種群數(shù)量的變化。環(huán)境因素種群的出生率、死亡率、遷出和遷入種群數(shù)量的變化氣候、食物、被捕食、傳染病等增或減增長(zhǎng)、波動(dòng)、穩(wěn)定、下降等影響種群數(shù)量變化的因素18第十八頁，共27頁。（1）有利于野生生物資源的合理利用及保護(hù)。（2）為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時(shí)捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)。

（3）通過研究種群數(shù)量變動(dòng)規(guī)律，為害蟲的預(yù)測(cè)及防治提供科學(xué)依據(jù)。五．研究種群數(shù)量變化有何意義？（4）有利于對(duì)瀕危動(dòng)物種群的拯救和恢復(fù)。19第十九頁，共27頁。1.如果種群處在一個(gè)理想的環(huán)境中，沒有資源和空間的限制，種群內(nèi)個(gè)體的增長(zhǎng)曲線是

，用達(dá)爾文進(jìn)化的觀點(diǎn)分析，這是由于生物具有

的特征。如果將該種群置于有限的環(huán)境中，種群的數(shù)量增長(zhǎng)曲線是

，用達(dá)爾文進(jìn)化觀點(diǎn)分析，圖中陰影部分表示

。影響種群密度的因素有

。A過度繁殖B通過生存斗爭(zhēng)被淘汰的個(gè)體數(shù)量出生率、死亡率、遷入、遷出、性別比、年齡組成、氣候、食物、天敵、人類活動(dòng)等時(shí)間種群數(shù)量AB20第二十頁，共27頁。在一個(gè)相對(duì)封閉的小型牧場(chǎng)內(nèi)，遷入一小群綿羊，8年后發(fā)展到500只左右，這個(gè)羊群數(shù)量會(huì)A、維持在一個(gè)水平上B、不斷下降C、緩慢上升D、迅速上升A21第二十一頁，共27頁。2.下列因素能引起種群密度增大的有

。

A、種群中幼年個(gè)體增多B、種群性別比例改變

C、環(huán)境中溫度條件適宜D、種群中幼年個(gè)體減少

E、環(huán)境中天敵增多F、寄生生物減少ＡＣF22第二十二頁，共27頁。3.“食人魚”是一種肉食魚，一旦進(jìn)入自然生態(tài)水域，就會(huì)造成嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難。假如該物種進(jìn)入湖泊生態(tài)系統(tǒng)，以下哪種曲線能準(zhǔn)確表達(dá)其種群數(shù)量變化的特點(diǎn)ＡBCDA23第二十三頁，共27頁。4．在下列圖中，表示種群在無環(huán)境阻力狀況下增長(zhǎng)的是B5.種群的指數(shù)增長(zhǎng)（J型）是有條件的，條件之一是A．在該環(huán)境中只有一個(gè)種群B．該種群對(duì)環(huán)境的適應(yīng)比其他種群優(yōu)越得多C．環(huán)境資源是無限的D．環(huán)境資源是有限的C24第二十四頁，共27頁。3．下圖表示接種到一定容積培養(yǎng)液中的酵母菌生長(zhǎng)曲線圖，曲線中哪段表示由于有限空間資源的限制使種內(nèi)斗爭(zhēng)增加A．CD段（增長(zhǎng)速度慢） B．DE段（速度加快）C．EF段（變化速率加快） D．FG段（速度逐漸變慢）D25第二十五頁，共27頁。4、下圖根據(jù)實(shí)驗(yàn)室中人工飼養(yǎng)腹果蠅的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)繪制而成的曲線圖。人工飼養(yǎng)是在一定大小的培養(yǎng)瓶中，喂以一定量的酵母菌的條件下進(jìn)行的。請(qǐng)回答下列問題：(1)在實(shí)驗(yàn)室條件下用草履蟲、酵母菌所作的實(shí)驗(yàn)與上述結(jié)果相似，表明種群在一定空間、一定資源條件下的增長(zhǎng)類型，一般都