《種群數(shù)量的變化》復(fù)習(xí)課件

第2節(jié)種群數(shù)量的變化1．種群數(shù)量呈“J”型增長的條件是：食

物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害

的條件下，種群數(shù)量連續(xù)增長，種群增長

率保持不變。2．種群數(shù)量呈“S”型增長的條件是：自然界資源和空間有限的。3.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)量成為環(huán)境容納量，又稱K值。4.“S”型增長的種群增長速率先增大，后減小，K/2時增長速率最大，K時增長速率為0。1.通過探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化和細(xì)菌數(shù)量的變化，嘗試建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型。2.通過資料分析、師生交流，能夠闡明種群的“J”型增長和“S”型增長。3.通過查閱資料、小組討論，關(guān)注人類活動對種群數(shù)量變化的影響。1．構(gòu)建數(shù)學(xué)模型一般步驟(1)觀察研究對象，提出問題；(2)提出___________；(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)腳__________對事物的性質(zhì)表達(dá)；(4)通過實驗或觀察，對模型進(jìn)行檢驗或修正。合理的假設(shè)數(shù)學(xué)形式種群數(shù)量的增長曲線2．種群數(shù)量的增長曲線(1)種群增長的“J”型曲線。①概念：在理想條件下種群數(shù)量增長的形式，如果以時間為橫坐標(biāo)，_________為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線大致呈“J”型。種群數(shù)量②條件：在__________________條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件。③建立模型：t年后種群數(shù)量為____________。其中，N0為起始數(shù)量，t為時間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。④特點(diǎn)：種群數(shù)量__________。食物和空間Nt＝N0λt連續(xù)增長①概念：種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線，稱為“S”型曲線。②條件：____________是有限的。③特點(diǎn)：初期種群數(shù)量_________，種群數(shù)量達(dá)到_____后將停止生長，有時在K值左右保持相對穩(wěn)定。

(2)種群增長的“S”型曲線。資源和空間連續(xù)增長K值1.生物種群的環(huán)境容納量是否是恒定不變的？2．水葫蘆入侵到蘇州河時，在初期階段水葫蘆的種群數(shù)量增長符合哪種類型的曲線？試分析原因?！咎崾尽?.不是，隨環(huán)境條件的改變，環(huán)境容納量也改變。2．符合“J”型增長曲線，環(huán)境中資源空間相對是充足的，又不存在天敵。1．種群增長的“J”型曲線與“S”型曲線的比較“J”型曲線“S”型曲線產(chǎn)生條件理想狀態(tài)①食物空間條件充裕②氣候適宜③沒有敵害、疾病現(xiàn)實狀態(tài)①食物空間有限②各種生態(tài)因素綜合作用特點(diǎn)種群數(shù)量以一定的倍數(shù)連續(xù)增長種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境容納量K值后，將在K值上下保持相對穩(wěn)定“J”型曲線“S”型曲線環(huán)境容納量(K值)無K值有K值曲線形成的原因無種內(nèi)斗爭，缺少天敵種內(nèi)斗爭加劇，天敵數(shù)量增多種群增長率保持穩(wěn)定先增加后減少種群增長曲線種群增長速率曲線2.“S”型曲線在生產(chǎn)實踐中的指導(dǎo)意義根據(jù)“S”型曲線的特點(diǎn)：在K/2時增長速率最大。(1)為了持續(xù)獲得較多的生物資源，①應(yīng)設(shè)法增大環(huán)境容納量K，如加強(qiáng)生物生存環(huán)境的管理，②捕撈、采伐應(yīng)該在種群數(shù)量達(dá)到K/2以上時進(jìn)行，而且剩余種群數(shù)量應(yīng)保持在K/2左右。(2)若要對有害生物進(jìn)行防治，①應(yīng)設(shè)法使其環(huán)境容納量K變小，②通過引入天敵等措施，將種群數(shù)量盡量控制在較低水平。(3)草場放牧，最大載畜量不能超過K值；魚的養(yǎng)殖也不能超過K值，否則，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性破壞，導(dǎo)致K值下降。3．K值變動的示意圖(1)同一種生物的K值不是固定不變的，會受到環(huán)境的影響。在環(huán)境不遭受破壞的情況下，K值會在平均值附近上下波動；當(dāng)種群密度偏離平均值的時候，會通過負(fù)反饋機(jī)制使種群密度回到一定范圍內(nèi)。(2)環(huán)境遭受破壞，K值會下降；當(dāng)生物生存的環(huán)境改善，K值會上升。[實驗原理](1)酵母菌屬兼性厭氧型微生物，有氧時產(chǎn)生CO2和水，無氧時產(chǎn)生CO2和酒精。(2)用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，種群的增長受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。(3)在理想的無限環(huán)境中，酵母菌種群的增長呈“J”型曲線，在有限的環(huán)境下，酵母菌種群的增長呈“S”型曲線。[實驗步驟]試管中加入10mL無菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液↓接種酵母菌到試管中并混合均勻↓把試管在28℃條件下連續(xù)培養(yǎng)7d↓每天抽樣檢測計數(shù)酵母菌數(shù)量：①將蓋玻片放在計數(shù)室上，用吸管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入到計數(shù)板小方格內(nèi)；②顯微鏡觀察計數(shù)一個小方格內(nèi)的酵母菌數(shù)，已知小方格的培養(yǎng)液厚度為0.1mm，計算出培養(yǎng)液體積；③換算出10mL培養(yǎng)液中酵母菌總數(shù)?！龑⑺脭?shù)值作好記錄，結(jié)果的記錄可設(shè)計下面的記錄表：分析數(shù)據(jù)，畫出曲線。進(jìn)行數(shù)形轉(zhuǎn)換，以時間為橫坐標(biāo)，酵母菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出坐標(biāo)曲線圖，分析曲線走向，揭示酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律。時間次數(shù)1234567123平均[例1]下圖為某地東亞飛蝗種群數(shù)量變化示意圖，下列敘述錯誤的是（）A．為有效防治蝗災(zāi)，應(yīng)在a點(diǎn)之前及時控制種群密度B．a(chǎn)～b段，該種群的增長率與種群密度之間呈正相關(guān)C．利用性引誘劑誘殺雄蟲改變性別比例可防止c點(diǎn)出現(xiàn)D．控制種群數(shù)量在d～e水平，有利于維持該地生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性【精講精析】圖示a點(diǎn)東亞飛蝗數(shù)量急劇上升，此時種群增長速率達(dá)到最大，在病蟲害防治時應(yīng)在a點(diǎn)所示時間之前進(jìn)行，A正確；圖示a～b段種群數(shù)量仍然在上升，但種群增長率呈下降趨勢，B錯誤；利用性引誘劑誘殺雄蟲，導(dǎo)致種群性別比例失調(diào)，使種群出生率降低從而降低種群密度，C正確；控制東亞飛蝗種群數(shù)量處于較低水平，對該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者有利，因此有利于維持該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，D正確?！敬鸢浮緽[例2]調(diào)查某地烏鴉連續(xù)10年的種群數(shù)量變化，圖中λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)，下列分析正確的是（）A．調(diào)查烏鴉的種群密度常采用樣方法B．第3年和第9年的烏鴉種群數(shù)量相同C．第6年以前烏鴉種群數(shù)量為“J”型增長D．第9～10年的烏鴉種群數(shù)量最少【精講精析】烏鴉屬于較大且移動性強(qiáng)的動物，宜采用標(biāo)志重捕法調(diào)查，A錯誤；第3年和第9年烏鴉種群數(shù)量變化的λ值相同，但這兩年的烏鴉種群數(shù)量不同，B錯誤；“J”型曲線的λ值是固定值，題圖與之不符，C錯誤；第3年到第9年間，λ值小于1，說明種群數(shù)量一直在減少，在9～10年間種群數(shù)量保持穩(wěn)定，種群數(shù)量最少，D正確?！敬鸢浮緿(1)增長率：單位時間內(nèi)種群數(shù)量的變化率，增長率＝(現(xiàn)有個體數(shù)－原有個體數(shù))/原有個體數(shù)＝出生率－死亡率。甲為“J”型曲線增長率，乙為“S”型曲線增長率。易錯提醒

(2)增長速率：單位時間內(nèi)種群的增長量，增長速率＝(現(xiàn)有個體數(shù)－原有個體數(shù))/增長時間＝(出生數(shù)－死亡數(shù))/單位時間，下圖為“J”、“S”型曲線的增長速率。[例3]有關(guān)“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量動態(tài)變化”的實驗，正確的敘述是（）A．改變培養(yǎng)液的pH不影響K值(環(huán)境容納量)大小B．培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量不隨時間的變化而變化C．取適量培養(yǎng)液滴于普通載玻片后對酵母菌準(zhǔn)確計數(shù)D．營養(yǎng)條件不是影響酵母菌種群數(shù)量變化的唯一因素【精講精析】酵母菌培養(yǎng)時，營養(yǎng)成分、代謝產(chǎn)物、溫度、酸堿度、溶氧量等都會影響酵母菌種群數(shù)量的變化?！敬鸢浮緿1．影響種群數(shù)量的因素(1)外界因素：種間因素和其他非生物因素，如________、天敵、氣候、傳染病等。(2)內(nèi)部因素：________________、遷入率和遷出率、年齡組成和性別比例等。食物出生率和死亡率種群數(shù)量的波動和下降2．?dāng)?shù)量變化大多數(shù)種群的數(shù)量總是在________中，在不利的條件下，種群數(shù)量還會急劇________甚至消亡。波動下降研究種群數(shù)量變化的意義研究種群數(shù)量變化的意義主要體現(xiàn)在兩方面：一是野生生物資源的合理開發(fā)利用，二是農(nóng)林害蟲等有害動物的防治，如下表(以滅鼠及捕魚為例說明)：

滅鼠捕魚K/2(有最大增長速率)若鼠的種群數(shù)量在K/2附近，這樣鼠的種群數(shù)量會迅速增加，無法達(dá)到滅鼠的目的使魚的種群數(shù)量維持在K/2，捕撈后，魚的種群數(shù)量可以迅速回升K(環(huán)境最大容納量)降低K值，改變環(huán)境，使之不適合鼠生存保護(hù)環(huán)境，保證魚生存的環(huán)境條件，盡量提升K值[例4]下圖表示某一種群在有限環(huán)境中增長的曲線?，F(xiàn)圍繞此曲線的下列描述中正確的是（）A．K是環(huán)境條件所允許達(dá)到的種群數(shù)量最大值，其數(shù)值是恒定不變的B．在K值之前，種群的數(shù)量逐漸增大，年齡組成由增長型逐漸轉(zhuǎn)為衰退型C．如果不考慮遷入、遷出等其他因素，在K值時出生率≈死亡率D．假設(shè)這是魚的種群，當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到K/2值時開始捕撈，可持續(xù)獲得最高產(chǎn)量【精講精析】K值不是一成不變的，可發(fā)生改變，種群數(shù)量最大值是在K值附近波動，A錯誤；K值前種群的年齡組成是增長型，到達(dá)K值，出生率≈死亡率，年齡組成為穩(wěn)定型，B錯誤；魚群的捕撈應(yīng)在大于K/2時進(jìn)行，且剩余量應(yīng)維持在K/2，D錯誤?！敬鸢浮緾[例5]種群在理想環(huán)境中，呈“J”型曲線增長(如下圖曲線甲)；在有環(huán)境阻力的條件下