第11讲 种群数量的变化-备战2022年高考生物一轮复习优质精讲课件（人教版必修3）

第11讲 种群数量的变化 数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 一、建构种群增长模型的方法 大肠杆菌 0 20 40 60 80 100 20 21 22 23 24 25 分裂 在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代。 时间（min） 细胞数 观察研究对象，提出问题 细菌每20min分裂一次 资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响 Nn＝２n 将具体数值带入公式中，对自己所建立的模型进行检验或修正 数学模型 步骤： 提出合理的假设 通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正 根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达 将数学公式（Nn＝2n）变为曲线图 曲线图与数学方程式比较，优缺点？ 直观， 但不够精确。 2 4 8 16 32 64 128 256 512 120 140 160 细菌数量/个 时间分钟 20 40 60 80 100 120 140 160 180 细菌数量 100 200 300 400 500 600 20 40 60 80 100 180 时间/分钟 细菌的数量／个 理想条件下细菌数量增长的推测，自然界中有此类型吗？ * 实例一：澳大利亚野兔 1859年，24只野兔 6亿只以上的野兔 近100年后 * 实例二：环颈雉 20世纪30年代，美国一海岛上环颈雉 种群数量的变化 　　自然界确有类似的细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈Ｊ型． 二、种群增长的Ｊ型曲线 种群数量 时间 种群增长的“J”型曲线： 1、产生条件： 理想状态——食物和空间条件充裕，气候适宜， 没有敌害等； 2、增长特点： 种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍． 3、量的计算：t年后种群的数量为 Nt=N0 λt （N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ为年均增长率．） 4.种群增长率和种群增长速率: 增长率:指单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数 增长速率:指单位时间内种群增长的数量 增长速度越来越快 2 4 8 16 32 64 128 256 512 增长率r (个/20min个) 增长率稳定 (4-2)/2 =1 1 1 1 1 1 1 1 0 λ-1 时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 细菌数量 （个） 增长速度越来越快 增长速度v (个/20min) 2 4 8 16 32 64 128 256 512 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 6.4 12.8 增长率r (个/20min个) 增长率稳定 (4-2)/2 =1 1 1 1 1 1 1 1 0 (4-2)/20 =0.1 λ-1 无K值 时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 细菌数量 （个） 在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？ 资源和空间有限 种内斗争加剧 捕食者数量增加 出生率下降 出生率≈死亡率，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定水平 死亡率上升 当种群密度增大时 [例]生态学家高斯的实验： 大草履虫种群的增长曲线 1.在0.5ml的培养液中放入5个大草履虫。 2.每隔24小时统计大草履虫的数量。 3.反复试验 4.最大的种群数量是375个。 三、种群增长的“S”型曲线 1、含义：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”型曲线． 种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。 三、种群增长的“S”型曲线 2、K值： （1）在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。 1、同一种群的K值是固定不变的吗？ 2、对大熊猫应采取什么保护措施？ 3、对家鼠等有害动物的控制，应采取什 么措施？从环境容纳量的角度看，能 得到什么启发？ 3、K值： （2）特点：环境改变后，K值就发生改变 3、“S”型曲线的特点 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ OA：潜伏期（对环境的适应期）:个体数量少，增长速率很小 AB：快速增长期:个体数量快速增长，增长速率加快 B：转折期:增长速率最大，种群数量为k/2 BC：减速期:增长变慢，种群数量仍然增加 CD：饱和期:增长速率为0，种群数量为K，出生率≈死亡率 Ａ Ｂ Ｃ Ａ Ｄ Ｃ Ａ 5、“S”型曲线的种群增长率和增长速率 增长率减小 增长速率先增大后减小 133% 585% 15.7% 1.6% 种群数量为k/2 种群增长速率最大 种群数量为k，种群增长