4.2种群数量的变化课件2022-2023学年高二上学期生物人教版必修3

知识回顾 1、种群 2、种群密度 3、种群最基本的数量特征是_________。还有_______________________。 4、调查种群密度的方法有___________和____________。 5、年龄组成的类型有________、________、_________。 6、种群的空间特征有__________、____________、__________。 第四章 种群和群落 第2节 种群数量的变化 2 一、构建种群增长模型 1、n代细菌数量的计算公式是什么？ 2、72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ 3、在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？ 在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。 一、构建种群增长模型 建立数学模型一般包括以下步骤： 1、观察研究对象，提出问题 2、提出合理的假设 3、根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达 4、通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正 一、构建种群增长模型 通过计算一个细菌在不同时间产生后代的数量，可以构建数学模型： 数学公式为： 增长曲线为： 时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分裂次数 数量（个） 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Nn＝２n 曲线图：直观，但不够精确 数学公式：精确，但不够直观 二、种群增长的“J”型曲线 实例一：1859年，一位英国人来到澳大利亚定居，他带来了24只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。漫山遍野的野兔与牛羊争食牧草，啃啮树皮，造成植被破坏，导致水土流失。后来，人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。 二、种群增长的“J”型曲线 实例二：在20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。在1937－1942年期间，这个种群数量的增长如下图所示。 二、种群增长的“J”型曲线 ①产生条件：理想状态下——食物充足，空间充裕，气候适宜，没有天敌等。 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建立模型：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表示第二年是第一年的λ倍） ④建立曲线图模型 种群的增长率 时间 种群的增长速率 三、种群增长的“S”型曲线 实例：生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5ml培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。 经过反复实验，得出了如图所示的结果。 三、种群增长的“S”型曲线 1、概念：在资源有限的条件下，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。 2、产生条件： 自然条件(现实状态)下，食物和空间等资源总是有限的。 当种群密度增大时，种内斗争不断加剧。 天敌数量不断增加。 导致：种群的出生率降低，死亡率增高，当死亡率与出生率相等时，种群的数量稳定在一定的水平。 种群数量 时间 K 种群数量 时间 种群增长速率 时间 K t0 t1 t2 三、种群增长的“S”型曲线 种群数量为K： 种群增长速率为零,种群数量最大，种内斗争最剧烈。 种群数量为 K/2： 种群增长速率最大 K值：环境容纳量 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的最大数量。 增长速率最快 增长期：个体数量增加，增长加速 适应期：个体数量较少，增长缓慢 稳定期：增长减慢 出生率=死亡率 增长速率为零 a b c K 种群增长“S”型曲线 3、“S”型曲线的增长特点分析 三、种群增长的“S”型曲线 4、“S”型曲线中种群增长速率曲线的分析 K/2 a b c d g h f e 甲 乙 t0 t1 t2 f--g对应甲图___________，种群数量增长速率逐渐__________。 g 点对应甲图______点，种群数量为______，种群数量增长速率最大。 g--h对应甲图__________，种群数量增长速率逐渐_________。 h 点对应甲图______点，种群数量增长速率为_______。 c a--c 增加 K/2 c--d 减少 d 0 比较“J”型和“S”型曲线的联系与区别 J型曲线 S型曲线 条件 种群增长速率 有无K值 曲线 环境资源无限 环境资源有限 持续上升 先升后降 无K值， 保持持续增长 有K值 食物不足 空间有限 种内斗争 天敌捕食 气候不适 寄生虫 传染病等 J S b a 环境阻力 三、种群增长的“S”型曲线 5、种群增长“S”型曲线在生产生活中的应用 K 种