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

第二节 种群数量的变化 1 假设你承包了一个鱼塘，你如何解决下面2个问题？ ①放养多少鱼？放养密度过大，鱼竞争加剧，死亡率会增加；放养密度过小，水体的资源和空间不能充分利用。 ②收获季节，为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平？ 汉水丑生侯伟作品 模式生物：具有繁殖快、世代时间短、实验室里易于观察和培养、容易进行数量统计等特点。例如，细菌、酵母菌和果蝇等。 汉水丑生侯伟作品 细菌一代代繁殖，怎样计算数量呢？ 问题探讨 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。 时间（min） 细胞数 0 20 406080 … 20 21 22 23 … 分裂 24 ②72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ n＝ 60min x72h／20min＝216　　 Nn＝２n ＝2216 细菌数量不会永远按这个公式增长。可以用实验计数法来验证。 ①n代细菌数量的计算公式？ 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？如何验证你的观点？ Nn＝２n 时间 分钟 20 40 60 80 100 120 140 160 180 细菌 数量 2 4 8 16 32 64 128 256 512 100 300 500 20 60 100 时间 140 180 细菌个数 细菌种群增长模型（曲线图） 曲线图直观但不精确 你能否将数学公式（Nn＝2n）变为曲线图？ 曲线图相比方程式而言，直观，但不精确 8 1.数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 2.数学模型的表现形式 公式：精确不直观 曲线图：直观不精确 3.建构数学模型的意义 描述、解释和预测种群数量的变化。 一、建构种群增长模型的方法 观察研究对象， 提出问题 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 细胞每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 观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正 4.数学模型建构的步骤 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？ 某海岛上环颈雉种群数量的变化 实例1：环颈雉在1937－1942年期间，这个种群数量的增长如下图所示。 1859年，24只野兔 6亿只以上的野兔 近100年后 实例2：澳大利亚野兔 实例3：凤眼蓝（水葫芦） 水葫芦繁殖能力强，可美化环境、净化水质；但常因过度繁殖抢占水面，影响航运，窒息鱼类，危害健康；销毁难，难以毁根。 二、种群增长的“J”型曲线 　　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． “J”型曲线 “ J ”型曲线 1.产生条件： 理想状态——食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等； （ N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ为该种群数量是一年前的种群数量的倍数。） 3.种群 “ J ”型增长的数学模型公式： Nt=N0 λt 种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。 2. 增长特点： 4. 适用情形： 实验室条件下、当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时的最初一段时间 5. 种群数量变化图像 6. 种群增长率变化图像 存在环境阻力——— 　　自然条件（现实状态）——食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加。导致该种群的出生率降低，死亡率增高。 　 当出生率与死亡率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。 有实例证明吗？ “J”型增长能一直持续下去吗？ P67 生态学家高斯的实验 　 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． 大草履虫种群的增长曲线 “S”型曲线 三、种群增长的“S”型曲线 K/2· 转折期，增长速率最快 K值：环境容纳量 加速期，个体数量增加，增长加速 调整期，个体数量较少增长缓慢 减速期，增长缓慢 稳定期，增长速率为零 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最大数量称为环境容纳量，又称K值。 1.同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。 2.N≈K／2，此时种群增长速度最快，可提供的资