1.2种群数量的变化课件2022-2023学年高二上学期生物人教版选择性必修2

1.2种群数量的变化 1 01 构建种群增长模型的方法 细菌的数量变化 问题探讨 我们手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快，因而我们要常洗手。假设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。 讨论1：细菌的增殖方式是怎样的？ 二分裂 讨论2：计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量，并填入下表。 时间（min) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分裂次数 0 数量（个） 1 P8 2 01 构建种群增长模型的方法 细菌的数量变化 问题探讨 讨论3：第n代细菌数量的计算公式是什么？72h后数量是多少？ Nn= 1×2n 【科学方法】 2216 建立数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式，可为公式、曲线图等。 观察研究对象，提出问题 提出合理的假设 根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型 通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正 时间(min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分裂次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 数量(个) 2 4 8 16 32 64 128 256 512 3 01 构建种群增长模型的方法 细菌的数量变化 问题探讨 讨论4：在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗？为什么？ 不会，因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的。该公式成立是在理想条件下的。 在自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢？ Nn= 1×2n 4 02 种群的“J”形增长 分析自然界种群增长的实例 思考·讨论 资料1：1859年,一位英国人在他澳大利亚的农场中放生了24只野兔。让他没想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代超过6亿只。漫山遍野的野兔不仅与牛羊争食牧草，还啃噬树皮，造成植被破坏，导致水土流失。直到人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量的到控制。 资料2：20世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937-1942年间增长如图所示。 讨论1. 这两个资料中的种群增长有什么共 同点？ 讨论3. 这种种群增长的趋势能不能一直持 续下去？为什么？ 种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势。 讨论2. 种群出现这种增长的原因是什么？ 食物充足、缺少天敌等。 不能。因为资源和空间是有限的。 5 02 种群的“J”形增长 1、模型假设： 理想状态：食物空间条件充足，气候适宜，没有天敌和竞争等； （N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ为该种群数量前一年种群数量的倍数。） 2、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。 时间 种群数量 3.增长特点： 种群数量无上限； 时间 增长率 自然界中有类似细菌在理想条件下种群增长的形式，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”形。 种群的增长速率是一定的； 6 中国人口数据增长曲线 02 种群的“J”形增长 4、人口数据增长曲线 世界人口数据增长曲线 7 02 种群的“J”形增长 理想条件下，一年之内苍蝇能繁殖20-30个世代，保守的估计每只雌蝇一生能产200个后代，据估计两只雌雄苍蝇繁殖一年之后，后代可以把整个地球的表面都覆盖住，高度达到14厘米！！ 自然界中生物数量变化没有呈现 J 型增长的原因？ 资源、空间等方面的限制 现实条件下种群如何增长？ 8 03 种群的“S”形增长 1.高斯的实验： 把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下： 环境有限（现实条件） 资源和空间总是有限的。当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，这就会使种群的出生率降低，死亡率升高。当死亡率和出生率相等时，种群的增长就会停止，稳定在一定水平。 一定环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。 环境容纳量 种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形 同一种群的K值是否固定不变？ 不同种群的K值是否相同？ 9 03 种群的“S”形增长 2.种群的“S”形增长曲线的分析 种群数量达到K值时，种群增长停止（增长速率为0） 种群数量在 K/2值时，种群增长最快（增长速率最大） K/2 增长速率 时间 K/2 （出生率＝死亡率） K K/2 K 10 03 种群的“S”形增长 两种增长曲线的主要差异在于：环境阻力 11 03 种群的“S”形增长 3.实际应用 怎样做才是保护大熊猫的根本措施？ 场景1 建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。 12 03 种群的“S”形增长 怎样才能最有效控制有害动物？ 场景2