1.2 种群数量的变化 课件-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

复习回顾： 1.种群的数量特征有哪些？如何影响种群密度？ 2.样方法的使用范围？取样的关键是？方法是？ 3.标记重捕法适用范围？注意事项有哪些？ 我们的手上难免沾染细菌。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20min就通过分裂繁殖一代。 Nn＝ N0×2n 1.第n代细菌数量的计算公式是什么? 讨论: 3. 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？如何验证你的观点？ 问题探讨 第2节　种群数量的变化 一、建构种群增长模型的方法 1.数学模型: 用来描述一个系统或它的性质的数学形式 2.一般步骤 细菌每20min分裂一次 在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响 Nn=2n ， N代表细菌数量，n表示第几代 观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正 研究实例 研究方法 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 通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正 2.建立数学模型一般包括以下步骤 假说-演绎法 一、建构种群增长模型的方法 1.数学模型: 用来描述一个系统或它的性质的数学形式 3.类型: 数学公式和坐标曲线 (1)数学公式能准确反映种群数量，但不够直观。 (2)坐标曲线图能直观地反映种群数量的变化趋势,但不够准确。 Nn＝ N0×2n 2.一般步骤 分析自然界种群增长的实例 思考·讨论 1、1859年，24只野兔 6亿只以上的野兔 近100年后 讨论: 1. 这两个资料中的种群增长有什么共同点? 2.种群出现这种增长的原因是什么? 3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去?为什么? 2、20 世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937- 1942年， 这个种群数量的增长如右图所示。 种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势。 食物充足、缺少天敌等。 不能。因为资源和空间是有限的。 2. 模型假设： 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，λ表示该种群增长倍数） 二、种群的“J”形增长 3. 种群 “J”形增长的数学模型公式： 1. 种群 “J”形增长的曲线： 增长率=0, 种群数量相对稳定 增长率>0, 种群数量增长 增长率< 0，种群数量下降 λ 现有个体数 原有个体数 = ③当λ＜1时 “J”形增长中λ和增长率的关系 增长率=(末数一初数)/初数×100% = (λ-1)×100% 【思考】“J”形增长曲线的增长率和增长速率的图像应该是？ ①当λ=1时 ②当λ＞1时 增长率是指一段时间内种群数量增加的部分占初始种群数量的比例。 不一定； 只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长； 当λ＞1时，种群一定呈“J”形增长吗？ λ值的生物学意义 λ 现有个体数 原有个体数 = 思考： 1.J形增长能一直持续下去吗？ 2.如何验证这个观点？ 不会。原因是资源和空间是有限的。 　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。　　 1.含义： 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。 三、种群的“S”形增长 2.环境容纳量（又称 ）：在环境条件 的情况下，一定空间中所能维持的种群的最大的数量称为环境容纳量。 K值 不受到破坏 ab段（适应期）： bc段（加速期）： cd段（减速期）： de段（饱和期）： 种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢 资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速 资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓 出生率等于死亡率，种群增长速率为0，故种群达到K值，且维持相对稳定 3.建立模型 转折期 【思考】“S”形增长曲线的增长率和增长速率的图像应该是？ 【思考】“S”形增长曲线的增长率和增长速率的图像应该是？ 15 4.实例 野生大熊猫数量锐减的原因： 栖息地遭到破坏，食物减少和活动范围缩小，K 值变小。 应对措施： 建立自然保护区，改善栖息环境，提高环境容纳量。 三、种群的“S”形增长 1.比较种群的“J”形和“S”形增长 核心考点一：种群的“J”形和“S”形增长 项目 “J”形增长 “S”形增长 前提条件 理想状态：①食物和空间条件充裕；②气候适宜；③没有天敌和其他竞争物种 现实状态：①食物和空间有限；②受其他生物因素、非生物因素制约 种群数量增长模型 种群增长率（无单位） 种群增长速率（有单位，如个/