高中生物人教版 (2019)選擇性必修2第1章 種群及其動(dòng)態(tài)第2節(jié) 種群數(shù)量的變化圖片ppt課件

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建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法,觀察視頻思考回答
2. 72h后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？
1. n代細(xì)菌數(shù)量Nn的計(jì)算公式是：
可以用實(shí)驗(yàn)計(jì)數(shù)法來驗(yàn)證。
我們的手上難免沾染細(xì)菌。細(xì)菌的繁殖速率很快，因而我們要常洗手。假設(shè)在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌20min就通過分裂繁殖一代。
3. 在一個(gè)培養(yǎng)瓶中，細(xì)菌的數(shù)量會(huì)一直按照這個(gè)公式描述的趨勢(shì)增長(zhǎng)嗎？如何驗(yàn)證你的觀點(diǎn)？
不會(huì)，因?yàn)榕囵B(yǎng)瓶中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和空間是有限的。
建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法
1.建立數(shù)學(xué)模型的步驟
2. 數(shù)學(xué)模型的表達(dá)形式及優(yōu)點(diǎn)
請(qǐng)你算出一個(gè)細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時(shí)間數(shù)量，并填入下表，畫出細(xì)菌種群數(shù)量的增長(zhǎng)曲線。
自然界中有類似細(xì)菌在理想條件下種群（呈J型）增長(zhǎng)的形式嗎？
思考 分析自然界種群增長(zhǎng)的實(shí)例
1937—1942年，某島嶼上環(huán)頸雉種群數(shù)量增長(zhǎng)如右圖
討論：1.這兩個(gè)資料中的種群增長(zhǎng)有什么共同點(diǎn)？ 出現(xiàn)這種增長(zhǎng)的原因是什么 ？
種群呈“J”形曲線增長(zhǎng)。原因是食物和空間條件充裕、沒有天敵、氣候適宜等。
2.這種種群增長(zhǎng)的趨勢(shì)能不能一直持續(xù)下去？為什么？
不能。因?yàn)橘Y源和空間是有限的。
在 條件下，以 為橫坐標(biāo)， 為縱坐標(biāo)，畫出的種群增長(zhǎng)曲線大致呈“ ”形。
②當(dāng)一個(gè)種群剛遷入到一個(gè)新的適宜環(huán)境時(shí) 。
“J”形增長(zhǎng)需滿足哪些條件呢,數(shù)學(xué)模型（公式）是怎樣的呢？
（2）建立模型(數(shù)學(xué)公式)
N2=N1λ= λ2N0
N3=N2λ= λ3N0
食物和空間條件充裕氣候適宜沒有天敵(捕食和寄生天敵)沒有其他競(jìng)爭(zhēng)物種等
3．“J”形增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型
（3）對(duì)“λ”的理解：
Nt＝N0λt 表達(dá)式中，λ表示種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的倍數(shù)，不是增長(zhǎng)率。
只有λ＞1且為定值時(shí)，種群增長(zhǎng)才為“J”形增長(zhǎng)。
【思考】當(dāng)λ＞1時(shí)，種群一定呈“J”形增長(zhǎng)嗎？
A______________B______________C______________D______________
【例1】研究人員連續(xù)10年調(diào)查生態(tài)系統(tǒng)中某動(dòng)物的種群數(shù)量變化，繪制的λ值變化曲線如圖所示。
A、B、C、D 四點(diǎn)時(shí)的種群數(shù)量相比，最多的是 點(diǎn)；最少的是 點(diǎn)。
變式：調(diào)查某地烏鴉連續(xù)10年的種群數(shù)量變化，圖中λ表示該種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的倍數(shù)，下列分析正確的是(　　)
A．烏鴉的種群密度采用樣方法調(diào)查 B．第3年和第9年的烏鴉種群數(shù)量相同 C．第6年以前烏鴉種群數(shù)量為“J”型增長(zhǎng) D．第9～10年的烏鴉種群數(shù)量最少
（增長(zhǎng)率>0，且不變）
種群增長(zhǎng)率不受種群密度制約，增長(zhǎng)率保持不變 。
=（λ-1）×100％
：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)凈增加的個(gè)體數(shù)占原來個(gè)體數(shù)的比例
（5）增長(zhǎng)速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)增加的個(gè)體數(shù)量。
實(shí)質(zhì)就是“J”型曲線的斜率
（λ-1）N0λt -1
在自然條件下，種群的增長(zhǎng)形式能又是怎樣的呢？
實(shí)例分析 生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：把5個(gè)大草履蟲置于0.5mL的培養(yǎng)液中，不更換到更大容器中，不添加新的培養(yǎng)液，連續(xù)觀察、記錄，第5天后基本維持375個(gè)左右，結(jié)果如下表：
請(qǐng)繪制大草履蟲的種群增長(zhǎng)曲線
1. “S”形增長(zhǎng)含義
資源和空間有限，天敵的制約等（即存在環(huán)境阻力），種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定，增長(zhǎng)曲線呈“ ”形。
3. 環(huán)境容納量（K值）
一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量，又稱K 值。
種群基數(shù)小，需要適應(yīng)新環(huán)境，增長(zhǎng)較緩慢；調(diào)整期
資源和空間豐富，出生率升高，種群數(shù)量增長(zhǎng)迅速；加速期
資源和空間有限，種群密度增大，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇，出生率降低，死亡率升高，種群增長(zhǎng)減緩；減速期
出生率約等于死亡率，種群增長(zhǎng)速率幾乎為0，種群數(shù)量達(dá)到K值，且維持相對(duì)穩(wěn)定。飽和期
種群數(shù)量為K/2，種群增長(zhǎng)速率達(dá)到最大；轉(zhuǎn)折期
4.“S”形增長(zhǎng)曲線圖分析：
4.種群“S”形增長(zhǎng)曲線分析
（1）AB 段：出生率 死亡率，種群數(shù)量增加。 （2）B點(diǎn)（K/2）：出生率與死亡率差值 ，種群增長(zhǎng)速率 。（3）BC段：出生率仍 死亡率，但差值在減小，種群增長(zhǎng)速率 。（4）C點(diǎn)（K值）：出生率 死亡率，種群增長(zhǎng)速率為 ，種群數(shù)量達(dá)到 ，趨于穩(wěn)定。
(1)增長(zhǎng)速率(dN/dt)
①增長(zhǎng)速率先增大后減小，最后為0。
②當(dāng)種群數(shù)量為k/2時(shí)，增長(zhǎng)速率達(dá)到最大。
實(shí)質(zhì)就是“S”型曲線的斜率
增長(zhǎng)率受種群密度制約，密度越大，增長(zhǎng)率越小。
密度制約系數(shù)：1—N/K
總資源為1，1—N/K表示種群數(shù)量為N時(shí)，剩余的資源。
1/K為每個(gè)個(gè)體所占有的資源，N/K為N個(gè)個(gè)體所占有的資源。
6.種群“S”形增長(zhǎng)的增長(zhǎng)率和增長(zhǎng)速率曲線
問題探究 K 值 （是/不是）種群數(shù)量的最大值
請(qǐng)據(jù)圖分析：該種群的K 值為 。
同一種群的K 值是固定不變的嗎？
同一種群的K 值不是固定不變的，會(huì)受到環(huán)境因素的影響。
生物自身的遺傳特性和食物、棲息場(chǎng)所、天敵及其他生存條件均會(huì)影響動(dòng)物的環(huán)境容納量。
K值是種群在一定環(huán)境條件下所能維持（允許達(dá)到）的種群最大數(shù)量，在環(huán)境條件沒有變化的情況下，種群數(shù)量在K值上下波動(dòng)，動(dòng)態(tài)平衡。
①野生大熊貓種群數(shù)量銳減的關(guān)鍵原因是什么？
最根本原因是野生大熊貓的棲息地遭到破壞，由于食物的減少和活動(dòng)范圍的縮小，K 值就會(huì)變小。
（1）實(shí)踐應(yīng)用1——野生生物的保護(hù)
②保護(hù)大熊貓的根本措施是什么？
建立自然保護(hù)區(qū)，給大熊貓更寬廣的生活空間，改善它們的棲息環(huán)境，從而提高環(huán)境容納量。
（2）實(shí)踐應(yīng)用2——有害生物的防治
防治有害生物的根本措施
K/2值的應(yīng)用
①對(duì)資源開發(fā)與利用的措施
種群數(shù)量達(dá)環(huán)境容納量的一半（K/2）時(shí)種群增長(zhǎng)速率最大，再生能力最強(qiáng)，維持被開發(fā)資源的種群數(shù)量在K/2值處，可實(shí)現(xiàn)“既有較大收獲量又可保持種群高速增長(zhǎng)”，從而不影響種群再生，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。
②對(duì)有害生物防治的措施
控制種群數(shù)量，嚴(yán)防達(dá)到K/2值處（否則會(huì)導(dǎo)致該有害生物成災(zāi)）。
漁業(yè)資源最佳捕撈時(shí)期？
總結(jié) K值與K/2值的應(yīng)用:
減小環(huán)境阻力 → 增大K值 → 保護(hù)野生生物資源
增大環(huán)境阻力 → 降低K值 → 防治有害生物
草原最大載畜量不超過K值 → 合理確定載畜量
漁業(yè)捕撈后的種群數(shù)量要在K/2值處
K/2值前防治有害生物，嚴(yán)防達(dá)到K/2值處
例2 資源的合理使用可使產(chǎn)量最大化，又不影響資源的持久利用。自然種群增長(zhǎng)呈“S”型曲線。假設(shè)種群的K值為200，N表示種群數(shù)量，據(jù)表分析正確的是 (　　)
A.環(huán)境阻力對(duì)種群增長(zhǎng)的影響出現(xiàn)在S4點(diǎn)之后 B．防治蝗蟲應(yīng)在蝗蟲數(shù)量達(dá)到S3點(diǎn)時(shí)進(jìn)行 C．漁業(yè)捕撈后需控制剩余量在S3點(diǎn) D．(K－N)/K值為0.25時(shí)，種群增長(zhǎng)率最大
總結(jié) 種群“J”形和“S”形增長(zhǎng)曲線之間的關(guān)系
（1）某種群生活在一個(gè)較理想的環(huán)境中，則此種群數(shù)量增長(zhǎng)的曲線是 。（2）如果此種群生活在一個(gè)有限制的自然環(huán)境中，種群的個(gè)體數(shù)量增長(zhǎng)的曲線可能是 。（3）圖中兩曲線間的陰影部分代表 ，按自然選擇學(xué)說，就表示在生存斗爭(zhēng)中被 的個(gè)體數(shù)量。
食物不足空間有限種內(nèi)斗爭(zhēng)天敵捕食氣候、傳染病等
比較種群增長(zhǎng)兩種曲線的聯(lián)系與區(qū)別
在自然界，有的種群能夠在一段時(shí)期內(nèi)維持?jǐn)?shù)量的相對(duì)穩(wěn)定。
對(duì)于大多數(shù)生物種群來說，種群數(shù)量總是在波動(dòng)中。
1.種群數(shù)量的相對(duì)穩(wěn)定
在K值不變的情況下，種群的數(shù)量總是圍繞著K值上下波動(dòng)。
處在波動(dòng)狀態(tài)的種群，在某些特定條件下可能出現(xiàn)種群爆發(fā)。如蝗災(zāi)、鼠災(zāi)、赤潮等。
東亞飛蝗在我國(guó)的大發(fā)生沒有周期性規(guī)律，干旱是大發(fā)生的主要原因。在黃河三角洲上的濕生草地，若遇到連年干旱，土壤中的蝗卵成活率就會(huì)提高，這是造成蝗蟲大發(fā)生的主要原因。在淮河流域，前一年大澇，第二年飛蝗大發(fā)生的概率最大。故河北蝗區(qū)常出現(xiàn)“先澇后旱，螞蚱成片”，“大水之后，必鬧蝗災(zāi)”的情況。
當(dāng)種群長(zhǎng)久處于不利條件下，種群數(shù)量會(huì)出現(xiàn)持續(xù)性的或急劇的下降。如遭遇人類亂捕濫殺和棲息地破壞。
種群的延續(xù)需要有一定的個(gè)體數(shù)量為基礎(chǔ)。當(dāng)一個(gè)種群的數(shù)量過少，種群可能會(huì)由于近親繁殖等原因而衰退、消亡。
對(duì)于那些已經(jīng)低于種群延續(xù)所需要的最小種群數(shù)量的物種，需要采取有效的措施進(jìn)行保護(hù)。
1．下圖為種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線，不考慮遷入和遷出，下列有關(guān)敘述不正確的是 （　 ）
A．種群的數(shù)量變化除了“J”形和“S”形增長(zhǎng)，還有穩(wěn)定、波動(dòng)和下降等B．bc段種群增長(zhǎng)速率逐漸下降，是因?yàn)槌錾市∮谒劳雎蔆．自然狀態(tài)下種群數(shù)量達(dá)到K 值時(shí)，種群的增長(zhǎng)速率接近于0D．當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生變化時(shí)，種群的K 值也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化
2．科學(xué)家對(duì)某荒原上的子午沙鼠種群數(shù)量進(jìn)行連續(xù)多年的調(diào)查，獲得如圖所示信息。下列敘述正確的是（ ）
A．第5年的子午沙鼠種群屬于衰退型B．第10年和第20年的子午沙鼠種群數(shù)量相同C．第1～5年，子午沙鼠種群增長(zhǎng)模型呈“S”形D．第15～20年，子午沙鼠種群數(shù)量一直減少