高中生物 第四章之《种群数量的变化》课件 新人教版必修3
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?中国水利网?宁波、昆明、武汉等地，人躺在 铺满水葫芦的湖面上，可以不沉；上海去年3万 吨的水葫芦打捞量，今年已翻了3倍有余，上升 至10万吨；水葫芦所带来的水体富营养化，让 越来越多的水中生物痛失“家园〞。
第一页，编辑于星期五：十点 十七分。
?国家地理?在几百年前，金丝猴在许多地 区广泛分布，人口的增加和山林的破坏使 金丝猴的分布区越来越小。现在，黔金丝 猴的数量只有500～600只，处于濒危状态， 只在贵州省的梵净山区生存。滇金丝猴生 活在云南西北部、西藏东南端及四川西部 长江上端金沙江上游的高山中，数量不到 2000只，也处境濒危。
一、建构种群增长模型
大肠杆菌
第五页，编辑于星期五：十点 十七分。
一、建构种群增长模型 培 养 大 肠 杆 菌 的 培 养 基
第六页，编辑于星期五：十点 十七分。
一、建构种群增长模型
思考：在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个
细菌每20分钟分裂繁殖一代
(1)请你计算出一个细菌产生的后代在不同时间的 数量:
1859年，24只野兔 近100年后 6亿只以上的野兔
第十一页，编辑于星期五：十点 十七分。
实例2：凤眼莲
第十二页，编辑于星期五：十点 十七分。
绘出上述实例中相关生物的增长曲线示意图
讨论1：出现这种增长的原因有哪些？
第十三页，编辑于星期五：十点 十七分。
“J〞型增长的数学模型
1、模型假设： 理想状态——食物充足，空间不限，气候适宜，
“S”型曲线．
讨论2：大草履虫的 增长呈“S〞型曲线的 原因有哪些？
大草履虫种群的增长曲线
第十五页，编辑于星期五：十点 十七分。
三、种群增长的“S〞型曲线
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。
课后调查：长江流域，近百年有多少物种消失 或濒临灭绝?同时探究在其背后的原因。
第二十页，编辑于星期五：十点 十七分。
在Faroe Islands上， 捕鲸现场成了血的海洋
第二十一页，编辑于星期五：十点 十七分。
例：我国自1393－1990年以来人口统计 数据如下：
年份 1393 1578 1764 1849 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ928 1982 1990
增长率控制在12.5‰内，期望本世纪中 叶稳定在15～16亿； 措施——坚持优生优育，方案生育；扫除 青壮年文盲，实行九年制义务教育。
第二十三页，编辑于星期五：十点 十七分。
苍鹭的保护
云 豹 的 保 护
野猪的保护 救 护 被 困 的 鲸 鱼
全力防蝗减灾 第二十四页，编辑于星期五：十点 十七分。
研究种群数量变化有何意义？
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。
第十六页，编辑于星期五：十点 十七分。
三、种群增长的“S〞型曲线
种群数量到达环境所允许的最大值〔K值〕后，将 停止增长并在K值左右保持相对稳定。
K值：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。
❖有利于野生生物资源的合理利用及保护。
❖通过研究种群数量变动规律，为害虫的预
测及防治提供科学依据。
❖为引进外来物种提供理性的思考。 ❖……
第二十五页，编辑于星期五：十点 十七分。
第十八页，编辑于星期五：十点 十七分。
种群数量
种群增长的“J〞型曲线 〔在理想状态下的种群增长〕
种群增长的“S〞型曲线 〔在有限环境下的种群增长〕
第十九页，编辑于星期五：十点 十七分。
四、种群数量的波动和下降
大多数种群的数量总是在波动之中的，
东亚飞蝗种群数量的波动
在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡
第十七页，编辑于星期五：十点 十七分。
三、种群增长的“S〞型曲线
讨论4：从环境容纳量〔K值〕的角度思考：
〔1〕对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？
建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高 环境容纳量。
〔2〕对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么
措施？
可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将 食物储藏在平安处，断绝或减少它们的食物来源；室 内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所； 养殖或释放它们的天敌，等等。
时间 20 40 60 80 100 120 140 160 180
分钟 细菌 数量
(2)根据上表，写出n代细菌数量的计算公式。
第七页，编辑于星期五：十点 十七分。
一、建构种群增长模型
思考：在营养和生存空间没有限制的情况下，某1
个细菌每20分钟分裂繁殖一代
〔3〕将数学公式〔N=2n)变为曲线图
曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？
Nn＝２n
通过进一步的实验或观察等， 对模型进行检验或修正
观察、统计细菌数量， 对自己所建立的模型进 行检验或修正
第九页，编辑于星期五：十点 十七分。
二、种群增长的“J〞型曲线
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？
第十页，编辑于星期五：十点 十七分。
实例1：澳大利亚野兔
直观， 但不够精确。
第八页，编辑于星期五：十点 十七分。
数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形
式． 建立数学模型一般包括以下步骤：
观察研究对象，提 出问题
细胞每20min分裂一次
提出合理的假设
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
根据实验数据，用适当 的数学形式对事物的性 质进行表达
第二页，编辑于星期五：十点 十七分。
第三页，编辑于星期五：十点 十七分。
种群数量的变化
数学模型：是用来描述一个系统或它的
性质的数学形式。
• 怎样建构种群数量增长的模型？ • 种群的数量是怎样变化的？
• 哪些因素会影响种群数量的变化？
• 如何利用种群数量的变化规律为生产实 际所用？
第四页，编辑于星期五：十点 十七分。
亿 0.6 0.6 2.0 4.1 4.7 10.3 11.6
绘出上述时间内我国人口数量变化的 曲线示意图。
按照此曲线开展下去将会出现怎样的 状况？ 鉴于我国人口的现状应当采取什 么措施？
第二十二页，编辑于星期五：十点 十七分。
我国人口的调节： 总方针——控制人口的增长，提高人口的
素质； 目标——2000前力争把中国平均人口自然
没有敌害等；
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、种群 “J〞型增长的数学模型公式：
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为年均增长率．〕
第十四页，编辑于星期五：十点 十七分。
“J〞型增长能一直持续下去吗？
[例]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
第一页，编辑于星期五：十点 十七分。
?国家地理?在几百年前，金丝猴在许多地 区广泛分布，人口的增加和山林的破坏使 金丝猴的分布区越来越小。现在，黔金丝 猴的数量只有500～600只，处于濒危状态， 只在贵州省的梵净山区生存。滇金丝猴生 活在云南西北部、西藏东南端及四川西部 长江上端金沙江上游的高山中，数量不到 2000只，也处境濒危。
一、建构种群增长模型
大肠杆菌
第五页，编辑于星期五：十点 十七分。
一、建构种群增长模型 培 养 大 肠 杆 菌 的 培 养 基
第六页，编辑于星期五：十点 十七分。
一、建构种群增长模型
思考：在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个
细菌每20分钟分裂繁殖一代
(1)请你计算出一个细菌产生的后代在不同时间的 数量:
1859年，24只野兔 近100年后 6亿只以上的野兔
第十一页，编辑于星期五：十点 十七分。
实例2：凤眼莲
第十二页，编辑于星期五：十点 十七分。
绘出上述实例中相关生物的增长曲线示意图
讨论1：出现这种增长的原因有哪些？
第十三页，编辑于星期五：十点 十七分。
“J〞型增长的数学模型
1、模型假设： 理想状态——食物充足，空间不限，气候适宜，
“S”型曲线．
讨论2：大草履虫的 增长呈“S〞型曲线的 原因有哪些？
大草履虫种群的增长曲线
第十五页，编辑于星期五：十点 十七分。
三、种群增长的“S〞型曲线
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。
课后调查：长江流域，近百年有多少物种消失 或濒临灭绝?同时探究在其背后的原因。
第二十页，编辑于星期五：十点 十七分。
在Faroe Islands上， 捕鲸现场成了血的海洋
第二十一页，编辑于星期五：十点 十七分。
例：我国自1393－1990年以来人口统计 数据如下：
年份 1393 1578 1764 1849 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ928 1982 1990
增长率控制在12.5‰内，期望本世纪中 叶稳定在15～16亿； 措施——坚持优生优育，方案生育；扫除 青壮年文盲，实行九年制义务教育。
第二十三页，编辑于星期五：十点 十七分。
苍鹭的保护
云 豹 的 保 护
野猪的保护 救 护 被 困 的 鲸 鱼
全力防蝗减灾 第二十四页，编辑于星期五：十点 十七分。
研究种群数量变化有何意义？
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。
第十六页，编辑于星期五：十点 十七分。
三、种群增长的“S〞型曲线
种群数量到达环境所允许的最大值〔K值〕后，将 停止增长并在K值左右保持相对稳定。
K值：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。
❖有利于野生生物资源的合理利用及保护。
❖通过研究种群数量变动规律，为害虫的预
测及防治提供科学依据。
❖为引进外来物种提供理性的思考。 ❖……
第二十五页，编辑于星期五：十点 十七分。
第十八页，编辑于星期五：十点 十七分。
种群数量
种群增长的“J〞型曲线 〔在理想状态下的种群增长〕
种群增长的“S〞型曲线 〔在有限环境下的种群增长〕
第十九页，编辑于星期五：十点 十七分。
四、种群数量的波动和下降
大多数种群的数量总是在波动之中的，
东亚飞蝗种群数量的波动
在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡
第十七页，编辑于星期五：十点 十七分。
三、种群增长的“S〞型曲线
讨论4：从环境容纳量〔K值〕的角度思考：
〔1〕对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？
建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高 环境容纳量。
〔2〕对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么
措施？
可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将 食物储藏在平安处，断绝或减少它们的食物来源；室 内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所； 养殖或释放它们的天敌，等等。
时间 20 40 60 80 100 120 140 160 180
分钟 细菌 数量
(2)根据上表，写出n代细菌数量的计算公式。
第七页，编辑于星期五：十点 十七分。
一、建构种群增长模型
思考：在营养和生存空间没有限制的情况下，某1
个细菌每20分钟分裂繁殖一代
〔3〕将数学公式〔N=2n)变为曲线图
曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？
Nn＝２n
通过进一步的实验或观察等， 对模型进行检验或修正
观察、统计细菌数量， 对自己所建立的模型进 行检验或修正
第九页，编辑于星期五：十点 十七分。
二、种群增长的“J〞型曲线
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？
第十页，编辑于星期五：十点 十七分。
实例1：澳大利亚野兔
直观， 但不够精确。
第八页，编辑于星期五：十点 十七分。
数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形
式． 建立数学模型一般包括以下步骤：
观察研究对象，提 出问题
细胞每20min分裂一次
提出合理的假设
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
根据实验数据，用适当 的数学形式对事物的性 质进行表达
第二页，编辑于星期五：十点 十七分。
第三页，编辑于星期五：十点 十七分。
种群数量的变化
数学模型：是用来描述一个系统或它的
性质的数学形式。
• 怎样建构种群数量增长的模型？ • 种群的数量是怎样变化的？
• 哪些因素会影响种群数量的变化？
• 如何利用种群数量的变化规律为生产实 际所用？
第四页，编辑于星期五：十点 十七分。
亿 0.6 0.6 2.0 4.1 4.7 10.3 11.6
绘出上述时间内我国人口数量变化的 曲线示意图。
按照此曲线开展下去将会出现怎样的 状况？ 鉴于我国人口的现状应当采取什 么措施？
第二十二页，编辑于星期五：十点 十七分。
我国人口的调节： 总方针——控制人口的增长，提高人口的
素质； 目标——2000前力争把中国平均人口自然
没有敌害等；
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、种群 “J〞型增长的数学模型公式：
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为年均增长率．〕
第十四页，编辑于星期五：十点 十七分。
“J〞型增长能一直持续下去吗？
[例]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