种群数量的变化ppt

有限条件
5 25 138 320 369 374 375
种 群
【思考】图中阴影部分表示什么？
数
量
环境阻力
即在生存斗争中被
淘汰的个体数量
0
时间
【联系生活】对 福 寿 螺 等 有 害 动 物 的 控 制 ， 应 采 取 什 么 措 施？从环境容纳量的角度分析有什么启发？
中国国家环保总局将福 寿螺列为重大危险性农 业外来入侵生物之一。
【课堂巩固】
3.如图为某种群的数量变化曲线，K1为长期处于相对稳态时该 种群的环境容纳量，b点由于某种因素的改变，环境容纳量由K1
变为K2。下列导致K1变为K2的原因中，最不可能的是( D )
A.气候条件发生了改变 B.该种群生物的营养级降低 C.该种群的天敌大量迁出 D.该种群迁入了大量同种个体
时间/min 20 40 60 100 120 140 160 180 ……
繁殖代数
…… n
细菌数量/个
……
时间/min 20 40 60 100 120 140 160 180 …… 繁殖代数 1 2 3 4 5 6 7 8 …… n 细菌数量/个 2 4 8 16 32 64 128 256 …… 1×2n
为了直观、简便地研究种群的数量变动的规律，数学模型建构是 常用的方法之一。
【归纳总结】
一、构建种群数量增长的数学模型
1. 定义： 是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
数 学
2. 表现形式：（1）数据分析表格式
模
（2）数学方程式
准确
型
（3）坐标式（曲线图、柱状图） 直观
3. 建构步骤：
研究方法 ①研究对象，提出问题
【用适当的数学形式表达】
建立模型：在理想条件下，种群起始数量为N0，该种群的数量每年以
λ倍的数量增长。
种
t 年后该种群的数量为
群 数
量
“J”型曲线
Nt=N0t
N0
时间
0
二、种群增长的“J”型曲线
1. 含义 自然界有类似的细菌在理想条件下种群数量增长的形式 （指数增长），曲线大致呈“J”型。
2.条件 空间、资源无限，没有天敌。 ①食物和空间条件充裕 ②气候适宜 ③没有敌害等
3.特点
种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定。
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（K值）
400
K=375
300
200
100
时间/天
0 0123456
【拓展延伸】
种群数量
K
K/2
c
de
增长速率=一定时间内 增长的个体数/时间
ab O
种群增长速率
时间
g
f
h
0
【动动手】画出大草履虫的种群数量变化曲线 0 1 2 3 4 5 6时间/天
三、种群增长的“S”型曲线
1. 含义 自然界中，种群经过一段时间的增长，数量趋于稳定的增长 曲线，称为“S”型曲线
种群数量/个
2.条件 自然界中资源和空间是有限的
①食物和生存空间是有限的； ②自然条件不断变化； ③种内斗争和种间竞争。
2000
种群数量/个
1500
1000
500
0
1936 1937 1938 1939 1940 1941 1942 1943 1944
【观察现象，提出问题】
引入澳大利亚的野兔、美国的环颈雉等是否存在类似于细菌这种种群
变化类型？
【推出合理的假设】
在营养和生存空间无限的情况下，这两种种群的数量将会无限的增 长。
【 探 究 一 】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。该细菌的种群数量将会怎样变化？
分裂
【思考1】 算出一个细菌产生的后代在不同时间（单位为 min）的数量，并填入下表。（P66）
【思考2】 一个细菌繁殖n代后种群数量Nn的计算公式是什么？
【思考3】 同数学方程式相比，是否还有其他方式更直观 的反应出种群数量的增长趋势？
【探究三】自然界中，种群的“J”型增长能一直持续下去吗？
【科学再现】生态学家高斯（1934）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：
400
种群数量/个
300
200
时间/D
01 2 3 4 5 6
100
种群数量/个 5 25 138 320 369 374 375
1.减少数量：人工捕杀、药物捕杀
2.增大环境阻力降低环境容纳量：
养殖或释放天敌、清理田边的杂 草和稻株等
3.降低繁殖率:性激素干扰等。
【课堂小结】
一、构建种群增长模型 二、种群增长的“J”型曲线
含义；条件；特点
三、种群增长的“S”型曲线
含义；条件；特点 环境容纳量（K值）
四、“J”型曲线与“S”型曲线的比较
c点：（即K/2处），种群增长速率 最大。
cd段：种群增长 放缓 ，原因 资源和空间有限
。
de段：种群增长速率趋于0，原因 达到了环境容纳量（K值）。
【探究四】 “J”型曲线与“S”型曲线的比较
【动动手】请在同一幅坐标系中建构草履虫的两种增长曲线
时间（天） 起始 1 2
3
4 56
理想条件
5 40 320 2560 - - -
3. 曲线增长的特点
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。
种群数量
4. “J”型增长的数学模型
Байду номын сангаас
Nt=N0 λt
时间
N0为起始数量， t为时间，λ为增长倍数，Nt表示t年后该种群的数量
【拓展延伸】
种群数量
种群增长率 λ-1
时间
时间
增长率= （第二代个体数－第一代个体数）/第一代个体数
O
时间
【合作探讨】讨论完成填空和种群“S”型增长的增长速率变化曲线？
种群数量 K 减速期
稳定期
de
K/2
加速期
c 转折期
ab
O
调整期
时间
种群增长速率
g
f O
h 时间
提示：增长速率，即每一点的切线斜率
ab段：种群增长 缓慢 ，原因 种群正在适应期 。
分 段 分 析
bc段：种群增长 加速 ，原因 食物和空间等条件充裕 。
• 以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。
【思考4】 在一个培养基中，细菌的数量会 600 细菌数量/个
一直按照这个公式增长吗？如果 500
y=2x
可以，那需要具备什么条件？(P65) 400
营养和生存空间没有限制 ———理想条件
300
200
100
0
0
时间/min
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
【课堂巩固】
1.下图表示在良好的生长环境下，“小球藻分裂繁殖中的细胞数 量”、“鸡产蛋数量(每天产一枚)”和“竹子自然生长的高度”这
三者与时间的关系示意图依次是（C ）
A．乙、甲、丁 C．丙、甲、乙
B．甲、丙、乙 D．丁、乙、丙
【课堂巩固】
2.右图是种群数量增长曲线，下列叙述正确的
是（A ）
A．当种群数量到达e点后，增长速率几乎为0 B．种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后 C．防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行 D．渔业捕涝后需控制剩余量在b点
②推出合理的假设
③根据实验数据，用适当的数 学形式对事物的性质进行表达
④通过进一步实验或观察等 对模型进行检验或修正
研究实例 细菌每20min分裂一次; 问题：细菌数量将会怎么变化？
在营养和生存空间无限的情况下， 细菌种群的数量将会无限的增长
列表格，画曲线，推方程Nn=2n N代表细菌数量；n表示第几代
观察、统计细菌的数量，对自己建 立的模型进行检验或修正
【 探 究 二 】在自然界中是否存在类似于细菌这种种群变化类型？
【实例1】澳大利亚野兔
1859年
1865年
1965年
1990年
24只
1万只
6亿只
100亿只
漫山遍野的野兔与牛羊争食牧草，啃啮树皮， 造成植被破坏，导致水土流失。
【实例2】环颈雉
20世纪30年 代，美国一岛 屿引入环颈雉
洱海中的福寿螺的所有个体就是一个种群。
【问题1】福寿螺这一种群在洱海为什么能大量繁殖？ 其种群数量的变化有什么规律？
【问题2】根据种群数量的变化特点，何时防治才能达到最佳效果？
第四章 种群和群落
第2节 种群数量的变化
（第一课时）
乐至博骏公学 彭复蓉
一、本节聚焦 1.建构种群数量增长模型的方法 2.理解种群增长曲线