湖南省師大附中高中生物 第2節(jié)種群數(shù)量的變化課件 新人教版必修3

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1、一、建構(gòu)種群增長模型的方法一、建構(gòu)種群增長模型的方法1.1.數(shù)學(xué)模型：數(shù)學(xué)模型：是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式2.2.數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的步驟數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的步驟研究實例研究實例研究方法研究方法細菌每細菌每20min20min分裂一次分裂一次觀察研究對象，提出問題觀察研究對象，提出問題在資源和空間無限多的環(huán)在資源和空間無限多的環(huán)境中，細菌種群的增長不境中，細菌種群的增長不會受種群密度增加的影響會受種群密度增加的影響提出合理的假設(shè)提出合理的假設(shè)NNn n=2=2n n ， NN代表細菌數(shù)量，代表細菌數(shù)量，n n表示第幾代表示第幾代根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)母鶕?jù)實

2、驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進數(shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進行表達行表達觀察、統(tǒng)計細菌數(shù)量，對觀察、統(tǒng)計細菌數(shù)量，對自己所建立的模型進行檢自己所建立的模型進行檢驗或修正驗或修正通過進一步實驗或觀察通過進一步實驗或觀察等，對模型進行檢驗或等，對模型進行檢驗或修正修正細菌種群的增長曲線細菌種群的增長曲線種群數(shù)量種群數(shù)量時間時間環(huán)頸雉種群增長環(huán)頸雉種群增長500500100010001500150039391937193740404242年年種群數(shù)量種群數(shù)量二、種群的數(shù)量變化二、種群的數(shù)量變化1.1.種群增長的種群增長的“J”J”型曲線型曲線自然界確有類似細菌在自然界確有類似細菌在種群數(shù)量增種群數(shù)量

3、增長的形式，如果以時間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為長的形式，如果以時間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線則大致呈縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線則大致呈“J”J”型型l模型假設(shè)：在食物和空間條件模型假設(shè)：在食物和空間條件充裕、氣候適宜、敵害等條件充裕、氣候適宜、敵害等條件下，種群的數(shù)量每年以一定的下，種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，第二年的數(shù)量是第倍數(shù)增長，第二年的數(shù)量是第一年的一年的 倍。倍。l建立模型：建立模型：t t年后種群數(shù)量為：年后種群數(shù)量為： l NNt t = N= N0 0 t t l模型中各參數(shù)的意義：模型中各參數(shù)的意義： NN0 0為為某種動物種群的起始數(shù)量，某種動物種群的起

4、始數(shù)量，t t為為時間，時間， NNt t表示表示t t年后該種群的年后該種群的數(shù)量，數(shù)量， 表示該種群數(shù)量是表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。種群數(shù)量種群數(shù)量時間時間2. “J”2. “J”型增長的數(shù)學(xué)模型型增長的數(shù)學(xué)模型二、種群的數(shù)量變化二、種群的數(shù)量變化3.3.種群增長的種群增長的“S”S”型曲線型曲線種群數(shù)量種群數(shù)量1 2 3 4 5 6100200300400K=375t/d大草履蟲種群的增長曲線大草履蟲種群的增長曲線種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線，稱為增長曲線，稱為“S”S”型曲線型曲線在在，一定空

5、間中所，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量，又稱稱為環(huán)境容納量，又稱KK值，象大草履蟲種群值，象大草履蟲種群的的KK值是值是375375個個思考與討論思考與討論提示：對家鼠等有害動物的控制，可以采取器械捕殺、提示：對家鼠等有害動物的控制，可以采取器械捕殺、藥物捕殺等措施。從環(huán)境容納量的角度思考，可以采取措藥物捕殺等措施。從環(huán)境容納量的角度思考，可以采取措施降低有害動物種群的環(huán)境容納量，如將食物儲藏在安全施降低有害動物種群的環(huán)境容納量，如將食物儲藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來源；室內(nèi)采取硬化地面等措處，斷絕或減少它們的食物來源；室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們

6、挖造巢穴的場所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，施，減少它們挖造巢穴的場所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。等等。同一種群的同一種群的K值不是固定不變的，會受到環(huán)境的影響。值不是固定不變的，會受到環(huán)境的影響。 4.影響種群數(shù)量變化的因素影響種群數(shù)量變化的因素1、野生生物資源合理利用和保護、野生生物資源合理利用和保護魚類的捕撈魚類的捕撈2、害蟲的防治、害蟲的防治蝗蟲的防治蝗蟲的防治研究種群數(shù)量變化有何意義？研究種群數(shù)量變化有何意義？直接因素：出生率、死亡率、遷入、遷出直接因素：出生率、死亡率、遷入、遷出間接因素：食物、氣候、傳染病、天敵間接因素：食物、氣候、傳染病、天敵重要因素：人類的活動重要因素：人類的活動

7、蒼鷺的保護蒼鷺的保護云豹的保護云豹的保護野豬的保護野豬的保護救護被困的鯨魚救護被困的鯨魚全力防蝗減災(zāi)全力防蝗減災(zāi)三、研究種群數(shù)量變化的意義三、研究種群數(shù)量變化的意義1 1合理利用和保護野生生物資源合理利用和保護野生生物資源2 2為防治有害生物提供科學(xué)依據(jù)為防治有害生物提供科學(xué)依據(jù)練習(xí)練習(xí)P69P69基礎(chǔ)題基礎(chǔ)題1.1.提示：在食物充足、空間廣闊、氣候適宜、沒有天敵等優(yōu)提示：在食物充足、空間廣闊、氣候適宜、沒有天敵等優(yōu)越條件下，種群可能會呈越條件下，種群可能會呈“J”J”型增長。例如，澳大利亞昆蟲學(xué)型增長。例如，澳大利亞昆蟲學(xué)家曾對果園中薊馬種群進行過長達家曾對果園中薊馬種群進行過長達1414年

8、的研究，發(fā)現(xiàn)在環(huán)境年的研究，發(fā)現(xiàn)在環(huán)境條件較好的年份，種群數(shù)量增長迅速，表現(xiàn)出季節(jié)性的條件較好的年份，種群數(shù)量增長迅速，表現(xiàn)出季節(jié)性的“J”J”型型增長。在有限的環(huán)境中，如果種群的初始密度很低，種群數(shù)量增長。在有限的環(huán)境中，如果種群的初始密度很低，種群數(shù)量可能會出現(xiàn)迅速增長。隨著種群密度的增加，種內(nèi)競爭就會加可能會出現(xiàn)迅速增長。隨著種群密度的增加，種內(nèi)競爭就會加劇，因此，種群數(shù)量增加到一定程度就會停止增長，這就是劇，因此，種群數(shù)量增加到一定程度就會停止增長，這就是“S”S”型增長。例如，柵列藻、小球藻等低等植物的種群增長，型增長。例如，柵列藻、小球藻等低等植物的種群增長，常常具有常常具有“S”

9、S”型增長的特點。型增長的特點。2.2.提示：（提示：（1 1）以年份為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)，根）以年份為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)，根據(jù)表中數(shù)字畫曲線。據(jù)表中數(shù)字畫曲線。（2 2）食物充足，沒有天敵，氣候適宜等。）食物充足，沒有天敵，氣候適宜等。（3 3）作為食物的植物被大量吃掉，導(dǎo)致食物匱乏；自然）作為食物的植物被大量吃掉，導(dǎo)致食物匱乏；自然災(zāi)害等。災(zāi)害等。拓展題拓展題提示：這是涉及最大持續(xù)產(chǎn)量的問題。關(guān)于最大持續(xù)產(chǎn)量，提示：這是涉及最大持續(xù)產(chǎn)量的問題。關(guān)于最大持續(xù)產(chǎn)量，可以查閱生態(tài)學(xué)專著。還可以請教有經(jīng)驗的人或訪問相關(guān)網(wǎng)可以查閱生態(tài)學(xué)專著。還可以請教有經(jīng)驗的人或訪問相關(guān)網(wǎng)站，了解單位面積水面應(yīng)放養(yǎng)的魚的數(shù)量。站，了解單位面積水面應(yīng)放養(yǎng)的魚的數(shù)量。K時間種群數(shù)量種群數(shù)量1 2 3 4 5 6100200300400K=375t/d大草履蟲種群的增長曲線種群增長的“S”型曲線J 型曲線型曲線種群數(shù)量種群數(shù)量時間時間環(huán)頸雉種群增長環(huán)頸雉種群增長500100015003919374042年年種群數(shù)量種群數(shù)量種群數(shù)量的變種群數(shù)量的變化化種群種群數(shù)量數(shù)量出生出生遷入遷入死亡死亡遷出遷出 種群數(shù)量種群數(shù)量1913 1917年份年份2468東亞飛蝗種群數(shù)量的波動?xùn)|亞飛蝗種群數(shù)量的波動101921 1925 1929 1933 1937