人教生物必修3第4章第2节种群数量的变化(3)

第2节 种群数量的变化 必修3 稳态与环境 第4章种群和群落 大肠杆菌 培 养 大 肠 杆 菌 的 培 养 基 讨论： 1、n代细菌的数 量是多少？计算 公式是什么？ 2、72H后，由 一个细菌分裂产 生的细菌数量是 多少？ 解：n＝ ６０min x７２h／２０min＝２１６ 　　Nn＝２n ＝２ ２１６ 　 讨论： 3、请你计算一个细菌产生的后代在不同时 间的数量，完成表格！ 4、以时间为横坐 标，细菌数量为纵 坐标，画出细菌的 种群增长曲线 时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分裂次数 细菌数量 （个） 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1 2 3 4 5 6 7 8 9 一、构建种群增长模型的方法 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 提出合理的假设 通过进一步的实验或观察等， 对模型进行检验或修正 根据实验数据，用适 当的数学形式对事物 的性质进行表达 细胞每20min分裂一次 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 观察、统计细菌数量， 对自己所建立的模型 进行检验或修正 曲线图与数学公式比较，优缺点？ 曲线图：直观，但不够精确。 数学公式：精确，但不够直观。 数学公式： Nn=1X2n 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？ 1859年，24只野兔 6亿只以上的野兔近100年后 实例1：澳大利亚野兔 例2 在20世纪30 年代时，人们将 环颈雉引入到美 国的一个岛屿。 在1937—1942年 期间，这个环颈 雉种群的增长大 致符合“J”型曲 线 　　自然界确有类 似的细菌在理想条 件下种群数量增长 的形式，如果以时 间为横坐标，种群 数量为纵坐标画出 曲线来表示，曲线 大致呈“Ｊ”型． 二、种群增长的“J”型曲线 “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，没有敌害等； （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．） 2、种群 “J”型增长的数学模型公式： Nt=N0 λt 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。 《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”。 例：我国自1393－1990年以来人口 统计数据如下： 以上人口增长曲线符合哪种类型？ 按照此曲线发展下去将会出现什么 状况，鉴于我国人口的现状应当采取什 么措施？ 年份 1393 1578 1764 1849 1928 1982 1990 亿 0.6 0.6 2.0 4.1 4.7 10.3 11.6 0 4 8 12 1000 1200 1400 1600 1800 2000 人口/亿 我国1000-1990年的人口数量变化 课后延伸与拓展：看图分析 [例]生态学家高斯的实验： 大草履虫种群的增长曲线 讨论：大草履虫的增 长呈“S”型曲线的原 因有哪些？ 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。 　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。 三、种群增长的“S”型曲线 种群数量达到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。 三、种群增长的“S”型曲线 v当种群数量＝K/2 A 讨论：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？ （2）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么 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。 可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量， 如将食物储藏在安全处，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。 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） J型曲线 S型曲线 形成条件 种群的增长率 稳定不变 有无K值 曲线 理想条件下 自然条件下 无K值 有K值 先增长后减少 大多数种群的数量总是在波动之中的， 四、种群数量的波动和下降 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 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。 在Faroe Islands上， 捕鲸现场成了血的海洋 气候、食物、被捕食、传染病 （2）种群数量变化的类型： 增长，稳定，波动、下降等 自然因素： 人为因素： 人类活动等 （1）影响种群数量变化的因素： 种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁 出率决定的，因此，凡是影响上述种群特征的因素， 都会引起种群数量的变化。 环境因素 种群的出生率、死亡率、迁出和迁入 种群数量的变化 气候、食物、天敌、传染病等 增或减 增长、波动、稳定、下降等 影响种群数量变化的因素 （1）有利于野生生物资源的合理利用及保护。 （2）为人工养殖及种植业中合理控制种群 数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。 （3）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。 （4）有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。 云豹的保护苍鹭的保护 野猪的保护 救护被困的鲸鱼 全力防蝗减灾 • ⑴如果种群处在一个理想的环境中， • 没有自然和空间的限制，种群内个 • 体数量的增长曲线是____,用达尔文 • 的进化理论解释，这是由于生物具 • 有__________特性。 • ⑵如果将该种群置入有限制的自然 • 环境中，种群内个体数量的增长曲 • 线是_____，用达尔文进化理论分析图中的阴影 部分表_____________________________。 • ⑶影响种群密度的主要因素是种群的 _______、_______、________和_______ 例：下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线， 仔细分析图中去先后回答下列问题： a b 个 体 数 时间 a b 在生存斗争过程中淘汰的个体 过度繁殖 死亡率出生率性别比例年龄组成 “食人鱼”是一种肉食鱼，一旦进入自然生 态水域，就会造成严重的生态灾难。假如该 物种进入湖泊生态系统，以下哪种曲线能准 确表达其种群数量变化的特点 Ａ B C D A 下列因素能引起种群密度增大的有 。 　　A、种群中幼年个体增多　　 B、种群性别比例改变　　 　　C、环境中温度条件适宜　　 D、种群中幼年个体减少 　　E、环境中天敌增多　　　 F、寄生生物减少 Ａ　Ｃ F