四川省成都市高中生物 第四章 種群和群落 4.2 種群數(shù)量的變化課件 新人教版必修3.ppt

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第2節(jié)種群數(shù)量的變化 在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下 某種細(xì)菌每20min就通過分裂增殖一次 問題探討 在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下 某種細(xì)菌每20min分裂繁殖一代 1 n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式是 2 72h后 由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是 Nn 2n N 2216 為了直觀 簡(jiǎn)便地研究種群的數(shù)量變動(dòng)的規(guī)律 數(shù)學(xué)模型建構(gòu)是常用的方法之一 一 建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法 數(shù)學(xué)模型 1 概念 一 建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法 數(shù)學(xué)模型 1 概念 用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式 文字 箭頭 概念模型 實(shí)物 繪圖 物理模型 在理想狀態(tài)下 細(xì)菌每20分鐘分裂一次 請(qǐng)?zhí)钕卤?并根據(jù)表中數(shù)據(jù) 繪出細(xì)菌種群的增長(zhǎng)曲線 2 4 8 16 32 64 128 256 512 在理想狀態(tài)下 細(xì)菌每20分鐘分裂一次 請(qǐng)?zhí)钕卤?并根據(jù)表中數(shù)據(jù) 繪出細(xì)菌種群的增長(zhǎng)曲線 2 4 8 16 32 64 128 256 512 一 建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法 3 類型 曲線圖 表格式 數(shù)學(xué)方程式 Nn 2n 方程式 精確 曲線圖 直觀 細(xì)菌的數(shù)量 個(gè) 理想條件下細(xì)菌數(shù)量增長(zhǎng)的推測(cè) 自然界中有此類型嗎 實(shí)例1 澳大利亞野兔 種群遷入一個(gè)新環(huán)境后 常常在一定時(shí)期內(nèi)出現(xiàn) J 型增長(zhǎng) 環(huán)頸雉 實(shí)例2 食物充足 空間充裕 氣候適宜 沒有敵害 理想條件下的種群增長(zhǎng)模型 種群增長(zhǎng)的 型曲線 一 建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法 實(shí)例3 鳳眼蓮 水葫蘆 一 建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法 實(shí)例3 鳳眼蓮 水葫蘆 二 種群增長(zhǎng)的 J 型曲線 J 增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型 問題 J 型增長(zhǎng)能一直持續(xù)下去嗎 大草履蟲數(shù)量增長(zhǎng)過程如何 高斯 Gause 1934 把5個(gè)大草履蟲置于0 5mL的培養(yǎng)液中 每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次數(shù)據(jù) 經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn) 結(jié)果如下 1 實(shí)例 高斯對(duì)大草履蟲種群研究的實(shí)驗(yàn) 思考 1 你認(rèn)為高斯得出種群經(jīng)過一定時(shí)間增長(zhǎng)后 呈S型的原因是什么 2 什么是環(huán)境容納量 3 環(huán)境容納量是否固定不變 2 產(chǎn)生條件 存在環(huán)境阻力 自然條件 現(xiàn)實(shí)狀態(tài) 食物等資源和空間總是有限的 種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇 捕食者數(shù)量不斷增加 導(dǎo)致該種群的出生率降低 死亡率增高 當(dāng)出生率與死亡率相等時(shí) 種群的增長(zhǎng)就會(huì)停止 有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平 種群增長(zhǎng)的 型曲線 K 375 3 曲線特點(diǎn) 種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長(zhǎng)后 數(shù)量趨于穩(wěn)定的 4 在環(huán)境條件不受破壞的情況下 一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量成為環(huán)境容納量 又稱K值 種群數(shù)量 S 型增長(zhǎng)曲線 種群數(shù)量 K 種群數(shù)量 S 型增長(zhǎng)曲線 種群數(shù)量 K 2 K 增長(zhǎng)速率 時(shí)間 D 出生率 死亡率 即種群數(shù)量處于K值 B 出生率與死亡率之差最大 即種群數(shù)量處于K 2值 例為了保護(hù)魚類資源不受破壞 并能持續(xù)地獲得最大捕魚量 根據(jù)種群增長(zhǎng)的S型曲線 應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在K 2水平 這是因?yàn)樵谶@個(gè)水平上A 種群數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定B 種群增長(zhǎng)量最大C 種群數(shù)量最大D 環(huán)境條件所允許的種群數(shù)量最大 三 種群增長(zhǎng)的 S 型曲線 問題 種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí) 都能在K值維持穩(wěn)定嗎 討論 從環(huán)境容納量 K值 的角度思考 1 對(duì)瀕危動(dòng)物如大熊貓應(yīng)采取什么保護(hù)措施 2 對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制 應(yīng)當(dāng)采取什么措施 建立自然保護(hù)區(qū) 改善大熊貓的棲息環(huán)境 提高環(huán)境容納量 可以采取措施降低有害動(dòng)物種群的環(huán)境容納量 如將食物儲(chǔ)藏在安全處 斷絕或減少它們的食物來源 室內(nèi)采取硬化地面等措施 減少它們挖造巢穴的場(chǎng)所 養(yǎng)殖或釋放它們的天敵 等等 三 種群增長(zhǎng)的 S 型曲線 三 種群增長(zhǎng)的 S 型曲線 問題 種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí) 都能在K值維持穩(wěn)定嗎 環(huán)境條件的改變 K值也隨之發(fā)生改變 即改善環(huán)境條件可使K值增大 如環(huán)境條件受到破壞 則K值將會(huì)減小 K值是環(huán)境最大容納量 環(huán)境阻力代表自然選擇的作用 總結(jié) Questions Q1 種群J型增長(zhǎng)曲線的條件 Q2 種群J型增長(zhǎng)公式 的含義 Q3 種群J型增長(zhǎng)增長(zhǎng)率增長(zhǎng)速率 Q4 種群S型增長(zhǎng)的原因 Q5 解釋環(huán)境容納量 Q6 種群S型增長(zhǎng)增長(zhǎng)速率 Q7 海洋捕魚 為何捕后剩余K 2最好