高中生物人教版 (新课标)必修3《稳态与环境》第2节 种群数量的变化教学课件ppt

这是一份高中生物人教版 (新课标)必修3《稳态与环境》第2节 种群数量的变化教学课件ppt，共33页。PPT课件主要包含了激趣导学，目标导学，导思点拨，＝1×2n，提出合理的假设，①产生条件，②增长特点，NtN0λt，“S”型曲线，种群增长率不断降低等内容，欢迎下载使用。

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1901年，水葫芦被引入中国，现在被称为世界百大外来入侵种之一。许多河道和湖泊被水葫芦覆盖水面，导致大量水生生物死亡，它为什么能生长的如此迅猛？
1.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化和细菌数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。2.通过资料分析、师生交流，能够阐明种群的“J”型增长和“S”型增长。3.通过查阅资料、小组讨论，关注人类活动对种群数量变化的影响。
数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。数学模型的表现形式可以为公式、图表等形式。
描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建立数学模型。
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。
1、填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量。
2．n代细菌数量Nn的计算公式是： Nn3．72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？　
解：n＝ 60min x72h／20min＝216
Nn＝1×2n ＝2216
4、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。
曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？
曲线图：直观但不够精确。数学公式：精确但不够直观。
建立数学模型一般包括以下步骤：
1、观察研究对象提出问题
细菌每20分钟分裂一次，问题：细菌数量怎样变化的？
在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响
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
列出表格，根据表格画曲线，推导公式
4、通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正
观察、统计细菌的数量，对自己所建立的模型进行检验或修正
例1：1859年，一位英国人来到澳大利亚定居，他带来了24只野兔。一个世纪之后，这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。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。后来，人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。
例2：凤眼莲原产于南美，现已在亚、非、欧、北美洲等数十个国家造成危害。1901年作为花卉引入中国，30年代作为畜禽饲料引入中国内地各省，并作为观赏和净化水质的植物推广种植，后逃逸为野生。
例3：在20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。在1937－1942年期间，这个种群数量的增长如下图所示。
如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈什么型？
理想状态——食物充足，空间不限， 气候适宜，没有天敌等；
种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。
③种群 “ J ”型增长的数学模型公式：
（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．）
④例子：实验室条件下、外来物种入侵、迁移入新环境。
在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？为什么？如何验证这个观点？
不会。原因是资源和空间是有限的。
　　生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5ml培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如图所示的结果。　　
思考：1、曲线形状象什么？其种群达到基本稳定的数量值称为什么？
2、大草履虫数量增长过程如何？
种群数量K/2 →K值时，
种群增长率为零，但种群数量达到最大，且种内斗争最剧烈。
种群数量在 K/2值时，
种群数量由0→K/2值时，
加速期，个体数量增加，增长加速
潜伏期，个体数量较少增长缓慢
自然条件(现实状态)——食物等资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内斗争不断加剧，天敌数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。
　　种群数量达到环境所允许的最大值（K值），将停止增长并在K值左右保持相对稳定。
种群密度越大 环境阻力越大
食物不足空间有限种内斗争天敌捕食气候不适寄生虫传染病等
种群数量变化曲线与种群增长率曲线的关系
⑴图乙的fg段相当于图甲的ac段。⑵图乙的g点相当于图甲的c点。⑶图乙的gh段相当于图甲的cd段。⑷图乙的h点相当于图甲的de段。
种群增长曲线的生产生活中的应用：①有害动物的防治，应通过降低其环境容纳量（K值）②受保护动物的拯救和恢复，应通过改善其栖息环境，提高K值。③生产上的捕获期应确定在种群数量为K/2时最好；而杀虫效果最好的时期在潜伏期。
大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。
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。
种群的出生率、死亡率、迁出和迁入
影响种群数量变化的因素
1、为野生生物资源的合理利用及保护提供理论指导。 既要使生物资源的产量达到最大，又不危害生物资源的可持续发展，砍伐、捕捞、狩猎后，保证种群的增长速率为最大值。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，为有害生物的预测及防治提供科学依据。 降低环境的负荷量（K值）。如鼠害防治可通过严密封存粮食、清除生活垃圾、保护老鼠的天敌等措施来降低K值。4、为引进外来物种提供理性的思考。 必须考虑所引入的外来物种是否会构成对原来物种的危害，即是否会构成生物入侵。
1、为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?
根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上种群增长量最大。
2、对家鼠等有害动物的控制，从环境容纳量的角度看，应当采取什么措施？
从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低环境容纳量，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。
1．在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是（ ）
2、某海滩黄泥螺种群现存量约3000吨，正常状况下，每年该种群最多可增加300吨，为充足利用黄泥螺资源，又不影响可持续发展，理论上每年最多捕捞黄泥螺的量为（ ）A、3000吨 B、1650吨C、1500吨 D、不超过300吨
3、下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内竞争增加（ ）
A.CD段（增长速度慢） B.DE段（速度加快）C.EF段（变化速率加快） D.FG段（速度逐渐变慢）
4、以下关于“J”型曲线与“S”型曲线的说法中，错误的是（ ）A.“J”型曲线只适用于实验室条件下或种群迁入新的适宜环境后B.两种增长方式的差异主要在于有无环境阻力对种群数量增长的影响C.“S”型曲线和“J”型曲线一样，增长率始终保持不变D.环境阻力主要有种内斗争的加剧、种间关系的影响以及无机环境的影响