1.2種群數(shù)量的變化課件【要點精講+拓展提升】高二上學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修2

第二節(jié)種群的數(shù)量變化據(jù)《中國經(jīng)濟(jì)周刊》報道2006年3月以來，一種小小的昆蟲在北京引發(fā)一場人蟲大戰(zhàn)。這種讓北京如臨大敵的小蟲，就是入侵中國的外來生物物種-美國白蛾。“美國白蛾適生范圍廣，繁殖力特強(qiáng)，一頭雌蛾一次可產(chǎn)卵800至2000粒，年平均繁殖后代3000萬只，最多可達(dá)兩億只以上。而且傳播途徑多，如無有效防治，勢必造成迅速蔓延。”。中國科學(xué)院動物研究所研究員張鐘寧說，“最具危害的是，白蛾具有暴食性，可將成片的樹林樹葉橫掃一光，造成部分枝條甚至整株死亡，有人稱之為無煙的火災(zāi)。據(jù)《國家地理》報道：在幾百年前，金絲猴在許多地區(qū)廣泛分布，人口的增加和山林的破壞使金絲猴的分布區(qū)越來越小?，F(xiàn)在，黔金絲猴的數(shù)量只有500～600只，只在貴州省的梵凈山區(qū)生存。滇金絲猴生活在云南西北部、西藏東南端及四川西部金沙江上游的高山中，數(shù)量不到2000只，都處境瀕危。

種群的數(shù)量變化目標(biāo)：怎樣建構(gòu)種群數(shù)量增長的模型?種群的數(shù)量是怎樣變化的?

哪些因素會影響種群數(shù)量的變化?如何利用種群數(shù)量的變化規(guī)律為生產(chǎn)實際所用?

在理想情況下，細(xì)菌每20分鐘分裂繁殖一代時間20406080100120140160180數(shù)量(2)根據(jù)上表，寫出n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式。(1)請你計算一個細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時間的數(shù)量:一、建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型N=2nn為代數(shù)(3)72小時后，由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？(4）在培養(yǎng)瓶中，細(xì)菌數(shù)量是否一直按照這種趨勢

增長？一、構(gòu)建種群增長模型的方法觀察研究對象，提出問題提出合理的假設(shè)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)，即構(gòu)建數(shù)學(xué)模型進(jìn)一步觀察或?qū)嶒?，對模型進(jìn)行修正1.數(shù)學(xué)模型：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。2.數(shù)學(xué)模型的形式：數(shù)學(xué)公式：曲線圖：N=2n與公式相比，曲線圖表示的模型有什么局限性？資料11859年，一位來到澳大利亞定居的英國人在他的農(nóng)場中放生了24只野兔。讓他沒有想到的是，一個世紀(jì)之后，這24只野兔的后代競超過6億只。資料220世紀(jì)30年代，人們將環(huán)頸雉引入某地一個島嶼。1937-1942年，這個種群數(shù)量的增長如右圖所示。①這兩個種群的增長有什么共同的特點？②這兩個種群出現(xiàn)這種的增長的原因是什么？③這種增長趨勢能否一直持續(xù)下去？二、種群的“J”型增長自然界中有類似細(xì)菌在理想條件下種群增長的形式，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“J”形。這種類型的種群增長成為“J”形增長。1.什么是“J”型增長2.“J”型增長的曲線這種增長模型的假設(shè)是什么？二、種群的“J”型增長3.“J”型增長的數(shù)學(xué)公式公式：Nt=N0λt模型中各種參數(shù)的意義：N0表示

;Nt表示

;

t表示繁殖代數(shù);λ表示

。若某種群每年以20%的自然增長率增長。其λ是否為0.2？當(dāng)λ>1時，種群數(shù)量是否一定呈J型增長？二、種群增長的“J”型曲線λ>1種群數(shù)量增長λ=1種群數(shù)量不變λ<1種群數(shù)量減少當(dāng)λ一定的情況下，種群數(shù)量變化與λ的關(guān)系：下圖為某種群在13年間λ的變化1-4年間，種群數(shù)量___________；4-5年間，該種群的年齡結(jié)構(gòu)為哪種類型？第5-9年間，該種群的數(shù)量_____；第10-11年間，該種群的年齡結(jié)構(gòu)為________,種群數(shù)量______。前9年間，種群數(shù)量在第______年已達(dá)到最低。第10-12年間，種群數(shù)量最少的是第______年。關(guān)于增長率和增長速率（單位：年）同樣某種群現(xiàn)有數(shù)量為a，一年后，該種群數(shù)為b，其種群增長速率為：（b-a）/1年。請分析J型增長的增長速率隨時間的變化：增長速率是指單位時間內(nèi)增長的數(shù)量。增長速率=Nt–Nt-1t三、種群增長的“S”型曲線生態(tài)學(xué)家高斯的實驗:在0.5mL培養(yǎng)液中放入5個大草履蟲，每隔24h統(tǒng)計一次大草履蟲的數(shù)量。經(jīng)反復(fù)實驗，結(jié)果如圖：①種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量

的增長曲線，稱為“S”型曲線。大草履蟲種群的增長曲線②為什么該實驗中3天后種群的增長變緩慢，約5天后種群數(shù)量不再增加？1.種群的“S”增長大草履蟲種群的增長曲線④什么是環(huán)境容納量？③第5天后，種群數(shù)量基本維持在375左右，這個數(shù)值意味著什么？⑤若在該實驗初期增加大草履蟲的接種量，K值是否會改變？改變該實驗的哪些條件可以讓K值增大？①觀察圖中曲線的斜率變化，說明大草履蟲種群的增長速率是如何變化的？什么時候增長最快？2.種群“S”增長的增長速率②畫出S型增長的增長速率與時間的關(guān)系。3.K值和K/2在生產(chǎn)實踐上的應(yīng)用①對瀕危動物的保護(hù)：對東北豹、大熊貓等瀕危動物，如何提高其K值？②對有害動物的防治：從環(huán)境容量量的角度分析如何預(yù)防鼠害。③對經(jīng)濟(jì)動植物的合理利用：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，應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在什么水平?為什么?4.種群增長的“J”型曲線和“S”型曲線的比較①兩條曲線之間的陰影部分代表什么?②兩種增長的特點分別是：環(huán)境阻力或在生存斗爭中被淘汰的個體數(shù)J”型增長沒有環(huán)境阻力，沒有K值?！癝”增長有環(huán)境阻力，有K值，四、種群數(shù)量的波動在高斯的大草履蟲實驗中，隨著時間的推移，該實驗中大草履蟲的種群數(shù)量能否一直保持在375個？東亞飛蝗種群數(shù)量的波動在自然辦界中，有的種群能夠在一段時間內(nèi)維持?jǐn)?shù)量的相對穩(wěn)定如野牛、獅。大多數(shù)種群的數(shù)量總是在

之中的，某些條件可能出現(xiàn)爆發(fā)。在長期不利條件下,種群的數(shù)量還會急劇

甚至

。

有利于野生生物資源的合理利用及保護(hù)。通過研究種群數(shù)量變動規(guī)律，為害蟲的預(yù)測及防治提供科學(xué)依據(jù)。為引進(jìn)外來物種提供理性的思考。

研究種群數(shù)量變化有何意義？1.下列關(guān)于環(huán)境容納量的敘述，正確的是A.環(huán)境容納量是指種群的最大數(shù)量B.種群的繁殖力不會改變環(huán)境容納量的大小C.在理想條下，影響種群數(shù)量增長的因素主要是環(huán)境容納量D.植食動物在自然環(huán)境條下，一年四季的環(huán)境容納量冬季最大鞏固練習(xí)A．為有效防治蝗災(zāi)，應(yīng)在a點之前及時控制種群密度B．a(chǎn)～b段，該種群的增長率與種群密度之間呈正相關(guān)C．利用性引誘劑誘殺雄蟲改變性別比例可防止c點出現(xiàn)D．bc段可表示東亞飛蝗數(shù)量的波動2.如圖為某地東亞飛蝗種群數(shù)量變化示意圖，下列敘述錯誤的是（）鞏固練習(xí)2.假設(shè)某草原上散養(yǎng)的某種家畜種群呈S型增長，該種群的增長率隨種群數(shù)量的變化趨勢如圖所示。若要持續(xù)盡可能多地收獲該種家畜，則應(yīng)在種群數(shù)量合適時開始捕獲，下列四個種群數(shù)量中合適的是（

）A.甲點對應(yīng)的種群數(shù)量B.乙點對應(yīng)的種群數(shù)量C.丙點對應(yīng)的種群數(shù)量D.丁點對應(yīng)的種群數(shù)量3.（2018年全國卷）種群密度是種群的數(shù)量特征之一，下列敘述錯誤的是A.種群的S型增長是受資源因素限制而呈現(xiàn)的結(jié)果B.某林場中繁殖力極強(qiáng)老鼠種群數(shù)量的增長會受密度制約C.魚塘中某種魚的養(yǎng)殖密度不同時，單位水體該魚的產(chǎn)量有可能相同D.培養(yǎng)瓶中細(xì)菌種群數(shù)量達(dá)到K值前，密度對其增長的制約逐漸減弱