2018年高中生物 第四章 種群和群落 4.2 種群數(shù)量的變化課件1 新人教版必修3.ppt

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1、第 2 節(jié) 種群數(shù)量的變化,建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法,1數(shù)學(xué)模型的概念,用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的____形式。,2建構(gòu)步驟：提出問(wèn)題提出______________用適當(dāng)數(shù)學(xué)形,式表達(dá)(建立模型)檢驗(yàn)或修正。,3表現(xiàn)形式,(1)數(shù)學(xué)方程式：優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確。,(2)曲線圖：優(yōu)點(diǎn)是能_____地反映出種群數(shù)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)。,數(shù)學(xué),合理的假設(shè),直觀,【探究與學(xué)習(xí)】建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：根據(jù) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式進(jìn)行表達(dá)；觀察研究對(duì)象，提 出問(wèn)題；對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正；提出合理的假設(shè)。下列,),排列順序正確的是( A B C D 【答案】B,種群數(shù)量的增長(zhǎng),1種群增長(zhǎng)的“J”型曲線,(1)含

2、義：在理想條件下的種群，以_____為橫坐標(biāo)，______,__為縱坐標(biāo)畫(huà)出的曲線，大致呈“J”型 。,(2)形成條件,____和____條件充裕。 氣候適宜。 沒(méi)有_____。 (3)增長(zhǎng)特點(diǎn),種群的數(shù)量每年以____的倍數(shù)增長(zhǎng)。,時(shí)間,種群數(shù),量,食物,空間,敵害,一定,(2)形成條件：種群密度增長(zhǎng) ____競(jìng)爭(zhēng)加,建立模型：t 年后種群數(shù)量為 NtN0t 2種群增長(zhǎng)的“S”型曲線,(1)含義：種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的____后，數(shù)量趨于_____的增,長(zhǎng)曲線。,劇，天敵增加該種群的出生率____，死亡率____出生率與 死亡率____，增長(zhǎng)停止。,(3)環(huán)境容納量,在環(huán)境條件

3、不受____的情況下，一定空間中所能維持的種,群_____數(shù)量，又稱(chēng) _____ 。,,增長(zhǎng),穩(wěn)定,種內(nèi),降低,增高,相等,破壞,最大,K 值,【探究與學(xué)習(xí)】“J”型曲線與“S”型曲線在相同時(shí)間內(nèi)種群增,長(zhǎng)的差距是什么原因造成的？,提示：主要在于環(huán)境阻力的作用。,種群數(shù)量的波動(dòng)和下降,1影響因素,(1)自然因素_____、食物、_____、天敵等。,(2)人為因素對(duì)野生動(dòng)物的亂捕濫獵、人工控制種群數(shù),量的不斷增加等。 2種群的數(shù)量變化,大多數(shù)種群的數(shù)量總是______之中，在不利的條件下，種,群數(shù)量還會(huì)急劇下降，甚至消亡。,氣候,傳染病,在波動(dòng),【探究與學(xué)習(xí)】在一個(gè)相對(duì)封閉的小型牧場(chǎng)內(nèi)，遷入一

4、小,),群綿羊，8 年后發(fā)展到 500 只左右，這個(gè)羊群數(shù)量會(huì)( A維持在一個(gè)水平上 B不斷下降 C緩慢上升 D迅速上升 【答案】A,種群增長(zhǎng)的“J”型曲線和“S”型曲線 1“J”型曲線和“S”型曲線的比較,,,,,,,曲線形 成原因,缺少天敵空間條件 充裕氣候適宜等,食物和空間條件有限 種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇 捕食者數(shù)量增多等,2.兩種增長(zhǎng)方式的差異，主要在于環(huán)境阻力的作用 (2)環(huán)境阻力：指在種群生長(zhǎng)的環(huán)境中存在著限制因素，種 群數(shù)量越接近 K 值，環(huán)境阻力越大(如圖 421 所示)。,圖 421,(3)圖中的陰影部分是表示在生存斗爭(zhēng)中被淘汰的個(gè)體數(shù)；,當(dāng)種群數(shù)量K 值時(shí)，出生率死亡率。,種群數(shù)量

5、變化曲線的判斷 資源和環(huán)境無(wú)限，種群可連續(xù)增長(zhǎng)“J”型曲線。 資源和環(huán)境有限，種群不能無(wú)限增長(zhǎng)“S”型曲線。 種群的數(shù)量處于動(dòng)態(tài)平衡略有波動(dòng)的“S”型曲線。 【例 1】在下列選項(xiàng)中，不能表示種群數(shù)量變化的曲線是,(,),【名師點(diǎn)撥】種群數(shù)量變化包括增長(zhǎng)、波動(dòng)、穩(wěn)定和下降 等。在生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到成熟階段，由于各種生物之間存在相互制 約的關(guān)系，則種群的數(shù)量將處于動(dòng)態(tài)平衡中，如 D 項(xiàng)。,【答案】C,【變式訓(xùn)練 1】圖 422 表示在良好的生長(zhǎng)環(huán)境下，“小 球藻分裂繁殖中的細(xì)胞數(shù)量”、“雞產(chǎn)蛋數(shù)量(每天產(chǎn)一枚)”和 “竹子自然生長(zhǎng)的高度”這三者與時(shí)間的關(guān)系示意圖依次是,(,),圖 422,A乙、甲、丁

6、C丙、甲、乙,B甲、丙、乙 D丁、乙、丙,【解析】小球藻分裂繁殖，速度快，生長(zhǎng)環(huán)境良好，由于 資源充足，所以呈“J”型曲線增長(zhǎng)；雞每天產(chǎn)一枚蛋，所以隨時(shí) 間(天數(shù))的增加，蛋數(shù)增長(zhǎng)應(yīng)如甲圖；竹子自然生長(zhǎng)的高度，受 到遺傳因素(基因)的控制，所以長(zhǎng)高到一定高度不再繼續(xù)長(zhǎng)高， 呈“S”型曲線。,【答案】C,種群數(shù)量的波動(dòng)和下降,1影響種群數(shù)量變動(dòng)的因素,(1)種群數(shù)量是由出生率和死亡率、遷入率和遷出率決定的。 (2)種內(nèi)因素：種群通過(guò)種內(nèi)斗爭(zhēng)調(diào)節(jié)種群密度。,(3)種間因素：通過(guò)種間關(guān)系調(diào)節(jié)種群密度。,(4)非生物因素：氣候、食物、寄生物、傳染病等。 (5)人為因素：人類(lèi)的活動(dòng)。,2研究種群數(shù)量變化

7、在實(shí)際生產(chǎn)中的指導(dǎo)意義,(1)對(duì)野生動(dòng)植物資源的合理開(kāi)發(fā)和利用有重要意義。 當(dāng)種群數(shù)量大于 K/2 值時(shí)，可以捕獵或捕撈，使剩余量維 持在 K/2 值左右，這樣既可保證種群增長(zhǎng)速率最快，可提供的 資源數(shù)量最多，又不影響資源再生。,(2)在野生生物資源的保護(hù)方面，如建立自然保護(hù)區(qū)等，從 而提高野生生物的環(huán)境容納量，這是保護(hù)野生生物資源的有效 措施。,(3)害蟲(chóng)、害畜的防治方面，降低其環(huán)境容納量，是防治的,根本。,(4)為害蟲(chóng)、害畜的預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)提供科學(xué)依據(jù)。,種群數(shù)量的變化與 K 值的關(guān)系,種群數(shù)量K 值時(shí)：種群增長(zhǎng)停止，增長(zhǎng)率為 0。 種群數(shù)量K/2 值時(shí)：種群增長(zhǎng)最快。 種群數(shù)量K/2 值時(shí)：

8、種群增長(zhǎng)逐漸減少。,【例 2】池塘養(yǎng)魚(yú)，若要穩(wěn)定和長(zhǎng)期地保持較高的魚(yú)產(chǎn)量，,應(yīng)采取的最佳措施是(,),A大量地投入魚(yú)的飼料 B大量地增加魚(yú)苗的投入量 C及時(shí)、適量地捕撈出成魚(yú) D大量地增加池塘的水量 【名師點(diǎn)撥】餌料的投放要根據(jù)需要投放；大量加大育苗 的投入量會(huì)加大斗爭(zhēng)；當(dāng)種群數(shù)量超過(guò) K/2 時(shí)增長(zhǎng)率就降低， 這時(shí)應(yīng)適量地捕撈成魚(yú)。 【答案】C,【變式訓(xùn)練 2】在滅鼠時(shí)，如果我們殺死老鼠總量的一半，,再過(guò)一段時(shí)間后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)(,),A很快恢復(fù)到原來(lái)的數(shù)量 B會(huì)繼續(xù)下降 C保持?jǐn)?shù)量不變 D先增加，然后減小 【解析】種群數(shù)量為 K/2(種群數(shù)量最大值時(shí)的一半)時(shí)，種 群增長(zhǎng)率最大，所以滅鼠時(shí)應(yīng)降

9、低 K 值。 【答案】A,探究“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”的,實(shí)驗(yàn)要點(diǎn),1實(shí)驗(yàn)原理,(1)酵母菌屬兼性厭氧型微生物，有氧時(shí)產(chǎn)生二氧化碳和水，,無(wú)氧時(shí)產(chǎn)生二氧化碳和酒精。,(2)用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，種群的增長(zhǎng)受培養(yǎng)液的成分、,空間、pH、溫度等因素的影響。,(3)在理想的無(wú)限環(huán)境中，酵母菌種群的增長(zhǎng)呈“J”型曲線；,在有限的環(huán)境下，酵母菌種群的增長(zhǎng)呈“S”型曲線。,2實(shí)驗(yàn)步驟,(1)將 10 mL 無(wú)菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液加入試管中。 (2)將適量酵母菌種入試管培養(yǎng)液中混合均勻。 (3)將試管在 28條件下連續(xù)培養(yǎng) 7 天。 (4)每天取樣計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量，并記錄。 3注意事項(xiàng),(1)

10、顯微鏡計(jì)數(shù)時(shí)，對(duì)于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)只,計(jì)數(shù)相鄰兩邊及其頂角的酵母菌。,(2)從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)前，需將試管輕輕振蕩幾 次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減少誤差。,(3)每天計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量的時(shí)間要固定。,(4)由于酵母菌是單細(xì)胞微生物，因此計(jì)數(shù)必須在顯微鏡下,進(jìn)行。,(5)本探究不需要設(shè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，需分組重復(fù)實(shí)驗(yàn)獲得平均值。 4實(shí)驗(yàn)結(jié)論,(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得如圖 423 所示的增長(zhǎng)曲線。 (2)增長(zhǎng)曲線的總趨勢(shì)是先上升再降低。,(3)影響酵母菌種群數(shù)量的因素可能有養(yǎng)料、溫度、pH 及有,害代謝廢物等。,圖 423,【例 3】在環(huán)境良好、營(yíng)養(yǎng)充足的培養(yǎng)基上接種少量酵母菌，

11、 每隔一段時(shí)間測(cè)量酵母菌的個(gè)體數(shù)量，繪制成曲線，如圖 42 4 所示，下列圖中能正確表示酵母菌種群增長(zhǎng)率隨時(shí)間變化的,趨勢(shì)曲線是(,),圖 424,【名師點(diǎn)撥】圖 424 為“S”型曲線，當(dāng)環(huán)境良好、營(yíng)養(yǎng) 充足時(shí)，酵母菌數(shù)量不斷增長(zhǎng)，增長(zhǎng)率上升；由于營(yíng)養(yǎng)、空間 有限，酵母菌數(shù)量不能無(wú)限增長(zhǎng)；當(dāng)酵母菌數(shù)量達(dá)到最大值(K 值)時(shí)，酵母菌數(shù)量不再增長(zhǎng)，增長(zhǎng)率為 0。,【答案】D,【變式訓(xùn)練 3】有關(guān)“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變,化”的實(shí)驗(yàn)，正確的敘述是(,),A改變培養(yǎng)液的 pH 值不影響 K 值(環(huán)境容納量)大小 B用樣方法調(diào)查玻璃容器中酵母菌數(shù)量的變化 C取適量培養(yǎng)液滴于普通載玻片后對(duì)酵母菌

12、準(zhǔn)確計(jì)數(shù) D營(yíng)養(yǎng)條件并非影響酵母菌種群數(shù)量變化的唯一因素 【解析】養(yǎng)分、空間、溫度和有毒排泄物等是影響種群數(shù) 量持續(xù)增長(zhǎng)的限制因素。 【答案】D,種群增長(zhǎng)率與種群增長(zhǎng)速率 1種群增長(zhǎng)率,(1)種群增長(zhǎng)率是指單位時(shí)間種群增長(zhǎng)數(shù)量，種群增長(zhǎng)率 出生率死亡率(出生數(shù)死亡數(shù))/(單位時(shí)間單位數(shù)量)。 (2)若以一年為增長(zhǎng)周期，“J”型增長(zhǎng)曲線呈指數(shù)式增長(zhǎng)，每 年種群增長(zhǎng)率不變；“S”型增長(zhǎng)曲線呈邏輯斯諦增長(zhǎng)，資源和空 間有限，每年種群基數(shù)增多，種群增長(zhǎng)率不斷減小，至 K 時(shí)為 0。,2種群增長(zhǎng)速率,(1)種群增長(zhǎng)速率是指單位時(shí)間內(nèi)種群數(shù)量變化率，增長(zhǎng)速,率(出生數(shù)死亡數(shù))/單位時(shí)間。,(2)通常按照瞬

13、時(shí)增長(zhǎng)率來(lái)理解，也就是曲線上通過(guò)每一點(diǎn),的切線斜率。,(3)“J”型增長(zhǎng)曲線的斜率逐漸增大，直至無(wú)窮，所以其增長(zhǎng) 速率也就不斷增大；“S”型增長(zhǎng)曲線的斜率，剛開(kāi)始為 0，后不 斷增大至 K/2 時(shí)達(dá)最大值，再不斷減小至 K 時(shí)，又為 0。,1(2012 年河南濮陽(yáng)期末統(tǒng)考)張鵬三年前辦了一個(gè)養(yǎng)兔場(chǎng)， 由原來(lái)不到 50 只兔，繁殖到現(xiàn)在 5 萬(wàn)只，成了遠(yuǎn)近聞名的養(yǎng)兔,專(zhuān)業(yè)戶，在這三年內(nèi)，種群數(shù)量的變化曲線以及值依次為(,),A“J”型曲線，10 C“J”型曲線，5,B“S”型曲線，10 D“S”型曲線，5,【解析】由公式 NtN0t 可得10。 【答案】A,2. (2012 年安徽三校聯(lián)考)用牛奶瓶培養(yǎng)黑腹果蠅，觀察成 蟲(chóng)數(shù)量的變化，結(jié)果如下表：,根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，下列結(jié)果正確的是(,),A第 1325 天，成蟲(chóng)數(shù)量增長(zhǎng)快的主要原因是個(gè)體生長(zhǎng)加快 B第 1729 天，成蟲(chóng)增長(zhǎng)率上升，死亡率下降 C第 2137 天，成蟲(chóng)增長(zhǎng)率的下降與種群密度的改變有關(guān) D第 137 天，成蟲(chóng)數(shù)量成“J”型增長(zhǎng) 【解析】第 1325 天，成蟲(chóng)數(shù)量增長(zhǎng)快的主要原因是這時(shí) 食物和空間足夠；第 1729 天，成蟲(chóng)的出生率在下降；第 1 37 天，成蟲(chóng)數(shù)量呈“S”型增長(zhǎng)。 【答案】C,