【优选】人教版高中生物必修三4.2《种群数量的变化》精品课件 （共34张PPT）.ppt

建立数学模型一般包括以下步骤： 建构种群增长模型的方法 1 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？ 2、提出合理的假设 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？ ①产生条件： 理想状态——食物充足，空间不限， 气候适宜，没有天敌等； ②增长特点： 种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。 种群增长的“J”型曲线 2 ③种群 “ J ”型增长的数学模型公式： Nt=N0 λt （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。　　 问题探讨 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？ “S”型曲线 2、大草履虫数量增长过程如何？ K值 种群增长的“S”型曲线 3 种群增长率不断降低 种群数量K/2 →K值时， 种群数量达到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， 种群增长率最大 种群数量由0→K/2值时， 种群增长率增大 K/2 转折期，增长速率最快 K值：环境容纳量 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 减速期，增长缓慢 饱和期，增长速率为零 ①产生条件： 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。 ②增长特点： 　　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。 存在环境阻力 种群密度越大 环境阻力越大 * 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 。 问题探讨 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。 J型曲线 S型曲线 条件 种群增长率 有无K值 曲线 环境资源无限 环境资源有限 保持稳定 先升后降 无，持续保持增长 有K值 环境阻力 K值：环境容纳量 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。 K/2 a b c d e 甲 g h f 乙 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。 种群数量的波动和下降 4 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