资源简介

(共27张PPT)
不同条件下种群的增长方式不同
第2节
浙科版 选择性必修2
1.能解释种群的“J”形增长模型和“S”形增长模型
2.能尝试构建数学模型来表示种群的数量变化规律，并能应用于实践活动中
强占水面
窒息鱼类
影响航运
水葫芦之灾
危害健康
为什么水葫芦可以这样肆无忌惮，这样疯狂地繁殖？
水葫芦数量又以什么方式增长？
你有什么方法可以治理这水葫芦之灾呢？
从果蝇卵到成虫期需10~ 15天。成蝇存活约15天。
果蝇体形较小，繁殖力强，生活史短，饲养管理简单，并且容易计数和保存。
探究果蝇种群的增长
1.探究果蝇种群的增长
思考：
1. 为什么要用三个广口瓶来培养果蝇？
2. 2cm厚的棉花有什么作用？
3. 半根香蕉的作用？
4. 1~2滴乙醚的作用？
讨论
1.处理实验数据，绘制果蝇种群数量增长曲线图。
3.如果你想研究温度对果蝇种群增长的影响，该如何设计实验 你还想研究哪些与种群增长有关的问题
2.分析果蝇种群数量增长曲线的特点及其形成的原因。
数学模型是用来描述现实系统或其性质的一个抽象简化的数学结构
2.数学模型
建立数学模型是解释生物种群数量动态变化的重要方法。
果蝇种群的增长曲线
种群在无限环境条件下呈指数增长
在实验条件下，细菌每20min分裂繁殖一次，每小时可繁殖3代。如果从1个细菌开始，那它就会按以下数列倍增，36h以后，细菌将完成108个世代，总数将达到2108个。
讨论：1.72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
时间/min 20 40 60 80 100 120 140 160 180 ···
分裂次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ···
细菌数量/个 2 4 8 16 32 64 128 256 512 ···
2.设细菌初始数量为N0，第n代细菌数量的计算公式是什么？
3.以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌种群的增长曲线。
时间
种群数量
时间(分钟) 20 40 60 80 100 120 140 160 180
数量 2 4 8 16 32 64 128 256 512
每20分钟增长量
每20分钟增长速率（个/min）
4.请据上表计算该种群每20分钟细菌的种群增长速率，并分析其特点。
0.05 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 6.4 12.8
1 2 4 8 16 32 64 128 256
画出增长速率与时间的关系曲线图。
(增长速率指种群在单位时间内增加的个体数目。)
“J”形曲线
“J”形增长的增长速率曲线
1.指数增长（“J”形增长）
在资源无限、空间无限和不受其他生物制约的理想条件下，种群就会呈指数增长
2.指数增长的特点是:起始增长很慢，但随着种群基数的增大，增长会越来越快，每单位时间都按种群的一定百分数或倍数增长。
3.“J”型增长的数学模型
t年后种群数量为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表示该种群数量是前一年种群数量的倍数）
当λ=1时，种群数量如何变化？
当λ＞1时，种群数量如何变化？
当λ＜1时，种群数量如何变化？
种群数量不变（相对稳定）
种群数量增长
种群数量下降
思考：
当λ＞1时，种群一定呈“J”形增长吗？
不一定；只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长；
例.某岛屿引入外来物种野兔，研究人员调查了30年间野兔种群数量的变化，并据此绘制了λ值变化曲线。以下叙述正确的是(　　)
A.第1年至第5年间野兔种群数量保持相对稳定
B.第5年起野兔种群数量开始下降
C.第15年至第20年间野兔种群数量呈“J”型增长
D.第20年至第30年间野兔种群数量增长率为0
D
如果在自然条件下，生物种群长期呈指数增长，其结果会怎样？
自然界中，种群数量的“J”形增长可能会在短期内发生，不可能长期实现。
种群在有限环境条件下呈现逻辑斯谛增长
在空间有限、资源有限和受到其他生物制约条件下的种群增长方式
1.逻辑斯谛增长（“S”形增长）
2.环境容纳量（K值）：
指长时期内环境所能维持的种群最大数量。
K值只代表种群数量的一个平均值。
3.曲线图分析
ab段：
bc段：
cd段：
de段：
种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢；
资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速；
资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓；
出生率约等于死亡率，种群增长速率几乎为0，种群数量达到K值，且维持相对稳定。
c点时，种群数量为K/2，种群增长速率达到最大
请根据种群的逻辑斯谛增长曲线绘出种群增长速率和增长率曲线
不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件状况改善时，K值会上升。
②在环境条件没有变化的情况下，种群数量到达K值后就不再变化了吗？
①同一种群的K值是固定不变的吗？
种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
③K值是不是种群数量的最大值？
不是；K值是种群在一定环境条件下所能维持的种群最大数量
4.K值分析
①图中阴影部分表示什么？
②环境阻力如何用自然选择学说内容解释？
环境阻力。
生存斗争中被淘汰的个体数。
不等同，已经存在环境阻力。
5.“J”形曲线和“S”形曲线比较分析
③“S”形曲线中，有一段时期近似于“J”形曲线，这一段是否等同于“J”形曲线？为什么？
(2)特征比较
项目 “J”形曲线 “S”形曲线
前提条件 理想状态：资源无限、空间无限、不受其他生物制约 现实状态：资源有限、空间有限、受其他生物制约
增长速率
种群增长率
K值有无
无K值
有K值
5.K值和K/2值的应用
（1）野生生物的保护
建立自然保护区，提供更宽广的生存空间，改善它们的栖息环境，减小环境阻力，从而提高环境容纳量，是保护它们的根本措施。
2024/1/25
（2）有害生物的防治
①从环境容纳量考虑：增大环境阻力，降低环境容纳量；
②从K/2考虑：在种群增长刚开始（达到K/2之前）的时候就进行防治。（绝对不能让种群数量增长到K/2值）
2024/1/25
（3）资源的合理利用
捕鱼时，在略大于K/2时开始捕捞；要使被捕种群的剩余量维持在K/2值附近。
目的：以持续获得最大的捕捞量。
K/2时是最佳捕捞时期！
降低环境容纳量
你有什么方法可以治理这水葫芦之灾吗？
种群的增长方式
指数增长
（“J”形增长）
逻辑斯谛增长
（“S”形增长）
条件：理想条件
增长速率：
条件：空间有限、资源有限、其他生物制约
增长速率：
K/2时增长速率最大

展开更多......

收起↑