生物：4.2《种群数量的变化》课件3(新人教版必修3)

《中国水利网》宁波、昆明、武汉等地，人躺在铺满水葫芦的湖面上，可以不沉；上海去年3万吨的水葫芦打捞量，今年已翻了3倍有余，上升至10万吨；水葫芦所带来的水体富营养化，让越来越多的水中生物痛失“家园”。《国家地理》在几百年前，金丝猴在许多地区广泛分布，人口的增加和山林的破坏使金丝猴的分布区越来越小。现在，黔金丝猴的数量只有500～600只，处于濒危状态，只在贵州省的梵净山区生存。滇金丝猴生活在云南西北部、西藏东南端及四川西部长江上端金沙江上游的高山中，数量不到2000只，也处境濒危。怎样建构种群数量增长的模型？种群的数量是怎样变化的？哪些因素会影响种群数量的变化？如何利用种群数量的变化规律为生产实际所用？数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。大肠杆菌一、建构种群增长模型培养大肠杆菌的培养基一、建构种群增长模型思考：在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代时间分钟20406080100120140160180细菌数量(2)根据上表，写出n代细菌数量的计算公式。(1)请你计算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量:一、建构种群增长模型（3）将数学公式（N=2n)变为曲线图曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？直观，但不够精确。一、建构种群增长模型思考：在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式．建立数学模型一般包括以下步骤：观察研究对象，提出问题提出合理的假设通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达细胞每20min分裂一次资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响Nn＝２n观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正细菌的数量／个理想条件下细菌数量增长的推测：自然界中有此类型吗？二、种群增长的“J”型曲线1859年，24只野兔6亿只以上的野兔近100年后实例1：澳大利亚野兔实例2：凤眼莲绘出上述实例中相关生物的增长曲线示意图讨论1：出现这种增长的原因有哪些？“J”型增长的数学模型1、模型假设：理想状态——食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等；（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．）2、种群“J”型增长的数学模型公式：Nt=N0λt种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。[例]生态学家高斯的实验：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”型曲线．大草履虫种群的增长曲线讨论2：大草履虫的增长呈“S”型曲线的原因有哪些？存在环境阻力———自然条件（现实状态）——食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。当出生率与死亡率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。三、种群增长的“S”型曲线种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。三、种群增长的“S”型曲线讨论4：从环境容纳量（K值）的角度思考：（1）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？（2）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，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。三、种群增长的“S”型曲线种群数量种群增长的“J”型曲线（在理想状态下的种群增长）种群增长的“S”型曲线（在有限环境下的种群增长）大多数种群的数量总是在波动之中的，四、种群数量的波动和下降东亚飞蝗种群数量的波动在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡课后调查：长江流域，近百年有多少物种消失或濒临灭绝?同时探究在其背后的原因。在FaroeIslands上，捕鲸现场成了血的海洋例：我国自1393－1990年以来人口统计数据如下：绘出上述时间内我国人口数量变化的曲线示意图。按照此曲线发展下去将会出现怎样的状况？鉴于我国人口的现状应当采取什么措施？年份1393157817641849192819821990亿0.60.62.04.14.710.311.6我国人口的调节：总方针——控制人口的增长，提高人口的素质；目标——2000前力争把中国平均人口自然增长率控制在12.5‰内，期望本世纪中叶稳定在15～16亿；措施——坚持优生优育，计划生育；扫除青壮年文盲，实行九年制义务教育。苍鹭的保护云豹的保护野猪的保护救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾有利于野生生物资源的合理利用及保护。通过研究种群数量变动规律，为害虫的预测及防治提供科学依据。为引进外来物种提供理性的思考。……研究种群数量变化有何意义？