4.2种群数量的变化课件 高二生物人教版必修三.pptx
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1、 种种群的大小和密度群的大小和密度 种种群密度群密度 种种群数量特征群数量特征 出出生率生率和死亡率和死亡率 性性别比例别比例 年年龄组成龄组成 变变化趋势化趋势迁入率和迁出率迁入率和迁出率 数数量变动量变动 最最基本基本影响影响预测预测 直直接决定接决定 总总结结:种种群数量特征间的关系群数量特征间的关系 影影响响 影影响响A A1预测一个国家和地区的人口数量的发展趋预测一个国家和地区的人口数量的发展趋势主要来自势主要来自()A.居住居住人口不同年龄组成的比例人口不同年龄组成的比例 .现有人口数量和密度现有人口数量和密度C.出生率、死亡率和迁移率出生率、死亡率和迁移率D.人口男女性别比例人口
2、男女性别比例 课前练习课前练习CDCD2.直接决定种群数量变化的因素直接决定种群数量变化的因素()A.性别比例性别比例B.年龄组成年龄组成C.出生率和死亡率出生率和死亡率D.迁入率和迁出率迁入率和迁出率3、下列关于种群特征的叙述,正确的是(、下列关于种群特征的叙述,正确的是()A、性别比例对种群密度有一定的影响、性别比例对种群密度有一定的影响B、各个年龄段人数相等的人群的年龄结构是、各个年龄段人数相等的人群的年龄结构是稳定型稳定型C、出生率或死亡率是指种群在单位时间内新、出生率或死亡率是指种群在单位时间内新产生或死亡的个体数目产生或死亡的个体数目D、迁入率和迁出率可间接影响种群密度的变、迁入率
3、和迁出率可间接影响种群密度的变化化A A种群密度种群密度变化趋势变化趋势出生率出生率/死亡率死亡率幼少、老多幼少、老多比例适中比例适中幼多、老少幼多、老少年龄组成年龄组成衰退型衰退型稳定型稳定型增长型增长型大于大于1 1等于等于1 1小于小于1 1越来越大越来越大一段时间一段时间 内内稳定稳定 越越来越小来越小第第2节种群数量的变化节种群数量的变化 问题探讨问题探讨在营养和生存空间没有限制的情况下,某在营养和生存空间没有限制的情况下,某种细菌每种细菌每2020分钟就通过分裂繁殖一代。分钟就通过分裂繁殖一代。细菌是单细胞细菌是单细胞原核原核生物,主要以生物,主要以二分裂二分裂的方式进行繁殖的。的
4、方式进行繁殖的。0 0202040406060n n?1001002002003003004004005005006006002020 4040 6060 8080 100100180180时间时间时间时间时间时间(min)min)2020 4040 6060 8080100100120120140140 160160 180180分裂次数分裂次数1 12 23 34 45 56 67 78 89 9数量数量(个)(个)2 24 48 8161632326464128128 256256 512512 问题探讨问题探讨细菌个数细菌个数时间时间分钟分钟20406080100 120 140 16
5、0 180分裂分裂次数次数123456789细菌细菌数量数量2481632 64128 5121024数量数量212223242526272829建立数学模型建立数学模型1 1一个细菌繁殖一个细菌繁殖n n代的后数量代的后数量NnNnNnNn的的计算公式是:计算公式是:NnNn11n nn n min xmin xh hminminNnNn11n n n n N Nn nN N0 0 n n (N N N N0 0 0 0表示开始细菌数,表示开始细菌数,n n表示表示“代数代数”)2 27272小时后,由一个细菌分裂产生小时后,由一个细菌分裂产生 的细菌数量是多少?的细菌数量是多少?细菌每20
6、分钟分裂一次资源和空间无限多,种群增长不会受种群密度增加的影响观察、统计细菌数量,对模型进行检验或修正观察研究对象,提出问题提出合理假设根据实验数据,用适当的数学形式进行表达进一步实验或观察,对模型检验或修正Nnn N代表细菌数量,n表示第几代研究实例研究实例一般步骤一般步骤数学模型建构的步骤数学模型建构的步骤一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法(1)数学模型:数学模型:是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。描述、解释和预测描述、解释和预测种群数量的变化(2)数学模型的表现形式数学模型的表现形式 数学方程式数学方程式 曲线图曲线图 (3)建构数学模型的意义建构数学模型的意义:
7、图表图表“J”型曲线型曲线时间时间种种群群数数量量食物充足、空间充裕食物充足、空间充裕,气气候适宜,无敌害候适宜,无敌害种群数量的增长规律种群数量的增长规律1、条件、条件 二、种群增长曲线二、种群增长曲线13实例一:实例一:24只野兔到只野兔到澳大利亚,澳大利亚,后代竟达到后代竟达到6亿只亿只以上。以上。引入引入黏液瘤病毒使野兔的数量得黏液瘤病毒使野兔的数量得到控制。到控制。实例二:实例二:凤眼莲(水葫芦)凤眼莲(水葫芦)“J”型曲线型曲线时间时间种种群群数数量量食物充足、空间充裕食物充足、空间充裕,气气候适宜,无敌害候适宜,无敌害 新物种迁入的开始阶段新物种迁入的开始阶段、实、实验条件下验条
8、件下种群数量的增长规律种群数量的增长规律1、条件、条件2、发生时期:、发生时期:二、种群增长曲线二、种群增长曲线实例实例(N N0 0表示该种群的起始数量,表示该种群的起始数量,t t表示表示“时间时间”N Nt t 表示表示t t年年后该种群的数量,后该种群的数量,表示该表示该种群数量是一年前种群数量种群数量是一年前种群数量的倍数。的倍数。)O 时间时间种种群群数数量量3、数学模型、数学模型:N Nn nN N0 0 n n Nt=N0 t=这一次总数这一次总数/上一次总数上一次总数根据上表数据,计算细菌的增长率与增长速率根据上表数据,计算细菌的增长率与增长速率(增长率(增长率=-=-)增长
9、率相同增长率相同细菌数量细菌数量18016014012010080604020时时 间间248163264128 256 512(增长速率(增长速率=-=-)增长速率不同增长速率不同4、特点:、特点:种群数量连续增长,增长率保持不变,种群数量连续增长,增长率保持不变,增长速率变大增长速率变大。二、种群增长的二、种群增长的“J”“J”型曲线型曲线 4-2 4-2 2 232-1632-16 t t32-1632-16 16 16N Nn nN N0 0 n n n n表示表示“代数代数”4-24-2 t t=二、种群增长的二、种群增长的“J”“J”型曲线型曲线O 时间时间种种群群增增长长率率增长
10、率:增长率:-1-1(这一次总数(这一次总数-上一次总数)上一次总数)/上一次总数上一次总数x100 x100=增长率。增长率。O 时间时间种种群群数数量量Nt=N0 t 增长率增长率=出生率出生率 死亡率死亡率 二、种群增长的二、种群增长的“J”“J”型曲线型曲线O 时间时间种种群群增增长长速速率率Nt=N0 t 增长速率:增长速率:(现有个体数原有个体数)增长时间现有个体数原有个体数)增长时间=增长速率增长速率 O 时间时间种种群群数数量量种群增长速率就是曲线上通过每一点的切线斜率。种群增长速率就是曲线上通过每一点的切线斜率。20 20世纪世纪30年代,人们将环颈雉引入美国华盛顿州的一个海
11、岛。年代,人们将环颈雉引入美国华盛顿州的一个海岛。19371942年间数量增长:年间数量增长:实实例例1:实实例例2:“J J”型增长不能一直持续下去型增长不能一直持续下去在有限的资源和空间的条件下,种群在有限的资源和空间的条件下,种群又是怎样增长的呢又是怎样增长的呢请你绘制大草履虫的种群增长曲线!请你绘制大草履虫的种群增长曲线!5 5个大草履虫置于个大草履虫置于0.5mL0.5mL的培养液中,每隔的培养液中,每隔2424小时统计一小时统计一次数据,经过反复实验,结果如下:次数据,经过反复实验,结果如下:三、种群增长的三、种群增长的“S”型曲线型曲线 三、种群增长的三、种群增长的“S”型曲线型
12、曲线K值值(环境容纳量环境容纳量):在环境条件不受破坏的情况在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的下,一定空间中所能维持的种群种群最大最大数量称为数量称为环境容纳环境容纳量量,又称,又称K值值。产生条件:产生条件:资源和空间有限资源和空间有限 种内斗争加剧种内斗争加剧 天敌数量增加等天敌数量增加等1、草履虫的数量为什么会出现、草履虫的数量为什么会出现K值?值?KDABC1 1、增长特点:、增长特点:种群数量一直增长直到最大值种群数量一直增长直到最大值K值值B点(点(K/2值)值):增长速率最大增长速率最大即增长最快即增长最快D点(点(K值)值):增长速率为增长速率为0即停止增长即停止
13、增长AB段:段:增长速率变大,增长速率变大,增长逐渐加快增长逐渐加快CD段:段:增长速率变小,增长速率变小,增长逐渐减慢增长逐渐减慢种群增长速率种群增长速率=图像斜率图像斜率K/2 三、种群增长的三、种群增长的“S”型曲线型曲线K/2 t0 t1 t2 增增长长速速率率种群种群增长速率增长速率曲曲线线=图像斜率变化图像斜率变化2 2、增长速率:、增长速率:0 K/2 K t0 t1 t2 时间时间种群数量曲线K/2-增长率=出生率-死亡率KK/2KK/23 3、增长率:、增长率:1 1关于种群增长曲线的叙述,正确的是关于种群增长曲线的叙述,正确的是()A A呈现呈现“J”J”型曲线的种群中无种
14、群密度的改变型曲线的种群中无种群密度的改变B B“S”S”型型曲曲线线的的增增长长速速率率最最终终变变为为0 0时时,种种群群达达到到其其环境容纳量环境容纳量C C如果种群数量的年增长率为如果种群数量的年增长率为0 0,则种群中无繁殖现象,则种群中无繁殖现象D D种种群群增增长长曲曲线线同同数数学学方方程程式式一一样样,能能精精确确反反映映种种群群数量的变化趋势数量的变化趋势B Bv2、(、(07理综理综I)下列有关种群增长的)下列有关种群增长的S型曲线的叙述,型曲线的叙述,错误的是错误的是vA通常自然界中的种群增长曲线最终呈通常自然界中的种群增长曲线最终呈S型型 v B达到达到K值时种群增长
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