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1、第2节 种群数量的变化第1章 种群及其动态资料：刘女士最近很苦恼，她家厨房里总是有德国小蠊（蟑螂的一种），厨房里很干净，但打开壁柜，瞬间惊呆：柜子里有十几只死的，壁柜里还放着几个除虫用的粘板，每个粘板上都粘着几十只德国小蠊。德国小蠊是一种外来物种，能传播疾病。若食用了被污染的食物会使人得严重的肠胃炎，食物中毒或痢疾等。据国家疾控中心相关资料显示，一只雌性德国小蠊一年最多可以繁殖出100万只后代。Q1:德国小蠊种群数量增长有什么特点？Q2:为什么德国小蠊的数量在我国会迅速增长？任务1：问题探讨假设：在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20 min就通过二分裂繁殖一代。细菌繁殖产生的后代数
2、量1.根据假设计算出1个细菌在不同时间产生后代的数量，记录在课本P8的表格中。任务1：问题探讨时间（min)20406080100120140160180分裂次数123456789数量（个）248163264128216512指数形式2122232425262728292.写出第n代细菌数量的计算公式：Nn=1n3.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。任务1：问题探讨任务1：问题探讨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（min)20406080100120140160180分裂次数123456789数量（个）24816326412821651
3、2指数形式212223242526272829精确，但不够直观曲线图：直观，但不够精确数学方程式：曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？资料1：1859年，一位来澳大利亚定居的英国人在他的农场中放生了24只野兔，一个世纪后，这24只野兔的后代竟超过6亿只。资料2：20世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937-1942年，这个种群增长如右图所示。自然界种群增长的实例1.这两个资料中，种群增长有什么共同点?2.种群出现这种增长的原因是什么？种群数量增长迅猛,且呈无限增长趋势。食物充足，缺少天敌等讨论:分析自然界种群增长的实例讨论3.野兔和环颈雉种群的增长曲线是否类似于细菌种群的增长曲线
4、？0 0时间时间/min/min细菌数量细菌数量/个个1001002002003003004004005005002020404060608080100100120120 140140 160160 180180 自然界有类似细菌在理想条件下种群增长的形式，曲线大致呈“J”形，这种类型的增长叫作“J”型增长。年份种群数量/只1937春1937秋1938春1938秋1939春1939秋1940春1940秋1941春1941秋1942春1942秋050010001500200025003000350084030100 81426282844705154013251898某海岛上环颈雉种群数量的变化
5、某海岛上环颈雉种群数量的变化任务2:种群的“J”形增长在食物充足，空间不限，气候适宜，没有天敌和其他竞争物种等理想条件下，种群增长曲线大致呈“J”形，这种类型的增长叫作“J”型增长。1.概念：2.“J”形增长的数学模型：公式：Nt=N0 t 曲线：N0：t：Nt：时间时间(t)种种群群数数量量Nt起始数量 时间t年后该种群的数量该种群数量是前一年前种群数量的倍数 一、种群的“J”型增长资料3：生态学家高斯曾经做过单独培养大草履虫的实验：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。实验结果如下：上述实例中，种群增长趋势能否一直持续下去？如何验证这个观点？1：大草履
6、虫种群种群增长曲线与“J”形曲线有什么不同？2：大草履虫的实验并不呈现“J”型，造成该差异的原因可能有？随着大草履虫数量增多，对食物和空间的竞争趋于激烈，导致出生率下降，死亡率升高。种群的“S”形增长种群增长曲线呈“S”形资料3：生态学家高斯曾经做过单独培养大草履虫的实验：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。实验结果如下：如果遇到资源、空间等方面的限制，上述实例的种群还会呈”J“形增长吗？3：曲线的斜率有什么变化？说明大草履虫的增长出现什么变化？4：实验第5天后，大草履虫的数量基本维持在375个左右，这个数值意味着什么？种群的“S”形增长斜率先增大后减小
7、，种群先快速增长，随后增长速度放缓，最终稳定在一定水平该环境所能维持的最大种群数量，即环境容纳量，又称K值。资料3：生态学家高斯曾经做过单独培养大草履虫的实验：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。实验结果如下：如果遇到资源、空间等方面的限制，上述实例的种群还会呈”J“形增长吗？5：大草履虫增长速率最快的点大致在什么位置？大致在K/2处种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。1.概念：2.环境容纳量：一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K 值。二、种群的“S”型增长比较种群增长两种曲线的联系与区别项目J型曲线S型曲线
8、曲线模型前提条件有无K值无K值，持续保持增长有K值理想状态：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。实际状态：环境资源有限，存在天敌和其他竞争物种。项目J型曲线S型曲线增长速率比较种群增长两种曲线的联系与区别生存斗争中被淘汰的个体数环境阻力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？“J”形曲线与“S”形增长曲线的联系机械捕杀药物捕杀施用毒药养殖或释放天敌将食物储存在安全处降低环境容纳量打扫卫生防治有害生物的根本措施。三、生活实践应用K值与K/2值的运用1.根据本节课所学内容，给出控制德国小蠊、老鼠等有害生物种群数量的建议。2.假如大熊猫的栖息地遭到破坏，
9、其K值怎么变？有哪些措施可以保护大熊猫？K值会变小，建立自然保护区，改善栖息环境，从而提高环境容纳量（K值）。三、生活实践应用K值与K/2值的运用K种群数量时间0BCDEt1t2AK/2“黄金开发点”千岛湖捕鱼的盛况a.投放鱼苗应维持在 ;b.捕捞后鱼的种群数量维持在 。KK/2老王承包了一个鱼塘，正因投放多少鱼苗而疑惑:投放密度过大，鱼竞争加剧，死亡率会升高；投放密度过小，水体的资源和空间不能充分利用。怎样解决这个问题?三、生活实践应用K值与K/2值的运用（1）在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。四、种群数量的波动四、种群数量的波动某地区东亚飞蝗种群数量的波动(2)对于大多
10、数生物的种群来说，种群数量总是在波动中。处在波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。如蝗灾、鼠灾、赤潮等。东亚飞蝗在我国的大发生没有周期性规律，干旱是大发生的主要原因。在黄河三角洲上的湿生草地，若遇到连年干旱，土壤中的蝗卵成活率就会提高，这是造成蝗虫大发生的主要原因。四、种群数量的波动(3)当种群长期处于不利条件下，种群数量会出现持续性或急剧的下降。四、种群数量的波动(4)当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。种群数量的变化模型种群的“S”形增长种群的“J”形增长条件：食物和空间充裕、气候适宜、无天敌和其他竞争物种特点：种群数量每年以一定倍数增长条件：食物和空间有限特点：种群增长速率先增大后减小，最后为0K 值：一定环境条件下所能维持的种群最大数量曲线：曲线：小结：1-5年，种群数量_5-9年，种群数量_9-10年，种群数量_10-11年，种群数量_11-13年，种群数量_9-13年，种群数量第_年最低1.据图说出种群数量如何变化增长相对稳定下降下降11-12年下降，12-13年增长12132.0值1.51.00.501 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112时间（年）现炒现卖 与种群数量增长的关系