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1、复习提问复习提问1.1.种群最基本数量特征是什么?种群最基本数量特征是什么?2.2.调查种群密度方法有哪些?调查种群密度方法有哪些?调查一块农田中调查一块农田中某双子叶植物、某田鼠、蚜虫和蚯蚓种群密某双子叶植物、某田鼠、蚜虫和蚯蚓种群密度,分别采取什么方法?度,分别采取什么方法?3.3.样方法适应范围及调查步骤?样方法适应范围及调查步骤?4.4.标志重捕法适应范围及计算公式?标志重捕法适应范围及计算公式?第1页1 1、预预测测一一个个国国家家或或地地域域人人口口数数量量未未来来动动态信息主要来自于(态信息主要来自于()A A现有些人口数量和密度现有些人口数量和密度B B当前年纪组成当前年纪组成
2、C C男女之间性别百分比男女之间性别百分比 D D出生率、死亡率和迁移率出生率、死亡率和迁移率B巩固练习巩固练习第2页2.2.在田野不一样地点施放性引诱剂,最在田野不一样地点施放性引诱剂,最直接效应是(直接效应是()A.A.害虫害虫死亡率增高死亡率增高B.B.害虫害虫种群密度下降种群密度下降C.C.害虫害虫出生率下降出生率下降D.D.害虫害虫种群性别百分比失调种群性别百分比失调D第3页3.3.分析图中分析图中ABCDABCD四个时间对应种群年纪组四个时间对应种群年纪组成。假如用时间做横坐标,种群数量做纵成。假如用时间做横坐标,种群数量做纵坐标,试着画出该种群数量改变曲线。坐标,试着画出该种群数
3、量改变曲线。A A:增加型:增加型B B:增加型:增加型C C:增加型:增加型D D:稳定型:稳定型第4页种群数量改变必修三:必修三:4.24.2第5页学习目标学习目标1 1、经过对、经过对“细菌数量增加细菌数量增加“试验分析,概括出构试验分析,概括出构建数学模型普通步骤。建数学模型普通步骤。2 2、经过实例、经过实例1 1、2 2,分析并总结种群数量增加,分析并总结种群数量增加J J型曲型曲线出现条件以及特点线出现条件以及特点3 3、经过、经过“高斯试验高斯试验”,分析并总结种群数量增加,分析并总结种群数量增加S S型曲线出现条件以及特点型曲线出现条件以及特点第6页在食物在食物(养料养料)和
4、空间条件充裕、气候和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等适宜、没有敌害等理想条件理想条件下,种群下,种群数量改变是怎样呢?数量改变是怎样呢?思索思索第7页问题探讨问题探讨1 1:1 1、n n代细菌数量计代细菌数量计算公式是什么算公式是什么?2 2、72h72h后,由一个后,由一个细菌分裂产生细菌细菌分裂产生细菌数量是多少?数量是多少?N=2N=2n nN=2N=22162163.3.在一个培养基中,细菌数量会一直这么增加吗在一个培养基中,细菌数量会一直这么增加吗?怎样验证你观点?怎样验证你观点?4 4、你、你还还能用能用哪些数学形式概括细菌种群数量改变哪些数学形式概括细菌种群数量改变?第8页n
5、 n代细菌种群代细菌种群数量可用表示式表示:数量可用表示式表示:N=2N=2n n10010020020030030040040050050060060020204040 60608080100100180180时间时间时间时间数量数量在培养基中不可能一直这么增加,能够做试在培养基中不可能一直这么增加,能够做试验证实。验证实。优点:准确优点:准确优点:直观优点:直观第9页问题探究:问题探究:P65P65页页“建构种群增加模型方法建构种群增加模型方法”1.1.什么是数学模型?什么是数学模型?2.2.以细菌繁殖产生后代数量为例,探以细菌繁殖产生后代数量为例,探 讨怎样建构数学模型?讨怎样建构数学模
6、型?第10页1.1.定义定义:是用来描述一个系统或它性质数学形式。是用来描述一个系统或它性质数学形式。2.2.表现形式表现形式:数学方程式数学方程式曲线图曲线图一、建构种群增加模型方法一、建构种群增加模型方法思索:思索:曲线图与数学方程式比较,有哪些优缺点?曲线图与数学方程式比较,有哪些优缺点?曲线图:更曲线图:更直观直观(不够准确不够准确)数学方程式:更数学方程式:更准确(不够直观)准确(不够直观)数学模型数学模型第11页观观察察研研究究对对象象,提提出出问题问题提出合理提出合理假设假设经经过过深深入入试试验验或或观观察察等等,对模型进行对模型进行检验或修正检验或修正依依据据试试验验数数据据
7、,用用适适当当数数学学形形式式对对事事物物性性质进行质进行表示表示种种群群数数量量以以什什么么样样规规律律在在增增加加?如如:细菌每细菌每20min20min分裂一次分裂一次在在食食物物和和空空间间条条件件充充裕裕、气气候候适适宜宜、没没有有敌敌害害等等条条件件下下,实实蝇蝇种种群群增增加加不不会会受受种种群群密密度度增增加影响。加影响。观观察察、统统计计细细菌菌数数量量,对对自自己己所建立模型进行所建立模型进行检验、修正检验、修正列列出出表表格格,依依据据表表格格画画曲曲线线,推导公式。推导公式。N=2N=2n nN N代表细菌数量,代表细菌数量,n n表示第几代表示第几代数学模型建构步骤:
8、数学模型建构步骤:第12页问题引领问题引领1 1、自然界中是否存在、自然界中是否存在理想条件下理想条件下J J型数量型数量增加模式?有哪些实例大致呈增加模式?有哪些实例大致呈J J型增加?型增加?2 2、实现、实现“J J”型增加数学模型条件?型增加数学模型条件?3 3、“J J”型增加型增加数学模型数学模型及模型中及模型中各参数意各参数意义义?书本书本6666页页第13页二、种群增加二、种群增加“J”J”型曲线型曲线实例实例1 1:2020世纪世纪3030年代,人们将环颈雉引入美国年代,人们将环颈雉引入美国华盛顿州一个海岛。华盛顿州一个海岛。1937194219371942年间数量增加年间数
9、量增加 第15页18591859年,年,2424只只野兔野兔 6 6亿只以上亿只以上野兔野兔 近1后实例实例2 2:澳大利亚野兔:澳大利亚野兔二、种群增加二、种群增加“J”J”型曲线型曲线第16页1 1、产生条件:、产生条件:理理想想状状态态食食物物和和空空间间条条件件,气气候候适适宜宜,没没有敌害有敌害等等2 2、种群、种群“J”J”型增加数学模型公式:型增加数学模型公式:3 3、适用情形:适用情形:试验室条件下、当一个种群刚迁入到试验室条件下、当一个种群刚迁入到一个新适宜环境时最初一段时间。一个新适宜环境时最初一段时间。二、种群增加二、种群增加“J”J”型曲线型曲线(增加率(增加率-1-1
10、不变)不变)方程式方程式N Nt t=N=N0 0 t t 曲线曲线11假如假如=1=1,种群数,种群数量怎样改变?量怎样改变?11呢呢?第17页问题引领问题引领1 1、分析归纳种群数量增加到一定程度后趋、分析归纳种群数量增加到一定程度后趋于稳定于稳定原因原因。2 2、结合高斯试验说明什么是、结合高斯试验说明什么是“S”S”型型曲线曲线3 3、解释什么是、解释什么是环境容纳量环境容纳量自主探究:书本自主探究:书本6767页页第18页 高斯(Gause,1934)把5个大草履虫置于0.5mL培养液中,每隔二十四小时统计一次数据,经过重复试验,结果以下:高斯对大草履虫种群研究试验高斯对大草履虫种群
11、研究试验请你绘制大草履虫种群增加曲线!请你绘制大草履虫种群增加曲线!时间时间(d)(d)1 12 23 34 45 56 6种群大小种群大小 20.420.4 137.2137.2319.0319.0369.0369.0373.3373.3365.4365.4第19页三、种群增加三、种群增加“S”S”型曲线型曲线该曲线表达了达尔文什么思想?该曲线表达了达尔文什么思想?生存斗争生存斗争在资源在资源有限和空间有限和空间情况下,情况下,种群经过种群经过一定时间增加后一定时间增加后,种内斗争会加剧,种内斗争会加剧,捕食者数量增加,捕食者数量增加,使种群数量使种群数量趋于趋于稳稳定定增加曲线,增加曲线,
12、称为称为称为称为“S S S S”型型型型曲线曲线曲线曲线。第20页S S型曲线探讨型曲线探讨以大草履虫增加为例以大草履虫增加为例1 1、什么是、什么是S S型曲线?型曲线?2 2、S S型曲线是在什么环境条件下存在?型曲线是在什么环境条件下存在?3 3、什么叫环境容纳量(、什么叫环境容纳量(K K值)?值)?4 4、依据曲线图描述草履虫在各个阶段增加率、依据曲线图描述草履虫在各个阶段增加率改变规律,并说明原因。改变规律,并说明原因。第21页K/2K/2K K值:值:环境容纳量环境容纳量环境容纳量环境容纳量:在在环境条件不受破坏环境条件不受破坏情况下,一定空间中所能情况下,一定空间中所能维持维
13、持种群最大数量种群最大数量称为环称为环境容纳量,又称境容纳量,又称K K值。值。1.1.同一个群同一个群K K值是固定不变?值是固定不变?3 3.什么什么时候时候种群增加速率种群增加速率最快最快?三、种群增加三、种群增加“S S”型曲线型曲线2.2.种群种群“S S”型增加到型增加到K K值不再继续增加原因?值不再继续增加原因?第22页图乙图乙fgfg段相当于图甲段相当于图甲()()段增加速率段增加速率图乙图乙g g点相当于图甲点相当于图甲()()点增加速率点增加速率图乙图乙ghgh段相当于图甲段相当于图甲()()段增加速率段增加速率图乙图乙h h点相当于图甲点相当于图甲()()段增加速率段增
14、加速率K/2abcdghfe甲甲乙乙t0t0K(t2)K(t2)三、种群增加三、种群增加“S”S”型曲线型曲线种群增加率种群增加率:在:在单位时间内新增加单位时间内新增加个体数个体数。如种群现有数量为如种群现有数量为a a,t t年后该种群数量为年后该种群数量为b b那么那么种群种群增加速率为(增加速率为(b-ab-a)/t/tK/2(t1)K/2(t1)acacc ccdcddede种种群群增增长长速速率率时间时间第23页 在在环境条件不受破坏环境条件不受破坏情况下,一定情况下,一定 空间中所能维持种群空间中所能维持种群最大数量最大数量称为环境容称为环境容 纳量。又叫纳量。又叫K K值。值。
15、三、种群增加三、种群增加“S”S”型曲线型曲线原因:原因:自然资源有限、种内竞争加剧、天敌制约等自然资源有限、种内竞争加剧、天敌制约等K K值:值:特点:特点:增加速率先增大后减小增加速率先增大后减小第24页种种群群数数量量“S S”型型增增长长曲曲线线K/2K/2K K种种群群数数量量增增长长率率时间时间D:D:出生率死亡率,即出生率死亡率,即种群数量处于种群数量处于K K值。值。B:B:出生率与死亡率之差出生率与死亡率之差最大,即种群数量处于最大,即种群数量处于K/2K/2值。值。第25页1 1、对大熊猫应采取什么保护办法?、对大熊猫应采取什么保护办法?2 2、对家鼠等有害动物控制,应采取
16、什、对家鼠等有害动物控制,应采取什 么办法?从环境容纳量角度看,能么办法?从环境容纳量角度看,能 得到什么启发得到什么启发?3 3、鱼塘打鱼时,在什么时候捕捞最好?、鱼塘打鱼时,在什么时候捕捞最好?捕捞多少最好?捕捞多少最好?第26页怎样做才是保护大熊猫根本办法?怎样做才是保护大熊猫根本办法?建立自然保护区,建立自然保护区,改进大熊猫栖息改进大熊猫栖息环境,环境,提升环境提升环境容纳量容纳量。三、种群增加三、种群增加“S”S”型曲线型曲线第27页提提醒醒:从从环环境境容容纳纳量量角角度度思思索索,能能够够采采取取办办法法降降低低蝗蝗虫虫种种群群环环境境容容纳纳量量,如如养养殖殖或或释释放放它它
17、们们天天敌敌等等;杀杀虫虫效效果果最最好好时时期期在在潜潜伏伏期期(K/2K/2以下以下)。)。怎样做才是最有效控制害虫种群数量办法?怎样做才是最有效控制害虫种群数量办法?三、种群增加三、种群增加“S”S”型曲线型曲线第28页 为了保护鱼类资源不受破坏,并能连续地取为了保护鱼类资源不受破坏,并能连续地取得最大打鱼量,应使被打鱼群种群数量保持在得最大打鱼量,应使被打鱼群种群数量保持在什么水平什么水平?为何?为何?提提醒醒:在在K/2K/2时时候候打打鱼鱼最最好好,捕捕捞捞剩剩下下量量在在K/2K/2值值,这这么么现现有有利利于于种种群群可可连连续续发发展展,又又可取得较大收益。可取得较大收益。三
18、、种群增加三、种群增加“S”S”型曲线型曲线第29页“J”J”型曲线与型曲线与“S”S”型曲线比较型曲线比较 J J型曲线型曲线 S S型曲线型曲线存在条件存在条件增加率有没有K值影响原因理想条件理想条件 自然条件自然条件 稳定不变稳定不变 先上升后下降先上升后下降 无无有有出生率、出生率、死亡率死亡率很多原因很多原因(环境阻力)(环境阻力)第30页种群数量改变种群数量改变A A是种群增加是种群增加理论理论曲线(曲线(“J”J”型曲线型曲线)B B是种群增加是种群增加实际实际曲线(曲线(“S”S”型曲线)型曲线)A AB B时间时间种种群群数数量量K K(环境所允许最大值)(环境所允许最大值)
19、拓展引申:拓展引申:生存斗争淘生存斗争淘汰个体数量汰个体数量第31页大多数种群数量总是在大多数种群数量总是在波动波动之中,之中,四、种群数量波动和下降四、种群数量波动和下降 东亚飞蝗种群数量波动东亚飞蝗种群数量波动在不利条件之下,还会急剧在不利条件之下,还会急剧下降下降,甚至灭亡,甚至灭亡第32页1、下列图表示某物种迁入新环境后,种群增加速率随时间改变关系。在第时经调查该种群数量为200只,估算该种群在此环境中K值约为 A.100只 B.200只 C.300只 D.400只D课堂练习巩固:课堂练习巩固:第33页2 2、自然界中生物种群增加常表现为、自然界中生物种群增加常表现为“S”S”型型增加
20、曲线。以下相关种群增加曲线。以下相关种群“S”S”型增加正确说法型增加正确说法是(是()A.“S”A.“S”型增加曲线表示种群数量和食物关系型增加曲线表示种群数量和食物关系B.B.种群增加速率在各阶段是不相同种群增加速率在各阶段是不相同C.“S”C.“S”型增加曲线表示了种群数量与时间无关型增加曲线表示了种群数量与时间无关D.D.种群增加不受种群密度制约种群增加不受种群密度制约B B第34页3 3关于下列图中种群数量改变说法错误是关于下列图中种群数量改变说法错误是()A.A.种群种群“J”J”型曲线只有在理想条件下才能出现型曲线只有在理想条件下才能出现B.B.种群种群在在“S”S”型增加过程中
21、,在到达型增加过程中,在到达K K值之前值之前就是就是“J”J”型增加型增加C.C.自然自然状态下种群数量到达状态下种群数量到达600600时,种群增加速率为时,种群增加速率为0 0D.D.环境条件环境条件改变时,种群改变时,种群K K值也会发生对应改变值也会发生对应改变B B第35页4 4下列图表示接种到一定容积培养液中酵母菌下列图表示接种到一定容积培养液中酵母菌生长曲线图,曲线中哪段表示因为有限空间资源限生长曲线图,曲线中哪段表示因为有限空间资源限制使种内竞争增加(制使种内竞争增加()A.CDA.CD段段 B.DEB.DE段段 C.EFC.EF段段 D.FGD.FG段段 D D第36页5
22、5.下下列列图图为为某某种种鱼鱼迁迁入入一一生生态态系系统统后后,其其数数量量增增加加速率随时间改变速率随时间改变曲线,曲线,请分析回答:请分析回答:(1)(1)在在t t0 0t t2 2时间内,种群数量增加曲线呈时间内,种群数量增加曲线呈“_”_”型;在型;在t t2 2时种群数量为时种群数量为N N,则在,则在t t1 1时种群时种群数量为数量为_。S SN/2 N/2 第37页5 5.下下列列图图为为某某种种鱼鱼迁迁入入一一生生态态系系统统后后,其其数数量量增增加加速率随时间改变速率随时间改变曲线,曲线,请分析回答:请分析回答:(2)2)捕捉该鱼最正确时期捕捉该鱼最正确时期为为 时时 。(3(3)在在t t2 2时期后,种群数量时期后,种群数量改变趋势是改变趋势是_大于大于t t1 1保持相对稳定保持相对稳定第38页