2020版高中生物苏教版必修三课件:3.1.2 种群数量的变化 .pdf
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1、第三章 第一节 生物群落的基本单位种群 第2课时 种群数量的变化 目标导读 1.结合教材P65知识海洋及图36,了解数学模型,分析种群数量增长 的“J”型曲线。 2.结合教材P66图38,理解种群数量增长的“S”型曲线。 3.结合教材P67课题研究,学会探究酵母菌种群大小的动态变化。 重难点击 根据实例建构种群增长的“J”型、“S”型数学模型,并据此解释种 群数量的变化和指导实践。 课堂导入 方式一:方式一:2013年8月9日湖南省林业厅发布信 息:受持续晴热干旱天气影响,从7月中旬 至8月初,长沙、益阳、常德、邵阳、娄底等 多地发生蝗虫灾害,受灾面积从23万亩增加 至31万亩,并有进一步扩散
2、蔓延趋势,灾害对竹产业造成一定影响。目 前,湖南已采取三大措施遏制蝗虫病害:诱杀成蝗;重点地区组织化学 防治;加强监测,调查产卵地,为明年防治打好基础。有效遏制蝗虫灾 害需要研究蝗虫种群数量的变化规律,这节课我们共同学习种群数量的 变化。 方式二:方式二:地球上的每种生物都具有很大的生殖潜力,如果这种生殖潜力 不受食物、空间、天敌和气候条件等的限制而任其发展的话,生物种群 会在短期内达到惊人的数量。但是大多数情况下,种群的生存和发展受 到资源、空间、天敌等因素的限制,所以其种群的数量增长不可能出现 上述现象。那么,种群的数量变化有什么规律呢? 一、种群数量增长的数学模型及影响种群数量波动的因素
3、 当堂检测 二、探究酵母菌种群大小的动态变化 内容索引 一、种群数量增长的数学模型及影响 种群数量波动的因素 1.种群数量增长的数学模型种群数量增长的数学模型 (1)建立数学模型:主要包括 与 两个过程。 表达就是根据建模的 和掌握的 (如数据、现象),将实际问 题转换成 问题,用 确切地表述出来。 验证就是用 的信息检验得到的解答,以确认结果的正确性。 表达 知识梳理 验证 目的 数学语言 信息 数学 现实对象 (2)“J”型曲线 含义:在环境资源不受限制的理想条件下,种群内个体数量 用 坐标图表示而形成的曲线。 理想条件:食物充裕、 、气候适宜和 等。 影响种群数量变化的主要因素: 、 和
4、 的个体 数量3个因素。 后代中第t代的数量表示式: ,其中 表示种群的起始数量, 表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。 持续增长 空间充足没有敌害 出生率死亡率起始种群 NtN0tN0 (3)“S”型曲线 含义:在自然界中 (如空间、食物、天敌等)制约下,种群 个体数量的增长过程用坐标图表示而形成的曲线。 特点:种群内个体数量达到 所允许的 (K值)时不再增加。 各种环境条件 环境条件最大值 2.影响种群数量波动的因素影响种群数量波动的因素 (1)环境因素 在自然界中,如 、 、天敌、疾病等因素都会使种群数量发生波动。 在某些不利的条件下,种群会急剧衰退,甚至灭亡,这种情况最易出现 在 、
5、出生率低、 、成熟晚的生物种群中。 (2) :如在人类 、种群栖息地遭到破坏的情况下,某些动 物种群数量会出现 ,严重时甚至会出现种群灭亡。 气候食物 个体大生长慢 人为干扰过度捕猎 长期下降 1.阅读下面材料,分析“J”型曲线 材料材料 欧洲赤松(如图甲)在侵入某地区后,种群数量呈现指数增长。图 乙是根据花粉密度的变化间接得出的欧洲赤松的种群数量变化。 问题探究问题探究 (1)从图乙看出,该种群增长的曲线呈 型。 “J” (2)若1,则数学方程式NtN0t中种群数量Nt随t的变化曲线图为: (3)形成“J”型增长的条件是环境资源不受限制,如食物充裕、 、 气候适宜和 敌害等。 空间充足 没有
6、 (1)该模型曲线为 型。 2.阅读下面材料,分析“S”型曲线 材料 生态学家在一个玻璃容器内,装入一定量的符合小球藻生活的营养 液,接种少量的小球藻,每隔一段时间测定小球藻的个体数量,绘制成如 图曲线。 “S” (3)种群数量增长出现K值的原因是 。 (2)该曲线中出生率与死亡率的关系 0K/2时,出生率死亡率,种群数量 。 K/2时,出生率与死亡率的差值最大,种群增长 速率最大。 K/2K时,出生率 死亡率,但差值在减小, 种群数量 。 K值时,出生率死亡率,种群数量 。 自然界的资源和空间总是有限的 增加 大于 增长缓慢 达到最大 (4)小球藻数量变化规律转化为小球藻的种群增长速率如图所
7、示: 3.既可获得最大利用量又要保持种群的可持续发展,群数量应维持在多 少,为什么? 答案 种群数量应维持在K/2。种群数量为K/2时,种群增长速率最大。 4.种群数量达到K值后,数量能维持恒定不变吗?为什么? 答案 不能。由于环境是时刻发生变化的,故其环境容纳量也会发生变化,其 数量会发生波动。 A.若图示为草履虫种群增长曲线,则e点时增长速 率为0 B.为保护鱼类资源,捕捞后鱼的数量应维持在d点 C.若图示为蝗虫种群增长曲线,则虫害防治应在c 点之后 D.K值是环境容纳量,一般不随环境的变化而变化 活学活用 1.种群在理想环境中,呈“J”型曲线增长(如图中曲线甲);在有环境阻 力条件下,呈
8、“S”型曲线的叙述,正确的是 答案解析 e点种群数量达到K值,此时增长速率为0,A正确; 为保护鱼类资源,捕捞后鱼的数量应维持在K/2处,即c点,B错误; 防治虫害应在c点之前,C错误; 环境容纳量随环境变化而变化,D错误。 2.如图a、b表示种群在不同条件下的增长曲线,曲线c为曲线b对应的种群 增长速率。下列叙述错误的是 答案解析 A.在自然界中不可能存在类似曲线a表示的种群增长情况 B.在t时刻曲线b对应的种群数量大小为环境容纳量的一半,即K/2 C.曲线b表示种群的数量增长可能受其本身密度增加的制约 D.曲线c表示的种群增长速率可用于指导渔业捕捞等 曲线a为种群数量增长的“J”型曲线,曲
9、线b为种群数量增长的“S”型曲 线,曲线c为“S”型曲线相对应的种群增长速率的变化。“J”型曲线在 自然界中确实存在,如:澳大利亚野兔和某岛屿环颈雉的数量变化,A错误; 在t时刻种群增长速率最大,对应曲线b的种群数量大小为环境容纳量的一 半,即K/2,B正确; “S”型曲线种群的数量增长受气候、食物、天敌、传染病等因素的影响。 由于本身密度增加,食物不足,因此其增长可能受本身密度增加的制约, C正确; 种群增长速率曲线可以用于指导渔业捕捞等,使鱼类的数量保持在K/2, 因为此时种群的增长速率最大,利于可持续发展,D正确。 种群增长率和增长速率的判别种群增长率和增长速率的判别 (1)增长率:单位
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