高中生物人教版 (新課標(biāo))必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》種群數(shù)量的變化復(fù)習(xí)課件ppt

這是一份高中生物人教版 (新課標(biāo))必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》種群數(shù)量的變化復(fù)習(xí)課件ppt，共38頁(yè)。PPT課件主要包含了合理的假設(shè)，數(shù)學(xué)形式，種群數(shù)量的增長(zhǎng)曲線，種群數(shù)量，食物和空間，Nt＝N0λt，連續(xù)增長(zhǎng)，資源和空間，K值變動(dòng)的示意圖，出生率和死亡率等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1．種群數(shù)量呈“J”型增長(zhǎng)的條件是：食 物和空間條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有敵害 的條件下，種群數(shù)量連續(xù)增長(zhǎng)，種群增長(zhǎng) 率保持不變。2．種群數(shù)量呈“S”型增長(zhǎng)的條件是：自然界資源和空間有限的。
3. 在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量成為環(huán)境容納量，又稱K值。4.“S”型增長(zhǎng)的種群增長(zhǎng)速率先增大，后減小，K/2時(shí)增長(zhǎng)速率最大，K時(shí)增長(zhǎng)速率為0。
1.通過(guò)探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化和細(xì)菌數(shù)量的變化，嘗試建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。2.通過(guò)資料分析、師生交流，能夠闡明種群的“J”型增長(zhǎng)和“S”型增長(zhǎng)。3.通過(guò)查閱資料、小組討論，關(guān)注人類活動(dòng)對(duì)種群數(shù)量變化的影響。
1．構(gòu)建數(shù)學(xué)模型一般步驟(1)觀察研究對(duì)象，提出問(wèn)題；(2)提出___________；(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)腳__________對(duì)事物的性質(zhì)表達(dá)；(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)或觀察，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正。
2．種群數(shù)量的增長(zhǎng)曲線(1)種群增長(zhǎng)的“J”型曲線。①概念：在理想條件下種群數(shù)量增長(zhǎng)的形式，如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，_________為縱坐標(biāo)畫出曲線來(lái)表示，曲線大致呈“J”型。
②條件：在__________________條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有敵害等條件。③建立模型：t年后種群數(shù)量為_(kāi)___________。其中，N0為起始數(shù)量，t為時(shí)間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。④特點(diǎn)：種群數(shù)量__________。
①概念：種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)曲線，稱為“S”型曲線。②條件：____________是有限的。③特點(diǎn)：初期種群數(shù)量_________，種群數(shù)量達(dá)到_____后將停止生長(zhǎng)，有時(shí)在K值左右保持相對(duì)穩(wěn)定。
(2)種群增長(zhǎng)的“S”型曲線。
1.生物種群的環(huán)境容納量是否是恒定不變的？2．水葫蘆入侵到蘇州河時(shí)，在初期階段水葫蘆的種群數(shù)量增長(zhǎng)符合哪種類型的曲線？試分析原因。【提示】1.不是，隨環(huán)境條件的改變，環(huán)境容納量也改變。2．符合“J”型增長(zhǎng)曲線，環(huán)境中資源空間相對(duì)是充足的，又不存在天敵。
1．種群增長(zhǎng)的“J”型曲線與“S”型曲線的比較
2.“S”型曲線在生產(chǎn)實(shí)踐中的指導(dǎo)意義根據(jù)“S”型曲線的特點(diǎn)：在K/2時(shí)增長(zhǎng)速率最大。(1)為了持續(xù)獲得較多的生物資源，①應(yīng)設(shè)法增大環(huán)境容納量K，如加強(qiáng)生物生存環(huán)境的管理，②捕撈、采伐應(yīng)該在種群數(shù)量達(dá)到K/2以上時(shí)進(jìn)行，而且剩余種群數(shù)量應(yīng)保持在K/2左右。
(2)若要對(duì)有害生物進(jìn)行防治，①應(yīng)設(shè)法使其環(huán)境容納量K變小，②通過(guò)引入天敵等措施，將種群數(shù)量盡量控制在較低水平。(3)草場(chǎng)放牧，最大載畜量不能超過(guò)K值；魚的養(yǎng)殖也不能超過(guò)K值，否則，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性破壞，導(dǎo)致K值下降。
(1)同一種生物的K值不是固定不變的，會(huì)受到環(huán)境的影響。在環(huán)境不遭受破壞的情況下，K值會(huì)在平均值附近上下波動(dòng)；當(dāng)種群密度偏離平均值的時(shí)候，會(huì)通過(guò)負(fù)反饋機(jī)制使種群密度回到一定范圍內(nèi)。(2)環(huán)境遭受破壞，K值會(huì)下降；當(dāng)生物生存的環(huán)境改善，K值會(huì)上升。
[實(shí)驗(yàn)原理](1)酵母菌屬兼性厭氧型微生物，有氧時(shí)產(chǎn)生CO2和水，無(wú)氧時(shí)產(chǎn)生CO2和酒精。(2)用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，種群的增長(zhǎng)受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。(3)在理想的無(wú)限環(huán)境中，酵母菌種群的增長(zhǎng)呈“J”型曲線，在有限的環(huán)境下，酵母菌種群的增長(zhǎng)呈“S”型曲線。
[實(shí)驗(yàn)步驟]試管中加入10 mL無(wú)菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液↓接種酵母菌到試管中并混合均勻↓把試管在28 ℃條件下連續(xù)培養(yǎng)7 d↓
每天抽樣檢測(cè)計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量：①將蓋玻片放在計(jì)數(shù)室上，用吸管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入到計(jì)數(shù)板小方格內(nèi)；②顯微鏡觀察計(jì)數(shù)一個(gè)小方格內(nèi)的酵母菌數(shù)，已知小方格的培養(yǎng)液厚度為0.1 mm，計(jì)算出培養(yǎng)液體積；③換算出10 mL培養(yǎng)液中酵母菌總數(shù)?！龑⑺脭?shù)值作好記錄，結(jié)果的記錄可設(shè)計(jì)下面的記錄表：
分析數(shù)據(jù)，畫出曲線。進(jìn)行數(shù)形轉(zhuǎn)換，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，酵母菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出坐標(biāo)曲線圖，分析曲線走向，揭示酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律。
[例1] 下圖為某地東亞飛蝗種群數(shù)量變化示意圖，下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A．為有效防治蝗災(zāi)，應(yīng)在a點(diǎn)之前及時(shí)控制種群密度B．a(chǎn)～b段，該種群的增長(zhǎng)率與種群密度之間呈正相關(guān)C．利用性引誘劑誘殺雄蟲改變性別比例可防止c點(diǎn)出現(xiàn)D．控制種群數(shù)量在d～e水平，有利于維持該地生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性
【精講精析】圖示a點(diǎn)東亞飛蝗數(shù)量急劇上升，此時(shí)種群增長(zhǎng)速率達(dá)到最大，在病蟲害防治時(shí)應(yīng)在a點(diǎn)所示時(shí)間之前進(jìn)行，A正確；圖示a～b段種群數(shù)量仍然在上升，但種群增長(zhǎng)率呈下降趨勢(shì)，B錯(cuò)誤；利用性引誘劑誘殺雄蟲，導(dǎo)致種群性別比例失調(diào)，使種群出生率降低從而降低種群密度，C正確；控制東亞飛蝗種群數(shù)量處于較低水平，對(duì)該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者有利，因此有利于維持該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，D正確?！敬鸢浮緽
[例2] 調(diào)查某地烏鴉連續(xù)10年的種群數(shù)量變化，圖中λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)，下列分析正確的是（ ）
A．調(diào)查烏鴉的種群密度常采用樣方法B．第3年和第9年的烏鴉種群數(shù)量相同C．第6年以前烏鴉種群數(shù)量為“J”型增長(zhǎng)D．第9～10年的烏鴉種群數(shù)量最少
【精講精析】烏鴉屬于較大且移動(dòng)性強(qiáng)的動(dòng)物，宜采用標(biāo)志重捕法調(diào)查，A錯(cuò)誤；第3年和第9年烏鴉種群數(shù)量變化的λ值相同，但這兩年的烏鴉種群數(shù)量不同，B錯(cuò)誤；“J”型曲線的λ值是固定值，題圖與之不符，C錯(cuò)誤；第3年到第9年間，λ值小于1，說(shuō)明種群數(shù)量一直在減少，在9～10年間種群數(shù)量保持穩(wěn)定，種群數(shù)量最少，D正確。【答案】D
(1)增長(zhǎng)率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)種群數(shù)量的變化率，增長(zhǎng)率＝(現(xiàn)有個(gè)體數(shù)－原有個(gè)體數(shù))/原有個(gè)體數(shù)＝出生率－死亡率。甲為“J”型曲線增長(zhǎng)率，乙為“S”型曲線增長(zhǎng)率。
(2)增長(zhǎng)速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)種群的增長(zhǎng)量，增長(zhǎng)速率＝(現(xiàn)有個(gè)體數(shù)－原有個(gè)體數(shù))/增長(zhǎng)時(shí)間＝(出生數(shù)－死亡數(shù))/單位時(shí)間，下圖為“J”、“S”型曲線的增長(zhǎng)速率。
[例3] 有關(guān)“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量動(dòng)態(tài)變化”的實(shí)驗(yàn)，正確的敘述是（ ）A．改變培養(yǎng)液的pH不影響K值(環(huán)境容納量)大小B．培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量不隨時(shí)間的變化而變化C．取適量培養(yǎng)液滴于普通載玻片后對(duì)酵母菌準(zhǔn)確計(jì)數(shù)D．營(yíng)養(yǎng)條件不是影響酵母菌種群數(shù)量變化的唯一因素
【精講精析】酵母菌培養(yǎng)時(shí)，營(yíng)養(yǎng)成分、代謝產(chǎn)物、溫度、酸堿度、溶氧量等都會(huì)影響酵母菌種群數(shù)量的變化?！敬鸢浮緿
1．影響種群數(shù)量的因素(1)外界因素：種間因素和其他非生物因素，如________、天敵、氣候、傳染病等。(2)內(nèi)部因素：________________、遷入率和遷出率、年齡組成和性別比例等。
2．?dāng)?shù)量變化大多數(shù)種群的數(shù)量總是在________中，在不利的條件下，種群數(shù)量還會(huì)急劇________甚至消亡。
研究種群數(shù)量變化的意義研究種群數(shù)量變化的意義主要體現(xiàn)在兩方面：一是野生生物資源的合理開(kāi)發(fā)利用，二是農(nóng)林害蟲等有害動(dòng)物的防治，如下表(以滅鼠及捕魚為例說(shuō)明)：
[例4] 下圖表示某一種群在有限環(huán)境中增長(zhǎng)的曲線。現(xiàn)圍繞此曲線的下列描述中正確的是（ ）
A．K是環(huán)境條件所允許達(dá)到的種群數(shù)量最大值，其數(shù)值是恒定不變的B．在K值之前，種群的數(shù)量逐漸增大，年齡組成由增長(zhǎng)型逐漸轉(zhuǎn)為衰退型C．如果不考慮遷入、遷出等其他因素，在K值時(shí)出生率≈死亡率D．假設(shè)這是魚的種群，當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到K/2值時(shí)開(kāi)始捕撈，可持續(xù)獲得最高產(chǎn)量
【精講精析】K值不是一成不變的，可發(fā)生改變，種群數(shù)量最大值是在K值附近波動(dòng)，A錯(cuò)誤；K值前種群的年齡組成是增長(zhǎng)型，到達(dá)K值，出生率≈死亡率，年齡組成為穩(wěn)定型，B錯(cuò)誤；魚群的捕撈應(yīng)在大于K/2時(shí)進(jìn)行，且剩余量應(yīng)維持在K/2，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾
[例5] 種群在理想環(huán)境中，呈“J”型曲線增長(zhǎng)(如下圖曲線甲)；在有環(huán)境阻力的條件下，呈“S”型曲線增長(zhǎng)(如下圖曲線乙)。若該圖表示蝗蟲種群增長(zhǎng)曲線，下列有關(guān)敘述中正確的是（ ）
A．環(huán)境阻力出現(xiàn)在曲線d點(diǎn)之后B．防治蝗蟲蟲害應(yīng)該在曲線c點(diǎn)之后C．“S”型曲線表示種群數(shù)量與食物的關(guān)系D．呈“S”型增長(zhǎng)的蝗蟲，其數(shù)量也可能有時(shí)超過(guò)K值【精講精析】種群的環(huán)境最大容納量是一個(gè)相對(duì)值，當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到最大時(shí)，仍然處于變化中，有可能超過(guò)K值?！敬鸢浮緿