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高中生物人教版 (2019)选择性必修2第1章 种群及其动态第2节 种群数量的变化图片ppt课件
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这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修2第1章 种群及其动态第2节 种群数量的变化图片ppt课件，文件包含名师特供121《种群数量的变化》课件pptx、名师特供121《种群数量的变化》练习原卷版docx、名师特供121《种群数量的变化》练习解析版docx等3份课件配套教学资源，其中PPT共37页， 欢迎下载使用。
建构种群增长模型的方法,观察视频思考回答
2. 72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
1. n代细菌数量Nn的计算公式是：
可以用实验计数法来验证。
我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快，因而我们要常洗手。假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌20min就通过分裂繁殖一代。
3. 在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗？如何验证你的观点？
不会，因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的。
建构种群增长模型的方法
1.建立数学模型的步骤
2. 数学模型的表达形式及优点
请你算出一个细菌产生的后代在不同时间数量，并填入下表，画出细菌种群数量的增长曲线。
自然界中有类似细菌在理想条件下种群（呈J型）增长的形式吗？
思考 分析自然界种群增长的实例
1937—1942年，某岛屿上环颈雉种群数量增长如右图
讨论：1.这两个资料中的种群增长有什么共同点？ 出现这种增长的原因是什么 ？
种群呈“J”形曲线增长。原因是食物和空间条件充裕、没有天敌、气候适宜等。
2.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？
不能。因为资源和空间是有限的。
在 条件下，以 为横坐标， 为纵坐标，画出的种群增长曲线大致呈“ ”形。
②当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时 。
“J”形增长需满足哪些条件呢,数学模型（公式）是怎样的呢？
（2）建立模型(数学公式)
N2=N1λ= λ2N0
N3=N2λ= λ3N0
食物和空间条件充裕气候适宜没有天敌(捕食和寄生天敌)没有其他竞争物种等
3．“J”形增长的数学模型
（3）对“λ”的理解：
Nt＝N0λt 表达式中，λ表示种群数量是前一年种群数量的倍数，不是增长率。
只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长。
【思考】当λ＞1时，种群一定呈“J”形增长吗？
A______________B______________C______________D______________
【例1】研究人员连续10年调查生态系统中某动物的种群数量变化，绘制的λ值变化曲线如图所示。
A、B、C、D 四点时的种群数量相比，最多的是 点；最少的是 点。
变式：调查某地乌鸦连续10年的种群数量变化，图中λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数，下列分析正确的是( )
A．乌鸦的种群密度采用样方法调查 B．第3年和第9年的乌鸦种群数量相同 C．第6年以前乌鸦种群数量为“J”型增长 D．第9～10年的乌鸦种群数量最少
（增长率>0，且不变）
种群增长率不受种群密度制约，增长率保持不变 。
=（λ-1）×100％
：单位时间内净增加的个体数占原来个体数的比例
（5）增长速率：单位时间内增加的个体数量。
实质就是“J”型曲线的斜率
（λ-1）N0λt -1
在自然条件下，种群的增长形式能又是怎样的呢？
实例分析 生态学家高斯的实验：把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中，不更换到更大容器中，不添加新的培养液，连续观察、记录，第5天后基本维持375个左右，结果如下表：
请绘制大草履虫的种群增长曲线
1. “S”形增长含义
资源和空间有限，天敌的制约等（即存在环境阻力），种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“ ”形。
3. 环境容纳量（K值）
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。
种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢；调整期
资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速；加速期
资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓；减速期
出生率约等于死亡率，种群增长速率几乎为0，种群数量达到K值，且维持相对稳定。饱和期
种群数量为K/2，种群增长速率达到最大；转折期
4.“S”形增长曲线图分析：
4.种群“S”形增长曲线分析
（1）AB 段：出生率 死亡率，种群数量增加。 （2）B点（K/2）：出生率与死亡率差值 ，种群增长速率 。（3）BC段：出生率仍 死亡率，但差值在减小，种群增长速率 。（4）C点（K值）：出生率 死亡率，种群增长速率为 ，种群数量达到 ，趋于稳定。
(1)增长速率(dN/dt)
①增长速率先增大后减小，最后为0。
②当种群数量为k/2时，增长速率达到最大。
实质就是“S”型曲线的斜率
增长率受种群密度制约，密度越大，增长率越小。
密度制约系数：1—N/K
总资源为1，1—N/K表示种群数量为N时，剩余的资源。
1/K为每个个体所占有的资源，N/K为N个个体所占有的资源。
6.种群“S”形增长的增长率和增长速率曲线
问题探究 K 值 （是/不是）种群数量的最大值
请据图分析：该种群的K 值为 。
同一种群的K 值是固定不变的吗？
同一种群的K 值不是固定不变的，会受到环境因素的影响。
生物自身的遗传特性和食物、栖息场所、天敌及其他生存条件均会影响动物的环境容纳量。
K值是种群在一定环境条件下所能维持（允许达到）的种群最大数量，在环境条件没有变化的情况下，种群数量在K值上下波动，动态平衡。
①野生大熊猫种群数量锐减的关键原因是什么？
最根本原因是野生大熊猫的栖息地遭到破坏，由于食物的减少和活动范围的缩小，K 值就会变小。
（1）实践应用1——野生生物的保护
②保护大熊猫的根本措施是什么？
建立自然保护区，给大熊猫更宽广的生活空间，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量。
（2）实践应用2——有害生物的防治
防治有害生物的根本措施
K/2值的应用
①对资源开发与利用的措施
种群数量达环境容纳量的一半（K/2）时种群增长速率最大，再生能力最强，维持被开发资源的种群数量在K/2值处，可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”，从而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。
②对有害生物防治的措施
控制种群数量，严防达到K/2值处（否则会导致该有害生物成灾）。
渔业资源最佳捕捞时期？
总结 K值与K/2值的应用:
减小环境阻力 → 增大K值 → 保护野生生物资源
增大环境阻力 → 降低K值 → 防治有害生物
草原最大载畜量不超过K值 → 合理确定载畜量
渔业捕捞后的种群数量要在K/2值处
K/2值前防治有害生物，严防达到K/2值处
例2 资源的合理使用可使产量最大化，又不影响资源的持久利用。自然种群增长呈“S”型曲线。假设种群的K值为200，N表示种群数量，据表分析正确的是 ( )
A.环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后 B．防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点时进行 C．渔业捕捞后需控制剩余量在S3点 D．(K－N)/K值为0.25时，种群增长率最大
总结 种群“J”形和“S”形增长曲线之间的关系
（1）某种群生活在一个较理想的环境中，则此种群数量增长的曲线是 。（2）如果此种群生活在一个有限制的自然环境中，种群的个体数量增长的曲线可能是 。（3）图中两曲线间的阴影部分代表 ，按自然选择学说，就表示在生存斗争中被 的个体数量。
食物不足空间有限种内斗争天敌捕食气候、传染病等
比较种群增长两种曲线的联系与区别
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。
对于大多数生物种群来说，种群数量总是在波动中。
1.种群数量的相对稳定
在K值不变的情况下，种群的数量总是围绕着K值上下波动。
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。在淮河流域，前一年大涝，第二年飞蝗大发生的概率最大。故河北蝗区常出现“先涝后旱，蚂蚱成片”，“大水之后，必闹蝗灾”的情况。
当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏。
种群的延续需要有一定的个体数量为基础。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。
对于那些已经低于种群延续所需要的最小种群数量的物种，需要采取有效的措施进行保护。
1．下图为种群数量增长曲线，不考虑迁入和迁出，下列有关叙述不正确的是 （ ）
A．种群的数量变化除了“J”形和“S”形增长，还有稳定、波动和下降等B．bc段种群增长速率逐渐下降，是因为出生率小于死亡率C．自然状态下种群数量达到K 值时，种群的增长速率接近于0D．当环境条件发生变化时，种群的K 值也会发生相应的变化
2．科学家对某荒原上的子午沙鼠种群数量进行连续多年的调查，获得如图所示信息。下列叙述正确的是（ ）
A．第5年的子午沙鼠种群属于衰退型B．第10年和第20年的子午沙鼠种群数量相同C．第1～5年，子午沙鼠种群增长模型呈“S”形D．第15～20年，子午沙鼠种群数量一直减少
建构种群增长模型的方法,观察视频思考回答
2. 72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
1. n代细菌数量Nn的计算公式是：
可以用实验计数法来验证。
我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快，因而我们要常洗手。假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌20min就通过分裂繁殖一代。
3. 在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗？如何验证你的观点？
不会，因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的。
建构种群增长模型的方法
1.建立数学模型的步骤
2. 数学模型的表达形式及优点
请你算出一个细菌产生的后代在不同时间数量，并填入下表，画出细菌种群数量的增长曲线。
自然界中有类似细菌在理想条件下种群（呈J型）增长的形式吗？
思考 分析自然界种群增长的实例
1937—1942年，某岛屿上环颈雉种群数量增长如右图
讨论：1.这两个资料中的种群增长有什么共同点？ 出现这种增长的原因是什么 ？
种群呈“J”形曲线增长。原因是食物和空间条件充裕、没有天敌、气候适宜等。
2.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？
不能。因为资源和空间是有限的。
在 条件下，以 为横坐标， 为纵坐标，画出的种群增长曲线大致呈“ ”形。
②当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时 。
“J”形增长需满足哪些条件呢,数学模型（公式）是怎样的呢？
（2）建立模型(数学公式)
N2=N1λ= λ2N0
N3=N2λ= λ3N0
食物和空间条件充裕气候适宜没有天敌(捕食和寄生天敌)没有其他竞争物种等
3．“J”形增长的数学模型
（3）对“λ”的理解：
Nt＝N0λt 表达式中，λ表示种群数量是前一年种群数量的倍数，不是增长率。
只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长。
【思考】当λ＞1时，种群一定呈“J”形增长吗？
A______________B______________C______________D______________
【例1】研究人员连续10年调查生态系统中某动物的种群数量变化，绘制的λ值变化曲线如图所示。
A、B、C、D 四点时的种群数量相比，最多的是 点；最少的是 点。
变式：调查某地乌鸦连续10年的种群数量变化，图中λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数，下列分析正确的是( )
A．乌鸦的种群密度采用样方法调查 B．第3年和第9年的乌鸦种群数量相同 C．第6年以前乌鸦种群数量为“J”型增长 D．第9～10年的乌鸦种群数量最少
（增长率>0，且不变）
种群增长率不受种群密度制约，增长率保持不变 。
=（λ-1）×100％
：单位时间内净增加的个体数占原来个体数的比例
（5）增长速率：单位时间内增加的个体数量。
实质就是“J”型曲线的斜率
（λ-1）N0λt -1
在自然条件下，种群的增长形式能又是怎样的呢？
实例分析 生态学家高斯的实验：把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中，不更换到更大容器中，不添加新的培养液，连续观察、记录，第5天后基本维持375个左右，结果如下表：
请绘制大草履虫的种群增长曲线
1. “S”形增长含义
资源和空间有限，天敌的制约等（即存在环境阻力），种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“ ”形。
3. 环境容纳量（K值）
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。
种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢；调整期
资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速；加速期
资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓；减速期
出生率约等于死亡率，种群增长速率几乎为0，种群数量达到K值，且维持相对稳定。饱和期
种群数量为K/2，种群增长速率达到最大；转折期
4.“S”形增长曲线图分析：
4.种群“S”形增长曲线分析
（1）AB 段：出生率 死亡率，种群数量增加。 （2）B点（K/2）：出生率与死亡率差值 ，种群增长速率 。（3）BC段：出生率仍 死亡率，但差值在减小，种群增长速率 。（4）C点（K值）：出生率 死亡率，种群增长速率为 ，种群数量达到 ，趋于稳定。
(1)增长速率(dN/dt)
①增长速率先增大后减小，最后为0。
②当种群数量为k/2时，增长速率达到最大。
实质就是“S”型曲线的斜率
增长率受种群密度制约，密度越大，增长率越小。
密度制约系数：1—N/K
总资源为1，1—N/K表示种群数量为N时，剩余的资源。
1/K为每个个体所占有的资源，N/K为N个个体所占有的资源。
6.种群“S”形增长的增长率和增长速率曲线
问题探究 K 值 （是/不是）种群数量的最大值
请据图分析：该种群的K 值为 。
同一种群的K 值是固定不变的吗？
同一种群的K 值不是固定不变的，会受到环境因素的影响。
生物自身的遗传特性和食物、栖息场所、天敌及其他生存条件均会影响动物的环境容纳量。
K值是种群在一定环境条件下所能维持（允许达到）的种群最大数量，在环境条件没有变化的情况下，种群数量在K值上下波动，动态平衡。
①野生大熊猫种群数量锐减的关键原因是什么？
最根本原因是野生大熊猫的栖息地遭到破坏，由于食物的减少和活动范围的缩小，K 值就会变小。
（1）实践应用1——野生生物的保护
②保护大熊猫的根本措施是什么？
建立自然保护区，给大熊猫更宽广的生活空间，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量。
（2）实践应用2——有害生物的防治
防治有害生物的根本措施
K/2值的应用
①对资源开发与利用的措施
种群数量达环境容纳量的一半（K/2）时种群增长速率最大，再生能力最强，维持被开发资源的种群数量在K/2值处，可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”，从而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。
②对有害生物防治的措施
控制种群数量，严防达到K/2值处（否则会导致该有害生物成灾）。
渔业资源最佳捕捞时期？
总结 K值与K/2值的应用:
减小环境阻力 → 增大K值 → 保护野生生物资源
增大环境阻力 → 降低K值 → 防治有害生物
草原最大载畜量不超过K值 → 合理确定载畜量
渔业捕捞后的种群数量要在K/2值处
K/2值前防治有害生物，严防达到K/2值处
例2 资源的合理使用可使产量最大化，又不影响资源的持久利用。自然种群增长呈“S”型曲线。假设种群的K值为200，N表示种群数量，据表分析正确的是 ( )
A.环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后 B．防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点时进行 C．渔业捕捞后需控制剩余量在S3点 D．(K－N)/K值为0.25时，种群增长率最大
总结 种群“J”形和“S”形增长曲线之间的关系
（1）某种群生活在一个较理想的环境中，则此种群数量增长的曲线是 。（2）如果此种群生活在一个有限制的自然环境中，种群的个体数量增长的曲线可能是 。（3）图中两曲线间的阴影部分代表 ，按自然选择学说，就表示在生存斗争中被 的个体数量。
食物不足空间有限种内斗争天敌捕食气候、传染病等
比较种群增长两种曲线的联系与区别
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。
对于大多数生物种群来说，种群数量总是在波动中。
1.种群数量的相对稳定
在K值不变的情况下，种群的数量总是围绕着K值上下波动。
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。在淮河流域，前一年大涝，第二年飞蝗大发生的概率最大。故河北蝗区常出现“先涝后旱，蚂蚱成片”，“大水之后，必闹蝗灾”的情况。
当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏。
种群的延续需要有一定的个体数量为基础。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。
对于那些已经低于种群延续所需要的最小种群数量的物种，需要采取有效的措施进行保护。
1．下图为种群数量增长曲线，不考虑迁入和迁出，下列有关叙述不正确的是 （ ）
A．种群的数量变化除了“J”形和“S”形增长，还有稳定、波动和下降等B．bc段种群增长速率逐渐下降，是因为出生率小于死亡率C．自然状态下种群数量达到K 值时，种群的增长速率接近于0D．当环境条件发生变化时，种群的K 值也会发生相应的变化
2．科学家对某荒原上的子午沙鼠种群数量进行连续多年的调查，获得如图所示信息。下列叙述正确的是（ ）
A．第5年的子午沙鼠种群属于衰退型B．第10年和第20年的子午沙鼠种群数量相同C．第1～5年，子午沙鼠种群增长模型呈“S”形D．第15～20年，子午沙鼠种群数量一直减少
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