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浙科版 (2019)选择性必修2 生物与环境第二节 不同条件下种群的增长方式不同优秀ppt课件
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这是一份浙科版 (2019)选择性必修2 生物与环境第二节 不同条件下种群的增长方式不同优秀ppt课件，共24页。PPT课件主要包含了学习目标，种群密度增加，N0×λ，N0×λ2，N0×λt，①产生条件，③增长特点，②数学模型，曲线J形，存在环境阻力等内容，欢迎下载使用。
1.区别种群的两种增长方式——指数增长和逻辑斯谛增长，阐明隐含在J形曲线和S形曲线中的信息。2.举例说出环境容纳量的概念。3.尝试构建种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。
建立数学模型来分析果蝇种群数量变化的特点及原因
研究种群的核心问题是种群数量的变化规律
思考：1. 为什么要用三个广口瓶来培养果蝇？2. 2 cm厚的棉花有什么作用？3. 半根香蕉的作用？4. 1~2滴乙醚的作用？处理时间可以很长吗？
吸收香蕉腐败的汁液；为果蝇化蛹提供场所，所以棉花层不宜过薄不然香蕉汁液会没过棉花，会影响蛹后果蝇的羽化。
将果蝇麻醉，便于计数。
注意：乙醚不能过多，以免麻醉过度。若果蝇翅膀与身体呈45角翘起说明已经死亡。
活动：探究果蝇种群的增长
1. 为什么最后几天数量变化不大？
因为空间有限、资源有限
2. 如果观察时间再长一些，果蝇个体数会出现什么变化？
数学模型：方程式或曲线
意义:描述、解释和预测种群数量的变化。
在资源无限、空间无限和不受其他生物制约的理想条件下，细菌种群的增长不会受 的影响，即在理想条件下种群增长的曲线为“ ”形。
思考：如果是在空间无限、资源无限，不受其他生物制约的理想条件下，增长曲线还像刚才这样吗？
某种群的起始数量为N0，并且第二年的数量是第一年的λ倍(该种群每年的增长倍数都保持不变)，则：a.一年后种群数量N1＝ ，两年后种群数量N2＝ ，t年后种群数量Nt＝ (t为时间，Nt表示t年后该种群的数量)。
实例一：1859年，一个英格兰的农民带着24只野兔，登陆澳大利亚并定居下来，但谁也没想到迁入一个新环境后，这些野兔发现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌。一个世纪之后，这个澳洲“客人”的数量呈指数增长，达到6亿只，引起了一次农业灾害。它们吃庄稼，毁坏新播下的种子，啃嫩树皮，并且打地洞损坏田地和河堤。
实例二：在20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿，在1937-1942年期间，这个环颈雉种群迁入一个新环境后，种群的增长大致符合“J”型曲线。
发生条件：在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等理想条件下。
实例三：生物入侵——凤眼莲原产于南美，1901年作为花卉引入中国。由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌，我国目前有184万吨。它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡 。
种群迁入一个新环境后，常常在一定时期内出现“J”型增长。
小结:种群的指数增长
理想状态——资源无限，空间无限，不受其他生物制约等
起始增长很慢，随种群基数的加大，增长越来越快，每单位时间都按种群的一定百分数或倍数增长，呈指数增长。
公式：Nt=N0 λt
增长速率变大，增长率不变
Q.是否所有种群的增长都是这样的呢？
实例：高斯对大草履虫种群研究的实验
高斯把5个大草履虫置于0.5 mL的培养液中，每隔24小时统计一次草履虫的数量，经过反复实验，结果如下：
逻辑斯谛增长——S型增长曲线
Q1.大草履虫的种群为什么不呈指数增长？Q2.其种群数量增长过程是怎样的？Q3.其种群数量达到基本稳定的数量值称做什么？
高斯把5个大草履虫置于0.5 mL的培养液中，每隔24小时统计一次草履虫的数量，经过反复实验，结果如下：
逻辑斯谛增长——S形增长曲线
K值：即环境容纳量。指长时期内，环境条件所能维持的种群最大数量。
Q.同一种群的K值固定不变吗？
K值大小由环境中的有效资源决定，会根据环境条件的改变而变化。
Q.种群数量达到K值时，都能在K值维持恒定吗？
k值只代表种群数量的一个平均值，在环境不遭受破坏的条件下，实际的种群数量在这个平均值的上下波动。所以K值是种群在该环境中的稳定平衡密度。
原因：存在环境阻力——自然界中食物和空间等资源总是有限的，当种群密度增大时，种内斗争和种间竞争会不断加剧，捕食者数量也会不断增加，还有气候、传染病等因素作用，导致该种群的出生率降低，死亡率增高（即种群增长率不断下降），当出生率与死亡率相等（即增长率为0）时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。
种群数量小于K/2时，种群增长逐渐加快；种群数量等于K/2时，种群增长最快；种群数量大于K/2时， 种群增长逐渐减慢；种群数量达到K值时，种群增长停止或在K值上下波动
K/2时种群的增长速率最快，K值时种群数量最大，但增长速率为0
小结：种群的逻辑斯谛增长
有限条件——资源有限，空间有限，受其他生物制约
起始呈加速增长，K/2时增长最快，此后开始减速增长，到达K值时停止增长或在K值上下波动。
增长速率是先上升，后下降，而增长率逐渐下降。
指数增长和逻辑斯谛增长的区别
（1）有害生物的防治：
思考：从环境容纳量的角度思考，怎样做才是最有效的灭鼠措施？
采取措施降低有害动物种群的环境容纳量：①将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源。②室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所。③养殖或释放它们的天敌……
研究种群数量变化的意义
思考：怎样做才是保护大熊猫等濒危动物的根本措施？
建立自然保护区，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量。
（2）野生动物的保护：
（3）野生生物资源的合理利用：
思考：为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平？为什么？
应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。原因：此时种群的增长速率最大。
在理想的环境条件下，种群数量连续增长，呈现J形曲线；而在有限的环境条件下，种群数量的增长率逐渐下降，呈现S形曲线。自然种群的增长一般遵循S形曲线的变化规律。但当种群迁入一个新环境后，常常在一定时期内出现J形增长。 研究种群的增长方式，可以有利于野生生物资源的合理利用及保护，为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导，也可以为防治有害生物提供科学依据。
由于存在环境阻力，在自然选择（生存斗争）中被淘汰的个体数量。
Q.用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表示什么？
1.区别种群的两种增长方式——指数增长和逻辑斯谛增长，阐明隐含在J形曲线和S形曲线中的信息。2.举例说出环境容纳量的概念。3.尝试构建种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。
建立数学模型来分析果蝇种群数量变化的特点及原因
研究种群的核心问题是种群数量的变化规律
思考：1. 为什么要用三个广口瓶来培养果蝇？2. 2 cm厚的棉花有什么作用？3. 半根香蕉的作用？4. 1~2滴乙醚的作用？处理时间可以很长吗？
吸收香蕉腐败的汁液；为果蝇化蛹提供场所，所以棉花层不宜过薄不然香蕉汁液会没过棉花，会影响蛹后果蝇的羽化。
将果蝇麻醉，便于计数。
注意：乙醚不能过多，以免麻醉过度。若果蝇翅膀与身体呈45角翘起说明已经死亡。
活动：探究果蝇种群的增长
1. 为什么最后几天数量变化不大？
因为空间有限、资源有限
2. 如果观察时间再长一些，果蝇个体数会出现什么变化？
数学模型：方程式或曲线
意义:描述、解释和预测种群数量的变化。
在资源无限、空间无限和不受其他生物制约的理想条件下，细菌种群的增长不会受 的影响，即在理想条件下种群增长的曲线为“ ”形。
思考：如果是在空间无限、资源无限，不受其他生物制约的理想条件下，增长曲线还像刚才这样吗？
某种群的起始数量为N0，并且第二年的数量是第一年的λ倍(该种群每年的增长倍数都保持不变)，则：a.一年后种群数量N1＝ ，两年后种群数量N2＝ ，t年后种群数量Nt＝ (t为时间，Nt表示t年后该种群的数量)。
实例一：1859年，一个英格兰的农民带着24只野兔，登陆澳大利亚并定居下来，但谁也没想到迁入一个新环境后，这些野兔发现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌。一个世纪之后，这个澳洲“客人”的数量呈指数增长，达到6亿只，引起了一次农业灾害。它们吃庄稼，毁坏新播下的种子，啃嫩树皮，并且打地洞损坏田地和河堤。
实例二：在20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿，在1937-1942年期间，这个环颈雉种群迁入一个新环境后，种群的增长大致符合“J”型曲线。
发生条件：在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等理想条件下。
实例三：生物入侵——凤眼莲原产于南美，1901年作为花卉引入中国。由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌，我国目前有184万吨。它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡 。
种群迁入一个新环境后，常常在一定时期内出现“J”型增长。
小结:种群的指数增长
理想状态——资源无限，空间无限，不受其他生物制约等
起始增长很慢，随种群基数的加大，增长越来越快，每单位时间都按种群的一定百分数或倍数增长，呈指数增长。
公式：Nt=N0 λt
增长速率变大，增长率不变
Q.是否所有种群的增长都是这样的呢？
实例：高斯对大草履虫种群研究的实验
高斯把5个大草履虫置于0.5 mL的培养液中，每隔24小时统计一次草履虫的数量，经过反复实验，结果如下：
逻辑斯谛增长——S型增长曲线
Q1.大草履虫的种群为什么不呈指数增长？Q2.其种群数量增长过程是怎样的？Q3.其种群数量达到基本稳定的数量值称做什么？
高斯把5个大草履虫置于0.5 mL的培养液中，每隔24小时统计一次草履虫的数量，经过反复实验，结果如下：
逻辑斯谛增长——S形增长曲线
K值：即环境容纳量。指长时期内，环境条件所能维持的种群最大数量。
Q.同一种群的K值固定不变吗？
K值大小由环境中的有效资源决定，会根据环境条件的改变而变化。
Q.种群数量达到K值时，都能在K值维持恒定吗？
k值只代表种群数量的一个平均值，在环境不遭受破坏的条件下，实际的种群数量在这个平均值的上下波动。所以K值是种群在该环境中的稳定平衡密度。
原因：存在环境阻力——自然界中食物和空间等资源总是有限的，当种群密度增大时，种内斗争和种间竞争会不断加剧，捕食者数量也会不断增加，还有气候、传染病等因素作用，导致该种群的出生率降低，死亡率增高（即种群增长率不断下降），当出生率与死亡率相等（即增长率为0）时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。
种群数量小于K/2时，种群增长逐渐加快；种群数量等于K/2时，种群增长最快；种群数量大于K/2时， 种群增长逐渐减慢；种群数量达到K值时，种群增长停止或在K值上下波动
K/2时种群的增长速率最快，K值时种群数量最大，但增长速率为0
小结：种群的逻辑斯谛增长
有限条件——资源有限，空间有限，受其他生物制约
起始呈加速增长，K/2时增长最快，此后开始减速增长，到达K值时停止增长或在K值上下波动。
增长速率是先上升，后下降，而增长率逐渐下降。
指数增长和逻辑斯谛增长的区别
（1）有害生物的防治：
思考：从环境容纳量的角度思考，怎样做才是最有效的灭鼠措施？
采取措施降低有害动物种群的环境容纳量：①将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源。②室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所。③养殖或释放它们的天敌……
研究种群数量变化的意义
思考：怎样做才是保护大熊猫等濒危动物的根本措施？
建立自然保护区，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量。
（2）野生动物的保护：
（3）野生生物资源的合理利用：
思考：为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平？为什么？
应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。原因：此时种群的增长速率最大。
在理想的环境条件下，种群数量连续增长，呈现J形曲线；而在有限的环境条件下，种群数量的增长率逐渐下降，呈现S形曲线。自然种群的增长一般遵循S形曲线的变化规律。但当种群迁入一个新环境后，常常在一定时期内出现J形增长。 研究种群的增长方式，可以有利于野生生物资源的合理利用及保护，为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导，也可以为防治有害生物提供科学依据。
由于存在环境阻力，在自然选择（生存斗争）中被淘汰的个体数量。
Q.用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表示什么？
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