浙科版必修三42种群的增长方式课件
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浙科版高中生物必修3《种群的增长方式》精品课件
③对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？
应用一 有害生物防治
鼠是繁殖力很强的有害动物，我们考虑应当采取 什么措施来控制鼠的数量？这些措施实际上是在 影响种群增长模型的什么参数？ K值的应用 改变生态环境(如为防鼠害 而封储粮食、清除生活垃 圾、保护鼠的天敌等) ，降 低K值。 K/2值的应用 务必及时控制种群数量， 严防达K/2值处。
“J”型增长能一直持续下去吗？
存在环境阻力——— 自然条件（现实状态）——食物等资源和空间
总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断 增加。导致该种群的出生率降低，死亡率增高。
当出生率与出生率相等时，种群的增长就会停 止，有时会稳定在一定的水平。
实例1：凤眼莲（水葫芦）
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。
实例2：澳大利亚本来并没有兔子。 1859年，一个叫托马 斯·奥斯汀的英国人来澳定居，带来了24只野兔，放养在 他的庄园里，供他打猎取乐。因为这里有茂盛的牧草， 却没有鹰等天敌。这里的土壤疏松，打洞做窝非常方便。 于是，兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。一个 世纪之后，野兔的数量达到6 亿只以上，遍布整个大陆。
时间(天)
01 2 3 4 5 6 7
酵母菌数 A组 6 18 53 152 451 … … … (105mL-1) B组 6 17 46 99 143 175 191 191
Ⅳ．数据处理与分析 1．绘制A、B组酵母菌种群数量变化曲线
Ⅳ．数据处理与分析
A组 酵母菌数量(105mL-1) B组 酵母菌数量(105mL-1) K S形
种群的增长方式ppt 浙教版
•
9、照自己的意思去理解自己，不要小看自己，被别人的意见引入歧途。
•
10、没人能让我输，除非我不想赢！
•
11、花开不是为了花落，而是为了开的更加灿烂。
•
12、随随便便浪费的时间，再也不能赢回来。
•
13、不管从什么时候开始，重要的是开始以后不要停止；不管在什么时候结束，重要的是结束以后不要后悔。
•
14、当你决定坚持一件事情，全世界都会为你让路。
（2）如果用N表示细菌的数量，n表示细菌的代数 （设子一代为第一代），请试着写出细菌种群数量
的数学公式。
（3）以表格中的数据，画出细菌的增长曲线。 （以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标。）
细菌数量/个
细菌种群的增长曲线
细菌种群的增长曲线
300 250 200 150 100
50 0 20 40 60 80 100 120 140 160 时间/min
讨论2
如果种群的起始数量不是1个而是 N0个。
如果每经过一个繁殖期后，子代种群 的数量是原来的λ倍
如果每繁殖一代的时间是确定的，方 程式的变量用时间t代替n。
大草履虫种群数量增长实验
某实验小组将大草履虫培养在适宜的培养液中，每天统计 一次大草履虫的数量，并且每天将其分装到更大的加有新鲜培 养液的容器中，控制适宜的环境条件，连续观察六天，得到数 据如下表：
宁波全市人口中，居住在城镇的人口为3324151人， 与1990年第四次全国人口普查相比，城镇人口占总人口 的比重上升了17.20个百分点。
菌落——细菌种群
讨论1
已知在营养和生存空间没有限制的情况下，某种 细菌每20min就通过分裂繁殖一代。
（1）请你计算出一个细菌产生的后代在不同时间 的数量，并填写在表格中。
浙科版高中生物必修三《种群的增长方式》课件(1)-新版
——“S”形曲线
高斯对大草履虫种群研究的实验
高斯（Gause，1934）把5个大草履虫置于0.5mL
的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反 复实验，结果如下： 时间（D） 1 2 137.2 3 4 5 6
种群大小 20.4
319.0 369.0 373.3 365.4
K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中 所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。
探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
从肉眼看落到大菌落大 概只需要2小时
已知在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌
每20min就通过分裂繁殖一代。
（1）请你计算出一个细菌产生的后代在不同时间的数
量，并填写在表格中。 （2）如果用N0表示起始细菌的数量，n表示细菌的代数 （设子一代为第一代），请试着写出细菌种群数量的数 学公式。 Nt=N0×2n （3）以表格中的数据，画出细菌的增长曲线。（以 时间为横坐标，细菌数量为纵坐标。）
应用二 野生生物资源保护
请根据种群数量增长的相关知识，思考对濒危动 物如大熊猫应采取什么保护措施？ K值的应用 建立自然保护区，改 善大熊猫的栖息环境， 提高环境容纳量。
应用三 资源开发与利用 如果你是渔场主，你怎么让自己的渔场获得最大 的收益，实现渔场的可持续发展？ K/2的应用 种群数量达（K/2）时，种群 增长速率最大，再生能力最强。
细菌种群的增长曲线
细菌种群的增长曲线 300 250
学科网
细菌数量/个
200 150 100 50 0 20 40 60 80 100 120 时间/min 140 160
指数增长
——“J”形曲线 ①产生条件：
“无限增长”
理想条件---资源无限、空间
高中生物 第四章 第2节 种群的增长方式课件 浙科版必修3
与种群大小的关系。图中表示生殖数量变化速率的曲
线和K点的含义分别是（ C ）
A.曲线①，种群的最大数量
速
B.曲线②，种群的最大数量 率
Hale Waihona Puke C.曲线①，某一环境条件下
的种群的最大数量
0
D.曲线②，某一环境条件下
① ② K
种群数 量
的种群的最大数量
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数量是分裂前的 2 倍，种群增长率＝（现有个体数－
原有个体数）/原有个体数×100%，因此得出该细菌每一
单 的位增时 长间率的保增持长率不是变
100% ，随着时间变化，该种细菌
（保持不变、发生变化），即每
单位时间按 相同 （相同、不同）的倍数增长。
• （4）增长速率＝（现有个体数－原有个体数）/时间，由
绘 。制随曲 着线时分间析推得移， ，随该着种种细群菌基的数增的长增速大率逐，渐增长变越大来（越逐快渐 变大、逐渐变小或不变），可以直接从曲线的斜率 反
映出增长速率。
一、指数增长
种群个体数量
产生条件： 理想状态——食物充足， 空间无限，气候适宜，没 有敌害等；
增长特点： 起始增长很慢，随着基数 的加大，增长越来越快；
K值的应用
改变生态环境(如为防鼠害而封储粮食、清除生活
垃圾、保护鼠的天敌等) ，降低K值。 K/2值的应用 务必及时控制种群数量，严防达到K/2值处。
应用二：资源开发与利用 如果你是渔场主，你怎么 让自己的渔场获得最大的 收益，实现渔场的可持续 发展？
K/2的应用
控制种群数量达到环境容纳量的一半（K/2），
分析：
高中生物 42种群的增长方式课件 浙科版必修3
______________的限制。
环境容纳量(K)
(2)特点：种群起始呈_加__速__增长，K2 时增长最快，此后便开 始减速增长，到_K__值__时便停止增长或在_K__值__上__下__波动。
[思维• 激活2] 哪些因素会影响动物种群的环境容纳量？同种 生物的K值是固定不变的吗？
• 提示 食物、栖所、天敌及其他生存条件均会影响动物的环境 容纳量。同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影 响——在环境不遭受破坏的情况下，K值会在平均值附近上下波 动。当种群偏离平均值的时候会通过负反馈机制使种群密度回 到一定范围内。
_____________增长，其增长势头_____，又称“____”形
增越长来曲越线快。
百分数或倍数
强大
J
2．• 逻辑斯谛增长 • (_1_)_概__念__：__是__指__在资制_源约__有条__限件__下__的、空种_间_群_有_增_限_长__方_和受式到，其又他称生为物
“___”形增长曲线。种群的逻辑斯谛增S长总是会受到
• 建立模型： • 一年后该种群的数量应为：N1＝N0λ • 两年后该种群的数量应为：N2＝N1×λ＝N0λ2 • t年后该种群的数量应为：Nt＝N0λt • N0：该种群的起始数量；t：时间；Nt：t年后种群数量；
λ：增长的倍数。注：当λ>1时，种群数量上升；当λ＝1 时，种群数量不变；当λ<1时，种群数量下降。 • 实例和图形：细菌每20 min分裂一次时的指数增长曲线。
• 当环境遭受破坏时，K值会下降；当生物生存的环境改善时，K 值会上升。
• 注意：合理利用动植物资源时，当种群数量接近K值时
可捕获一定数量的该生物资源，捕获后保留的数量应是 K/2左右，而不是在K/2时捕获该生物资源。
浙科版高中生物必修三《探究种群的增长方式及影响因素》课件-新版
不需要。本实验目的旨在探究培养液中酵母菌在 一定条件下的种群数量变化，只要分组重复实验， 获得平均数值，求得准确即可。
本探究实验中，若实验生物改为草履虫、果蝇、小 球藻等，培养条件有何区别？请举例。
扩展探究 影响酵母菌种群增长的因素有哪些？ 例：探究温度对酵母菌种群增长的影响 材料和用具：酵母菌母液、无菌培养液、显微镜、
资源无限空间无限不受其他生物制约资源有限空间有限受到其他生物制约指数增长j形曲线逻辑斯谛增长s形曲线logo酵母菌1在实验室条件下我们该选择哪些生物来探究种群增长方式呢
探究种群的增长方式及影响因素
知识回顾 种群的增长方式：
理想条件下：
资源无限、空间无限、 不受其他生物制约
有限环境中：
资源有限、空间有限、 受到其他生物制约
培养瓶、恒温培养箱等。
实验结果示例：
试管 编号 A B 培养 液/mL 10 10 酵母菌 温度 母液/mL （℃） 0.1 0.1 28 5
B
A试管如图所示， 请补充B试管的 增长曲线
影响种群增长的因素还有： • 营养物质、pH、氧气等 可以探究的课题还有： 探究酵母菌种群数量与营养物质(或pH、溶 氧等)的关系
结束放映
酵母菌种群的增长方式，请根据以下提供的实验材料和
用具，设计实验思路，并设计用于记录实验数据的表格、 绘制用于呈现实验数据的坐标系，并预测实验结果。
实验方法
（1）实验思路： ①取若干个培养瓶分别加入等量的无菌培养液，然后各 加入少量且数量相同的酵母菌母液，并记录。 ②在适宜条件下培养，并每隔一段时间进行镜检、计数
因变量 1.如何维持在K值上下波动？ 不断更换培养液 2.若要得到“J”形曲线，理想条件该如何创设？ 理想条件: 资源无限、空间无限、不受 其他生物制约
42种群的增长方式课件浙科版
种 r 群 增 长 率 种群数量 rN 增种 群 长增 速长 率量
种 r 群 增 长 率 时间 增种 rN 群 长增 速长 率量
0
种群数量
0
时间
指数增长的特点：起始增长速度(增长量)很慢， 但随着种群基数的加大，增长速度(增长量)越 来越快。
假设：在营养、生存空间无限制的情况下， 某细菌(看作第0代)每20分钟分裂一次。
在资源无限和空间无限的环境 中，细菌种群的增长不受种群 密度增加的影响。
3. 建立数学模型
列出表格，根据表格画曲线， 推导公式。 进一步实验、观察、统计细菌 的数量。
4. 检验和修正
生物入侵
欧洲穴兔来到澳大利亚
1859年，24只野兔
近100年后
6亿只以上的野兔
来到澳大利亚的欧洲穴兔会一直按照“J” 形曲线增长下去吗？为什么？ 环境资源、空间总是有限的； 种群密度上升，会导致种内斗争加剧； 以该种群生物为食的捕食者数量也会增加； 疾病等。
高斯对大草履虫种群研究的实验编辑ppt时间种群数量r1nkrnn1nk时间时间r1nkrnn1nk种群数量种群数量编辑ppt种群数量时间种群数量种群数量r1时间种群数量r1nkrnn1nk种群数量rn1n编辑ppt时间种群数量r1nkrnn1nk时间时间时间种群数量时间r1时间rn1n编辑ppt逻辑斯谛增长指数增长环境阻力编辑ppt时间种群数量种群数量的逻辑斯谛增长渔业养殖中将动物种群数量控制在哪一点时的经济效益最高
种群数量
K K/2
N0 增种 rN=(λ-1)N 群 长增 速长 率量 种 r=λ-1 群 增 长 率
时间
rN=N(1-N/K) 增种 群 长增 速长 率量 时间
N0
时间
浙科版高中生物必修3课件 种群的增长方式课件
练习
浙江科学技术出版社 高中| 必修3
2.下列有关种群“S”型增长曲线说法正确的是（ B ） A.“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系 B.种群的增长率在曲线的各个阶段是不相同的 C.“S”型增长曲线表示种群数量与时间没有关系 D.种群的数量增长不受种群密度的制约
浙江科学技术出版社 高中| 必修3
Nn＝２n ＝2216
③在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？如何 验证你的观点？
细菌数量不会永远按这个公式增长。可以用实验计数法来验证。
浙江科学技术出版社 高中| 必修3
你能否将数学公式（Nn＝2n）变为曲线图？
时间 分钟
20
40
60
80
100
120
140
160
180
细菌 数量 2
0 20 40 60 80 …
分裂
浙江科学技术出版社 高中| 必修3
细胞数
20 21 22
23
24 …
浙江科学技术出版社 高中| 必修3
问题探讨
一、建构种群增长模型的方法
在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟分裂繁殖 一代。
①n代细菌数量的计算公式？
Nn＝２n
②72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ n＝ 60min x72h／20min＝216
练习
3、下图为在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线。下列对阴景 部分的解释正确的是（ C ） ①环境中影响种群数量的阻力 ②环境中允许种群增长的最 大值 ③其数量表示种群内迁出的个体数 ④其数量表示通过 生存斗争被淘汰的个体数
A、① ③ B、② ③ C、① ④ D、② ④
浙江科学技术出版社 高中| 必修3
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如右图所示。下列四图中能正确表
示小球藻种群数量增长率随时间变
化趋势的曲线是（
）D
练习
2、下图为在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲
线。下列对阴景部分的解释正确的是（ C ）
①环境中影响种群数量的阻力 ②环境中允许种群增长的最大值 ③其数量表示种群内迁出的个体数 ④其数量表示通过生存斗争 被淘汰的个体数
Nt=N0×λt
指数增长
?指数增长的特点 起始增长很慢 随着种群基数的增长，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
高斯对大草履虫种群研究的实验
高斯（ Gause ，1934 ）把5个大 草履虫置于 0.5mL的培养液中， 每隔24小时统计一次数据，经 过反复实验，结果如下：
请绘制大草履虫的种群增长曲线！
第二节 种群的增长方式
提出疑问
? 在什么条件下，老鼠数量会疯狂的增加？ ? 老鼠种群的数量是如何增长的，是否会遵
循一定的规律？ ? 老鼠为什么没有持续增长下去，而是突然
消失了？ ? 我们该怎样防治鼠害？
本节聚焦
?尝试建构种群增长的数学模型 ?区别种群的指数增长和逻辑斯谛增长 ?举例说明环境容纳量
提出疑问
? 在什么条件下，老鼠数量会疯狂的增加？ ? 老鼠种群的数量是如何增长的，是否会遵
循一定的规律？ ? 老鼠为什么没有持续增长下去，而是突然
消失了？ ? 我们该怎样防治鼠害？
练习
1. 在一个玻璃容器内，装入一定
量的符合小球藻生活的培养液，接
种少量的小球藻，每隔一段时间测
定小球藻的个体数量，绘制成曲线，
A、① ③ B、② ③ C、① ④ D、② ④
练习
3、下图为鲸的生殖数量变化速率、死亡数量变化速率与种群大 小的关系。图中表示生殖数量变化速率的曲线和K点的含义分别
是（ C ）
A、曲线①，种群的最大数量 B、曲线②，种群的最大数量 C、曲线①，某一环境条件下的种群的最大数量 D、曲线②，某一环境条件下的种群的最大数量
生态学家高斯的实验：
K值：在环境条 件不受破坏的情 况下，一定空间 中所能维持的种 群最大数量称为 环境容纳量。
逻辑斯谛增长
K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中 所能维持的种群最大数量称为环境容纳量
思考：种群的增长 呈该型曲线的原因 有哪些？
食物等资源和空间总是有限的， 种内竞争不断加剧，捕食者数量 不断增加，导致该种群的出生率 降低，死亡率增高。当出生率与 死亡率相等时，种群的增长就会 停止，有时会稳定在一定的水平。
指数增长
?种群在什么条件下呈指数增长？
资源无限 空间无限 不受其他生物制约
指数增长
?数学模型公式及曲线是什么？
2000年宁波城区常住人口约为 201万人，2001年宁波 城区常住人口约 203.1万，根据这种增长方式，假设 在10年内均不变， 能预测出２ 010宁波城区常住人口多少吗？
大约 223万人 我们建立的数学模型公式是什么？ （N0为起始数量， t为时间， Nt表示t年后人口的数 量，λ为年均增长倍数．）
菌落——细菌种群
问题探讨
在营养和生存空间没有限 制的情况下，某种细菌每 20 分钟就通过分裂繁殖一代。
1．n代细菌数量的计算公式是 ： Nn＝2n
2．72小时后，由一个细菌分 裂产生的细菌数量是多少？
n＝ 60 min × 72 h÷20 min ＝216
Nn＝2n ＝ 2216 3．请将公式 Nn＝2n变成曲线
实例2：凤眼莲
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 。
实例3：环颈雉
环颈雉种群数量增长曲线
环颈雉
20世纪30年代，环颈雉引入美国的一 个岛屿，在 5年的时间种群增长了数倍
大草履虫种群的增长曲线
逻辑斯谛增长
? 增长条件：
? 数学模型
– 资源有限 – 空间有限 – 受其他生物制约
? 增长的特点
种群起始呈 加速增长 K/2时增长最快 此后便减速增长 到K值便停止或在 K值上下波动
种 群 数 量 “S” 型 增 长 曲 线
K值：在环境条件不受 破坏的情况下，一定空 间中所能维持的 种群最 大数量 称为环境容纳量
速率
①
②
种群数量
0
K
观察研究对象 提情况下
Nn = 2n
提出合理的假设
根据实验数据，用适 当的数学形式对事物的
性质进行表达
观察、统计细菌数量， 对自己建立的模型进行
检验或修正
通过进一步实验或 观察等对模型进行
检验或修正
理想条件下细菌数 量增长的推测：自然 界中有此类型吗？
图
将数学公式（N=2n)变为曲线图
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140
细菌数量
2 4 8 16 32 64 128
数学模型：用来描述一个系统或
它的性质
数学模型的的表数现学形形式式．
公式法 Nn＝2n
准确
曲线图法
直观
建立数学模型一般包括以下步骤
研究实例
： 研究方法
细菌每 20分钟 分裂一次
实例1：澳大利亚本来并没有兔子。 1859年，一个叫托马 斯·奥斯汀的英国人来澳定居，带来了 24只野兔，放养在 他的庄园里，供他打猎取乐。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。这里的土 壤疏松，打洞做窝非常方便。于是，兔子开始了几乎不受 任何限制的大量繁殖。奥斯汀绝对没有想到，一个世纪之 后，野兔的数量达到 6 亿只以上，遍布整个大陆。
思考：从环境容纳量（ K值）的角度思考：
（1）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？
建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境， 提 高环境容纳量。
（2）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么 措施？
可以采取措施 降低有害动物种群的环境容纳量 ， 如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物 来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造 巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。