二種群數(shù)量的變動課件(PPT 23頁)

1、種群數(shù)量的變化學(xué) 科：生 物 適用時段：高 二課程教師：劉 旭第1頁，共23頁。1、說明建構(gòu)種群增長模型的方法2、用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化3、關(guān)注人類活動對種群數(shù)量變化的影響學(xué)習(xí)目標(biāo) 嘗試建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化 學(xué)習(xí)重、難點第2頁，共23頁。 在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細菌每20分鐘就通過分裂繁殖一代。2481632641282565121234567891.填寫下表：計算一個細菌在不同時間（單位為min）產(chǎn)生后代的數(shù)量。問題探討：第3頁，共23頁。2n代細菌數(shù)量的計算公式是：Nn2n第4頁，共23頁。20406080100120140160180時間

2、/分鐘細菌數(shù)量/個248163264128256512123456789第5頁，共23頁。數(shù)學(xué)模型概念:用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式表現(xiàn)形式:數(shù)學(xué)公式法Nn2n坐標(biāo)曲線法第6頁，共23頁。一、建構(gòu)種群增長模型的方法 建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：觀察研究對象，提出問題提出合理的假設(shè)通過進一步的實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進行表達第7頁，共23頁。一、建構(gòu)種群增長模型的方法 建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：觀察研究對象，提出問題提出合理的假設(shè)通過進一步的實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進行表達細菌每

3、20min分裂一次問題：細菌數(shù)量怎樣變化？資源空間無限多，細菌種群的增長不受種群密度增加的影響Nnn觀察、統(tǒng)計細菌數(shù)量，對自己所建立的模型進行檢驗或修正第8頁，共23頁。建立數(shù)學(xué)模型觀察研究對象，提出問題提出合理的假設(shè)通過進一步的實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進行表達如果用No表示野兔種群的起始數(shù)量，用表示野兔種群數(shù)量每年的增長倍數(shù)，用Nt表示t年后野兔種群的數(shù)量，建立數(shù)學(xué)模型。第9頁，共23頁。Nt=No t 若1時，種群數(shù)目增加，為增長型種群若=1時，種群數(shù)目不變，為穩(wěn)定型種群若01）4、適用情形：實驗室條件下，當(dāng)一個種群剛遷入到新的適宜環(huán)境時

4、的最初一段時間t第11頁，共23頁。高斯實驗：生態(tài)學(xué)家曾經(jīng)做過這樣一個實驗：在0.5 mL培養(yǎng)液中放入5個大草履蟲，然后每隔24 h統(tǒng)計一次大草履蟲的數(shù)量。經(jīng)過反復(fù)實驗，得出了如上圖所示的結(jié)果。從上圖可以看出，大草履蟲在這個實驗環(huán)境條件下的最大種群數(shù)量是375個，這就是該實驗種群的K值。種群增長的“S”型曲線第12頁，共23頁。（1）兩條曲線最大的區(qū)別是什么？S型曲線出現(xiàn)的原因是什么？（2）K值的含義是什么？K值是固定不變的嗎？（3）a、b、c三點增長速率最大的是哪個點？acb種群增長的“S”型曲線第13頁，共23頁。種群數(shù)量達到環(huán)境所允許的最大值（K值）后，將停止增長并在K值左右保持相對穩(wěn)定

5、。 K值：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)量稱為環(huán)境容納量。 種群增長的“S”型曲線第14頁，共23頁。逐漸增加逐漸減小最大0增長速率=0增長速率逐漸加快增長速率逐漸減慢增長速率最快種群增長的“S”型曲線abc第15頁，共23頁。種群增長的“J”型曲線和“S”型曲線比較食物和空間充裕、氣候適宜、沒有敵害資源和空間有限、天敵的存在不斷增大增長速率先上升后下降至零無有種群增長速率有無K值第16頁，共23頁。J型環(huán)境阻力時間種群數(shù)量K值增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量S型第17頁，共23頁。J型環(huán)境阻力時間種群數(shù)量K值增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量S型第18頁，共23頁。合理利用資源

6、經(jīng)科學(xué)家測算該牧場的最大蓄畜量是1000只，你建議養(yǎng)多少只羊？說出你的理由。什么叫過度放牧？有怎樣的后果？K/2=500,不破壞草場，羊群增長速率最快，超過K值，過度放牧，導(dǎo)致草場退化。分析：漁業(yè)捕撈中的捕撈時機和捕撈量應(yīng)控制在多少？捕撈應(yīng)在種群數(shù)量大于K/2時，應(yīng)使捕撈后的種群數(shù)量保持在K/2點第19頁，共23頁?？茖W(xué)防鼠對家鼠等有害動物的控制，從環(huán)境容納量的角度思考應(yīng)當(dāng)采取什么措施？防治的時機應(yīng)在什么時候更合適？降低有害動物環(huán)境容納量，如將食物儲存在安全處，斷絕或減少它們的食物來源，室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場所，養(yǎng)殖或釋放它們的天敵。防治時機應(yīng)在K/2以下。第20頁，共23頁。1、在下列圖中，表示種群在無環(huán)境阻力狀況下增長的是 （ ）課堂練習(xí)鞏固：B第21頁，共23頁。2、如圖表示有限環(huán)境中某一種群增長的曲線判斷下列正誤 K值是環(huán)境條件不變時所能維持的種群數(shù)量最大值在K值時，種群的增長速率最大如果不考慮遷