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文檔簡介
生物大一輪復(fù)習(xí)第59課時種群的數(shù)量變化
假設(shè)在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下,某種細菌每20min就通過分裂繁殖一代。思考:第n代細茵數(shù)量的計算公式是什么?思考:2h后,由一個細菌分裂產(chǎn)生的細菌數(shù)量是多少?N0·2n26一、建構(gòu)種群增長模型的方法1.描述、解釋和預(yù)測種群數(shù)量的變化,常常需要建立數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式2.數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式:方程式、(帶數(shù)字)表格、曲線圖【思考】曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較,各自有哪些優(yōu)缺點?曲線圖:直觀,但不夠精確方程式:精確,但不夠直觀模型構(gòu)建法(
模型)觀察研究對象,提出
。提出合理的
。根據(jù)實驗數(shù)據(jù),用適當(dāng)?shù)?/p>
形式對事物的
進行
。通過進一步
,對模型進行
。問題假設(shè)數(shù)學(xué)性質(zhì)表達實驗或觀察檢驗或修正
數(shù)學(xué)細菌每20min分裂一次在資源和生存空間沒有限制的條件下,細菌種群的增長不會受種群密度增加的影響Nn=N0×2nNn代表繁殖n代后細菌數(shù)量,N0為細菌起始數(shù)量,n代表繁殖代數(shù)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
研究步驟3.建立數(shù)學(xué)模型的步驟:二、種群增長的“J”型曲線理想時間種群數(shù)量理想食物和空間充裕氣候適宜沒有敵害
N1=λN0N2=λN1=λ2N0N3=λN2=λ3N0
3.數(shù)學(xué)模型思考:種群數(shù)量第2年相較于第1年增加了多少?增長率為多少?
種群數(shù)量第3年相較于第2年增加了多少?增長率為多少?
種群數(shù)量第t年相較于第t-1年增加了多少?增長率為多少?Nt=N0λt
表達式中,λ表示該種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的倍數(shù),不是增長率
項目種群數(shù)量變化年齡結(jié)構(gòu)λ>1
λ=1
λ<1
增加增長型相對穩(wěn)定穩(wěn)定型減少衰退型只有λ>1且為定值時,種群增長才為“J”形增長?!舅伎肌慨?dāng)λ>1時,種群一定呈“J”型增長嗎?4.對“λ”的理解:1-4年,種群數(shù)量呈___形增長4-5年,種群數(shù)量__________5-9年,種群數(shù)量__________9-10年,種群數(shù)量_______10-11年,種群數(shù)量________11-13年,種群數(shù)量____________________________前9年,種群數(shù)量第_______年最高9-13年,種群數(shù)量第______年最低“J”增長相對穩(wěn)定下降下降11-12年下降,12-13年增長512例.據(jù)圖說出種群數(shù)量如何變化5.“J”型曲線的增長率和增長速率曲線的斜率λ-1增長率O時間增長速率O時間λ-1有單位無單位1.如果遇到資源、空間等方面的限制,種群還會呈“J”型增長嗎?不會種群經(jīng)過一定時間的增長后,數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線,稱為“S”型曲線2.如何驗證這個觀點?時間/d種群數(shù)量/個K=375大草履蟲的數(shù)量在什么時候增長較快?第五天以后基本維持在375個左右【實例分析】生態(tài)學(xué)家高斯的實驗:把5個大草履蟲置于0.5mL培養(yǎng)液中,不更換更大的容器中,不添加新的培養(yǎng)液,連續(xù)觀察、記錄,結(jié)果如圖:思考第二天第三天大草履蟲的數(shù)量什么時候基本維持穩(wěn)定?數(shù)量為多少?2.“S”型曲線形成原因:
自然條件下,資源和空間總是有限的:
①當(dāng)種群密度增大時,種內(nèi)斗爭就會加?、谔鞌硵?shù)量增加
→這就會使種群的出生率下降,死亡率上升當(dāng)死亡率、出生率相等時,種群的增長就會停止,有時會穩(wěn)定在一定的水平(K值)三、種群增長的“S”型曲線
3.環(huán)境容納量:又稱K值,指在環(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)量不是種群在某一時刻的最大數(shù)量三、種群增長的“S”型曲線
3.環(huán)境容納量:又稱K值,指在環(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)量環(huán)境減小增大上下波動負反饋三、種群增長的“S”型曲線4.“S”型曲線特點及分析:大于最大最大大于減小等于0最大Ot1t2時間種群增長速率①增長速率先增大后減小,最后為0②當(dāng)種群數(shù)量為k/2時,增長速率達到最大O時間種群增長率增長率逐漸減小5.“S”型曲線的增長率和增長速率k/2kk6.“K值”與“K/2”在實踐中的應(yīng)用ABC減小增大建立自然保護區(qū)K/2以后K/2因為捕魚后維持在K/2值處,種群增長速率最大,種群數(shù)量會迅速恢復(fù),實現(xiàn)“既有較大收獲量又可保持種群高速增長”增大減小K/2以前K/2防止有害生物種群數(shù)量達到K/2處,使種群增長速率最大,種群數(shù)量迅速增加,導(dǎo)致該有害生物成災(zāi)J型曲線S型曲線前提條件增長模型有無K值種群增長率種群增長速率理想條件存在環(huán)境阻力無,持續(xù)保持增長有K值保持穩(wěn)定先增加后下降有最大值逐漸下降逐漸增加無上限四、“J”型曲線和“S”型曲線的比較陰影部分代表環(huán)境阻力,也表示達爾文自然選擇學(xué)說中被淘汰的部分不等同,已經(jīng)存在環(huán)境阻力③“S”形曲線中,有一段時期近似于“J”形曲線,這一段是否等同于“J”形曲線?為什么?1、種群的數(shù)量變化形式:
等。2、其影響因素主要有:(1)內(nèi)因①起始種群個體數(shù)量。②決定種群數(shù)量增加的因素:
。③決定種群數(shù)量減少的因素:死亡率和遷出率。(2)外因①環(huán)境條件:
、
、天敵、傳染病等。②人類活動:種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展,砍伐森林,獵捕動物,環(huán)境污染等。增長、波動(穩(wěn)定)、下降出生率和遷入率氣候食物五、影響種群數(shù)量的變化(3)影響結(jié)果:在K值不變的情況下,種群的數(shù)量總是圍繞著K值上下波動,在不利條件之下,還會急劇下降,甚至消亡①兼性厭氧型生物(真核生物);②生長周期短,繁殖速度快,易于研究種群數(shù)量的變化★實驗:探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化★實驗:探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化1.實驗原理:工具:血細胞計數(shù)板2.實驗步驟:★實驗:探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化營養(yǎng)物質(zhì)消耗完、有害產(chǎn)物積累、培養(yǎng)液PH降低等4.實驗注意事項:①本實驗不需要單獨設(shè)置對照,因為不同時間取樣已形成自身前后對照;需要做重復(fù)實驗,目的是盡量減少誤差,需對每個樣品計數(shù)三次,取其平均值。②從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)前,需將試管輕輕振蕩幾次,目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布,減小誤差。③制片時,先蓋蓋玻片,再滴培養(yǎng)液于蓋玻片邊緣,讓培養(yǎng)液自行滲入到計數(shù)室內(nèi),以避免氣泡的產(chǎn)生。④制好片后,應(yīng)待酵母菌全部沉降到技術(shù)室底部,再用顯微鏡觀察、計數(shù)。⑤計數(shù)時,應(yīng)遵循”計上不計下,計左不計右”的原則。⑥如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多,難以數(shù)清,應(yīng)當(dāng)稀釋培養(yǎng)液重新計數(shù),稀釋培養(yǎng)液時要進行定量稀釋,便于計算?!毎嫈?shù)板及相關(guān)計算正面圖側(cè)面圖計數(shù)室滴液處大方格中方格小方格1/400mm2一個大方格為計數(shù)室(1個計數(shù)室的面積為1mm2,計數(shù)室深度為0.1mm),供微生物計數(shù)用。計數(shù)室的兩種規(guī)格:規(guī)格2(25×16):1mL培養(yǎng)液中細胞個數(shù)=中方格中酵母菌數(shù)量的平均值×25×104×稀釋倍數(shù)規(guī)格1(16×25):1mL培養(yǎng)液中細胞個數(shù)
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