高中生物 4.2 種群的增長方式課件 浙科版必修3.ppt

在什么條件下 老鼠數(shù)量會瘋狂的增加 老鼠種群的數(shù)量是如何增長的 是否會遵循一定的規(guī)律 老鼠為什么沒有持續(xù)增長下去 而是突然消失了 我們該怎樣防治鼠害 提出疑問 本節(jié)聚焦 嘗試建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型區(qū)別種群的指數(shù)增長和邏輯斯諦增長舉例說明環(huán)境容納量 菌落 細(xì)菌種群 在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下 某種細(xì)菌每20分鐘就通過分裂繁殖一代 1 n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式是 nn 2n n 60min 72h 20min 216nn 2n 2216 問題探討 2 72小時后 由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少 3 請將公式nn 2n變成曲線圖 將數(shù)學(xué)公式 n 2n 變?yōu)榍€圖 248163264128 數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式 公式法曲線圖法 nn 2n 準(zhǔn)確直觀 數(shù)學(xué)模型 用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式 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 在資源和空間無限的環(huán)境中 細(xì)菌種群的增長不受影響的情況下 提出合理的假設(shè) nn 2n 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá) 觀察 統(tǒng)計細(xì)菌數(shù)量 對自己建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正 通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等對模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正 細(xì)菌每20分鐘分裂一次 理想條件下細(xì)菌數(shù)量增長的推測 自然界中有此類型嗎 實(shí)例1 澳大利亞本來并沒有兔子 1859年 一個叫托馬斯 奧斯汀的英國人來澳定居 帶來了24只野兔 放養(yǎng)在他的莊園里 供他打獵取樂 這些野兔發(fā)現(xiàn)自己來到了天堂 因?yàn)檫@里有茂盛的牧草 卻沒有鷹等天敵 這里的土壤疏松 打洞做窩非常方便 于是 兔子開始了幾乎不受任何限制的大量繁殖 奧斯汀絕對沒有想到 一個世紀(jì)之后 野兔的數(shù)量達(dá)到6億只以上 遍布整個大陸 實(shí)例2 鳳眼蓮 鳳眼蓮原產(chǎn)于南美 1901年作為花卉引入中國 由于繁殖迅速 又幾乎沒有競爭對手和天敵 我國目前有184萬噸 它對其生活的水面采取了野蠻的封鎖策略 擋住陽光 導(dǎo)致水下植物得不到足夠光照而死亡 20世紀(jì)30年代 環(huán)頸雉引入美國的一個島嶼 在5年的時間種群增長了數(shù)倍 環(huán)頸雉種群數(shù)量增長曲線 環(huán)頸雉 實(shí)例3 環(huán)頸雉 種群在什么條件下呈指數(shù)增長 資源無限 空間無限 不受其他生物制約 指數(shù)增長 2013年寧波城區(qū)常住人口約為201萬人 2001年寧波城區(qū)常住人口約203 1萬 根據(jù)這種增長方式 假設(shè)在10年內(nèi)均不變 能預(yù)測出2020寧波城區(qū)常住人口多少嗎 大約223萬人 我們建立的數(shù)學(xué)模型公式是什么 n0為起始數(shù)量 t為時間 nt表示t年后人口的數(shù)量 為年均增長倍數(shù) nt n0 t 指數(shù)增長 數(shù)學(xué)模型公式及曲線是什么 指數(shù)增長 指數(shù)增長的特點(diǎn) 起始增長很慢 隨著種群基數(shù)的增長 增長越來越快 每單位時間都按種群的一定百分?jǐn)?shù)或倍數(shù)增長 高斯 gause 1934 把5個大草履蟲置于0 5ml的培養(yǎng)液中 每隔24小時統(tǒng)計一次數(shù)據(jù) 經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn) 結(jié)果如下 高斯對大草履蟲種群研究的實(shí)驗(yàn) 請繪制大草履蟲的種群增長曲線 生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn) 大草履蟲種群的增長曲線 思考 種群的增長呈該型曲線的原因有哪些 食物等資源和空間總是有限的 種內(nèi)競爭不斷加劇 捕食者數(shù)量不斷增加 導(dǎo)致該種群的出生率降低 死亡率增高 當(dāng)出生率與死亡率相等時 種群的增長就會停止 有時會穩(wěn)定在一定的水平 邏輯斯諦增長 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 邏輯斯諦增長 增長條件 資源有限空間有限受其他生物制約 種群數(shù)量 s 型增長曲線 數(shù)學(xué)模型 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 增長的特點(diǎn)種群起始呈加速增長k 2時增長最快此后便減速增長到k值便停止或在k值上下波動 思考 從環(huán)境容納量 k值 的角度思考 1 對瀕危動物如大熊貓應(yīng)采取什么保護(hù)措施 2 對家鼠等有害動物的控制 應(yīng)當(dāng)采取什么措施 建立自然保護(hù)區(qū) 改善大熊貓的棲息環(huán)境 提高環(huán)境容納量 可以采取措施降低有害動物種群的環(huán)境容納量 如將食物儲藏在安全處 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 等等 在什么條件下 老鼠數(shù)量會瘋狂的增加 老鼠種群的數(shù)量是如何增長的 是否會遵循一定的規(guī)律 老鼠為什么沒有持續(xù)增長下去 而是突然消失了 我們該怎樣防治鼠害 提出疑問 1 在一個玻璃容器內(nèi) 裝入一定量的符合小球藻生活的培養(yǎng)液 接種少量的小球藻 每隔一段時間測定小球藻的個體數(shù)量 繪制成曲線 如右圖所示 下列四圖中能正確表示小球藻種群數(shù)量增長率隨時間變化趨勢的曲線是 d 當(dāng)堂訓(xùn)練 2 下圖為在理想狀態(tài)下和自然環(huán)境中某生物的種群數(shù)量變化曲線 下列對陰景部分的解釋正確的是 c 環(huán)境中影響種群數(shù)量的阻力 環(huán)境中允許種群增長的最大值 其數(shù)量表示種群內(nèi)遷出的個體數(shù) 其數(shù)量表示通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù) a b c d 3 下圖為鯨的生殖數(shù)量變化速率 死亡