種群數(shù)量的變化定學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1種群種群(zhn qn)數(shù)量的變化定數(shù)量的變化定第一頁，共39頁。怎樣控制害蟲數(shù)量怎樣控制害蟲數(shù)量, ,以防止以防止(fngzh)(fngzh)蟲災(zāi)發(fā)生？蟲災(zāi)發(fā)生？研究種群數(shù)量變化研究種群數(shù)量變化(binhu)的意義的意義第1頁/共39頁第二頁，共39頁。 對(duì)于(duy)某水體中的魚,捕撈多少,才會(huì)既不會(huì)使資源枯竭,又使資源得到充分利用?第2頁/共39頁第三頁，共39頁。牧民在承包牧民在承包(chngbo)(chngbo)的草場(chǎng)上該放養(yǎng)的草場(chǎng)上該放養(yǎng)多少頭羊，經(jīng)濟(jì)效益才最好多少頭羊，經(jīng)濟(jì)效益才最好? ?第3頁/共39頁第四頁，共39頁。這些在培養(yǎng)基里的細(xì)這些在培養(yǎng)基里的細(xì)菌菌(xjn)

2、是否可以稱是否可以稱作一個(gè)種群？作一個(gè)種群？細(xì)菌以什么細(xì)菌以什么(shn me)方式繁方式繁殖呢？殖呢？第4頁/共39頁第五頁，共39頁。 在營(yíng)養(yǎng)和生在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒有限制存空間沒有限制的情況的情況(qngkung)(qngkung)下下，某種細(xì)菌每，某種細(xì)菌每20min20min就通過分就通過分裂繁殖一代。裂繁殖一代。第5頁/共39頁第六頁，共39頁。請(qǐng)你計(jì)算出一個(gè)細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同請(qǐng)你計(jì)算出一個(gè)細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同(b tn)時(shí)時(shí)間的數(shù)量間的數(shù)量:時(shí)間時(shí)間（min)min)2020 4040 6060 8080100100120120140140160160 180180細(xì)菌數(shù)量細(xì)菌數(shù)

3、量（個(gè)）（個(gè)）能否能否(nn fu)將數(shù)學(xué)公式（將數(shù)學(xué)公式（N=2n)變?yōu)榍€圖？變?yōu)榍€圖？500曲線圖與數(shù)學(xué)曲線圖與數(shù)學(xué)(shxu)方方程式比較，優(yōu)缺點(diǎn)？程式比較，優(yōu)缺點(diǎn)？曲線圖：直觀，但曲線圖：直觀，但不夠精確。不夠精確。數(shù)學(xué)公式：精確，數(shù)學(xué)公式：精確，但不夠直觀。但不夠直觀。第6頁/共39頁第七頁，共39頁。規(guī)律的有效途徑之一規(guī)律的有效途徑之一第7頁/共39頁第八頁，共39頁。數(shù)學(xué)模型建構(gòu)數(shù)學(xué)模型建構(gòu)(jin u)(jin u)的的一般過程一般過程提出提出(t ch)(t ch)問題問題作出假設(shè)作出假設(shè)(jish)(jish)建立模型建立模型模型的檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)模型的檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)第8頁/共3

4、9頁第九頁，共39頁。細(xì)菌細(xì)菌(xjn)每每20min分裂一分裂一次次在資源和空間無限多的環(huán)境在資源和空間無限多的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不會(huì)中，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不會(huì)(b hu)受種群密度增加的影響受種群密度增加的影響 列出表格，根據(jù)表格畫曲線，列出表格，根據(jù)表格畫曲線，推導(dǎo)公式。推導(dǎo)公式。Nn=2n ， N代表細(xì)菌數(shù)量代表細(xì)菌數(shù)量(shling)，n表示第幾代表示第幾代觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對(duì)觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正驗(yàn)或修正研究實(shí)例研究實(shí)例研究方法研究方法觀察研究對(duì)象，提出問題觀察研究對(duì)象，提出問題提出合理的假設(shè)提出合理的假設(shè)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)?/p>

5、數(shù)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表學(xué)形式對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)達(dá)通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正第9頁/共39頁第十頁，共39頁。實(shí)例實(shí)例1 1 澳大利亞野兔澳大利亞野兔(yt)(yt)的的擴(kuò)張擴(kuò)張 1859 1859年，一位英國(guó)人帶著年，一位英國(guó)人帶著2424只兔子來到這只兔子來到這里，到了里，到了19261926年這些年這些(zhxi)(zhxi)兔子的后代超過兔子的后代超過100100億只億只! !第10頁/共39頁第十一頁，共39頁。 1859 1859年，一位英國(guó)人帶著年，一位英國(guó)人帶著2424只兔子只兔子(t z

6、i)(t zi)來來到這里，到了到這里，到了19261926年這些兔子年這些兔子(t zi)(t zi)的后代超過的后代超過6 6億只億只! !第11頁/共39頁第十二頁，共39頁。 20世紀(jì)世紀(jì)30年代，人們將環(huán)頸雉引入美國(guó)華年代，人們將環(huán)頸雉引入美國(guó)華盛頓州的一個(gè)海盛頓州的一個(gè)海島。島。19371942年間年間(ninjin)數(shù)量增長(zhǎng)：數(shù)量增長(zhǎng)：實(shí)例實(shí)例(shl)2(shl)2第12頁/共39頁第十三頁，共39頁。2000年世界年世界(shji)人口增長(zhǎng)人口增長(zhǎng)曲線曲線我國(guó)我國(guó)10001990年人年人口數(shù)量變化口數(shù)量變化(binhu)實(shí)例實(shí)例(shl)3(shl)3第13頁/共39頁第十四

7、頁，共39頁。研究者在空間和食物充裕、氣候適研究者在空間和食物充裕、氣候適宜、沒有天敵的條件下跟蹤記錄野兔繁宜、沒有天敵的條件下跟蹤記錄野兔繁殖殖(fnzh)(fnzh)子代情況，數(shù)據(jù)如下：子代情況，數(shù)據(jù)如下：構(gòu)建構(gòu)建(u jin)“J”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型型第14頁/共39頁第十五頁，共39頁。起起始始第一年第一年第二年第二年 第三年第三年 第四年第四年 第五年第五年數(shù)量數(shù)量N424148812451224622第15頁/共39頁第十六頁，共39頁。起起始始第一年第一年第二年第二年 第三年第三年 第四年第四年 第五年第五年數(shù)量數(shù)量N4241488124512246225000100

8、001500020000250000123456年份年份(ninf(ninfn)n)數(shù)數(shù)量量(sh(shlilingng) )第16頁/共39頁第十七頁，共39頁。起起始始第一年第一年第二年第二年 第三年第三年 第四年第四年 第五年第五年數(shù)量數(shù)量N4241488124512246225000100001500020000250000123456年份年份數(shù)數(shù)量量第17頁/共39頁第十八頁，共39頁。 “J” “J”型增長(zhǎng)能一直持續(xù)下去嗎型增長(zhǎng)能一直持續(xù)下去嗎 在有限的資源和空間在有限的資源和空間(kngjin)(kngjin)的條件下，的條件下，種群又是怎樣增長(zhǎng)的呢種群又是怎樣增長(zhǎng)的呢你能否預(yù)測(cè)

9、它的變化你能否預(yù)測(cè)它的變化第18頁/共39頁第十九頁，共39頁。高斯高斯(o s)(o s)的大草履蟲實(shí)驗(yàn)種群的增長(zhǎng)的大草履蟲實(shí)驗(yàn)種群的增長(zhǎng)曲線曲線項(xiàng)目項(xiàng)目時(shí)間時(shí)間t(天天)1234N(種群大小觀察值種群大小觀察值)20.4137.2319.0369.0第19頁/共39頁第二十頁，共39頁。思考：思考：1 1、曲線形狀、曲線形狀(xngzhun)(xngzhun)象什么？象什么？其種群達(dá)到基本穩(wěn)定的其種群達(dá)到基本穩(wěn)定的數(shù)量值稱為什么？數(shù)量值稱為什么？“S”型曲型曲線線(qxin)2 2、大草履蟲數(shù)量、大草履蟲數(shù)量(shling)(shling)增長(zhǎng)過程如何？增長(zhǎng)過程如何？K K值值K K值值第

10、20頁/共39頁第二十一頁，共39頁。種群增長(zhǎng)種群增長(zhǎng)(zngzhng)(zngzhng)逐漸減逐漸減慢慢種群種群(zhn qn)(zhn qn)數(shù)量數(shù)量大于大于K/2K/2值時(shí)，值時(shí)，K K值值種群種群(zhn qn)(zhn qn)數(shù)量達(dá)數(shù)量達(dá)到到K K值時(shí)，值時(shí)，種群增長(zhǎng)停止種群增長(zhǎng)停止種群數(shù)量在種群數(shù)量在 K/2K/2值時(shí)，值時(shí)，種群增長(zhǎng)最快種群增長(zhǎng)最快種群數(shù)量小于種群數(shù)量小于K/2K/2值時(shí)，值時(shí)，種群增長(zhǎng)逐漸加快種群增長(zhǎng)逐漸加快K/2K/2第21頁/共39頁第二十二頁，共39頁。01002003004001234567時(shí)間時(shí)間(shjin)(shjin)/ /天天大草履蟲數(shù)大草履蟲

11、數(shù)環(huán)境環(huán)境(hunjng)(hunjng)阻力阻力食物不足、空間食物不足、空間有限、種內(nèi)斗爭(zhēng)有限、種內(nèi)斗爭(zhēng)(du zhng)(du zhng)、天、天敵捕食、氣候不敵捕食、氣候不適、寄生蟲、傳適、寄生蟲、傳染病等染病等K值值:環(huán)境容納量環(huán)境容納量1 1、“J J”型曲線用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析表明生物具有過度繁殖型曲線用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析表明生物具有過度繁殖的特性。的特性。2 2、圖中陰影部分表示：環(huán)境阻力；、圖中陰影部分表示：環(huán)境阻力； 用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析指：通過生存斗爭(zhēng)被淘汰的個(gè)用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析指：通過生存斗爭(zhēng)被淘汰的個(gè)體數(shù)量，也即代表自然選擇的作用。體數(shù)量，也即代表自然選擇的作用。用達(dá)爾文的觀

12、點(diǎn)分析用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析“J J”、“S S”曲線曲線“J J”型曲線表明生物具有什么特性？型曲線表明生物具有什么特性？圖中陰影部分表示什么？圖中陰影部分表示什么？第22頁/共39頁第二十三頁，共39頁。若該種群為人類若該種群為人類(rnli)所需要的魚類資源所需要的魚類資源，利用此種群數(shù)量變化曲線，我們應(yīng)該確定怎，利用此種群數(shù)量變化曲線，我們應(yīng)該確定怎樣的捕撈量樣的捕撈量才能即不危害才能即不危害魚類種群的持魚類種群的持續(xù)發(fā)展續(xù)發(fā)展,又能獲又能獲得較高的魚產(chǎn)量得較高的魚產(chǎn)量?K時(shí)時(shí)間間種群數(shù)量種群數(shù)量O 應(yīng)用應(yīng)用(yngyng)思考思考(sko)第23頁/共39頁第二十四頁，共39頁。若該種群

13、為人類所需要的魚類資源，利若該種群為人類所需要的魚類資源，利用此種群數(shù)量變化曲線，我們應(yīng)該確定怎樣用此種群數(shù)量變化曲線，我們應(yīng)該確定怎樣的捕撈量的捕撈量才能即不危害才能即不危害(wihi)魚類種群的持魚類種群的持續(xù)發(fā)展續(xù)發(fā)展,又能獲又能獲得較高的魚產(chǎn)量得較高的魚產(chǎn)量?KK21時(shí)間時(shí)間種群數(shù)量種群數(shù)量OA 應(yīng)用應(yīng)用(yngyng)思考思考(sko)第24頁/共39頁第二十五頁，共39頁。捕撈捕撈(blo)(blo)量的確定量的確定: :捕撈之后，維持捕撈之后，維持(wich)(wich)剩余量在剩余量在K/2K/2左左右右 K/2 K/2對(duì)應(yīng)的增長(zhǎng)率最大這樣既有利對(duì)應(yīng)的增長(zhǎng)率最大這樣既有利于種群

14、的可持續(xù)于種群的可持續(xù)發(fā)展，又可獲得發(fā)展，又可獲得較大收益。較大收益。KK21時(shí)間時(shí)間種群數(shù)量種群數(shù)量OA第25頁/共39頁第二十六頁，共39頁。思考思考(sko)怎樣怎樣(znyng)(znyng)做才是保做才是保護(hù)大熊貓的根本措施？護(hù)大熊貓的根本措施？ 建立自然保護(hù)建立自然保護(hù)區(qū)，改善大熊區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境貓的棲息環(huán)境(hunjng)，提，提高環(huán)境高環(huán)境(hunjng)容納容納量。量。第26頁/共39頁第二十七頁，共39頁。家鼠繁殖力極強(qiáng)，善于打洞，偷家鼠繁殖力極強(qiáng)，善于打洞，偷吃糧食，傳播吃糧食，傳播(chunb)(chunb)疾病危害極大疾病危害極大，應(yīng)該采取哪些措施控制家鼠數(shù)量

15、？，應(yīng)該采取哪些措施控制家鼠數(shù)量？有害生物的控制有害生物的控制(kngzh)(kngzh)第27頁/共39頁第二十八頁，共39頁。老鼠老鼠(lo (lo sh)sh)第28頁/共39頁第二十九頁，共39頁。老鼠老鼠(lo (lo sh)sh)機(jī)械機(jī)械(jxi)(jxi)捕殺捕殺施用施用(shyng)(shyng)激素激素藥物捕殺藥物捕殺施用避孕藥施用避孕藥養(yǎng)殖或釋放養(yǎng)殖或釋放天敵天敵打掃衛(wèi)生打掃衛(wèi)生硬化地面硬化地面將食物儲(chǔ)存將食物儲(chǔ)存在安全處在安全處第29頁/共39頁第三十頁，共39頁。老鼠老鼠(lo (lo sh)sh)機(jī)械機(jī)械(jxi)(jxi)捕殺捕殺施用施用(shyng)(shyng)

16、激素激素藥物捕殺藥物捕殺施用避孕藥施用避孕藥養(yǎng)殖或釋放養(yǎng)殖或釋放天敵天敵將食物儲(chǔ)存將食物儲(chǔ)存在安全處在安全處減少減少數(shù)量數(shù)量打掃衛(wèi)生打掃衛(wèi)生硬化地面硬化地面第30頁/共39頁第三十一頁，共39頁。老鼠老鼠(lo (lo sh)sh)機(jī)械機(jī)械(jxi)(jxi)捕殺捕殺施用施用(shyng)(shyng)激素激素藥物捕殺藥物捕殺施用避孕藥施用避孕藥養(yǎng)殖或釋放養(yǎng)殖或釋放天敵天敵將食物儲(chǔ)存將食物儲(chǔ)存在安全處在安全處降低降低繁殖率繁殖率減少減少數(shù)量數(shù)量打掃衛(wèi)生打掃衛(wèi)生硬化地面硬化地面第31頁/共39頁第三十二頁，共39頁。老鼠老鼠(lo (lo sh)sh)機(jī)械機(jī)械(jxi)(jxi)捕殺捕殺施用施用

17、(shyng)(shyng)激素激素藥物捕殺藥物捕殺施用避孕藥施用避孕藥養(yǎng)殖或釋放養(yǎng)殖或釋放天敵天敵將食物儲(chǔ)存將食物儲(chǔ)存在安全處在安全處降低降低繁殖率繁殖率減少減少數(shù)量數(shù)量增大環(huán)境阻力增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量降低環(huán)境容納量打掃衛(wèi)生打掃衛(wèi)生硬化地面硬化地面第32頁/共39頁第三十三頁，共39頁。1.1.減少數(shù)量：機(jī)械捕殺減少數(shù)量：機(jī)械捕殺(b sh)(b sh)、藥物捕、藥物捕殺殺(b sh)(b sh)措施措施(cush)(cush)分分析析2.2.增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量：增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量：養(yǎng)殖或釋放天敵養(yǎng)殖或釋放天敵(tind)(tind)、打掃衛(wèi)生、打掃衛(wèi)生、硬化地面、將食

18、物儲(chǔ)存、硬化地面、將食物儲(chǔ)存在安全處。在安全處。時(shí)間時(shí)間種種群群數(shù)數(shù)量量K環(huán)境阻力環(huán)境阻力J型型S型型第33頁/共39頁第三十四頁，共39頁。在現(xiàn)實(shí)在現(xiàn)實(shí)(xinsh)(xinsh)的生態(tài)系統(tǒng)中，種的生態(tài)系統(tǒng)中，種群數(shù)量除增長(zhǎng)外，還有沒有其他變化？群數(shù)量除增長(zhǎng)外，還有沒有其他變化？第34頁/共39頁第三十五頁，共39頁。在現(xiàn)實(shí)的生態(tài)系統(tǒng)中，種群數(shù)量除增在現(xiàn)實(shí)的生態(tài)系統(tǒng)中，種群數(shù)量除增長(zhǎng)長(zhǎng)(zngzhng)(zngzhng)外，還有沒有其他變化？外，還有沒有其他變化？第35頁/共39頁第三十六頁，共39頁。1 1在下列圖中，表示種群在無環(huán)境在下列圖中，表示種群在無環(huán)境(hunjng)(hunjng)阻力狀況下增長(zhǎng)的是阻力狀況下增長(zhǎng)的是B課堂練習(xí)課堂練習(xí)第36頁/共39頁第三十七頁，共39頁。3.（廣東廣西河南（廣東廣西河南2002）在一個(gè)玻璃）在一個(gè)玻璃容器內(nèi)，裝入一定量的符合小球藻生容器內(nèi)，裝入一定量的符合小球藻生活的管養(yǎng)液，接種少量的小球藻，每活的管養(yǎng)液，接種少量的小球藻，每隔一段時(shí)間測(cè)定隔一段時(shí)間測(cè)定(cdng)小球藻的個(gè)小球藻的個(gè)體數(shù)量，繪制成曲