必修3第四章第二節(jié)

1、第2節(jié) 種群數(shù)量的變化問題探討：在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒有限制的條件下，某細(xì)菌每20min就能過分裂繁殖一代。 思考討論：（若開始有1個(gè)細(xì)菌）（1）第 1 代細(xì)菌有多少個(gè)？第 2 代呢？第 3代呢？（2）第 n 代呢？（3）72 h 后細(xì)菌有多少個(gè)？248NnnN=22161、概念: 用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式.3、數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式:（1）函數(shù)（2）曲線圖精確更直觀地反映出種群數(shù)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)2、建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的一般步驟： 。提出問題作出假設(shè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)檢驗(yàn)或修正一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法細(xì)菌種群增長(zhǎng)模型1、函數(shù)(公式)表示：2、曲線圖表示：（根據(jù)以上公式，填寫下表，并繪出曲線）Nnn

2、（N代表細(xì)菌數(shù)量，n代表“代” ）時(shí)間(min)20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量2 4 8 16 32 64 128 256 512100200300400500動(dòng)動(dòng)手，嘗試建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型：請(qǐng)你算出一個(gè)細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時(shí)間的數(shù)量，并填入下表，并畫出細(xì)菌的種群增長(zhǎng)曲線：同數(shù)學(xué)方程式相比，曲線圖表示的模型有什么局限性？曲線圖表示的數(shù)學(xué)模型不夠精確。思考：種群數(shù)量增長(zhǎng)在什么條件下才符合這個(gè)模型，為什么？?jī)?yōu)點(diǎn):可以反映出未來的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì).自然界確有類似的細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長(zhǎng)的形式，如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線大致呈型二種群增長(zhǎng)的型曲線種

3、群數(shù)量時(shí)間“J”型增長(zhǎng)實(shí)例： 澳大利亞兔災(zāi)1859年，24只野兔 6億只以上的野兔一個(gè)世紀(jì)后水葫蘆環(huán)頸雉實(shí)例：某海島上環(huán)頸雉種群數(shù)量的變化實(shí)例：某海島上環(huán)頸雉種群數(shù)量的變化環(huán)頸雉“J”型曲線中實(shí)際變化為“Z”型，是什么原因？環(huán)頸雉越冬死亡率加大，使每年春季的個(gè)體數(shù)量低于前一年秋季的個(gè)體數(shù)量。這幾個(gè)實(shí)例中，種群呈“J”型增長(zhǎng)的原因有哪些？食物和空間條件充裕;沒有天敵;氣候適宜等.與社會(huì)的聯(lián)系： 查一查歷年來世界人口增長(zhǎng)數(shù)據(jù)，分析人口增長(zhǎng)是否呈“J”型曲線？種群數(shù)量“J”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型模型假設(shè)：在食物和空間條件充裕，沒有天敵，氣候適宜等條件下，種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，第二年的數(shù)量是第一年

4、的倍。建立模型： t 年后種群的數(shù)量：Nt N0t參數(shù)意義： Nt - t 年后種群的數(shù)量； N0 - 種群初始數(shù)量； - 種群每年增長(zhǎng)倍數(shù)?！癑”型曲線小結(jié)： 產(chǎn)生條件： 理想狀態(tài)增長(zhǎng)特點(diǎn)： 種群增長(zhǎng)率不變數(shù)量的計(jì)算：t年后種群的數(shù)量為 Nt=N0 t 例子：實(shí)驗(yàn)室條件下、外來物種入侵、遷移入新環(huán)境種群數(shù)量時(shí)間產(chǎn)生條件：存在環(huán)境阻力自然條件（現(xiàn)實(shí)狀態(tài)）食物等資源和空間總是有限的，當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)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)出生率與死生率相等時(shí)，種群的增長(zhǎng)就會(huì)停止，有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平。三種群增長(zhǎng)的“”型曲線例生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：得出一個(gè)大

5、草履蟲種群的增長(zhǎng)曲線。種群增長(zhǎng)的“S”型曲線A概念：種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨 于穩(wěn)定的增長(zhǎng)曲線，稱為“S”型曲線。增長(zhǎng)特點(diǎn)： 種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境所允許的最大值（K值）后，將停止增長(zhǎng)并在K值左右保持相對(duì)穩(wěn)定。 在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中能所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量，又稱值同一種群的K值是固定不變的嗎？不是固定不變的，會(huì)受到環(huán)境的影響。種群的實(shí)際增長(zhǎng)率A中間的虛線代表什么？影響因素:氣候、食物、被捕食、傳染病、人類活動(dòng)等種群數(shù)量變化的類型：大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)之中的，在不利條件之下，還會(huì)急劇下降，甚至滅亡增長(zhǎng)，穩(wěn)定，波動(dòng)、下降等四種群數(shù)量的波動(dòng)和下降東亞飛蝗種群數(shù)

6、量的波動(dòng)（1）有利于野生生物資源的合理利用及保護(hù)。 （2）為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時(shí)捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)。 （3）通過研究種群數(shù)量變動(dòng)規(guī)律，為害蟲的預(yù)測(cè)及防治提供科學(xué)依據(jù)。五研究種群數(shù)量變化的意義 假設(shè)你父親承包了一個(gè)水庫養(yǎng)魚蝦，如果一次投放的幼苗過多或延遲捕撈，由于環(huán)境的負(fù)載能力限制，都不能達(dá)到效益的最優(yōu)化；相反，如果大量捕撈，使魚蝦數(shù)量大大減少，其種群往往要經(jīng)過相當(dāng)長(zhǎng)的延滯期才能進(jìn)入指數(shù)增長(zhǎng)期，對(duì)生產(chǎn)極為不利。哪什么時(shí)候是捕撈的最佳數(shù)量期。 一般將種群的數(shù)量控制在環(huán)境容納量的一半，即1/2值時(shí)，此時(shí)種群增長(zhǎng)速度最快，可提供的資源數(shù)量也最多，而又不影響資源的再生。對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，可以采取器械捕殺、藥物捕殺等措施。從環(huán)境容納量的角度思考，可以采取措施降低有害動(dòng)物種群的環(huán)境容納量，如將食物儲(chǔ)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(chǎng)所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。思考與討論：對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，應(yīng)當(dāng)采取什么措施？從環(huán)境容納量的角度思考，能得到什么啟發(fā)嗎？注意，家鼠的繁殖能力很強(qiáng)，種群數(shù)量每天可增加1.47%