人教生物必修3第4章第2節(jié)種群數(shù)量的變化-課件

人教生物必修3第4章第2節(jié)種群數(shù)量的變化--課件1第二節(jié)種群數(shù)量的變化第二節(jié)種群數(shù)量的變化2種群數(shù)量為什么會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化呢？種群數(shù)量遷入率+出生率+死亡率—遷出率—結(jié)果：種群數(shù)量可能發(fā)生增長(zhǎng)、下降、波動(dòng)或者穩(wěn)定種群數(shù)量為什么會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化呢？種群數(shù)量遷入率+出生率+死亡3學(xué)習(xí)目標(biāo)1、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型；2、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線和“S”型曲線學(xué)習(xí)目標(biāo)1、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型；4一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型1、什么是數(shù)學(xué)模型？用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式以某種細(xì)菌為例，研究其數(shù)量增長(zhǎng)的規(guī)律2、數(shù)學(xué)建模的實(shí)例：研究表明，該細(xì)菌每20分鐘分裂增殖一次一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型1、什么是數(shù)學(xué)模型？用來(lái)描述一個(gè)系5假設(shè)在營(yíng)養(yǎng)充足、生存空間沒(méi)有限制的情況下，那么72h后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型時(shí)間分鐘20406080100120140160180分裂次數(shù)細(xì)菌數(shù)量

122438416532664712882569512222123242526272829假設(shè)在營(yíng)養(yǎng)充足、生存空間沒(méi)有限制的情況下，那么72h后，由一6一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型1、請(qǐng)根據(jù)上表計(jì)算，該細(xì)菌繁殖n代后的數(shù)量（N）是多少？Nn＝２n（明確表達(dá)式中字母和數(shù)字的生物學(xué)含義）2、請(qǐng)根據(jù)公式計(jì)算，該細(xì)菌繁殖72h后的數(shù)量（N）是多少？解：n＝60minx72h／20min＝216

Nn＝２n＝2216一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型1、請(qǐng)根據(jù)上表計(jì)算，該細(xì)菌繁殖n代7Nn＝a２n一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型3、如果細(xì)菌的起始數(shù)量不是1個(gè)，而是a個(gè)，表達(dá)式該如何修正？a表示種群的起始數(shù)量；2表示種群的增長(zhǎng)倍數(shù)；n表示種群的繁殖次數(shù)；Nn＝a２n一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型3、如果細(xì)菌的起始數(shù)量8一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型4、如果細(xì)菌的起始數(shù)量不是a個(gè)，而是N0，增長(zhǎng)倍數(shù)不是2，而是λ，那么繁殖t次以后的種群數(shù)量（Nt）又該如表示？Nt=N0

λt

一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型4、如果細(xì)菌的起始數(shù)量不是a個(gè)，而9一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型5、以時(shí)間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌的數(shù)量增長(zhǎng)曲線。6、曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較，有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？直觀，但不夠精確一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型5、以時(shí)間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐10一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型7、請(qǐng)計(jì)算細(xì)菌每小時(shí)的增長(zhǎng)率？看有何特點(diǎn)？增長(zhǎng)率：r=（N后-N前）/N前×100％增長(zhǎng)率（r）穩(wěn)定不變一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型7、請(qǐng)計(jì)算細(xì)菌每小時(shí)的增長(zhǎng)率？看有11一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型8、增長(zhǎng)率（r）和增長(zhǎng)倍數(shù)（λ）之間是什么關(guān)系？r=λ-1由于增長(zhǎng)率（r）穩(wěn)定不變，所以增長(zhǎng)倍數(shù)（λ）也保持不變。一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型8、增長(zhǎng)率（r）和增長(zhǎng)倍數(shù)（λ）之12一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型9、增長(zhǎng)率（r）的曲線是怎樣的？增長(zhǎng)率時(shí)間增長(zhǎng)率的變化曲線一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型9、增長(zhǎng)率（r）的曲線是怎樣的？增13一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型10、計(jì)算細(xì)菌每小時(shí)的增長(zhǎng)速率？看有何特點(diǎn)？增長(zhǎng)速率：v=（N后-N前）/t增長(zhǎng)速率越來(lái)越快11、能否從曲線上看出增長(zhǎng)速率的變化？一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型10、計(jì)算細(xì)菌每小時(shí)的增長(zhǎng)速率？看14一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型11、細(xì)菌增長(zhǎng)的曲線像什么字母？J類似細(xì)菌在理想條件下的種群增長(zhǎng)曲線，稱為“J”型曲線。一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型11、細(xì)菌增長(zhǎng)的曲線像什么字母？J15觀察研究對(duì)象，提出問(wèn)題提出合理的假設(shè)通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正根據(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)行表達(dá)細(xì)胞每20min分裂一次資源空間無(wú)限多，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不受種群密度增加的影響Nn＝２n觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型觀察研究對(duì)象，提出合理的假設(shè)通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察對(duì)模型進(jìn)行檢16一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型①提出問(wèn)題②作出假設(shè)③建立模型④檢驗(yàn)修正一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型①提出問(wèn)題②作出假設(shè)③建立模型④檢17二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線N0為起始數(shù)量，t為繁殖代數(shù)，Nt表示繁殖t代后該種群的數(shù)量，λ為種群增長(zhǎng)倍數(shù)，λ=Nn/Nn-1

1、種群“J”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型及各參數(shù)的含義：Nt=N0

λt

2、“J”型增長(zhǎng)模型的適用條件：種群的親子代不能相見(jiàn)，子代出生后親代就消失或者死亡；（單細(xì)胞生物、蝗蟲等）種群的生存空間充足，食物和資源充足；氣候適宜，沒(méi)有天敵和傳染病等。（理想條件）二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線N0為起始數(shù)量，t為繁殖代數(shù)，1183、“Ｊ”型增長(zhǎng)曲線的特征：時(shí)間種群數(shù)量增長(zhǎng)率時(shí)間增長(zhǎng)率的變化曲線種群數(shù)量的變化曲線二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線時(shí)間增長(zhǎng)速率增長(zhǎng)速率的變化曲線3、“Ｊ”型增長(zhǎng)曲線的特征：時(shí)間種群數(shù)量增長(zhǎng)率時(shí)間增長(zhǎng)率的19二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線[例1]調(diào)查發(fā)現(xiàn)某種一年生植物(當(dāng)年播種、當(dāng)年開(kāi)花結(jié)果)的種群中存在下列情形：①因某種原因?qū)е略撝参镏写蠹s只有80%的種子能夠發(fā)育成成熟植株；②該植物平均每株可產(chǎn)生400粒種子；③該植物為自花傳粉植物。起始種子數(shù)量為a，則m年后該植物的種子數(shù)量N可以表示為(

)A．400a·0.8m B．0.8a·400m

C．a(chǎn)·320m D．32C二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線[例1]調(diào)查發(fā)現(xiàn)某種一年生植物(20二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線4、“Ｊ”型增長(zhǎng)曲線的實(shí)例：①澳大利亞野兔1859年24只野兔近100年后6億只以上的野兔二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線4、“Ｊ”型增長(zhǎng)曲線的實(shí)例：①澳21二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線4、“Ｊ”型增長(zhǎng)曲線的實(shí)例：②美國(guó)環(huán)頸雉20世紀(jì)30年代時(shí)，人們將環(huán)頸雉引入到美國(guó)的一個(gè)島嶼上，

在最初的5年內(nèi)，優(yōu)裕的環(huán)境條件使得該種群的增長(zhǎng)近于“J”型曲線。二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線4、“Ｊ”型增長(zhǎng)曲線的實(shí)例：②美22二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線世界人口增長(zhǎng)曲線我國(guó)人口數(shù)量變化4、“Ｊ”型增長(zhǎng)曲線的實(shí)例：③我國(guó)和世界人口增長(zhǎng)二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線世界人口增長(zhǎng)曲線我國(guó)人口數(shù)量變化423生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：把5個(gè)大草履蟲置于0.5mL的培養(yǎng)液中，每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖：（1）在該條件下草履蟲的數(shù)量增長(zhǎng)有何特點(diǎn)？有最大值嗎？種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定。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，又稱K值。生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：把5個(gè)大草履蟲置于0.5mL的培24生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：把5個(gè)大草履蟲置于0.5mL的培養(yǎng)液中，每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖：（2）限制草履蟲數(shù)量增長(zhǎng)的因素有哪些？空間和食物有限；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗，有害代謝產(chǎn)物積累等；生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：把5個(gè)大草履蟲置于0.5mL的培25生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：把5個(gè)大草履蟲置于0.5mL的培養(yǎng)液中，每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖：（3）增長(zhǎng)曲線像什么字母？種群經(jīng)過(guò)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。生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：把5個(gè)大草履蟲置于0.5mL的培26三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線1.產(chǎn)生條件：（1）食物資源和空間有限；（2）種內(nèi)斗爭(zhēng)不斷加劇；（3）有天敵和傳染病等。出生率降低死亡率升高環(huán)境阻力當(dāng)出生率與死亡率相等時(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（k值）。三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線1.產(chǎn)生條件：（1）食物資源和空27三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線2.“S”型曲線的特征：該曲線的斜率變化是怎樣的？說(shuō)明了什么？BACK/2ABC增長(zhǎng)速率曲線的斜率先增后減，說(shuō)明種群數(shù)量的增長(zhǎng)速率先增后減。時(shí)間三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線2.“S”型曲線的特征：BACK28三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線2.“S”型曲線的特征：有最大值，稱為_(kāi)______。增長(zhǎng)速率最大時(shí)，種群數(shù)量為_(kāi)_____，在K值時(shí)增長(zhǎng)速率為_(kāi)______。K/20BACK/2ABC增長(zhǎng)速率K值時(shí)間三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線2.“S”型曲線的特征：K/2029三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.“S”型曲線的應(yīng)用：為了保護(hù)魚類資源不受破壞，并能持續(xù)地獲得最大捕魚量，應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在什么水平?為什么？魚的種群數(shù)量超過(guò)K／2后才能捕撈，但要保證被捕后數(shù)量，保持在K／2水平上，

因?yàn)樵谶@個(gè)水平上種群增長(zhǎng)速率最大，有利于種群數(shù)量在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)壯大，獲得較大收益。①漁業(yè)捕撈三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.“S”型曲線的應(yīng)用：30三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.“S”型曲線的應(yīng)用：②防治有害生物家鼠繁殖力極強(qiáng)，善于打洞，偷吃糧食，傳播疾病危害極大，

應(yīng)該采取哪些措施控制家鼠數(shù)量？三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.“S”型曲線的應(yīng)用：②防治31老鼠機(jī)械捕殺施用性外激素藥物捕殺施用絕育藥養(yǎng)殖或釋放天敵將食物儲(chǔ)存在安全處降低繁殖率減少數(shù)量增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量打掃衛(wèi)生硬化地面三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線老鼠機(jī)械捕殺施用性外激素藥物捕殺施用絕育藥養(yǎng)殖或釋放天敵將食32J型環(huán)境阻力時(shí)間種群數(shù)量K值S型增大環(huán)境阻力，降低環(huán)境容納量三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.“S”型曲線的應(yīng)用：②防治有害生物J型環(huán)境阻力時(shí)間種群數(shù)量K值S型增大環(huán)境阻力，降低環(huán)境容納量33K值J型環(huán)境阻力時(shí)間種群數(shù)量增大環(huán)境阻力，降低環(huán)境容納量三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.“S”型曲線的應(yīng)用：②防治有害生物K值J型環(huán)境阻力時(shí)間種群數(shù)量增大環(huán)境阻力，降低環(huán)境容納量三、34大熊貓數(shù)量日益減少的原因？自身繁殖率低食性單一氣候變遷棲息地的喪失等三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.“S”型曲線的應(yīng)用：③保護(hù)瀕危物種大熊貓數(shù)量日益減少的原因？自身繁殖率低三、種群增長(zhǎng)的“S”型35三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.“S”型曲線的應(yīng)用：③保護(hù)瀕危物種提高繁殖率；建立自然保護(hù)區(qū)。減少環(huán)境阻力，提高環(huán)境容納量，是保護(hù)大熊貓的根本措施。三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.“S”型曲線的應(yīng)用：③保護(hù)36K／2；提高環(huán)境容納量（K值）；降低環(huán)境容納量（K值）；（1）合理捕魚的時(shí)機(jī)：（2）保護(hù)大熊貓措施：（3）有效滅鼠的措施：三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.“S”型曲線的應(yīng)用：總結(jié)K／2；（1）合理捕魚的時(shí)機(jī)：三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.37四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降大多數(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。東亞飛蝗種群數(shù)量的波動(dòng)四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)之38課堂練習(xí)1.建構(gòu)種群增長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型的方法包括以下步驟（）提出合理的假設(shè)對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)觀察研究對(duì)象，提出問(wèn)題A.1234B.2314C.4132D.4123C課堂練習(xí)1.建構(gòu)種群增長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型的方法包括以下步驟（39T1T2T0種群增長(zhǎng)速率2.下圖表示某種魚遷入某一生態(tài)系統(tǒng)后，種群數(shù)量的增長(zhǎng)速率隨時(shí)間的變化曲線，下列敘述正確的是（）B在T0-T2時(shí)，種群數(shù)量呈“J”型增長(zhǎng)若在T2時(shí)種群的數(shù)量為N，則在T1時(shí)種群的數(shù)量為N/2；捕獲該魚的最佳時(shí)期為T2時(shí)在TI-T2時(shí)，該魚種群數(shù)量呈下降趨勢(shì)。T1T2T0種群增長(zhǎng)速率2.下圖表示某種魚遷入某一生態(tài)系統(tǒng)后403、右圖為魚塘中魚的數(shù)量增長(zhǎng)曲線，為了使魚塘的總產(chǎn)量達(dá)到最大值，應(yīng)該做到適時(shí)捕撈。下列做法中正確的是（）A．超過(guò)T4時(shí)捕撈，使剩余量保持在KB．超過(guò)T3時(shí)捕撈，使剩余量保持在3K/4C．超過(guò)T2時(shí)捕撈，使剩余量保持在K/2D．超過(guò)T4時(shí)捕撈，使剩余量保持在K/4C3、右圖為魚塘中魚的數(shù)量增長(zhǎng)曲線，為了使魚塘的總產(chǎn)量達(dá)到最大41結(jié)束！結(jié)束！42“J”型曲線“S”型曲線形成條件增長(zhǎng)特點(diǎn)有無(wú)K值食物充足，空間不限，氣候適宜，沒(méi)有敵害等環(huán)境阻力食物等資源和空間有限，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，捕食者數(shù)量不斷增加增長(zhǎng)率穩(wěn)定不變?cè)鲩L(zhǎng)速率變大增長(zhǎng)率減小增長(zhǎng)速率先上升后下降，在K/2值達(dá)最大無(wú)有“J”型曲線“S”型曲線形成增長(zhǎng)43細(xì)菌每20min分裂一次在資源和空間無(wú)限多的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不會(huì)受種群密度增加的影響

列出表格，根據(jù)表格畫曲線，推導(dǎo)公式。Nn=2n，

N代表細(xì)菌數(shù)量，n表示第幾代觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正研究實(shí)例研究方法觀察研究對(duì)象，提出問(wèn)題提出合理的假設(shè)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)行表達(dá)通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正細(xì)菌每20min分裂一次在資源和空間無(wú)限多的環(huán)境中，細(xì)菌種群44數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的一般過(guò)程提出問(wèn)題作出假設(shè)建立模型模型的檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的一般過(guò)程提出問(wèn)題作出假設(shè)建立模型45人教生物必修3第4章第2節(jié)種群數(shù)量的變化--課件46種群增長(zhǎng)的兩種曲線比較食物不足空間有限種內(nèi)斗爭(zhēng)天敵捕食氣候不適寄生蟲傳染病等種群增長(zhǎng)的兩種曲線比較食物不足47人教生物必修3第4章第2節(jié)種群數(shù)量的變化--課件48第二節(jié)種群數(shù)量的變化第二節(jié)種群數(shù)量的變化49種群數(shù)量為什么會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化呢？種群數(shù)量遷入率+出生率+死亡率—遷出率—結(jié)果：種群數(shù)量可能發(fā)生增長(zhǎng)、下降、波動(dòng)或者穩(wěn)定種群數(shù)量為什么會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化呢？種群數(shù)量遷入率+出生率+死亡50學(xué)習(xí)目標(biāo)1、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型；2、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線和“S”型曲線學(xué)習(xí)目標(biāo)1、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型；51一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型1、什么是數(shù)學(xué)模型？用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式以某種細(xì)菌為例，研究其數(shù)量增長(zhǎng)的規(guī)律2、數(shù)學(xué)建模的實(shí)例：研究表明，該細(xì)菌每20分鐘分裂增殖一次一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型1、什么是數(shù)學(xué)模型？用來(lái)描述一個(gè)系52假設(shè)在營(yíng)養(yǎng)充足、生存空間沒(méi)有限制的情況下，那么72h后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型時(shí)間分鐘20406080100120140160180分裂次數(shù)細(xì)菌數(shù)量

122438416532664712882569512222123242526272829假設(shè)在營(yíng)養(yǎng)充足、生存空間沒(méi)有限制的情況下，那么72h后，由一53一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型1、請(qǐng)根據(jù)上表計(jì)算，該細(xì)菌繁殖n代后的數(shù)量（N）是多少？Nn＝２n（明確表達(dá)式中字母和數(shù)字的生物學(xué)含義）2、請(qǐng)根據(jù)公式計(jì)算，該細(xì)菌繁殖72h后的數(shù)量（N）是多少？解：n＝60minx72h／20min＝216

Nn＝２n＝2216一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型1、請(qǐng)根據(jù)上表計(jì)算，該細(xì)菌繁殖n代54Nn＝a２n一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型3、如果細(xì)菌的起始數(shù)量不是1個(gè)，而是a個(gè)，表達(dá)式該如何修正？a表示種群的起始數(shù)量；2表示種群的增長(zhǎng)倍數(shù)；n表示種群的繁殖次數(shù)；Nn＝a２n一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型3、如果細(xì)菌的起始數(shù)量55一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型4、如果細(xì)菌的起始數(shù)量不是a個(gè)，而是N0，增長(zhǎng)倍數(shù)不是2，而是λ，那么繁殖t次以后的種群數(shù)量（Nt）又該如表示？Nt=N0

λt

一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型4、如果細(xì)菌的起始數(shù)量不是a個(gè)，而56一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型5、以時(shí)間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌的數(shù)量增長(zhǎng)曲線。6、曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較，有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？直觀，但不夠精確一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型5、以時(shí)間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐57一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型7、請(qǐng)計(jì)算細(xì)菌每小時(shí)的增長(zhǎng)率？看有何特點(diǎn)？增長(zhǎng)率：r=（N后-N前）/N前×100％增長(zhǎng)率（r）穩(wěn)定不變一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型7、請(qǐng)計(jì)算細(xì)菌每小時(shí)的增長(zhǎng)率？看有58一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型8、增長(zhǎng)率（r）和增長(zhǎng)倍數(shù)（λ）之間是什么關(guān)系？r=λ-1由于增長(zhǎng)率（r）穩(wěn)定不變，所以增長(zhǎng)倍數(shù)（λ）也保持不變。一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型8、增長(zhǎng)率（r）和增長(zhǎng)倍數(shù)（λ）之59一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型9、增長(zhǎng)率（r）的曲線是怎樣的？增長(zhǎng)率時(shí)間增長(zhǎng)率的變化曲線一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型9、增長(zhǎng)率（r）的曲線是怎樣的？增60一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型10、計(jì)算細(xì)菌每小時(shí)的增長(zhǎng)速率？看有何特點(diǎn)？增長(zhǎng)速率：v=（N后-N前）/t增長(zhǎng)速率越來(lái)越快11、能否從曲線上看出增長(zhǎng)速率的變化？一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型10、計(jì)算細(xì)菌每小時(shí)的增長(zhǎng)速率？看61一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型11、細(xì)菌增長(zhǎng)的曲線像什么字母？J類似細(xì)菌在理想條件下的種群增長(zhǎng)曲線，稱為“J”型曲線。一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型11、細(xì)菌增長(zhǎng)的曲線像什么字母？J62觀察研究對(duì)象，提出問(wèn)題提出合理的假設(shè)通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正根據(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)行表達(dá)細(xì)胞每20min分裂一次資源空間無(wú)限多，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不受種群密度增加的影響Nn＝２n觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型觀察研究對(duì)象，提出合理的假設(shè)通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察對(duì)模型進(jìn)行檢63一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型①提出問(wèn)題②作出假設(shè)③建立模型④檢驗(yàn)修正一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型①提出問(wèn)題②作出假設(shè)③建立模型④檢64二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線N0為起始數(shù)量，t為繁殖代數(shù)，Nt表示繁殖t代后該種群的數(shù)量，λ為種群增長(zhǎng)倍數(shù)，λ=Nn/Nn-1

1、種群“J”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型及各參數(shù)的含義：Nt=N0

λt

2、“J”型增長(zhǎng)模型的適用條件：種群的親子代不能相見(jiàn)，子代出生后親代就消失或者死亡；（單細(xì)胞生物、蝗蟲等）種群的生存空間充足，食物和資源充足；氣候適宜，沒(méi)有天敵和傳染病等。（理想條件）二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線N0為起始數(shù)量，t為繁殖代數(shù)，1653、“Ｊ”型增長(zhǎng)曲線的特征：時(shí)間種群數(shù)量增長(zhǎng)率時(shí)間增長(zhǎng)率的變化曲線種群數(shù)量的變化曲線二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線時(shí)間增長(zhǎng)速率增長(zhǎng)速率的變化曲線3、“Ｊ”型增長(zhǎng)曲線的特征：時(shí)間種群數(shù)量增長(zhǎng)率時(shí)間增長(zhǎng)率的66二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線[例1]調(diào)查發(fā)現(xiàn)某種一年生植物(當(dāng)年播種、當(dāng)年開(kāi)花結(jié)果)的種群中存在下列情形：①因某種原因?qū)е略撝参镏写蠹s只有80%的種子能夠發(fā)育成成熟植株；②該植物平均每株可產(chǎn)生400粒種子；③該植物為自花傳粉植物。起始種子數(shù)量為a，則m年后該植物的種子數(shù)量N可以表示為(

)A．400a·0.8m B．0.8a·400m

C．a(chǎn)·320m D．32C二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線[例1]調(diào)查發(fā)現(xiàn)某種一年生植物(67二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線4、“Ｊ”型增長(zhǎng)曲線的實(shí)例：①澳大利亞野兔1859年24只野兔近100年后6億只以上的野兔二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線4、“Ｊ”型增長(zhǎng)曲線的實(shí)例：①澳68二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線4、“Ｊ”型增長(zhǎng)曲線的實(shí)例：②美國(guó)環(huán)頸雉20世紀(jì)30年代時(shí)，人們將環(huán)頸雉引入到美國(guó)的一個(gè)島嶼上，

在最初的5年內(nèi)，優(yōu)裕的環(huán)境條件使得該種群的增長(zhǎng)近于“J”型曲線。二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線4、“Ｊ”型增長(zhǎng)曲線的實(shí)例：②美69二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線世界人口增長(zhǎng)曲線我國(guó)人口數(shù)量變化4、“Ｊ”型增長(zhǎng)曲線的實(shí)例：③我國(guó)和世界人口增長(zhǎng)二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線世界人口增長(zhǎng)曲線我國(guó)人口數(shù)量變化470生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：把5個(gè)大草履蟲置于0.5mL的培養(yǎng)液中，每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖：（1）在該條件下草履蟲的數(shù)量增長(zhǎng)有何特點(diǎn)？有最大值嗎？種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定。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，又稱K值。生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：把5個(gè)大草履蟲置于0.5mL的培71生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：把5個(gè)大草履蟲置于0.5mL的培養(yǎng)液中，每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖：（2）限制草履蟲數(shù)量增長(zhǎng)的因素有哪些？空間和食物有限；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗，有害代謝產(chǎn)物積累等；生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：把5個(gè)大草履蟲置于0.5mL的培72生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：把5個(gè)大草履蟲置于0.5mL的培養(yǎng)液中，每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖：（3）增長(zhǎng)曲線像什么字母？種群經(jīng)過(guò)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。生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：把5個(gè)大草履蟲置于0.5mL的培73三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線1.產(chǎn)生條件：（1）食物資源和空間有限；（2）種內(nèi)斗爭(zhēng)不斷加??；（3）有天敵和傳染病等。出生率降低死亡率升高環(huán)境阻力當(dāng)出生率與死亡率相等時(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（k值）。三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線1.產(chǎn)生條件：（1）食物資源和空74三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線2.“S”型曲線的特征：該曲線的斜率變化是怎樣的？說(shuō)明了什么？BACK/2ABC增長(zhǎng)速率曲線的斜率先增后減，說(shuō)明種群數(shù)量的增長(zhǎng)速率先增后減。時(shí)間三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線2.“S”型曲線的特征：BACK75三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線2.“S”型曲線的特征：有最大值，稱為_(kāi)______。增長(zhǎng)速率最大時(shí)，種群數(shù)量為_(kāi)_____，在K值時(shí)增長(zhǎng)速率為_(kāi)______。K/20BACK/2ABC增長(zhǎng)速率K值時(shí)間三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線2.“S”型曲線的特征：K/2076三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.“S”型曲線的應(yīng)用：為了保護(hù)魚類資源不受破壞，并能持續(xù)地獲得最大捕魚量，應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在什么水平?為什么？魚的種群數(shù)量超過(guò)K／2后才能捕撈，但要保證被捕后數(shù)量，保持在K／2水平上，

因?yàn)樵谶@個(gè)水平上種群增長(zhǎng)速率最大，有利于種群數(shù)量在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)壯大，獲得較大收益。①漁業(yè)捕撈三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.“S”型曲線的應(yīng)用：77三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.“S”型曲線的應(yīng)用：②防治有害生物家鼠繁殖力極強(qiáng)，善于打洞，偷吃糧食，傳播疾病危害極大，

應(yīng)該采取哪些措施控制家鼠數(shù)量？三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.“S”型曲線的應(yīng)用：②防治78老鼠機(jī)械捕殺施用性外激素藥物捕殺施用絕育藥養(yǎng)殖或釋放天敵將食物儲(chǔ)存在安全處降低繁殖率減少數(shù)量增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量打掃衛(wèi)生硬化地面三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線老鼠機(jī)械捕殺施用性外激素藥物捕殺施用絕育藥養(yǎng)殖或釋放天敵將食79J型環(huán)境阻力時(shí)間種群數(shù)量K值S型增大環(huán)境阻力，降低環(huán)境容納量三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.“S”型曲線的應(yīng)用：②防治有害生物J型環(huán)境阻力時(shí)間種群數(shù)量K值S型增大環(huán)境阻力，降低環(huán)境容納量80K值J型環(huán)境阻力時(shí)間種群數(shù)量增大環(huán)境阻力，降低環(huán)境容納量三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.“S”型曲線的應(yīng)用：②防治有害生物K值J型環(huán)境阻力時(shí)間種群數(shù)量增大環(huán)境阻力，降低環(huán)境容納量三、81大熊貓數(shù)量日益減少的原因？自身繁殖率低食性單一氣候變遷棲息地的喪失等三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.“S”型曲線的應(yīng)用：③保護(hù)瀕危物種大熊貓數(shù)量日益減少的原因？自身繁殖率低三、種群增長(zhǎng)的“S”型82三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.“S”型曲線的應(yīng)用：③保護(hù)瀕危物種提高繁殖率；建立自然保護(hù)區(qū)。減少環(huán)境阻力，提高環(huán)境容納量，是保護(hù)大熊貓的根本措施。三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.“S”型曲線的應(yīng)用：③保護(hù)83K／2；提高環(huán)境容納量（K值）；降低環(huán)境容納量（K值）；（1）合理捕魚的時(shí)機(jī)：（2）保護(hù)大熊貓措施：（3）有效滅鼠的措施：三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3.“S”型曲線的應(yīng)用：總結(jié)K／2；（1）合理捕魚的時(shí)機(jī)：三、種群增長(zhǎng)的“S”