高中生物必修三《42種群的數(shù)量變化》課件2

第四章第二節(jié)問題探討在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每20min就通過分裂繁殖一代。時間（min)20406080100120140160180分裂次數(shù)數(shù)量（個）2481632641282565121234567891、填寫下表：計算一個細(xì)菌在不同時間（單位為min）產(chǎn)生后代的數(shù)量。2．n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式是：

Nn

＝２n數(shù)學(xué)方程式準(zhǔn)確02060100140180時間/min細(xì)菌數(shù)量/個曲線圖直觀4、以時間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌的數(shù)量增長曲線。

一、建構(gòu)種群增長模型的方法數(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。是聯(lián)系實際問題與數(shù)學(xué)的橋梁，具有描述、解釋、判斷、預(yù)測等重要功能。1、概念：1、觀察研究對象，提出問題細(xì)菌每20分鐘分裂一次，問題：細(xì)菌數(shù)量怎樣變化的？2、提出合理的假設(shè)在資源和空間無限多的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長不受種群密度增加的影響3、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進行表達(dá)列出表格，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)畫出曲線圖或推導(dǎo)公式（Nn＝２n）4、通過進一步實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正觀察、統(tǒng)計細(xì)菌的數(shù)量，對自己所建立的模型進行檢驗或修正2.建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：實例一：1859年，一位英國人來到澳大利亞定居，他帶來了24只野兔。讓他沒有想到的是，一個世紀(jì)之后，這24只野兔的后代竟達(dá)到6億只以上。漫山遍野的野兔與牛羊爭食牧草，啃嚙樹皮，造成植被破壞，導(dǎo)致水土流失。后來，人們引入了黏液瘤病毒才使野兔的數(shù)量得到控制。9實例二：在20世紀(jì)30年代，人們將環(huán)頸雉引入美國的一個島嶼。在1937－1942年期間，這個種群數(shù)量的增長如下圖所示。

如果以時間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線大致呈什么型？自然界確有類似細(xì)菌在理想狀態(tài)下種群數(shù)量增長的形式，如果以時間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線則大致呈“J”型。二、種群增長的“J”型曲線細(xì)菌增長曲線①條件：

理想狀態(tài)——食物充足，空間充裕，氣候適宜，沒有敵害等；②建立模型：t年后種群的數(shù)量為種群增長的Ｊ型曲線Nt=Noλt③各參數(shù)的意義：N0為起始數(shù)量，t為時間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ為該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。（年均增長率）④圖像：Nt=Noλt計算：某一地區(qū)2011年人口普查時有10萬人，2012年比2011年增長1％。請預(yù)測，按照此增長速度，2017年該地區(qū)的人口將有多少？Nt＝10×（1+1％）2017-2011在一個特定培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會一直按照這個方式增長嗎？自然界的資源和空間是有限的。問題回歸：不會原因：條件：0.5mL的培養(yǎng)液實例：高斯對大草履蟲種群研究的實驗K/2轉(zhuǎn)折期，增長速率最大K值：環(huán)境容納量加速期，個體數(shù)量增加，增長加速調(diào)整期，個體數(shù)量較少增長緩慢減速期，增長緩慢穩(wěn)定期，增長速率為零環(huán)境容納量: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，又稱K值。同一種群的K值不是固定不變，會受到環(huán)境的影響。種群增長的S型曲線注意：①產(chǎn)生條件：種群增長的“Ｓ”型曲線

自然界的資源和空間是有限的。②產(chǎn)生原因：18③種群數(shù)量變化曲線與種群增長率曲線的關(guān)系⑴圖乙的fg段相當(dāng)于圖甲的ac段。⑵圖乙的g點相當(dāng)于圖甲的c點。⑶圖乙的gh段相當(dāng)于圖甲的cd段。⑷圖乙的h點之后相當(dāng)于圖甲的de段。K/2abcdghfe甲乙種群增長的“Ｓ”型曲線種群數(shù)量達(dá)環(huán)境容納量的一半時種群增長速率最大，再生能力最強——把握K/2值處黃金開發(fā)點，維持被開發(fā)資源的種群數(shù)量在K/2值處，可實現(xiàn)“既有較大收獲量又可保持種群高速增長”，從而不影響種群再生，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。（魚類捕撈）K/2K/2的應(yīng)用①資源開發(fā)與利用：務(wù)必及時控制種群數(shù)量，嚴(yán)防達(dá)K/2值處(如蝗蟲的防控即是如此)。K/2的應(yīng)用K/2②有害生物防治：21比較種群增長兩種曲線的聯(lián)系與區(qū)別J型曲線S型曲線條件種群增長率有無K值曲線環(huán)境資源無限環(huán)境資源有限保持穩(wěn)定先升后降無，持續(xù)保持增長有K值環(huán)境阻力K值：環(huán)境容納量比較種群增長兩種曲線的聯(lián)系與區(qū)別種群數(shù)量的波動和下降影響因素：氣候、食物、天敵、傳染病總結(jié)（一）、建構(gòu)種群增長模型的方法數(shù)學(xué)模型：公式、曲線

（二）種群增長的“J”型曲線1、條件2、模型特點：Nt=Noλt

（三）種群增長的“S”型曲線1、條件2、模型特點：K值、增長率3、應(yīng)用：1.用牛奶瓶培養(yǎng)黑腹果蠅，觀察成蟲數(shù)量的變化，結(jié)果如下表：時間(天)15913172125293337成蟲數(shù)(只)6102871131207270302327341根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，下列結(jié)論正確的是(

)A．第13～25天，成蟲數(shù)量增長快的主要原因是個體生長加快B．第17～29天，成蟲增長率上升、死亡率下降C．第21～37天，成蟲增長率的下降與種群密度的改變有關(guān)D．第1～37天，成蟲數(shù)量呈“J”型增長C練習(xí)2.某研究所對一條河流生態(tài)系統(tǒng)進行了幾年的跟蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)某種魚進入此生態(tài)系統(tǒng)后的種群數(shù)量增長率隨時間的變化呈現(xiàn)如下圖所示曲線。則在t1時該種群的年齡組成類型、能反映該種群數(shù)量變化的曲線分別是(

)A．衰退型和①B．增長型和②C．衰退型和③D．增長型和④B3、下圖是某一動物物種遷入一個適宜環(huán)境后的增長曲線圖，請回答：（l）圖中的增長曲線是___________型，表示K值的一點是_________。（2）圖中表示種群增長速度最快的階段是___________。（3）遷入種群第2年后，增長明顯加快的原因主要是_______________。（4）第8年后，種群數(shù)量趨于穩(wěn)定，阻礙種群繼續(xù)增長環(huán)境因素主要有哪些：__________________。Sdb食物充足，缺少天敵食物缺少，天敵增加作業(yè)：圖為某種群在不同生態(tài)環(huán)境中的增長曲線，仔細(xì)分析圖中曲線后回答下列問題：(1)如果種群處在一個理想的環(huán)境中，沒有資源和空間的限制，種群內(nèi)個體的增長曲線是_______，用達(dá)爾文進化的觀點分析，這是由于生物具有________特性。(2)如果將該種群置于有限制的自然環(huán)境中，種群內(nèi)個體數(shù)量的增長曲線是