種群數(shù)量的變化

巴西龜巴西龜已經(jīng)被世界自然保護聯(lián)盟列為世界最危險的100個入侵種之一。巴西龜生長快、繁殖快、易存活，對餌料的強占有率以及在生存空間中容易占據(jù)優(yōu)勢，—旦放生到野外，大量掠奪其他生物的生存資源，會使同類物種的生存受到毀滅性打擊。細菌增長的數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細菌每20分鐘就通過分裂繁殖一代。時間（min)20406080100120140160180分裂次數(shù)細菌數(shù)量（個）2481632641282565121234567891填寫下表：計算一個細菌在不同時間（單位為min）產(chǎn)生后代的數(shù)量。探究110020030040050060020406080100180時間/min0細菌種群增長曲線數(shù)目/個請以時間為橫坐標(biāo)，細菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，在教材P66面繪制細菌增長的曲線圖。若大腸桿菌起始數(shù)量不是1，而是N0，其繁殖t代后種群數(shù)量Nt=______________探究2在一定條件下，種群的數(shù)量以一定的倍數(shù)增長，如果第一年數(shù)量為N0，第2年的數(shù)量是第1年的λ倍，則t年以后的種群數(shù)量公式為：Nt=N0λt探究3借助函數(shù)方程式有何優(yōu)缺點？精確，但抽象1、提出問題細菌每20分鐘分裂一次，問題：細菌數(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)進行表達列出表格；推導(dǎo)公式；根據(jù)表格畫曲線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)計細菌的數(shù)量，對自己所建立的模型進行檢驗或修正建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：“S”型曲線定義：種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線，稱為“S”型曲線。曲線特點：種群數(shù)量達到環(huán)境所允許的最大值（值）后，將停止增長并在值左右保持相對穩(wěn)定。值環(huán)境容納量（又稱）：在環(huán)境條件的情況下，一定空間中所能維持的種群的最大的數(shù)量稱為環(huán)境容納量。值不受到破壞實例3高斯實驗：生態(tài)學(xué)家曾經(jīng)做過這樣一個實驗：在05mL培養(yǎng)液中放入5個大草履蟲，然后每隔24h統(tǒng)計一次大草履蟲的數(shù)量。經(jīng)過反復(fù)實驗，得出了如上圖所示的結(jié)果。種群的“S”型增長到值后不再繼續(xù)增加的內(nèi)因和外因是什么？內(nèi)因是：種群的出生率和死亡率、遷入和遷出率相等。外因是：自然界的資源和空間是有限的。用達爾文的自然選擇學(xué)說分析：即通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)量，可代表自然選擇作用。采取哪些措施控制大明湖巴西龜?shù)臄?shù)量？家鼠繁殖力極強，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？種群增長的數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用一老鼠機械捕殺施用激素藥物捕殺施用避孕藥養(yǎng)殖或釋放天敵將食物儲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)生硬化地面時間種群數(shù)量1減少數(shù)量機械捕殺藥物捕殺時間種群數(shù)量1減少數(shù)量機械捕殺藥物捕殺J型環(huán)境阻力時間種群數(shù)量值2增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量S型值J型環(huán)境阻力時間種群數(shù)量2增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量1減少數(shù)量：機械捕殺、藥物捕殺哪種措施較能從實質(zhì)上解決問題2增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量：

養(yǎng)殖或釋放天敵、打掃衛(wèi)生、

硬化地面、將食物儲存在安全處3降低繁殖率等課堂討論A大熊貓食性單一、繁殖率低、生活在海拔較高的山嶺里，活動范圍需求廣。試分析大熊貓數(shù)量日益減少的原因你能提出保護大熊貓措施嗎？B在漁業(yè)捕撈問題上，人們總是希望捕到更多的魚。如果捕撈量長期過高,種群的數(shù)量會發(fā)生什么樣的變化呢我們應(yīng)該怎樣來確定合適的捕撈量才能即不危機魚類種群的持續(xù)發(fā)展,又能獲得較高的魚產(chǎn)量大熊貓數(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保護大熊貓的措施？提高繁殖率,建立自然保護區(qū)，給大熊貓更寬廣的

生活空間，保護環(huán)境，改善她們的棲

息環(huán)境，幫助減少其環(huán)

境阻力從而提高環(huán)境容

納量，是保護大熊貓的

根本措施。種群數(shù)量的恢復(fù)需較長時間。如果外界的環(huán)境發(fā)生劇烈變化，種群還有可能絕滅1如果長期過度捕撈:2捕撈量的確定:K/2捕撈量≤/2值。這樣既有利于種群的可持續(xù)發(fā)展，又可獲得較大收益。數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的一般過程:提出問題作出假設(shè)建立模型模型的檢驗與評價在有限的資源和空間的條件下，種群又是怎樣增長的呢

科學(xué)家在一定容積一定營養(yǎng)的培養(yǎng)基內(nèi)培養(yǎng)酵母菌每2小時計數(shù)統(tǒng)計，反復(fù)實驗，數(shù)據(jù)如下：探究4時間t02468101214161820酵母菌數(shù)N9.629.071.1174.6350.7513.0594.8641.0655.9664.8665.0根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在學(xué)案上繪制酵母菌的種群數(shù)量增長曲線。某一地區(qū)2001年人口普查時有10萬人，2