生物必修Ⅲ人教新课标4.2种群数量的变化系列课件(共30张).ppt

观察研究对象，提出问题 提出合理假设 根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达 通过进一步实验，对模型进行检验或修正 * 第3节　种群数量的变化 一、建构种群增长模型的方法 细菌每20分钟分裂一次 在理想条件下细菌种群的增长不受种群密度增加的影响 Nn=2n 　 N：细菌数量，n：第几代 观察统计细菌数量，对所建模型进行检验修正 【数学模型】描述一个系统或它的性质的数学形式。 　　例1　在营养和生存空间无限的条件下，某种细菌每20min通过分裂繁殖一代，现设细菌的分裂是同步的，计算一个细菌产生的后代在不同时间、世代的数量，填表并画出种群的增长曲线。 29 28 27 26 25 24 23 22 21 细菌数量 Nt 9 8 7 6 5 4 3 2 1 世代 t 180 160 140 120 100 80 60 40 20 时间(min) 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 时间/min 种群数量/个 20　40　60　80　100　120　140　160　180　 Nt Nt=2t 1　 2　 3　 4　 5　 6　 7　 8　 9 世代/t　 N:细菌数量 t:第几代 数学方程式： Nt=N0·2t N0：为初始时细菌数量 Nt = N0·λt =1×2t N0：种群的起始数量 Nt：第t世代该种群的数量 t： 世代数 分析：在理想条件下，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响，种群的世代净繁殖率（某世代为上一世代的倍数) λ将世代保持不变： λ=1+r＝1＋（B－D） r：种群增长率（r=B-D) B：种群出生率 D：种群死亡率 时间 种群数量 Nt = N0·λt 当λ＞1时： 当λ＝1时： 时间 种群数量 当1＞λ＞0时： 时间 种群数量 当λ＝0时： 时间 种群数量 雌体未繁殖 λ＝0 种群在下一代灭亡 ——在食物、空间充裕，气候适宜，无敌害的理想条件下，种群世代不重叠，呈离散增长的种群数量模型。如：一年生植物和昆虫。 λ=1+r =1+(B-D) 出生率(B)=死亡率(D) r=0 λ=1 种群数量稳定 出生率(B)＞死亡率(D) r0 λ1 种群数量不断上升 出生率(B)死亡率(D) r0 0λ1 种群数量不断下降 　　如图所示，分析比较曲线1－4的λ、r、及B、D之间的数量关系、种群的数量变化趋势： Nt = N0·λt 种群数量 时间 λ1 λ2 λ3 λ4 Nt （t） λ=1+r =1+(B-D) （1） B1＞D1 　　r10 　　λ1＞1　　　种群上升 　　 B2＞D2 　　r20 　　λ2＞1　　　种群上升 B1-D1B2-D2 r1r2 λ1λ21 种群1上升较快 （2） B3＝D3 r3=0 λ3＝1 种群稳定 （3） B4＜D4 r40 1＞λ4＞0 种群下降　 时间(t) 种群数量Nt 例2　1859年，24只野兔由英国带到澳大利亚，100年后，其后代竟达到6亿只以上，造成植被破坏，水土流失。引入黏液病毒才使野兔的数量得到控制。 分析：与上例比较，本例中野兔的世代是重叠的，种群的增长是连续的，在时间—种群数量坐标系中绘出曲线。 dN dt = (b-d) N = rN 　　在食物、空间充裕，气候适宜，无敌害的理想条件下，一个连续增长的种群其瞬时增长率与种群密度无关，将保持不变。 　　假定在很短时间dt内种群的瞬时出生率为b,瞬时死亡率为d，种群大小为N，则种群的瞬时增长率r = b - d，即： 积分式：Nt=N0ert 以种群大小Nt对时间t作图，得上图——“J”型曲线。 ——在食物、空间充裕，气候适宜，无敌害的理想条件下，连续增长的种群数量模型。 出生率(b)=死亡率(d) r=0 λ=1 种群数量稳定 Nt=N0ert 出生率(b)＞死亡率(d) r0 λ1 种群数量不断上升 时间(t) 种群数量Nt N0 r0时： 出生率(b)死亡率(d) r0 0λ1 种群数量不断下降 时间(t) 种群数量Nt N0 r＝0时： 瞬时增长率r = b - d λ=er 时间(t) 种群数量Nt N0 r0时： 　　如图所示，分析比较曲线1－4的λ、r、及B、D之间的数量关系、种群的数量变化趋势： 种群数量 时间 λ1 λ2 λ3 λ4 Nt （t） Nt=N0ert 瞬时增长率r = b - d λ=er （1） B1＞D1 　　r10 　　λ1＞1　　　种群上升 　　 B2＞