大悟二中毛明华.ppt

种群数量 种群增长的“J”型曲线 （在理想状态下的种群增长） 无论是动物、植物还是人描述的都是一类问题。同种生物的数量变化，那就是种群数量的变化，种群数量变化的研究对于我们的生活、生产，对社会和整个自然界都有许多重要的意义。我们要热爱生物，热爱地球，使我们能和谐共处。 欢迎各位专家同行批评指正 第二节 种群数量的变化 我们大家知道生病打针的注射器是塑料的，而且是一次性的，可是以前农村医生用的针头在使用前要放在沸水中煮一段时间，然后放在高浓度酒精中才能使用，为什么？ 消毒灭菌，有细菌污染 当有细菌污染后，一个细菌在培养基上很短的时间内就可以形成大量个体，我们把他叫作菌落。实际上由某个细菌形成的菌落就是一个种群。 思考： 一个细菌怎样变成一个种群的？ 我们大家一起看看教材中的问题探讨 时间（min） 细胞数 0 20 40 60 80 100 20 21 22 23 24 25 分裂 细菌繁殖产生的后代数量 一、建构种群增长模型的方法 在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论： ①细菌的主要生殖方式是什么？ ② n代细菌数量的计算公式？ ③ 72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数 量是多少？ ④在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？如何验证你的观点？ Nn＝２n 解：n＝ 60min x72h／20min＝216 　　Nn＝２n ＝2216 ④细菌数量不会永远按这个公式增长，资源和空间是有限的。可以用实验计数法来验证。 二分裂 在理想状态下，细菌每20分钟分裂一次。请填 下表，并根据表中数据，绘出细菌种群的增长 曲线。 时 间 20 40 60 80 100 120 140 160 180 细菌数量 2 4 8 16 32 64 128 256 512 在理想状态下，细菌每20分钟分裂一次。请填 下表，并根据表中数据，绘出细菌种群的增长 曲线。 时 间 20 40 60 80 100 120 140 160 180 细菌数量 2 4 8 16 32 64 128 256 512 将数学公式（N=2n)变为曲线图 曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？ 曲线图： 直观，但不够精确。 数学公式： 精确，但不够直观。 观察研究对象，提出问题 提出合理的假设 通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正 根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达 细胞每20min分裂一次 资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响 Nn＝２n 观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正 数学模型 用来描述一个系统或它的性质的数学形式．建立数学模型一般包括以下步骤： 阅读材料：《光明日报》消息 澳大利亚野兔成灾，澳洲本来没有兔子，1859年，一个叫托马斯·奥斯汀的英国人来澳定居，带来了24只野兔，放养在他的庄园里，供他打猎取乐。奥斯汀绝对没有想到，一个世纪之后，这24只野兔的后代达到6亿只之多。它们与牛羊争牧草，啃树皮，造成大批树木死亡，破坏植被导致水土流失，专家计算，这些野兔每年至少造成1亿美元的财产损失。兔群繁殖之快，数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威胁。 思考：以上讨论的是在实验条件下种群的数量变化，在自然界中种群的数量变化情况如何？ 1859年，24只野兔 6亿只以上的野兔 近100年后 实例一：澳大利亚野兔 野兔大致增长曲线类似于“J”字母 后来，人们引入了粘液瘤病毒才能使野兔的数量得到控制。 二 “ J ”型增长的数学模型 学生讨论： 1.野兔种群增长的原因有哪些？ 2.怎样用数学语言来描述野兔种群增长的规律？ 3.如果用N0表示野兔种群的起始数量，用λ表示野兔种群数量每年的增长倍数，用Nt表示t年后野兔种群的数量，那么， Nt为多少？ 4.列举在自然界中还有哪些与素材中野兔种群数量增长相类似的情况。 该种群数量增长的数学模型可表示为“J”型曲线，或数学公式： Nt=NOλt 时间 数量 t指时间(假设繁殖一代的时间为一年)； λ指增长倍数； λ＝当年数量∕原来数量=（增加数量+原来数量）∕原来数量=增加数量∕原来数量 +1 ，λ－1=增加数量∕原来数量就是增长率 N0指开始的数量； Nt 指繁殖t代时的数量 种群迁入一个新环境后，常常在一定时期内出现“J”型增长。例如，在20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿，在1937～1942年期间，这个环颈雉种群的增长大致符合“J”型曲线（右图）。 实例二 理想条件下的种群增长模型 世界人口的指数增长曲线 实例三 理想条件下的种群增长模型 实例四 理想条件下的种群增长模型 通过以上实例可以看出，自然界有类似细菌在理想条件