种群数量的变化课件(祁铁军).ppt

* 《中国水利网》 宁波、昆明、武汉等地，人躺在铺满水葫芦的湖面上，可以不沉；上海去年3万吨的水葫芦打捞量，今年已翻了3倍有余，上升至10万吨；水葫芦所带来的水体富营养化，让越来越多的水中生物痛失“家园”。 《国家地理》 在几百年前，金丝猴在许多地区广泛分布，人口的增加和山林的破坏使金丝猴的分布区越来越小。现在，黔金丝猴的数量只有500～600只，处于濒危状态，只在贵州省的梵净山区生存。滇金丝猴生活在云南西北部、西藏东南端及四川西部长江上端金沙江上游的高山中，数量不到2000只，也处境濒危。 滇金丝猴 黔金丝猴 水 葫 芦 金 丝 猴 五环中学生化教研组 祁 铁 军 细菌繁殖产生的后代数量 大肠杆菌二分裂生殖 大肠杆菌的二分裂生殖 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 1 2 4 8 16 32 3. 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 思考： 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. n代细菌数量的计算公式？ 2. 72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ 细菌数量不会永远按这个公式增长。可以用实验计数法来验证。 将数学公式（Nn＝2n）变为曲线图 细菌数量 180 160 140 120 100 80 60 40 20 时间分钟 曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？ 直观，但不够精确。 2 4 8 16 32 64 128 256 512 请你计算出1个细菌产生的后代在不同时间的数量: 试一试 数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 一、建构种群增长模型的方法 数学模型的表现形式 数学方程式 曲线图 建构数学模型的意义 描述、解释和预测种群数量的变化。 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 细菌每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，对所建立的模型进行检验或修正 建立数学模型一般包括以下步骤： 自然界中，种群的数量变化情况又怎样？ 理想条件下细菌数量增长的推测。 二、种群增长的“J”型曲线 1859年，24只野兔 6亿只以上的野兔 近100年后 实例一 澳大利亚野兔成灾 澳大利亚野兔成灾。估计在这片国土上生长着6亿只野兔，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。 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。 实例二 环颈雉 某岛屿环颈雉种群数量的变化 实例 三 水葫芦 讨论：出现这种“J”型增长的原因有哪些？ 自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，即种群增长曲线大致呈“J”型。 1、模型假设： 食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等； 2、种群 “J”型增长的数学模型公式： Nt=N0 λt 种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。年增长率不变。 三、 “J”型增长的数学模型 t年后该种群的数量 起始数量 时间（年） 年均增长率 理想状态—— 大草履虫种群的增长曲线 生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24 h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如下图所示的结果。从下图可以看出，大草履虫在这个实验环境条件下的最大种群数量是375个，这就是该实验种群的K值。 [例]生态学家高斯的实验 大草履虫 “S”型曲线：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线。 种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。 在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。 K值： 四、种群增长的“S”型曲线 食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高，当出生率和死亡率、迁入率和迁出率相等时，即达到K值后不再继续增加。 当出生