中学联盟河南省灵宝市第五高级中学人教版高中生物必修三课件：4-2种群数量的变化（共23张PPT）.ppt

学习目标 知识目标： ?解释种群数量增长的一般规律； ?说明建构种群数量增长数学模型的方法； 能力目标： ?尝试建构种群增长的数学模型； ?运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题； 情感态度与价值观目标： ?认同数学模型在科学研究中的应用； ?关注濒危物种的保护 问题探讨 在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代 一、建构种群增长模型的方法 时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分裂次数 数量（个） 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1、填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量。 2．n代细菌数量Nn的计算公式是： 3．72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？　 Nn＝1 ×２n 解：n＝ ６０min x７２h／２０min＝２１６ Nn＝1×２n ＝２ ２１６ 4.以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。 20 40 60 80 100 120 140 160 时间/ 分钟 细菌数量/个 曲线图： 直观，但不够精确 数学公式： 精确，但不够直观 曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？ 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 种群数量以什么样的规律在增长? 如:细胞每20min分裂一次 建立数学模型一般包括以下步骤： 在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响。 观察、统计细菌的数量，对自己所建立的模型进行检验或修正 列出表格，根据表格画曲线，推导公式。 Nn＝２n N代表细菌数量，n表示第几代 实例一：1859年，一位英国人来到澳大利亚定居，他带来了24只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。漫山遍野的野兔与牛羊争食牧草，啃啮树皮，造成植被破坏，导致水土流失。后来，人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。 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 二、种群增长的“J”型曲线 产生条件： 理想状态——食物充足，空间不限， 环境适宜，没有天敌等； ③增长特点： 呈指数增长；增长率为固定值 ②量的计算：t年后种群的数量为 Nt=N0λt （N0为起始数量， t为时间，λ为该种群数量是上年的倍数，Nt表示t年后该种群的数量） 实验室条件下、当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时的最初一段时间 ④适用情形： 在大自然中 食物有限 空间有限 种内斗争 种间竞争 天敌捕食 环境阻力 、 高斯（1934）把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下： 高斯对大草履虫种群研究的实验 大草履虫数量增长过程如何？ 大草履虫种群的增长 ①产生条件：存在环境阻力： 　自然条件（现实状态）——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． 种群增长的“Ｓ”型曲线 ②增长特点： 　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。 种群增长速率降低 种群数量K/2 →K值时， 三、种群增长的“S”型曲线 种群数量达到K值时， 种群增长速率为零 种群数量在 K/2值时， 种群增长速率最大 种群数量由0→K/2值时， 种群增长速率增大 K值：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/2 转折期，增长速率最快 K值：环境容纳量 加速期，个体数量增加，增长加速 潜伏期，个体数量较少增长缓慢 减速期，增长缓慢 饱和期，增长速率为零 思考讨论 2、为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平? 根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上种群增长量最大 。 1、对家鼠等有害动物的控制，从环境容纳量的角度看，应当采取什么措施？ 从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。 大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条件下，还会急剧下降，