名校联盟湖南省安仁一中高二生物《42 种群数量的变化》课件.ppt

1、为野生生物资源的合理利用及保护提供理论指导 。 既要使生物资源的产量达到最大，又不危害生物资源的可持续发展，砍伐、捕捞、狩猎后，保证种群的增长速率为最大值。 2、为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。 3、通过研究种群数量变动规律，为有害生物的预测及防治提供科学依据。 降低环境的负荷量（K值）。如鼠害防治可通过严密封存粮食、清除生活垃圾、保护老鼠的天敌等措施来降低K值。 4、为引进外来物种提供理性的思考。 必须考虑所引入的外来物种是否会构成对原来物种的危害，即是否会构成生物入侵。 一、建构种群增长模型的方法 二、种群增长的“J”型曲线 三、种群增长的“S”型曲线 四、种群数量的波动和下降 五、研究种群数量变化的意义 问题的提出 《中国水利网》：宁波、昆明、武汉等地，人躺在铺满凤眼莲的湖面上，可以不沉；上海去年3万吨的凤眼莲打捞量，今年已翻了3倍有余，上升至10万吨；凤眼莲所带来的水体富营养化，让越来越多的水中生物痛失“家园”。 假设你家承包了一个水库养鱼虾，养多少鱼虾最好？ 问题的提出 数学模型： 是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 数学模型的表现形式可以为公式、图表等形式。 一、建构种群增长模型的方法 描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建立数学模型。 一、建构种群增长模型的方法 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 分裂次数 数量 180 160 140 120 100 80 60 40 20 时间（min) 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： Nn 3．72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？　 ＝1×２n 解：n＝ ６０min x７２h／２０min＝２１６ Nn＝1×２n ＝２２１６ 细菌数量 一、建构种群增长模型的方法 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。 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。 一、建构种群增长模型的方法 1、观察研究对象，提出问题 细菌每20分钟分裂一次， 问题：细菌数量怎样变化的？ 2、做出合理的假设 在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响 3、根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达 列出表格，根据表格画曲线，推导公式 4、通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正 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 建立数学模型一般包括以下步骤： 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。 实例二：凤眼莲原产于南美，仅以一种观赏性植物零散分布，1844年在美国的博览会上曾被喻为“美化世界的淡紫色花冠”。自此以后凤眼莲被作为观赏植物引种栽培，现已在亚、非、欧、北美洲等数十个国家造成危害。1901年作为花卉引入中国，30年代作为畜禽饲料引入中国内地各省，并作为观赏和净化水质的植物推广种植，后逃逸为野生。由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌 ，在我国南方江河湖泊中发展迅速，目前我国有这种凤眼莲184万吨，成为我国淡水水体中主要的外来入侵物种之一。 实例三：在20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。在1937－1942年期间，这个种群数量的增长如下图所示。 如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈什么型？ 二、种群增长的“J”型曲线 ①产生条件： 理想状态——食物充足，空间不限， 气候适宜，没有天敌等； ②增长特点： 种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。 ③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，Nt表示t年后该种群的数量，λ为年均增长率．） ④例子：实验室条件下、外来物种入侵、 迁移入新环境。 问题探讨 在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？为什么？ 如何验证这个观点？ 不会。原因是资源和空间是有限的。 　　生态学家曾经做过这样一个实验：在0.5ml培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如图