1.2种群数量的变化课件-高二上学期生物人教版选择性必修2_2.pptx

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假设你父亲承包了一个水库养鱼虾，何种情况下捕捞才能获得持续获得最大的经济效益呢？

问题的提出

要解决这个问题就要学习第二节种群数量的变化，为捕捞方案提供理论支撑

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

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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。

分类

表现形式

举例

物理

模型

概念

模型

数学

模型

实物、图画

图示、文字、流程图

数学形式

公式、函数式

、曲线图等

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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，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。

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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：

Nn

＝1×２n

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。

精确，但不够直观

直观，但不够精确

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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、提出合理的假设

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：

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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。

二、构建数学模型-解决实际问题

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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。

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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？

Ｊ型曲线

在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，有一个蝗虫种群，起始数量为N0，每年增长率都保持不变，第二年的种群数量是第一年的倍，蝗虫种群的数量将会怎样变化？

思考

春天新蝗虫出生时，老蝗虫早在去年秋天产卵后在冬天死亡（世代不连续）

起始数量为No，每年的增长率都保持不变，第二年的种群数量是第一年的λ倍，那么，一年后该种群的数量应为：

N1=N0λ

二年后该种群的数量应为：

N2=N1λ=N0λ2

Nt=N0t

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（一）、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；（没有环境阻力）

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为相对前一年增长的倍数．）

④例子：

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

项目

种群数量变化

年龄结构

λ1

λ＝1

λ1

讨论1、种群数量变化符合数学公式:Nt=N0×λt时，种群一定是“J”形增长吗?

增长

增长型

相对稳定

稳定型

下降

衰退型

讨论2、当入1时，种群一定呈“J”形增长吗?

不一定;只有入1且为定值时，种群增长才为“J”形增长;

6.“J”形增长的增长率和增长速率

时间（t）

种群数量Nt

λ-1（λ1，且不变）

时间（t）

种群增长率

实质是“J”形曲线的斜率

增长速率

=λ-1

1-4年，种群数量_______________

4-5年，种群数