4.2--种群数量的变化课件

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1、第2节种群数量的变化一、构建种群增长模型的方法【合作探究一】大肠杆菌【合作探究一】在营养和生存空间没有限制的情况下，细菌每20min分裂繁殖一代。讨论：3、请你计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量，完成表格！时间（min)20406080100120140160180分裂次数细菌数量（个）248163264128256512123456789讨论：1、n代细菌的数量是多少？2、72H后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？２nNn＝解：n＝６０minx７２h／２０min＝２１６Nn＝２n＝２２１６【合作探究一】3

2、、一个细菌繁殖产生的后代在不同时间的数量。4、以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的种群增长曲线时间（min)20406080100120140160180分裂次数细菌数量（个）248163264128256512123456789。。。。。。。。。。。。【合作探究一】直观Nn=2n。。。。。。。。。。。曲线图数学公式精确【合作探究一】优点？数学模型Nn=2n。。。。。。。。。。。曲线图数学公式【合作探究一】数学模型如何建构种群数量增长的数学模型呢？建立数学模型的一般方法：观察研究对象，提出问题通过进一步实验

3、或观察等，对模型检验或修正根据实验数据，用适当数学形式对事物性质表达细菌每20min分裂一次资源空间无限，种群增长不受种群密度增加的影响Nn=2n，N代表细菌数量，n表示第几代观察、统计，对所建立的模型进行检验或修正研究方法研究实例提出合理的假设【合作探究一】Nn=2n。。。。。。。。。。。曲线图数学公式【合作探究二】数学模型自然界中有类似该细菌种群增长的实例吗？实例：大闸蟹德国泛滥成灾【合作探究二】实例：大闸蟹德国泛滥成灾【合作探究二】那这些原产于中国的大闸蟹是怎么爬到到欧洲的呢？原来，一百多年前清朝五口通商时期

4、，为了增加中国商船的稳定性，船底的蓄水舱里都要灌满了压舱水。压舱水是直接从长江水系里抽取的，大闸蟹苗也被一同抽入了蓄水舱中。当商船到达通商港口后，大闸蟹就和压舱水一起排入了欧洲的水系。自此，大闸蟹开始在欧陆江河定居，甚至威胁本土物种生存，从而成为欧洲地区唯一的淡水蟹种。实例1：澳大利亚野兔1859年，24只野兔6亿只以上的野兔近100年后1859年，澳大利亚农场主汤姆斯-奥斯汀曾经这样写道，“农场里引入一些兔子，根本不会带来害处，甚至还可以为人们提供一个打猎的机会。”不久后，他就将24只外地灰兔子放到了野外。正是在

5、这种认识的前提下，澳大利亚人对野兔的生长放任自流。在当时，没有任何人能够预计到兔子的繁殖速度有多快。由于澳大利亚没有鹰、狐狸和狼这些天敌，来到这里的欧洲兔子发现自己简直来到了天堂：这里气候宜人，遍地是可口的青草，四周又看不到敌人的踪影；另外这里土壤疏松，打洞做窝也非常方便。于是，一场几乎不受任何限制的可怕扩张开始了。到19世纪末，野兔的群体呈现疯狂性的扩张之势，野兔对当地的植物、动物甚至土壤都产生了严重的威胁，澳大利亚的生态系统已处于崩溃边缘。面对日益猖獗的野兔群体，澳大利亚人终于意识到问题的严重性。1937年，澳

6、大利亚科学与工业研究委员会曾经尝试利用多发性粘液瘤病毒来对付野兔。政府专门在一些水池里投放病毒药水并引诱野兔前来喝水。图中右下角显示的就是一群野兔正在“政府药池”旁喝水。到1950年，这种病毒终被证明可以安全地用来对付野兔。两年后，澳大利亚的野兔数量由最高峰时的6亿只左右下降到“只有”1亿只左右。环颈雉【合作探究二】列入《世界自然保护联盟》2009年濒危物种例2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【合作探究二】【合作探究二】种群

7、增长的“J”型曲线“J”型增长的数学模型1、模型假设：理想状态——食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等；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。【合作探究二】若种群起始数量为N0，种群每年以λ倍数增长。2、种群“J”型增长的数学模型公式：N0λN0λ2【合作探究二】“J”型增长的数学模型1年后该种群的数量是多少？2年后该种群的数量是多少？……t年后该种群的数量是多少？N0λt（N0为起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ为年均增长倍数。）2、种群“J”型增长的数学模型公式：Nt=N0λ

8、t【合作探究二】“J”型增长的数学模型动动脑筋“J”型曲线种群数量增长率有什么特点？【合作探究二】种群增长率是指种群中增加的个体数占原来个体数的比例，即：本次总数—上次总数上次总数种群增长率==N0λt—N0λt-1N0λt-1=λ—1动动脑筋“J”型曲线种群数量增长有什么特点？增长率时间3、模型特点：连续增长【合作探究二】增长率时间3、模型特点：连续增长理