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时间:2019-09-11
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1、1、怎样建构种群数量增长的模型?2、种群的数量是怎样变化的?3、什么是环境容纳量?4、影响种群数量变化的因素有哪些?本节聚焦必修3第四章第三节种群数量的变化宿州市砀山中学刘菊香1问题探讨2时间(min)细胞数020406080100202122232425分裂细菌繁殖产生的后代数量3一、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1个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论:①n代细菌数量的计算公式?②72小时后,由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少?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=60m
2、inx72h/20min=216Nn=2n=2216③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。4将数学公式(Nn=2n)变为曲线图时间分钟20406080100120140160180细菌数量曲线图与数学方程式比较,优缺点?直观,但不够精确。2481632641282565125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胞每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,对自己所建立的模型进行
3、检验或修正数学模型用来描述一个系统或它的性质的数学形式.建立数学模型一般包括以下步骤:6细菌的数量/个理想条件下细菌数量增长的推测,自然界中有此类型吗?某海岛上环颈雉种群数量的变化7自然界确有类似的细菌在理想条件下种群数量增长的形式,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“J”型.二、种群增长的“J”型曲线8“J”型增长的数学模型1、产生条件:理想状态——食物充足,空间不限,气候适宜,没有敌害等;(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。)2、种群“J”型增长的数学模型公式:Nt=N0λt种群的数
4、量每年以一定的倍数增长,第二年是第一年的λ倍。9例:我国自1393-1990年以来人口统计数据如下:以上人口增长曲线符合哪种类型?按照此曲线发展下去将会出现什么状况,鉴于我国人口的现状应当采取什么措施?年份1393157817641849192819821990亿0.60.62.04.14.710.311.610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.当出生率与出生率相等时,种群的增长就会停止,有时会稳定在一定的水平.“J”型增长能一直持续下去吗?
5、有实例证明吗?11[例]生态学家高斯的实验种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定的增长曲线,称为“S”型曲线.大草履虫种群的增长曲线P6712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。A三、种群增长的“S”型曲线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。13A种群数量达到K值时,种群—增长停止种群数量在K/2值时,种群—增长最快种群数量小于K/2值时种群—增长逐渐加快种群数量大于K/2值时种群—增长逐渐减慢问题探讨141、同一种群的K值是固定不变的吗?思考讨论2、对大熊猫应采
6、取什么保护措施?3、对家鼠等有害动物的控制,应采取什么措施?从环境容纳量的角度看,能得到什么启发?4、种群数量达到K值时,都能在K值维持稳定吗?对家鼠等有害动物的控制,可以采取器械捕杀、药物捕杀等措施。从环境容纳量的角度思考,可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量,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。15大多数种群的数量总是在波动之中的,在不利条件之下,还会急剧下降,甚至灭亡。四、种群数量的波动和下降东亚飞蝗种群数量的波动16种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率
7、和迁出率决定的,因此,凡是影响上述种群特征的因素,都会引起种群数量的变化。环境因素种群的出生率、死亡率、迁出和迁入种群数量的变化气候、食物、被捕食、传染病等增或减增长、波动、稳定、下降等影响种群数量变化的因素17(1)有利于野生生物资源的合理利用及保护。(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,为害虫的预测及防治提供科学依据。五.研究种群数量变化有何意义?(4)有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。18云豹的保护苍鹭的保护野猪的保护救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾19小结1、条件:2、发生时期:3
8、、特点:一、“J”型曲线二、“S”型曲线1、环境容纳量2、产生原因:3、特点:三、影响种群数量变化的因素:四
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