人教教学种群数量的变化学习课件

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细菌种群增长模型
1、函数(公式)表示：
Nn＝２n
（N代表细菌数量，n代表“代” ）
2、曲线图表示： （根据以上公式，填写P66表，并绘出曲线）
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动动手，尝试建立一个数学模型：请你算出一个细菌产生的后代在不同时间的 数量，并填入下表，并画出细菌的种群增长曲线：
时间 20
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“J”型增长实例： 澳大利亚兔灾
1859年，24只野兔 一个世纪后 6亿只以上的野兔
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“J”型增长实例：凤眼莲
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水葫芦
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实例：某海岛上环颈雉种群数量的变化
环颈雉
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实例：某海岛上环颈雉种群数量的变化
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种群数量变化的类型：
增长，稳定，波动、下降等
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东亚飞蝗种群数量的波动
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四．研究种群数量变化的意义
（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。
（min） 细菌 数量 2
40 60 80 100
4 8 16 32
120
64
140
128
160
256
180
512
500 400 300 200 100
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细菌种群增长模型 细菌的数量／个
1、函数(公式)表示：
Nn＝２n
（N代表细菌数量，n代表“代”）
2、曲线图表示： （根据以上公式，填写P66表，并绘出曲线）
• 参数意义：N0 －种群初始数量； Nt － t 年后种群的数量； λ－ 种群每年增长倍数；
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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， 没有敌害等；
种群数量
②增长特点：种群增长率不变
时间
③数量的计算：t年后种群的数量为Nt=N0 λt
④例子：实验室条件下、外来物种入侵、迁移 入新环境
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与社会的联系：
• 查一查历年来世界和我国人口增长数据，分析人口增长是否呈“J”型曲线？
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种群数量“J”型增长的数学模型
• 模型假设：在食物和空间条件充裕，气候适宜，没 有敌害等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增 长，第二年的数量是第一年的λ倍。
• 建立模型： t N 年后种群的数量： t ＝ N0λt
假设你父亲承包了一个水库养鱼虾，如果 一次投放的幼苗过多或延迟捕捞，由于环境的 负载能力限制，都不能达到效益的最优化；相 反，如果大量捕捞，使鱼虾数量大大减少，其 种群往往要经过相当长的延滞期才能进入指数 增长期，对生产极为不利。哪什么时候是捕捞 的最佳数量期。
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问题探讨：在营养和生 存空间没有限制的条件 下，某细菌每20min就 能过分裂繁殖一代。
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三．种群增长的“Ｓ”型曲线
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，当种群密度增大时，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．
当出生率与死生率相等时，种群的增长就会停止， 有时会稳定在一定的水平．
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思考讨论：
（若开始有1个细菌）
（1）第 1 8呢？
（2）第 n 代呢？Nn＝２n
（3）72 h 后细菌有多少个？
N=2216
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一、建构种群增长模型的方法
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3、数学模型一般包括以下步骤：
观察研究对象，提出问题
提出合理的假设
根据实验数据，用适当的数学形 式对事物的性质进行表达
★同数学方程式相比，曲线图表示的模型有什么 局限性？
曲线图表示的数学模型不够精确。
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细菌种群增长模型 细菌的数量／个
1、函数(公式)表示：
Nn＝２n
（N代表细菌数量，n代表“代”）
2、曲线图表示： （根据以上公式，填写P66表，并绘出曲线）
思考：种群数量增长在什么条件下才符合这 个模型，为什么？
在环境条件不受破坏的情况下，一定空间 中能所能维持的种群最大数量称为环境容纳量， 又称Ｋ值．
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★同一种群的K值是固定不变的吗？ 不是固定不变的，会受到环境的影响。
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四、种群数量的波动和下降
影响种群数量变化的因素：
气候、食物、被捕食、传染病、人类活动等
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
通过进一步的实验或观察等， 对模型进行检验或修正
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数学模型：
1、概念: 用来描述一个系统或它的性质的数学形式．
2、建构数学模型的一般步骤： 提出问题 → 作出假设 →实验数据 → 数学表达→检验或修正 。
3、数学模型的表现形式:
（1）函数
精确
（2）曲线图 更直观地反映出种群数量的增长趋势
[例]生态学家高斯的实验：
得出一个大 草履虫种群 的增长曲线。
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种群增长的“S”型曲线
①、概念：种群经过一
定时间的增长后，数量
趋于稳定的增长曲线，
A
称为“S”型曲线．
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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。
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假设你父亲承包了一个水库养鱼虾，如果 一次投放的幼苗过多或延迟捕捞，由于环境的 负载能力限制，都不能达到效益的最优化；相 反，如果大量捕捞，使鱼虾数量大大减少，其 种群往往要经过相当长的延滞期才能进入指数 增长期，对生产极为不利。哪什么时候是捕捞 的最佳数量期。
一般将种群的数量控制在环境容纳量的一半，即1/2Ｋ 值时，此时种群增长速度最快，可提供的资源数量也 最多，而又不影响资源的再生．
★这两个实例中，种群呈“J”型增长的原因有哪些？ 食物充足、没有天敌、气候适宜等。
★环颈雉“J”型曲线中实际变化为“Z”型，是什么原因？ 环颈雉越冬死亡率加大，使每年春季的种群数量 低于前一年秋季的个体数量。
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二．种群增长的Ｊ型曲线
种群数量
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 时间 大致呈Ｊ型．