高中生物种群数量的变化优秀课件

应用2.农业害虫的防治 降低环境容纳量是根本
“J”型曲线
形成条件
理想条件下 资源无限
适用范围 实验室和种群迁入 新的环境中最初的 一段时间内的增长
增长率 不
变化
变
K值
无
“S”型曲线 自然条件下 资源有限 一般自然种群 的增长
变 化
有
例为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼 量保，根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量 持在 K/2水平。这是因为在这个水平上 A. 种群数量相对稳定 B. 种群增长量最大 C. 种群数量最大 D. 环境条件所允许的种群数量最大
Nt=N0 λt
（N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数 量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数．）
计算：
• 某一地区2001年人口普查时有10万人 ，2002年比2001年增长1％。请预测 ，按照此生长速度，2006年该地区的 人口将有多少？
Nt＝10×（1+1％）2006-2001
高中生物种群数量的变化
第2节 种群数量的变化
在营养和生存空间没有限制的 情况下，某种细菌每20分钟就通过 分裂繁殖一代。
1．n代细菌数量的计算公式是：Nn＝2n 2．72小时后，由一个细菌分裂产生
的细菌数量是多少？
解：n＝ 60 min × 72 h÷20 min＝216 Nn＝2n ＝ 2 216
数学模型建构的一般过程
提出问题 作出假设 建立模型 模型的检验与修正
在理想状态下，细菌每20分钟分裂一次。请填 下表，并根据表中数据，绘出细菌种群的增长 曲线。
时 间 20 40 60 80 100 120 140 160 180
细菌数量 2 4 8 16 32 64 128 256 512
描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要 建立数学模型。在上面的问题探讨活动中，你 已经在尝试对某种细菌种群的数量变化建立数 学模型。
建构种群增长模型的方法
一、建构种群增长模型的方法 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. 建立数学模型的步骤：
研究实例
细菌每20min分裂一次
一、建构种群增长模型的方法
数学模型： 1. 概念：用来描述一个系统或性质的数学形式。 2. 建立数学模型的步骤： 3. 类型：
一、建构种群增长模型的方法
3. 类型： ⑴数据分析表格式 时 间 20 40 60 80 100 120 140 160 180
细菌数量
⑵数学方程式 Nn=2n ⑶曲线图
K
源自文库K/2
（种群数量） 种 群 数 量 增 长 速 率
种 群 数 量 “S” 型 增 长 曲 线
1：种群数量达到K值时，
时间
— 种群— 增长停止
3：种群数量小于K/2值时
2：种群数量在 K/2值时，种群— 增长逐渐加快
4：种群数量大于K/2值时 种群— 增长逐渐减慢
种群 增长最快
应用1.野生动植物资源 的合理开发利用 为了保护鱼类资源不受 破坏，并能持续地获得 最大捕鱼量，根据种群 增长的S型曲线，应使被 捕鱼群的种群数量保持 在K／2水平。这是因为 在这个水平上种群增长 率最大 。可提供资源数 最多，不影响再生
在资源和空间无限多的环 境中，细菌种群的增长不 会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、统计细菌数量，对自 己所建立的模型进行检验或 修正
研究方法
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
通过进一步实验或观察等， 对模型进行检验或修正
间总是有限的，种内斗争不断加剧，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．
当出生率与死亡率相等时，种群的增长就会 停止，有时会稳定在一定的水平．
高斯对大草履虫种群研究的实验
高斯（Gause，1934）把5个大草履虫置于0.5mL的 培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实 验，结果如下：
种群增长的Ｊ型曲线
①产生条件：
理想状态——食物充足，空间充裕，环境适宜， 没有敌害等；
种群的增长率是一定的； ②增长特点：
增长速度逐渐上升
种群数量没有上限；
种 群 数 量
增
长 率
时间
Ｊ型曲线 时间
增长率曲线
二、种群增长的“J”型曲线 “J”增长的数学模型
问题：“J”型增长能一直持续下去吗？ 自然条件（现实状态）——食物等资源和空
实例2:
20世纪30年代,人们将环颈雉引 入美国的一个岛屿
这两个实例中，种群呈“J”型增长的原因有哪些？
食物和空间条件充裕，没有天敌，气候适宜等
“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。
2、种群 “J”型增长的数学模型公式：
说明：同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境 （食物，空间等的影响。
三、种群增长的“S”型曲线
讨论：从环境容纳量（K值）的角度思考：
（1）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？
建立自然保护区，改 善大熊猫的栖息环境，
提高环境容纳量。
（2）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？
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。
大草履虫数量增长过程如何？
三、种群增长的“S”型曲线 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。
K=375
种群增长的“Ｓ”型曲线 ①产生条件：自然条件（现实状态）
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.
环境容纳量: 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，又称 K值。
方程式——精确
曲线图——直观
种群增长的“J”型曲线
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？
实例1：澳大利亚野兔
实例1：澳大利亚本来并没有兔子。
1859年，24只欧洲野兔从英国被带到 了 澳大利亚。这些野兔发现自己来到了天 堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰 等天敌这里的土壤疏松，打洞做窝非常 方便。于是，兔子开始了几乎不受任何 限制的大量繁殖。不到100年，兔子的 数量达到6 亿只以上，遍布整个大陆。