种群数量变化优质课比赛

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三、种群增长的“S”型曲线
（5）种群增长率随时间变化的曲线：
增长率=（现有个体数－原有个体数）/原有个体数
种 群 增 长 率
时间
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三、种群增长的“S”型曲线
（6）种群增长速率随时间变化的曲线：
以上讨论的是在实 验条件下，种群的数 量变化，自然界中的 种群其数量变化有没 有类似的情况呢？
实例一：澳大利亚野兔
1859年，一个英格兰 的农民带着24只野兔， 登陆澳大利亚并定居 下来，但谁也没想到， 之后的一个世纪里， 这个澳洲“客人”的 数量呈指数增长，达 到6亿只之多。
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思考：当λ>1,λ=1,0<λ<1,λ=0时，种群的数量变化 分别会怎样？(λ表示该种群数量是一年前种群数量的 倍数)
λ>1：种群数量呈“J”型增长
λ=1：种群数量不增长
0<λ<1：种群数量下降
λ=0：种群灭亡
注意：λ只表示种群增长的倍数（λ= Nt 是种群增长率，也不是种群增长速率。 Nt-1
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（2）数量变化特点：
种群经过一定时间的 增长后，数量趋于稳 定（稳定于“K值”） （3）适用范围：
资源和空间有限的种群 （自然种群）
环境阻力
自然条件（现实状
出 生
态）——食物等资源和空 率
间总是有限的，种群密度
或 死
越大，种内斗争和种间竞 亡
争越剧烈，捕食者数量越 率
多，导致该种群的出生率
降低，死亡率增高。 N0
种群每年以一定的倍数增长
(3)适用范围：
①实验室营养充分的条件下 当种群刚迁入到一个新的、适 宜环境的早期阶段
二、种群增长的“J”型曲线
(4)数学方程式模型：
Nt = N0 λt
Nt表示t年后该种群的数量
N0为种群的起始数量 λ表示该种群数量是一年前种群 数量的倍数
t为时间
模型假设： 假设1：理想状态 假设2：后一年的数量始终是前一年的λ倍。
二、种群增长的“J”型曲线
（5）种群增长率：指单位时间内净增加的个体数占 原个体数的比率
增长率=（现有个体数－原有个体数）/ 原有个体数
计算公式:种群第t年的增长率:
种
Nt－Nt－1
=λ－1
群 增
Nt－1
长 率
种群年增长率随时间变化的曲线：
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λ－1 时间
二、种群增长的“J”型曲线
） 而不
问题探讨
“J”型曲线能一直持续下去吗？ 如何验证这个 观点？
生态学家高斯曾经做过这 样一个实验：在0.5ml培养液中 放入5个大草履虫，然后每隔 24h统计一次大草履虫的数量。 经过反复实验，得出了如图所 示的结果。
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三、种群增长的“S”型曲线
（1）形成原因：
资源和空间有限等(存在环境阻力）
。
实例四：世界人口增长曲线
自然界确有类似细菌 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。
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二、种群增长的“J”型曲线
（1）形成原因： 理想状态——食物充足 ， 空间不限，气候适宜，
没有天敌等（不存在环境阻力） （2）数量变化特点：
2、提出合理的假设
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
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
Nn＝1×２n
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
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试一试
（用公式表示，不必计算具体结果）
学习目标
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
细菌无处不在
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细菌在繁殖过程中种，群数种量变群化优数质课量比赛是如何变化的呢？
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。
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坐标式（曲线图、柱状图）
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一、建构种群增长模型的方法
建立数学模型一般包括以下步骤：
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？
（6）种群增长速率：指单位时间内新增加的个体数
增长速率=（现有个体数－原有个体数）/增长时间
计算公式: 种群第t年的平均增长速率
Nt－Nt－1 t－（t－1）
个/年
种 群
增
=N0λt－1（λ－1）个/年
长 速
率
种群年均增长速率随时间
变化的曲线： 种群数量变化优质课比赛 时间
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二、种群增长的“J”型曲线
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任务1：请计算出一个细菌产生的后代在不同时间（单位为min） 的数量，并填入下表（教材P66）
时间 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分钟
细菌 数量
2
4
8 16
32 64
128 256 512
任务2：用公式表示出第n代细菌数量Nn （20min时为第一代）
Nn=1×2n （N表示细菌数量，n表示繁殖代数）
任务3：利用表格中的数据画出细菌种群的增长曲线（教材P66）
曲线图与数学方程式 比较，优缺点？
曲线图：直观，但不够精确。 方程式：精确，但不够直观。
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一、研究种群数量变化的方法——构建数学模型
1、概念：用来描述一个系统或它的性质的数学形式． 2、类型：
实例二:
20世纪30年代,人们将环颈雉引入美 国的一个岛屿，此后环颈雉的增长如 上图。
实例三：凤眼莲（水葫芦）
凤眼莲原产于南美，19 01年作为花卉引入中国. 由于繁殖迅速，又几乎 没有竞争对手和天敌， 我国目前有184万吨.它 对其生活的水面采取了 野蛮的封锁策略，挡住 阳光，导致水下植物得 不到足够光照而死亡. 凤眼莲成为我国淡水水 体中主要的外来入侵物 种之一
出生率
死亡率
K
种群密度
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。
三、种群增长的“S”型曲线
(4)数学模型（曲线图）：
K值：环境容纳量
稳定期：增长减慢
c
增长速率为零
b 增长速率最快
K/2
增长期：个体数量增加，增长加速
a
适应期：个体数量较少，增长缓慢
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。