高二生物必修三ppt

数学模型
观察研究对象 ，提出问题
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：
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（n为20min的倍数）
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 通过进一步的实验 或观察等，对模型 进行检验或修正
小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下：
数量(个)
请你绘制大草履虫的种群增长曲线
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。
二、种群增长的模型构建——“S”型曲线
在大自然中①食物有限②空间有限③种内竞争 ④种间竞争⑤天敌捕食 种群密度越大环境阻力越大
有限
天敌增加 稳定
种群增长率
Nt=NOλ
不变
K为环境容纳量
先增大后减小
1.在下列图中，表示种群在无环境阻力的状况下增长
的是（ B ）
3.某海滩黄泥螺种群现存量约3000吨，正常状况 下，每年该种群最多可增加300吨，为充分利用黄 泥螺资源，又不影响可持续发展，理论上每年最 多捕捞黄泥螺的量为（D A.3000吨 B.1650吨 C.1500吨 D.不超过300吨 ）
2．图中阴影部分表示环境阻力，用达尔文的观点分析指通过 生存斗争被淘汰的个体数量。
三、种群数量的波动和下降 影响种群数量变化的因素 直接因素：出生率、死亡率、迁入率、迁出率 间接因素：食物、气候、传染病、天敌 重要因素：人类的活动
研究种群数量变化有何意义？
1.野生生物资源的合理利用 和保护——鱼类的捕捞 捕捞后保持在K/2 2.害虫的防治——蝗虫的防治 刚发生时就控制
“S”
例.下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲
线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种
内竞争增加（ D ） B．DE段（速度加快） A．CD段（增长速度慢）
C．EF段（变化速率加快） D．FG段（速度逐渐变慢）
资源有限的条件下的种群增长 环境容纳量: 在环境条件不受破坏的 情况下，一定空间中所
实例2：凤眼莲（水葫芦）
J”型曲线小结 (1)尝试分析种群数量“J”型增长的条件有哪些？ 提示：①理想条件下；②实验室条件下；③食物和空 间条件充裕、气候适宜和没有敌害等；④外来物种入 侵早期阶段；⑤无环境阻力状况。 种群密度 λ >1 λ <1 增大 _____ 减小 _____ 不变 _____ 年龄组成类型 增长型 _____ 衰退型 _____ 稳定型 _____
4.如图是某种群在不同生态系统中的增长曲线模式
图，请据图回答下列问题：
(1)如果种群生活在一个理想的环境中，种群数量是 a 曲线增长的，但实际上，在自然环境中 按_____ 空间 都是有限的，使种群数量增长受到 食物 和_______ _______ b 曲线增长。 影响，结果按_______
（2）此外，直接影响种群兴衰的两对变量是该种群的
λ =1
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。
【例】生态学家高斯的实验： 高斯对大草履虫种群研究的实验
高斯把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中，每隔24
理想条件下的种群增长模型 模型假设：在食物和空间条件 充裕、气候适宜、没有敌害等 理想条件下，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年后种群数量为：
Nt = N0 λ
t
根据模型推理：（1）年增长率是多少？
（2）第t年种群增加的数量是多少？每年的 增长速率是多少？
观察、统计细菌数量 ，对自己所建立的模 型进行检验或修正
讨论： 1.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) 细菌 数量 ( 个) 20 40 60 80 100 120 140 160 180
2.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。
思考：同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么优点？有什 么局限性？ 数量 在描述、解释和预测种群数量 的变化时，常常需要建立数学 模型。数学模型的表现形式可 以为公式、图表等。 时间
K
能维持的种群最大数量
称为环境容纳量，又称
K值。
同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。
N≈K/2时，种群有最大持续产量，种群增长率最大。
结合“S”型曲线，思考“S”型曲线增长过程中增 长率如何变化？
种 群 数 量 增 长 率
0 时间
K
K/2
种 群 数 量 “S” 型 增 长 曲 线
（种群数量）
D: 出生率＝死亡率，即 种群数量处于K值。 B: 出生率与死亡率之差 最大，即种群数量处于 K/2值。
种 群 数 量 增 长 率
0 时间
用达尔文的观点分析“J、S”曲线 种群数量
“J”型曲线指生物具有什么特性？ 图中阴影部分表示什么？
时间 1． “J”型曲线用达尔文的观点分析指：生物具有过度繁殖的 特性。
迁入率 _______ _______、 _______和 _______。年龄组成是 出生率 和死亡率 迁出率
通过影响_______________ 出生和死亡率 而间接对种群动态变化起作
用的。
（3）下列对阴影部分的解释正确的是（ C ） ①表示环境中影响种群增长的阻力 ②表示环境中允许种群增长的最大值 ③表示种群内迁出的个体数 ④表示通过生存斗争被淘汰的个体数 A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
苍鹭的保护
野猪的保护
救护被困的鲸鱼
全力防蝗减灾
项目
“J”型增长曲线
“S”型增长曲线
条件
无限环境(理想条件)
食物和空间条件充裕、
有限环境（自然条件）
食物和空间条件有限、
模型假设
气候适宜、没有敌害等。 气候多变、存在敌害等。 增长率不随种群密度的 变化而变化 增长率随种群密度的变 化而变化
t
建立模型
第 2节
种群数量的变化
1.通过对本节的学习，掌握种群数量变化的“J”型曲
线和“S”型曲线
2．尝试建立数学模型解释种群的数量变动及培养解决
实际生产问题的能力
一、种群增长的模型构建——“J”型曲线
菌
食物和空间条件充裕 、环境条件适宜、没 有敌害等理想条件下 ，某种细菌每20 min 就通过分裂增殖一次 。
优点：能更直观地反映出种群数量的增长趋势。
局限性：曲线图表示的数学模型不够精确！
实例1：澳大利亚野兔
1859年，24只野兔
近Fra Baidu bibliotek00年后
6亿只以上的野兔
学生讨论： 1.野兔种群增长的原因有哪些？ 2.怎样用数学语言来描述野兔种群增长的规律？ 3.如果用N0表示野兔种群的起始数量，用λ 表示野兔种群 数量每年的增长倍数，用Nt表示t年后野兔种群的数量， 那么， Nt为多少？ 4.列举在自然界中还有哪些与素材中野兔种群数量增长相 类似的情况。
1、快乐总和宽厚的人相伴，财富总与诚信的人相伴，聪明总与高尚的人相伴，魅力总与幽默的人相伴，健康总与阔达的人相伴。 2、人生就有许多这样的奇迹，看似比登天还难的事，有时轻而易举就可以做到，其中的差别就在于非凡的信念。 3、影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野和成就，甚至一生。 4、无论你觉得自己多么了不起，也永远有人比更强;无论你觉得自己多么不幸，永远有人比你更不幸。 5、也许有些路好走是条捷径，也许有些路可以让你风光无限，也许有些路安稳又有后路，可是那些路的主角，都不是我。至少我会觉得，那些路不是自己想要的。 6、在别人肆意说你的时候，问问自己，到底怕不怕，输不输的起。不必害怕，不要后退，不须犹豫，难过的时候就一个人去看看这世界。多问问自己，你是不是已经为了梦想而竭尽全力了? 7、人往往有时候为了争夺名利，有时驱车去争，有时驱马去夺，想方设法，不遗余力。压力挑战，这一切消极的东西都是我进取成功的催化剂。 8、真想干总会有办法，不想干总会有理由;面对困难，智者想尽千方百计，愚者说尽千言万语;老实人不一定可靠，但可靠的必定是老实人;时间，抓起来是黄金，抓不起来是流水。 9、成功的道路上，肯定会有失败;对于失败，我们要正确地看待和对待，不怕失败者，则必成功;怕失败者，则一无是处，会更失败。1、快乐总和宽厚的人相伴，财富总与诚信的人相伴，聪明总与高尚的人相伴，魅力总与幽默的人相伴，健康总与阔达的人相伴。 2、人生就有许多这样的奇迹，看似比登天还难的事，有时轻而易举就可以做到，其中的差别就在于非凡的信念。 3、影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野和成就，甚至一生。 4、无论你觉得自己多么了不起，也永远有人比更强;无论你觉得自己多么不幸，永远有人比你更不幸。 5、也许有些路好走是条捷径，也许有些路可以让你风光无限，也许有些路安稳又有后路，可是那些路的主角，都不是我。至少我会觉得，那些路不是自己想要的。 6、在别人肆意说你的时候，问问自己，到底怕不怕，输不输的起。不必害怕，不要后退，不须犹豫，难过的时候就一个人去看看这世界。多问问自己，你是不是已经为了梦想而竭尽全力了? 7、人往往有时候为了争夺名利，有时驱车去争，有时驱马去夺，想方设法，不遗余力。压力挑战，这一切消极的东西都是我进取成功的催化剂。 8、真想干总会有办法，不想干总会有理由;面对困难，智者想尽千方百计，愚者说尽千言万语;老实人不一定可靠，但可靠的必定是老实人;时间，抓起来是黄金，抓不起来是流水。14、成长是一场和自己的比赛，不要担心别人会做得比你好，你只需要每天都做得比前一天好就可以了。 15、最终你相信什么就能成为什么。因为世界上最可怕的二个词，一个叫执着，一个叫认真，认真的人改变自己，执着的人改变命运。只要在路上，就没有到不了的地方。 16、你若坚持，定会发光，时间是所向披靡的武器，它能集腋成裘，也能聚沙成塔，将人生的不可能都变成可能。 17、人生，就要活得漂亮，走得铿锵。自己不奋斗，终归是摆设。无论你是谁，宁可做拼搏的失败者 9、成功的道路上，肯定会有失败;对于失败，我们要正确地看待和对待，不怕失败者，则必成功;怕失败者，则一无是处，会更5、别着急要结果，先问自己够不够格，付出要配得上结果，工夫到位了，结果自然就出来了。 6、你没那么多观众，别那么累。做一个简单的人，踏实而务实。不沉溺幻想，更不庸人自扰。 7、别人对你好，你要争气，图日后有能力有所报答，别人对你不好，你更要争气望有朝一日，能够扬眉吐气。 8、奋斗的路上，时间总是过得很快，目前的困难和麻烦是很多，但是只要不忘初心，脚踏实地一步一步的朝着目标前进，最后的结局交给时间来定夺。 9、运气是努力的附属品。没有经过实力的原始积累，给你运气你也抓不住。上天给予每个人的都一样，但每个人的准备却不一样。不要羡慕那些总能撞大运的人，你必须很努力，才能遇上好运气。 10、你的假装努力，欺骗的只有你自己，永远不要用战术上的勤奋，来掩饰战略上的懒惰。 11、时间只是过客，自己才是主人，人生的路无需苛求，只要你迈步，路就在你的脚下延伸，只要你扬帆，便会有八面来风，启程了，人的生命才真正开始。 12、不管做什么都不要急于回报，因为播种和收获不在同一个季节，中间隔着的一段时间，我们叫它为坚持。失败。11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德 12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗 13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚 14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰 15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基 16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁 17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东 18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫· 托尔斯泰 20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰· 贝勒斯 22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基、学习外语并不难，学习外语就像交朋友一样，朋友是越交越熟的，天天见面，朋友之间就亲密无间了。——高士其 2、对世界上的一切学问与知识的掌握也并非难事，只要持之以恒地学习，努力掌握规律，达到熟悉的境地，就能融会贯通，运用自如了。——高士其 3、学和行本来是有联系着的，学了必须要想，想通了就要行，要在行的当中才能看出自己是否真正学到了手。否则读书虽多，只是成为一座死书库。——谢觉哉、你的假装努力，欺骗的只有你自己，永远不要用战术上的勤奋，来掩饰战略上的懒惰。 11、时间只是过客，自己才是主人，人生的路无需苛求，只要你迈步，路就在你的脚下延伸，只要你扬帆，便会有八面来风，启程了，人的生命才真正开始。 12、不管做什么都不要急于回报，因为播种和收获不在同一个季节，中间隔着的一段时间，我们叫它为坚持。 13、你想过普通的生活，就会遇到普通的挫折。你想过最好的生活，就一定会遇上最强的伤害。这个世界很公平，想要最好，就一定会给你最痛。