种群数量的变化 省赛获奖 详细版课件

1、种群数量的变化教学目标知识与能力：1、说明建构种群增长模型的方法。2、通过探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，尝试建构种群增长的数学模型。3、用数学模型解释种群数量的变化。4、关注人类活动对种群数量变化的影响。教学重点：尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。教学难点：建构种群增长的数学模型。在 营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂增殖一次。讨论：1、n代细菌数量的计算公式是什么？2、72H后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？时间（min）20406080100120140160180细菌数量讨论：3、请你计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量，完成

2、表格！4、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食物充足空间充裕环境适宜没有天敌资源无限指数生长大肠杆菌一、建构种群增长模型1、数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。2、数学建模的一般过程提出问题作出假设建立模型模型的检验与评价建构种群增长模型的方法研究实例研究方法细菌每20min分裂一次观察研究对象，提出问题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提出合理的假设Nn=2n ， N代表细菌数量，n表示第几代根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正通过进一步实验或观察等，对模型进

3、行检验或修正理想条件下的种群增长模型模型中各参数的意义： N0为某种动物种群的起始数量，t为时间， Nt表示t年后该种群的数量，表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、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倍。建立模型：t年后种群数量为： Nt = N0 t1859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，一个世纪之后，这个澳洲“客人”的数量呈指数增长，达到6亿只之巨。 实例一理想条件下的种群增长模型种群迁入一个新环境后，常常在一定时期内出现“J”型增长。例如，在20世纪30年代时，人们将环颈

4、雉引入到美国的一个岛屿，在19371942年期间，这个环颈雉种群的增长大致符合“J”型曲线（右图）。 实例二理想条件下的种群增长模型中国水利网宁波、昆明、武汉等地，人躺在铺满水葫芦的湖面上，可以不沉；上海去年3万吨的水葫芦打捞量，今年已翻了3倍有余，上升至10万吨；水葫芦所带来的水体富营养化，让越来越多的水中生物痛失“家园”。 思考理想化的情况在自然界中并不存在。那么，到底有哪些因素会影响到种群数量的变化呢？ 决定种群个体数目变动的关系图总之在大自然中食物有限空间有限种内斗争种间竞争天敌捕食环境阻力种群密度越大环境阻力越大思考在自然界中，理想化的情况并不存在。种群增长的“J”型曲线应该从哪些方

5、面进行修正呢？ 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： 高斯对大草履虫种群研究的实验请你绘制大草履虫的种群增长曲线！大草履虫种群的增长食物有限空间有限种内斗争种间竞争天敌捕食资源有限阻滞生长资源有限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。 NK/2，种群有最大持续产量，种群增长量最大 。 资源有限条件下的种群增长核心概念种群增长率是指：单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数。其计算公式为：（这

6、一次总数-上一次总数）/上一次总数*100=增长率。如某种群现有数量为a，一年后，该种群数为b，那么该种群在当年的增长率为（b-a）/ a。数值上：增长率出生率死亡率。增长率的变化范围：增长型种群：增长率0稳定型种群：增长率0衰退型种群：增长率0（负增长）种群增长速率是指单位时间内增长的数量（即曲线斜率）。其计算公式为：（这一次总数上一次总数）/时间增长速率。 K值是环境最大容纳量。阴影代表环境阻力，也代表自然选择中淘汰的个体数。农、林、牧业生产就是在这个范围内谋求产量的提高,其潜力有一定限制。总结提示：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

7、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。同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。 思考（P67)怎样做才是最有效的灭鼠措施？ 思考怎样做才是保护大熊猫的根本措施？ 建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。研究种群数量变化的意义1合理利用和保护野生生物资源2为防治有害生物提供科学依据鱼类的捕捞蝗虫的防治练习P69基础题1.提示：在食物充足、空间广阔、气候适宜、没有天敌等优越条件下，种群可能会呈“J”型增长。例如，澳大利亚昆虫学家曾对果园中蓟马种群进行过长达14年的研究，发现在环境条件较好的年份，种群数量增长迅速，表现出季节性的“J”型增长。在有限的环境中，如果种群的初始密度很低，种群数量可能会出现迅速增长。随着种群密度的增加，种内竞争就会加剧，因此，种群数量增加到一定程度就会停止增长，这就是“S”型增长。例如，栅列藻、小球藻等低等植物的种群增长，常常具有“S”型增长的特点。2.提示：（1）以年份为横坐标，种群数量为纵坐标，根据表中数字画曲线。（2）