[中学联盟]云南省峨山彝族自治县第一中学人教版高中生物必修三：4.2种群的数量变化.ppt

第4章 种群和群落 第2节 种群的数量变化 假设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。 时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分裂次数 数量（个） 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1、填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量。 2．n代细菌数量Nn的计算公式是： Nn 3．72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？　 ＝1×２n 解：n＝ ６０min x７２h／２０min＝２１６ Nn＝1×２n ＝２２１６ 细菌数量 一、建构种群增长模型的方法 4、以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。 曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？ 曲线图： 直观，但不够精确。 数学公式： 精确，但不够直观。 Nn ＝1×２n 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？ 2、提出合理的假设 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 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（建立数学模型） 列出表格，根据表格画曲线，推导公式 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 5、建立数学模型一般包括以下步骤： 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？ 二、种群增长的“J”型曲线 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。 (一)种群增长的“J”型曲线: 凤眼莲（水葫芦） 凤眼莲原产于南美，1901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。 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，没有天敌等； ②增长特点： 种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。 ③量的计算：t年后种群的数量为 （N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ为一年前种群数量的倍数．） ④例子：实验室条件下、外来物种入侵、 迁移入新环境。 Nt=N0 λt 问题： “J”型增长能一直持续下去吗？ 存在环境阻力——— 自然界的资源和空间总是有限的；种内斗争就 会加剧；捕食者增加等。 当种群数量增加到一定阶段时，种群数量就会 稳定在一定的水平。 三、种群增长的“S”型曲线 K=375 1.概念：在资源和空间有限时，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。 2.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成为环境容纳量，又称K值。 如：大草履虫种群的增长曲线 种群增长速率不断低 种群数量K/2 →K值时， 对种群增长的“S”型曲线的分析 种群数量达到K值时， 种群增长速率为零,但种群数量达到最大，且种内斗争最剧烈。 种群数量在 K/2值时， 种群增长速率最大 种群数量由0→K/2值时， 种群增长速率增大 K/2 转折期，增长速率最快 K值：环境容纳量 加速期，个体数量增加，增长加速 潜伏期，个体数量较少增长缓慢 减速期，增长缓慢 饱和期，增长速率为零