[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《种群数量的变化》课件.ppt

有一位渔民经常被这样的问题所捆扰: 不捕捞或者捕捞很少,鱼类资源得不到充分利用,捕捞过多,又会造成鱼类资源的枯竭,那应当捕捞多少才合 适呢?什么时候捕捞才是最好的呢? 疑问 时间（min） 细胞数 0 20 40 60 80 100 20 21 22 23 24 25 分裂 细菌繁殖产生的后代数量 一、建构种群增长模型的方法 在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论： ①n代细菌数量的计算公式？ ②72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ ③在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？如何验证你的观点？ Nn＝２n 解：n＝ 60min x72h／20min＝216 　　Nn＝２n ＝2216 ③细菌数量不会永远按这个公式增长。可以用实验计数法来验证。 将数学公式（Nn＝2n）变为曲线图 时间分钟 20 40 60 80 100 120 140 160 180 细菌数量 2 4 8 16 32 64 128 256 512 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？ 时间 数量 Nn=2n,N代表细菌数量，n代表“代”。 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！ 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。 观察研究对象，提出问题 提出合理的假设 通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正 根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达 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 观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正 数学模型 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： 阅读材料：澳大利亚野兔成灾。估计在这片国土上生长着6亿只野兔，它们与牛羊争牧草，啃树皮，造成大批树木死亡，破坏植被导致水土流失，专家计算，这些野兔每年至少造成1亿美元的财产损失。兔群繁殖之快，数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威胁。 澳洲本来没有兔子，1859年，一个叫托马斯·奥斯汀的英国人来澳定居，带来了24只野兔，放养在他的庄园里，供他打猎取乐。奥斯汀绝对没有想到，一个世纪之后，这24只野兔的后代达到6亿只之多。 思考：以上讨论的是在实验条件下种群的数量变化，在自然界中种群的数量变化情况如何？ 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。 某海岛上环颈雉 种群数量的变化 例：我国自1393－1990年以来人口统计数据如下： 以上人口增长曲线符合哪种类型？ 按照此曲线发展下去将会出现什么状况，鉴于我国人口的现状应当采取什么措施？ 年份 1393 1578 1764 1849 1928 1982 1990 亿 0.6 0.6 2.0 4.1 4.7 10.3 11.6 自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式。该种群数量增长的数学模型可表示为“J”型曲线，或数学公式： Nt=NOλt 时间 数量 二、“ J ”型增长的数学模型 t指时间(假设繁殖一代的时间为一年)； λ指增长率； N0指开始的数量； Nt 指繁殖t代时的数量） 种群增长的“J”型增长曲线： 时间 数量 “J”型曲线 “J”型曲线发生的条件、特点和时期？ 时间 数量 “J”型曲线 1、条件： 3、时期： 2、特点： 新物种迁入的开始阶段 实验条件下 种群数量连续增长， 增长率保持不变。 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。 　 当出生率与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。 尽管物种具有巨大的增长潜力，在自然界中，种群却不能无限制地增长。因为，随着种群数量的增长，制约因素的作用也在增大，所以在自然界，种群总是在增长到一定限度后达到相对稳定。 实例 阅读和分析教材中的高斯实验，思考以下问题： 为什么大草履虫第二天、第三天增长较快，而第五天以后数量基本稳定？ 高斯的实验条件与“问题探讨”中的条件有何区别？ 　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。 种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保