种群数量的变化选修.pptVIP

第1页，共38页，星期日，2025年，2月5日第2页，共38页，星期日，2025年，2月5日学习目标：尝试构建种群增长的数学模型。举例说明种群“J”、“S”型增长，以及形成条件和数量变化规律。解释种群数量的波动及其原因。阐明研究种群数量变动的意义，确立保护濒危物种的意识。探究培养液中酵母菌种群数量的变化。第3页，共38页，星期日，2025年，2月5日问题探讨在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。第4页，共38页，星期日，2025年，2月5日时间（min)20406080100120140160180分裂次数数量（个）2481632641282565121234567891、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：Nn3．7小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是：＝1×２n解：n＝６０min／２０minx７＝２１Nn＝1×２n＝２２１第5页，共38页，星期日，2025年，2月5日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。第6页，共38页，星期日，2025年，2月5日一、建构种群增长模型的方法4.建构数学模型的一般步骤：2.数学模型的表现形式：3.建构数学模型的意义:描述、解释和预测种群数量的变化。1.数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式,数学模型的表现形式可以为公式、图表等形式。数学方程式、曲线图。第7页，共38页，星期日，2025年，2月5日实例：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。二、种群增长的“J”型曲线:讨论1：这种增长的特点？种群数量不断增加，增长率不变讨论2：这种增长的条件？食物（养料）和空间条件充裕，气候适宜、没有敌害等理想条件讨论3：其他举例？种群迁入一个新环境后，在一定时期内种群的增长大致符合“J”型曲线。讨论4：种群“J”型增长的数学模型公式？Nt=N0λt（N0为起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量。）λ是代表增长倍数（不是增长率）。第8页，共38页，星期日，2025年，2月5日第9页，共38页，星期日，2025年，2月5日问题探讨在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？为什么？不会。原因是资源和空间是有限的。如何验证这个观点？高斯实验：生态学家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。从图可以看出，大草履虫在这个实验环境条件下的最大种群数量是375个。第10页，共38页，星期日，2025年，2月5日二、种群增长的“S”型曲线:讨论1：这种增长的特点？种群数量增长后期趋于稳定，增长率改变讨论2：这种增长的条件？有环境阻力（食物、空间有限，生存斗争，天敌捕食等）讨论3：其他举例？讨论4：种群“S”型增长的K值、1/2K值的意义？现实条件下的种群数量增长一般为“S”型增长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。1/2K值：此时种群数量的增长速率最大。第11页，共38页，星期日，2025年，2月5日“增长率”和“增长速率”一样吗？增长率与增长速率是不同的。增长率是指新增加的个体数占原来个体数的比例，是一个百分比，无单位；增长速率是指新增加的个体数与时间的比值，即dN／dt，有单位（如个/年等）。例如，某一种群的数量在某一单位时间t（如一年）内，由初数量No（个）增长到末数量Nt（个），则这一单位时间内种群的增长率和增长速率的计算分别为：增长速率＝末数－初数单位时间＝Nt－No(个)T(年)×100％增长率＝末数－初数＝Nt－NoNoNo＝出生率－死亡率第12页，共38页，星期日，2025年，2月5日种群增长的“J”型曲线种群增长的“S”型曲线第13页，共38页，星期日，2025年，2月5日第14页，共38页，星期日，2025年，2月5日在现实的生态