1.2 种群数量的变化 课件-2022-2023学年高二生物人教版选择性必修2

种群数量的变化 第二节 第一章 种群及其动态 为了有效控制某些生物的数量，科学家需要了解种群数量的变化规律。那么，如何对种群数量变化规律进行研究呢？ 建构模型 在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌没通过20min就通过分裂增殖一代。 讨论1：请同学们填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量。 一.建构种群增长模型的方法 时间（min） 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 代数 数量（个） 20 4 Nn＝ N0×2n 一.建构种群增长模型的方法 时间（min） 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 代数 数量（个） 20 讨论2：请同学们归纳出第n代细菌数量的计算公式。 讨论3：请同学们根据表格，画 出细菌种群的增长曲线。 5 一.建构种群增长模型的方法 1.数学模型: 用来描述一个系统或它的性质的数学形式 2.类型: 数学公式和坐标曲线图 (1)数学公式能准确反映种群数量， 但不够直观。 (2)坐标曲线图能直观地反映种群 数量的变化趋势,但不够准确。 Nn＝ N0×2n 6 一.建构种群增长模型的方法 【科学方法】 建立数学模型 细菌每20min分裂一次 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 Nn=2n ， N代表细菌数量， n表示第几代 观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正 研究实例 研究方法 观察研究对象，提出问题 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 通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正 7 一.建构种群增长模型的方法 讨论5：在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势 增长吗？为什么？ 不会，因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的。 该公式成立是在理想条件下的。 在自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢？ 8 二.种群增长的类型 【思考·讨论】 分析自然界种群增长的实例 资料1： 1859年,一位英国人在他澳大利亚的农场中放生了24只野兔。 让他没想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代超过6亿只。漫山遍野的野兔不仅与牛羊争食牧草，还啃噬树皮，造成植被破坏，导致水土流失。 直到人们引入了黏液瘤病毒才使 野兔的数量的到控制。 1859年，24只 6亿只以上 近100年后 9 500 1000 1500 39 1937 40 42 年 种群数量 二.种群增长的类型 【思考·讨论】 分析自然界种群增长的实例 资料2：20世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937-1942年间增长如图所示。 10 二.种群增长的类型 【思考·讨论】 分析自然界种群增长的实例 讨论1：这两个资料中的种群增长有什么共同点? 讨论2：种群出现这种增长的原因是什么? 讨论3：这种种群增长的趋势能不能一直持续下去?为什么? 种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势。 空间充足，食物充裕，没有天敌。 不能。食物和空间是有限的。 11 二.种群增长的类型 自然界有类似细菌在理想条件下种群增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形。 ①种群 “J”型增长的数学模型公式： ② 模型假设： 理想状态——在食物和空间条件充裕；气候适宜； 没有天敌和其他竞争物种等条件下。 “J”形增长曲线 这种情况发生在实验条件下和某些物种入侵的早期阶段。 12 二.种群增长的类型 “J”形增长曲线的增长率和增长速率 时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分裂次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 细菌数量（个） 2 4 8 16 32 64 128 256 512 增长率： 指在单位时间内种群数量增加的量占初始数量的比例，是一个百分比，无单位。 增长速率： 指种群数量在单位时间内的改变数值，有单位。（如：个/年等）。 请同学们根据表中数据推算增长率和增长速率的计算公式。 =出生率（无单位） 13 二.种群增长的类型 “J”形增长曲线的增长率和增长速率 请在下图中绘出“J”形增长曲线的增长率和增长速率 14 二.种群增长的类型 “J”形增长曲线中λ和增长率的关系 即 增长率=0,种群数量相对稳定；年龄结构为稳定型 增长率＞0, 种群数量增长；年龄结构为增长型 增长率＜ 0，种群数量下降；年龄结构为衰退型 ①当λ=1时， ②当λ＞1时， ③当0＜λ＜1时， ④当λ=0时， 雌体没有繁殖，种群