第1章 第2节 第1课时 建构种群增长模型的方法及种群数量的变化-【大鹏生物】高中新教材精品课生物选择性必修2 生物与环境 课件

第1章 种 群 及 其 动 态 第2节　种群数量的变化 第1课时　建构种群增长模型的方法及种群数量的变化 [ 学习目标 ]　 1.尝试建立数学模型表征和解释种群的数量变化。 2.举例说明种群的“J”形增长、“S”形增长、波动等数量变化情况。 3.阐明环境容纳量原理在实践中的应用。 [ 本节概况 ]　 一、建构种群增长模型的方法 二、种群数量的变化 一、建构种群增长模型的方法 建构某种细菌种群的增长模型 根据教材P7问题探讨，回答下列问题： 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。 时间(min) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 代数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 数量(个) 20 2 4 8 16 32 64 128 256 512 [ 核心探讨 ] 2.第n代细菌数量的计算公式是什么？ 提示　设细菌初始数量为N0，第一次分裂产生的细菌数为第一代，数量为N0×2，第n 代的细菌数量为Nn＝ N0×2n。 3．72 h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ 提示　2216个。 4．以时间为横坐标、细菌数量为纵坐标，请在下面坐标图中画出细菌的数量增长曲线。 时间(min) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 代数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 数量(个) 20 2 4 8 16 32 64 128 256 512 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？分析其原因。 提示　不会，因为培养瓶中的营养物质和空间都是有限的。 6．曲线图能更直观地反映出种群的增长趋势，但是同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么局限性？ 提示　同数学公式相比，曲线图表示的模型不够精确。 建立数学模型的一般步骤 [ 核心归纳 ] 题组一　建构种群增长模型的方法 1．下列关于构建种群增长模型方法的叙述，不正确的是(　　) A．数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式 B．数学模型的形式很多，常见的有数学公式、曲线等 C．“S”形曲线表示种群增长率先增大后减小，在K/2时最大 D．在数学建模过程中也常用到假说—演绎法 C 2．数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。调查发现某种一年生植物(当年播种、当年开花结果)的种群中存在下列情形： ①由于某种原因该植物中大约只有80%的种子能够发育成成熟植株　②该植物平均每株可产生500粒种子　③该植株为自花传粉植物 目前种子数量为a，则m年后该植物的种子数N可以表示为(　　) A．500a×0.8m B．0.8a×500m C．a×400m D．400am C 二、种群数量的变化 1．种群的“J”形增长 (1)含义：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。 (2)数学模型 ①模型假设 a．条件：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。 b．数量变化：种群的数量每年以一定倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。 [ 教材梳理 ] ②建立模型：t年后种群数量表达式为Nt＝N0λt。 ③各参数的含义 2. 种群的“S”形增长 (1)含义：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。 (2)数学模型 ①模型假设 ②建立模型 (3)环境容纳量：一定的环境条件所能维持的种群最大数量，又称K值。 (4)应用 ①野生大熊猫数量锐减的原因：栖息地遭到破坏，食物减少和活动范围缩小，K值变小。 ②应对措施：建立自然保护区，改善栖息环境，提高环境容纳量。 3．种群数量的波动 (1)影响因素 (2)数量变化：①大多数种群的数量总是在波动中；②处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发；③长久处于不利的条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。 一、种群“S”形增长曲线分析 1．请结合“S”形增长曲线及其斜率变化，研究种群增长速率变化规律，并完成填空。 [ 核心探讨 ] 种群数量 2．同种生物的K值是固定不变的吗？哪些因素会影响动物种群的环境容纳量？ 提示　同种生物的K值不是固定不变的，会受到环境因素的影响。生物自身的遗传特性和食物、栖息场所、天敌及其他生存条件均会影响动物种群的环境容纳量。 3．请据图分析：该种群的K值为K2。 4．下图体现了种群“J”形和“S”形增长曲线之间的关系，二者之间的阴影部分代表什么？ 提示　环境阻力(按自然选择学说，它就是在生存斗争中被淘汰的个体数量)。 二、λ和增长率、增长速率的分析 1．种群增长率和增长速率的区别 (1)种群增长率：单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数， 即增长率= (2)种群增长速率：单位时间内新增加的个体