1.2种群数量的变化课件-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

第一章 种群及其动态 第2节 种群数量的变化 问题探讨 我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快，因而我们要常洗手。假设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。 时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分裂次数 数量（个） 指数形式 21 22 23 24 25 26 27 28 29 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 4 8 16 32 64 128 216 512 讨论： 1、 1个细菌第n代细菌数量(Nn)的计算公式是什么？ Nn=2n 2、初始数量为N0个细菌第n代细菌数量(Nn)的计算公式是什么？ Nn=N0×2n 问题探讨 讨论： 3、 72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ n＝ 60min ×72h／20min＝216 Nn＝1 X ２n ＝2216 4、在一个培养瓶中，细菌数量会一直按这个公式描述的趋势增长吗?如何验证你的观点？ 不会。因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的。 种群的 “ J ” 形增长 建构种群增长模型的方法 学习内容 种群的 “ S ” 形增长 种群数量的波动 建构种群增长模型的方法 模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述。 复 习（必修一P57页） 物理模型 数学模型 概念模型 以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。 注意：描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建立数学模型 建构种群增长模型的方法 建立数学模型 1.定义： 用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 2.步骤： 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 假说-演绎法 建构种群增长模型的方法 建立数学模型 3.类型： 数学公式 曲线图 ①优点：科学、精确 ②不足：不够直观 ①优点：直观反映种群的增长趋势 ②不足：不够精确 分析自然界种群增长的实例 资料1 1859年，24只野兔 6亿只以上的野兔，引用黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。 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，这个种群增长如右图所示。 讨论: 1.这两个资料中种群增长有什么共同点? 2.种群出现这种增长的原因是什么？ 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。 食物充足，缺少天敌等 不能，因食物和空间有限 思考 . 讨论 近100年后 种群的 “ J ” 形增长 在理想条件下，以时间为横坐标，种群数量为纵坐标，画出的种群增长曲线大致呈“J”形。这种类型的种群增长称为“J”形增长。 1.概念 2.模型假设： 食物和空间条件充裕 气候适宜 没有天敌(捕食和寄生天敌) 没有其他竞争物种等 ①实验室条件下； ②当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时 。 （外来入侵物种的种群数量变化） 3.适用类型： 理想状态 每年以一定的倍数增长 第二年的数量是第一年的λ倍 种群的 “ J ” 形增长 4.“J”形增长的数学模型公式： 时间（t） 种群数量 N0 t年后种群的数量为: Nt=N0×λt 假设：种群数量每年以一定的倍数(λ)增长。种群起始数量为N0 N1 = N0 λ N2 = N1 λ =N0 λ2 N3 = N2 λ = N0λ3 N0 ：为起始数量； t：为时间； Nt ：表示t年后该种群的数量； λ ：表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。 种群的 “ J ” 形增长 4.“J”形增长的特点 种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。 λ = 当年种群数量 前一年种群数量 项目 种群数量变化 年龄结构 λ>1     λ＝1     λ<1     增加 增长型 相对稳定 稳定型 减少 衰退型 λ >1 λ <1 λ =1 种群数量 时间 0 只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长。 问题：当λ满足什么条件时，种群数量呈“J”形增长？ 1)当λ=1时，增长率 =0，种群数量相对稳定；年龄结构为稳定型； 2)当λ＞1时，增长率＞0，种群数量增长；年龄结构为增长型； 3)当0＜λ＜1时，增长率＜ 0，种群数量下降；年龄结构为衰退型； 4)当λ=0时，雌体没有繁殖，种群在下一代中灭亡。 小 结 ① 1～