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选择性必修2

第1章 种群及其动态 第2节 种群数量的变化 2. 72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ 2216个。 1. n代细菌数量Nn的计算公式是： Nn=2n 可以用实验计数来验证。 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20min就通过分裂繁殖一代。 3. 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？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。 问题探讨 一、建构种群增长模型的方法 种群数量的变化 物理模型：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。 概念模型：用线条和文字直观而形象地表示出某些概念之间的关系。 数学模型：以数学关系或坐标曲线图表示生物学规律。 回忆一下前面所学模型的类型 描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建立数学模型 一、建构种群增长模型的方法 种群数量的变化 1. 建立数学模型的步骤 研究实例 细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量 在资源和空间无限的环境中，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、统计细菌的数量，对自己建立的模型进行检验或修正 观察现象，提出问题 做出合理的假设 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 建立 数学模型 模型假设 研究方法 2. 数学模型的表达形式及优点 Nn=2n 数学公式 曲线图 优点： 缺点： 科学、精确 不够直观 直观 不够精确 时间/min 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 繁殖代数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 细菌数量/个 20 2 4 8 16 32 64 128 256 512 请算出一个细菌产生的后代在不同时间数量，并填入下表，画出细菌种群数量的增长曲线。 在自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢？ 一、建构种群增长模型的方法 种群数量的变化 一、建构种群增长模型的方法 种群数量的变化 思考·讨论：分析自然界种群增长的实例 资料1：1859年，澳大利亚 24只 野兔 6亿只野兔 1个 世纪 资料2：1937—1942年，某岛屿上环颈雉种群数量增长如右图 讨论： 1.这两个资料中的种群增长有什么共同点？ 出现这种增长的原因是什么 ？ 种群呈“J”形曲线增长。原因是食物和 空间条件充裕、没有天敌、气候适宜等。 2.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？ 为什么？ 不能。因为资源和空间是有限的。 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。 （2）建立模型(数学公式) 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, 的表达式？ ①.食物和空间条件充裕 ②.气候适宜 ③.没有天敌(捕食和寄生天敌) ④没有其他竞争物种等 1．“J”形增长的数学模型 （1）模型假设 种群数量的变化 二、种群的“J”形增长 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。 种群数量 N0 （3）对“λ”的理解： Nt＝N0λt 表达式中，λ表示种群数量是前一年种群数量的倍数，不是增长率。 只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长。 【思考】当λ＞1时，种群一定呈“J”形增长吗？ 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 1.“J”形增长的数学模型 种群数量的变化 二、种群的“J”形增长 1-4年，种群数量___________________ 4-5年，种群数量________ 5-9年，种群数量_____________ 9-10年，种群数量_______ 10-11年，种群数量_____________ 11-13年，种群数量____________________________ 前9年，种群数量第_______年最高 9-13年，种群数量第______年最低 呈“J”形增长 增长 相对稳定 下降 下降 11-12年下降，12-13年增长 5 12 据图说出种群数量如何变化 1.“J”形增长的数学模型 种群数量的变化 二、种群的“J”形增长 增长率＝λ-1 （λ>1，且不变） ＝ ×100％ 增长率 ＝ 末数－初数 Nt－Nt-1 Nt-1 初数 种群增长率不受种群密度 制约，增长率保持不变 。 =（λ-1）×100％ (4)增长率 ：单位时间内净增加的个体数占原来个