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

第二节　种群数量的变化 1.种群的数量特征及其之间的关系 迁出率 迁入率 出生率 年龄组成 基本特征 死亡率 ? 种群密度 性别比例 种群的数量特征 取决于 2.调查种群密度的方法： 问题回顾 样方法和标志重捕法 教学目标 知识方面:用数学模型解释种群数量的变化。 能力方面:说明建构种群增长模型的方法。 情感态度与价值观方面:关注人类活动对种群数量变化的影响。 学习重点：尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。 学习难点：建构种群增长的数学模型。 大肠杆菌 培养大肠杆菌的培养基 我们手上难免沾染细菌。细菌繁殖速率很快，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20分钟就通过分裂繁殖一代。 问题探讨： 1．n代细菌数量的计算公式是： 2．72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？　 Nn＝2n 解：n＝ 60 min × 72 h÷20 min＝216 　　Nn＝2n ＝ 2 216 　 3.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？ 数学模型概念: 用来描述一个系统或它的性质的数学形式 类型: 数学公式法 坐标曲线法 数据分析表格式 建构种群增长模型的方法：建立数学模型 Nn＝２n 建立数学模型一般包括以下步骤： 观察研究对象，提出问题 提出合理的假设 通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正 根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达 细胞每20min分裂一次 资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响 观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1.根据公式计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量，填入下列表格。 2.以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，将细菌的数量增长公式变为增长曲线。 20 40 60 80 100 120 140 160 180 时间/分钟 细菌数量/个 曲线图：更直观，但不够精确。 公式：更精确，但不够直观。 公式：Nn＝2n 思考1：曲线图与数学方程式比较，优缺点？ 思考2：自然界中有类似增长的例子吗？ 实例1：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: 1859年，24只野兔 6亿只以上的野兔 近100年后 实例1：澳大利亚野兔 无天敌; 食物充足; 生活空间广阔 原因？ 实例2：引入美国一个岛屿的环颈雉 某岛屿环颈雉种群的增长（实线为实际增长曲线， 虚线为理论上的曲线） 原因？ 我国自1393－1990年以来人口统计数据 实例3：与社会联系 1、模型假设： 理想状态——食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等；种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。 3、模型中各参数的意义： （N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ为该种群数量是第一年的倍数） 2、建立模型： Nt=N0 λt “J”型增长的数学模型 A 实验室条件 B 当一个种群刚迁入一个新的适宜环境时 4、模型适用范围 “J”型增长能一直持续下去吗？ 高斯的实验：5个大草履虫置于0.5mL的培养液中，每隔24小时统计一次数据，实验结果如下： 种群增长的“S” 型曲线 “S”型曲线形成原因？ 内因：种群的________率和______率_______， 其次________率和_______率_________，种群增长________，有时会________在一定水平。 外因：________________；当种群密度增加时，种内_______加剧，_____数量也会______。 资源和空间有限 增加 竞争 天敌 出生 死亡 迁出 相等 相等 迁入 停止 稳定 （一）实例 种群增长的“S” 型曲线 同一种群的K值固定不变吗？ 环境容纳量（K值） ①S曲线：种群经过一定时间的增长后，数量_________ ②该实验中在第 天时增长最快。 ③环境容纳量又称_________：在环境条件_____________的情况下，一定空间中所能维持的种群的_________数量。 趋于稳定 2、3 K值 不受破坏 最大 可变，受环境影响 ⑴产生条件： 有限环境 ⑵增长速率变化： 增长速率先增加后减少到0，N≈K/2时，种群增长速率最快，可提供的