内容正文:
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数学模型:
是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
数学模型的表现形式可以为公式、图表等形式。
一、建构种群增长模型的方法
描述、解释和预测种群数量的变化,常常需要建立数学模型。
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一、建构种群增长模型的方法
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。
问题探讨
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一、建构种群增长模型的方法
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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。
2.n代细菌数量Nn的计算公式是:
Nn
3.72小时后,由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少?
=1×2n
解:n= 60min x72h/20min=216
Nn=1×2n =2 216
时间(min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180
分裂次数
数量(个)
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一、建构种群增长模型的方法
4、以时间为横坐标,细菌数量为纵坐标,画出细菌的数量增长曲线。
曲线图与数学方程式比较,有哪些优缺点?
曲线图:
直观,但不够精确。
数学公式:
精确,但不够直观。
细菌数量
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一、建构种群增长模型的方法
1、观察研究对象,提出问题
细菌每20分钟分裂一次,
问题:细菌数量怎样变化的?
2、提出合理的假设
在资源和空间无限多的环境中,细菌种群的增长不受种群密度增加的影响
3、根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达
列出表格,根据表格画曲线,推导公式
4、通过进一步实验或观察等,对模型进行验证
观察、统计细菌的数量,对自己所建立的模型进行检验或修正
建立数学模型一般包括以下步骤:
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实例:在20世纪30年代,人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。在1937-1942年期间,这个种群数量的增长如下图所示。
如果以时间为横坐标,种群数量为纵坐标画出曲线来表示,曲线大致呈什么型?
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二、种群增长的“J”型曲线
①产生条件:
理想状态——食物充足,空间不限,
气候适宜,没有天敌等;
②增长特点:
种群数量每年以一定的倍数增长,第二年是第一年的λ倍。
③量的计算:t年后种群的数量为
Nt=N0 λt
(N0为起始数量,