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人教版高中生物必修三4.2种群数量的变化
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1. 疑问
2. 第二节 种群数量的变化2019年11月5日
3. 《学习目标》1.通过细菌数量增长的分析,掌握构建种群增长模型的方法。 2.通过“J”型和“S”型曲线分析,理解种群数量变化的影响因素及其内在逻辑关系。
4. 细菌数量变化的探究已知:1、细菌的繁殖方式:二分裂;2、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:请用合理的数学方法描述细菌数量的增长情况?解答:数学模型构建法 用来描述一个系统或它的性质的数学形式
5. 任务1:计算1个细菌产生的后代在不同时间的数量,并填入下表(p66): 时间(min)20406080100120140160180细菌数量任务2:用公式表示出第n代的细菌数量Nn=任务3:利用表格中数据画出细菌的种群增长曲线(p66):某细菌20min繁殖一代,将这样的1个细菌放在营养和生存空间没有限制的情况下培养。2481632641282565122n
6. 模型转化时间分钟20406080100120细菌数量2 4 8 16 32 64 20406080100120140160180时间/分钟细菌数量/个曲线绘制基本方法1、(定)轴“依变量而定轴”2、(判)势“理关系而判势”3、(描)点“抓关键而描点”细菌数量/个函数式:Nn=2n曲线图:精确直观
7. 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 Nn=2n观察、统计细菌数量,对自己所建立的模型进行检验或修正一、建构种群增长模型的方法
8. 细菌的数量/个 1、J型增长曲线出现的前提? 2、自然界中有此类型吗?二、种群增长的“J”型曲线思考:
9. 实例1:澳大利亚野兔实例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。
10. 实例1环颈雉自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式,如果以时间为横坐标,以种群数量为纵坐标画出曲线来表示,曲线则大致呈“J”型。
11. 思考:从种群增长的“J”型曲线分析,“J”型增长过程增长速率怎样变化?种群数量时间/年eΔtΔtdBCA增长速率时间增长速率=(现有个体数-原有个体数)增长时间时间(min)20406080100120140160180细菌数量(个)248163264128256512增长速率v (个/20min)248163264128256
12. 时间(min)20406080100120140160180细菌数量(个)248163264128256512增长率r 增长率保持不变0现有个体数-原有个体数原有个体数增长率==出生率-死亡率种群增长率时间/min111111111种群增长率怎么求呢? 指单位时间内种群数量增加的量占初始数量的比例。
13. “J”型增长的数学模型 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。N0为起始数量, t为时间,Nt表示t年后该种群的数量,λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数.(2)曲线模型: (1)函数模型:Nt=N0 λt2、构建数学模型:N1=N0λN2=N1λ=N0λ2N3=N2λ=N0λ3
14. 时间数量N0种群增长率时间/min14、模型使用范围: (1)实验室条件; (2)当一个种群刚迁入一个新的适宜环境时。(2)曲线模型: 时间增长速率3、增长特点: (1)种群数量持续增长 (2)增长率保持不变 (3)增长速率越来越快
15. 存在环境阻力——— 自然条件(现实状态)——食物等资源和空间总是有限的,种内竞争不断加剧,捕食者数量不断增加。导致该种群的出生率降低,死亡率增高。 当出生率与出生率相等时,种群的增长就会停止,有时会稳定在一定的水平。“J”型增长能一直持续下去吗?有实例证明吗?
逆***鹰
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