42種群數(shù)量的變化優(yōu)質(zhì)課比賽

1、學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法二、種群增長(zhǎng)的二、種群增長(zhǎng)的“J J”型曲線(xiàn)型曲線(xiàn)三、種群增長(zhǎng)的三、種群增長(zhǎng)的“S S”型曲線(xiàn)型曲線(xiàn)四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降細(xì)菌無(wú)處不在細(xì)菌在繁殖過(guò)程中，種群數(shù)量是如何變化的呢？在在營(yíng)養(yǎng)和生存營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)有限制空間沒(méi)有限制的情況下，某的情況下，某種種細(xì)菌每細(xì)菌每2020分分鐘鐘就通過(guò)分裂就通過(guò)分裂繁殖一代繁殖一代。 任務(wù)任務(wù)1：請(qǐng)計(jì)算出請(qǐng)計(jì)算出一個(gè)一個(gè)細(xì)菌產(chǎn)生的后代在細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時(shí)間不同時(shí)間（單位為（單位為min）的數(shù)量，并填入下表（的數(shù)量，并填入下表（教材教材P66）任務(wù)任務(wù)2：用公式表示

2、出用公式表示出第第n代代的細(xì)菌數(shù)量的細(xì)菌數(shù)量Nn （20min時(shí)為第一代）時(shí)為第一代）時(shí)間時(shí)間分鐘分鐘2020406080100120140160180細(xì)菌細(xì)菌數(shù)量數(shù)量2 4 8 16 32 64 128 256 512N Nn n=1=12 2n n （N N表示細(xì)菌數(shù)量，表示細(xì)菌數(shù)量，n n表示繁殖代數(shù)）表示繁殖代數(shù)）任務(wù)任務(wù)3：利用表格中的數(shù)據(jù)畫(huà)出細(xì)菌種群的增長(zhǎng)曲線(xiàn)（利用表格中的數(shù)據(jù)畫(huà)出細(xì)菌種群的增長(zhǎng)曲線(xiàn)（教材教材P66）曲線(xiàn)圖與數(shù)學(xué)方程式曲線(xiàn)圖與數(shù)學(xué)方程式比較，優(yōu)缺點(diǎn)？比較，優(yōu)缺點(diǎn)？：直觀，但不夠精確。直觀，但不夠精確。：精確：精確，但不夠直觀。，但不夠直觀。一、研究種群數(shù)量變化的方法

3、一、研究種群數(shù)量變化的方法構(gòu)建數(shù)學(xué)模型構(gòu)建數(shù)學(xué)模型1、概念：用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式、概念：用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式2、類(lèi)型：、類(lèi)型：數(shù)據(jù)分析表格式數(shù)據(jù)分析表格式時(shí)時(shí) 間間20406080100 120 140 160 180細(xì)菌數(shù)量細(xì)菌數(shù)量數(shù)學(xué)方程式數(shù)學(xué)方程式Nn=2n坐標(biāo)式（曲線(xiàn)圖、柱狀圖）坐標(biāo)式（曲線(xiàn)圖、柱狀圖）7一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法1 1、觀察研究對(duì)象，、觀察研究對(duì)象，提出提出 問(wèn)題問(wèn)題細(xì)菌每細(xì)菌每2020分鐘分裂一次，分鐘分裂一次，問(wèn)題：細(xì)菌數(shù)量怎樣變化的？問(wèn)題：細(xì)菌數(shù)量怎樣變化的？2 2、提出提出合理的合理的假設(shè)假設(shè)在資源和空

4、間無(wú)限多的環(huán)境中，在資源和空間無(wú)限多的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不受種群密度增細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不受種群密度增加的影響加的影響3 3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)漠?dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式數(shù)學(xué)形式對(duì)事物的性對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行質(zhì)進(jìn)行表達(dá)表達(dá)4 4、通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀、通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或檢驗(yàn)或修正修正觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌的數(shù)量，對(duì)自己觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌的數(shù)量，對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：實(shí)實(shí)例二:20世紀(jì)紀(jì)30年代,人們將們將環(huán)頸環(huán)頸雉引入美國(guó)國(guó)的一個(gè)島嶼個(gè)島嶼，此后環(huán)頸環(huán)頸雉的增長(zhǎng)長(zhǎng)如上圖

5、圖。二、種群增長(zhǎng)的二、種群增長(zhǎng)的“J J”型曲線(xiàn)型曲線(xiàn)二、種群增長(zhǎng)的二、種群增長(zhǎng)的“J J”型曲線(xiàn)型曲線(xiàn)二、種群增長(zhǎng)的二、種群增長(zhǎng)的“J J”型曲線(xiàn)型曲線(xiàn)19二、種群增長(zhǎng)的二、種群增長(zhǎng)的“J J”型曲線(xiàn)型曲線(xiàn)20二、種群增長(zhǎng)的二、種群增長(zhǎng)的“J J”型曲線(xiàn)型曲線(xiàn)21問(wèn)題探討問(wèn)題探討“J”型曲線(xiàn)能一直持續(xù)下去嗎？ 如何驗(yàn)證這個(gè)觀點(diǎn)？生態(tài)學(xué)家高斯曾經(jīng)做過(guò)這生態(tài)學(xué)家高斯曾經(jīng)做過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在0.5ml0.5ml培養(yǎng)液中培養(yǎng)液中放入放入5 5個(gè)大草履蟲(chóng)，然后每隔個(gè)大草履蟲(chóng)，然后每隔24h24h統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲(chóng)的數(shù)量。統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲(chóng)的數(shù)量。經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，得出了如圖所經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，得出了

6、如圖所示的結(jié)果。示的結(jié)果。三、種群增長(zhǎng)的三、種群增長(zhǎng)的“S S”型曲線(xiàn)型曲線(xiàn)三、種群增長(zhǎng)的三、種群增長(zhǎng)的“S S”型曲線(xiàn)型曲線(xiàn)K K值：值：在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的所能維持的種群最大數(shù)量種群最大數(shù)量稱(chēng)為稱(chēng)為環(huán)境容納量環(huán)境容納量。K/2K K值：值：環(huán)境容納量環(huán)境容納量適應(yīng)期：個(gè)體數(shù)量較少，增長(zhǎng)緩慢適應(yīng)期：個(gè)體數(shù)量較少，增長(zhǎng)緩慢增長(zhǎng)期：個(gè)體數(shù)量增加，增長(zhǎng)加速增長(zhǎng)期：個(gè)體數(shù)量增加，增長(zhǎng)加速穩(wěn)定期：增長(zhǎng)減慢穩(wěn)定期：增長(zhǎng)減慢a ab bc c25三、種群增長(zhǎng)的三、種群增長(zhǎng)的“S S”型曲線(xiàn)型曲線(xiàn)三、種群增長(zhǎng)的三、種群增長(zhǎng)的“S S”型曲線(xiàn)型

7、曲線(xiàn)27g gh hK KK/2K/2種種群群數(shù)數(shù)量量增增長(zhǎng)長(zhǎng)速速率率28思考討論思考討論a.a.：保護(hù)野生生物生活環(huán)境，減小環(huán)境：保護(hù)野生生物生活環(huán)境，減小環(huán)境阻力，增大阻力，增大K K值。值。b.b.：增大環(huán)境阻力：增大環(huán)境阻力( (如為防鼠害而封儲(chǔ)糧如為防鼠害而封儲(chǔ)糧食、清除生活垃圾、保護(hù)鼠的天敵等食、清除生活垃圾、保護(hù)鼠的天敵等) )，降低，降低K K值。值。1 1、對(duì)保護(hù)大熊貓應(yīng)采取什么措施才會(huì)事半功倍？、對(duì)保護(hù)大熊貓應(yīng)采取什么措施才會(huì)事半功倍？29a.a.資源開(kāi)發(fā)與利用資源開(kāi)發(fā)與利用：種群數(shù)量達(dá)到種群數(shù)量達(dá)到K/2K/2時(shí)，種群增時(shí)，種群增長(zhǎng)速率最大，再生能力最強(qiáng)；對(duì)養(yǎng)殖的生物進(jìn)行

8、捕長(zhǎng)速率最大，再生能力最強(qiáng)；對(duì)養(yǎng)殖的生物進(jìn)行捕撈撈( (捕獲捕獲) )時(shí)，捕撈后的種群數(shù)量要維持在時(shí)，捕撈后的種群數(shù)量要維持在K/2K/2處，處，以保證持續(xù)獲取高產(chǎn)量。以保證持續(xù)獲取高產(chǎn)量。b.b.有害生物防治有害生物防治：務(wù)必及時(shí)控制種群數(shù)量，嚴(yán)防達(dá)務(wù)必及時(shí)控制種群數(shù)量，嚴(yán)防達(dá)到到K/2K/2處，甚至在處，甚至在a a點(diǎn)以前就應(yīng)采取相應(yīng)措施。點(diǎn)以前就應(yīng)采取相應(yīng)措施。2 2、對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，從環(huán)境容納量的角度看，、對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，從環(huán)境容納量的角度看，應(yīng)當(dāng)采取什么措施？應(yīng)當(dāng)采取什么措施？J J型曲線(xiàn)型曲線(xiàn)S S型曲線(xiàn)型曲線(xiàn)前提條件前提條件種群增長(zhǎng)率種群增長(zhǎng)率種種群增群增長(zhǎng)長(zhǎng)速率

9、速率有無(wú)有無(wú)K K值值曲線(xiàn)曲線(xiàn) 五五 種群數(shù)量的波動(dòng)和下降種群數(shù)量的波動(dòng)和下降1 1、為野生生物資源的合理利用及保護(hù)提供理論指導(dǎo)為野生生物資源的合理利用及保護(hù)提供理論指導(dǎo) 。 （合理利用和保護(hù)野生生物資源）（合理利用和保護(hù)野生生物資源） 既要使生物資源的產(chǎn)量達(dá)到最大，又不危害生物資源的可持續(xù)發(fā)既要使生物資源的產(chǎn)量達(dá)到最大，又不危害生物資源的可持續(xù)發(fā)展，砍伐、捕撈、狩獵后，保證種群的增長(zhǎng)速率為最大值。展，砍伐、捕撈、狩獵后，保證種群的增長(zhǎng)速率為最大值。2 2、為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時(shí)捕撈、為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時(shí)捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)采伐等提供理論指導(dǎo)。3

10、3、通過(guò)研究種群數(shù)量變動(dòng)規(guī)律，為有害生物的預(yù)測(cè)及防通過(guò)研究種群數(shù)量變動(dòng)規(guī)律，為有害生物的預(yù)測(cè)及防治提供科學(xué)依據(jù)。治提供科學(xué)依據(jù)。 （為防治有害生物提供科學(xué)依據(jù)）為防治有害生物提供科學(xué)依據(jù)） 降低環(huán)境的負(fù)荷量（降低環(huán)境的負(fù)荷量（K K值值）。如鼠害防治可通過(guò)嚴(yán)密封存糧食、）。如鼠害防治可通過(guò)嚴(yán)密封存糧食、清除生活垃圾、保護(hù)老鼠的天敵等措施來(lái)降低清除生活垃圾、保護(hù)老鼠的天敵等措施來(lái)降低K K值。值。4 4、為引進(jìn)外來(lái)物種提供理性的思考為引進(jìn)外來(lái)物種提供理性的思考。 必須考慮所引入的外來(lái)物種是否會(huì)構(gòu)成對(duì)原來(lái)物種的危害，即是必須考慮所引入的外來(lái)物種是否會(huì)構(gòu)成對(duì)原來(lái)物種的危害，即是否會(huì)構(gòu)成生物入侵。否會(huì)構(gòu)成生物入侵。 5 5、有利于對(duì)瀕危動(dòng)物種群的拯救和恢復(fù)有利于對(duì)瀕危動(dòng)物種群的拯救和恢復(fù)。 （拯救和恢復(fù)瀕危動(dòng)物種群）拯救和恢復(fù)瀕危動(dòng)物種群）35培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化36 從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前，建議你將試管輕從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前，建議你將試管輕輕振蕩幾次。這是為什么？輕振蕩幾次。這是為什么？2. 2. 本探究需要設(shè)置對(duì)照嗎？如果方格內(nèi)酵