生物人教版（2019）選擇性必修2 種群數(shù)量的變化

種群的數(shù)量增長時(shí)間（min)20406080100120140160180分裂次數(shù)123456789數(shù)量（個(gè)）248163264128256512①細(xì)菌的繁殖方式是怎樣的?二分裂②請你計(jì)算一個(gè)細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時(shí)間的數(shù)量：構(gòu)建種群增長的數(shù)學(xué)模型③假設(shè)細(xì)菌初始數(shù)量為N0，第n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式是什么？Nn=N0×2n曲線圖構(gòu)建種群增長的數(shù)學(xué)模型構(gòu)建種群增長的數(shù)學(xué)模型以

為橫坐標(biāo)以

為縱坐標(biāo)時(shí)間細(xì)菌數(shù)量020406080100120140551501451401351201151511時(shí)間/min細(xì)菌數(shù)量/個(gè)構(gòu)建種群增長的數(shù)學(xué)模型精確，但不夠直觀數(shù)學(xué)公式直觀，但不夠精確曲線圖

④數(shù)學(xué)公式與曲線圖各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？提出問題做出假設(shè)構(gòu)建模型檢驗(yàn)或修正模型怎樣計(jì)算細(xì)菌繁殖n代后的數(shù)量？在資源和生存空間無限的條件下，細(xì)菌數(shù)量會(huì)一直增長通過實(shí)驗(yàn)，觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正構(gòu)建種群增長的數(shù)學(xué)模型【資料1】1859年，澳大利亞野兔24只野兔24只野兔一個(gè)世紀(jì)1937-1942年某地一個(gè)島嶼?！举Y料2】環(huán)頸雉分析自然界種群增長的實(shí)例①這兩個(gè)資料中的種群增長有什么共同點(diǎn)？②種群出現(xiàn)這種增長的原因是什么？③這種種群增長的趨勢能不能一直持續(xù)下去？為什么？這兩個(gè)資料中，種群數(shù)量增長曲線都大致呈“J”形。種群呈“J”形曲線增長的原因是食物和空間條件充裕、沒有天敵、氣候適宜等。不能理想條件因?yàn)槭澄锏荣Y源和空間是有無限的。分析自然界種群增長的實(shí)例（1）含義:在理想條件下，如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線則大致星“J”形。這種類型的種群增長稱為“J”形增長。（2）模型假設(shè):理想條件食物和空間條件充裕。氣候適宜沒有天敵和其他競爭物種等時(shí)間（t）種群數(shù)量0

種群的“J”形增長（3）“J”形增長的數(shù)學(xué)模型：N0：為起始數(shù)量；t：為時(shí)間；Nt：表示t年后該種群的數(shù)量；λ：表示該種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的倍數(shù)。數(shù)學(xué)公式t年后種群的數(shù)量為:Nt=N0×λt

時(shí)間（t）種群數(shù)量0

種群的“J”形增長①當(dāng)入=1時(shí)，種群數(shù)量如何變化?②當(dāng)入>1時(shí)，種群數(shù)量如何變化?③當(dāng)入<1時(shí),種群數(shù)量如何變化?④當(dāng)入>1時(shí)，種群一定呈“J”形增長嗎?種群數(shù)量不變(相對穩(wěn)定)種群數(shù)量增長種群數(shù)量下降不一定;只有入>1且為定值時(shí)，種群增長才為“J”形增長;請據(jù)圖分析,種群數(shù)量變化符合數(shù)學(xué)公式:Nt=N0×λt

時(shí)，種群增長曲線一定是“J”形嗎?種群的“J”形增長②增長速率：單位時(shí)間內(nèi)增加的個(gè)體數(shù)量。＝增長速率＝末數(shù)－初數(shù)單位時(shí)間Nt－Nt-1(個(gè))t(年)實(shí)質(zhì)就是“J”型曲線的斜率請根據(jù)“J"”形增長數(shù)學(xué)公式，分別構(gòu)建“J”形增長種群的增長率和增長速率曲線模型。時(shí)間（t）種群數(shù)量0

時(shí)間（t）種群增長速率0Nt種群“J”形曲線的增長速率①增長率=（現(xiàn)有個(gè)體數(shù)-原有個(gè)體數(shù)）÷種群原有個(gè)體數(shù)＝×100％增長率＝末數(shù)－初數(shù)Nt－Nt-1Nt-1初數(shù)λ-1（λ>1，且不變）請根據(jù)“J"”形增長數(shù)學(xué)公式，分別構(gòu)建“J”形增長種群的增長率和增長速率曲線模型。時(shí)間（t）種群數(shù)量0

時(shí)間（t）種群增長率0Nt種群“J”形曲線的增長率時(shí)間/d種群數(shù)量/個(gè)123456400大草履蟲種群的增長曲線3002001000在0.5mL培養(yǎng)液中放入5個(gè)大草履蟲，每隔24h統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲的數(shù)量。種群的“S”形增長種群的“S”形增長1.嘗試用語言描述一下這條曲線2.大草履蟲的種群增長曲線與“J”形曲線有什么不同？時(shí)間（t）種群數(shù)量0時(shí)間/d種群數(shù)量/個(gè)123456400大草履蟲種群的增長曲線3002001000“S”形種群的“S”形增長種群的“S”形增長時(shí)間/d種群數(shù)量/個(gè)123456400大草履蟲種群的增長曲線30020010003.造成曲線變平緩的原因是什么？種群密度增加種內(nèi)競爭加劇敵害數(shù)量增加出生率降低，死亡率升高出生率=死亡率停止增長資源、空間有限種群的“S”形增長時(shí)間/d種群數(shù)量/個(gè)123456400K=375大草履蟲種群的增長曲線30020010004.“K“這個(gè)數(shù)值意味著什么？一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量，又稱K值。5.哪一個(gè)階段種群數(shù)量增長最快？？大概K/2處1/2K種群的“S”形增長=N0：

，?K/2：

，=K/2：

，?K/2：

，=K：

，大草履蟲種群的增長曲線種群增長速率t1Kt21/2Kt0增長速率：單位時(shí)間內(nèi)的新增個(gè)體數(shù)增長速率＝末數(shù)－初數(shù)單位時(shí)間增長速率=0增長速率逐漸增大增長速率最大增長速率逐漸減小增長速率=00斜率種群“S”形曲線的增長速率增長率：單位時(shí)間內(nèi)新增個(gè)體數(shù)占原有個(gè)體數(shù)的比值＝增長率＝出生數(shù)-死亡數(shù)原種群個(gè)體總數(shù)出生率-死亡率種群增長率t1Kt2t00大草履蟲種群的增長曲線種群“S”形曲線的增長率“J”形增長“S”形增長條件

增長模型K值食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競爭物種等理想條件。資源和空間有限、受氣候變化影響、受其他生物制約。有K值無K值“S”形與“J”形曲線的區(qū)別陰影表示環(huán)境阻力，兩條曲線數(shù)量差表示被淘汰的個(gè)體數(shù)。在“S”形增長曲線的開始部分可以視為“J”形曲線嗎？不能，因?yàn)榄h(huán)境阻力一開始就存在“S”形與“J”形曲線的聯(lián)系同種生物的K值是固定不變的嗎？環(huán)境遭到破壞時(shí)，K值下降K值一定是種群數(shù)量的最大值嗎？K值并不一定是種群數(shù)量的最大值種群數(shù)量在K值附近上下波動(dòng)，若超過K值，環(huán)境被破壞。K值會(huì)隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化環(huán)境條件狀況改善時(shí)，K值上升環(huán)境容納量：一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量.環(huán)境容納量（K值）大熊貓數(shù)量銳減的原因是什么？野生動(dòng)物資源保護(hù)措施棲息地遭到破壞，活動(dòng)范圍減小、食物減少——環(huán)境阻力變大K值減小建立自然保護(hù)區(qū)，減小環(huán)境阻力，提高環(huán)境容納量（K值）給予更寬廣的生存空間，改善棲息環(huán)境環(huán)境容納量的應(yīng)用繁殖力強(qiáng)、破壞力大2.有害生物的防治出生率死亡率降低種群數(shù)量降低環(huán)境容納量捕殺（老鼠夾等）、老鼠藥等