高一生物种群数量的变化(强)PPT课件

数学模型：是用来描述一个系统或
它的性质的数学形式。
❖ 怎样建构种群数量增长的模型？ ❖ 种群的数量是怎样变化的？ ❖ 哪些因素会影响种群数量的变化？
❖ 如何利用种群数量的变化规律为生产 实际所用？
一、建构种群增长模型 大肠杆菌
一、建构种群增长模型 培 养 大 肠 杆 菌 的 培 养 基
一、建构种群增长模型
Nn ＝1×２n
一、建构种群增长模型
（3）将数学公式（N=2n)变为曲线图 曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？
直观， 但不够精确。
数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形
式． 建立数学模型一般包括以下步骤：
观察研究对象， 提出问题
细胞每20min分裂一次
提出合理的假设
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
大草履虫种群的增长曲线
三、种群增长的“S”型曲线
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。
当出生率与死亡率相等时，种群的增长就 会停止，有时会稳定在一定的水平。
三、种群增长的“S”型曲线
种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后， 将停止增长并在K值左右保持相对稳定。
寄生虫 传染病等
用达尔文的观点分析“J”、“S”曲线
“J”型曲线表明 种
生物具有什么特性？ 群
图中阴影部分表示
数 量
J型 曲线
什么？
K值
S型 曲线
时间
1、“J”型曲线用达尔文的观点分析表明生物
具有过度繁殖的特性。
2、图中阴影部分表示：环境阻力；
用达尔文的观点分析指：通过生存斗争被淘
汰的个体数量，也即代表自然选择的作用。
de
g
K/2
c
b a
甲
f
h
乙
比较两幅图中相似的点
种群增长曲线的生产生活中的应用：
①有害动物的防治，应通过降低其环境
⑴图乙的fg段相当于图甲的ac段。容纳量（K值）
⑵图乙的g点相当于图甲的c点。
②受保护动物的拯救和恢复，应通过改 善其栖息环境，提高K值。
⑶图乙的gh段相当于图甲的cd段。③生产上的捕获期应确定在种群数量为K
2例. 子增迁：长移实特入验点新室：环条不 数境件受 量。下资 往；源 往外和 会来空 连物间 续种的 增入限长侵制，；，且增种长群率的 不变。
3.种群 “J”型增长的数学模型公式：
Nt=N0 λt
（N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数 量，λ为年均增长率．）
种群数量在“J”型模式中的增长率与增长速率
四、种群数量的波动和下降
大多数种群的数量总是在波动之中的，
东亚飞蝗种群数量的波动
在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡
种群的数量是由出生率和死亡率、迁入 率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种 群特征的因素，都会引起种群数量的变化。
《中国水利网》宁波、昆明、武汉等地，人躺在
铺满的湖面上，可以不沉；上海去年3万吨的水葫 芦打捞量，今年已翻了3倍有余，上升至10万吨； 水葫芦所带来的水体富营养化，让越来越多的水中 生物痛失“家园”。
《国家地理》在几百年前，金丝猴在许多地
区广泛分布，人口的增加和山林的破坏使金丝猴 的分布区越来越小。现在，黔金丝猴的数量只有 500～600只，处于濒危状态，只在贵州省的梵净 山区生存。滇金丝猴生活在云南西北部、西藏东 南端及四川西部长江上端金沙江上游的高山中， 数量不到2000只，也处境濒危。
种群增长速率不断降低 加速期，个体数量增加种，群增长数加速量达到K值时，
种群增长速率为零,种群数量 潜伏期，个体数量较少达增长到缓最慢 大，且种内斗争最剧烈
增长特点： 种群增长速率先上升，后下降。
种群数量在“S”型模式中的增长率与增长速率
种群数量
K 值
增 长 率
0
时间
增
长
速
0
时间
率
0
时间
种群数量变化曲线与种群增长率曲线的关系
思考：在营养和生存空间没有限制的情况下， 某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代 (1)请你计算出一个细菌产生的后代在不同时 间的数量:
时间 20 40 60 80 100 120 140 160 180
分钟
分裂 次数
1
2
3
4
5
6789
细菌 数量
2
4
8 16
32 64 128 256 512
(2)根据上表，写出n代细菌数量的计算公式。
根据实验数据，用适 当的数学形式对事物 的性质进行表达
Nn＝２n
通过进一步的实验或观察等， 对模型进行检验或修正
观察、统计细菌数量， 对自己所建立的模型 进行检验或修正
二、种群增长的“J”型曲线
细菌的数量／个
理想条件下细菌数 量增长的推测：自然 界中有此类型吗？
实例1：澳大利亚野兔
1859年，24只野兔 近100年后 6亿只以上的野兔
实例2：凤眼莲
实例3：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？ 讨论1：出现这种增长的 原因有哪些？
“J”型增长的数学模型
1. 产生条件：
理想状态——食物充足，空间不限，气候适宜， 没有敌害等；
K值：在环境条件不受 破坏的情况下，一定 空间中所能维持的种 群最大数量称为环境 容纳量。
三、种群增长的“S”型曲线
K值：环境容纳量 种饱 长群和 速数期 率， 为量增 零由0→K/2值时，
种群增长速率增大
减速期，增长缓慢
种群数量在 K/2值时，
转折期，增
种群增长速率最大
K/2 长速率最快 种群数量K/2 →K值时，
增长率：是指单位数量的个体在单位时间内新增 加的个体数
增长速率：是指单位时间内新增加的个体数
种群数量
0
时间
增 长 率
λ-1
0
增 长 速 率
时间
0
时间
[例]生态学家高斯的实验： 种群经过一定时间的 增长后，数量趋于稳 定的增呈“S”型曲线 的原因有哪些？
/2时最好；而杀虫效果最好的时期在潜
⑷图乙的h点相当于图甲的de段。 伏期。
比较种群增长两种曲线的联系与区别
条件 种群增长率
有无K值
J型曲线 环境资源无限
保持稳定 无，
持续保持增长
S型曲线 环境资源有限 先升后降（增长速率）
有K值
曲线
K值：环境容纳量 环境阻力
食物不足 空间有限 种内斗争 天敌捕食 气候不适