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第2节种群数量的变化第1章种群及其动态
情境导入ATP荧光检测仪洗手前惯用法洗手后正确洗手后
一、建构种群增长模型的方法假设:在营养和生存空间没有限制的情况下,某种细菌每20min就通过二分裂繁殖一代。任务一:建构某种细菌种群的增长模型
一、建构种群增长模型的方法模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述物理模型数学模型概念模型数学模型:用来描述一个系统或它的性质的数学形式1、概念
一、建构种群增长模型的方法(1)推数量:根据假设计算出1个细菌在不同时间产生后代的数量,记录在表格中(教材P8)时间(min)20406080100120140160180分裂次数123456789数量(个)248326412825651216(2)写公式:如果用N表示细菌数量,n表示第几代,写出n代细菌数量的计算公式N=1×2n思考:初始数量为N0个细菌第n代细菌数量(N)的计算公式是什么?N=N0×2n
一、建构种群增长模型的方法(3)画曲线:根据表格中得到的数据,以时间为横坐标,细菌数量为纵坐标,画出细菌种群的增长曲线(教材P8图1-4)。【思考】曲线图与数学方程式比较,有哪些优缺点?数学公式曲线图直观,但不够精确。精确,但不够直观。2.作用:描述、解释和预测
一、建构种群增长模型的方法通过进一步实验或观察等,对模型进行_____或_____根据实验数据,用适当的_____形式对事物的性质进行_____提出合理的_____研究实例细菌每20min分裂一次,怎样计算细菌繁殖n代后的数量?资源和生存空间无限多,细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响观察、统计细菌数量,对自己所建立的模型进行检验或修正Nn代表繁殖n代后细菌数量,N0为细菌起始数量,n代表繁殖代数Nn=2n研究方法观察现象,提出_____问题假设数学检验修正表达3、建立数学模型的步骤
资料1:1859年,一位来澳大利亚定居的英国人在他的农场中放生了24只野兔,一个世纪后,这24只野兔的后代竟超过6亿只。资料2:20世纪30年代,人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937-1942年,这个种群增长如右图所示。思考?讨论
1.这两个资料中种群增长有什么共同点?2.种群出现这种增长的原因是什么?3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去?为什么?种群数量增长迅猛,且呈无限增长趋势。食物、空间等资源充足,缺少天敌等思考?讨论
二、种群的“J”形增长0时间/min细菌数量/个10020030040050020406080100120140160180自然界确有类似的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,种群数量为纵坐标画出曲线来表示,曲线大致呈“J”形。某海岛上环颈雉种群数量的变化
二、种群的“J”形增长任务二阅读课本P9相关内容,完成下列问题:(2分钟)1.“J”形增长曲线模型假设是?2.写出“J”形增长曲线的数学模型(以数学公式表示)及解释各字母的含义。3.“J”形增长曲线的增长特点。
二、种群的“J”形增长①条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害(即无环境阻力)种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍A.思考:哪些情况下可能出现这种条件?1)实验室条件下2)当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时B.思考:生物迁入新环境一定会出现“J”形增长吗?不一定②数量变化:1.模型假设
二、种群的“J”形增长假设:种群数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍。N1=N0λN2=N1λ=N0λ2N3=N2λ=N0λ3Nt=N0λtt年后该种群的数量种群的起始数量每年增长倍数时间λ=当年种群数量前一年种群数量2.数学公式问:第一年是N0,第二年是多少?t年后呢?
二、种群的“J”形增长3.种群“J”形增长曲线分析1.请据图分析,种群数量变化符合数学公式:Nt=N0λt时,种群增长曲线一定是“J”形吗?并说明理由。只有λ>1且为定值时,种群增长才为“J”形增长项目种群数量变化年龄结构λ1??λ=1??λ1??增加增长型相对稳定稳定型减少衰退型
二、种群的“J”形增长①1-4年,种群数量呈_____形增长②4-5年,种群数量__________③5-9年,种群数量__________④9-10年,种群数量_______⑤10-11年,种群数量_____________⑥11-13年,种群数量_________________________________⑦前9年,种群数量第_______年最高⑧9-13年,种群数量第______年最低知识巩固:(1)据图说出种群数量如何变化“J”增长相对稳定下降下降11-12年下降,12-13年增长512132.0λ值1.51.00.
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