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人教版-生物-高二-必修三第四章-第二节-种群数量的变化教学课件共20张.ppt

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* 问题探讨 在营养和生存空间没有限制的情况下,某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。 任务1:填写以下表格 时间(min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分裂次数 数量(个) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 4 8 16 32 64 128 256 512 任务2:n代细菌数量的计算公式是什么? Nn = 2n 任务3:72个小时以后,由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少? Nn=2n =2 216 * 任务4:以时间为横坐标,细菌数量为纵坐标,画出细菌数量增长曲线(补充横坐标纵坐标)。 曲线图与数学方程式比较,优缺点? 曲线图: 直观,但不够精确。 数学公式: 精确,但不够直观。 * 讨论:如果没有该信息: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次。 你能得出细菌数量的计算公式和增长曲线吗? * 1、观察研究对象,提出问题 细菌每20分钟分裂一次, 2、提出合理的假设 在资源和空间无限多的环境中,细菌种群的增长不受种群密度增加的影响 3、根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达 列出表格,根据表格中数据画出曲线图或推导公式(Nn=2n) 4、通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正 观察、统计细菌的数量,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 * 资料1:1859年,一位英国人来到澳大利亚定居,他带来了24只野兔。让他没有想到的是,一个世纪之后,这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。漫山遍野的野兔与牛羊争食牧草,啃啮树皮,造成植被破坏,导致水土流失。后来,人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。 二、种群增长的“J”型曲线 * * 资料2:1901年凤眼莲(水葫芦)作为花卉引入中国,30年代作为畜禽饲料引入中国内地各省,并作为观赏和净化水质的植物推广种植,后逃逸为野生。由于繁殖迅速,又几乎没有竞争对手和天敌 ,在我国南方江河湖泊中发展迅速。宁波、昆明、武汉等地,人躺在铺满凤眼莲的湖面上,可以不沉。凤眼莲所带来的水体富营养化,让越来越多的水中生物痛失“家园”。 * * 资料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。 * * 20世纪70年代,美国为了治理水体污染,从中国引入了鲤鱼,但是鲤鱼到美国没有几年,因为繁殖太快,不仅吃光了水草,还吃光了本土鱼赖以生存的的食物,引发了灾难。在美国密西西比河,因为水量大,水质好,水草等食物多,这有利于鲤鱼的大规模繁殖。而且美国人不喜欢吃淡水鱼,嫌鲤鱼刺多,所以很少有人捕捞,再加上鲤鱼是近些年才引入的外来物种,缺乏天敌,它们的体型往往能长的非常大,数目惊人成灾。 讨论:根据以上资料,说一说,种群呈J型增长应具备什么前提条件? 1、实验室的理想条件 2、食物和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等几个条件同时满足 3、外来物种入侵到新的适宜环境的早期阶段 4、无环境阻力状况 * 三、“J”型增长的数学模型 任务1:假设在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下,种群的数量每年以一定倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍,(N0表示种群起始数量,Nt表示t年后种群数量,t时间) 则:一年后种群数量:N1=____________________ 两年后种群数量:N2=____________________ t年后种群数量:Nt=___________________ * N0λ N0λ2 N0λt 讨论:事实上J型增长能一直持续下去吗?为什么? 食物有限 空间有限 种内斗争 种间竞争 天敌捕食 环境阻力 * 高斯在0.5ml的培养液中放入5个大草履虫,然后每隔24小时统计草履虫数量,反复实验后,数据如下表: [例] 生态学家高斯的实验 时间(d) 1 2 3 4 5 6 数量(个) 20.4 137.2 319.0 369.0 373.3 365.4 请根据以上实验数据,完成以下曲线图: 大草履虫种群的增长曲线 * 四、种群增长的“S”型曲线 2、如果我想让以上的草履虫的K值增大,可以采取什么措施? 讨论: 1、同一个种群的K值是固定不变的吗?K值大小与什么条件有关? K/2 3、在S型增长中,种群数量达到多少时,增长速率最慢?数量达到多少时,增长速率最快? * 讨论:种群数量达到K值时,都能在K值维持稳定吗? * 五、习题自测 1.建立种群数量变化的数学模型一般不需要( ) A.观察研究对象,提出问题,作出合理的假设 B.根据实验数据,用适当的数学形式对种群数量变化进行表达 C.通过进一步实验或观察,对数学模型(公式或曲线)进行
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