(
课件网) 选必2 第一章 种群及其动态 1.2 种群数量的变化 1.2 种群数量的变化 第2节 种群数量的变化 我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快,因而我们要常洗手。假设在营养和生存空间没有限制的情况下,某种细菌20min就通过分裂繁殖一代。 讨论: 1. n代细菌数量Nn的计算公式是什么? Nn=2n 2. 72h后,由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少? 2216 3. 在一个培养瓶中,细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗?如何验证你的观点? 不会,因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的。 可以用实验计数来验证。 一 构建种群增长模型的方法 1 模型 物理模型:以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。 概念模型:用线条和文字直观而形象地表示出某些概念之间的关系。 数学模型:以数学关系或坐标曲线图表示生物学规律。 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 一 构建种群增长模型的方法 2 建立数学模型的步骤 请算出一个细菌产生的后代在不同时间数量,并填入下表,画出细菌种群数量的增长曲线。 时间/min 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 繁殖代数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 细菌数量/个 20 2 4 8 16 32 64 128 256 512 数学模型:用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 0 20 40 60 80 100 120 140 160 时间(min) 细菌的数量 Nn=2n 这里总共呈现了哪些数学模型? 表格、公式、曲线图 数学公式: 曲线图: 精确,但不够直观。 直观,但不够精确。 一 构建种群增长模型的方法 2 建立数学模型的步骤 观察现象,提出问题 做出合理的假设(模型假设) 根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达(建立数学模型) 通过进一步实验或观察等对模型进行检验或修正 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 在资源和空间无限的环境中,细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响 Nn=2n N代表细菌数量,n表示第几代 观察、统计细菌的数量,对自己建立的模型进行检验或修正 研究方法 2 建立数学模型的步骤 假设细菌初始数量为N0,写出第n代细菌数量Nn的计算公式? Nn= N0×2n 什么条件下细菌数量能满足上述公式? 食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争者等。 一 构建种群增长模型的方法 分析自然界种群增长的实例 资料1:1859年,澳大利亚 24只 野兔 6亿只野兔 1个 世纪 资料2:1937—1942年,某岛屿上环颈雉种群数量增长如图 讨论: 1.这两个资料中的种群增长有什么共同点?出现这种增长的原因是什么 ? 种群呈“J”形曲线增长。原因是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等。 2.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去?为什么? 不能。因为资源和空间是有限的。 二 种群的“J”形增长 1 模型构建 在理想条件下,以时间为横坐标,种群数量为纵坐标,画出的种群增长曲线大致呈“J”形。这种类型的种群增长称为“J”形增长。 模型假设: ①食物和空间条件充裕; ②气候适宜; ③没有天敌; ④没有其他竞争物种等。 种群数量每年以一定的倍数(λ)增长。种群起始数量为N0, 求第t年的种群数量(Nt)的表达式? 一、种群的“J”形增长 3.建立模型: 种群初始数量为N0,每年以λ倍增长 t年后种群的数量为: Nt=N0λt 一年后种群的数量为: N1=N0λ1 二年后种群的数量为: N2=N1·λ= N0λ2 时间(t) N0 种群数量Nt 一、种群的“J”型增长 t: Nt : λ : N0 : 为起始数量; 为时间; 表示t年后该种群的数量; 表示该种群数量是前一年种群数量的倍数 思考:①当入=1时,种群数量如何变化 ②当入>1时,种群数量如何变化 ③当入<1时,种群数量如何变化 ④当入>1时,种群一 ... ...