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课件网) 第1章 种群及其动态 第2节 种群数量的变化(1) 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，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。 细菌的增殖（视频） 二分裂 时间（min) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分裂次数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 数量（个） 1 Nn=2n 2 4 8 16 32 64 128 256 512 问题1: 细菌的生殖方式是怎样的？ 问题2: 第n代细菌数量的计算公式是什么？ 问题探讨 n＝ 60min ×72h／20min＝216 Nn＝1 X ２n ＝2216 建立数学模型 问题3: 72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ 问题4: 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？我们可以采用什么学科方法来研究？ 不会，因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的。 可以用实验计数法来验证。 问题探讨 一、建构种群增长模型的方法 建立数学模型 2表现形式： 数学公式 曲线图等 3意义: 描述、解释和预测种群数量的变化。 1概念：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 Nn＝ 1×2n 精确，但不够直观 直观，但不够精确 （同数学方程式相比，曲线图更能反映出种群数量的增长趋势。） 观察研究对象 提出问题 作出假设 建立数学模型 （根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达） 对模型进行检验修正 研究方法 研究实例 细菌每20min分裂一次，怎样计算繁殖n代的数量？ 在资源和生存空间没有限制的条件下，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、统计细菌数量，对模型进行检验或修正 4建立数学模型一般包括以下步骤： 一、建构种群增长模型的方法 回顾我们高中生物中学习过哪些模型呢？ 物理模型 (实物、图画≠照片） 数学模型 概念模型 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。 问题: 在自然界中，种群的数量变化情况是怎么样的呢？ 有类似细菌在理想条件下种群增长的形式吗？ 【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。漫山遍野的野兔不仅与牛羊争食牧草，还啃噬树皮，造成植被破坏，导致水土流失。直到人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。 p8 24只 思考 讨论 【资料2】20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿上，在最初的5年内， 1937—1942年期间该种群数量的增长如左图所示 种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势。 食物充足、缺少天敌等。 1、这两个资料中的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？ 思考 讨论 不能，因为资源和空间是有限的。 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。 0 时间/min 细菌数量/个 100 200 300 400 500 20 40 60 80 100 120 140 160 180 某海岛上环颈雉种群数量的变化 3、这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？ 4、野兔和环颈雉种群的增长曲线是否类似于细菌种群的增长曲线？ 思考 讨论 1 概念 在 条件下，以 为横坐标， 为纵坐标，画出的种群增长曲线大致呈“ ”形。 理想 时间 种群数量 J *注意： 该曲线的起点不是原点。 食物和空间条件充裕 气候适宜 没有天敌(捕食和寄生天敌) 没有其他竞争物种等 2 理想条件 种群数量每年以一定的倍数增长， 这一年是前一年的 λ 倍． λ = 当年种群数量 前一年种群数量 二、种群的“J”形增长 3 建立模型 ———t年后种群数量表达式 假设：种群数量每年以一定的倍数(λ)增长。种群起始数量为N0, 求出t年后种群数 ... ...
