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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,2023/6/18,#,種群的數(shù)量增長,時間（,min),20,40,60,80,100,120,140,160,180,分裂次數(shù),1,2,3,4,5,6,7,8,9,數(shù)量（個）,2,4,8,16,32,64,128,256,512,細菌的,繁殖,方式是怎樣的,?,二分裂,請你計算一個細菌產(chǎn)生的后代在不同時間的數(shù)量：,構(gòu)建種群增長的數(shù)學(xué)模型,假設(shè)細菌初始數(shù)量為,N,0,，第,n,代細菌數(shù)量的計算公式是什么？,N,n,=N,0,2,n,曲線圖,構(gòu)建種群增長的數(shù)學(xué)模型,構(gòu)建種群增長的數(shù)學(xué)模型,以,為橫坐標(biāo),以,為縱坐標(biāo),時

2、間,細菌數(shù)量,0 20 40 60 80 100 120 140,551,501,451,401,351,201,151,51,1,時間,/min,細菌數(shù)量,/,個,構(gòu)建種群增長的數(shù)學(xué)模型,精確，但不夠直觀,數(shù)學(xué)公式,直觀，但不夠精確,曲線圖,數(shù)學(xué)公式與曲線圖各有什么優(yōu)缺點？,提出問題,做出假設(shè),構(gòu)建模型,檢驗或修正模型,怎樣計算細菌繁殖,n,代后的數(shù)量？,在資源和生存空間無限的條件下，細菌數(shù)量會一直增長,通過實驗，觀察、統(tǒng)計細菌數(shù)量，對模型進行檢驗或修正,構(gòu)建種群增長的數(shù)學(xué)模型,【,資料,1】,1859,年，澳大利亞野兔,24,只野兔,24,只野兔,一個,世紀,1937-1942,年某地一個

3、島嶼。,【,資料,2】,環(huán)頸雉,分析自然界種群增長的實例,這兩個資料中的種群增長有什么共同點,？,種群出現(xiàn)這種增長的原因是什么,？,這種種群增長的趨勢能不能一直持續(xù)下去,？,為什么,？,這兩個資料中，種群數(shù)量,增長曲線,都大致,呈,“J”,形,。,種群呈,“J”,形曲線增長的原因是,食物和空間條件充裕,、,沒有天敵,、,氣候適宜,等。,不能,理想條件,因為食物等資源和空間,是,有,無限的,。,分析自然界種群增長的實例,（,1,）含義,:,在理想條件下，如果以時間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線則大致星“,J,”,形。這種類型的種群增長稱為,“,J,”形增長。,（,2,）,模型假設(shè)

4、,:,理想條件,食物和空間條件,充裕,。,氣候適宜,沒有天敵和其他競爭物種等,時間（,t,）,種群數(shù)量,0,種群的,“J”,形增長,（,3,）,“J”,形增長的數(shù)學(xué),模型：,N,0,：,為起始數(shù)量；,t,：,為時間；,N,t,：,表示,t,年后該種群的數(shù)量；,：,表示該種群數(shù)量是,前,一年種群數(shù)量的,倍數(shù),。,數(shù)學(xué)公式,t,年后種群的數(shù)量為,:,N,t,=N,0,t,時間（,t,）,種群數(shù)量,0,種群的,“J”,形增長,當(dāng)入=1時，種群數(shù)量如何變化?,當(dāng)入1時，種群數(shù)量如何變化?,當(dāng)入1時，種群一定呈“J”形增長嗎?,種群數(shù)量不變(相對穩(wěn)定),種群數(shù)量增長,種群數(shù)量下降,不一定;只有入1且為定

5、值時，種群增長才為“J”形增長;,請據(jù)圖分析,種群數(shù)量變化符合數(shù)學(xué)公式,:,N,t,=N,0,t,時，種群增長曲線一定是“,J”,形嗎,?,種群的,“J”,形增長,增長速率：,單位時間內(nèi)增加的個體數(shù)量。,增長速率,末數(shù)初數(shù),單位時間,N,t,N,t-1,(,個,),t(,年,),實質(zhì)就是“,J”,型曲線的斜率,請根據(jù)“,J”,形增長數(shù)學(xué)公式，分別構(gòu)建“,J,”形增長種群的,增長率和增長速率,曲線模型。,時間（,t,）,種群數(shù)量,0,時間（,t,）,種群增長速率,0,N,t,種群,“J”,形曲線的增長速率,增長率,=,（現(xiàn)有個體數(shù),-,原有個體數(shù),）,種群原有個體數(shù),100,增長率,末數(shù)初數(shù),N

6、,t,N,t-1,N,t-1,初數(shù),-1,（,1,，且不變）,請根據(jù)“,J”,形增長數(shù)學(xué)公式，分別構(gòu)建“,J,”形增長種群的,增長率和增長速率,曲線模型。,時間（,t,）,種群數(shù)量,0,時間（,t,）,種群增長率,0,N,t,種群,“J”,形曲線的增長率,時間,/d,種群數(shù)量,/,個,1 2 3 4 5 6,400,大草履蟲種群的增長曲線,300,200,100,0,在,0.5 mL,培養(yǎng)液中放入,5,個大草履蟲，每隔,24 h,統(tǒng)計一次大草履蟲的數(shù)量。,種群的,“S”,形增長,種群的,“S”,形增長,1.,嘗試用語言描述一下這條曲線,2.大草履蟲的種群增長曲線與,“J”形,曲線有什么不同？,

7、時間（,t,）,種群數(shù)量,0,時間,/d,種群數(shù)量,/,個,1 2 3 4 5 6,400,大草履蟲種群的增長曲線,300,200,100,0,“S”,形,種群的,“S”,形增長,種群的,“S”,形增長,時間,/d,種群數(shù)量,/,個,1 2 3 4 5 6,400,大草履蟲種群的增長曲線,300,200,100,0,3.造成曲線變平緩的原因是什么？,種群密度增加,種內(nèi)競爭加劇,敵害數(shù)量增加,出生率降低，死亡率升高,出生率,=,死亡率,停止增長,資源、空間有限,種群的,“S”,形增長,時間,/d,種群數(shù)量,/,個,1 2 3 4 5 6,400,K=375,大草履蟲種群的增長曲線,300,200

8、,100,0,4.“K“,這個數(shù)值意味著什么？,一定,的環(huán)境條件所能,維持,的種群,最大數(shù)量,稱為,環(huán)境容納量,，又稱,K,值,。,5.,哪一個階段種群數(shù)量增長最快？,？,大概,K/2,處,1/2K,種群的,“S”,形增長,=,N,0,：,，,K,/2,：,，,=,K,/2,：,，,K,/2,：,，,=,K,：,，,大草履蟲種群的增長曲線,種群增長速率,t,1,K,t,2,1/2K,t,0,增長速率：,單位時間,內(nèi)的,新增個體數(shù),增長速率,末數(shù)初數(shù),單位時間,增長速率,=0,增長速率,逐漸增大,增長速率,最大,增長速率,逐漸減小,增長速率,=0,0,斜率,種群,“S”,形曲線的增長速率,增長率

9、：,單位時間,內(nèi),新增個體數(shù)占原有個體數(shù)的,比值,增長率,出生數(shù),-,死亡數(shù),原種群個體總數(shù),出生率,-,死亡率,種群增長率,t,1,K,t,2,t,0,0,大草履蟲種群的增長曲線,種群,“S”,形曲線的增長率,“J”,形增長,“S”,形增長,條件,增長模型,K,值,食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競爭物種等,理想,條件。,資源和空間,有限,、受氣候變化影響、受其他生物制約。,有,K,值,無,K,值,“S”,形與,“J”,形曲線的區(qū)別,陰影表示,環(huán)境阻力,，兩條曲線數(shù)量差表示,被淘汰的個體數(shù)。,在,“S”,形增長曲線的開始部分可以視為,“J”,形曲線嗎？,不能,，因為環(huán)境阻力一開始

10、就存在,“S”,形與,“J”,形曲線的聯(lián)系,同種生物的,K,值是固定不變的嗎？,環(huán)境遭到破壞時，K值,下降,K,值一定是種群數(shù)量的最大值嗎？,K,值并不一定是種群數(shù)量的最大值,種群數(shù)量在,K,值附近,上下波動,，若超過,K,值，環(huán)境被破壞。,K值會隨著,環(huán)境,的改變而發(fā)生變化,環(huán)境條件狀況改善時，K值,上升,環(huán)境容納量,：,一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量,.,環(huán)境容納量（,K,值）,大熊貓數(shù)量銳減的原因是什么？,野生動物資源,保護措施,棲息地遭到破壞，活動范圍減小、食物減少,環(huán)境阻力變大,K,值減小,建立自然保護區(qū)，減小環(huán)境阻力，,提高環(huán)境容納量（,K,值,）,給予更寬廣的生存空間，改善棲息環(huán)境,環(huán)境容納量的應(yīng)用,繁殖力強、破壞力大,2.,有害生物,的防治,出生率,死亡率,降低種群數(shù)量,降低環(huán)境容納量,捕殺（老鼠夾等）、老鼠藥等,增大環(huán)境阻力,在,K/2,前,防治,環(huán)境容納量的應(yīng)用,種群數(shù)量在,K,值附近,上下波動,，若超過,K,值，環(huán)境被破壞,。,草原最大載畜量,不超過,K,值,合理確定載畜量,環(huán)境容納量的應(yīng)用,漁業(yè)捕撈,后的種群數(shù)量要控制在？,K,值,K/2,值,最短時間恢復(fù)種群數(shù)量，有利于,持續(xù)獲得較大收獲量,。,種群增長速率,t,1,K,t,2,1/2K,t,0,環(huán)境容納量的應(yīng)用,