1、中國(guó)水利網(wǎng)：寧波、昆明、武漢等地，人躺在鋪滿鳳眼蓮的湖面上，可以不沉；上海去年3萬(wàn)噸的鳳眼蓮打撈量，今年已翻了3倍有余，上升至10萬(wàn)噸；鳳眼蓮所帶來(lái)的水體富營(yíng)養(yǎng)化，讓越來(lái)越多的水中生物痛失“家園”。,1.細(xì)菌是真核生物還是原核生物？,2細(xì)菌的繁殖的方式是什么？,3細(xì)菌繁殖了n代后的數(shù)量是多少？,細(xì)菌增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型研究,問題探討：,4.72小時(shí)后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？,解：n 60 min 72 h20 min216 Nn2n 2 216,Nn2n,二分裂,原核生物,閱讀教材P65-66頁(yè)內(nèi)容，思考填寫下列內(nèi)容： 問題情境1：若在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒有 的情況下，某種細(xì)菌每20分鐘就

2、通過分 裂繁殖一次。 （1）請(qǐng)將該個(gè)細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時(shí)期數(shù)量及相關(guān)數(shù)據(jù)填入下面表格：,活動(dòng)一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法,天敵,2,4,8,16,32,64,128,256,512,增長(zhǎng)倍數(shù) （/20min）,4/2=2,2,2,2,2,2,2,2,2/1=2,曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較，優(yōu)缺點(diǎn)？,直觀，但不夠精確。,表示當(dāng)年種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù),或?yàn)楦粢缓愣〞r(shí)間后的種群數(shù)量與開始時(shí)種群數(shù)量的倍數(shù),增長(zhǎng)速率越來(lái)越快,增長(zhǎng)速率v (個(gè)/20min),2,4,8,16,32,64,128,256,512,4-2=2,4,8,16,32,64,128,256,增長(zhǎng)率r （/20min),增長(zhǎng)率

3、穩(wěn)定,(4-2)/2 =1,1,1,1,1,1,1,1,增長(zhǎng)速率 種群增長(zhǎng)速率是指 單位時(shí)間內(nèi)種群 增長(zhǎng)的數(shù)量。其計(jì)算公式為： (末數(shù)初數(shù))/時(shí)間增長(zhǎng)速率,增長(zhǎng)率 種群增長(zhǎng)率是指單位數(shù)量的個(gè)體在單位 時(shí)間內(nèi)新增加的個(gè)體數(shù)所占比例，其計(jì)算公式為： (末數(shù)初數(shù))/初數(shù)100%增長(zhǎng)率,2-1=1,(2-1)/1 =1,0,（1）增長(zhǎng)倍數(shù)：表示當(dāng)年種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。或?yàn)楦粢缓愣〞r(shí)間后的種群數(shù)量與開始時(shí)種群數(shù)量的倍數(shù)，好象銀行存款一年后的本利和與本金之比。 計(jì)算公式： （2）增長(zhǎng)率：種群增長(zhǎng)率是指單位數(shù)量的個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)新增加的個(gè)體數(shù)所占比例。 計(jì)算公式： （3）增長(zhǎng)速率：種群增長(zhǎng)速率是

4、指單位時(shí)間內(nèi)種群增長(zhǎng)的數(shù)量。 計(jì)算公式：,=當(dāng)年種群數(shù)量/一年前種群數(shù)量（或/20min）,（末數(shù)初數(shù))/初數(shù)100%增長(zhǎng)率,(末數(shù)初數(shù))/時(shí)間增長(zhǎng)速率,細(xì)菌每20min分裂一次,在資源和空間無(wú)限多的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不會(huì)受種群密度增加的影響,Nn=2n ， N代表細(xì)菌數(shù)量，n表示第幾代,觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正,研究實(shí)例,研究方法,觀察研究對(duì)象，提出問題,提出合理的假設(shè),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)（建立模型）,通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正,實(shí)例一：1859年，一位英國(guó)人來(lái)到澳大利亞定居，他帶來(lái)了24只野兔。讓他沒有想到的

5、是，一個(gè)世紀(jì)之后，這24只野兔的后代竟達(dá)到6億只以上。漫山遍野的野兔與牛羊爭(zhēng)食牧草，啃嚙樹皮，造成植被破壞，導(dǎo)致水土流失。后來(lái)，人們引入了黏液瘤病毒才使野兔的數(shù)量得到控制。,實(shí)例二：鳳眼蓮原產(chǎn)于南美，僅以一種觀賞性植物零散分布，1844年在美國(guó)的博覽會(huì)上曾被喻為“美化世界的淡紫色花冠”。自此以后鳳眼蓮被作為觀賞植物引種栽培，現(xiàn)已在亞、非、歐、北美洲等數(shù)十個(gè)國(guó)家造成危害。1901年作為花卉引入中國(guó)，30年代作為畜禽飼料引入中國(guó)內(nèi)地各省，并作為觀賞和凈化水質(zhì)的植物推廣種植，后逃逸為野生。由于繁殖迅速，又幾乎沒有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手和天敵 ，在我國(guó)南方江河湖泊中發(fā)展迅速，目前我國(guó)有這種鳳眼蓮184萬(wàn)噸，成為我國(guó)

6、淡水水體中主要的外來(lái)入侵物種之一。,實(shí)例三：在20世紀(jì)30年代，人們將環(huán)頸雉引入美國(guó)的一個(gè)島嶼。在19371942年期間，這個(gè)種群數(shù)量的增長(zhǎng)如下圖所示。,如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來(lái)表示，曲線大致呈什么型？,2000年世界人口增長(zhǎng)曲線,我國(guó)10001990年人口數(shù)量變化,存在環(huán)境阻力,自然條件（現(xiàn)實(shí)狀態(tài)）食物等資源和空間總是有限的，種內(nèi)斗爭(zhēng)不斷加劇，捕食者數(shù)量不斷增加。導(dǎo)致該種群的出生率降低，死亡率增高,當(dāng)出生率與出生率相等時(shí)，種群的增長(zhǎng)就會(huì)停止，有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平,“J”型增長(zhǎng)能一直持續(xù)下去嗎？,有實(shí)例證明嗎？,問題情境2.1859年，一位英國(guó)人定居澳大利業(yè)時(shí)帶了24只

7、野兔， 100年后達(dá)到 6億只以上的野兔。 （1）模型假設(shè)：在 條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等情況下； 種群數(shù)量變化：種群的數(shù)量每年以 增長(zhǎng)，第二年的數(shù)量是第一年的 倍。 （2）建立模型：假定種群的起始數(shù)為N0，表示相鄰兩年（生物的兩代）種 群數(shù)量的倍數(shù)，即可理解成該種群一年后的數(shù)量是前一年種群數(shù)量的倍數(shù)，且 種群每年的增長(zhǎng)率都保持不變，那么： 一年后該種群的數(shù)量應(yīng)為：N1N0 二年后該種群的數(shù)量為：N2 t年后該種群的數(shù)量應(yīng)為：Nt,活動(dòng)二 嘗試分析“J”型增長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型,食物空間資源,N1,N02,N0t,若種群數(shù)量呈“J”型增長(zhǎng)，有沒有最大值？增長(zhǎng)率變不變？ 增長(zhǎng)率、增長(zhǎng)速率的曲線應(yīng)如何畫

8、？,合 作 探 究,（1）“J”型曲線的起點(diǎn)是原點(diǎn) （2）種群數(shù)量呈“J”型增長(zhǎng)，增長(zhǎng)速率不變 （3）一個(gè)物種引入新的地區(qū)后，一定呈“J”型增長(zhǎng) （4）“J”型曲線反映的是種群數(shù)量和時(shí)間的關(guān)系,正 誤 判 斷,1.下列有關(guān)種群“J”型增長(zhǎng)的敘述，正確的是（ ） A“J”型增長(zhǎng)的種群都有K值 B“J”型增長(zhǎng)的種群生存條件是有限的 C 自然界中絕大多數(shù)種群呈“J”型增長(zhǎng) D“J”型增長(zhǎng)的種群個(gè)體數(shù)一定不斷增加,典 例 訓(xùn) 練,問題情境3生態(tài)學(xué)家高斯在0.5ml的培養(yǎng)液中放入5個(gè)草履蟲，發(fā)現(xiàn)在第5天草履 蟲的數(shù)量基本維持在375個(gè)左右 （1）模型假設(shè)：在 條件下，當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)斗爭(zhēng)就 會(huì) ，

9、以該種群為食的動(dòng)物數(shù)量也會(huì) ，這就會(huì)使種群的出生 率 ，死亡率 。當(dāng)種群的死亡率與出生率相等時(shí)，種群就穩(wěn)定 在一定的水平。即達(dá)到環(huán)境容納量 （2）建立模型：種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量 的曲線， 稱為“S”型曲線。,活動(dòng)三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線,加劇,增加,下降,上升,趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng),食物空間有限的,高斯實(shí)驗(yàn)：生態(tài)學(xué)家曾經(jīng)做過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在0.5 mL培養(yǎng)液中放入5個(gè)大草履蟲，然后每隔24 h統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲的數(shù)量。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，得出了如上圖所示的結(jié)果。從上圖可以看出，大草履蟲在這個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件下的最大種群數(shù)量是375個(gè)，這就是該實(shí)驗(yàn)種群的K值。,K值,種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于

10、穩(wěn)定的增長(zhǎng)曲線，稱為 型曲線,在環(huán)境條件有限的情況下，一定空間中所能維持的種群的最大的數(shù)量稱為,環(huán)境容納量,“S”,活動(dòng)三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線,種群增長(zhǎng)率不斷降低,種群數(shù)量K/2 K值時(shí)，,活動(dòng)三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線,種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)，,種群增長(zhǎng)率為零,但種群數(shù)量達(dá)到最大，且種內(nèi)斗爭(zhēng)最劇烈。,種群數(shù)量在 K/2值時(shí)，,種群增長(zhǎng)率最大,種群數(shù)量由0K/2值時(shí)，,種群增長(zhǎng)率增大,K值：在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量。,K/2,轉(zhuǎn)折期，增長(zhǎng)速率最快,K值：環(huán)境容納量,加速期，個(gè)體數(shù)量增加，增長(zhǎng)加速,潛伏期，個(gè)體數(shù)量較少增長(zhǎng)緩慢,減速期，增長(zhǎng)緩慢,

11、飽和期，增長(zhǎng)速率為零,種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)， 種群,增長(zhǎng)停止,種群數(shù)量在 K/2值時(shí)， 種群,增長(zhǎng)最快,種群數(shù)量小于K/2值時(shí) 種群,增長(zhǎng)逐漸加快,種群數(shù)量大于K/2值時(shí) 種群,增長(zhǎng)逐漸減慢,增長(zhǎng)速率曲線,G,K/2,（1）分別分析A、B、C、D點(diǎn)時(shí)的出生率和死亡率情況。 A點(diǎn)：出生率_死亡率；B點(diǎn)：出生率 死亡率， 種群年齡組成為 型 ；C點(diǎn)：出生率_死 亡率，此時(shí)增長(zhǎng)速率為 ，種群年齡組成為 型。 （2）增長(zhǎng)速率最大的點(diǎn)是_，此時(shí)種群數(shù)量是 。 （3）CC段增長(zhǎng)速度變慢的可能原因是 。 （4）種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)，都能在K值維持穩(wěn)定嗎？,1 “S”型曲線分析：,等于,大于,增長(zhǎng),等于,零,穩(wěn)定

12、,B,k/2,食物不足，天敵增加，環(huán)境阻力增大,合 作 探 究,種群數(shù)量的波動(dòng)和下降,大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)之中的，在不利條件之下，還會(huì)急劇下降，甚至滅亡。,種群數(shù)量的波動(dòng)和下降,種群的數(shù)量是由出生率和死亡率、遷入率和遷出率決定的，因此，凡是影響上述種群特征的因素，都會(huì)引起種群數(shù)量的變化。,環(huán)境因素,種群的出生率、死亡率、遷出和遷入率,種群數(shù)量的變化,影響種群數(shù)量變化的因素,2請(qǐng)據(jù)下列表格信息分析 “S”型增長(zhǎng)倍數(shù)、增長(zhǎng)速率、增長(zhǎng)率變化特點(diǎn)， 并畫出增長(zhǎng)速率及的數(shù)學(xué)模型。 問題情境4：用牛奶瓶培養(yǎng)黑腹果蠅，觀察成蟲數(shù)量的變化，結(jié)果如下表：,合 作 探 究,思考討論,3.為了保護(hù)魚類資源不受

13、破壞，并能持續(xù)獲得最大捕魚量，應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在什么水平?,根據(jù)種群增長(zhǎng)的S型曲線，應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在K/2水平。這是因?yàn)樵谶@個(gè)水平上種群增長(zhǎng)量最大 。,4.對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，從環(huán)境容納量的角度看，應(yīng)當(dāng)采取什么措施？,從環(huán)境容納量的角度思考，可以采取措施降低環(huán)境容納量，如將食物儲(chǔ)藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來(lái)源；室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場(chǎng)所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。,（1）有利于野生生物資源的合理利用及保護(hù)。,（2）為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時(shí)捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)。,（3）通過研究種群數(shù)量變動(dòng)規(guī)律，為害蟲的預(yù)測(cè)及防治提供科學(xué)

14、依據(jù)。,研究種群數(shù)量變化的意義,（4）有利于對(duì)瀕危動(dòng)物種群的拯救和恢復(fù)。,（1）在理想條件下，影響種群數(shù)量增長(zhǎng)的因素主要是環(huán)境容納量 （2）不同種生物的K值各不相同，但同種生物的K值固定不變 （3）種群數(shù)量變化不僅受外部因素的影響也受自身內(nèi)部因素的影響 （4）研究種群數(shù)量的變化有利于對(duì)有害動(dòng)物的防治以及對(duì)野生生物 資源的保護(hù)和利用 （5）外來(lái)入侵物種進(jìn)入一個(gè)新環(huán)境中必定表現(xiàn)為“J”型增長(zhǎng),正 誤 判 斷,3.下列有關(guān)種群增長(zhǎng)的S型曲線的敘述，錯(cuò)誤的是（ ） A.自然界中種群增長(zhǎng)通常呈S型曲線 B.K值表示環(huán)境容納量 C.種群增長(zhǎng)受自身密度的影響 D.種群增長(zhǎng)速率逐步降低 4.下列有關(guān)種群數(shù)量增

15、長(zhǎng)的“S”型和“J”型曲線的敘述，錯(cuò)誤的是（ ） A.“S”型增長(zhǎng)的種群都有K值 B.“S”型形成的條件是資源、空間等有限 C.“J”型增長(zhǎng)的種群個(gè)體數(shù)量不斷增加 D. 自然界中絕大多數(shù)種群呈“J”型增長(zhǎng),典 例 訓(xùn) 練,5. 如圖為種群增長(zhǎng)的兩種典型曲線，其中B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的個(gè)體數(shù)量是K/2，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ） A. 曲線X表示在理想條件下的增長(zhǎng)曲線 B. Y為S型增長(zhǎng)曲線 C. B點(diǎn)時(shí)該種群增長(zhǎng)速率最快 D. C點(diǎn)時(shí)該種群的出生率等于零,5. 如圖為種群增長(zhǎng)的兩種典型曲線，其中B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的個(gè)體數(shù)量是K/2，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ） A. 曲線X表示在理想條件下的增長(zhǎng)曲線 B. Y為S型增長(zhǎng)曲線 C. B點(diǎn)時(shí)該種群增長(zhǎng)速率最快 D. C點(diǎn)時(shí)該種群的出生率等于零,5. 如圖為種群增長(zhǎng)的兩