根据种群增长的S型曲线学习教案

1、会计学1根据根据(gnj)种群增长的种群增长的S型曲线型曲线第一页，共58页。n n代细菌代细菌(xjn)(xjn)数量的计算公式是：数量的计算公式是：一建构一建构(jin u)种群增长模型的方法种群增长模型的方法数学模型数学模型: :用来用来(yn li)(yn li)描述一个系统或它的性质的数学形式描述一个系统或它的性质的数学形式以时间为横坐标，细菌数量以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。增长曲线。第1页/共57页第二页，共58页。细菌细菌(xjn)每每20min分裂分裂一次一次在资源和空间无限在资源和空间无限(wxin)多的环境中，细菌种群的

2、增多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影长不会受种群密度增加的影响响Nn=2n ， N代表细菌代表细菌(xjn)数量，数量，n表示第表示第几代几代观察、统计细菌数量，对自己观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正所建立的模型进行检验或修正研究实例研究实例研究方法研究方法观察研究对象，提出问题观察研究对象，提出问题提出合理的假设提出合理的假设根据实验数据，用适当的根据实验数据，用适当的数数学学形式对事物的性质进行表形式对事物的性质进行表达达通过进一步实验或观察等通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正，对模型进行检验或修正第2页/共57页第三页，共58页。实例实例1：澳

3、大利亚本来并没有兔子。：澳大利亚本来并没有兔子。 1859年，年，24只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这些野只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这些野兔发现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草兔发现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌。这里的土壤疏松，打洞做窝，却没有鹰等天敌。这里的土壤疏松，打洞做窝非常方便。于是，兔子开始了几乎不受任何限制非常方便。于是，兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不到的大量繁殖。不到100年，兔子的数量年，兔子的数量(shling)达到达到6 亿只以上，遍布整个大陆。亿只以上，遍布整个大陆。第3页/共57页第四页，共58页。第4页/共57页第五页

4、，共58页。二二 “J”型增长型增长(zngzhng)的数学模型的数学模型 1 1、模型、模型(mxng)(mxng)假设：假设： 理想状态理想状态食物充足，空间食物充足，空间(kngjin)(kngjin)不限，不限，气候适宜，没有敌害等；气候适宜，没有敌害等；（N N0 0为起始数量，为起始数量， t t为时间，为时间，N Nt t表示表示t t年后该种群年后该种群的数量，的数量，为该种群数量前一年种群数量的倍数为该种群数量前一年种群数量的倍数） 2 2、种群、种群 “J J”型增长的数学模型公式：型增长的数学模型公式：Nt=N0 t 种群的数量每年以种群的数量每年以一定一定的倍数增长，第

5、二年是的倍数增长，第二年是第一年的第一年的倍。倍。第5页/共57页第六页，共58页。产生产生(chnshng)(chnshng)条条件：件： 理想理想(lxing)(lxing)状态状态食物充足，空间充裕，食物充足，空间充裕，环境适宜，没有敌害等；环境适宜，没有敌害等；增长增长(zngzhng)(zngzhng)特特点：点： 种群的增长率是一定的；种群的增长率是一定的；种群数量没有上限；种群数量没有上限；增长率曲线增长率曲线时间时间种群数量种群数量第6页/共57页第七页，共58页。高斯:把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过(jnggu)反复实验，结果如下： 第

6、7页/共57页第八页，共58页。A增长率曲线增长率曲线第8页/共57页第九页，共58页。 为了保护为了保护(boh)(boh)鱼类资源不受破坏，鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平的种群数量保持在什么水平? ?为什么？为什么？ 第9页/共57页第十页，共58页。为了保护鱼类资源不受为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群最大捕鱼量，根据种群增长的增长的S型曲线，应使被型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持捕鱼群的种群数量保持(boch)在在K2水平。水平。这是因为在这个水平上这

7、是因为在这个水平上种群增长率最大种群增长率最大 。第10页/共57页第十一页，共58页。提示：从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降提示：从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏(chcng)在安全处，断绝或减少它们的食物来源；在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。所；养殖或释放它们的天敌，等等。同一同一(tngy)(tngy)种群的种群的K K值不是固定不变的，会受到环境的影响。值不是固定不变的，会

8、受到环境的影响。 思考思考(sko)(sko)怎样做才是最有效的灭鼠措施？怎样做才是最有效的灭鼠措施？ 第11页/共57页第十二页，共58页。思考思考(sko)怎样怎样(znyng)(znyng)做才是保护大熊猫的根做才是保护大熊猫的根本措施？本措施？ 建立建立(jinl)自自然保护区，改然保护区，改善大熊猫的栖善大熊猫的栖息环境，提高息环境，提高环境容纳量。环境容纳量。第12页/共57页第十三页，共58页。“J”型曲线型曲线 “S”型曲线型曲线形成条件形成条件适用范围适用范围增长率增长率变化变化K 值值理想条件下理想条件下资源资源(zyun)无限无限自然条件自然条件(tiojin)下下资源有

9、限资源有限实验室和种群迁入实验室和种群迁入新的环境新的环境(hunjng)中最初中最初的一段时间内的增的一段时间内的增长长一般自然种群一般自然种群的增长的增长不不变变变变化化无无有有第13页/共57页第十四页，共58页。阴影阴影(ynyng)部部分代表分代表因环境阻力而因环境阻力而被淘汰的个体；被淘汰的个体；阴影阴影(ynyng)的的大小代表环境阻大小代表环境阻力的大小。力的大小。总结总结(zngji)第14页/共57页第十五页，共58页。种群种群(zhn qn)数量的变化：数量的变化：增长，稳定，波动增长，稳定，波动(bdng)，下降，下降“J”型曲线和型曲线和“S”型曲线都只研究种群数量型

10、曲线都只研究种群数量 的的 规律。规律。前者反映的种群增长率是一定的；而后者反映的前者反映的种群增长率是一定的；而后者反映的种群增长率是变化的，种群增长率是变化的， 认为认为“S”型曲线的型曲线的开始部分是开始部分是“J”型曲线。型曲线。二种增长方式二种增长方式(fngsh)的差异，主要在于的差异，主要在于 的作用。的作用。增长增长不能不能环境阻力环境阻力第15页/共57页第十六页，共58页。东亚飞蝗种群数量东亚飞蝗种群数量(shling)的波动的波动大多数种群的数量总是大多数种群的数量总是(zn sh)在波动之中在波动之中的的 种群种群(zhn qn)数量数量的波动和下降的波动和下降第16页

11、/共57页第十七页，共58页。在Faroe Islands上， 捕鲸现场(xinchng)成了血的海洋在不利条件之下，还会急剧下降，甚至在不利条件之下，还会急剧下降，甚至(shnzh)(shnzh)灭亡灭亡第17页/共57页第十八页，共58页。影响种群数量变化影响种群数量变化(binhu)(binhu)的的因素因素直接因素直接因素(yn s)(yn s)(内因）：内因）： 间接间接(jin ji)(jin ji)因素（外因）：因素（外因）： 重要因素：人类的活动重要因素：人类的活动出生率、死亡率、迁入率、迁出率出生率、死亡率、迁入率、迁出率食物、气候、传染病、天敌食物、气候、传染病、天敌第18

12、页/共57页第十九页，共58页。第19页/共57页第二十页，共58页。第20页/共57页第二十一页，共58页。第21页/共57页第二十二页，共58页。第第 1 1 天天第22页/共57页第二十三页，共58页。第第 4 4 天天第第 6 6 天天第23页/共57页第二十四页，共58页。第第 7 7 天天死亡死亡(swng)第24页/共57页第二十五页，共58页。活菌数活菌数第25页/共57页第二十六页，共58页。试管试管编号编号培养液培养液/mL/mL无菌水无菌水/mL/mL酵母菌母酵母菌母液液/mL/mL温度温度（）A A10100.10.12828B B10100.10.15 5C C101

13、00.10.12828第26页/共57页第二十七页，共58页。第27页/共57页第二十八页，共58页。 对于压在小方格界线上的酵母菌应取相邻两对于压在小方格界线上的酵母菌应取相邻两边及顶角边及顶角(dn jio)(dn jio)计数。计数。 第28页/共57页第二十九页，共58页。B练习练习(linx)第29页/共57页第三十页，共58页。建构种群建构种群(zhn qn)增长数学模型的方法包括以下步骤：增长数学模型的方法包括以下步骤：1.提出提出(t ch)合理的假设合理的假设2.对模型进行检验或修正对模型进行检验或修正3.用适当的数学形式对事物的性质进行表达用适当的数学形式对事物的性质进行表

14、达4.观察研究对象，提出观察研究对象，提出(t ch)问题问题A.1234 B.2314C.4132 D.4123C第30页/共57页第三十一页，共58页。 下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内斗争制使种内斗争(du zhng)增加（增加（ ） ACD段（增长速度段（增长速度(sd)慢）慢） BDE段（速度段（速度(sd)加快）加快） CEF段（变化速率加快）段（变化速率加快） DFG段（速度段（速度(sd)逐渐变慢）逐渐变慢）D第31页/共57页第三十二

15、页，共58页。下列对阴影部分的解释下列对阴影部分的解释(jish)正确的是（正确的是（ ）环境中影响种群增长的阻力环境中影响种群增长的阻力环境中允许种群增长的最大值环境中允许种群增长的最大值其数量表示种群内迁出的个体数其数量表示种群内迁出的个体数其数量表示通过生存斗争其数量表示通过生存斗争(shngcnduzhng)被淘汰的个体数被淘汰的个体数 A. B. C. D. C第32页/共57页第三十三页，共58页。C第33页/共57页第三十四页，共58页。qT2T0种群增长率种群增长率某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长率某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长率随时间随时间(shjin)(shjin

16、)变化的曲线，下列叙述正确的是（变化的曲线，下列叙述正确的是（ ）A.A.在在T0-T2T0-T2时，种群数量呈时，种群数量呈“J”“J”型增长型增长B.B.若在若在T2T2时种群的数量为时种群的数量为N N，则在，则在T1T1时种群的时种群的数量为数量为N/2N/2；C.C.捕获该鱼的最佳时期为捕获该鱼的最佳时期为T2T2时时D.D.在在TI-T2TI-T2时，该鱼种群数量呈下降趋势。时，该鱼种群数量呈下降趋势。B第34页/共57页第三十五页，共58页。叶蜂产卵于叶上；泥蜂储存其他昆虫的幼虫为叶蜂产卵于叶上；泥蜂储存其他昆虫的幼虫为子代的食物；蜜蜂的幼虫由工蜂直接子代的食物；蜜蜂的幼虫由工蜂

17、直接(zhji)(zhji)喂养。这三种蜂的生存曲线依次是（喂养。这三种蜂的生存曲线依次是（ ）A.A.甲乙丙甲乙丙 B. B.乙丙甲乙丙甲C.C.乙甲丙乙甲丙 D. D.甲丙乙甲丙乙1001005050生生存存率（率（%)%)甲甲乙乙丙丙A卵卵 成虫成虫(chngchng)第35页/共57页第三十六页，共58页。(1)(1)如果种群处于一个理想的环境如果种群处于一个理想的环境(hunjng)(hunjng)中，没有资源中，没有资源和空间的限制，种群数量增长的曲线是和空间的限制，种群数量增长的曲线是 ？(2)(2)如果将种群置于有限的自然环境如果将种群置于有限的自然环境(hunjng)(hun

18、jng)中，种群数中，种群数量增长曲线是量增长曲线是 ？(3)a(3)a与与b b之间的阴影属于自然界中的之间的阴影属于自然界中的_。a ab b环境环境(hunjng)(hunjng)阻力阻力（4 4）影响）影响(yngxing)(yngxing)种群密度的主要因素是种群的种群密度的主要因素是种群的_、_、_和和_。第36页/共57页第三十七页，共58页。1 1种群数量的最大点在种群数量的最大点在 ；2 2种群数量增长最快的在种群数量增长最快的在 ；3 3该种群的增长率由缓慢到逐渐该种群的增长率由缓慢到逐渐加快是在加快是在 年后开始的；环境年后开始的；环境阻力增长是在阻力增长是在 年开始年开

19、始4 4既要获得最大的捕获量，又要既要获得最大的捕获量，又要使该动物使该动物(dngw)(dngw)资源的更新资源的更新能力不受到破坏，应该使该动能力不受到破坏，应该使该动物物(dngw)(dngw)种群数量保持在图种群数量保持在图中中 点所代表的水平上；点所代表的水平上；因为在这个因为在这个(zh ge)(zh ge)水平上（水平上（ ）A.A.种群数量相对稳定种群数量相对稳定 B. B.种群增长率最大种群增长率最大C.C.种群数量最大种群数量最大 D. D.环境条件所允许的种群数量最大环境条件所允许的种群数量最大1 2 3 4 5 6 7 d cab10050db25bB第37页/共57页

20、第三十八页，共58页。农业生产上常用人工合成的性引诱剂诱杀害农业生产上常用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，使之不能与雌虫个体交尾，虫的雄性个体，使之不能与雌虫个体交尾，致使害虫的种群密度（致使害虫的种群密度（ ）A.明显下降明显下降(xijing) B.明显上升明显上升 C.保持稳定保持稳定 D.越来越大越来越大A第38页/共57页第三十九页，共58页。在一块草原上有在一块草原上有8户牧民，每户牧民各养了户牧民，每户牧民各养了一群羊，其中有一群羊，其中有6户养的是绵羊，有户养的是绵羊，有2户养户养的是山羊的是山羊(shnyng)，这块草原上的，这块草原上的8群群羊是（羊是（ ） A.六个

21、种群六个种群 B.一个种群一个种群 C.两个种群两个种群 D.八个种群八个种群 C第39页/共57页第四十页，共58页。预测一个国家或地区的人口数量未来动态预测一个国家或地区的人口数量未来动态的信息主要来自于（的信息主要来自于（ ）A现有人口数量和密度现有人口数量和密度B目前的年龄组成目前的年龄组成(z chn)C男女之间的性别比例男女之间的性别比例 D出生率、死亡率和迁移率出生率、死亡率和迁移率B B第40页/共57页第四十一页，共58页。年龄年龄(ninlng)个体个体(gt)数数A B C我国人口年龄组成与我国人口年龄组成与 图相似图相似(xin s)，在以，在以后一段时间内的发展趋势是

22、后一段时间内的发展趋势是 ，因此我国要认真执行因此我国要认真执行 政策。政策。利用人工合成的性引诱剂杀某种害虫的雄性个体利用人工合成的性引诱剂杀某种害虫的雄性个体，最终打字害虫年龄组成变为图，最终打字害虫年龄组成变为图 类型。类型。第41页/共57页第四十二页，共58页。(3)图中图中阶段表明我国人口阶段表明我国人口(rnku)发展的主要特发展的主要特点点是是 ，产，产生这一结果的主要原是生这一结果的主要原是 。 (4)影响种群密度的主要因素是种群的影响种群密度的主要因素是种群的 。(1)图形的左右两边大致对称图形的左右两边大致对称，表明男女人数基本，表明男女人数基本(jbn)平衡，出现这一现

23、象的自然平衡，出现这一现象的自然生理原因是生理原因是 .(2)图中图中I阶段阶段(jidun)表明表明当时我国人口发展特点是当时我国人口发展特点是 。 年轻的个体数量较多，说明出生率增高；年轻的个体数量较多，说明出生率增高； 年龄小的个体较少，年龄大的个体多年龄小的个体较少，年龄大的个体多 推行计划生育取得实效推行计划生育取得实效 第42页/共57页第四十三页，共58页。第43页/共57页第四十四页，共58页。第44页/共57页第四十五页，共58页。3.（广东广西河南（广东广西河南2002）在一个玻璃）在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生容器内，装入一定量的符合小球藻生活的管养液，接种活

24、的管养液，接种(jizhng)少量的少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如右图所示个体数量，绘制成曲线，如右图所示。下列四图中能正确表示小球藻种群。下列四图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是数量增长率随时间变化趋势的曲线是（ ）D第45页/共57页第四十六页，共58页。50. 下图是某一动物物种迁入一个适宜环境后的增长曲线图，请回答：（l）图中的增长曲线是_形，表示K值的一点是_。（2）图中表示种群增长速度最快的点是_。（3）迁入种群第2年后，增长明显(mngxin)加快的原因主要是_ 。第46页/共57页第四十七页，

25、共58页。6、自然界中生物种群增长常表现为、自然界中生物种群增长常表现为“S”型增型增长曲线。下列有关种群长曲线。下列有关种群“S”型增长的正确说法型增长的正确说法是（是（ ）A.“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关型增长曲线表示了种群数量和食物的关系系B.种群增长率在各阶段是不相同种群增长率在各阶段是不相同(xin tn)的的C.“S”型增长曲线表示了种群数量与时间无关型增长曲线表示了种群数量与时间无关D.种群增长不受种群密度制约种群增长不受种群密度制约B第47页/共57页第四十八页，共58页。8. 某鼠种群被高速公路分隔成某鼠种群被高速公路分隔成A、B两个两个(lin )种群，种群，A

26、区因建化工厂而环境剧变，污水横流区因建化工厂而环境剧变，污水横流，B区地势较高无变化，经数十年后，种群区地势较高无变化，经数十年后，种群A的进的进化速率很可能（化速率很可能（ ） A比比B慢慢 B比比B快快 C与与B相同相同 D开始比开始比B慢，后来比慢，后来比B快快B第48页/共57页第四十九页，共58页。时间时间K种群大小种群大小第49页/共57页第五十页，共58页。若某种群有成鼠a头（计算(j sun)时作为亲代），每头雌鼠一生产仔16头，各代雌雄性别比例均为1：l，子代幼鼠均发育为成鼠，所有个体的繁殖力均相等，则从理论上计算(j sun)，第n代产生的子代数为 。Aa8n1 Ba8n1 Ca8n Da8n2第50页/共57页第五十一页，共58页。第51页/共57页第五十二页，共58页。种群(zhn qn)增长率种群(zhn qn)增长率种群(zhn qn)增长率种群增长率13.下图中能正确表