(共22张PPT)
苏州大学附属中学生物组
朱永梅
必修3 稳态与环境
种 群 数 量 的 变 化
请于2011.11.8日前食用
培养大肠杆菌的培养基
3天之后, 所形成的大肠杆菌将可铺满整个地球。
大肠杆菌
需定时分装到更大的容器中，并添加培养液
一、建构种群增长模型
细菌每20分钟分裂一次，蛋糕中细菌的数量是怎样随时间变化的？
资源和空间无限多，种群增长不会受种群密度增加的影响
时间分钟 20 40 60 80 100 120 140 160 180
细菌数量
请你计算出1个细菌在不同时间产生的后代数量:
2
4
8
16
32
64
128
256
512
第n代细菌数量的计算式：
Nn=2n
Nn=2n
N代表细菌数量，n表示第几代
曲线图：
函数式：
Nn=2n
精确
直观
一、建构种群增长模型
时间分钟 20 40 60 80 100 120 140 160 180
细菌数量
2
4
8
16
32
64
128
256
512
细菌数量/个
一、建构种群增长模型
细菌每20分钟分裂一次，蛋糕中细菌的数量是怎样随时间变化的
资源和空间无限多，种群增长不会受种群密度增加的影响
观察、统计细菌数量，对模型进行检验或修正
观察研究对象，
提出问题
提出合理假设
根据实验数据，用适当的数学形式进行表达
进一步实验或观察，对模型检验或修正
Nn=2n
N代表细菌数量，n表示第几代
研究实例
一般步骤
1859年，
24只野兔
近100年后
二、种群增长的“J”型曲线
6亿只以上的野兔
啊哦，兔间天堂
种群起始数量为N0，第二年是第一年的λ倍;
1、模型假设：
食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等。
2、建立模型：
Nt=N0 λt
N1=N0 λ
N2=N0 λ2
二、种群增长的“J”型曲线
“J”型增长的数学模型
理想状态——
一年后种群数量为:
两年后种群数量为:
t年后种群数量为:
环颈雉
二、种群增长的“J”型曲线
自然界确有类似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，
以种群数量为纵坐标画出曲线来表示，
曲线则大致呈“J”型。
2000年世界人口增长曲线
我国1000~1990年人口数量变化
二、种群增长的“J”型曲线
1859年，
24只野兔
近100年后
二、种群增长的“J”型曲线
6亿只以上的野兔
啊哦，兔间天堂
三、种群增长的“S”型曲线
高斯对大草履虫种群研究的实验
时间（D) 1 2 3 4 5 6
种群大小 20 137 319 369 373 365
0 1 2 3 4 5 6 时间/天
种群数量400
300
200
100
食物、空间有限
K值（环境容纳量）
A B
C
E
D
对新环境的适应
出生率降低，死亡率升高
K/2处种群增长率最大
稳态
三、种群增长的“S”型曲线
种群数量400
300
200
100
t0 t1 t2
t0 t1 t2
种群增长率
大多数种群的数量总是在波动之中的
东亚飞蝗种群数量的波动
四、种群数量的波动和下降
四、种群数量的波动和下降
四、种群数量的波动和下降
在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡
四、种群数量的波动和下降
讨论：试分析大熊猫数量日益减少的原因 你能提出保护大熊猫措施吗？
三、种群增长的“S”型曲线
研究种群数量变化的实践意义
自身繁殖率低
食性单一
气候变迁
栖息地的丧失
提高繁殖率
建立自然保护区，保护环境
提高环境容纳量
讨论：家鼠繁殖力极强，善于打洞，偷吃粮食，传播疾病危害极大，应该采取哪些措施控制家鼠数量？
研究种群数量变化的实践意义
老鼠
机械捕杀
药物捕杀
施用避孕药
养殖或释放天敌
将食物储存在安全处
降低
繁殖率
减少数量
增大环境阻力
降低环境容纳量
打扫卫生
硬化地面
今天你学会了吗
种群增长的J型曲线
种群增长的S型曲线
曲线图
模型
时间
种群数量
时间
种群数量
Nt=N0 λt
条件
理想条件：即食物和空间充裕，气候适宜，没有敌害等。
资源和空间有限，种内竞争加剧，天敌增加
增长率
不变
先增大后减小，K/2处最大
函数式(共22张PPT)
苏州大学附属中学生物组
朱永梅
必修3 稳态与环境
种 群 数 量 的 变 化
请于2011.11.8日前食用
培养细菌的培养基
3天之后, 所形成的细菌将可铺满整个地球。
大肠杆菌
定时分装到更大的容器中，并添加培养液
营养和生存空间无限
一、建构种群增长模型
细菌每20分钟分裂一次，蛋糕中细菌的数量是怎样随时间变化的？
资源和空间无限多，种群增长不会受种群密度增加的影响
时间分钟 20 40 60 80 100 120 140 160 180
细菌数量
请你计算出1个细菌在不同时间产生的后代数量:
2
4
8
16
32
64
128
256
512
第n代细菌数量的计算式：
Nn=2n
Nn=2n
N代表细菌数量，n表示第几代
数学模型
曲线图：
函数式：
Nn=2n
精确
直观
一、建构种群增长模型
时间分钟 20 40 60 80 100 120 140 160 180
细菌数量
2
4
8
16
32
64
128
256
512
细菌数量/个
一、建构种群增长模型
细菌每20分钟分裂一次，蛋糕中细菌的数量是怎样随时间变化的
资源和空间无限多，种群增长不会受种群密度增加的影响
观察、统计细菌数量，对模型进行检验或修正
观察研究对象，
提出问题
提出合理假设
根据实验数据，用适当的数学形式进行表达
进一步实验或观察，对模型检验或修正
Nn=2n
N代表细菌数量，n表示第几代
研究实例
一般步骤
1859年，
24只野兔
近100年后
二、种群增长的“J”型曲线
6亿只以上的野兔
啊哦，兔间天堂
种群起始数量为N0，第二年是第一年的λ（ λ＞1）倍;
1、模型假设：
食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等。
2、建立模型：
Nt=N0 λt
N1=N0 λ
N2=N0 λ2
二、种群增长的“J”型曲线
“J”型增长的数学模型
理想状态——
一年后种群数量为:
两年后种群数量为:
t年后种群数量为:
环颈雉
二、种群增长的“J”型曲线
自然界确有类似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，
以种群数量为纵坐标画出曲线来表示，
曲线则大致呈“J”型。
2000年世界人口增长曲线
我国1000~1990年人口数量变化
二、种群增长的“J”型曲线
1859年，
24只野兔
近100年后
二、种群增长的“J”型曲线
6亿只以上的野兔
啊哦，兔间天堂
三、种群增长的“S”型曲线
高斯对大草履虫种群研究的实验
时间（D) 1 2 3 4 5 6
种群大小 20 137 319 369 373 375
0 1 2 3 4 5 6 时间/天
种群数量400
300
200
100
食物、空间有限
K值（环境容纳量）
A B
C
E
D
对新环境的适应
出生率降低，死亡率升高
K/2处种群增长率最大
三、种群增长的“S”型曲线
种群数量400
300
200
100
t0 t1 t2
t0 t1 t2
种群增长率
产量最大且不危害生物资源的可持续性发展
四、种群数量的波动和下降
东亚飞蝗种群数量的波动
稳态
稳态
大多数种群的数量总是在波动之中的
四、种群数量的波动和下降
四、种群数量的波动和下降
在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡
四、种群数量的波动和下降
讨论：试分析大熊猫数量日益减少的原因 你能提出保护大熊猫措施吗？
五、研究种群数量变化的实践意义
自身繁殖率低
食性单一
气候变迁
栖息地的丧失
提高繁殖率
建立自然保护区，保护环境
提高环境容纳量
讨论：家鼠繁殖力极强，善于打洞，偷吃粮食，传播疾病危害极大，应该采取哪些措施控制家鼠数量？
五、研究种群数量变化的实践意义
老鼠
机械捕杀
药物捕杀
施用避孕药
养殖或释放天敌
将食物储存在安全处
降低
繁殖率
减少数量
增大环境阻力
降低环境容纳量
打扫卫生
硬化地面
今天你学会了吗
种群增长的J型曲线
种群增长的S型曲线
曲线图
模型
时间
种群数量
时间
种群数量
Nt=N0 λt
条件
理想条件：即食物和空间充裕，气候适宜，没有敌害等。
资源和空间有限，种内竞争加剧，天敌增加
增长率
不变
先增大后减小，K/2处最大
函数式
