资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,种群数量增加,第1页,现行课标要求：,领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究中应用,尝试建立数学模型解释种群数量变动,了解,活动提议：,探究培养液中酵母种群数量动态改变,第2页,知识目标,数量特征,空间特征,遗传特征,1.,列举种群特征,2.,解释种群数量改变,3.,描述群落结构特征,4.,说明群落演替,能力目标,掌握调查种群密度方法,尝试建立数学模型,种群增加曲线,种群数量改变规律,关注人类活动对种群数量改变影响,关注人类活动对群落演替影响,组成,种间关系,空间结构,情感态度价值观,地位,研究关键,第3页,关键素养,生命观念,理性思维,科学探究,社会责任,结构与功效观,物质与能量观,稳态与平衡观,进化与适应观,归纳与概括,演绎与推理,模型与建模,批判性思维,观察提问,设计试验,方案实施,交流讨论,参加相关事务讨论,生态意识、环境保护实践,健康生活、关爱生命,新课标生物学关键素养要求,在教学实践中有意识地落实这些要求，表达这些元素？,第4页,理性思维（模型与建模）,科学探究（设计、实施试验、结果讨论等）,对种群数量改变了解是学生经过探究培养液中酵母种群数量动态改变这一活动,来,构建数学模型自己得出,社会责任,研究种群关键问题是种群大小及改变规律：,它决定生物益或害、开发与保护、防治与不防治、及检验保护与防治效果、害虫预测预报基础、人口控制,生命观念,解释影响种群改变原因中,表达稳态与平衡、进化与适应等,第5页,教学目标,知识目标：,能够解释生物种群数量增加普通规律,说明建构种群数量增加数学模型方法,过程,能力目标,：,尝试建构种群数量增加数学模型,利用种群数量改变规律,解释、,处理生产生活中实际问题,情感态度与价值观目标：,认同数学模型在,生物学,研究中应用,关注,濒危生物保护办法与生物入侵防范办法讨论，关注人类活动对种群数量改变影响。,第6页,教学重点：,尝试建构种群增加数学模型,依据建构数学模型解释种群数量改变,教学难点：,建构种群增加数学模型,教学策略：,问题处理,构建模型,形成概念,概念应用,第7页,教学过程设计：,复习引入提出问题,（关注现实，经典案例？）,模型假设,做出假设：整体数量改变趋势,详细赋值，理论计算,事试验证：试验,调查事例,基于数据分析,形成规律：,J,型增加、,S,型增加（及变式）,概念应用：资源利用、有害生物防治等,第8页,第三节 种群数量波动及调整,背景：,研究种群,关键,是种群大小及改变规律,决定种群大小原因：,N,t+1,=N,t,+B D+I-E,怎样研究一个种群数量改变及规律呢？,第9页,在自然条件下，开放种群大小会因迁入、迁出等过程影响而发生较大改变，所以，我们,经常借助于,人工控制封闭种群来研究种群数量增加改变规律，即先进行,数学模型研究,。,第10页,第二节 种群数量增加,基本策略：,复杂,简单,经常借助于,人工控制封闭种群来研究种群数量增加改变规律，即先进行,数学模型,研究,。,研究材料,模式生物,选取,最好含有繁殖快，世代时间短、试验室里易于观察和培养、轻易进行数量统计等特点,数学模型价值：解释、预测,第11页,酵母菌,：单细胞真核生物，显微镜下便于观察。,条件好时可,2,小时繁殖一次。,第12页,将等量、少许,酵母菌,分别接种：,10,吨发酵罐,10ml,试管中,温度等其它条件事宜,第13页,提出问题,：,在这两种培养条件下，,酵母菌种群数量随时间,推移（,7,天）而发生怎样,改变？,请你,作出,假设,预期,，并,解释说明你假设？,提醒：,设定：接种了,N,0,个酵母菌，酵母菌每,2,个小时可繁殖,1,次,假设,预期：,表示形式能够是,你总结出,数学公式,；也,可,以用,坐标曲线图,进行说明,第14页,理想条件下：数学公式,N=N,0,2,n,时间,小时,2,4,6,8,10,12,14,16,18,细胞数量,2,4,8,16,32,64,128,256,512,第15页,怎样验证我们假设呢？采取什么样研究方法？,实施试验、定时取样法,定时取样,显微测量计数,搜集数据,处理数据,检测修正模型,显微计数：,血细胞计数板,第16页,加样处,第17页,第18页,第19页,再证：自然条件下？,例：,澳洲原来没有兔子，,1859,年，一个叫托马斯,奥斯汀英国人来澳定居，带来了,24,只野兔，放养在他庄园里，供他打猎取乐。奥斯汀绝对没有想到，一个世纪之后，这,24,只野兔后代到达,6,亿只之多。,野兔种群能快速增加原因有哪些？,第20页,讨论：,1,、野兔种群能快速增加原因有哪些？,2,、假设：最初为,10,只野兔（,N,0,），到第二年数量为,200,只。年增加率（,),？,=20,假如种群以此增加率年复一年地增加，,t,年后，种群数量可到达多少？,第21页,N,0,10,N,1,N,0,1020,200,（,=10*20,1,）,N,2,N,1,20020,4000,（,=10*20,2,）,N,3,N,2,4000 20,80000,（,=10*20,3,）,N,t,N,t,1,或,N,t,N,0,t,3,、以时间为横坐标，种群个体数为纵坐标做图,第22页,t,年后该种群数量应为,N,t,=N,0,t,第23页,人口,/,亿,年份,我国,1000-1990,年,人口数量改变,某海岛上环颈雉种群增加（,实线为实际增加曲线，虚线为理论上,“,J,”,型曲线,）,年份,种群数量,/,个,其它实例：,第24页,第,0,天,第,1,天,第,2,天,第,3,天,第,4,天,第,5,天,第,6,天,第,1,组,5,45,165,715,1180,1435,1270,第,2,组,7,35,130,730,1110,1155,1280,第,3,组,5,45,315,1445,1305,1185,1060,第,4,组,2,22,100,225,695,1560,1900,第,5,组,4,19,100,650,1320,1650,1860,第,6,组,9,23,130,610,940,1575,1575,第,7,组,5,18,105,240,240,375,430,酵母种群数量统计表,单位,10,7,个,/ml,对搜集到数据做何处理？要取得哪些参数？,第25页,第,0,天,第,1,天,第,2,天,第,3,天,第,4,天,第,5,天,第,6,天,第,1,组,5,45,165,715,1180,1435,1270,第,2,组,7,35,130,730,1110,1155,1280,第,3,组,5,45,315,1445,1305,1185,1060,第,4,组,2,22,100,225,695,1560,1900,第,5,组,4,19,100,650,1320,1650,1860,第,6,组,9,23,130,610,940,1575,1575,平均值,5.3,31.5,156.7,729.2,1091.7,1426.7,1490.8,单位,10,7,个,/ml,第26页,第,0,天,第,1,天,第,2,天,第,3,天,第,4,天,第,5,天,第,6,天,平均值,5.3,31.5,156.7,729.2,1091.7,1426.7,1490.8,第27页,第,0,天,第,1,天,第,2,天,第,3,天,第,4,天,第,5,天,第,6,天,平均值,5.3,31.5,156.7,729.2,1091.7,1426.7,1490.8,增加速率（个/天天）,26.2,125.2,572.5,362.5,335.0,64.2,第28页,第,0,天,第,1,天,第,2,天,第,3,天,第,4,天,第,5,天,第,6,天,平均值,5.3,31.5,156.7,729.2,1091.7,1426.7,1490.8,增加速率（个/天天）,26.2,125.2,572.5,362.5,335.0,64.2,自然,增加率,4.9,4.0,3.7,0.5,0.3,0.0,自然增加率：逐步减小,增加速率特点：？,先增加，逐步到达最大；后降低，最终趋于,0,第29页,K,种群个体数量,(N),时间,种群不能无限增加原因：,资源空间有限，种内竞争加剧,天敌、种间竞争加剧,出生率降低,死亡率升高,第30页,出生率,随种群密度增加而下降,拟谷盗,存活率,随种群密度增加而下降,大山雀窝卵数与种群密度关系,第31页,0,2,6,4,8,10,12,14,时间（,days,）,种群相对密度,第32页,第33页,K,种群个体数量,(N),时间,K/2,环境容纳量（,K,值）：,在环境,不受破坏,条件下，一定空间中所能维持种群最大数量（长时期内环境所能容纳种群最大数量,）,第34页,总结：,第35页,一、指数增加,“J”,型增加,1,、条件：理想条件下？,在食物和空间条件充裕、气候适宜、无敌害等条件下，种群数量每年以一定倍数增加。,N,t,N,0,t,2,、增加特点：？,增加率恒定,增加速率逐步增大,爆炸式增加,第36页,3,、自然环境中：？,一定时间内,;,试验室条件下,;,外来生物入侵；,第37页,二、逻辑斯谛增加,“S”,型增加,种群经过一定时间增加后，数量趋于稳定增加曲线，称为“,S”,型曲线,1,、条件：？,2,、环境容纳量（称,K,值）：,长时间内环境所能维持种群最大数量,限制种群增加,3,、特点：增加速率？,先增,1/2K,时到达最大,后降，,到达,K,值停顿增加或在值上下波动,A,第38页,第39页,第40页,三、研究种群数量改变意义,K,值可能改变吗？,当种群数量超出,K,值时，会造成环境中一些资源破坏,过分放牧造成草场资源退化，,K,值降低,第41页,三、种群数量改变意义,（,1,）资源合理利用（规模、利用时机）,（,2,）珍稀生物保护,（,3,）有害生物控制,（,4,）控制人口,第42页,小结：,数学模型,：,用来描述现实系统或其性质一个,抽象、简化数学结构,。科学工作者用它来揭开此系统内在机制和对系统行为进行预测。,建立动植物种群动态数学模型,目标,，是说明自然种群动态规律及其调整机制，帮助了解各种生物和非生物原因是怎样影响种群动态。,第43页,数学模型,：,模型研究必须从,客观实际出发来建模,，最终又必须,经过实践来检验,。,在数学模型研究中，最关心不是特定公式数学细节，而是,模型结构：,哪些原因决定种群大小？哪些参数决定种群对自然和人为干扰反应速度等。,第44页,第45页,种群数量波动及调整,一、波动：,影响原因：出生率、死亡率变动及环境条件改变,非周期性波动,周期性波动,二、调整,外源性调整：气候；食物；捕食；寄生等,内源性调整：领域行为；内分泌调整等,种内互助、种内斗争,第46页,图,4.11,种群数量在时间过程中动态,（引自,Clarke 1,1954,）,周期性,波动,不规则波动,增加,衰落,灭亡,平衡水平,总数量,时,间,第47页,
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
