20xx人教版高中生物必修三42種群數(shù)量的變化第1課時(shí)示范-文庫(kù)吧資料
2024-12-17 03:02本頁(yè)面
【正文】 大的數(shù)值稱為 K值。所以，自然界中，多數(shù)種群的增長(zhǎng)應(yīng)該呈 “S”型增長(zhǎng)， “S”型增長(zhǎng)的曲線圖和 “J”型增長(zhǎng)的曲線圖區(qū)別在哪里？ 生 “J”型增長(zhǎng)曲線中數(shù)量是無限上升的，而在 “S”型增長(zhǎng)曲線中，數(shù)量有一個(gè)最大值；而且“J”型增長(zhǎng)曲線中增長(zhǎng)率一直在增大，而 “S”型增長(zhǎng)曲線中增長(zhǎng)率是先增大后減小為零。 師 很好。 師 同學(xué)們能不能來預(yù)測(cè)一下可能的結(jié)果，并且根據(jù)相應(yīng)的結(jié)果得出相應(yīng)的結(jié)論呢？ 生 如果 第二組大草履蟲的數(shù)量大增，而第三組的數(shù)量和第一組差不多，那么在高斯所做的實(shí)驗(yàn)中，限制大草履蟲數(shù)量的主要是空間；如果第三組大草履蟲的數(shù)量大增，而第二組的數(shù)量和第一組差不多，那么在高斯所做的實(shí)驗(yàn)中，限制大草履蟲數(shù)量的主要是食物。第二組其他條件和第一組相同，就改變一個(gè)條件：把用來培養(yǎng)大草履蟲的容器換成大號(hào)的。我準(zhǔn)備三組實(shí)驗(yàn)。隨著大草履蟲的數(shù)量越來越多，有限的資源導(dǎo)致 大草履蟲之間為了生存，斗爭(zhēng)越來越激烈，競(jìng)爭(zhēng)能力弱的個(gè)體就被淘汰掉了，所以數(shù)量就只能維持在一定的數(shù)值。那么高斯實(shí)驗(yàn)的條件與前面 “問題探討 ”中的條件有何區(qū)別？ 生 前面細(xì)菌的培養(yǎng)條件是完全理想的；高斯實(shí)驗(yàn)中沒有給大草履蟲提供理想條件。你能不能簡(jiǎn)單地描述一下大草履蟲的數(shù)量是如何在發(fā)生變化的？ 生 從圖中可以 看出，大草履蟲的數(shù)量在第二天和第三天增長(zhǎng)較快，第五天以后基本保持在375 個(gè)左右。 課件展示： 圖 424 師 這是生態(tài)學(xué)家高斯曾經(jīng)做過的一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在 mL 培養(yǎng)液中放入 5個(gè)大草履蟲，然后每隔 24 小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲的數(shù)量。種群數(shù)量不能呈現(xiàn) “J”型曲線增長(zhǎng)。 師 所以盡管物種具有巨大的增長(zhǎng)潛力，在自然界中，種群卻不能無限制地增長(zhǎng)。 師 為什么呢？ 生 自然界存在著很多限制種群數(shù)量增多的因素。 師 是的，真理應(yīng)該是經(jīng)得起實(shí)踐的檢驗(yàn)的。 師 這樣我們建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型是否就完成了呢？ 生 還沒有。 生 N0為該種群的起始數(shù)量， t 為時(shí)間， Nt 表示 t 年后該種群的數(shù)量， λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。 師 假設(shè)好以后第三步我們就要用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式來表示 t年后種群的數(shù)量了，哪位同學(xué)上黑板來表示一下呢？ 生 （上黑板來書寫） Nt=N0λt 師 其他同學(xué)看一下，和你在下面寫的一樣嗎？ 生 相同。 （提示一下，我們?cè)谟?jì)算細(xì)菌種群數(shù)量變化時(shí)的假設(shè)是在資源和空間無限多的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不會(huì)受到種群密度增加的影響） 生 假設(shè)這個(gè)自然界的種群也是理想環(huán)境，所以種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)。 師 我們用一字母來表示一下這個(gè)倍數(shù)，用 λ來表示。首先，對(duì)象是什么呢？ 生 我們要研究的是自然界呈 “J”型生長(zhǎng)的種群。那么前面我們對(duì)細(xì)菌的增長(zhǎng)構(gòu)建了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，我們能不能推而廣之，對(duì)自然界的呈 “J”型增長(zhǎng)的種群也來構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型呢？我們大家一起來試試好不好？ 生 好。所以在引入外來物種的時(shí)候一定要慎重！看了實(shí)例三中 2 000年來世界人口增長(zhǎng)曲線后，你有些什么想法呢？ 生 世界人口呈 “J”型增長(zhǎng)，一方面體現(xiàn)了人們生活水平在不斷地提高，而且，醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施等方面也在不斷加強(qiáng)，但是，另一方面如果人口繼續(xù)呈這一形 勢(shì)增長(zhǎng)的話，地球總有一天會(huì) “承受 ”不了的，所以我們必須采取一定的措施來控制人口的增長(zhǎng)。 師 在這兩個(gè)實(shí)例中，野兔、環(huán)頸雉對(duì)那些原來沒有這些生物的地方來說是 “外來物種 ”。環(huán)頸雉到了美國(guó)的島嶼以后，情況也是一樣的。那么，這三個(gè)實(shí)例中，種群呈 “J”型增長(zhǎng)的原因有哪些呢？ 生 實(shí)例一和實(shí)例二中，野兔、環(huán)頸雉都是被帶到一個(gè)原來沒有該種生物的地方，所以，對(duì)于這些種群來說數(shù)量比較少，所以食物和空間都是充裕的。前面，我們提到細(xì)菌呈指數(shù)增長(zhǎng)是有前提條件的，還記得是什么嗎？ 生 資源和空間無限多，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不會(huì)受種群密度增加的影響。 師 大家觀察一下這條曲線大致和哪一個(gè)字母形狀相似？ 生 和字母 “J”相 似。 圖 422 20 世紀(jì) 30 年代美國(guó)某島嶼環(huán)頸雉種群增長(zhǎng)圖 實(shí)例三： 16 世紀(jì)以來，世界人口表現(xiàn)為指數(shù)增長(zhǎng)，所以一些學(xué)者稱為人口爆炸。后來，人們引入了黏液瘤病毒才使野兔的數(shù)量得到控制。讓他沒有想到的是，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。 課件展示： 實(shí)例一： 1859 年，一位英國(guó)人來到澳大利亞定居。在理想狀態(tài)下細(xì)菌種群數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型是比較簡(jiǎn)單的，而生物學(xué)中大量現(xiàn)象與規(guī)律是極為復(fù)雜的，存在著許多不確 定因素和例外的現(xiàn)象，所以對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)和修正，在科學(xué)
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