النمو السكاني

المفاهيمتحضير المدرّسبروتوكول الطالب
0 مشاهدات04:45 د
Print Procedure Steps
Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. نموذج النمو السكاني الأسي
    • ملاحظة: في هذه التجارب ، ستستخدم برامج الكمبيوتر لمحاكاة أنواع مختلفة من نماذج النمو. الفرضيات: قد تكون الفرضية التجريبية هي أنه إذا قمنا بزيادة R أو معدل التكاثر أو حجم السكان الأولي ، NT ، فإن هذا سيزيد من حجم السكان بعد 10 أجيال في نموذج نمو أسي مقارنة بمجموعات التحكم غير المتلاعب بها. قد تكون الفرضية الصفرية هي أن المجموعات السكانية ذات الأحجام السكانية المختلفة والحجم الأولي للسكان سيكون لها نفس حجم السكان مثل المجموعات الضابطة بعد 10 أجيال.
    • لإنشاء نموذج نمو سكاني أسي، افتح أولا مصنفا جديدا في Excel.
    • احفظ الملف في مكان آمن وأطلق عليه اسم "النمو الأسي".
    • تسمية الخلية A1 "الجيل" ، والخلية B1 "حجم السكان".
    • اكتب الرقم صفر في الخلية A2. سيمثل هذا الصف الجيل الأولي.
    • في الخلية A3 اكتب هذه الصيغة: = 1 + A2
    • الآن اضغط على Enter.
    • انقر فوق الخلية A3 واسحب المربع الصغير في الزاوية اليمنى السفلية إلى الخلية A12 لمدة 10 أجيال.
    • اكتب الرقم اثنين في الخلية B2. سيمثل هذا الحجم الأولي للسكان في النموذج.
    • قم بتسمية الخلية E1 "معدل النمو" ، وفي الخلية E2 اكتب الرقم 0.05. تمثل هذه القيمة نسبة النسل الجديد الذي ينتجه كل فرد لكل جيل ، أو R في نموذج النمو الأسي.
    • ملاحظة: في معادلة النمو الأسي الكلاسيكية ، T هو الجيل ، و NT هو عدد الكائنات الحية في الجيل الحالي. سيكون NT + 1 هو عدد الأفراد في الجيل القادم.
    • أدخل معادلة النمو الأسي في الخلية B3 كما هو موضح هنا: = B2 + (1 + E2) * B2
    • الآن ، اضغط على إدخال.
    • انقر فوق الخلية B3 واسحب المربع الصغير في الزاوية اليمنى السفلية لأسفل إلى الخلية B12 لمحاكاة 10 أجيال من النمو الأسي.
    • لمراقبة النتائج، حدد جميع البيانات، جنبا إلى جنب مع الرؤوس، في العمودين A وB.
    • انقر فوق "إدراج" وحدد "مخطط مبعثر بخطوط وعلامات ناعمة" من شريط الأدوات. يجب أن تظهر مخططات مبعثرة في الورقة. تلميح: إذا لم يكن الأمر كذلك، فتحقق لمعرفة ما إذا كان قد تم إنشاء ورقة جديدة في المصنف.
    • قم بتسمية المحور Y "حجم السكان" والمحور X "الجيل". عنوان الرسم البياني "النمو الأسي للسكان".
    • لاحظ كيف يزداد عدد السكان في نمط النمو الأسي الكلاسيكي.
    • بعد ذلك ، قم بإنشاء الجدول 1 الذي يضع علامة على "معدل النمو R" كرأس للعمود A ، و "حجم السكان بعد 10 أجيال" كالعمود الثاني.
    • سجل حجم السكان عند الجيل 10 بمعدل نمو 0.05 ، وهو المعدل الذي قمنا بمحاكاته للتو.
    • الآن ، قم بتعيين معدل النمو في الخلية E2 إلى 0.1 ، وكرر الخطوات لإنشاء مخطط مبعثر جديد.
    • سجل حجم السكان عند الجيل 10.
    • استمر في تغيير معدل النمو باستخدام القيم الواردة في الجدول الأول ، مع ملاحظة كيفية تغير المحور Y لاستيعاب القيم المتزايدة.
    • بعد الانتهاء من الجدول 1 ، اضبط معدل النمو مرة أخرى على 0.05 وقم بتغيير حجم السكان الأولي في الخلية B2 إلى 100 فرد.
    • سجل حجم السكان عند الجيل 10 في جدول جديد ، الجدول 2.
    • تابع تغيير حجم السكان الأولي باستخدام القيم الواردة في الجدول 2. بمجرد اكتمال الجدول، احفظ ورقة Excel وأغلقها.
  2. نموذج النمو السكاني اللوجستي
    • } الفرضيات: في نموذج النمو اللوجستي ، يمكن أن تكون الفرضية التجريبية هي أن السكان سيتقتربون من القدرة الاستيعابية ويلبون بها ، وأي مجموعات سكانية ذات أحجام أكبر من القدرة الاستيعابية ستنخفض في الجيل التالي. قد تكون الفرضية الصفرية هي أن النمو السكاني لن يتبع منحنى لوجستي على شكل حرف S في النماذج اللوجستية ، وأن الأجيال ذات الأحجام السكانية الأكبر من القدرة الاستيعابية ستستمر في الزيادة أو البقاء كما هي في الجيل القادم.
    • لإنشاء نموذج لوجستي للنمو السكاني، افتح جدول بيانات جديدا في Excel.
    • احفظ الملف ك "نمو لوجستي" في نفس المجلد كما كان من قبل.
    • ثم قم بتسمية الخلية A1 "الجيل" و B1 "حجم السكان".
    • اكتب الرقم صفر في الخلية A2. سيمثل هذا الصف الجيل الأولي.
    • في الخلية A3 اكتب الصيغة: = 1 + A2
    • الآن ، اضغط على إدخال.
    • الآن ، انقر فوق الخلية A3 واسحب المربع الصغير في الزاوية اليمنى السفلية إلى الخلية A12 لترقيم ما يصل إلى الجيل العاشر.
    • اكتب الرقم اثنين في الخلية B2 لتمثيل حجم السكان الأولي.
    • قم بتسمية الخلية E1 على أنها "أقصى معدل نمو" والخلية F1 على أنها "قدرة تحملية".
    • أخيرا ، اضبط الحد الأقصى لمعدل النمو في الخلية E2 على 0.05. ستمثل هذه القيمة الحد الأقصى لمعدل النمو الذي يمكن أن يحققه السكان - "R max" في المعادلة اللوجستية المنفصلة. ملاحظة: في معادلة النمو اللوجستي الكلاسيكية ، يمثل المصطلح K القدرة الاستيعابية. مع اقتراب الحجم السكاني للجيل الحالي أو NT من القدرة الاستيعابية ، يبدأ نمو السكان في التباطؤ.
    • الآن اضبط القدرة الاستيعابية في الخلية F2 على 50.
    • أدخل معادلة النمو اللوجستي في الخلية B3 كصيغة أدناه: = B2 + ((1 + E$ 2) * B2) * ((F $ 2 - B2) / F $ 2)
    • الآن اضغط على Enter.
    • اسحب الصيغة لأسفل إلى الخلية B12 لإضافتها إلى جميع الأجيال العشرة.
    • لمراقبة نتائج هذا التمرين ، قم بتمييز جميع البيانات والرؤوس في العمودين A و B ، ثم انقر فوق "إدراج" وحدد "مخطط مبعثر بخطوط وعلامات ناعمة".
    • قم بتسمية حجم سكان المحور Y وتوليد المحور X.
    • عنوان الرسم البياني على أنه نمو لوجستي للسكان.
    • راقب نمو السكان مع اقترابه من القدرة الاستيعابية وسجل الجيل الذي يلبي السكان أو يتجاوزه في جدول جديد.
    • الآن اضبط الحد الأقصى لمعدل النمو في الخلية E2 على 1.
    • لاحظ كيف يستجيب السكان عندما يرتفعون فوق القدرة الاستيعابية.
    • الاستمرار في تعيين الحد الأقصى لمعدل النمو على القيم الواردة في الجدول 3 وتسجيل الجيل الذي يرتفع عنده عدد السكان اثنين أو أكثر من القدرة الاستيعابية.
    • الآن اضبط الحد الأقصى لمعدل النمو مرة أخرى على 0.05 واضبط القدرة الاستيعابية على 1,000.
    • لاحظ كيف يتغير الرسم البياني مع اقتراب النمو من القدرة الاستيعابية.
    • اسحب الصيغ الموجودة في A12 و B12 لأسفل إلى A14 و B14.
    • اضبط الرسم لتضمين نقاط البيانات الجديدة هذه لإظهار متى يصل السكان إلى القدرة الاستيعابية.
    • احفظ ورقة Excel وأغلقها.
  3. نموذج المفترس الفريسة
    • } الفرضيات: في محاكاتنا الثالثة للوجستيات المفترسة والفريسة ، يمكن أن تكون الفرضية التجريبية هي أن أعداد المفترسة ستزداد مع زيادة أعداد الفرائس وأن المجموعتين ستشهدان نموا وانخفاضا اعتمادا على عدد الأنواع الأخرى. قد تكون الفرضية الصفرية هي أن المجموعتين سيظهران أنماطا من النمو لا علاقة لها بحجم السكان للأنواع الأخرى.
    • لإنشاء نموذج فريسة مفترسة، افتح جدول بيانات جديدا في Excel.
    • احفظ الملف في نفس المجلد مثل النموذجين الآخرين وأطلق عليه اسم "نموذج المفترس الفريسة".
    • تسمية الخلية A1 "الوقت" ، الخلية B1 "الفريسة" والخلية C1 "المفترس".
    • في الخلية A2 اكتب صفرا واضغط على Enter.
    • في الخلية A3 اكتب الصيغة أدناه: = 1 + A2
    • الآن اضغط على Enter.
    • اسحب الصيغة لأسفل إلى الخلية A802 حيث سيتطلب النموذج العديد من النقاط الزمنية لتصور التغييرات في كلا المجموعتين.
    • الآن اكتب 100 في الخلية B2 لتمثيل مجموعة الفرائس الأولية واكتب 25 في الخلية C2 كمجموعة مفترسة أولية.
    • تسمية الخلية E1 "معدل نمو الفريسة" ، الخلية F1 "استهلاك الفريسة من قبل المفترس" ، الخلية G1 "كفاءة التحويل" والخلية H1 "تجويع المفترس".
    • اكتب الرقم 0.02 في الخلية E2. تمثل هذه القيمة معدل نمو أنواع الفرائس أو R في نموذج مجموعات الفرائس. ملاحظة: هنا يتم تمثيل مجموعة الفرائس على أنها VT والسكان المفترسين على أنها CT. القيمة A هي معدل هجوم الفرد لأنواع المفترسة على الفريسة. في نموذج السكان المفترسين ، يتم إدخال متغيرات للحيوانات المفترسة المنتجة لكل فريسة مستهلكة ، F أو كفاءة التحويل بالإضافة إلى معدل تجويع المفترسة المشار إليها باسم Q.
    • اكتب 0.0005 في الخلية F2 لمعدل الهجوم في كل من مجموعة الفرائس ونموذج السكان المفترسين.
    • ثم اكتب 0.8 في الخلية G2 لتمثيل كفاءة التحويل ، و 0.05 في الخلية H2 لمعدل الجوع في معادلة السكان المفترسين.
    • الآن اكتب معادلة نمو الفريسة في الخلية B3 على النحو التالي: = B2 + (E $ 2 * B2) - (F $ 2 * C2 * B2)
    • اضغط على إدخال.
    • ثم اكتب معادلة نمو الفريسة في الخلية C3 كصيغة معروضة: = C2 + (F $ 2 * G $ 2 * B2 * C2) - (H $ 2 * C2)
    • اضغط على إدخال.
    • اضغط باستمرار على مفتاحي shift وانقر لتحديد كلتا الخليتين B3 و C3.
    • انقر فوق المربع الصغير في الزاوية اليمنى السفلية من الخلية B3 واسحب الصيغتين لأسفل إلى الصف 802 لمحاكاة مجموعات المفترسة والفرائس على مدى 800 جيل.
    • لتصور البيانات، حدد جميع البيانات والرؤوس في الأعمدة A وB وC.
    • انقر فوق "إدراج" وحدد "مخطط مبعثر بخطوط ناعمة".
    • يجب أن يظهر مخطط يوضح التغير السكاني للحيوان المفترس ومجموعات الفرائس.
    • قم بتسمية المحور Y لحجم مجموعة المؤامرة ووقت المحور X.
    • عنوان الحبكة "تفاعلات المفترس والفريسة".
    • راقب التفاعلات بين المفترسة ومجموعات الفرائس.
    • اضبط عدد المفترسة الأولية على الصفر ولاحظ ما يحدث في المؤامرة.
    • الآن قم بتعيين عدد المفترسة الأولية على 120 ولاحظ ما يحدث للحيوانات المفترسة عندما يكون هناك مفترسة أكثر من الفريسة.
    • أخيرا ، قم بتعيين عدد الفرائس الأولية على الصفر ولاحظ ما يحدث لسكان المفترسة.
    • جرب قيما أخرى لمعرفة التفاعلات الأخرى التي يمكن إنشاؤها.
    • عند الانتهاء، احفظ المصنف وأغلقه.
  4. النتائج
    • في نموذج النمو الأسي الذي تم إنشاؤه في النشاط الأول ، راقب شكل منحنى النمو السكاني الناتج ، وفكر فيما إذا كنت تعتقد أن هذا النوع من النمو يمكن أن يستمر في الطبيعة.
    • لاحظ كيف أثر معدل النمو R على حجم السكان بعد 10 أجيال في نموذج النمو الأسي.
    • ضع في اعتبارك أيضا كيف أثر الحجم الأولي للسكان على حجم السكان بعد 10 أجيال في نموذج النمو الأسي.
    • الآن ، ضع في اعتبارك نموذج النمو اللوجستي ، ولاحظ شكل هذا الرسم البياني ، مع ملاحظة كيف يختلف عن نموذج النمو الأسي.
    • بعد ذلك ، لاحظ كيف يتصرف السكان وهم يقتربون من القدرة الاستيعابية في نموذج النمو اللوجستي الخاص بك.
    • قرر ما إذا كنت تعتقد أن الحد الأقصى لمعدل نمو الفرد ، R max ، أثر على مدى سرعة وصول السكان إلى القدرة الاستيعابية في نموذج النمو اللوجستي.
    • ضع في اعتبارك أيضا ما يحدث لحجم السكان عندما يكون السكان أكثر من القدرة الاستيعابية في نموذج النمو اللوجستي ، أو ما قد يحدث إذا تم تخفيض القدرة الاستيعابية.
    • في نموذج المفترس والفريسة ، لاحظ ما إذا كانت مجموعة الفرائس قد استجابت لزيادة عدد المفترسة. على العكس من ذلك ، ضع في اعتبارك كيف تستجيب المفترسة بعد ذلك لانخفاض أعداد الفرائس.

Browse More Videos

Exponential Growth Model