第二節(jié)種群數(shù)量的變化

1、種群數(shù)量的變化,問題探討,,怎樣建構(gòu)種群數(shù)量增長的模型？種群的數(shù)量是怎樣變化的？哪些因素會影響種群數(shù)量的變化？如何利用種群數(shù)量的變化規(guī)律為生產(chǎn)實際所用？,數(shù)學模型：是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學形式。,問題探討,在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細菌每２０min就通過分裂繁殖一代．那么：１．n代細菌數(shù)量的計算公式是：２．７２小時后，由一個細菌分裂產(chǎn)生的細菌數(shù)量是多少？,Ｍn＝２n,解：n＝ ６０min x７２h／２０m

2、in＝２１６　?。蚽＝２n ＝２ ２１６,一．構(gòu)建種群增長模型的方法,研究方法,觀察研究對象，提出問題,,細菌數(shù)量是怎樣隨時間變化的,,提出合理的假設,,在資源和空間無限多的環(huán)境中，細菌種群的增長不會受種群密度增加的影響,,,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當?shù)臄?shù)學形式對事物的性質(zhì)進行表達,,,Nn=2n ， N代表細菌數(shù)量，n表示第幾代,,通過進一步實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正,,,觀察、統(tǒng)計細菌數(shù)量，對自己所建立的模型進行檢驗或修正,研究

3、實例,數(shù)學模型：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學形式．建立數(shù)學模型一般包括以下步驟：,數(shù)學模型：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學形式．建立數(shù)學模型一般包括以下步驟：,將數(shù)學公式（Nn＝2n）變?yōu)榍€圖,,2 4 8 16 32 64 128 256 512,動動手　嘗試建立一個數(shù)學模型：細菌種群的增長曲線,,曲線圖與數(shù)學方程式比較，優(yōu)缺點？,直觀，但不夠精確。,同數(shù)學方程式相比，曲線圖表示的模型有

4、什么局限性？,思考,曲線圖表示的模型不夠精確,,實例1：澳大利亞野兔,某海島上環(huán)頸雉種群數(shù)量的變化,自然界確有類似的細菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式，如果以時間為橫坐標，種群數(shù)量為縱坐標畫出曲線來表示，曲線大致呈Ｊ型．,二．種群增長的Ｊ型曲線,種群數(shù)量,時間,種群增長的“J”型曲線：,①產(chǎn)生條件：,理想狀態(tài)——食物充足，空間不限，氣候適宜，沒有敵害等；,②增長特點：,種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，第二年是第一年的λ倍．,③量的計算：t

5、年后種群的數(shù)量為,Nt=N0 λt,（N0為起始數(shù)量， t為時間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ為年均增長率．）,[例]生態(tài)學家高斯的實驗：,得出一個大草履蟲種群的增長曲線。,三．種群增長的“Ｓ”型曲線,種群增長的“S”型曲線,種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線，稱為“S”型曲線．,①產(chǎn)生條件：存在環(huán)境阻力：,自然條件（現(xiàn)實狀態(tài)）——食物等資源和空間總是有限的，種內(nèi)競爭不斷加劇，捕食者數(shù)量不斷增加。導致該種群的出生率降低，

6、死亡率增高．,當出生率和死亡率相等時，種群的增長就會停止，有時會穩(wěn)定在一定的水平．,三．種群增長的“Ｓ”型曲線,②增長特點：,種群數(shù)量達到環(huán)境所允許的最大值（K值）后，將停止增長并在K值左右保持相對穩(wěn)定。,在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量，又稱Ｋ值．,“S”型曲線在生產(chǎn)中應用見學海導航P50頁,種群數(shù)量達到K值時，種群—,增長停止,種群數(shù)量在 K/2值時，種群—,增長最快,種群數(shù)量 小

7、于K/2值時種群—,增長逐漸加快,種群數(shù)量 大于K/2值時種群—,增長逐漸減慢,問題探討,同一種群的K值是固定不變的嗎？種群數(shù)量達到K值時，都能在K值維持穩(wěn)定嗎？,,想一想,不是固定不變的，會受到環(huán)境各種因素的影響；種群數(shù)量達到K值時不能在K值維持穩(wěn)定，自然種群的數(shù)量達到K值時，仍有變動，其變動方式或有周期性，或不規(guī)則，穩(wěn)定在K值是不現(xiàn)實的。,四、種群數(shù)量的波動和下降,東亞飛蝗種群數(shù)量的波動,影響種群數(shù)量變化的因素：,氣候、

8、食物、被捕食、傳染病、人類活動等,種群數(shù)量變化的類型：,增長，穩(wěn)定，波動、下降等,對家鼠等有害動物的控制，應當采取什么措施？從環(huán)境容納量的角度思考，能得到什么啟發(fā)？,,,思考與討論,①可采取器械捕殺和藥物捕殺的措施。②可采取措施降低有害物種的環(huán)境容納量。如將食物儲藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來源，室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場所，養(yǎng)殖或釋放它們的天敵。,（1）有利于野生生物資源的合理利用及保護。,（2）為人

9、工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時捕撈、采伐等提供理論指導。,（3）通過研究種群數(shù)量變動規(guī)律，為害蟲的預測及防治提供科學依據(jù)。,五．研究種群數(shù)量變化的意義,思維總結(jié)見學海導航51頁,試驗原理試驗過程 1.提出問題： 2.作出假設 3.探究思路 4.制定計劃 5.實施計劃 6.分析結(jié)果 7.得出結(jié)論 8.交流表達,六.培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化,小結(jié)：,◆ 一. 建構(gòu)種群增長模型的方法,,,,

10、,,,種群的個體數(shù)量,種群的個體數(shù)量,時間,指數(shù)增長,邏輯斯蒂增長,◆ 三.研究種群數(shù)量變化的意義,◆ 二. 種群增長曲線：,條件：環(huán)境資源無限種群增長率：保持穩(wěn)定有無K值；無K值,時間,條件：環(huán)境資源有限種群增長率：隨種群密度上升 而下降有無K值：有K值,課堂練習,1.在下圖中，表示種群在無環(huán)境阻力狀況下增長的是 ( ),,,B,2.海洋漁業(yè)生

11、產(chǎn)中，合理使用網(wǎng)眼尺寸較大的網(wǎng)具進行捕撈，有利于資源的可持續(xù)利用。下列不正確解釋是（ ） A.更多幼小的個體逃脫，得到生長和繁殖的機會 B.減少捕撈強度，保持足夠的種群基數(shù) C.維持良好的年齡結(jié)構(gòu)，有利于種群數(shù)量的恢復 D.改變性別比例，提高種群出生率,D,3.下列有關種群增長的S型曲線的敘述，錯誤的是（ ）A.通常自然界中的種群增長曲線最終