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(zhǎng)的模型？種群的數(shù)量是怎樣變化的？哪些因素會(huì)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(shí)際所用？,數(shù)學(xué)模型：是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。,問題探討,在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每２０min就通過分裂繁殖一代．那么：１．n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式是：２．７２小時(shí)后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？,Ｍn＝２n,解：n＝ ６０min x７２h／２０m

2、in＝２１６　　Ｍn＝２n ＝２ ２１６,一．構(gòu)建種群增長(zhǎng)模型的方法,研究方法,觀察研究對(duì)象，提出問題,,細(xì)菌數(shù)量是怎樣隨時(shí)間變化的,,提出合理的假設(shè),,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)受種群密度增加的影響,,,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá),,,Nn=2n ， N代表細(xì)菌數(shù)量，n表示第幾代,,通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正,,,觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正,研究

3、實(shí)例,數(shù)學(xué)模型：用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式．建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：,數(shù)學(xué)模型：用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式．建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：,將數(shù)學(xué)公式（Nn＝2n）變?yōu)榍€圖,,2 4 8 16 32 64 128 256 512,動(dòng)動(dòng)手　嘗試建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型：細(xì)菌種群的增長(zhǎng)曲線,,曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較，優(yōu)缺點(diǎn)？,直觀，但不夠精確。,同數(shù)學(xué)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(shí)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(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長(zhǎng)的形式，如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線大致呈Ｊ型．,二．種群增長(zhǎng)的Ｊ型曲線,種群數(shù)量,時(shí)間,種群增長(zhǎng)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(zhǎng)特點(diǎn)：,種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，第二年是第一年的λ倍．,③量的計(jì)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(shí)間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ為年均增長(zhǎng)率．）,[例]生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：,得出一個(gè)大草履蟲種群的增長(zhǎng)曲線。,三．種群增長(zhǎng)的“Ｓ”型曲線,種群增長(zhǎng)的“S”型曲線,種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)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(shí)狀態(tài)）——食物等資源和空間總是有限的，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，捕食者數(shù)量不斷增加。導(dǎo)致該種群的出生率降低，

6、死亡率增高．,當(dāng)出生率和死亡率相等時(shí)，種群的增長(zhǎng)就會(huì)停止，有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平．,三．種群增長(zhǎng)的“Ｓ”型曲線,②增長(zhǎng)特點(diǎn)：,種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境所允許的最大值（K值）后，將停止增長(zhǎng)并在K值左右保持相對(duì)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(yīng)用見學(xué)海導(dǎo)航P50頁,種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)，種群—,增長(zhǎng)停止,種群數(shù)量在 K/2值時(shí)，種群—,增長(zhǎng)最快,種群數(shù)量 小

7、于K/2值時(shí)種群—,增長(zhǎng)逐漸加快,種群數(shù)量 大于K/2值時(shí)種群—,增長(zhǎng)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(dá)到K值時(shí)，都能在K值維持穩(wěn)定嗎？,,想一想,不是固定不變的，會(huì)受到環(huán)境各種因素的影響；種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)不能在K值維持穩(wěn)定，自然種群的數(shù)量達(dá)到K值時(shí)，仍有變動(dòng)，其變動(dòng)方式或有周期性，或不規(guī)則，穩(wěn)定在K值是不現(xiàn)實(shí)的。,四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降,東亞飛蝗種群數(shù)量的波動(dòng),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(dòng)等,種群數(shù)量變化的類型：,增長(zhǎng)，穩(wěn)定，波動(dòng)、下降等,對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，應(yīng)當(dāng)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(chǔ)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(chǎng)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(hù)。,（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(shí)捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)。,（3）通過研究種群數(shù)量變動(dòng)規(guī)律，為害蟲的預(yù)測(cè)及防治提供科學(xué)依據(jù)。,五．研究種群數(shù)量變化的意義,思維總結(jié)見學(xué)海導(dǎo)航51頁,試驗(yàn)原理試驗(yàn)過程 1.提出問題： 2.作出假設(shè) 3.探究思路 4.制定計(jì)劃 5.實(shí)施計(jì)劃 6.分析結(jié)果 7.得出結(jié)論 8.交流表達(dá),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(zhǎng)模型的方法,,,,

10、,,,種群的個(gè)體數(shù)量,種群的個(gè)體數(shù)量,時(shí)間,指數(shù)增長(zhǎng),邏輯斯蒂增長(zhǎng),◆ 三.研究種群數(shù)量變化的意義,◆ 二. 種群增長(zhǎng)曲線：,條件：環(huán)境資源無限種群增長(zhǎng)率：保持穩(wěn)定有無K值；無K值,時(shí)間,條件：環(huán)境資源有限種群增長(zhǎng)率：隨種群密度上升 而下降有無K值：有K值,課堂練習(xí),1.在下圖中，表示種群在無環(huán)境阻力狀況下增長(zhǎng)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(jìn)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(gè)體逃脫，得到生長(zhǎng)和繁殖的機(jī)會(huì) B.減少捕撈強(qiáng)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(fù) D.改變性別比例，提高種群出生率,D,3.下列有關(guān)種群增長(zhǎng)的S型曲線的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）A.通常自然界中的種群增長(zhǎng)曲線最終