种群数量的变化.ppt

第二节种群数量的变化 问题探讨 在营养和生存空间没有限制的情况下 某种细菌每 min就通过分裂繁殖一代 那么 n代细菌数量的计算公式是 小时后 由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少 n n 解 n minx h min n n 一 构建种群增长模型的方法 数学模型 用来描述一个系统或它的性质的数学形式 建立数学模型一般包括以下步骤 观察研究对象 提出问题 动动手尝试建立一个数学模型 细菌种群的增长曲线 细菌的数量 个 某海岛上环颈雉种群数量的变化 自然界确有类似的细菌在理想条件下种群数量增长的形式 如果以时间为横坐标 种群数量为纵坐标画出曲线来表示 曲线大致呈 型 二 种群增长的 型曲线 种群数量 时间 种群增长的 J 型曲线 产生条件 理想状态 食物充足 空间不限 气候适宜 没有敌害等 增长特点 种群数量每年以一定的倍数增长 第二年是第一年的 倍 量的计算 t年后种群的数量为 Nt N0 t N0为起始数量 t为时间 Nt表示t年后该种群的数量 为年均增长率 产生条件 存在环境阻力 自然条件 现实状态 食物等资源和空间总是有限的 种内竞争不断加剧 捕食者数量不断增加 导致该种群的出生率降低 死亡率增高 当出生率与出生率相等时 种群的增长就会停止 有时会稳定在一定的水平 三 种群增长的 型曲线 例 生态学家高斯的实验 得出一个大草履虫种群的增长曲线 种群增长的 S 型曲线 种群经过一定时间的增长后 数量趋于稳定的增长曲线 称为 S 型曲线 增长特点 种群数量达到环境所允许的最大值 K值 后 将停止增长并在K值左右保持相对稳定 在环境条件不受破坏的情况下 一定空间中能所能维持的种群最大数量称为环境容纳量 又称 值 影响种群数量变化的因素 气候 食物 被捕食 传染病 人类活动等 种群数量变化的类型 增长 稳定 波动 下降等 1 有利于野生生物资源的合理利用及保护 2 为人工养殖及种植业中合理控制种群数量 适时捕捞 采伐等提供理论指导 3 通过研究种群数量变动规律 为害虫的预测及防治提供科学依据 四 研究种群数量变化的意义 拓展视野 种群大爆炸 蝗灾 细菌的数量 个 型曲线 S 型曲线 第三节群落的结构 同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合 叫做群落 如 在池塘生物群落中 既有浮萍等水生植物 也有鱼 虾 螺等水生动物 还有多种多样的微生物等 生物群落概念 community 生活在一定区域内 相互之间有直接或间接关系的各种生物种群的总和 由于种间关系而形成了生物群落 植物 动物 微生物三大功能类群是相互作用相互影响 彼此之间一物质和能量为纽带紧密地联系知识一起 组成了生物群落 理解群落的内涵 同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合 二 群落的物种组成 不同群落的物种数目有区别 群落中物种数目的多少称为物种的丰富度 丰富度 一个群落中物种的多少和每个种群的个体数量 是群落多样性的基础 常绿阔叶林 针叶林 三 种间关系 种间关系包括 捕食竞争互利共生寄生 捕食 一种生物以另一种生物作为食物 两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等 竞争 大象和狮子抢夺水源 竞争 竞争的结果 水稻和稗子的竞争 对一方有利 对另一方不利 甚至灭亡 一种生物 寄生者 寄生于另一种生物 寄主 的体内或体表 摄取寄主的养分以维持生活 寄生 菟丝子 一方受益 一方受害 寄生的结果 两者生活在一起 相互依赖 彼此有利 豆科植物和菌瘤根 互利共生 地衣 藻类和真菌的共生物 种间关系 表示有利 表示有害 B A A A A B B B 共生 寄生 捕食 竞争 1 2 3 4 判断下列各图表示的种间关系各是什么 资料分析 反映种间关系的实例 1 1 单独培养 在合适的条件下 大草履虫和双小核草履虫均能正常生长繁殖 讨论 1 2 混合培养 由于这两种草履虫具有相似的生活习性 尤其是能以同一种杆菌为食 当它们被放在同一个容器中培养时 起初两种草履虫的数量较少 而食物 杆菌 数量较多 因此表现为两种草履虫的种群数量均增加 1 3 但是 随着两种草履虫数量的增加 相互之间对食物的争夺表现为大草履虫处于劣势 双小核草履虫处于优势 随着双小核草履虫数量的增加 争夺食物的优势越来越大 最终大草履虫失去了食物来源而灭亡 两种草履虫没有分泌杀死对方的物质 进一步证明了该实验结果缘于两种草履虫争夺资源 这就是竞争 2 提示 90多年的调查研究表明 猞猁和雪兔种群数量之间存在相关性 例如 从1845年到1855年间 猞猁数量的增加导致雪兔减少 而雪兔的减少 又会造成猞猁减少 之后雪兔又大量增加 从多年的调查看 雪兔和猞猁相互制约 使它们的种群数量保持在一定范围内波动 3 提示 雪兔是以植物为食 猞猁是以雪兔为食 猞猁的存在不仅制约雪兔的种群数量 使得 植物 雪兔 猞猁之间保持相对稳定 而且由于植物资源比较稳定 进而使得另一些以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定 因而整个群落可以处在相对稳定的状态 资料1中两个种群之间是通过食物间接地发生作用 竞争 相互作用的结果 是一方处于优势 另一方处于劣势 最终灭亡 资料2中两个种群是通过捕食与被捕食直接地发生作用 捕食 相互作用的结果 是两个种群数量相对稳定 4 提示 生物群落的结构包括 三 生物群落的结构 垂直结构水平结构 垂直结构 在垂直方向上 生物群落具有明显的分层现象 麻雀总是成群地在森林的上层的活动 吃高大乔木的种子 煤山雀 黄腰柳莺 和橙红翁等鸟类总是森林的中层营巢 血雉和棕尾虹则是典型的森林底层鸟类 吃地面上的苔鲜和昆虫 水平结构 在水平方向上 由于地形的起伏 光照的明暗 湿度的大小等因素的影响 不同地段往往分布着不同的种群 种群的密度也有差别 地球表面因降雨量 温度大小等生态因子从赤道到北极依次有热带雨林 温带森林 和苔原等不同类型的群落 我国南方北方 热带雨林 常绿阔叶林 落叶阔叶林 针叶林 苔原 第四节群落的演替 演替的概念 随着时间的推移 一个群落被另一个群落代替的过程 就叫做演替 演替的类型 初生演替次生演替 初生演替 指在一个从来没有被植物覆盖的地面 或者是原来存在过植被 但被彻底消灭了的地方发生的演替 如在岩石 沙丘 冰川泥上开始的演替 初生演替过程 裸岩阶段 地衣阶段 苔藓阶段 草本阶段 灌木阶