生物生物群落基本单位种群苏教必修

1、 时间（时间（min）细胞数细胞数 0 20 40 60 80 100 20 21 22 23 24 25 分裂分裂 细菌繁殖产生的后代数量 一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法 在营养和生存空间没有限制的情况下，某在营养和生存空间没有限制的情况下，某 1个细菌每个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论：分钟分裂繁殖一代。讨论： n代细菌数量的计算公式？代细菌数量的计算公式？ 72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数 量是多少？量是多少？ 在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这 个公式增长吗？如何验证你的观点？个公

2、式增长吗？如何验证你的观点？ 解：解：n n 60min x72h60min x72h20min20min216216 N Nn nn n 2 2216216 细菌数量不会永远按这个公式 增长。可以用实验计数法来验证。 将数学公式（将数学公式（Nn2n）变为曲线图）变为曲线图 时间时间 分钟分钟 20 40 60 80 100 120 140 160 180 细菌细菌 数量数量 曲线图与数学方程曲线图与数学方程 式比较，优缺点？式比较，优缺点？ 直观，直观， 但不够精确。但不够精确。 2 4 8 16 32 64 128 256 512 观察研究对象，观察研究对象， 提出问题提出问题 提出合理

3、的假设提出合理的假设 通过进一步的实验通过进一步的实验 或观察等，对模型或观察等，对模型 进行检验或修正进行检验或修正 根据实验数据，用适根据实验数据，用适 当的数学形式对事物当的数学形式对事物 的性质进行表达的性质进行表达 细胞每细胞每20min20min分裂一次分裂一次 资源空间无限多，细资源空间无限多，细 菌种群的增长不受种菌种群的增长不受种 群密度增加的影响群密度增加的影响 观察、统计细菌数量，观察、统计细菌数量， 对自己所建立的模型对自己所建立的模型 进行检验或修正进行检验或修正 数学模型数学模型 用来描述一个系统或它的性质的数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

4、括以学形式建立数学模型一般包括以 下步骤：下步骤： 细菌的数量个细菌的数量个 理想条件下细菌数量增理想条件下细菌数量增 长的推测，自然界中有长的推测，自然界中有 此类型吗？此类型吗？ 某海岛上环颈雉某海岛上环颈雉 种群数量的变化种群数量的变化 自然界确有类自然界确有类 似的细菌在理想条似的细菌在理想条 件下种群数量增长件下种群数量增长 的形式，如果以时的形式，如果以时 间为横坐标，种群间为横坐标，种群 数量为纵坐标画出数量为纵坐标画出 曲线来表示，曲线曲线来表示，曲线 大致呈大致呈“”型型 二、种群增长的二、种群增长的“J”型曲线型曲线 “ J ”型增长的数学模型型增长的数学模型 1 1、产生

5、条件：、产生条件： 理想状态理想状态食物充足，空间不限，气候食物充足，空间不限，气候 适宜，没有敌害等；适宜，没有敌害等； （ N N0 0为起始数量，为起始数量， t t为时间，为时间，N Nt t表示表示t t 年后该种群的数量，年后该种群的数量，为年均增长率。）为年均增长率。） 2 2、种群、种群 “ J J ”型增长的数学模型公式：型增长的数学模型公式： Nt=N0 t 种群的数量每年以一定的倍数增长，第二种群的数量每年以一定的倍数增长，第二 年是第一年的年是第一年的倍。倍。 例：我国自例：我国自13931990年以来人口年以来人口 统计数据如下：统计数据如下： 以上人口增长曲线符合哪

6、种类型？以上人口增长曲线符合哪种类型？ 按照此曲线发展下去将会出现什么按照此曲线发展下去将会出现什么 状况，鉴于我国人口的现状应当采取什状况，鉴于我国人口的现状应当采取什 么措施？么措施？ 年份年份1393157817641849192819821990 亿0.60.62.04.14.710.311.6 存在环境阻力存在环境阻力 自然条件（现实状态）自然条件（现实状态）食物等资源食物等资源 和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕和空间总是有限的，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食者数量不断增加。导致该种群的出生率降 低，死亡率增高低，死亡率增高 当出生率与出生率相等

7、时，种群的增长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就会停止，有时会稳定在一定的水平 例例 生态学家高斯的实验生态学家高斯的实验 种群经过一定种群经过一定 时间的增长后，时间的增长后， 曲线，称为曲线，称为 “S”型曲线型曲线 大草履虫种群的增长曲线 P67 种群数量达到环境所允许的最大值（种群数量达到环境所允许的最大值（K K值）后，值）后， 将停止增长并在将停止增长并在K K值左右保持相对稳定。值左右保持相对稳定。 A 三、种群增长的三、种群增长的“S”型曲线型曲线 A 1 1、同一种群的、同一种群的K K值是固定不变的吗？值是固定不变的吗？ 2 2、对大熊猫

8、应采取什么保护措施？、对大熊猫应采取什么保护措施？ 3 3、对家鼠等有害动物的控制，应采取什、对家鼠等有害动物的控制，应采取什 么措施？从环境容纳量的角度看，能么措施？从环境容纳量的角度看，能 得到什么启发？得到什么启发？ 4 4、种群数量达到、种群数量达到K K值时，都能在值时，都能在K K值维持值维持 稳定吗？稳定吗？ 对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械 捕杀、药物捕杀等措施。从环境容纳量的角度捕杀、药物捕杀等措施。从环境容纳量的角度 思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境 容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或

9、减少容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少 它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施， 减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的 天敌，等等。天敌，等等。 大多数种群的数量总是在波动之中的，在大多数种群的数量总是在波动之中的，在 不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。 四、种群数量的波动和下降四、种群数量的波动和下降 东亚飞蝗种群数量的波动东亚飞蝗种群数量的波动 种群的数量是由出生率和死亡率、迁入种群的数量是由出生率和死亡率、迁入 率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种率和迁出

10、率决定的，因此，凡是影响上述种 群特征的因素，都会引起种群数量的变化。群特征的因素，都会引起种群数量的变化。 环境因素环境因素 种群的出生率、死亡率、迁出和迁入种群的出生率、死亡率、迁出和迁入 种群数量的变化种群数量的变化 气候、食物、被捕食、传染病等气候、食物、被捕食、传染病等 增或减增或减 增长、波动、稳定、下降等增长、波动、稳定、下降等 影响种群数量变化的因素影响种群数量变化的因素 （1 1）有利于野生生物资源的合理利用及保护。）有利于野生生物资源的合理利用及保护。 （2 2）为人工养殖及种植业中合理控制种群）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。数量、适

11、时捕捞、采伐等提供理论指导。 （3 3）通过研究种群数量变动规律，为害虫的）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。预测及防治提供科学依据。 （4 4）有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。）有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。 云豹的保护云豹的保护苍鹭的保护苍鹭的保护野猪的保护野猪的保护 救护被困的鲸鱼救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾全力防蝗减灾 如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和 空间的限制，种群内个体的增长曲线是空间的限制，种群内个体的增长曲线是 ， 用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有 的

12、特征。如果将该种群置于的特征。如果将该种群置于 有限的环境中，种群的数量增长曲线是有限的环境中，种群的数量增长曲线是 ， 用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表 示示 。 影响种群密度的因素影响种群密度的因素 有有 。 A 过度繁殖过度繁殖 B 通过生存斗争被淘汰的个体数量通过生存斗争被淘汰的个体数量 出生率、死亡率、迁入、出生率、死亡率、迁入、 迁出、性别比、年龄组迁出、性别比、年龄组 成、气候、食物、天敌、成、气候、食物、天敌、 人类活动等人类活动等 时间时间 种种 群群 数数 量量 A B 在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小在一个相对封闭的小型牧场内，

13、迁入一小 群绵羊，群绵羊，8 8年后发展到年后发展到500500只左右，这个羊只左右，这个羊 群数量会群数量会 A A、维持在一个水平上、维持在一个水平上 B B、不断下降、不断下降 C C、缓慢上升、缓慢上升 D D、迅速上升、迅速上升 A A “ J ”型增长的数学模型型增长的数学模型 1 1、产生条件：、产生条件： 理想状态理想状态食物充足，空间不限，气候食物充足，空间不限，气候 适宜，没有敌害等；适宜，没有敌害等； （ N N0 0为起始数量，为起始数量， t t为时间，为时间，N Nt t表示表示t t 年后该种群的数量，年后该种群的数量，为年均增长率。）为年均增长率。） 2 2、种

14、群、种群 “ J J ”型增长的数学模型公式：型增长的数学模型公式： Nt=N0 t 种群的数量每年以一定的倍数增长，第二种群的数量每年以一定的倍数增长，第二 年是第一年的年是第一年的倍。倍。 例例 生态学家高斯的实验生态学家高斯的实验 种群经过一定种群经过一定 时间的增长后，时间的增长后， 曲线，称为曲线，称为 “S”型曲线型曲线 大草履虫种群的增长曲线 P67 1 1、同一种群的、同一种群的K K值是固定不变的吗？值是固定不变的吗？ 2 2、对大熊猫应采取什么保护措施？、对大熊猫应采取什么保护措施？ 3 3、对家鼠等有害动物的控制，应采取什、对家鼠等有害动物的控制，应采取什 么措施？从环境

15、容纳量的角度看，能么措施？从环境容纳量的角度看，能 得到什么启发？得到什么启发？ 4 4、种群数量达到、种群数量达到K K值时，都能在值时，都能在K K值维持值维持 稳定吗？稳定吗？ 对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械 捕杀、药物捕杀等措施。从环境容纳量的角度捕杀、药物捕杀等措施。从环境容纳量的角度 思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境 容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少 它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施， 减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的 天敌，等等。天敌，等等。 种群的数量是由出生率和死亡率、迁入种群的数量是由出生率和死亡率、迁入 率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种 群特征的因素，都会引起种群数量的变化。群特征的因素，都会引起种群数量的变化。 环境因素环境因素 种群的出生率、死亡率、迁出和迁入种群的出生率、死亡率、迁出和迁入 种群数量的变化种群数量的变化 气候、食物、被捕食、传染病等气候、食物、被捕食、传染病等 增或减增或减 增长、波动、稳定、下降等