种群数量的变化

1、 对于水体中的某种鱼类对于水体中的某种鱼类,捕捞多少捕捞多少,才会才会既不会使资源枯竭既不会使资源枯竭,又使资源得到充分利用又使资源得到充分利用? 牧民在承包的草场上该放养多少只牧民在承包的草场上该放养多少只羊，经济效益才最好羊，经济效益才最好? 在营养和生存空间没有限制的情况下，在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每某种细菌每2020分钟就通过分裂繁殖一代。分钟就通过分裂繁殖一代。分裂次数分裂次数细菌数量细菌数量（个）（个）1801801601601401401201201001008080606040402020时间时间（min)min)2 24 48 816163232646412

2、8128 2562565125121 12 23 34 45 56 67 78 89 91.1. 请计算一个细菌在不同时间（单位为请计算一个细菌在不同时间（单位为minmin）产生后代的数量。产生后代的数量。问题探讨问题探讨2、根、根据上表，写出据上表，写出n代细菌数量的计算公式。代细菌数量的计算公式。将将数学公式（数学公式（N=2n)变为曲线图变为曲线图曲线图与数曲线图与数学公式学公式式式比较，有哪些优比较，有哪些优缺点？缺点？直观，直观，但不够精确。但不够精确。 怎样建构种群数量增长的模型？怎样建构种群数量增长的模型？ 种群的数量是怎样变化种群的数量是怎样变化的？的？ 什么是环境容纳量？什

3、么是环境容纳量？ 影影响种群数响种群数量变化的因素有哪些？量变化的因素有哪些？ 如何利用种群数量的变化规律为生产实际如何利用种群数量的变化规律为生产实际所用？所用？ 数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法例如： 数学公式 曲 线 图建构数建构数学模型一般包括以下步骤：学模型一般包括以下步骤：观察研究对象，观察研究对象，提出问题提出问题提出合理的假设提出合理的假设通过进一步的实验或观察等，通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正对模型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

4、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，细菌资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密种群的增长不受种群密度增加的影响度增加的影响观察、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细菌的数量个理理想条件下细想条件下细菌数量增长的菌数量增长的推测推测自然界中，种群自然界中，种群的数量变化情况的数量变化情况如何呢？如何呢？细菌种群细菌种群增长曲线增长曲线 二、种群增长的二、种群增长的“J”型曲线型曲线实例实例1 1：澳大利亚野兔澳大利亚野兔实实例例3 3：凤凤眼莲眼莲 （水葫芦）（水葫芦）实实例例2 2

5、：环颈雉环颈雉（俗称（俗称“野鸡野鸡”）讨论讨论1 1：出现这种增长的原因有哪些？出现这种增长的原因有哪些？思考：这样的曲线通常思考：这样的曲线通常在什么情况下出现？在什么情况下出现？适用范围适用范围: : 理想条件或种群迁理想条件或种群迁入新环境的一段时间入新环境的一段时间充裕的食物充裕的食物/空间空间气候适宜气候适宜没有天敌没有天敌二、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、模型假设、模型假设：理想状态：理想状态环境资源无限环境资源无限食物、空间充裕，气候适食物、空间充裕，气候适 宜宜，没有敌害等；，没有敌害等；（N N0 0为起始数量为起

6、始数量，t t为时间，为时间，N Nt t表示表示t t年后该种群的数年后该种群的数量，量，表示种群的数量每年以一定的倍数增长，第二表示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。 ） 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 3 3、种群种群 “ “J”J”型增长型增长的曲线图：的曲线图：食物有限食物有限空间有限空间有限种内斗争种内斗争种间竞争种间竞争天敌捕食天敌捕食环境阻力环境阻力种群密度越大环境阻力越大种群密度越大环境阻力越大生生态学家高斯的实验：态学家高斯的实验：种群经过一定时间的种群经过一定时间的增长后，增长

7、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大草履虫种群的增长曲线讨论讨论2 2：大草履大草履虫的增长呈虫的增长呈“S”S”型曲线的原因有型曲线的原因有哪些？哪些？存在环境阻力存在环境阻力环境资源有限（自然环境）环境资源有限（自然环境）食物等食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，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。降低，死亡率增高。当当出生率与死亡率相等时，种群的增长出生率与死亡率相等时，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。种群

8、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值值）后，）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。 K值：值：在环境条件不受在环境条件不受破坏的情况下，一定破坏的情况下，一定空间中所能维持的空间中所能维持的种种群最大数量群最大数量称为称为环境环境容纳量容纳量。 种群数量种群增长的种群增长的“J”型曲线型曲线（在理想状态下的种群增长）（在理想状态下的种群增长）种群增长的种群增长的“S”型曲线型曲线（在自然环在自然环境下的种群增长）境下的种群增长）K/2K/2K K值是环境最大容值是环境最大容纳量，环境阻力代纳量，环境阻力代表自然选择的作用

9、。表自然选择的作用。农、林、牧业生产农、林、牧业生产就是在这个范围内就是在这个范围内谋求产量的提高。谋求产量的提高。 同一种群的同一种群的K值不是固定不变的，会受值不是固定不变的，会受到环境的影响。到环境的影响。 K K值值（1 1）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？（2 2）对家鼠等有害动物的控制，）对家鼠等有害动物的控制，应采取何措应采取何措施？施？建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。高环境容纳量。可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物

10、储藏在安全处，断绝或减少它们的食物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，减少它们挖造来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。讨论讨论3 3：从环境容纳量（：从环境容纳量（K K值）的角度思考：值）的角度思考：大多数种群的数量总是在大多数种群的数量总是在波动波动之中的，之中的， 东亚飞蝗种群数量的波动东亚飞蝗种群数量的波动在不利条件之下在不利条件之下，种群数量还，种群数量还会急剧下降，会急剧下降，甚甚至消亡。至消亡。 影响种群数量变化的因素：气候、食物、影响种群数量变化的因素：气候

11、、食物、 被捕食、传染病、人类活动等被捕食、传染病、人类活动等例：例：我国自我国自13931990年以来人口统年以来人口统计数据如下：计数据如下： 绘出上述时间内我国人口数量变化绘出上述时间内我国人口数量变化的曲线示意图。的曲线示意图。 按照此曲线发展下去将会出现怎样按照此曲线发展下去将会出现怎样的状况？的状况？ 鉴于我国人口的现状应当采取鉴于我国人口的现状应当采取什么措施？什么措施？年份年份1393157817641849192819821990亿亿0.60.62.04.14.710.3 11.6 我国人口的调节：我国人口的调节： 总方针总方针控制人口的增长，提高人口控制人口的增长，提高人口

12、的素质；的素质； 目标目标20002000前力争把中国平均人口自前力争把中国平均人口自然增长率控制在然增长率控制在12.512.5内，期望本世纪内，期望本世纪中叶稳定在中叶稳定在15151616亿；亿； 措施措施坚持优生优育，计划生育；扫坚持优生优育，计划生育；扫除青壮年文盲，实行九年制义务教育。除青壮年文盲，实行九年制义务教育。 1、有利于野生生物资源的合理利用和保护、有利于野生生物资源的合理利用和保护（1）如图是某种鱼）如图是某种鱼类的增长曲线图，图类的增长曲线图，图中表示种群增长速度中表示种群增长速度最快的一点是最快的一点是_。b（2）既要获得最大的）既要获得最大的捕捞量，又要使鱼类资捕捞量，又要使鱼类资源的更新能力不受到破源的更新能力不受到破坏，从理论上分析，应坏，从理论上分析，应该使捕捞的数量保持在该使捕捞的数量保持在图中哪一段代表的水平图中哪一段代表的水平之上？之上？bc2、通、通过研究种群数量变动规律，为害过研究种群数量变动规律，