种群数量的变化 省赛获奖

第2节

种群数量的变化

怎样建构种群数量增长的模型？种群的数量是怎样变化的？哪些因素会影响种群数量的变化？如何利用种群数量的变化规律为生产实际所用？种群数量的变化数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。预习p65---68为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么？在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂增殖一次。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20min分裂繁殖一代。1.n代细菌数量的计算公式是____________。2.72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是

______________。Nn=2nN=2216

怎样建构种群数量增长的模型？种群的数量是怎样变化的？哪些因素会影响种群数量的变化？如何利用种群数量的变化规律为生产实际所用？种群数量的变化数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。预习p65---68一、建构种群增长模型的方法类型：⑴数据分析表格式⑵数学方程式⑶坐标式（曲线图、柱状图）思考：在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代时间分钟20406080100120140160180细菌数量(2)根据上表，写出n代细菌数量的计算公式。(1)请你计算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量:一、建构种群增长模型一、建构种群增长模型的方法类型：⑶坐标式（曲线图、柱状图）⑴数据分析表格式⑵数学方程式Nn=2n一、建构种群增长模型的方法3.类型：⑶坐标式（曲线图、柱状图）⑴数据分析表格式⑵数学方程式Nn=2n方程式——精确曲线图——直观数学模型：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，提出问题提出合理的假设通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达细胞每20min分裂一次资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响Nn＝２n观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正食物充足空间充裕环境适宜没有敌害资源无限指数生长理想条件下的种群增长模型二、种群增长的Ｊ型曲线理想条件是什么?“J”型增长的数学模型

1、模型假设：

理想状态——食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等；（N0为起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ为年均增长率．）

2、种群“J”型增长的数学模型公式：Nt=N0

λt

种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。细菌的数量／个

理想条件下细菌数量增长的推测：自然界中有此类型吗？二、种群增长的“J”型曲线二、种群增长的“J”型曲线问题：“J”型增长能一直持续下去吗？存在环境阻力———自然界的资源和空间总是有限的；种内斗争就会加剧；捕食者增加。当种群数量增加到一定阶段时，种群数量就会稳定在一定的水平。思考在自然界中，种群增长的“J”型曲线应该从哪些方面进行修正呢？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，种内斗争不断加剧，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。三、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．[例]生态学家高斯的实验：“J”型增长能一直持续下去吗？大草履虫种群的增长曲线讨论2：大草履虫的增长呈“S”型曲线的原因有哪些？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。

K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。三、种群增长的“S”型曲线

讨论：

1、你认为高斯得出种群经过一定时间的增长后，呈“S”型曲线的原因是什么？拓展：2、在高斯实验的基础上，如果要进一步搞清是空间的限制，还是资源（食物）的限制，该如何进行实验设计？空间和资源有限

讨论3：从环境容纳量（K值）的角度思考：（1）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？（2）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，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，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。三、种群增长的“S”型曲线大多数种群的数量总是在波动之中的，四、种群数量的波动和下降

东亚飞蝗种群数量的波动在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡课后调查：长江流域，近百年有多少物种消失或濒临灭绝?同时探究在其背后的原因。有利于野生生物资源的合理利用及保护。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。为引进外来物种提供理性的思考。……

研究种群数量变化有何意义？（种群数量）种群数量“S”型增长曲线（种群数量）KD点的含义是什么？对应于S型增长曲线哪一点？B点的含义是什么？对应于S型增长曲线哪一点？种群数量“S”型增长曲线（种群数量）KD:出生率＝死亡率，即种群数量处于K值。种群数量“S”型增长曲线（种群数量）K种群数量增长率时间D:出生率＝死亡率，即种群数量处于K值。种群数量“S”型增长曲线（种群数量）K种群数量增长率时间D:出生率＝死亡率，即种群数量处于K值。种群数量“S”型增长曲线（种群数量）K种群数量增长率时间D:出生率＝死亡率，即种群数量处于K值。种群数量“S”型增长曲线（种群数量）K/2K种群数量增长率时间D:出生率＝死亡率，即种群数量处于K值。种群数量“S”型增长曲线（种群数量）K/2K种群数量增长率时间D:出生率＝死亡率，即种群数量处于K值。B:出生率与死亡率之差最大，即种群数量处于K/2值。例(05全国卷I）为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上

A.种群数量相对稳定

B.种群增长量最大

C.种群数量最大

D.环境条件所允许的种群数量最大例(05全国卷I）为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上

A.种群数量相对稳定

B.种群增长量最大

C.种群数量最大

D.环境条件所允许的种群数量最大K时间K/2种群数量三、种群增长的“S”型曲线问题：种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？三、种群增长的“S”型曲线问题：种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？环境条件的改变，K值也随之发生改变，即改善环境条件可使K值增大，如环境条件受到破坏，则K值将会减小。数学模型建构的一般过程

提出问题

作出假设

建立模型

模型的检验与评价总结：K值是环境最大容纳量。环境阻力代表自然选择的作用。总结1．在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是B课堂练习2.（2002高考）在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的管养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。下列四图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是（）D3、（2004江苏）某海滩黄泥螺种群现存量约3000吨，正常状况下，每年该种群最多可增加300吨，为充足利用黄泥螺资源，又不影响可持续发展，理论上每年最多捕捞黄泥螺的量为（）A、3000