第2节 种群的数量变化

1、种群密度,出生率和死亡率,性比率,年龄结构,种群数量特征的联系,迁入率和迁出率,第2节种群数量的变化,为了直观、简便地研究种群的数量变动的规律，数学模型建构是常用的方法之一。,1.概念：用来描述一个系统或性质的数学形式。,一、建构种群增长模型的方法：,2.数学模型的建构步骤：,方法步骤,观察研究对象，提出问题,在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。,细菌每20min分裂一次,2,4,8,16,32,64,128,256,512,n代细菌数量的计算公式:,Nn1xn,数据分析表格式,数学方程式,曲线图,实例1：澳大利亚野兔,实例2:20世纪30年代,人们将环颈

2、雉引入美国的一个岛屿,食物和空间条件充裕，没有天敌，气候适宜等,这两个实例中，种群呈“J”型增长的原因有哪些？,二、“J”型增长的数学模型,1、模型假设（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；,（N0为_，t为_，Nt表示t年后该种群的_，表示该种群数量是_种群数量的_）,2、种群“J”型增长的数学模型公式：,Nt=N0t,种群的数量每年以_增长，第二年是第一年的倍。,起始数量,时间,数量,一年前,倍数,一定的倍数,种群数量没有上限；,3.种群数量型增长特点：,4.例子：,实验条件下的种群或种群迁入新环境最初一段时间,-1,Nt=N0t,种群的增长率是一定的；,自然条

3、件下（现实状态）：,食物有限,空间有限,种内斗争,种间竞争,天敌捕食,三、种群增长的“S”型曲线,1.概念：在资源和空间有限时，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。,2.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，又称K值。,同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。,种群增长速率不断低,种群数量K/2K值时，,3.对种群增长的“S”型曲线的分析,种群数量达到K值时，,种群增长速率为零,但种群数量达到最大，且种内斗争最剧烈。,种群数量在K/2值时，,种群增长速率最大,种群数量由0K/2值时，,种群增长速率增大,K/2,

4、转折期，增长速率最快,加速期，个体数量增加，增长加速,潜伏期，个体数量较少增长缓慢,减速期，增长缓慢,饱和期，增长速率为零,4.产生条件：,5.增长特点：,自然条件（现实状态）,种群数量达到K值，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。,（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？,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。,6.研究种群数量S型增长曲线的意义,建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。,为了保护鱼类资

5、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维持在K2值处。,（3）对资源的开发利用,（4）对有害生物的防治,种群数量要控制在K/2之前,7.比较种群增长两种曲线的联系与区别,环境资源无限,环境资源有限,保持稳定,逐渐降低,无，持续保持增长,有K值,环境阻力,K值：环境容纳量,食物不足空间有限种内斗争天敌捕食气候不适传染病等,呈J型曲线增长,先升后降，K/2时最大,用达尔文的观点分析“J”、“S”曲线,1、“J”型曲线用达尔文的观点分析表明生物具有过度繁殖的特性。2、图中阴影部分表示：环境阻力；用达尔文的观点分析指：通过生存斗争被淘汰的个体数量，也即代表

6、自然选择的作用。,“J”型曲线表明生物具有什么特性？图中阴影部分表示什么？,K/2,a,b,c,d,g,h,f,e,种群数量变化曲线与种群增长速率曲线的关系,图乙的fg段相当于图甲的ac段。图乙的g点相当于图甲的c点。图乙的gh段相当于图甲的cd段。图乙的h点相当于图甲的de段。,甲,乙,种群增长曲线的生产生活中的应用：有害动物的防治，应通过降低其环境容纳量（K值）受保护动物的拯救和恢复，应通过改善其栖息环境，提高K值。生产上的捕获期应确定在种群数量为K/2时最好；而杀虫效果最好的时期在潜伏期。,东亚飞蝗种群数量的波动,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,在FaroeI

7、slands上，捕鲸现场成了血的海洋,在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡,影响种群数量变化的因素,直接因素(内因）：,间接因素（外因）：,重要因素：人类的活动,出生率、死亡率、迁入率、迁出率,食物、气候、传染病、天敌等,讨论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，用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有_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，用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表示。影响种群密度的因素有。,时间,种群数量,A,B,A,过度繁殖,B,通过生存斗争被淘汰的个体数量,出生率、死亡率、迁入、迁出、性别比例、年龄组成、气候、食物

8、、天敌、人类活动等,图414是某一资源动物种群迁入一个适宜环境后增长曲线图，请回答：(1)图中表示种群数量最大的点是_。(2)图中表示种群增长速度最快的点是_。(3)该种群的增长速度由缓慢逐渐加快是在迁入_年后开始的，环境阻力明显增大是在迁入后_年开始的。(4)既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受破坏，应该使该动物中群体的数量保持在图中哪一点所代表的水平上?_。,d,2,4,b,b,A,1、在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，8年后发展到500只左右，这个羊群数量会()A、维持在一个水平上B、不断下降C、缓慢上升D、迅速上升,2、下列因素能引起种群密度增大的有()。A、

9、种群中幼年个体增多.B、种群性别比例改变.C、环境中温度条件适宜.D、种群中幼年个体减少.E、环境中天敌增多.F、寄生生物减少.,F,巩固联系,1在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是,B,2、种群的指数增长（J型）是有条件的，条件之一是A在该环境中只有一个种群B该种群对环境的适应比其他种群优越得多C环境资源是无限的D环境资源是有限的,C,3下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内斗争增加,ACD段（增长速度慢）BDE段（速度加快）CEF段（变化速率加快）DFG段（速度逐渐变慢）,D,2、下图示为某种群在不同生态环境中的增长曲线,请仔

10、细分析图中曲线后回答下列问题:(1)处在一个理想的环境中，没有资源和空间的限制，种群内个体增长曲线是_。(2)种群置于有限制的自然环境中，种群内的增长曲线是_。(3)影响种群密度的主要因素是种群的_和_。(4)当我们迁入刚建的新村美居，可恶的老鼠也一同悄悄“潜来”，它们咬坏衣物、偷吃粮食、毁坏家具、传播疾病对其进行种群密度的调查中，请从a、b曲线的理论上存在的条件，推测有效灭鼠的措施_，降低环境_量，使鼠群的_曲线变化，转变成_。,答案：(1)a(2)b(3）出生率死亡率迁入迁出(4）在进行灭鼠时，要清除垃圾，严密储存食物容纳a（或J型）b（或S型）,3、下图根据实验室中人工饲养腹果蝇的数据统计绘制而成的曲线图。人工饲养是在一定大小的培养瓶中，喂以一定量的酵母菌的条件下进行的。请回答下列问题：,(1)在实验室条件下用草履虫、酵母菌所作的实验与上述结果相似，表明种群在一定空间、一定资源条件下的增长类型，一般都是_。(2)曲线的纵坐标_(“能”或“不能”)反映种群密度的大小。在一定环境中种群增长曲线的渐近线，生态学上称为环境容纳量，其含义是_。一个种群的环境容纳量_(“能够”或“不能够”）随着环境的变化而改变。(3)试根据容纳量的概念对珍稀动物的保护、草原的合理放牧分别提出你的建议。,答案：(1)“S”型