二种群数量的变动.pptx

1、金昌市第一中学 赵明贤,第2节种群数量的变化,学习目标,说出建构种群增长数学模型的方法 用数学模型解释种群数量的变化 说出环境容纳量 知道影响种群数量变化的因素,一、建构种群增长模型的方法,1.观察研究对象，提出问题。,环颈雉种群数量表现出季节性消长,实例：1937年，生态学家将环颈雉引入美国的一个岛屿。,1937-1942某岛屿环颈雉种群数量的增长,2.提出合理假设。,在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等条件下，环颈雉种群的增长不会受种群密度增加的影响。,3.根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达。,二次函数图象,指数函数图象,种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是

2、第一年的倍：=N2/N1,第二年的数量是第一年的倍，以N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，Nt的表达式是什么？,Nt= N0t,4.观察、统计环颈雉的数量，对自己所建立的模型进行检验或修正。,=Nt+1/Nt,1,种群数量上升,=1,种群数量稳定,01,种群数量下降,=0,种群灭亡,增长率= （Nt+1-Nt）/Nt(t+1-t)=-1,增长速率=（Nt+1-Nt）/(t+1-t)=Nt+1-Nt,t/年,练习：某岛屿引入外来物种野兔，研究人员调查了30年间野兔种群数量的变化，并据此绘制了值变化曲线。以下叙述正确的是 A第1年至第5年间野兔种群数量保持相对稳定 B第1

3、0年和第20年种群的数量基本相当 C第15年至第20年间野兔种群数量在不断增大 D第20年至第30年间野兔种群数量增长率为零,练习：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，计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量。,1n代细菌数量Nn的计算公式是： Nn 272小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ 3.以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。,1n,曲线形状像哪一个大写字母？,自然界有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”型，这种种群数量增长曲线就是种群增

4、长的“J”型曲线。,我国人口增长,二、种群增长的“J”型曲线,产生条件：,理想状态食物和空间条件充裕、气候适宜，没有敌害等，种群的增长不会受种群密度增加的影响。,增长特点：,种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的倍。,建立模型：t年后种群的数量为,Nt=N0 t,N0为该种群的起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，为该种群数量是一年前种群数量的倍数,在一个培养基中，细菌的数量会一直按照“J”型增长持续下去吗？为什么？ 如何验证你的观点？,不会。原因是资源和空间是有限的。,生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5ml培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫

5、的数量。经过反复实验，得出了如下表所示的结果。,问题探讨,1.曲线形状像哪一个大写字母？ 2.什么是K值？,3.大草履虫数量增长过程如何？,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,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。,K值,种群的增长（速）率（量）不断降低,种群数量K/2 K值时，,三、种群增长的“S”型曲线,种群数量达到K值时，,种群的增长（速）率（量）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，,种群的增长（速）率（量）最大,种群数量由N0K/2值时，,种群的增长

6、（速）率（量）逐渐增大,每员增长率=dN/（Ntdt）;增长率=（Nt+1-Nt）/Nt(t+1-t)=-1 种群的增长率=瞬时增长量=dN/dt=每员增长率Nt;增长速率=（Nt+1-Nt）/(t+1-t),“J”型曲线的增长率,每员增长率=dN/dtNt（1-Nt/K);增长率=（Nt+1-Nt）/Nt(t+1-t) 种群的增长率=瞬时增长量=dN/dt=每员增长率Nt;增长速率=（Nt+1-Nt）/(t+1-t),“S”型曲线的增长率,三、种群增长的“S”型曲线,产生条件：,自然界的资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，天敌数量也会增加，就会是种群的出生率降低，死亡率

7、增高。当死亡率增加到与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。,增长特点：,死亡率增加到与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在K值水平。,存在环境阻力,种群密度越大 环境阻力越大,22,思考讨论,1.为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?,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种群增长量最大 。,2.对家鼠等有害动物的控制，从环境容纳量的角度看，应当采取什么措施？,从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低环境容纳量，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

8、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。,研究种群数量变化的意义,1.为野生生物资源的合理利用及保护提供理论指导 。 既要使生物资源的产量达到最大，又不危害生物资源的可持续发展，砍伐、捕捞、狩猎后，保证种群的增长量为最大值。 2.受保护动物的拯救和恢复，提高环境容纳量（K值）。 3.为有害生物的预测及防治提供科学依据。 降低环境容纳量（K值）。而杀虫效果最好的时期在潜伏期。 4.为引进外来物种提供理性的思考。 必须考虑所引入的外来物种是否会构成对原来物种的危害，即是否会构成生物入侵。,24,3.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,无， 持续

9、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 寄生虫 传染病等,25,4.用达尔文的观点分析“J”和“S”曲线，“J”型曲线表明生物具有什么特性？图中阴影部分表示什么？,“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。 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，也即代表自然选择的作用。,26,四、种群数量的波动和下降,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。,影响种群数量变化的因素: 自然因素：气候、食物、天敌、传染病等。 人为因素,1在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是,B,达标检测,2.下列有关种群增长的S型曲线的叙述，错误的是 A通常自然界中的种群增长曲线最终呈S型 B达到K值时种群出生率与死亡率相等 C种群增长受自身密度的影响 D种群的增长速度逐步降低,D,3.据图回答下列问题。 (1)图中曲线表示种内斗争最激烈的是 段,t3后种群数量不能无限增长的原因是 ,同一种群的K值是固定不变的吗?请判断并说明: 。 (2)若此图表示池塘中某