种群的增长方式课件浙科.ppt

第二节 种群的增长方式,(2)据表，写出细菌代数t与细菌数量N的函数关系式,(3)据表，画出细菌数量与时间的关系曲线图,假设：在营养、生存空间无限制的情况下，某个细菌(看作第0代)每20分钟分裂一次。,(1)请计算一个细菌所产生后代的数量：,2 4 8 16 32 64 128 256 512,一、种群数量的指数增长,种群数量增长的“J”形曲线,N0,在资源无限、空间无限和不受其他生物制约的理想条件下。,假设：某一年生植物种群的起始数量为N0，每年以一定倍数()增长，则t年后该植物种群的数量(Nt)是多少？,表示后一年种群数量是前一年种群数量的倍数。,指数增长的数学模型,种群增长率(r)： 是指单位时间内种群增加的个体数量与原有数量的比例。不仅考虑种群数量变化与时间的关系，还要考虑与该种群原有大小的关系。Nt+1-Nt/Nt 种群增长速率(速度、增长量): 是指种群在单位时间内增加的个体数目。只考虑种群数量变化与时间的关系。,rN,增长速率=,指数增长的特点：起始增长速度(增长量)很慢，但随着种群基数的加大，增长速度(增长量)越来越快。,请据上表计算该种群每20分钟细菌的种群增长率，并分析其特点。,1 1 1 1 1 1 1 1 1,1 2 4 8 16 32 64 128 256,假设：在营养、生存空间无限制的情况下，某细菌(看作第0代)每20分钟分裂一次。,画出增长量、增长率与时间的关系曲线图。,种群增长量 增长速率,种群数量,0,rN,1. 观察研究对象、 提出问题,细菌每20分钟分裂一次。 问题：细菌数量怎样变化的？,2. 提出合理的假设,在资源无限和空间无限的环境中，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响。,3. 建立数学模型,列出表格，根据表格画曲线，推导公式。,4. 检验和修正,进一步实验、观察、统计细菌的数量。,建构种群数量“J”型增长数学模型的方法,生物入侵,1859年，24只野兔 6亿只以上的野兔,近100年后,欧洲穴兔来到澳大利亚,来到澳大利亚的欧洲穴兔会一直按照“J”形曲线增长下去吗？为什么？,环境资源、空间总是有限的； 种群密度上升，会导致种内斗争加剧； 以该种群生物为食的捕食者数量也会增加； 疾病等。,生态学家高斯（Gause，1934）把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下：,高斯对大草履虫种群研究的实验,绘制大草履虫的种群增长曲线,二、种群数量的逻辑斯谛增长,由于一些制约因素的存在，自然界中生物种群的数量增长为“S”形曲线。,(指长时期环境所能 维持的种群最大数量),环境容纳量,时间,种群数量,N0,K,假设： 当种群达到环境条件所允许的最大值K时，种群将停止增长； 种群的增长率随种群密度的增加而按一定的比例下降；每增加一个个体，增长率即下降1/K，或者说利用了1/K的空间；,建构“逻辑斯谛增长”的数学模型,r=1-N/K,增长率,逻辑斯谛增长的特点：种群起始呈加速增长（增长速度变大），在K/2时增长最快（增长速度最大），此后开始减速增长（增长速度减小），到K值时停止增长或在K值上下波动。,种群的增长率越来越小,计算其种群增长速率和种群增长率并分析其特点,生态学家高斯（Gause，1934）把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下：,高斯对大草履虫种群研究的实验,N0,K/2,时间,种群数量,K,种群增长率,0,r=1-N/K,rN=N(1-N/K),时间,时间,种群增长量 增长速率,种群增长率,0,r=1-N/K,rN=N(1-N/K),种群增长量 增长速率,种群数量,种群数量,K/2,种群数量,种群数量,0,种群增长量 增长速率,rN=(-1)N,N0,K/2,时间,种群数量,K,种群增长率,0,r=1-N/K,rN=N(1-N/K),时间,时间,种群增长量 增长速率,时间,rN=(-1)N,种群增长量 增长速率,逻辑斯谛增长,指数增长,环境阻力,时间,种群数量,N0,K,K/2,种群数量的逻辑斯谛增长,渔业养殖中，将动物种群数量控制在哪一点时的经济效益最高？ 怎样防治害虫、害鼠？,1、 (2008上海卷)右图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系。在第10年时经调查该种群数量为200只，估算该种群在此环境中的环境负荷量约为 A100只 B200只 C300只 D400只,2.(05)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，应该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,3、（07全国理综卷第3题） 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曲线最终呈S型 B达到K值时种群增长率为零 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,4、右图所示为在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线。请据图回答： （1）对阴影部分的解释正确的是（ ）,环境中影响种群增长的阻力 环境中允许种群增长的最大值 其数量表示种群内迁出的个体数 其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数 A. B. C. D. ,（