种群数量变化ppt课件

1、第第2 2节节 种群数量的变化种群数量的变化阳阳 谷谷 一一 中中 范范 宪宪 丽丽1;.2假设在假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每营养和生存空间没有限制的情况下，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。 时间时间 细菌数量细菌数量n n代细菌数量的计算公式？代细菌数量的计算公式？7272小时后一个细菌繁殖得到的细菌数量小时后一个细菌繁殖得到的细菌数量是多少？是多少？N Nn nn n 2 22162163能否将数学公式（能否将数学公式（N=2N=2n n) )变为曲线图？变为曲线图？ 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。以时间为横

2、坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。4方法步骤：方法步骤：观察研究对象，提出问题观察研究对象，提出问题提出合理的假设提出合理的假设根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达,构建模构建模型。型。通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正。通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正。一：构建数学模型一：构建数学模型 概念概念: :用来描述一个系统或它的性质的数学形式用来描述一个系统或它的性质的数学形式5数学公式数学公式N=2N=2n n 的曲线图的曲线图思考：思考： 曲线图模型与数学公式模型比较，有哪些不同？曲线图模型

3、与数学公式模型比较，有哪些不同？曲线图：曲线图：数学方程式：数学方程式：直观直观 不够精确不够精确精确、科学精确、科学 不够直观不够直观6实例实例1 1：澳大利亚本来并没有兔子。：澳大利亚本来并没有兔子。 18591859年，年，2424只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这些野兔发只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这些野兔发现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌。这里的土壤疏松，打洞做窝非常方现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌。这里的土壤疏松，打洞做窝非常方便。于是，兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不到便。于是，兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不

4、到100100年，兔子的数量达到年，兔子的数量达到6 6 亿只以上，遍亿只以上，遍布整个大陆。布整个大陆。二、种群增长的二、种群增长的“J J”型曲线型曲线7实例实例2:20世纪世纪30年代年代,人们将环颈雉引入美国的一个岛屿人们将环颈雉引入美国的一个岛屿8自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式,如果以时间为横坐标如果以时间为横坐标,种群数量为纵坐标种群数量为纵坐标画出曲线来表示画出曲线来表示,曲线大致呈曲线大致呈“J”型型种群数量种群数量( (个）个）时间时间( (分钟分钟) )9模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理

5、想条件下，有一个种群，起始数量为模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，有一个种群，起始数量为N N0 0，第二年的种群数量是第一年的第二年的种群数量是第一年的 倍，倍，t t年后该种群的数量将会怎样变化？年后该种群的数量将会怎样变化？ “J J”型增长的数学模型型增长的数学模型N1=N0 N2=N1 =N0 2Nt=N0 t一年后该种群的数量应为：一年后该种群的数量应为：二年后该种群的数量应为：二年后该种群的数量应为：t t 年后该种群的数量为：年后该种群的数量为：三年后该种群的数量应为：三年后该种群的数量应为：N3=N2 =N0 3数学模型数学模型: :Nt=N0

6、t（N N0 0为起始数量，为起始数量， t t为时间，为时间，N Nt t表示表示t t年后该种群的数量，年后该种群的数量，为该种群数量是一年前种群数量的为该种群数量是一年前种群数量的倍数）倍数） 种群增长率：指种群在单位时间内净增加的个体数占原个体总数的比率，其计算公式为：增长种群增长率：指种群在单位时间内净增加的个体数占原个体总数的比率，其计算公式为：增长率率 = =（现有个体数原有个体数）（原有个体数（现有个体数原有个体数）（原有个体数增长时间），单位可以用增长时间），单位可以用“个个/ /个个年年”表示。表示。 种群的增长率即种群的出生率减去死亡率。种群的增长率即种群的出生率减去死亡

7、率。种群增长率种群增长率时间时间110种群增长的种群增长的“J J”型曲线：型曲线： 1 1、产生条件：、产生条件： 理想状态：食物充足，空间充裕，气候适宜，没有敌害等理想状态：食物充足，空间充裕，气候适宜，没有敌害等2 2、增长特点：、增长特点： 种群数量每年以一定的倍数增种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的长，第二年是第一年的倍倍3 3、量的计算：、量的计算：t t年后种群的数量为年后种群的数量为 Nt=N0 t 4 4、增长率不变、增长率不变11思考思考:在大自然中：在大自然中：食物有限食物有限空间有限空间有限种内斗争种内斗争环境阻力环境阻力天敌捕食天敌捕食1 1、理想化的情况

8、在自然界中并不存在。那么，到底有哪、理想化的情况在自然界中并不存在。那么，到底有哪 些因素影响到种群数量的变化呢？些因素影响到种群数量的变化呢？ 1 12 2、环境阻力怎样影响种群、环境阻力怎样影响种群天敌增加天敌增加出生率降低、死亡率升高出生率降低、死亡率升高有限条件：资源和空间有限有限条件：资源和空间有限 种内斗争加剧种内斗争加剧种群密度增大种群密度增大稳定在一定的水平稳定在一定的水平12 例例 生态学家高斯的实验：生态学家高斯的实验：大草履虫种群的增长曲线大草履虫种群的增长曲线三、种群增长的三、种群增长的“S”型曲线型曲线13种群增长速率最快种群增长速率最快环境容纳量环境容纳量(K(K值

9、值):):环境条件不改变时环境条件不改变时, ,一定空间所能维持的种群最大数量。一定空间所能维持的种群最大数量。K K值值K/2K/2值值种群增长速率：是指种群在单位时间内增加的种群增长速率：是指种群在单位时间内增加的个体数量，个体数量，其计算公式为：其计算公式为：增长速率增长速率 = =（现有个体数原有个体数）增（现有个体数原有个体数）增长时间，单位可以用长时间，单位可以用“个个/ /年年”表示。表示。增长速率增长速率（个（个/ /年）年）14（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，应当采取什么措施？）对家鼠等

10、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。建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。（2 2）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？）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。们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。 思考与讨论：思考与讨论：从

11、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15思考与讨论思考与讨论：从种群增长速率的角度思考：从种群增长速率的角度思考：1 1、渔业捕捞应保证剩余量为多少？为什么？过度捕捞往往使鱼的数量大大降低，为什么？、渔业捕捞应保证剩余量为多少？为什么？过度捕捞往往使鱼的数量大大降低，为什么？2 2、对一些有害动物的防治，防治后的数量是否应保持在、对一些有害动物的防治，防治后的数量是否应保持在K/2, K/2, 为什么为什么? ? 渔业捕捞应在种群数量大于渔业捕捞应在种群数量大于K/2K/2时进行，并且应使捕捞后的种群数量保持在时进行，并且应使捕捞后的种群数量保持在K/2K/2。因为。因

12、为K/2K/2时时种群增长速率最大，资源再生能力最强。种群增长速率最大，资源再生能力最强。 如果过度捕捞，使鱼群数量降到如果过度捕捞，使鱼群数量降到K/2K/2以下，其种以下，其种群要经过很长的延滞期才能进入快速生长期，对生产极为不利。群要经过很长的延滞期才能进入快速生长期，对生产极为不利。161 1、产生条件：存在环境阻力、产生条件：存在环境阻力 自然条件（现实状态）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，死亡率增高量不断增加。导致该种群的出生率降低，死亡率增高2 2、

13、增长特点：、增长特点： 种群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）后，将停止增长并在值）后，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。3 3、增长速率：、增长速率：先逐步增加，达到一定数值后，逐步降低。先逐步增加，达到一定数值后，逐步降低。 “S S”型增长的数学模型型增长的数学模型17AB时间时间种群数量种群数量K值值比较左侧曲线，回答下列问题比较左侧曲线，回答下列问题: :1 1、A A曲线是什么曲线？曲线是什么曲线？2 2、B B曲线是什么曲线？曲线是什么曲线？3 3、阴影部分表示什么？、阴影部分表示什么？1 1、A A曲线代表曲线代表J

14、 J型曲线型曲线2 2、B B曲线代表曲线代表S S型曲线型曲线3 3、阴影部分表示环境阻力或生存斗争中淘汰掉的个体数量。、阴影部分表示环境阻力或生存斗争中淘汰掉的个体数量。18 项项 目目 J J 型型 曲曲 线线 S S 型型 曲曲 线线前提条件前提条件K K值有无值有无曲线形成原因曲线形成原因环境条件无限环境条件无限环境条件有限环境条件有限无无 K 值值有有 K 值值无种内斗争，缺少天敌无种内斗争，缺少天敌种内斗争加剧，捕食者数量增种内斗争加剧，捕食者数量增多多“J J”型曲线和型曲线和“S S”型曲线的主要区别型曲线的主要区别 注意：在实际环境中，种群增长一般都呈注意：在实际环境中，种

15、群增长一般都呈“S S”型增长曲线，当生物迁入一个新的环境后，型增长曲线，当生物迁入一个新的环境后，一定时期内的增长类似于一定时期内的增长类似于“J J”型增长曲线型增长曲线19直接因素：直接因素：间接因素：间接因素：重要因素：重要因素：四、影响种群数量变化的因素四、影响种群数量变化的因素大多数种群的数量总是在波动之中的，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，甚至灭亡在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡出生率、死亡率、迁入率、迁出率出生率、死亡率、迁入率、迁出率食物、气候、传染病、天敌食物、气候、传染病、天敌人类的活动人类的活动20（1 1）为合理利用和保护野生生物

16、资源提供理论指导。如适时捕捞、合理采伐。）为合理利用和保护野生生物资源提供理论指导。如适时捕捞、合理采伐。 （2 2）有利于濒危动物种群的拯救和恢复。如减小环境阻力，增大环境容纳量。）有利于濒危动物种群的拯救和恢复。如减小环境阻力，增大环境容纳量。（3 3）为预测及防治有害生物提供依据。如增大环境阻力，减小环境容纳量。）为预测及防治有害生物提供依据。如增大环境阻力，减小环境容纳量。21谢谢大家！谢谢大家！222324(1)(1)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

17、点分析，这是由于生物具有用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有_特性。特性。(2)(2)如果将该种群置于有限制的自然环境中，种群内个体数量的增长曲线是如果将该种群置于有限制的自然环境中，种群内个体数量的增长曲线是_，用达尔文的，用达尔文的进化观点分析图中的阴影部分表示进化观点分析图中的阴影部分表示_a a过度繁殖过度繁殖b b在生存斗争中被淘汰的个体在生存斗争中被淘汰的个体下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，请仔细分析图中曲线后回答下列问题：下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，请仔细分析图中曲线后回答下列问题：过度繁殖过度繁殖适者生存适者生存环境阻力环境阻力251 1在下列图中，表示

18、种群在无环境阻力状况下增长的是（）在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是（）B26“食人鱼食人鱼”是一种肉食鱼，一旦进入自然生态水域，就会造成严重的生态灾难。假如该物种是一种肉食鱼，一旦进入自然生态水域，就会造成严重的生态灾难。假如该物种进入湖泊生态系统，以下哪种曲线能准确表达其种群数量变化的特点进入湖泊生态系统，以下哪种曲线能准确表达其种群数量变化的特点 B C D B C D A27在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，8 8年后发展到年后发展到500500只左右，这个羊群数量会只左右，这个羊群数量会 ( ) ( ) A A、维持在

19、一个水平上、维持在一个水平上 B B、不断下降、不断下降C C、缓慢上升、缓慢上升 D D、迅速上升、迅速上升A A284一个新的物种进入某地后，其种群数量变化，哪一项是不正确的（ ） A先呈“S”形增长，后呈“J”形增长 B先呈“J”形增长，后呈“S”形增长 C种群数量达到K值以后会保持稳定 DK值是环境条件允许的种群增长的最大值A29总结：指数增长模式只是一种理想的状态总结：指数增长模式只是一种理想的状态种群迁入一个新环境后，在一定时期内种群的增长大致符合种群迁入一个新环境后，在一定时期内种群的增长大致符合“J”型曲线。型曲线。这种指数增长模式能一直维持下去吗？如不能，可能是什么原因导致的

20、？最后它的曲线形式这种指数增长模式能一直维持下去吗？如不能，可能是什么原因导致的？最后它的曲线形式是怎样的？是怎样的？思考？思考？303132b、“S”型曲线和型曲线和“J”型曲线图中阴影部型曲线图中阴影部分表示分表示环境中影响种群增长的阻力和在种环境中影响种群增长的阻力和在种内斗争被淘汰的个体。内斗争被淘汰的个体。333.3.种群增长的种群增长的“S”S”型曲线型曲线种群数量种群数量123456100200300400K=375t/d大草履虫种群的增长曲线大草履虫种群的增长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”S

21、”型曲线型曲线在在，一定空间，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称量，又称KK值，象大草履虫种群的值，象大草履虫种群的KK值是值是375375个个34产生条件：产生条件：存在环境阻力：存在环境阻力：自然条件（现实状态）自然条件（现实状态）食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食物等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降低，死亡率增高食者数量不断增加。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，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

22、有时会稳定在一定的水平增长特点：增长特点： 种群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）后，将停止增长并在值）后，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。 35总结总结K K值是环境最大容纳量，环境阻力值是环境最大容纳量，环境阻力代表自然选择的作用。农、林、牧代表自然选择的作用。农、林、牧业生产就是在这个范围内谋求产量业生产就是在这个范围内谋求产量的提高的提高, ,其潜力有一定限制。其潜力有一定限制。同一种群的同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。值不是固定不变的，会受到环境的影响。 36直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出直接因素：

23、出生率、死亡率、迁入、迁出间接因素：食物、气候、传染病、天敌间接因素：食物、气候、传染病、天敌重要因素：人类的活动重要因素：人类的活动四、影响种群数量变化的因素四、影响种群数量变化的因素大多数种群的数量总是在波动之中的，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，甚至灭亡在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡371、野生生物资源合理利用和保护、野生生物资源合理利用和保护鱼类的捕捞鱼类的捕捞2、为防治有害生物提供科学依据、为防治有害生物提供科学依据蝗虫的防治蝗虫的防治研究种群数量变化有何意义？研究种群数量变化有何意义？提示：对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械捕杀、药物捕杀等

24、措施。从环境容纳提示：对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械捕杀、药物捕杀等措施。从环境容纳量的角度思考，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，量的角度思考，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。殖或释放它们的天敌，等等。38 凤眼莲凤眼莲必修必修3 3 第第4 4章章 种群和群落种群和群落第第2 2节节 种群数量的变化种群数量的变化39;.40时间时间/min细细菌菌数数量量/ /个个0 01001002002003003004004005005002020404060608080 100100120120 140140 160160 1801803.坐标曲线图坐标曲线图细菌数量增长的规律细菌数量增长的规律数学表达法数学表达法41“J J”型增长实例型增长实例2 2：某岛屿环颈雉某岛屿环颈雉种群数量的增长种群数量的