种群的数量变化

1、1一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法二、种群增长的二、种群增长的“J J”型曲线型曲线三、种群增长的三、种群增长的“S S”型曲线型曲线四、种群数量的波动和下降四、种群数量的波动和下降五、研究种群数量变化的意义五、研究种群数量变化的意义2一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法2 24 48 8161632326464128128 256256 5125121 12 23 34 45 56 67 78 89 91 1、填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为、填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为minmin）产生后代的数量。产生后代的数量。2 2n n代细菌数

2、量代细菌数量的计算公式是：的计算公式是：3 37272小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？解：解：n n min xmin xh hminminNnNn1 1 3细菌数量一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法4 4、以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数、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。量增长曲线。曲线图与数学方程式比较，有曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？哪些优缺点？曲线图：曲线图：直观，但不够精确。直观，但不够精确。数学公式：数学公式：精确，但不够直观。精确，但不够直观。 4一、建构种群

3、增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法5. 类型：类型：坐标式（曲线图、柱状图）坐标式（曲线图、柱状图）数据分析表格式数据分析表格式数学方程式数学方程式Nn=2n方程式方程式精确精确曲线图曲线图直观直观5细菌的数量个 理想条件下细理想条件下细菌数量增长的推测：菌数量增长的推测：自然界中有此类型自然界中有此类型吗？吗？二、种群增长的二、种群增长的“J”型曲线型曲线6实例一：实例一：18591859年，一位英国人来到澳大利亚定居，他带来年，一位英国人来到澳大利亚定居，他带来了了2424只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这2424只只野兔的后代竟达到

4、野兔的后代竟达到6 6亿只亿只以上。漫山遍野的野兔与牛羊争以上。漫山遍野的野兔与牛羊争食牧草，啃啮树皮，造成植被破坏，导致水土流失。食牧草，啃啮树皮，造成植被破坏，导致水土流失。后来，后来，人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。 7实例二：实例二：凤眼莲凤眼莲（水葫芦）原产于南美，仅以一种观赏性植物零散（水葫芦）原产于南美，仅以一种观赏性植物零散分布，分布，18441844年在美国的博览会上曾被喻为年在美国的博览会上曾被喻为“美化世界的淡紫色花美化世界的淡紫色花冠冠”。自此以后凤眼莲被作为观赏植物引种栽培，现已在亚、非、。自此以后凤眼莲被作为观

5、赏植物引种栽培，现已在亚、非、欧、北美洲等数十个国家造成危害。欧、北美洲等数十个国家造成危害。19011901年作为花卉引入中国，年作为花卉引入中国，3030年代作为畜禽饲料引入中国内地各省，并作为观赏和净化水质的植年代作为畜禽饲料引入中国内地各省，并作为观赏和净化水质的植物推广种植，后逃逸为野生。由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手物推广种植，后逃逸为野生。由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌和天敌 ，在我国南方江河湖泊中发展迅速，目前我国有这种凤眼莲，在我国南方江河湖泊中发展迅速，目前我国有这种凤眼莲184184万吨，成为我国淡水水体中主要的外来入侵物种之一。万吨，成为我国淡水水体中主要的外

6、来入侵物种之一。 8凤眼莲（水葫芦）凤眼莲（水葫芦）910实例三：实例三：在在2020世纪世纪3030年代，年代，人们将人们将环颈雉环颈雉引入美国的引入美国的一个岛屿。在一个岛屿。在1937193719421942年期间，这个种群数量的年期间，这个种群数量的增长如下图所示。增长如下图所示。 如果以如果以时间时间为横坐标，为横坐标，种群数量种群数量为纵坐标画出为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致曲线来表示，曲线大致呈什么型？呈什么型？11二、种群增长的二、种群增长的“J”型曲线型曲线实例实例3：自然界确有类似细菌自然界确有类似细菌在在理想条件下理想条件下种群数种群数量增长的形式，如果量增长的形式，如

7、果以以时间时间为横坐标，为横坐标，种种群数量群数量为纵坐标，曲为纵坐标，曲线则大致呈线则大致呈“ J ”型型美国某岛屿环颈雉美国某岛屿环颈雉种群数量的增长种群数量的增长12问题探讨问题探讨在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？为什么？式增长吗？为什么？如何验证这个观点？如何验证这个观点？不会。原因是资源和空间是有限的。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生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在样一个实验：在0.5ml0.5ml培养液中培养液中放入放入5 5个大草履虫，然后每隔个大草履虫，然后每隔24h24h统计一次大草履虫的

8、数量。统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如图所经过反复实验，得出了如图所示的结果。示的结果。13三、种群增长的三、种群增长的“S”型曲线型曲线K=3751.概念：在资源和空间有限时，种群经过一概念：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定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线称为称为“S”型曲线。型曲线。2.K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空值：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成为间中所能维持的种群最大数量成为环境容纳量环境容纳量，又称又称K值值。如：大草履虫种如：大草履虫种群的增长曲线群的增长曲线14种群增长种群增长速速

9、率不断低率不断低种群数量种群数量K/2 K/2 K K值时，值时，3.3.对对种群增长的种群增长的“S”型曲线的分析型曲线的分析种群数量达到种群数量达到K K值时，值时，种群增长种群增长速速率为率为零零, ,但种群但种群数数量达到最大量达到最大，且，且种内斗争最剧种内斗争最剧烈烈。种群数量在种群数量在 K/2K/2值时，值时，种群增长种群增长速速率率最大最大种群数量由种群数量由0 0K/2K/2值时，值时，种群增长速率增大种群增长速率增大K/2K K值：值：环境容纳量环境容纳量加速期，个体数量增加，增长加速加速期，个体数量增加，增长加速潜伏期，个体数量较少增长缓慢潜伏期，个体数量较少增长缓慢减

10、速期，增长缓慢减速期，增长缓慢15比较种群增长两种曲线的联系与区别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无限环境资源有限环境资源有限保持稳定保持稳定逐渐降低逐渐降低无，无，持续保持增长持续保持增长有有K K值值K K值：值：环境容纳量环境容纳量食物不足食物不足空间有限空间有限种内斗争种内斗争天敌捕食天敌捕食气候不适气候不适寄生虫寄生虫传染病等传染病等16用达尔文的观点分析用达尔文的观点分析“J J”、“S S”曲线曲线时间时间种种群群数数量量J J型型曲线曲线S S型型曲线曲线K K值值1 1、“J J”型曲线用达尔文的观点分析表明生物具型曲线用达尔文的观点分析表明生物具有有过度

11、繁殖过度繁殖的特性。的特性。2 2、图中阴影部分表示：、图中阴影部分表示：环境阻力环境阻力； 用达尔文的观点分析指：通过用达尔文的观点分析指：通过生存斗争生存斗争被被淘汰淘汰的个体数量，也即代表自然选择的作用。的个体数量，也即代表自然选择的作用。“J J”型曲线表明生型曲线表明生物具有什么特性？物具有什么特性？图中阴影部分表示图中阴影部分表示什么？什么？17K/2a ab bc cd dg gh hf fe e种群数量变化曲线与种群增长速率曲线的关系种群数量变化曲线与种群增长速率曲线的关系图乙的图乙的fgfg段相当于图甲的段相当于图甲的acac段。段。图乙的图乙的g g点相当于图甲的点相当于图

12、甲的c c点。点。图乙的图乙的ghgh段相当于图甲的段相当于图甲的cdcd段。段。图乙的图乙的h h点相当于图甲的点相当于图甲的dede段。段。甲甲乙乙种群增长曲线的生产生活中的应用：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有害动物的防治，应通过降低其环境容纳量（纳量（K K值）值）受保护动物的拯救和恢复，应通过改善受保护动物的拯救和恢复，应通过改善其栖息环境，提高其栖息环境，提高K K值。值。生产上的捕获期应确定在种群数量为生产上的捕获期应确定在种群数量为K/K/2 2时最好；而杀虫效果最好的时期在潜伏时最好；而杀虫效果最好的时期在潜伏期。期。18四、种群数量的波动

13、和下降四、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。条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。1920乱伐森林211 1、为野生生物资源的合理利用及保护提供理论指导、为野生生物资源的合理利用及保护提供理论指导 。 （合理利用和保护野生生物资源）（合理利用和保护野生生物资源） 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，保证种群的增长速率为最大值。展，砍伐、捕捞、狩猎后，保证种群的增长速率为最大值。2 2、为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。采伐等提供理论指导。3 3、通过研究种群数量变动规律，为有害生物的预测及防、通过研究种群数量变动规律，为有害生物的预测及防治提供科学依据。治提供科学依据。 （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） 降低环境的负荷量（降低环境的负荷量（K K值）。如鼠害防治可通过严密封存粮食、值）。如鼠害防治可通过严密封存粮食、清除生活垃圾、保护老鼠的天敌等措施来降低清除生活垃圾、保护老