种群数量的变化

第2节种群数量的变化本节聚焦一、建构种群增长模型的方法二、种群增长的“J”型曲线三、种群增长的“S”型曲线四、种群数量的波动和下降五、研究种群数量变化的意义1一、建构种群增长模型的方法问题探讨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。回忆温故而知新一、建构种群增长模型的方法1．n代细菌数量Nn的计算公式是：

Nn2．72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？＝1×２n解：n＝６０minx７２h／２０min＝２１６Nn＝1×２n

＝２２１６6一、建构种群增长模型的方法曲线图与方程式比，有哪些优缺点？曲线图：直观，但不够精确方程：精确，但不够直观时间（min)20406080100120140160180分裂次数数量（个）248163264128256512123456789将数学公式（N=2n)变为曲线图7实例一：外来种群迁入新环境1859年，24只野兔6亿只以上的野兔近100年后8澳大利亚环颈雉种群增长500100015003919374042年种群数量实例二：20世纪初，人们将环颈雉（一种鸟类）引入美国的一个岛屿。在1937－1942年期间，这个种群数量的增长如下图所示。

如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈什么型？9实例三：凤眼莲（水葫芦）原产于南美，是一种观赏性植物,曾被喻为“美化世界的淡紫色花冠”。以后凤眼莲被作为观赏植物引种栽培，现已在数十个国家造成危害。1901年作为花卉引入中国，30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184万吨，成为我国淡水水体中主要的外来入侵物种之一。10实例四11二、种群增长的“J”型曲线1.产生条件：2.建立模型Nt=N0

λt

N0为种群的起始数量t为时间Nt表示t年后该种群的数量λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数①方程模型食物和空间条件充裕理想状态气候适宜没有天敌12二、种群增长的“J”型曲线1.产生条件：食物充足，空间不限理想状态气候适宜没有天敌2.建立模型②曲线图模型3.适用情形：a.实验室条件下b.当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时(例如入侵物种)13N001234tN0λt问题探讨“J”型曲线能一直持续下去吗？如何验证这个观点？不会。原因是资源和空间是有限的；种群密度大，种内斗争加剧。即存在环境阻力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统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如图所示的结果。14①产生条件：存在环境阻力：

现实状态下——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．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．②增长特点：

种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。三、种群增长的“S”型曲线15三、种群增长的“S”型曲线种群数量为K：种群增长速率为零,种群数量最大，种内斗争最剧烈。种群数量为K/2：种群增长速率最大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/2增长速率最快K值：环境容纳量增长速率为零abc161.乙图0—g相当甲图b点之前，种群数量增长速率逐渐增加。cghf乙（K/2）KK/2abc甲种群数量增长速率时间0g（K/2）h（K）乙2.g点相当甲中K/2，种群数量增长速率最大。3.乙图g--h相当甲图b--c，种群数量增长速率逐渐减少。4.h点相当甲中K，种群数量增长速率为0。1718比较种群增长两种曲线的联系与区别J型曲线S型曲线条件种群增长速率有无K值曲线环境资源无限环境资源有限不断增大先升后降无，持续保持增长有K值环境阻力K值：环境容纳量生存斗争被淘汰的个体18思考讨论1、同一种群的K值是固定不变的吗？2、对保护大熊猫应采取什么措施才会事半功倍？环境条件改变，K值也随之发生改变，即改善环境条件可使K值增大；如环境条件受到破坏，则K值将会减小。例如砍伐森林会使生物减少；建立自然保护区使东北虎增多建立自然保护区，改善大熊猫栖息环境，提高K值。19思考讨论4、为保护鱼类资源不受破坏，并持续获得最大捕鱼量，被捕鱼群种群数量保持在什么水平?3、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？增大环境阻力，降低环境容纳量（如封储粮食，清除生活垃圾，养殖它们天敌）；严防达到K/2。种群数量达到K/2时，种群增长速率最大，再生能力最强；对养殖的生物进行捕捞(捕获)时，捕捞后的种群数量要维持在K/2处，以保证持续获取高产量。20思考讨论①K值的应用a.野生生物资源保护：保护野生生物生活环境，减小环境阻力，增大K值。b.有害生物的防治：增大环境阻力(如为防鼠害而封储粮食、清除生活垃圾、饲养猫等)，降低K值。②K/2的应用a.资源开发与利用：种群数量达到K/2时，种群增长速率最大，再生能力最强；对养殖的生物进行捕捞(捕获)时，捕捞后的种群数量要维持在K/2处，以保证持续获取高产量。b.有害生物防治：务必及时控制种群数量，严防达到K/2处，甚至在a点以前就应采取相应措施。21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，甚至灭亡四种群数量的波动和下降自然因素：食物、气候、空间、传染病、天敌等人为因素：人类的活动人为控制（家禽，畜牧）捕杀野生动物滥砍乱阀环境破坏影响生物生存2224探究培养液中酵母菌种群数量的变化一般步骤:(1)提出问题：培养液中酵母菌种群是怎样随时间变化的？(2)作出假设：

。(3)讨论探究思路：问题(4)制定计划：(5)实施计划：(6)分析结果，得出结论：(7)表达和交流：(8)进一步探究：2425怎样进行酵母菌的计数？从试管中吸出培养液进行计数之前，建议你将试管轻轻振荡几次。这是为什么？本探究需要单独设置一个对照组吗？如果需要请讨论对照组应怎样设计和操作；如果不需要，请说明理由。需要做重复实验吗？血细胞计数板，采用抽样检测方法使酵母菌在培养液中混合均匀，减少计数误差。不设对照，因时间上形成前后自身对照需要，可提高准确性25时间/d123456……数量/个26怎样记录结果？记录表怎样设计？如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应采取怎样的措施？7对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数？稀释一定倍数只计算相邻