生物学课件 4.2种群的数量变化

4.2种群数量的变化1.细菌是真核生物还是原核生物？

思考回答2．细菌的繁殖的方式是什么？0204060n?3．细菌繁殖了n代后的数量是多少？细菌增长的数学模型研究4．请在作业纸上绘制细菌增长的曲线图。时间（min)20406080100120140160180细菌数量（个）248163264128256512增长速度v(个/20min)4-2=248163264128256增长速度越来越快10020030040050060020406080100180时间增长速度越来越快时间（min)20406080100120140160180细菌数量（个）增长速度v(个/20min)248163264128256512

4-2=248163264128256增长率r(个/20min

个)增长率稳定(4-2)/2=11111111Nt=N0×λt10020030040050060020406080100180时间0一、建构种群增长模型的方法1.数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式4.数学模型建构的步骤2.数学模型的表现形式:数学方程式曲线图3.建构数学模型的意义:描述、解释和预测种群数量的变化。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和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不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列出表格，根据表格画曲线，推导公式4、通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正观察、统计细菌的数量，对自己所建立的模型进行检验或修正建立数学模型一般包括以下步骤：4.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。20406080100120140160180时间/分钟细菌数量/个自然界的确有类似细菌在理想状态下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”型。1859年，一个英格兰的农民带着24只野兔，登陆澳大利亚并定居下来，但谁也没想到，一个世纪之后，这个澳洲“客人”的数量呈指数增长，达到6亿只之巨。实例一理想条件下的种群增长模型种群迁入一个新环境后，常常在一定时期内出现“J”型增长。例如，在20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿，在1937～1942年期间，这个环颈雉种群的增长大致符合“J”型曲线（右图）。

实例二理想条件下的种群增长模型①产生条件：

理想状态——食物充足，空间充裕，环境适宜，没有敌害等；②增长特点：

种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍．③量的计算：t年后种群的数量为

Nt=N0

λt（N0为起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ为年均增长率．）

种群增长的Ｊ型曲线在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？为什么？如何验证您的观点？问题探讨3：不会.原因：自然界的资源和空间是有限的。总之……在大自然中食物有限空间有限种内斗争种间竞争天敌捕食环境阻力种群密度越大环境阻力越大大草履虫数量增长过程如何？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种群增长的“S”型曲线A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．①产生条件：存在环境阻力：

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．种群增长的“Ｓ”型曲线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。环境容纳量: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，又称K值。

同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。

N≈K／2，此时种群增长速度最快，可提供的资源数量也最多，而又不影响资源的再生。资源有限条件下的种群增长为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么？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。提示：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，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。同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。思考怎样做才是最有效的灭鼠措施？思考怎样做才是保护大熊猫的根本措施？建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。K值是环境最大容纳量。环境阻力代表自然选择的作用。农、林、牧业生产就是在这个范围内谋求产量的提高,其潜力有一定限制。总结两种曲线的比较种群在没有环境阻力的条件下呈现“J”型增长，实际上是“S”型增长的最初阶段，“J”型增长是一定时间内的增长方式，最终是以”S”型增长结束，这是生态因素和物种本身相互影响的结果