种群数量的变化

第二节种群数量的变化

在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代讨论：①n代细菌数量的计算公式？②72小时后由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？③在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？问题探讨Nn＝２n解：n＝60minx72h／20min＝216

Nn＝２n＝2216248163264128256512将数学公式（N=2n)变为曲线图时间分钟20406080100120140160180细菌数量曲线图与数学方程式比较，优缺点？直观，但不够精确。一．构建种群增长模型的方法数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式．建立数学模型一般包括以下步骤：观察研究对象，提出问题提出合理的假设通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达细胞每20min分裂一次资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响Nn＝２n观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量往往会连续增长起始数量为No，每年的增长率都保持不变，第二年的种群数量是第一年的λ倍，那么，一年后该种群的数量应为：N1=N0λ二年后该种群的数量应为：N2=N1λ

=N0λ2例如计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量，完成表格理想条件下种群数量变化一年后：N1=N0

二年后：N1=N0

2Nt=N0

ttNtt年后：……t年后该种群的数量应为Nt=N0λt时间20406080100120140160180细菌数量248163264128256512细菌的数量／个理想条件下细菌数量增长的推测，自然界中有此类型吗？某海岛上环颈雉种群数量的变化实例1：澳大利亚本来并没有兔子。1859年，24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，打洞做窝非常方便。于是，兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的数量达到6亿只以上，遍布整个大陆。二、种群增长的“J”型曲线:

实例2、20世纪30年代,人们将环颈雉引入美国的一个岛屿,讨论1：出现这种增长的原因有哪些？“J”型增长的数学模型

1、产生条件：

理想状态——食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等；（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．）

2、种群“J”型增长的数学模型公式：Nt=N0

λt

种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。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．当出生率与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平．“J”型增长能一直持续下去吗？三、种群增长的“S”型曲线生态学家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。从图可以看出:大草履虫在这个实验环境条件下的最大种群数量是375个，这就是该实验种群的K值。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。

AK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。三、种群增长的“S”型曲线种群的个体数量种群的个体数量时间时间时间假若在理想的环境中生活，即环境资源很充足不受任何限制。指数增长逻辑斯蒂增长在自然的环境中环境资源是有限的。种群不可能无线增长。种群的数量增长曲线总结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。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率最大。家鼠的繁殖力很强，种群数量每天可增加1.47%。

①理论上，在某一区域，10只家鼠在100天后的数量将会达到多少？

②你考虑应当采取什么措施来控制家鼠的数量才是最有效的？10×（1+1.47%）100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。四、种群数量的变化种群的数量是经常变化的。种群数量的变化包括增长、波动、稳定和下降等1、野生生物资源合理利用和保护—鱼类的捕捞2、害虫的防治—蝗虫的防治影响种群数量变化的因素有哪些呢？研究种群数量变化有何意义？直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出间接因素：食物、气候、传染病、天敌重要因素：人类的活动培养液中酵母菌种群数量的变化实验探究:人口/亿我国1000-1990年的人口数量变化

课后延伸与拓展：看图分析

⑴如果种群处在一个理想的环境中，没有自然和空间的限制，种群内个体数量的增长曲线是____,用达尔文的进化理论解释，这是由于生物具有__________特性。⑵如果将该种群置入有限制的自然环境中，种群内个体数量的增长曲线是_____，用达尔文进化理论分析图中的阴影部分表_____________________________。⑶影响种群密度的主要因素是种群的_______、_______、________和_______

例：下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，仔细分析图中去先后回答下列问题：ab个体数

时间ab在生存斗争过程中淘汰的个体过度繁殖死亡率出生率性别比例年龄组成[例]生态学家高斯的实验：

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．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。

AK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。三、种群增长的“S”型曲线1、同一种群的K值是固定不变的吗？2、对大熊猫应采取什么保护措施？3、对家鼠等有害动物的控制，应采取什么措施？从环境容纳量的角度看，能得到什么启发？4、种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？

思考讨论影响种群数量变化的因素：气候、食物、被捕食、传染病、人类活动等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（1）有利于野生生物资源的合理利用及保护。（2）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。

（3）通过研究种群数量变动规律，为害虫的预测及防治提供科学依据。五．研究种群数量变化有何意义？苍鹭的保护云豹的保护野猪的保护救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾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

，用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有

的特征如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量增长曲线是

，用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表示

。影响种群密度的因素有

。时间种群数量ABA过度繁殖B通过生存斗争被淘汰的个体数量出生率、死亡率、迁入、迁出、性别比、年龄组成、气候、食物、天敌、人类活动等在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，8年后发展到500只左右，这个羊群数量会A、维持在一个水平上B、不断下降C、缓慢上升D、迅速上升A下列因素能引起种群密度增大的有—————。

A、种群中幼年个体增多

B、种群性