1.2种群数量的变化课件-高二上学期生物人教版选择性必修2-2

第2节

种群的数量变化问题探讨

假设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。时间（min)020406080100120140160180分裂次数0123456789数量（个）1248163264128256512建立数学模型0时间/min细菌数量/个10020030040050020406080100120140160180数学公式曲线图科学、精确直观Nn=2n生物模型：物理模型、

数学模型、概念模型细菌每20min分裂一次，怎样计算繁殖n代的数量？在资源和生存空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响Nn=2nN代表细菌数量，n表示第几代观察、统计细菌数量，对自己年建立的模型进行检验或修正观察研究对象，提出问题提出假设建立数学模型检验或修正研究实例研究方法建立数学模型资料1：1859年，一位来澳大利亚定居的英国人在他的农场中放生了24只野兔，一个世纪后，这24只野兔的后代竟超过6亿只。资料2：20世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937-1942年，这个种群增长如右图所示。自然界种群增长的实例种群的“J”形增长①食物和空间条件充足；②气候适宜；③没有天敌和其他竞争物种；1.条件：2.公式：Nt=N0

λt时间(t)种群数量理想状态无环境阻力。联系实际

：

生物入侵现象①当入=1时，种群数量如何变化?②当入>1时，种群数量如何变化?③当入<1时,种群数量如何变化?种群数量基本不变

(相对稳定)种群数量增长种群数量下降请思考：种群数量变化符合数学公式:Nt=N0×λt

时，种群数量一定是“J”形增长曲线吗?“J”形增长公式：Nt=N0

λt时间(t)种群数量

注意：λ是定值，且大于1增长率：λ-1，

不变增长速率：逐渐增大

（看切线）增长率增长速率含义单位时间内净增加的个体数占原来个体数的比例

(百分比，无单位)

单位时间

内增加的个体数量(有单位，

如个/年)计算公式增长率=（现有数量-原有数量）/

原有个体数增长速率=（现有数量-原有数量）/

时间举例“一个种群有1000个个体,一年后增加到1100”,则该种群的增长速率为:“一个种群有1000个个体,一年后增加到1100”,则该种群的增长率为:×100%=10%1100-10001000=100个/年

1100-10001年增长率

与

增长速率的比较倍数关系，λ-1，出生率-死亡率看切线斜率【实例】生态学家高斯的实验

在0.5mL培养液中放入5个大草履虫，每隔24h统计一次大草履虫的数量。经反复实验，结果如下图所示。问题:为什么没有出现“J”形增长？“S”形增长种群的“S”形增长1.条件：资源、空间有限，种内竞争加剧，存在天敌等原因。存在环境阻力2.K值（环境容纳量）：一定环境条件所能维持（不能说达到）的种群最大数量种群的“S”形增长增长速率：先增大后减小，当种群数量为

k/2时，

达到最大。增长率：逐渐减小K值（环境容纳量）：K值会随环境的改变而改变选K2作为K值思考：在养鱼业上，为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得较高的经济效益，应在什么时候开始捕捞？使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平？K种群数量时间0BCDEt1t2AK/2K值

和

K/2值的应用K值的应用：保护濒危动物：有害生物防治：建立自然保护区，增大K值增大环境阻力，减小K值渔业捕捞：在K/2之后捕捞，

捕捞后数量维持在

K/2K/2值的应用：有害生物防治：在K/2之前防治，

严防达到K/2，越早越好。注意：“S”形曲线的前期不等同于“J”形曲线，因为存在环境阻力。“J”形曲线与“S”形增长曲线的联系K值代表：环境阻力，生存斗争中淘汰的个体。在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。1.种群数量的

相对稳定:种群数量的波动2.种群数量的波动:

对于大多数生物种群来说，由于气候、食物、天敌、疾病等多种环境因素的影响，种群数量总是在波动中。在K值不变的情况下，种群的数量总是围绕着K值上下波动。

处在波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。如蝗灾、鼠灾、赤潮等。3.种群数量的爆发:4.种群数量的下降:

当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏。

种群的延续需要有一定的个体数量为基础。当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。

▲对于那些已经低于种群延续所需要的最小种群数量的物种，需要采取有效的措施进行保护。（1）有利于野生生物资源的合理利用及保护。

研究意义（2）对有害动物的防治。（3）有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。环境因素种群的出生率、死亡率、迁出和迁入率种群数量的变化气候、食物、天敌、疾病等增或减稳定、波动、增长、下降等直接因素：

出生率、死亡率、迁入、迁出间接因素：

年龄组成和性别比例人为干扰：

过度捕猎、栖息地破坏等环境因素：

气候、食物、天敌、疾病等影响种群数量变化的因素小结构建知识网络对有害生物防治:1）采用化学和物理的方法控制现有有害生物的数量（小于K/2），降低其增长速率；2）减少获取食物的机会等降低环境容纳量（K值）；3）有效保护或合理引入天敌【生物防治】举例：鼠害发生时，既适当采用化学和物理的方法控制现存害鼠的种群数量，又可以通过引入天敌、减少食物等方法，降低其环境容纳量。防治思路：a.增大死亡率。具体措施：机械捕杀【物理防治】、药物毒杀【化学防治】等。b.降低出生率。具体措施：施用避孕药、降低生殖率的激素等。c.降低环境容纳量。具体措施：养殖家猫捕食家鼠、搞好环境卫生、硬化地面、安全储藏食物等。降低有害生物环境容纳量是防治有害生物的根本措施辨析不同曲线模型中的“K值”与“K/2”课下请完成课后检测实战训练

1.数学模型是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，下列排列顺序正确的是（）①根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达；

②通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正．③观察研究对象，提出问题；

④提出合理的假设；A.①②③④

B.②①③④

C.③④①②