第2节-种群数量的变化.pptx

1、怎样建构种群数量增长的模型？、怎样建构种群数量增长的模型？2、种群的数量是怎样变化的？、种群的数量是怎样变化的？3、什么是环境容纳量？、什么是环境容纳量？4、影响种群数量变化的因素有哪些？、影响种群数量变化的因素有哪些？本节聚焦本节聚焦第1页/共35页一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法 在营养和生存空间没有限制的情况下，某在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细个细菌每菌每20分钟分裂繁殖一代讨论：分钟分裂繁殖一代讨论：n代细菌数量的计算公式？代细菌数量的计算公式？72小时后由一个细菌分裂产生的细菌数量是多小时后由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？少？Nnn解：解：n n 60min x72h60min x72h20min20min216216N Nn nn n 2 2216216第2页/共35页数学模型：数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学用来描述一个系统或它的性质的数学形式形式 建立数学模型一般包括以下步骤：建立数学模型一般包括以下步骤：观察研究对象，观察研究对象，提出问题提出问题提出合理的假设提出合理的假设通过进一步的实验或观察等，通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正对模型进行检验或修正根据实验数据，用适根据实验数据，用适当的数学形式对事物当的数学形式对事物的性质进行表达的性质进行表达细胞每细胞每20min20min分裂一次分裂一次资源空间无限多，细菌种群资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的的增长不受种群密度增加的影响影响Nnn观察、统计细菌数量，观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型对自己所建立的模型进行检验或修正进行检验或修正第3页/共35页将数学公式（将数学公式（Nn2n）变为曲线图）变为曲线图时间时间分钟分钟20 40 60 80100120140160180细菌细菌数量数量 曲线图与数学方程曲线图与数学方程式比较，优缺点？式比较，优缺点？直观，直观，但不够精确。但不够精确。2 4 8 16 32 64 128 256 512第4页/共35页细菌的数量个 理理想想条条件件下下细细菌菌数数量量增增长长的的推推测测：自自然然界界中中有有此此类类型型吗？吗？二、种群增长的二、种群增长的“J”型曲线型曲线第5页/共35页第6页/共35页第7页/共35页“J”型增长的数学模型型增长的数学模型 1 1、模型假设：、模型假设：理理想想状状态态食食物物充充足足，空空间间不不限限，气气候候适适宜宜，没有敌害等；没有敌害等；（N N0 0为起始数量，为起始数量，t t为时间，为时间，N Nt t表示表示t t年后该种年后该种群的数量，群的数量，为年均增长率）为年均增长率）2 2、种群、种群 “J J”型增长的数学模型公式：型增长的数学模型公式：Nt=N0 t 种种群群的的数数量量每每年年以以一一定定的的倍倍数数增增长长，第第二二年年是是第一年的第一年的倍倍。第8页/共35页3.3.增长特点：增长特点：种群的增长率是一定的；种群的增长率是一定的；种群数量没有上限；种群数量没有上限；型曲线型曲线增长率曲线时间种群数量第9页/共35页 凤眼莲凤眼莲第10页/共35页紫茎泽兰第11页/共35页飞机草第12页/共35页第13页/共35页第14页/共35页 例 生态学家高斯的实验：种群经过一定时间种群经过一定时间的增长后，的增长后，数量趋数量趋于稳定于稳定的增长的增长曲线，曲线，称为称为“S”型曲线型曲线大草履虫种群的增长曲线讨论讨论2 2：大草履虫的大草履虫的增长呈增长呈“S S”型曲线型曲线的原因有哪些？的原因有哪些？第15页/共35页食物有限食物有限空间有限空间有限种内斗争种内斗争种间竞争种间竞争天敌捕食天敌捕食资源有限资源有限阻滞生长阻滞生长资源有限条件下的种群增长资源有限条件下的种群增长三、种群增长的三、种群增长的“S S”型曲线型曲线第16页/共35页种群数量达到环境所允许的最大值（种群数量达到环境所允许的最大值（K K值）后，值）后，将停止增长并在将停止增长并在K K值左右保持相对稳定。值左右保持相对稳定。K值：值：在环境条件在环境条件不受破坏的情况下，不受破坏的情况下，一定空间中所能维一定空间中所能维持的持的种群最大数量种群最大数量称为称为环境容纳量。环境容纳量。第17页/共35页种群数量达到种群数量达到K K值时，值时，种群种群增长停止增长停止种群数量在种群数量在 K/2K/2值时，值时，种群种群增长最快增长最快种群数量小于种群数量小于K/2K/2值时值时 种群种群增长逐渐加快增长逐渐加快种群数量大于种群数量大于K/2K/2值时值时 种群种群增长逐渐减慢增长逐渐减慢AK/2K/2S S型曲线型曲线增长率曲线第18页/共35页为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续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群数量保持在什么水平?为什么？为什么？根据种群增长的根据种群增长的S S型曲型曲线，应使被捕鱼群的线，应使被捕鱼群的种群数量保持在种群数量保持在K/2K/2水平。这是因为在这水平。这是因为在这个水平上种群增长量个水平上种群增长量最大最大 。第19页/共35页家鼠的繁殖力很强，种群数量每天可增加1.47%。理论上，在某一区域，1010只家鼠在100100天后的数量将会达到多少？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同一种群的同一种群的K K值会受到环境的影响。值会受到环境的影响。第20页/共35页思考思考怎样做才是保护大熊猫的怎样做才是保护大熊猫的根本措施？根本措施？建立自然保护建立自然保护区，改善大熊区，改善大熊猫的栖息环境，猫的栖息环境，提高环境容纳提高环境容纳量。量。第21页/共35页 “J”型曲线型曲线 “S”型曲线型曲线形成条件形成条件适用范围适用范围增长率增长率变化变化K 值值理想条件下理想条件下资源无限资源无限自然条件下自然条件下资源有限资源有限实验室和种群迁入实验室和种群迁入新的环境中最初的新的环境中最初的一段时间内的增长一段时间内的增长一般自然种群一般自然种群的增长的增长不不变变变变化化无无有有K/2K/2第22页/共35页K K值是环境最值是环境最大容纳量，环大容纳量，环境阻力代表自境阻力代表自然选择的作用。然选择的作用。农、林、牧业农、林、牧业生产就是在这生产就是在这个范围内谋求个范围内谋求产量的提高产量的提高,其潜力有一定其潜力有一定限制。限制。第23页/共35页四、种群数量的波动和下降四、种群数量的波动和下降东亚飞蝗种群数量的波动21第24页/共35页影响种群数量变化的因素影响种群数量变化的因素直接因素直接因素(内因）：内因）：间接因素（外因）：间接因素（外因）：重要因素：人类的活动重要因素：人类的活动出生率、死亡率、迁入率、迁出率食物、气候、传染病、天敌第25页/共35页（1 1）有利于野生生物资源的合理利用及保护。）有利于野生生物资源的合理利用及保护。（2 2）为人工养殖及种植业中合理控制种群）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。数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。（3 3）通过研究种群数量变动规律，为害虫的）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。预测及防治提供科学依据。五研究种群数量变化有何意义？（4 4）有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。）有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。第26页/共35页云豹的保护云豹的保护苍鹭的保护苍鹭的保护野猪的保护野猪的保护救护被困的鲸鱼救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾全力防蝗减灾第27页/共35页1 1在下列图中，表示种群在无环在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是境阻力状况下增长的是B第28页/共35页2.2.在一个相对封闭的小型牧场内，迁入在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，一小群绵羊，8 8年后发展到年后发展到500500只左右，只左右，这个羊群数量会这个羊群数量会 A A、维持在一个水平上、维持在一个水平上 B B、不断下降、不断下降C C、缓慢上升、缓慢上升 D D、迅速上升、迅速上升 A A 第29页/共35页3 3、当种群数量达到当种群数量达到K K值时，可能出现的现值时，可能出现的现象是（）象是（）A A、生态因素对该种群的影响没有作用、生态因素对该种群的影响没有作用B B、种群的增长率保持相对稳定、种群的增长率保持相对稳定C C、食物将不再是限制种群发展的因素、食物将不再是限制种群发展的因素D D、出生率再也不会超过死亡率、出生率再也不会超过死亡率B B第30页/共35页4.4.“食人鱼食人鱼”是一种肉食鱼，一旦进入自然是一种肉食鱼，一旦进入自然生态水域，就会造成严重的生态灾难。假如生态水域，就会造成严重的生态灾难。假如该物种进入湖泊生态系统，以下哪种曲线能该物种进入湖泊生态系统，以下哪种曲线能准确表达其种群数量变化的特点准确表达其种群数量变化的特点 B C D B C D A第31页/共35页5 5下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内斗争增加（制使种内斗争增加（）A ACDCD段（增长速度慢）段（增长速度慢）B BDEDE段（速度加快）段（速度加快）C CEFEF段（变化速率加快）段（变化速率加快）D DFGFG段（速度逐渐变慢）段（速度逐渐变慢）D第32页/共35页6 6、自然界中生物种群增长常表现为“S”S”型增长曲线。下列有关种群“S”S”型增长的正确说法是（）A.“S”A.“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的型增长曲线表示了种群数量和食物的关系关系B.B.种群增长率在各阶段是不相同的种群增长率在各阶段是不相同的C.“S”C.“S”型增长曲线表示了种群数量与时间无型增长曲线表示了种群数量与时间无关关D.D.种群增长不受种群密度制约种群增长不受种群密度制约B第33页/共35页如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和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影响种群密度的因素有有 。A过度繁殖过度繁殖B通过生存斗争被淘汰的个体数量通过生存斗争被淘汰的个体数量出生率、死亡率、迁入、出生率、死亡率、迁入、迁出、性别比、年龄组迁出、性别比、年龄组成、气候、食物、天敌、成、气候、食物、天敌、人类活动等人类活动等时间时间种种群群数数量量AB第34页/共35页感谢您的观看！第35页/共35页