第2节种群的数量变化1030.ppt

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1、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？本节聚焦本节聚焦讨论：讨论：在在营养和生存空间没有限制营养和生存空间没有限制的情况下，的情况下，某某种种细菌每细菌每20分钟分钟分裂繁殖分裂繁殖一代一代(1)请你计算出请你计算出一个一个细菌产生的后代在不同时细菌产生的后代在不同时间的数量间的数量:时间时间分钟分钟20406080100120140160180细菌细菌数量数量248163264128256512(2)根据上表

2、，写出根据上表，写出n代代细菌数量的计算公式。细菌数量的计算公式。Nnn能否将数学公式（能否将数学公式（N=2n)变为曲线图？变为曲线图？时间时间分钟分钟20406080100120140160180细菌细菌数量数量248163264128256512曲线图与数学方程式比较，曲线图与数学方程式比较，优缺点？优缺点？直观，直观，但不够精确。但不够精确。5001 1、用来描述一个系统或它的性质的数学形式、用来描述一个系统或它的性质的数学形式-数学模型数学模型物理模型物理模型数学模型数学模型概念模型概念模型2 2、数学模型的表现形式、数学模型的表现形式（1 1）函数）函数（2 2）曲线图）曲线图精确

3、精确更直观更直观一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法-数学模型数学模型模型模型DNADNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型 真核生物三维结构模型等真核生物三维结构模型等孟德尔遗传定律孟德尔遗传定律 种群增长模型等种群增长模型等人体细胞与外界环境的物质交换模型人体细胞与外界环境的物质交换模型血糖调节的模型等血糖调节的模型等建立数学模型的一般步骤建立数学模型的一般步骤观察研究对象，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

4、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NnnN N代表细菌数量，代表细菌数量，n n表示第表示第几代几代 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思考：思考：自然界中有此类型吗？自然界中有此类型吗？细菌的数量个营养和生存空间没有限制的情况下细菌数量增长曲线营养和生存空间没有限制的情况下细菌数量增长曲线理想条件（实验室条件）下细菌数量增长曲线理想条件（实验室条件）下细菌数量增长曲

5、线1859年，年，24只只野兔野兔6亿只以上亿只以上的野兔的野兔近近100100年后年后实例实例1 1：澳大利亚野兔澳大利亚野兔实例实例2 2 某海岛上环颈雉种群数量的变化某海岛上环颈雉种群数量的变化 凤眼莲凤眼莲自然界确有类似细菌在理想自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如条件下种群数量增长的形式，如果以果以时间为横坐标，种群数量为时间为横坐标，种群数量为纵坐标纵坐标画出曲线来表示，曲线大画出曲线来表示，曲线大致呈致呈“”型型种群数量时间二、种群增长的二、种群增长的“J”型曲线型曲线讨论：讨论：出现这种增长曲线出现这种增长曲线 的条件有哪些？的条件有哪些？“J”型增长的数学模型

6、型增长的数学模型 2 2、提出合理的假设：、提出合理的假设：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，没有敌害等；宜，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年后该种群的数年后该种群的数量，量，为年均增长率）为年均增长率）3 3、适当的数学形式表达：、适当的数学形式表达：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，第第二二年年的的数量是第一年的数量是第一年的倍倍。种种种种群群群群的的的的增增增增长长长长率率率率时间时间时间时间“J J J J”型曲线图模型型曲线图模型型曲线图

7、模型型曲线图模型我国自我国自13931990年以来人口统计数据如下：年以来人口统计数据如下：分析以上人口增长，若画成曲线，是否符合分析以上人口增长，若画成曲线，是否符合“J”型？型？年份年份1393157817641849192819821990亿0.60.62.04.14.710.3 11.6与社会的联系与社会的联系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环境阻力环境阻力 例例 生态学家高斯的实验：生态学家高斯的实验：观察讨论观察讨论 1 1、哪几天增长较快？何、哪几天增长较快？何时处于稳定？时处于稳定？2 2、经过一定时间的增长、经过一定时间的增长后

8、，种群数量为什么会基后，种群数量为什么会基本保持不变？本保持不变？图图4-6A 在环境条件不在环境条件不受破坏的情况下，一受破坏的情况下，一定空间中所能维持的定空间中所能维持的种群最大数量种群最大数量称为称为环环境容纳量。境容纳量。三、种群增长的三、种群增长的“S”型曲线型曲线经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为为“S S”型曲线型曲线 K值：值：1.1.1.1.乙图乙图乙图乙图0 0 0 0g g g g相当甲图相当甲图相当甲图相当甲图b b b b点之前，种群数量增长速率逐渐增加。点之前，种群数量增长速率逐渐增加。点之前，种群数

9、量增长速率逐渐增加。点之前，种群数量增长速率逐渐增加。c cg gh hf f乙乙（K/2K/2K/2K/2）K KK/2K/2a a a ab b b bc c c c甲甲甲甲种种群群数数量量增增长长速速率率时间时间0 0 0 0g g g g（K/2K/2K/2K/2）h h h h（K K K K）乙乙乙乙2.g 2.g 2.g 2.g 点相当甲中点相当甲中点相当甲中点相当甲中K/2K/2K/2K/2，种群数量增长速率最大。种群数量增长速率最大。种群数量增长速率最大。种群数量增长速率最大。3.3.3.3.乙图乙图乙图乙图g-hg-hg-hg-h相当甲图相当甲图相当甲图相当甲图b-cb-c

10、b-cb-c，种群数量增长速率逐渐减少。，种群数量增长速率逐渐减少。，种群数量增长速率逐渐减少。，种群数量增长速率逐渐减少。4.h 4.h 4.h 4.h 点相当甲中点相当甲中点相当甲中点相当甲中K K K K，种群数量增长速率为，种群数量增长速率为，种群数量增长速率为，种群数量增长速率为0 0 0 0。讨论：讨论：从环境容纳量（从环境容纳量（K K值）的角度思考：值）的角度思考：（1 1）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？（2 2）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？建立自然保护区，改善大熊猫的栖息

11、环境，提建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。高环境容纳量。可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，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。巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。种群数量（在理想状态下的种群增长（在理想状态下的种群增长）（在有限环境下的种群增长（在有限环境下的种群增长）“S”型曲型曲线线“J”型曲型曲线线前提条件前提条件种群增种群增长长率率种群增种群增

12、长长速率速率有无有无K值值有有K值值无无K值值环环境境资资源有限源有限环环境境资资源无限源无限不断下降不断下降保持保持稳稳定定先增大后减少先增大后减少不断增大不断增大 大多数种群的数量总是在波动之中大多数种群的数量总是在波动之中四、种群数量的波动和下降四、种群数量的波动和下降在不利条件之下，有些种群数量还会急剧下降，在不利条件之下，有些种群数量还会急剧下降，甚至消亡甚至消亡.在自然界中，影响种群数量变化的因素主要有哪些？在自然界中，影响种群数量变化的因素主要有哪些？气候、食物、天敌、传染病、气候、食物、天敌、传染病、人类活动等人类活动等.除此之外，影响种群数量变化的内部因素主要有哪些？除此之外

13、，影响种群数量变化的内部因素主要有哪些？出生率、死亡率、迁入率、迁出率、出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄组成、性别比例等年龄组成、性别比例等（2 2）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。（4 4）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、）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。适时捕捞、采伐等提供理论指导。（1 1）为害虫的预测及防治提供科学依据。）为害虫的预测及防治提供科学依据。研究种群数量变化有何实践意义？研究种群数量变化有何实践意义？与社会的联系与社会的联系（3 3）拯救和恢复濒危动物种群）拯救和恢复濒危动物种群 本本课

14、课小小结结 第第2 2节节 种群数量的变化种群数量的变化 一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法-数学模型数学模型建立数学模型的一般步骤建立数学模型的一般步骤 二、种群增长的二、种群增长的“J J”型曲线型曲线1 1、“J J”型曲线形成的条件型曲线形成的条件2 2、“J J”型增长的数学模型型增长的数学模型三、种群增长的三、种群增长的“S S”型曲线型曲线1 1、“S S”型曲线形成的条件型曲线形成的条件2 2、K K值值3 3、“J J”型曲线与型曲线与“S S”型曲线的比较型曲线的比较四、种群数量的波动和下降四、种群数量的波动和下降 人口增长、人类活动对自然界种群数量变化的

15、影响人口增长、人类活动对自然界种群数量变化的影响 研究种群数量变化的意义研究种群数量变化的意义1、在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，、在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，8年后发展到年后发展到500只左右，这个羊群数量会只左右，这个羊群数量会()A、维持在一个水平上、维持在一个水平上B、不断下降、不断下降C、缓慢上升、缓慢上升D、迅速上升、迅速上升2、下列因素能引起种群密度增大的有、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、种群中幼年个体增多.B、种群性别比例改变、种群性别比例改变.C、环境中温度条件适宜、环境中温度条件适宜.D、种群中幼年个体减少、种群中幼

16、年个体减少.E、环境中天敌增多、环境中天敌增多.F、寄生生物减少、寄生生物减少.F F3 3、“食人鱼食人鱼”是一种肉食鱼，一旦进入自然生是一种肉食鱼，一旦进入自然生态水域，就会造成严重的生态灾难。假如该物种态水域，就会造成严重的生态灾难。假如该物种进入湖泊生态系统，以下哪种曲线能准确表达其进入湖泊生态系统，以下哪种曲线能准确表达其种群数量变化的特点种群数量变化的特点 B C D B C D 4 4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

17、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）6 6、自然界中生物种群增长常表现为、自然界中生物种群增长常表现为“S S”型增长曲线。下列有关种群型增长曲线。下列有关种群“S S”型增长的正确说法是（型增长的正确说法是（）A.A.“S S”型增长曲线表示了种群数量和食型增长曲线表示了种群数量和食物的关系物的关系B.B.种群增长率在各阶段是不相同的种群

18、增长率在各阶段是不相同的C.C.“S S”型增长曲线表示了种群数量与时型增长曲线表示了种群数量与时间无关间无关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若某种群有成鼠若某种群有成鼠a a头（计算时作为亲代），每头头（计算时作为亲代），每头雌鼠一生产仔雌鼠一生产仔1616头，各代雌雄性别比例均为头，各代雌雄性别比例均为1 1：l l，子代幼鼠均发育为成鼠，所有个体的繁殖力均，子代幼鼠均发育为成鼠，所有个体的繁殖力均相等，则从理论上计算，第相等，则从理论上计算，第n n代的子代数为多少头代的子代数为多少头？A Aa8a8n-1n-1 B Ba8a8n+1n+1 C C a8a8n n

19、 D Da8a8n-2n-27.如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和空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间的限制，种群内个体的增长曲线是 ，用达尔文，用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有进化的观点分析，这是由于生物具有_ _ 的的特征特征.如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量增长曲线是增长曲线是 ，用达尔文进化观点分析，图中阴影，用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表示部分表示 。影响种群密度的影响种群密度的因素有因素有 。时间时间种群数量ABA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

20、淘汰的个体数量出生率、死亡率、迁入、迁出生率、死亡率、迁入、迁出、性别比例、年龄组成、出、性别比例、年龄组成、气候、食物、天敌、人类活气候、食物、天敌、人类活动等动等8.8.图图414414是某一资源动物种群迁入一个适宜环境后增长是某一资源动物种群迁入一个适宜环境后增长曲线图，请回答：曲线图，请回答：(1)(1)图中表示种群数量最大的点是图中表示种群数量最大的点是_。(2)(2)图中表示种群增长速度最快的点是图中表示种群增长速度最快的点是_。(3)(3)该种群的增长速度由缓慢逐渐加快是在迁入该种群的增长速度由缓慢逐渐加快是在迁入_年后开始的，环境阻力明显增大是在迁入后年后开始的，环境阻力明显增大是在迁入后_年开始的。年开始的。(4)(4)既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受破坏，应该使该动物中群体的数量保持在图中哪一力不受破坏，应该使该动物中群体的数量保持在图中哪一点所代表的水平上点所代表的水平上?_?_。d26bb