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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？第2节种群数量的变化(第一课时)在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一代。1．n代细菌数量的计算公式是：2．72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？Nn＝2n解：n＝60min×72h÷20min＝216Nn＝2n＝2216描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建立数学模型。在上面的问题探讨活动中，你已经在尝试对某种细菌种群的数量变化建立数学模型。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：1.概念：用来描述一个系统或它的性质的数学形式2.建立数学模型的步骤：细菌每20min分裂一次在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响Nn=2n，N代表细菌数量，n表示第几代观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正研究实例研究方法观察研究对象，提出问题提出合理的假设根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正数学模型建构的一般过程提出问题作出假设建立模型模型的检验与修正在理想状态下，细菌每20分钟分裂一次。请填下表，并根据表中数据，绘出细菌种群的增长曲线。时间20406080100120140160180细菌数量248163264128256512一、建构种群增长模型的方法3.类型：1.概念：用来描述一个系统或性质的数学形式。2.建立数学模型的步骤：数学模型：一、建构种群增长模型的方法3.类型：⑶曲线图⑴数据分析表格式⑵数学方程式Nn=2n时间20406080100120140160180细菌数量方程式——精确曲线图——直观细菌的数量／个理想条件下细菌数量增长的推测：自然界中有此类型吗？种群增长的“J”型曲线实例1：澳大利亚野兔实例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。实例2:20世纪30年代,人们将环颈雉引入美国的一个岛屿这两个实例中，种群呈“J”型增长的原因有哪些？食物和空间条件充裕，没有天敌，气候适宜等“J”型增长的数学模型1、模型假设：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表示该种群数量是一年前种群数量的倍数．）2、种群“J”型增长的数学模型公式：Nt=N0λt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。种群增长率与增长速率的区别种群增长率与种群增长速率虽一字之差，但内涵完全不同。增长率是指：单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数，其计算公式为：(这一次总数一上一次总数)，上一次总数*100％=增长率。如某种群现有数量为a，一年后，该种群数为b，那么该种群在当年的增长率为(b-a)／a。增长速率是指单位时间内增长的数量。其计算公式为：(这一次总数一上一次总数)／时间=增长速率。计算：某一地区2001年人口普查时有10万人，2002年比2001年增长1％。请预测，按照此生长速度，2006年该地区的人口将有多少？Nt＝10×（1+1％）2006-2001①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：种群的增长率是一定的；种群数量没有上限；种群增长的Ｊ型曲线Ｊ型曲线增长率曲线时间种群数量增长率时间二、种群增长的“J”型曲线“J”增长的数学模型问题：“J”型增长能一直持续下去吗？自然条件（现实状态）——食物等资源和空间总是有限的，种内斗争不断加剧，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．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三、种群增长的“S”型曲线K=375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：自然条件（现实状态）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.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。说明：同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。讨论：从环境容纳量（K值）的角度思考：（1）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？（2）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？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。三、种群增长的“S”型曲线建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。种群数量“S”型增长曲线（种群数量）K/2K种群数量增长速率时间B:出生率与死亡率之差最大，即种群数量处于K/2值。D:出生率＝死亡率，即种群数量处于K值。1：种群数量达到K值时，种群—增长停止2：种群数量在K/2值时，种群—增长最快3：种群数量小于K/2值时种群—增长逐渐加快4：种群数量大于K/2值时种群—增长逐渐减慢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。“J”型曲线“S”型曲线形成条件适用范围增长率变化K值理想条件下资源无限自然条件下资源有限实验室和种群迁入新的环境中最初的一段时间内的增长一般自然种群的增长不变变化无有K/2例(05全国卷I）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A.种群数量相对稳定B.种群增长量最大C.种群数量最大D.环境条件所允许的种群数量最大K时间K/2种群数量三、种群增长的“S”型曲线问题：种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？环境条件的改变，K值也随之发生改变，即改善环境条件可使K值增大，如环境条件受到破坏，则K值将会减小。东亚飞蝗种群数量的波动大多数种群的数量总是在波动之中的种群数量的波动和下降在FaroeIslands上，捕鲸现场成了血的海洋在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡影响种群数量变化的因素直接因素(内因）：间接因素（外因）：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、天敌数学模型建构的一般过程提出问题作出假设建立模型模型的检验与评价总结：种群数量种群增长的“J”型曲线（在理想状态下的种群增长）种群增长的“S”型曲线（在有限环境下的种群增长）K值是环境最大容纳量。环境阻力代表自然选择的作用。总结种群数量的变化：增长，稳定，波动，下降“J”型曲线和“S”型曲线都只研究种群数量的规律。前者反映的种群增长率是一定的；而后者反映的种群增长率是变化的，认为“S”型曲线的开始部分是“J”型曲线。二种增长方式的差异，主要在于的作用。增长不能环境阻力1．在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是B2.（2002高考）在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的管养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。下列四图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是（）D（2004江苏）某海滩黄泥螺种群现存量约3000吨，正常状况下，每年该种群最多可增加300吨，为充足利用黄泥螺资源，又不影响可持续发展，理论上每年最多捕捞黄泥螺的量为（）A、3000吨B、1650吨C、1500吨D、不超过300吨D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制使种内竞争增加（）A．CD段（增长速度慢）B．DE段（速度加快）C．EF段（变化速率加快）D．FG段（速度逐渐变慢）D（07理综I）3．下列有关种群增长的S型曲线的叙述，错误的是A．通常自然界中的种群增长曲线最终呈S型B．达到K值时种群增长率为零C．种群增长受自身密度的影响D．种群的增长速度逐步降低答案：D探究培养液中酵母菌种群数量的变化单细胞真核生物属于兼性厌氧型微生物，有氧时产生二氧化碳和水；无氧时产生二氧化碳和酒精。用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养基的成分，空气，温度，酸碱度及有害代谢废物等因素的影响。在理想的环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限的环境下，酵母菌的种群呈“S”型曲线。第1天第4天第6天第7天死亡对于压在小方格界线上的酵母菌应取相邻两边及顶角计数。活菌数试管编号培养液/mL无菌水/mL酵母菌母液/mL温度（℃）A10—0.128B10—0.15C—100.128B练习建构种群增长数学模型的方法包括以下步骤：1.提出合理的假设2.对模型进行检验或修正3.用适当的数学形式对事物的性质进行表达4.观察研究对象，提出问题A.1234B.2314C.4132D.4123C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制使种内斗争增加（）A．CD段（增长速度慢）B．DE段（速度加快）C．EF段（变化速率加快）D．FG段（速度逐渐变慢）D下列对阴影部分的解释正确的是（）①环境中影响种群增长的阻力②环境中允许种群增长的最大值③其数量表示种群内迁出的个体数④其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数A.①③B.②③C.①④D.②④CC\qT1T2T0种群增长率某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长率随时间变化的曲线，下列叙述正确的是（）A.在T0-T2时，种群数量呈“J”型增长B.若在T2时种群的数量为N，则在T1时种群的数量为N/2；C.捕获该鱼的最佳时期为T2时D.在TI-T2时，该鱼种群数量呈下降趋势。B叶蜂产卵于叶上；泥蜂储存其他昆虫的幼虫为子代的食物；蜜蜂的幼虫由工蜂直接喂养。这三种蜂的生存曲线依次是（）A.甲乙丙B.乙丙甲C.乙甲丙D.甲丙乙10050生存率（%)甲乙丙A卵成虫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_______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(1)如果种群处于一个理想的环境中，没有资源和空间的限制，种群数量增长的曲线是？(2)如果将种群置于有限的自然环境中，种群数量增长曲线是？(3)a与b之间的阴影属于自然界中的__________。ab环境阻力（4）影响种群密度的主要因素是种群的_______、_______、________和_______。1种群数量的最大点在；2种群数量增长最快的在；3该种群的增长率由缓慢到逐渐加快是在年后开始的；环境阻力增长是在年开始4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到破坏，应该使该动物种群数量保持在图中点所代表的水平上；因为在这个水平上（）A.种群数量相对稳定B.种群增长率最大C.种群数量最大D.环境条件所允许的种群数量最大1234567dcab10050db25bB年龄个体数ABC我国人口年龄组成与图相似，在以后一段时间内的发展趋势是，因此我国要认真执行政策。利用人工合成的性引诱剂杀某种害虫的雄性个体，最终打破害虫年龄组成变为图类型。3.（广东广西河南2002）在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的