种群数量表变化

第2节种群数量的变化第四章种群和群落学习目标1种群增长数学模型的构建。2、J型曲线公式的构建。3.S型曲线K值的含义。4.S型曲线增长率的变化。5.J型曲线与S型曲线的比较。问题探讨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。Zxxk时间（min)20406080100120140160180分裂次数数量（个）2481632641282565121234567891、填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量。2、用数学方程式表示：n代后细菌的数量N？3、72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？解：n＝６０min×７２h／２０min＝２１６N＝２n＝２２１６N=2n细菌数量4、以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。Zxxk曲线图与数学方程式比较，各有哪些优点？曲线图：直观数学公式：科学、准确20406080100120140160180时间/分钟细菌数量/个数学模型：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：建构种群增长模型的方法研究实例研究方法细菌每20min分裂一次观察研究对象，提出问题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提出合理的假设Nn=2n，N代表细菌数量，n表示第几代根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正zxxk通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正细菌的数量／个理想条件下细菌数量增长的推测：自然界中有此类型吗？1859年，24只野兔6亿只以上的野兔近100年后实例1：澳大利亚野兔种群增长的“J”型曲线在20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿，在1937～1942年期间，这个环颈雉种群的增长大致符合右图。实例2自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标，曲线则大致呈“J”型如果种群的起始数量为N0，并且第二代的数量是第一代的λ倍，那么：zxxk•一代后种群数量N1＝________，两代后种群数量N2＝________，N0·λN0·λ2N0·λtJ型曲线t代后种群数量Nt=____________动动脑筋“J”型曲线种群数量增长率如何变化？增长率时间“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、建立模型：t年后种群数量为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。①产生条件：理想条件——食物充足，空间不限，气候适宜，没有天敌等；②增长特点：种群的数量往往会连续增长，且增长率不变。③数量的计算：t年后种群的数量为Nt=N0λt④例子：归纳：一、“J”型增长的数学模型实验条件下或新物种迁入的开始阶段。问题探讨在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？为什么？如何验证这个观点？不会，自然界的资源和空间总是有限的。种内竞争就会加剧；捕食者增加。生态学家高斯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。思考：1、曲线形状象什么？其种群达到基本稳定的数量值称为什么？“S”型曲线2、大草履虫数量增长过程如何？种群增长的“S”型曲线K值种群增长率不断降低种群数量K/2→K值时，种群增长的“S”型曲线种群数量达到K值时，种群增长率为零,但种群数量达到最大，且种内斗争最剧烈。种群数量在K/2值时，种群增长率最大种群数量由0→K/2值时，种群增长率增大K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。K/2增长速率最快K值：环境容纳量增长速率为零归纳：二、种群增长的“S”型曲线①产生条件：自然条件(现实状态)——食物等资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内斗争不断加剧，天敌数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。②增长特点：存在环境阻力种群密度越大环境阻力越大（1）种群数量有最大值（K值）。（2）种群增长率先上升，后下降，有最大值。种群增长的“S”型曲线（自然条件下）1、种群数量处于K值时，增长率=0，2、种群数量处于K/2值时，增长率最大3、种群数量小于K/2值时，增长逐渐加快4、种群数量大于K/2值时，增长逐渐减慢讨论：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？建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，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。用达尔文的观点分析“J”、“S”曲线时间种群数量J型曲线S型曲线K值1、“J”型曲线用达尔文的观点分析表明生物具有过度繁殖的特性。2、图中阴影部分表示：环境阻力；用达尔文的观点分析：通过生存斗争被淘汰的个体数量，也即代表自然选择的作用。“J”型曲线表明生物具有什么特性？图中阴影部分表示什么？J型曲线S型曲线存在条件增长率有无K值理想条件自然条件稳定不变先上升后下降无有种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？种群数量的波动和下降大多数种群的数量总是在波动中，在不利条件下，还会急剧下降，甚至消亡。东亚飞蝗种群数量的波动归纳：三、种群数量的波动和下降种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种群特征的因素，都会引起种群数量的变化。影响种群数量变化的因素自然因素：气候、食物、天敌、传染病等人为因素：人类的活动（2）野生生物资源的保护和利用。（1）对于有害动物的防治。（3）濒危动物种群的拯救和恢复。归纳：四、研究种群数量变化的意义K/2KD:出生率＝死亡率，即种群数量处于K值。B:出生率与死亡率之差最大，即种群数量处于K/2值。1．在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是B例(05全国卷I）2、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（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D时间K种群大小4、如图表示有限环境中某一种群增长的曲线。下列有关叙述正确的是①K值是环境条件所允许达到的种群数量最大值②在K值时，种群的增长率最大③如果不考虑迁入迁出等其它因素，在K值时出生率等于死亡率④假设这是鱼的种群，当种群达到K值时开始捕捞，可持续获得最高产量A.①②B.①③C.②④D.③④B培养液中酵母菌种群数量的变化步骤:(1)提出问题：培养液中酵母菌种群数量是怎样随时间变化的？(2)作出假设：。(3)讨论探究思路：问题(4)制定计划：(5)实施计划：(6)分析结果，得出结论：(7)表达和交流：(8)进一步探究：步骤:(1)提出问题：培养液中酵母菌种群数量是怎样随时间变化的？(2)作出假设：。在理想的无限环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限的环境下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。•血细胞计数板是一种专门用于计算较大单细胞微生物的一种仪器。•计数时，常采用样方法。（3）讨论探究思路1、怎样进行酵母菌的计数？