种群数量变化

复习回顾：种群密度预测变化方向影响数量变动年龄组成性别比例种群数量出生率和死亡率直接影响决定种群大小和密度种群特征之间的关系图第2节种群数量的变化假设你父亲承包了一个水库养鱼虾，如果一次投放的幼苗过多或延迟捕捞，由于环境的负载能力限制，都不能达到效益的最优化；相反，如果大量捕捞，使鱼虾数量大大减少，其种群往往要经过相当长的延滞期才能进入指数增长期，对生产极为不利。哪什么时候是捕捞的最佳数量期。问题探讨：在营养和生存空间没有限制的条件下，某细菌每20min就能过分裂繁殖一代。思考讨论：（若开始有1个细菌）（1）第1代细菌有多少个？第2代呢？第3代呢？（2）第n代呢？（3）72h后细菌有多少个？248Nn＝２nN=2216一、建构种群增长模型的方法3、数学模型一般包括以下步骤：观察研究对象，提出问题提出合理的假设通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达数学模型：1、概念:用来描述一个系统或它的性质的数学形式．3、数学模型的表现形式:（1）函数（2）曲线图精确更直观地反映出种群数量的增长趋势2、建构数学模型的一般步骤：→→→→。提出问题作出假设实验数据数学表达检验或修正细菌种群增长模型1、函数(公式)表示：2、曲线图表示：（根据以上公式，填写P66表，并绘出曲线）Nn＝２n（N代表细菌数量，n代表“代”）时间（min）20406080100120140160180细菌数量248163264128256512100200300400500动动手，尝试建立一个数学模型：请你算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量，并填入下表，并画出细菌的种群增长曲线：细菌种群增长模型1、函数(公式)表示：2、曲线图表示：（根据以上公式，填写P66表，并绘出曲线）Nn＝２n（N代表细菌数量，n代表“代”）细菌的数量／个★同数学方程式相比，曲线图表示的模型有什么局限性？曲线图表示的数学模型不够精确。细菌种群增长模型1、函数(公式)表示：2、曲线图表示：（根据以上公式，填写P66表，并绘出曲线）Nn＝２n（N代表细菌数量，n代表“代”）细菌的数量／个思考：种群数量增长在什么条件下才符合这个模型，为什么？“J”型增长实例：澳大利亚兔灾1859年，24只野兔6亿只以上的野兔一个世纪后“J”型增长实例：凤眼莲水葫芦环颈雉实例：某海岛上环颈雉种群数量的变化实例：某海岛上环颈雉种群数量的变化★这两个实例中，种群呈“J”型增长的原因有哪些？★环颈雉“J”型曲线中实际变化为“Z”型，是什么原因？食物充足、没有天敌、气候适宜等。环颈雉越冬死亡率加大，使每年春季的种群数量低于前一年秋季的个体数量。自然界确有类似的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，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈Ｊ型．二．种群增长的Ｊ型曲线种群数量时间与社会的联系：•查一查历年来世界和我国人口增长数据，分析人口增长是否呈“J”型曲线？种群数量“J”型增长的数学模型•模型假设：在食物和空间条件充裕，气候适宜，没有敌害等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。•建立模型：t年后种群的数量：Nt＝N0λt•参数意义：N0－种群初始数量；Nt－t年后种群的数量；λ－种群每年增长倍数；种群增长的“J”型曲线：①产生条件：理想状态——食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等；②增长特点：种群增长率不变③数量的计算：t年后种群的数量为Nt=N0λt④例子：实验室条件下、外来物种入侵、迁移入新环境种群数量时间①产生条件：存在环境阻力：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，种内竞争不断加剧，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．当出生率与死生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平．三．种群增长的“Ｓ”型曲线[例]生态学家高斯的实验：得出一个大草履虫种群的增长曲线。种群增长的“S”型曲线A①、概念：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．②增长特点：种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中能所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称Ｋ值．★同一种群的K值是固定不变的吗？不是固定不变的，会受到环境的影响。影响种群数量变化的因素：气候、食物、被捕食、传染病、人类活动等种群数量变化的类型：大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡增长，稳定，波动、下降等四、种群数量的波动和下降东亚飞蝗种群数量的波动（1）有利于野生生物资源的合理利用及保护。（2）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。（3）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。四．研究种群数量变化的意义假设你父亲承包了一个水库养鱼虾，如果一次投放的幼苗过多或延迟捕捞，由于环境的负载能力限制，都不能达到效益的最优化；相反，如果大量捕捞，使鱼虾数量大大减少，其种群往往要经过相当长的延滞期才能进入指数增长期，对生产极为不利。哪什么时候是捕捞的最佳数量期。一般将种群的数量控制在环境容纳量的一半，即1/2Ｋ值时，此时种群增长速度最快，可提供的资源数量也最多，而又不影响资源的再生．对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械捕杀、药物捕杀等措施。从环境容纳量的角度思考，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。思考与讨论：对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？从环境容纳量的角度思考，能得到什么启发吗？注意，家鼠的繁殖能力很强，种群数量每天可增加1.47%。拓展视野种群大爆炸蝗灾A细菌的数量／个Ｊ型曲线S”型曲线种群数量增长的“J”型曲线与“S”型曲线的比较J型曲线S型曲线存在条件增长率有无K值影响因素理想条件自然条件稳定不变先上升后下降无有出生率、死亡率很多因素（环境阻力）种群数量“S”型增长•原因：自然界的资源、空间总是有限的；种群密度增大，种内斗争加剧；一般都存在敌害。大草履虫种群的增长曲线•环境容纳量：K值。