种群数量的变化课件

第四章《种群和群落》第二节种群的变化在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min20min就通过分裂增殖一次。讨论：1、n代细菌数量的计算公式是什么？2、72H后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？时间分钟20406080100120140160180细菌数量(2)根据上表，写出n代细菌数量的计算公式。(1)请你计算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量:N=2n248163264128256512(3)请你以时间为横轴，种群数量为纵轴画出相应的曲线图。0100200300400500600020406080100120140160180200时间数量曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？直观，但不够精确。讨论：1、n代细菌数量的计算公式是什么？2、72H后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？Nn＝２n解：n＝60minx72h／20min＝216Nn＝２n＝22163、在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？如何验证你的观点？③细菌数量不会永远按这个公式增长。可以用实验计数法来验证。一、建构种群增长模型的方法1.数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式4.数学模型建构的步骤2.数学模型的表现形式:数学方程式曲线图3.建构数学模型的意义:描述、解释和预测种群数量的变化。数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式．建立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细胞每20min分裂一次资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响Nn＝２n观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正Nt=N0λt那么一年后该种群的数量为？t年后该种群的数量Nt是多少？N1=N0λ如果用坐标来表示，横轴表示时间，纵轴表示种群数量，种群的增长曲线有什么特点？时间种群数量二、“J”型增长的数学模型设：某种群起始数量N0，每年以一定的倍数增长(第二年是第一年的λ倍)。建立模型：参数意义：Nt＝N0λtN0－种群初始数量；Nt－t年后种群的数量；λ－种群数量是一年前的倍数。时间种群数量“J”型增长特点：条件发生时期：①气候适宜②食物和空间充裕③没有天敌新物种迁入的开始阶段、(理想)连续增长，增长率不变实验条件下？尝试绘制J型曲线的增长速率和增长率曲线增长速率：指种群在单位时间内增加的个体数量增长率：指种群在单位时间内净增加的个体占原个体总数的比率增长速率=（现有个体数-原有个体数）/增长时间=[N0λ（t+1）-N0λt]个/年=[N0λt（λ-1）]个/年增长率=（现有个体数-原个体数）/原个体数＊增长时间=[N0λ（t+1）-N0λt]/N0λt个/个＊年=[N0λt（λ-1）]/N0λt个/个＊年=（λ-1）个/个＊年“J”型增长实例：24只6亿只以上N0：Nt：100年t：Nt=N0λt1859年，澳大利亚只有24只野兔。一个世纪后，达到了6亿只以上。食物和空间条件充裕没有天敌气候适宜某岛屿环颈雉种群数量的增长[思考1]：澳大利亚野兔能指数增长的特殊原因是什么呢？①没有天敌。②充足的食物③广阔的生活空间。“J”型增长能否一直持续下去？[例]生态学家高斯的实验：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．大草履虫种群的增长曲线讨论1：大草履虫的增长呈“S”型曲线的原因有哪些？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，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。三、种群增长的“S”型曲线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。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。三、种群增长的“S”型曲线K/2种群数量达到K值时，种群—增长停止种群数量在K/2值时，种群—增长最快种群数量小于K/2值时种群—增长逐渐加快种群数量大于K/2值时种群—增长逐渐减慢时间种群增长速率K/2K讨论2：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。三、种群增长的“S”型曲线AB时间种群数量2、阴影部分表示？K值:环境容纳量（环境阻力）食物不足空间有限种内斗争天敌捕食气候不适寄生虫传染病等用达尔文的观点分析“J、S”曲线1、“J”型曲线指生物具有什么特性？“J”型曲线用达尔文的观点分析指：生物具有过渡繁殖的特性。用达尔文的观点分析指：通过生存斗争被淘汰的个体数量。增长曲线“J”型曲线“S”形曲线环境条件K值特点种群增长曲线理想条件有限的自然条件不断增长先快速增长，再慢增，最后稳定无有时间种群数量时间种群数量K/2K种群增长曲线增长曲线“J”型曲线“S”形曲线增长速率时间种群数量先增大后减小至0时间增长率K/2K时间种群数量K/2K种群增长曲线增长曲线“J”型曲线“S”形曲线增长率时间种群数量保持不变时间增长率时间种群数量K/2K1、结合自然环境条件下,种群数量的”S”型增长曲线的变化特点,再谈谈如何确定开渔期和规定鱼网网目大小的目的？K/2K课堂讨论捕捞量的确定:捕捞量≤K/2值。这样既有利于种群的可持续发展，又可获得较大收益。2、某种群的K值是不是固定不变的?课堂讨论3、结合K值的变化,谈谈如何减弱鼠害和如何增大大熊猫的种群数量?课堂讨论时间种群数量1.减少数量机械捕杀药物捕杀课堂讨论J型环境阻力时间种群数量K值2.增大环境阻力降低环境容纳量S型课堂讨论K值降低J型环境阻力时间种群数量2.增大环境阻力降低环境容纳量课堂讨论1.减少数量：机械捕杀、药物捕杀哪种措施较能从实质上解决问题?2.增大环境阻力降低环境容纳量：养殖或释放天敌、打扫卫生、硬化地面、将食物储存在安全处3.降低繁殖率：性激素干扰等课堂讨论老鼠机械捕杀施用激素药物捕杀施用避孕药养殖或释放天敌将食物储存在安全处降低繁殖率减少数量增大环境阻力降低环境容纳量打扫卫生硬化地面课堂讨论保护大熊猫的措施？•提高繁殖率,•建立自然保护区，给大熊猫更宽广的生活空间，保护环境，改善她们的栖息环境，帮助减少其环境阻力从而提高环境容纳量，是保护大熊猫的根本措施。大熊猫数量日益减少的原因？•自身繁殖率低•食性单一•气候变迁•栖息地的丧失等课堂讨论大多数种群的数量总是在波动之中的，四、种群数量的波动和下降东亚飞蝗种群数量的波动在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡课后调查：长江流域，近百年有多少物种消失或濒临灭绝?同时探究在其背后的原因。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。环境因素种群的出生率、死亡率、迁出和迁入种群数量的变化气候、食物、被捕食、传染病等增或减增长、波动、稳定、下降等影响种群数量变化的因素有害动物的防治野生生物资源的保护和利用濒危动物种群的拯救和恢复……五、研究种群数量变化有何意义？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，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。影响种群密度的因素有。A过度繁殖B通过生存斗争被淘汰的个体数量出生率、死亡率、迁入、迁出、性别比、年龄组成、气候、食物、天敌、人类活动等时间种群数量AB“食人鱼”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ＡBCDA下图是某一动物物种迁入一个适宜环境后的增长曲线图，请回答：（l）图中的增长曲线是形，表示K值的一点是？（2）图中表示种群增长速度最快的阶段是？（3）迁入种群第2年后，增长明显加快的原因主要是_______________。（4）第8年后，种群数量趋于稳定，阻碍种群继续增长环境因素主要有哪些：_______________________食物减少，天敌增加sdb食物充足又无天敌