4-2种群数量的变化2.ppt

11种群数量的增长种群数量的增长(1)种群增长的种群增长的“J”型曲线型曲线条件：条件： 条件充裕、气候适宜、条件充裕、气候适宜、 等。等。数学公式：数学公式：NtN0t。(2)种群增长的种群增长的“S”型曲线型曲线条件：自然界的条件：自然界的 是有限的。是有限的。概念：种群经过一定时间的增长后，数量概念：种群经过一定时间的增长后，数量 的增长曲线。的增长曲线。K值：又称值：又称 ，在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中，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所能维持的种群 。2种群数量的波动和下降种群数量的波动和下降(判断改错判断改错)(1)气候、食物、天敌、传染病等都是影响种群数量变化的外界因素气候、食物、天敌、传染病等都是影响种群数量变化的外界因素()(2)种群数量的变化包括种群数量的增长和波动种群数量的变化包括种群数量的增长和波动()【提示【提示】种群数量也会下降。种群数量也会下降。食物和空间食物和空间没有敌害没有敌害资源和空间资源和空间趋于稳定趋于稳定环境容纳量环境容纳量最大数量最大数量21、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3中国水利网宁波、昆明、武汉等地，人躺在铺满水葫芦水葫芦的湖面上，可以不沉；上海去年3万吨的水葫芦打捞量，今年已翻了3倍有余，上升至10万吨；水葫芦所带来的水体富营养化，让越来越多的水中生物痛失“家园”。 4国家地理在几百年前，金丝猴金丝猴在许多地区广泛分布，人口的增加和山林的破坏使金丝猴的分布区越来越小。现在，黔金丝猴的数量只有500600只，处于濒危状态，只在贵州省的梵净山区生存。滇金丝猴生活在云南西北部、西藏东南端及四川西部长江上端金沙江上游的高山中，数量不到2000只，也处境濒危。5大肠杆菌大肠杆菌一、建构种群增长模型一、建构种群增长模型6培养大肠杆菌的培养基培养大肠杆菌的培养基一、建构种群增长模型一、建构种群增长模型7假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一代分钟就通过分裂繁殖一代。 8一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法 在营养和生存空间没有限制的情况下，某在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论：分钟分裂繁殖一代。讨论：n代细菌数量的计算公式？代细菌数量的计算公式？72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？量是多少？在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这在一个培养基中，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？个公式增长吗？如何验证你的观点？解：解：n n 60min x72h60min x72h20min20min216216N Nn nn n 2 22162169将数学公式（将数学公式（Nn2n）变为曲线图）变为曲线图时间时间分钟分钟20 40 60 80 100 120 140 160 180细菌细菌数量数量 曲线图与数学方程曲线图与数学方程式比较，优缺点？式比较，优缺点？直观，直观，但不够精确。但不够精确。2 4 8 16 32 64 128 256 51210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通过进一步的实验或观察等，对模型或观察等，对模型进行检验或修正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，细资源空间无限多，细菌种群的增长不受种菌种群的增长不受种群密度增加的影响群密度增加的影响观察、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数学模型数学模型用来描述一个系统或它的性质的数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学形式建立数学模型一般包括以下步骤：下步骤：11细菌的数量个 理想条件下细菌数理想条件下细菌数量增长的推测：自然量增长的推测：自然界中有此类型吗？界中有此类型吗？二、种群增长的二、种群增长的“J”J”型曲线型曲线121859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13实例实例2 2：凤眼莲凤眼莲14绘出上述实例中相关生物的增长曲线示意图绘出上述实例中相关生物的增长曲线示意图讨论讨论1 1：出现这种增长的原因有哪些？出现这种增长的原因有哪些？15“J”型增长的数学模型型增长的数学模型 1 1、模型假设：、模型假设： 理想状态理想状态食物充足，空间不限，气候适宜，食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等；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） 2 2、种群、种群 “ “J”J”型增长的数学模型公式：型增长的数学模型公式：Nt=N0 t 种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的第一年的倍倍。16 例例 生态学家高斯的实验：生态学家高斯的实验：种群经过一定时间的种群经过一定时间的增长后，增长后，曲线，称为曲线，称为“S”型曲线型曲线大草履虫种群的增长曲线大草履虫种群的增长曲线讨论讨论2 2：大草履虫的大草履虫的增长呈增长呈“S”S”型曲线型曲线的原因有哪些？的原因有哪些？17存在环境阻力存在环境阻力自然条件（现实状态）自然条件（现实状态）食物等资源食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕和空间总是有限的，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食者数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。低，死亡率增高。当出生率与死亡率相等时，种群的增长就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。会停止，有时会稳定在一定的水平。三、种群增长的三、种群增长的“S”S”型曲线型曲线18种群数量达到环境所允许的最大值（种群数量达到环境所允许的最大值（K K值值）后，）后，将停止增长并在将停止增长并在K K值左右保持相对稳定。值左右保持相对稳定。 K值：值：在环境条件不受在环境条件不受破坏的情况下，一定破坏的情况下，一定空间中所能维持的空间中所能维持的种种群最大数量群最大数量称为称为环境环境容纳量。容纳量。三、种群增长的三、种群增长的“S”S”型曲线型曲线 19A20 讨论讨论4 4：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）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么 措施？措施？建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，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。三、种群增长的三、种群增长的“S”S”型曲线型曲线21种群数量种群增长的种群增长的“J”型曲线型曲线（在（在理想状态下理想状态下的种群增长）的种群增长）种群增长的种群增长的“S”型曲线型曲线（在（在有限环境下有限环境下的种群增长）的种群增长）22大多数种群的数量总是在波动之中的，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四、种群数量的波动和下降 东亚飞蝗种群数量的波动东亚飞蝗种群数量的波动在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡23 种群的数量是由出生率和死亡率、迁入种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率率和迁出率决定决定的，因此，凡是影响上述种的，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。群特征的因素，都会引起种群数量的变化。环境因素环境因素种群的出生率、死亡率、迁出和迁入种群的出生率、死亡率、迁出和迁入种群数量的变化种群数量的变化气候、食物、被捕食、传染病等气候、食物、被捕食、传染病等增或减增或减增长、波动、稳定、下降等增长、波动、稳定、下降等影响种群数量变化的因素影响种群数量变化的因素24（1 1）有利于）有利于野生生物资源野生生物资源的合理的合理利用及保护利用及保护。 （2 2）为人工）为人工养殖及种植业养殖及种植业中合理控制种群中合理控制种群数量、数量、适时捕捞适时捕捞、采伐等提供理论指导。、采伐等提供理论指导。 （3 3）通过研究种群数量变动规律，为）通过研究种群数量变动规律，为害虫的害虫的预测及防治预测及防治提供科学依据。提供科学依据。（4 4）有利于对）有利于对濒危动物濒危动物种群的种群的拯救和恢复拯救和恢复。25在Faroe Islands上， 捕鲸现场成了血的海洋26苍鹭的保护苍鹭的保护云豹的保护云豹的保护野猪的保护野猪的保护救护被困的鲸鱼救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾全力防蝗减灾27如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和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，图中阴影部分表用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表示示 。影响种群密度的因素影响种群密度的因素有有 。A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、年龄组成、气出、性别比、年龄组成、气候、食物、天敌、人类活动候、食物、天敌、人类活动等等时间时间种种群群数数量量AB282下图表示有限环境中某一种群的曲线。下列有关叙述正确的是下图表示有限环境中某一种群的曲线。下列有关叙述正确的是()A种群在不同的环境条件下，种群在不同的环境条件下，K值是不变的值是不变的B在在K值时，种群的增长率最大值时，种群的增长率最大C假设这是一个鼠的种群，可通过降低假设这是一个鼠的种群，可通过降低K值，来减少鼠害值，来减少鼠害D假设这是鱼的种群，当种群达到假设这是鱼的种群，当种群达到K值时开始捕捞，可持续获得最高产值时开始捕捞，可持续获得最高产量量【解析【解析】种群在不同的环境条件下，种群在不同的环境条件下，K值是不同的。在值是不同的。在K值时种群的增值时种群的增长率为零。对有害生物种群，可通过降低长率为零。对有害生物种群，可通过降低K值来减少危害。对鱼的种群，值来减少危害。对鱼的种群，捕捞后的数量保持在捕捞后的数量保持在K/2，才可持续获得最高产量。，才可持续获得最高产量。【答案【答案】C29板块一易错集训营板块一易错集训营 易错知识易错知识 种群是一定区域中同种生物的全部个体，有些常见说法种群是一定区域中同种生物的全部个体，有些常见说法并不是指一种生物，如鱼类、鸟类、蛇、昆虫、藻类等，并不是指一种生物，如鱼类、鸟类、蛇、昆虫、藻类等，它们不属于种群，属于类群。它们不属于种群，属于类群。K值会随着环境的改变而发生变化。当环境遭受破坏值会随着环境的改变而发生变化。当环境遭受破坏时，时，K值会下降；当生存环境改善后，值会下降；当生存环境改善后，K值会上升。值会上升。30出生率和死亡率不完全决定于年龄组成，还会受到食出生率和死亡率不完全决定于年龄组成，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。物、天敌、气候等多种因素的影响。种群的种群的“S”型增长和型增长和“J”型增长是两种条件下的种群数量型增长是两种条件下的种群数量增长情况。两种曲线形成的条件不同。增长情况。两种曲线形成的条件不同。31 基础题 1.提示：在食物充足、空间广阔、气候适宜、没有天敌等优越条件下，种群可能会呈“J”型增长。例如，澳大利亚昆虫学家曾对果园中蓟马种群进行过长达14年的研究，发现在环境条件较好的年份，种群数量增长迅速，表现出季节性的“J”型增长。在有限的环境中，如果种群的初始密度很低，种群数量可能会出现迅速增长。随着种群密度的增加，种内竞争就会加剧，因此，种群数量增加到一定程度就会停止增长，这就是“S”型增长。例如，栅列藻、小球藻等低等植物的种群增长，常常具有“S”型增长的特点。32 2.提示：（1）以年份为横坐标，种群数量为纵坐标，根据表中数字画曲线。 （2）食物充足，没有天敌，气候适宜等。 （3）作为食物的植物被大量吃掉，导致食物匮乏；自然灾害等。 拓展题 提示：这是涉及最大持续产量的问题。关于最大持续产量，可以查阅生态学专著。还可以请教有经验的人或访问相关网站，了解单位面积水面应放养的鱼的数量。