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1、第二节 种群的数量变化,第四章 种 群,针尖上的细菌,建立种群数量变化的数学模型,细菌菌落,适宜条件下，细菌20分钟繁殖一代,数学模型：用来描述一个系统或它性质的数学形式,研究实例 细菌20min分裂一次 在资源和环境无限的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响 Nn=2n 观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正,研究方法 提出问题 提出合理假设 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,一、建立数学模型的一般步骤,二、种群数量变化的数学模型,在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就繁殖一代。,算出一
2、个细菌在不同时间产生的后代的数量。,min,画出细菌的种群增长曲线,事例1： 1859年，一位英国人来到澳大利亚定居。他带来了24只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟达6 亿只以上。漫山遍野的野兔与牛羊争食牧草，啃噬树皮，造成植被破坏，导致水土流失。后来，人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。,事例2： 20世纪30年代，人们将 环颈雉引入美国的一个 岛屿。在1937至1942年 期间，这个种群数量的 增长如右图,世界人口增长曲线,我国人口数量变化,事例3,（一）种群增长的“J”型曲线,种群的数量连续增长 Nt = N0t N0：种群的起始数量 ：种群数量是前一年
3、的 倍 Nt：t年后的种群数量,在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害 等理想条件下,三、种群增长曲线,自然界的资源和空间有限 种内斗争加剧 捕食者数量的增加,生态学家高斯（Gause）实验：在0.5ml培养液中放入5个大草履虫，每隔24h统计一次大草履虫的数量。,(二) 种群增长的“S”型曲线,2.K值（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。,1.制约因素：,三、 种群增长曲线,分析实验1与实验2的实验结果不同的原因,10ml培养基中加入0.1ml的大肠杆菌原液，37培养，不同时间点检测细菌数量。,10ml培养基中加入0.1ml的大肠杆菌原液，37
4、培养，不同时间点检测细菌数量。检测后马上分装到更大的容器中，并添加新的培养液。,实验1,实验2,种群的增长曲线,增长曲线与增长率曲线,在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的营养液，接种少量小球藻，每隔一段时间测定小球藻个体的数量，绘成曲线，如图所示,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,三、影响种群数量变化的因素,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,你能提出保护大熊猫措施吗？,根本措施：建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境， 提高环境容纳量,合理利用资源,-鱼类资源的利用,如何确定最大的捕鱼量？,NK2，
5、此时种群增长速度最快，可提供的资源数量最多，又不影响资源的再生。,问题探讨：不捕捞或捕捞很少，鱼类资源可能得不到充分利用；捕捞过多，又会导致鱼类资源枯竭。,家鼠繁殖力极强，善于打洞，偷吃粮食，传播疾病危害极大，应该采取哪些措施控制家鼠数量？,有害生物的控制,-灭鼠,方法1:药物杀死老鼠、 安放捕鼠夹,方法2:清除垃圾，严密储存食物、 增加天敌等,降低K值，最有效,NK2,四、研究种群数量变化的意义,2.种群数量在K/2值时 种群增长率最大,3.种群数量小于K/2值时 种群增长率增加,1.种群数量达到K值时 种群增长率为零,捕捞业,草场上放牧量应小于K值,4.种群数量大于K/2值时 种群增长率降
6、低,害虫防治,提高/降低环境容纳量,q,某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长速率 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,第三节 种群数量的波动及调节,一、种群数量的波动 1.种群的非周期波动（浙科版P78）,1913-1961我国蝗虫的种群数量变化,洪泽湖区东亚飞蝗50年中的种群数量波动， 属不规则型，其大发生与干旱有密切关系。,第三节 种群数量的波动及调节,一、种群数量的波动 2.种群的周期波动（浙科
7、版P78） 分布于我国黑龙江伊春林区的棕背平34年的周期性数量波动。,种群数量的周期波动,冻原上的旅鼠每隔34年出现一次数量高峰。高峰到来时，当地植被遭到严重破坏，饥饿驱使的旅鼠不分昼夜地外出觅食，大量死于捕食动物的爪牙下，有时还出现旅鼠集体跳海的现象，于是，旅鼠种群数最便急剧下降。以后再过34年又出现另一次高峰。 以旅鼠为食的北极狐也有34年的周期性数量变动的现象，其数量高峰总出现在旅鼠大发生之后。 美洲兔的种群数量有1011年的周期性波动，其天敌猞猁也随之而出现1011年的周期性数量变动。,（浙科版P79图）,第三节 种群数量的波动及调节,二、种群数量波动的调节因素： 1.外源性调节因素： 气候（温度、湿度）： 例：38高温蚜虫种群数量下降 降雨量影响沙漠啮齿动物、鸟类种群数量 食物 例：长耳鸮孵窝率受食物雪兔数量影响 意义：生物防治：七星瓢虫-蚜虫，灰喜鹊-松毛虫 2.内源性调节因素(内源性调节-内分泌调节) 领域行为（调节种群密度） 调节的意义：使种群数量得以增长,
