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1、第四章种群和群落,第2节 种群数量的变化,1.细菌是真核生物还是原核生物？,2细菌的繁殖的方式是什么？,3细菌繁殖了n代后的数量是多少？,细菌增长的数学模型研究,4请在作业纸上绘制细菌增长的曲线图。,2,4,8,16,32,64,128,256,512,增长速度v (个/20min),4-2=2,4,8,16,32,64,128,256,增长速度越来越快,增长速度越来越快,增长速度v (个/20min),2,4,8,16,32,64,128,256,512,4-2=2,4,8,16,32,64,128,256,增长率r (个/20min个),增长率稳定,(4-2)/2 =1,1,1,1,1,1
2、,1,1,0,一、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。,数学模型的建构步骤：,研究实例,研究方法,细菌每20min分裂一次,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,Nn=2n N代表细菌数量，n表示第几代,观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正,实例1：澳大利亚本来并没有兔子。 1859年，24只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这些野兔发现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰
3、等天敌。这里的土壤疏松，打洞做窝非常方便。于是，兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的数量达到6 亿只以上，遍布整个大陆。,二、种群增长的“J”型曲线:,澳大利亚野兔能指数增长的特殊原因是什么呢？ 。,没有天敌。,充足的食物。,广阔的生活空间,思考1：,20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国华盛顿州的一个海 岛。19371942年间 数量增长：,来自生物（必修本）第二册,2000年世界人口增长曲线,我国10001990年人口数量变化,“J”型增长的数学模型: 在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，种群的数量以一定的倍数增长，如果第一年数量为No,第二年的数量是第
4、一年的倍，则t年以后的种群数量公式为：,Nt=No,t,在有限的资源和空间的条件下， 种群又是怎样增长的呢 你能否预测它的变化,?,?,高斯实验：生态学家曾经做过这样一个实验：在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24 h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如上图所示的结果。从上图可以看出，大草履虫在这个实验环境条件下的最大种群数量是375个，这就是该实验种群的K值。,（1）问题探讨：,“S”型曲线：种群经过一定时间的增长后，数量 曲线。,该实验中在第 天时增长率最快。,环境容纳量（又称 ）：在环境条件 的情况下，一定空间中所能维持的种群的最大的数量称为环境容纳量。,趋于稳定
5、,2、3,K值,不受到破坏,k/2,0,100,200,300,400,1,2,3,4,5,6,7,时间/天,酵母数,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,K值:环境容纳量,（2）种群的“S”型增长到K值后不再继续增加的原因： 内因是： 外因是：,种群的出生率和死亡率、迁入和迁出率相等,自然界的资源和空间是有限的,种群增长的“J”型曲线,种群增长的“S”型曲线,在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量往往会连续快速增长.,在食物（养料）和空间等有限的条件下，种群数量呈现S型增长趋势.,K/2,种群增长的“J”型曲线,种群增
6、长的“S”型曲线,N0:该种群的起始 数量 :种群数量是一 年前的倍数,K值：环境容纳量,k/2处：种群增长 速度最快,种群增长的“J”型曲线,种群增长的“S”型曲线,种群增长的 “J”型曲线,种群增长的 “S”型曲线,在现实的生态系统中，种群数量除增长外，还有没有其他变化？,在现实的生态系统中，种群数量除增长外，还有没有其他变化？,在现实的生态系统中，种群数量除增长外，还有没有其他变化？,在现实的生态系统中，种群数量除增长外，还有没有其他变化？,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,老鼠,机械捕杀,施用激素,药物捕杀,施用避孕药
7、,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,时间,种群数量,1.减少数量,机械捕杀 药物捕杀,时间,种群数量,1.减少数量,机械捕杀 药物捕杀,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,K值,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,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.降低繁殖率等,课堂讨论,A. 大熊猫食性单一、繁殖率低、生活在海拔较高的山岭里，活动范
8、围需求广。 试分析大熊猫数量日益减少的原因?你能提出保护大熊猫措施吗？,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,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。,C.在渔业捕捞问题上，人们总是希望捕到更多的鱼。如果捕捞量长期过高,种群的数量会发生什么样的变化呢? 我们应该怎样来确定 合适的捕捞量才能 即不危机鱼类种群 的持续发展,又能获 得较高的鱼产量?,课堂讨论,种群数量的恢复需较长时间。 如果外界的环境发生剧烈变化，种群还有
9、可能绝灭.,1.如果长期过度捕捞:,2.捕捞量的确定:,K/2,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。,1、在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是 ( ),课堂练习巩固：,D,巩固练习,探究,培养液中酵母菌种群数量的变化,一般步骤: (1)提出问题：培养液中酵母菌种群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：,酵母菌出芽生殖,酵母菌的新陈代谢类型:兼性厌氧型,无氧呼吸,有氧呼吸,1 怎样进行酵母菌的计数？ 2 从试管中吸出培养液
10、进行计数之前，建议你将试管轻轻振荡几次。这是为什么？ 3 本探究需要设置对照吗？如果需要请讨论对照组应怎样设计和操作；如果不需要，请说明理由。 4 需要做重复实验吗？ 5 怎样记录结果？记录表怎样设计？ 6 如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应采取怎样的措施？ 7 对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数？,实验步骤： （1）取培养液10毫升加入到试管中，先通过显微镜观察，估算出10毫升培养液中酵母菌的初始数量（N。）。 注意，从试管中吸取培养液进行计数之前，先将试管振荡几次，这样求得的培养液中的酵母菌数量误差 。 （2）每天定时观察记录数值，对于观察时压在小方格界限上的酵母菌应取 记数。 （3）以 为横坐标，酵母菌的数量为纵坐标，绘制 结果分析：酵母菌在培养液中开始呈 增长，经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，呈 增长。,最小,平均值,时间,种群增长曲线,“J”型,“S”型,
