种群数量的变化

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1、种群数量的变化种群数量的变化在在 营养和营养和生存空间没生存空间没有限制的情有限制的情况下况下，某种，某种细菌每细菌每20min20min就通就通过分裂增殖过分裂增殖一次。一次。讨论：讨论：1 1、n n代细菌代细菌数量的计算数量的计算公式是什么公式是什么？2 2、72H72H后，后，由一个细菌由一个细菌分裂产生的分裂产生的细菌数量是细菌数量是多少？多少？时间（min）20406080100120140160180细菌菌数量数量3 3、请你计算一个细菌产生的后代在不同时、请你计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量，完成表格！间的数量，完成表格！4 4、以时间为横坐、以时间为横坐标，细菌数量为标

2、，细菌数量为纵坐标，画出细纵坐标，画出细菌的种群增长曲菌的种群增长曲线线草履虫的分裂生殖草履虫的分裂生殖理想条件下的种群增长模型理想条件下的种群增长模型模型中各参数的意义：模型中各参数的意义： N N0 0为某种动物种群的起始数量，为某种动物种群的起始数量，t t为时间，为时间， NtNt表示表示t t年后该种群的数量，年后该种群的数量，表示该种群表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。数量是一年前种群数量的倍数。模型假设：在食物和空间条模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、无敌害件充裕、气候适宜、无敌害等条件下，种群的数量每年等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年以一定的倍数增长

3、，第二年的数量是第一年的的数量是第一年的倍。倍。建立模型：建立模型：t t年后种群数量为：年后种群数量为： Nt = N0 t曲线特征曲线特征种群增长的种群增长的“J”型曲线型曲线1 类似字母类似字母“J”2 数量急剧增加。数量急剧增加。 “J”型曲线的条件型曲线的条件理想条件理想条件 何谓理想条件，何谓理想条件，食物、空间充裕，气候适宜、无敌害食物、空间充裕，气候适宜、无敌害18591859年，一个英格兰的年，一个英格兰的农民带着农民带着2424只野兔，登只野兔，登陆澳大利亚并定居下来，陆澳大利亚并定居下来，但谁也没想到，一个世但谁也没想到，一个世纪之后，这个澳洲纪之后，这个澳洲“客客人人”

4、的数量呈指数增长，的数量呈指数增长，达到达到6 6亿只之巨。亿只之巨。 实例一理想条件下的种群增长模型理想条件下的种群增长模型种群迁入一个新环境后，种群迁入一个新环境后，常常在一定时期内出现常常在一定时期内出现“J J”型增长。型增长。例如，在例如，在2020世纪世纪3030年代时，人们将年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个环颈雉引入到美国的一个岛屿，在岛屿，在1937193719421942年期年期间，这个环颈雉种群的增间，这个环颈雉种群的增长大致符合长大致符合“J J”型曲线型曲线（右图）。（右图）。 实例二食物充足食物充足空间充裕空间充裕环境适宜环境适宜没有天敌没有天敌资源无限资源无限指

5、数生长指数生长归纳：归纳： 出现出现“J”型曲线的条件型曲线的条件理想条件理想条件 何谓理想条件，何谓理想条件，食物、空间充裕，气候适宜、无敌害食物、空间充裕，气候适宜、无敌害虽然物种具有巨大的增长潜力，但在自然界中，因为环境有限，自虽然物种具有巨大的增长潜力，但在自然界中，因为环境有限，自然种群不可能长期按然种群不可能长期按“J”型曲线增长，型曲线增长，如：一对苍蝇，一个细菌若按如：一对苍蝇，一个细菌若按“J”型曲线增长，不用很长时间，就型曲线增长，不用很长时间，就能充满地球上的一切空间能充满地球上的一切空间 不可能呈不可能呈“J”型曲线增长，而是呈型曲线增长，而是呈“S”增长增长种群增长的

6、种群增长的“s”型曲线型曲线曲线特点：曲线特点：1 类似字母类似字母“s”2 数量先急剧增加，逐渐增长数量先急剧增加，逐渐增长得更慢，最后不再增加。得更慢，最后不再增加。3K值值 环境容纳量环境容纳量,即环即环境所允许的最大值境所允许的最大值4在在K值上下波动，值上下波动，5可能会超过可能会超过K值，但很快值，但很快会降下来会降下来大草履虫种群的增长大草履虫种群的增长大草履虫增长的例子大草履虫增长的例子大约在大约在18001800年，人们把年，人们把绵羊引入澳绵羊引入澳大利亚塔斯大利亚塔斯马尼亚岛以马尼亚岛以后的种群增后的种群增长曲线。增长曲线。增长显出长显出“S”S”型曲线。型曲线。1850

7、1850年后在年后在170170万头上下作万头上下作不规律的波动。不规律的波动。资源有限条件下的种群增长资源有限条件下的种群增长 形成形成“s”型曲线的原因型曲线的原因开始时，由于种群数量少，环境开始时，由于种群数量少，环境影响不大，类似于影响不大，类似于“J”型增长，型增长，增长速率快；增长速率快；随着数量的增多，与环境的矛盾随着数量的增多，与环境的矛盾日益凸显，数量增多后，食物、日益凸显，数量增多后，食物、空间不足，传染病增加、天敌也空间不足，传染病增加、天敌也越来越多。环境的影响越来越大越来越多。环境的影响越来越大使出生率下降，死亡率上升。使出生率下降，死亡率上升。增长速率越来越慢，最终

8、为零，增长速率越来越慢，最终为零，不再增长，保持动态平衡。不再增长，保持动态平衡。A种群数量变化：种群数量变化：0K/2时逐渐增大时逐渐增大K/2 K时逐渐减小时逐渐减小在在 K/2时达到最大时达到最大在在K时增长率为时增长率为0增长率变化图：增长率变化图：种群数量种群数量种群增长的种群增长的“J”型曲线型曲线（在理想状态下的种群增长）（在理想状态下的种群增长）种群增长的种群增长的“S”型曲线型曲线（在有限环境下的种群增长）（在有限环境下的种群增长）种群增长的种群增长的“J”、“S”型曲线的比较型曲线的比较 种群增种群增长的的规律律自然种群的增自然种群的增长一般遵循一般遵循“S”型曲型曲线变化

9、化规律，而当种群迁入一个律，而当种群迁入一个新新环境后，常常在境后，常常在一定一定时间内内出出现“J”型增型增长。两种增两种增长方式的不同，主要在于有无方式的不同，主要在于有无环境阻力境阻力对种群数量增种群数量增长的的影响。如生存空影响。如生存空间、食物、被捕食、食物、被捕食、传染病等染病等环境阻力的增加，境阻力的增加，使种群死亡率上升，出生率下降，两种增使种群死亡率上升，出生率下降，两种增长曲曲线比比较如如图：“”型曲型曲线“”型曲型曲线环境条件境条件环境境资源无限源无限环境境资源有限源有限环境阻力境阻力无无有有有无有无K值无无K值有有值种群增种群增长率率逐逐渐变大大随种群数量上升而下降随种

10、群数量上升而下降K K值是环境最大值是环境最大容纳量。容纳量。环境阻环境阻力代表自然选择力代表自然选择的作用。的作用。应用：应用：1 野生生物资源合理利用野生生物资源合理利用捕捞业，总是希望捕捞到最多捕捞业，总是希望捕捞到最多的数量，同时又不破坏资源，保证的数量，同时又不破坏资源，保证来年也能捕捞到很多，来年也能捕捞到很多，保持可持续发展保持可持续发展什么时候捕捞呢？什么时候捕捞呢？在种群的数量达到在种群的数量达到K/2时，就可以时，就可以捕捞，并使种群总保持在捕捞，并使种群总保持在K/2。为了保护鱼类资源不为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根获得最大捕鱼量

11、，根据种群增长的据种群增长的S S型曲线，型曲线，应使被捕鱼群的种群应使被捕鱼群的种群数量保持在数量保持在K/2K/2水平水平。这是因为在这个水平这是因为在这个水平上上种群增长量最大种群增长量最大 。 NK2，此时种群增长速度最快，可提供的资源数，此时种群增长速度最快，可提供的资源数量也最多量也最多 ，而又不影响资源的再生。，而又不影响资源的再生。 K/2K/2合理利用生物资源的基本原理是合理利用生物资源的基本原理是: : 既要使生物资源的产量达到最大既要使生物资源的产量达到最大, ,又不又不危害生物资源被利用的持续性。例如：要危害生物资源被利用的持续性。例如：要使鱼类捕获量达到最大，应使鱼类

12、种群数使鱼类捕获量达到最大，应使鱼类种群数量等于量等于K/2K/2，此时人们所得到的鱼类捕获，此时人们所得到的鱼类捕获量最大，而且种群数量不会下降（不会影量最大，而且种群数量不会下降（不会影响其持续产量）。响其持续产量）。2 害虫防治：害虫防治：应该限制在应该限制在K/2以下，以下，影响影响K值值 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）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？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建立自然保护

13、区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。境，提高环境容纳量。 可以采取措施降低有害动物种群的环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。殖或释放它们的天敌，等等。种群增长的种群增长的“S”型曲线型曲线哪一段的矛盾最激烈，为什么？哪一段的矛盾最激烈，为什么？7.右图所示为在理想状态右图所示为在理想状态下和自然环境中某生物的下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线。下列

14、种群数量变化曲线。下列对阴影部分的解释正确的对阴影部分的解释正确的是（是（ ）环境中影响种群增长的阻力环境中影响种群增长的阻力环境中允许种群增长的最大值环境中允许种群增长的最大值其数量表示种群内迁出的个体数其数量表示种群内迁出的个体数其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数 A. B. C. D. C1 1在下列图中，表示种群在在下列图中，表示种群在无环境阻力无环境阻力状况下增长的是状况下增长的是B2下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源

15、的限制使种内竞争增加（制使种内竞争增加（ ） ACD段（增长速度慢）段（增长速度慢） BDE段（速度加快）段（速度加快） CEF段（数量仍在增加）段（数量仍在增加） DFG段（速度逐渐变慢）段（速度逐渐变慢）D3.在一个玻璃容器内，装入一定在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的管养液，量的符合小球藻生活的管养液，接种少量的小球藻，每隔一段时接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。下列四图成曲线，如右图所示。下列四图中能正确表示小球藻种群数量增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长率随时间变化趋势的曲线是D

16、4.池塘养鱼时，为保护池塘生态系统和长期保池塘养鱼时，为保护池塘生态系统和长期保持较高的产鱼量，应采取的最佳方案是持较高的产鱼量，应采取的最佳方案是 A大量增加饵料的投入量大量增加饵料的投入量 B大量增加鱼苗的投入量大量增加鱼苗的投入量 C及时、适量的捕捞成鱼及时、适量的捕捞成鱼 D限制捕鱼限制捕鱼 C如何适量地捕捞呢？如何适量地捕捞呢？5、种群的指数增长（、种群的指数增长（J型）是有条件的，条型）是有条件的，条件之一是件之一是A在该环境中只有一个种群在该环境中只有一个种群B该种群对环境的适应比其他种群优越得该种群对环境的适应比其他种群优越得多多C环境资源是无限的环境资源是无限的D环境资源是有

17、限的环境资源是有限的CC6、自然界中生物种群增长常表现为、自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长型增长曲线。下列有关种群曲线。下列有关种群“S”型增长的正确说法是型增长的正确说法是A.“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系型增长曲线表示了种群数量和食物的关系B.种群增长率在各阶段是不相同的种群增长率在各阶段是不相同的C.“S”型增长曲线表示了种群数量与时间无关型增长曲线表示了种群数量与时间无关D.种群增长不受种群密度制约种群增长不受种群密度制约B1.为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的量，根据种群增长的S型曲线

18、，应该使被捕鱼群的种群数型曲线，应该使被捕鱼群的种群数量保持在量保持在K/2水平，这是因为在这个水平上水平，这是因为在这个水平上 A种群数量稳定种群数量稳定 B种群增长量最大种群增长量最大 C种群数量最大种群数量最大 D环境条件所允许的种群数量最大环境条件所允许的种群数量最大B图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，请仔细分析图中曲线图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，请仔细分析图中曲线后回答下列问题：后回答下列问题：(1)如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和空间的限制，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种群内个体的增长曲线是_，用达尔文进化的观点分

19、析，这，用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有是由于生物具有_特性。特性。(2)如果将该种群置于有限制的自然环境中，种群内个体数量的如果将该种群置于有限制的自然环境中，种群内个体数量的增长曲线是增长曲线是_，用达尔文的进化观点分析图中的阴影部分，用达尔文的进化观点分析图中的阴影部分表示表示_。(1)a 过度繁殖过度繁殖 (2)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 2图中种群在理想环境中呈图中种群在理想环境中呈“J”型曲线增长（如甲）在型曲线增长（如甲）在有环境阻力条件下呈有环境阻力条件下呈“S”型曲线增长（如乙），下列有型曲线增长（如乙），下列有关种群增长曲线叙述正确

20、的是关种群增长曲线叙述正确的是 3A环境阻力对种群增长的影响出现在环境阻力对种群增长的影响出现在d点之后点之后 B若此图表示某害虫种群增长曲线，则虫害的防治若此图表示某害虫种群增长曲线，则虫害的防治应在应在c点开始点开始C若此图表示草履虫种群增长曲线，当种群数量达到若此图表示草履虫种群增长曲线，当种群数量达到e点后，增长率为点后，增长率为0C环境容纳量环境容纳量: :在环境条件不受破坏在环境条件不受破坏的情况下，一定空间的情况下，一定空间中所能维持的种群最中所能维持的种群最大数量称为环境容纳大数量称为环境容纳量，又称量，又称K K值。值。思考思考理想化的情况在自然界中并不存在。理想化的情况在自

21、然界中并不存在。那么，到底有哪些因素会影响到种群那么，到底有哪些因素会影响到种群数量的变化呢？数量的变化呢？ 食物有限食物有限空间有限空间有限种内斗争种内斗争种间竞争种间竞争天敌捕食天敌捕食资源有限资源有限阻滞生长阻滞生长资源有限条件下的种群增长资源有限条件下的种群增长种种群群数数量量时间时间K值值 环境容纳量、环境条件所允许环境容纳量、环境条件所允许的最大值的最大值分析曲线：开始时，由于种群数量分析曲线：开始时，由于种群数量较少，环境资源较多，种群的数量较少，环境资源较多，种群的数量在短时间内类似于在短时间内类似于“J”型增长，型增长，但当数量增多后，与环境资源的矛但当数量增多后，与环境资源

22、的矛盾凸显，环境就制约种群数量的发盾凸显，环境就制约种群数量的发展，种群的增长速率逐渐降低，最展，种群的增长速率逐渐降低，最终将平稳下来，保持一个稳定的态终将平稳下来，保持一个稳定的态势势S S型型KJ型曲线型曲线S型曲线型曲线形成条件形成条件种群的增长率种群的增长率有无有无K K值值曲线曲线理想条件下理想条件下自然条件下自然条件下无无K K值值有有K K值值稳定不变稳定不变先增长后减少先增长后减少种群增长的种群增长的“J”、“S”型曲线的比较型曲线的比较环境阻力环境阻力环境阻力环境阻力J J型曲线型曲线S S型曲线型曲线K K值值总之总之在大自然中在大自然中食物有限食物有限空间有限空间有限种

23、内斗争种内斗争种间竞争种间竞争天敌捕食天敌捕食环境阻力环境阻力种群密度越大环境阻力越大种群密度越大环境阻力越大决定种群个体数目变动的关系图决定种群个体数目变动的关系图在食物在食物( (养料养料) )和空间条件充裕、气候和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量变化是怎样的呢？的数量变化是怎样的呢？思考思考K K值是环境最值是环境最大容纳量。大容纳量。环环境阻力代表自境阻力代表自然选择的作用。然选择的作用。农、林、牧业农、林、牧业生产就是在这生产就是在这个范围内谋求个范围内谋求产量的提高产量的提高, ,其潜力有一定其潜力有一定限制。限制。复习复习绵

24、羊引入澳大利亚塔斯马尼亚岛绵羊引入澳大利亚塔斯马尼亚岛 种群数量种群数量/ /千头千头年份年份BACD思考思考请描述绵羊种群的数量随时间请描述绵羊种群的数量随时间所发生的变化。所发生的变化。该种群的环境最大容纳量该种群的环境最大容纳量K K值是多少？值是多少？思考思考0-A0-A、A-BA-B、B-CB-C、C-DC-D各区段绵羊种群数量增长各区段绵羊种群数量增长速度分别发生了怎样的变化？速度分别发生了怎样的变化？发生这些变化的原因可能有哪些？发生这些变化的原因可能有哪些？如果要获得最大的捕获量，又要使绵羊种群具如果要获得最大的捕获量，又要使绵羊种群具有较高的生产繁殖能力，应该使绵羊种群的数有较高的生产繁殖能力，应该使绵羊种群的数量保持在哪一点所代表的水平上？量保持在哪一点所代表的水平上？ 4.4.影响种群数量变化的因影响种群数量变化的因素素直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出间接因素：食物、气候、传染病、天敌间接因素：食物、气候、传染病、天敌重要因素：人类的活动重要因素：人类的活动