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1、1、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1假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一代。分钟就通过分裂繁殖一代。 2能否将数学公式（能否将数学公式（N=2n)变为曲线图？变为曲线图？时间时间分钟分钟20406080100120140160180细菌细菌数量数量2 4 8 16 32 64 128 256 512曲线图与数
2、学方程式比较，优缺点？曲线图与数学方程式比较，优缺点？直观，直观，但不够精确。但不够精确。讨论：还有哪些生物学问题可以用数学语言讨论：还有哪些生物学问题可以用数学语言来表示？来表示？5003 为了直观、简便地研究种群的数量变动的规律，为了直观、简便地研究种群的数量变动的规律，数学模型建构数学模型建构是常用的方是常用的方法之一。法之一。4一、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。讨分钟分裂繁殖一代。讨论：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
3、菌分裂产生的细菌数量是多少？小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？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？N Nn nn n解：解：n n 60min x72h60min x72h20min20min216216N Nn nn n 2 22162165类型：类型：数据分析表格式数据分析表格式时时 间间20406080100120140160180细菌数量细菌数量数学方程式数学方程式Nn=2n坐标式（曲线图、柱状图）坐标式（曲线图、柱状图）73. 类型：类型：坐标式（曲线图、柱状图）坐标式（曲
4、线图、柱状图）数据分析表格式数据分析表格式数学方程式数学方程式Nn=2n方程式方程式精确精确曲线图曲线图直观直观8细菌的数量个 理理想想条条件件下下细细菌菌数数量量增增长长的的推推测测：自然界中有此类型吗？自然界中有此类型吗？二、种群增长的二、种群增长的“J”型曲线型曲线9实例实例1：澳大利亚本来并没有兔子。：澳大利亚本来并没有兔子。 1859年，年，24只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这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，却没有鹰等天敌。这里的土壤疏松，些野兔发现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌。这里的土壤疏松，打洞做窝非
5、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，兔子年，兔子的数量达到的数量达到6 亿只以上，遍布整个大陆。亿只以上，遍布整个大陆。10 凤眼莲（水葫芦）凤眼莲（水葫芦）凤眼莲原产于南美，凤眼莲原产于南美，1901年作年作为花卉引入中国为花卉引入中国.由于繁殖迅速，由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌，又几乎没有竞争对手和天敌，我国目前有我国目前有184万吨万吨.它对其生它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策活的水面采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡得不到足
6、够光照而死亡 。11实例实例3:20世纪世纪30年代年代,人们将环颈雉引入美国的一个岛屿人们将环颈雉引入美国的一个岛屿12“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，没有敌害等；食物充足，空间不限，气候适宜，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年后该种群的数量，年后该种群的数量，表示该种群数量是一年表示该种群数量是一年前种群数量的倍数）前种群数量的倍数） 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
7、以一定的倍数增长，第二年是第一年的种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的倍。倍。13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敌害没有敌害资源无限资源无限指数生长指数生长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增长的型曲线种群增长的型曲线种群增长的型曲线种群增长的型曲线14思考思考理想化的情况在自然界中并不存在。理想化的情况在自然界中并不存在。那么，有哪些因素会影响到种群数量的变化呢？那么，有哪些因素会影响到种群数量的变化呢？ 15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16思考思考在自
8、然界中，种群增长的在自然界中，种群增长的“J”型曲线应该从哪些方面进行修正呢？型曲线应该从哪些方面进行修正呢？ 17大草履虫数量增长过程如何？大草履虫数量增长过程如何？高斯（高斯（Gause，1934）把）把5个大草履虫置于个大草履虫置于0.5mL的培养液中，每隔的培养液中，每隔24小时统计小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下：一次数据，经过反复实验，结果如下： 高斯对大草履虫种群研究的实验高斯对大草履虫种群研究的实验三、三、“s”型曲线的数学模型型曲线的数学模型18（1 1）问题探讨：）问题探讨： “S”型曲线：种群经过一定时间的增长后，数量型曲线：种群经过一定时间的增长后，数量 曲线。
9、曲线。 该实验中在第该实验中在第 天时增长率最快。天时增长率最快。 环境容纳量（又称环境容纳量（又称 ）：在环境条件）：在环境条件 的情况下，一定空间中所能维持的情况下，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。的种群的最大的数量称为环境容纳量。 趋于稳定趋于稳定趋于稳定趋于稳定2 2、3 3KK值值值值不受到破坏不受到破坏不受到破坏不受到破坏k/219例例( 05全国卷全国卷I） 为了保护鱼类资源不受破坏，并能持为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S型曲线，应使型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在被捕鱼群的种群数量保持
10、在 K/2水平。这是因为在这个水平。这是因为在这个水平上水平上 A. 种群数量相对稳定种群数量相对稳定 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K时间时间K/2种群数量种群数量2001002003004001234567时间时间/ /天天酵母数酵母数环境阻力环境阻力食物不足食物不足空间有限空间有限种内斗争种内斗争天敌捕食天敌捕食气候不适气候不适寄生虫寄生虫传染病等传染病等K值值:环境容纳量环境容纳量21n问题：问题：种群数量达到种群数量达到K值时，都能在值时，都能在K值维持稳定吗？值维持稳定吗？环境条件的
11、改变，环境条件的改变，K值也随之发生改变，即改值也随之发生改变，即改善环境条件可使善环境条件可使K值增大，如环境条件受到破值增大，如环境条件受到破坏，则坏，则K值将会减小。值将会减小。22 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。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
12、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23东亚飞蝗种群数量的波动东亚飞蝗种群数量的波动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24（2 2）有利于野生生物资源的合理利用及保护。）有利于野生生物资源的合理利用及保护。 （4 4）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、 适时捕捞、采伐等提供理论指导。适时捕捞、采伐等提供理论指导。 （1 1）为害虫的预测及防治提供科学依据。）为害虫的预测及防治提供科学依据。 五、研究种群数量变化有何实践意义？五、研
13、究种群数量变化有何实践意义？五、研究种群数量变化有何实践意义？五、研究种群数量变化有何实践意义？与社会的联系与社会的联系（3 3）拯救和恢复濒危动物种群）拯救和恢复濒危动物种群 25云豹的保护云豹的保护苍鹭的保护苍鹭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26本本课课小小结结第四章第四章 第二节第二节 种群数量的变化种群数量的变化 一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法-数学模型数学模型建立数学模型的一般步骤建立数学模型的一般步骤 二、种群增长的二、种群增长的“J J”型曲线型曲线1 1、“J J”型曲线形成的条件型曲线形成的条件2 2、“J
14、 J”型增长的数学模型型增长的数学模型三、种群增长的三、种群增长的“S S”型曲线型曲线1 1、“S S”型曲线形成的条件型曲线形成的条件2 2、K K值值3 3、“J J”型曲线与型曲线与“S S”型曲线的比较型曲线的比较四、种群数量的波动和下降四、种群数量的波动和下降 人口增长、人类活动对自然界种群数量变化的影响人口增长、人类活动对自然界种群数量变化的影响 研究种群数量变化的意义研究种群数量变化的意义27讨论讨论如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和空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间的限制，种群内个体的增长曲线是 ，用达尔文，用达尔文进化的观点
15、分析，这是由于生物具有进化的观点分析，这是由于生物具有_ _ 的的特征特征. . 如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量增长曲线是增长曲线是 ，用达尔文进化观点分析，图中阴影，用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表示部分表示 。影响种群密度的影响种群密度的因素有因素有 。时间时间种群数量ABA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、性别出生率、死亡率、迁入、迁出、性别比例、年龄组成、气候、食物、天敌、比例、年龄组成、气候、食物、天敌、人类活动等人类活动等28图图4 41414是某一资源动物种群
16、迁入一个适宜环境后增长曲线图，请回答：是某一资源动物种群迁入一个适宜环境后增长曲线图，请回答：(1)(1)图中表示种群数量最大的点是图中表示种群数量最大的点是_。(2)(2)图中表示种群增长速度最快的点是图中表示种群增长速度最快的点是_。(3)(3)该种群的增长速度由缓慢逐渐加快是在迁入该种群的增长速度由缓慢逐渐加快是在迁入_年后开始的，环境阻力明显增年后开始的，环境阻力明显增大是在迁入后大是在迁入后_年开始的。年开始的。(4)(4)既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受破坏，应该使该动物中群既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受破坏，应该使该动物中群体的数量保持在
17、图中哪一点所代表的水平上体的数量保持在图中哪一点所代表的水平上? _? _。d24bb29A A 1、在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，、在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，8年后发展到年后发展到500只左右，这个羊群数量会只左右，这个羊群数量会 ( ) A、维持在一个水平上、维持在一个水平上 B、不断下降、不断下降 C、缓慢上升、缓慢上升 D、迅速上升、迅速上升2、下列因素能引起种群密度增大的有、下列因素能引起种群密度增大的有 ( )。 A、种群中幼年个体增多、种群中幼年个体增多. B、种群性别比例改变、种群性别比例改变. C、环境中温度条件适宜、环境中温度条件适宜. D、种群中幼年个体减少、种群中幼年个体减少. E、环境中天敌增多、环境中天敌增多. F、寄生生物减少、寄生生物减少.F F巩固联系巩固联系30
