1、回顧：回顧：種群數量特征有種群數量特征有哪些？他們之間哪些？他們之間有什么關系有什么關系第第2 2節節 種群數種群數量的變化量的變化 在營養和生存空間沒有限制的在營養和生存空間沒有限制的情況下，某種細菌每情況下，某種細菌每2020分鐘就通過分鐘就通過分裂繁殖一代。分裂繁殖一代。時間時間(min)20 406080100120 140160 180分裂次數分裂次數細菌數量細菌數量（個）（個）248163264128 256 5121234567891.1.填寫下表：計算一個細菌在不同時間（單位為填寫下表：計算一個細菌在不同時間（單位為minmin）產生后代的數量。產生后代的數量。2 2n n代細

2、菌數量的計算公式是：代細菌數量的計算公式是：3 372小時后，由一個細菌分裂產生小時后，由一個細菌分裂產生的細菌數量是多少？的細菌數量是多少？解：解：n 60 min 72 h20 min216Nn2n 2 21620406080100 120140160 180時間時間/ /分分鐘鐘細菌數量細菌數量/ /個個時間時間（min)20 406080100120 140160 180分裂次數分裂次數細菌數量細菌數量（個）（個）248163264128 256 51212345678920406080100 120140160180時間時間/ /分分鐘鐘細菌數量細菌數量/ /個個將數學公式（將數學公

3、式（N=2n)變為曲線圖變為曲線圖 曲線圖與數學方程式比較，有哪些曲線圖與數學方程式比較，有哪些 優缺點？優缺點？曲線圖：更曲線圖：更直觀直觀(不夠精確不夠精確)數學方程式：更數學方程式：更精確（不夠直觀）精確（不夠直觀）思考思考數學模型數學模型概念概念: 用來描述一個系統或它的性質的數學形式用來描述一個系統或它的性質的數學形式表現形式表現形式:數學公式法數學公式法坐標曲線法坐標曲線法一、建構種群增長模型的方法一、建構種群增長模型的方法 建立數學模型一般包括以下步驟：建立數學模型一般包括以下步驟：觀察研究對象，觀察研究對象，提出問題提出問題提出合理的假設提出合理的假設通過進一步的實驗或觀察等，

4、通過進一步的實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正對模型進行檢驗或修正根據實驗數據，用適根據實驗數據，用適當的數學形式對事物當的數學形式對事物的性質進行表達的性質進行表達細胞每細胞每20min20min分裂一次分裂一次資源空間無限多，細菌種群資源空間無限多，細菌種群的增長不受種群密度增加的的增長不受種群密度增加的影響影響觀察、統計細菌數量，觀察、統計細菌數量，對自己所建立的模型對自己所建立的模型進行檢驗或修正進行檢驗或修正實例實例1：澳大利亞本來并沒有兔子。澳大利亞本來并沒有兔子。 1859年，年，24只歐只歐洲野兔從英國被帶到了澳大利亞。這些野兔發現自己來到洲野兔從英國被帶到了澳大利亞。這些野兔

5、發現自己來到了天堂。因為這里有茂盛的牧草，卻沒有鷹等天敵。這里了天堂。因為這里有茂盛的牧草，卻沒有鷹等天敵。這里的土壤疏松，打洞做窩非常方便。于是，兔子開始了幾乎的土壤疏松，打洞做窩非常方便。于是，兔子開始了幾乎不受任何限制的大量繁殖。不到不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的數量達到年，兔子的數量達到6 億只以上，遍布整個大陸。億只以上，遍布整個大陸。 自然界中，種群的數量變化情況是怎樣的？自然界中，種群的數量變化情況是怎樣的？ 20世紀世紀30年代，人們將環頸雉引入美年代，人們將環頸雉引入美國華盛頓州的一個海國華盛頓州的一個海島。島。19371942年間年間數量增長：數量增長：種群呈

6、種群呈“J”J”型增長的原因有哪些？型增長的原因有哪些？ 食物和空間條件充裕食物和空間條件充裕氣候適宜氣候適宜沒有敵害沒有敵害思考思考1： 二、種群增長的二、種群增長的“J”J”型曲線型曲線“J J”型增長的數學模型型增長的數學模型: : 在在食物和空間條件充裕食物和空間條件充裕、氣候適宜氣候適宜、沒有敵害沒有敵害等條等條件下，種群的數量以一定的件下，種群的數量以一定的倍數增長，如果第一年數量倍數增長，如果第一年數量為為N0, ,第二年的數量是第一第二年的數量是第一年的年的倍，則倍，則t年以后的種群年以后的種群數量公式為：數量公式為： Nt=N0t二、種群增長的二、種群增長的“J”J”型曲線型

7、曲線在有限的資源和空間的條件下，在有限的資源和空間的條件下，種群又是怎樣增長的呢種群又是怎樣增長的呢你能否預測它的變化你能否預測它的變化高斯實驗：高斯實驗：生態學家曾經做過這樣一個實驗：在生態學家曾經做過這樣一個實驗：在0.5 mL0.5 mL培培養液中放入養液中放入5 5個大草履蟲，然后每隔個大草履蟲，然后每隔24 h24 h統計一次大草履統計一次大草履蟲的數量。經過反復實驗，得出了如上圖所示的結果。從蟲的數量。經過反復實驗，得出了如上圖所示的結果。從上圖可以看出，大草履蟲在這個實驗環境條件下的最大種上圖可以看出，大草履蟲在這個實驗環境條件下的最大種群數量是群數量是375375個，這就是該實

8、驗種群的個，這就是該實驗種群的K K值。值。種群呈種群呈“S”S”型增長的原因有哪些？型增長的原因有哪些？ 資源和空間有限資源和空間有限天敵的存在天敵的存在思考思考2： 三、種群增長的三、種群增長的“S S”型曲線型曲線種群數量達到環境所允許的最大值（種群數量達到環境所允許的最大值（K K值值）后，）后，將停止增長并在將停止增長并在K K值左右保持相對穩定。值左右保持相對穩定。 K值：值：在環境條件不受在環境條件不受破壞的情況下，一定破壞的情況下，一定空間中所能維持的空間中所能維持的種種群最大數量群最大數量稱為稱為環境環境容納量。容納量。三、種群增長的三、種群增長的“S S”型曲線型曲線 B

9、B、大熊貓數量日、大熊貓數量日益減少的原因益減少的原因自身繁殖率低自身繁殖率低食性單一食性單一氣候變遷氣候變遷棲息地的喪失等棲息地的喪失等保護大熊貓的措施保護大熊貓的措施？提高繁殖率提高繁殖率, ,建立自然保護區，給大熊建立自然保護區，給大熊貓更寬廣的生活空間，保貓更寬廣的生活空間，保護環境，改善她們的棲息護環境，改善她們的棲息環境，幫助環境，幫助減少其環境阻減少其環境阻力從而提高環境容納量力從而提高環境容納量，是保護大熊貓的根本措施。是保護大熊貓的根本措施。課堂討論課堂討論“J J”型曲線型曲線“S S”型曲線型曲線前提條件前提條件種群增長的種群增長的“J J”型曲線和型曲線和“S S”型曲

10、線比較型曲線比較食物和空間充裕、食物和空間充裕、氣候適宜、沒有氣候適宜、沒有敵害敵害資源和空間有限、資源和空間有限、天敵的存在天敵的存在增長率增長率保持不變保持不變增長速率增長速率不斷上升不斷上升增長速率增長速率先上升后先上升后下降至零下降至零無無有有種群增長種群增長( (速速) )率率有無有無K K值值增長速率增長速率后一年的個數后一年的個數- -前一年個數前一年個數時間時間增長率增長率后一年個數后一年個數- -前一年個數前一年個數 前一年前一年種群增長的種群增長的 “S S”型曲線型曲線種群增長的種群增長的 “J J”型曲線型曲線種群增長的種群增長的 “S S”型曲線型曲線種群增長的種群增

11、長的 “J J”型曲線型曲線/ /生存斗爭淘汰的個體數生存斗爭淘汰的個體數家鼠繁殖力極強，善于打洞，偷吃糧食，傳播疾病家鼠繁殖力極強，善于打洞，偷吃糧食，傳播疾病危害極大，應該采取哪些措施控制家鼠數量？危害極大，應該采取哪些措施控制家鼠數量？A A、有害生物的控制、有害生物的控制課堂討論課堂討論B B、漁業捕撈問題、漁業捕撈問題漁業捕撈中的捕撈時機和捕撈量應控制在多少捕撈中的捕撈時機和捕撈量應控制在多少? ?家鼠繁殖力極強，善于打洞，偷家鼠繁殖力極強，善于打洞，偷吃糧食，傳播疾病危害極大，應該采吃糧食，傳播疾病危害極大，應該采取哪些措施控制家鼠數量？取哪些措施控制家鼠數量？A A、有害生物的控

12、制、有害生物的控制課堂討論課堂討論老鼠老鼠機械捕殺機械捕殺施用激素施用激素藥物捕殺藥物捕殺施用避孕藥施用避孕藥養殖或釋放天敵養殖或釋放天敵打掃衛生打掃衛生硬化地面硬化地面將食物儲存在安全處將食物儲存在安全處減少減少數量數量降低降低繁殖繁殖率率增大環境阻力增大環境阻力降低環境容納量降低環境容納量B.漁業捕撈中的捕撈時機和捕撈量漁業捕撈中的捕撈時機和捕撈量應控制在多少？應控制在多少？課堂討論課堂討論捕撈點的確定捕撈點的確定: :K/2捕撈點：捕撈點：K/2K/2值。值。應在種群數量大于應在種群數量大于K/2K/2時才可以捕撈；應時才可以捕撈；應使捕撈后的種群數量保持在使捕撈后的種群數量保持在K/2K/2點。點。思考：如果是害蟲的防治，思考：如果是害蟲的防治，應在何時進行？應在何時進行？小于小于K/2K/2，越早越好，越早越好大多數種群的數量總是在波動之中的大多數種群的數量總是在波動之中的,四、種群數量的波動和下降四、種群數量的波動和下降 東亞飛蝗種群