1、第二節(jié)第二節(jié) 種群的增長方式種群的增長方式 區(qū)別種群的指數(shù)增長和邏輯斯諦增長區(qū)別種群的指數(shù)增長和邏輯斯諦增長舉例說明環(huán)境容納量舉例說明環(huán)境容納量 在營養(yǎng)和生存空間沒有限在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每制的情況下，某種細(xì)菌每2020分鐘就通過分裂繁殖一代。分鐘就通過分裂繁殖一代。 將數(shù)學(xué)公式（將數(shù)學(xué)公式（N=2n)變?yōu)榍€圖變?yōu)榍€圖2 4 8 16 32 64 128 公式法公式法 曲線圖法曲線圖法準(zhǔn)確準(zhǔn)確 直觀直觀 研究實(shí)例研究實(shí)例研究方法研究方法觀察研究對象觀察研究對象提出問題提出問題在資源和空間無限的環(huán)在資源和空間無限的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長境中，細(xì)菌種群的增長不受影響的情況

2、下不受影響的情況下提出合理的假設(shè)提出合理的假設(shè)Nn = 2n根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對自己建立的模型進(jìn)行對自己建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正檢驗(yàn)或修正通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等對模型進(jìn)行觀察等對模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正檢驗(yàn)或修正細(xì)菌每細(xì)菌每20分鐘分鐘分裂一次分裂一次 理想條件下細(xì)菌數(shù)理想條件下細(xì)菌數(shù)量增長的推測：自然量增長的推測：自然界中有此類型嗎？界中有此類型嗎？ 實(shí)例實(shí)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，一個(gè)叫托馬年，一個(gè)叫托馬斯斯奧斯汀的

3、英國人來澳定居，帶來了奧斯汀的英國人來澳定居，帶來了24只野兔，放養(yǎng)在只野兔，放養(yǎng)在他的莊園里，供他打獵取樂。他的莊園里，供他打獵取樂。這些野兔發(fā)現(xiàn)自己來到了天這些野兔發(fā)現(xiàn)自己來到了天堂。因?yàn)檫@里有茂盛的牧草，卻沒有鷹等天敵。這里的土堂。因?yàn)檫@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，兔子開始了幾乎不受壤疏松，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。任何限制的大量繁殖。奧斯汀絕對沒有想到，一個(gè)世紀(jì)之奧斯汀絕對沒有想到，一個(gè)世紀(jì)之后，野兔后，野兔的數(shù)量達(dá)到的數(shù)量達(dá)到6 億只以上，遍布整個(gè)大陸。億只以上，遍布整個(gè)大陸。 實(shí)例實(shí)例2 2：鳳眼蓮鳳眼

4、蓮鳳眼蓮原產(chǎn)于南美，鳳眼蓮原產(chǎn)于南美，1901年作為花卉引入中國年作為花卉引入中國.由于繁殖迅速，又由于繁殖迅速，又幾乎沒有競爭對手和天敵，我國目前有幾乎沒有競爭對手和天敵，我國目前有184萬噸萬噸.它對其生活的水面它對其生活的水面采取了野蠻的封鎖策略，擋住陽光，導(dǎo)致水下植物得不到足夠光照采取了野蠻的封鎖策略，擋住陽光，導(dǎo)致水下植物得不到足夠光照而死亡而死亡 。 20世紀(jì)世紀(jì)30年代，環(huán)頸雉引入美國的一年代，環(huán)頸雉引入美國的一個(gè)島嶼，在個(gè)島嶼，在5年的時(shí)間種群增長了數(shù)倍年的時(shí)間種群增長了數(shù)倍環(huán)頸雉種群數(shù)量增長曲線環(huán)頸雉種群數(shù)量增長曲線環(huán)頸雉環(huán)頸雉實(shí)例實(shí)例3 3：環(huán)頸雉環(huán)頸雉 種群在什么條件下呈

5、指數(shù)增長？種群在什么條件下呈指數(shù)增長？ 資源無限資源無限空間無限空間無限不受其他生物制約不受其他生物制約 20002000年寧波城區(qū)常住人口約為年寧波城區(qū)常住人口約為201201萬人，萬人，20012001年寧波年寧波城區(qū)常住人口約城區(qū)常住人口約203.1203.1萬，根據(jù)這種增長方式，假設(shè)萬，根據(jù)這種增長方式，假設(shè)在在1010年內(nèi)均不變，年內(nèi)均不變，能預(yù)測出能預(yù)測出010010寧波城區(qū)常住人口多少嗎？寧波城區(qū)常住人口多少嗎？ 大約大約 223萬人萬人我們建立的數(shù)學(xué)模型公式是什么？我們建立的數(shù)學(xué)模型公式是什么？（N N0 0為起始數(shù)量，為起始數(shù)量， t t為時(shí)間，為時(shí)間，N Nt t表示表示t

6、 t年后人口的數(shù)年后人口的數(shù)量，量，為年均增長倍數(shù)）為年均增長倍數(shù)） Nt=N0t 數(shù)學(xué)模型公式及曲線是什么？數(shù)學(xué)模型公式及曲線是什么？ 指數(shù)增長的特點(diǎn)指數(shù)增長的特點(diǎn) 起始增長起始增長很慢很慢隨著種群基數(shù)的增長，增長隨著種群基數(shù)的增長，增長越來越快越來越快每單位時(shí)間都每單位時(shí)間都按種群的一定百分?jǐn)?shù)或倍數(shù)增長按種群的一定百分?jǐn)?shù)或倍數(shù)增長 高斯（高斯（GauseGause，19341934）把）把5 5個(gè)大個(gè)大草履蟲置于草履蟲置于0.5mL0.5mL的培養(yǎng)液中，的培養(yǎng)液中，每隔每隔2424小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次數(shù)據(jù)，經(jīng)小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次數(shù)據(jù)，經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下： 高斯對大草履蟲種群研究的

7、實(shí)驗(yàn)高斯對大草履蟲種群研究的實(shí)驗(yàn)請繪制大草履蟲的種群增長曲線！請繪制大草履蟲的種群增長曲線！ 生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：K值：值：在環(huán)境條在環(huán)境條件不受破壞的情件不受破壞的情況下，一定空間況下，一定空間中所能維持的中所能維持的種種群最大數(shù)量群最大數(shù)量稱為稱為環(huán)境容納量。環(huán)境容納量。 大草履蟲種群的增長曲線大草履蟲種群的增長曲線思考：種群的增長思考：種群的增長呈該型曲線的原因呈該型曲線的原因有哪些？有哪些？食物等資源和空間總是有限的，食物等資源和空間總是有限的，種內(nèi)競爭不斷加劇，捕食者數(shù)量種內(nèi)競爭不斷加劇，捕食者數(shù)量不斷增加，導(dǎo)致該種群的出生率不斷增加，導(dǎo)致該種群的出生率降低，死亡

8、率增高。當(dāng)出生率與降低，死亡率增高。當(dāng)出生率與死亡率相等時(shí)，種群的增長就會(huì)死亡率相等時(shí)，種群的增長就會(huì)停止，有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平。停止，有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平。K K值：值：在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中 所能維持的所能維持的種群最大數(shù)量種群最大數(shù)量稱為稱為環(huán)境容納量環(huán)境容納量 種種群群數(shù)數(shù)量量“S”型型增增長長曲曲線線K K值：值：在環(huán)境條件不受在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空破壞的情況下，一定空間中所能維持的間中所能維持的種群最種群最大數(shù)量大數(shù)量稱為稱為環(huán)境容納量環(huán)境容納量n增長的特點(diǎn)增長的特點(diǎn) 種群起始呈種群起始呈加速加速增長增長 K/2K/2時(shí)增長最快時(shí)增長最快 此后便此后便減速減速增長增長 到到K K值便值便停止或在停止或在K K值上下波動(dòng)值上下波動(dòng) 思考思考：從環(huán)境容納量（：從環(huán)境容納量（K K值）的角度思考：值）的角度思考：（1 1）對瀕危動(dòng)物如大熊貓應(yīng)采取什么保護(hù)措施？）對瀕危動(dòng)物如大熊貓應(yīng)采取什么保護(hù)措施？（2 2）對家鼠等有害動(dòng)物的控制，應(yīng)當(dāng)采取什么）對家鼠等有害動(dòng)物的控制，應(yīng)當(dāng)采取什么 措施？措施？建立自然保護(hù)區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境，建立自然保護(hù)區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境，提提高環(huán)境容納量。高環(huán)境容納量。可以采取措施可以采取措施降低有害動(dòng)物種群的環(huán)境容納