1、復習回顧：復習回顧：種群種群密度密度預測變化方向影響數量變動年齡年齡組成組成性別性別比例比例種群數量種群數量出生率和死亡率出生率和死亡率直接影響決定種群大小和密度種群特征之間的關系圖種群特征之間的關系圖3一、建構種群增長模型的方法一、建構種群增長模型的方法問題探討問題探討 在在營養和生存空間營養和生存空間沒有限制沒有限制的情況下，某的情況下，某種細菌種細菌每每20min20min就通過就通過分裂繁殖分裂繁殖一代一代。 描述、解釋、預測描述、解釋、預測種群數量的變化，常種群數量的變化，常常要建立常要建立數學模型數學模型。數學模型數學模型 用用來描述一個系統或它來描述一個系統或它的性質的的性質的數

2、學形式數學形式觀察對象，提出問題細胞每20min分裂一次提出合理的假設資源空間無限多，細菌種群的增長不受種群密度增加的影響根據實驗數據，用適當的數學形式對事物的性質進行表達通過進一步的實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正觀察、統計細菌數量，對自己所建立的模型進行檢驗或修正5時間時間（min)min)2020 4040 60608080100100120120140140160160 180180分裂次數分裂次數數量數量（個）（個）2 24 48 8161632326464128128256256 5125121 12 23 34 45 56 67 78 89 91 1、填寫下表：計算、填寫下表：

3、計算一個一個細菌在不同時間（單位為細菌在不同時間（單位為minmin）產生后代的數量。產生后代的數量。解：解：n n min xmin xh hminmin1 1 2 2n n代細菌數量代細菌數量的計算公式是：的計算公式是：3 37272小時后，由一個細菌分裂產生的細菌小時后，由一個細菌分裂產生的細菌數量是多少？數量是多少？64 4、以時間為橫坐標，細菌數量為縱坐標，畫、以時間為橫坐標，細菌數量為縱坐標，畫出細菌的數量增長曲線。出細菌的數量增長曲線。思考：曲線圖與數學方思考：曲線圖與數學方程式比較，有哪些優缺程式比較，有哪些優缺點？點？曲線圖：曲線圖：直觀，但不夠精確。直觀，但不夠精確。數學公

4、式：數學公式：精確，但不夠直觀。精確，但不夠直觀。7 上述的公式和上述的公式和曲線圖，只是對曲線圖，只是對理想條件下理想條件下細菌細菌數量增長的推測。數量增長的推測。在自然界中在自然界中，種，種群的數量變化情群的數量變化情況是怎樣的？況是怎樣的？實例一實例一澳大利亞本來并沒有兔子本來并沒有兔子。 1859年，年，24只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，兔子開始了幾乎不受任何限制的大量繁幾乎不受任何限制的大量繁殖殖。不到不到100年年，兔子的數量達到達到6 億只以上億只以上，遍布整個大陸。食

5、物充足食物充足生活空間廣闊生活空間廣闊無天敵無天敵9實實例二：例二：引入美國的一個引入美國的一個島嶼的島嶼的環環頸頸雉。雉。某島嶼環頸雉種群的增長某島嶼環頸雉種群的增長實線為實際增長曲線實線為實際增長曲線虛線為理論增長曲線虛線為理論增長曲線實實例例3 3：鳳眼蓮鳳眼蓮 上述例子中出現這種上述例子中出現這種增長的原因有哪些？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，沒有天敵，氣候適宜等沒有天敵，氣候適宜等 自然界自然界確有類確有類似細菌，在似細菌，在理想理想條件下條件下種群數量種群數量增長的形式，如增長的形式，如果以時間為橫坐果以時間為橫坐標，種群數量為標，種群數量為縱坐標，縱坐

6、標，曲線則曲線則大致呈大致呈“ J ”型型。 人人口增長也會如口增長也會如此嗎？此嗎？資源無資源無限、指限、指數生長數生長2000年世界人口增長曲線我國10001990年人口數量變化人口增長是否呈人口增長是否呈“J”型曲線？型曲線？ 按照此曲線發展下去將會出現什么狀況，鑒于按照此曲線發展下去將會出現什么狀況，鑒于我國人口的現狀應當采取什么措施？我國人口的現狀應當采取什么措施？是是二、種群二、種群增長的增長的“J”曲線曲線1 1、形成條件、形成條件食物充足，空間不限，氣候適宜，沒有敵食物充足，空間不限，氣候適宜，沒有敵害等；害等；（N N0 0為起始數量，為起始數量， t t為時間，為時間，N

7、Nt t表示表示t t年后年后該種群的數量，該種群的數量，表表示后一年數量是前一示后一年數量是前一年數量的倍數）年數量的倍數）3 3、模型（方程式）、模型（方程式）Nt=N0 t 種群每年以種群每年以一定的倍一定的倍數（數（ ）增長增長：無環境阻力：無環境阻力（理想狀態）（理想狀態）2 2、數量變化的特點：、數量變化的特點：4、適用的情形：實驗室條件下、遷移入、適用的情形：實驗室條件下、遷移入新環境最初的一段時間。新環境最初的一段時間。增長率增長率是是指在指在單位時間單位時間內種群數量增內種群數量增加加的量占占初始的量占占初始數量的比例，是一個百分比，無單位。數量的比例，是一個百分比，無單位。

8、增長率（現有個體數原有個體數）原有個體數。增長率（現有個體數原有個體數）原有個體數。5、種群數量種群數量、種群增長率種群增長率、種群增長速率種群增長速率隨時隨時間變化的曲線圖間變化的曲線圖增長速率增長速率是指種群在單位時間內凈增加的個體數。是指種群在單位時間內凈增加的個體數。增長速率（現有個體數原有個體數）增長時間增長速率（現有個體數原有個體數）增長時間增長率：增長率：NnNn-1Nn-1增增長速率長速率：NnNn-1t tO 時時間間種種群群增增長長速速率率特點：特點：種群數量持續增長種群數量持續增長， 增長速率逐漸增大，增長速率逐漸增大， 增增長率不變長率不變，-1O 時間時間種種群群數數

9、量量存在環境阻力存在環境阻力自然條件（現實狀態）自然條件（現實狀態）食物等資源食物等資源和空間總是有限的和空間總是有限的，種種內斗爭不內斗爭不斷加劇斷加劇，以，以該種群為食的動物（天敵）該種群為食的動物（天敵）數數量不斷增加量不斷增加。導致該種群的導致該種群的出生率降低出生率降低，死亡率增高死亡率增高 當當出生率出生率與與死亡率相死亡率相等等時，時，種群的增種群的增長就會停止長就會停止，有時會，有時會穩定在一定的水平穩定在一定的水平J型型增長能增長能一直持續一直持續下去嗎？下去嗎？K=375K=475 生生態學家態學家高斯高斯曾經做過這樣一個實驗：在曾經做過這樣一個實驗：在05mL培養液中放入

10、培養液中放入5個個大草履蟲，然后每隔大草履蟲，然后每隔24h統計一次大草履蟲的數量。經過反復實統計一次大草履蟲的數量。經過反復實驗得出了如圖所示的結果。從圖可以看出驗得出了如圖所示的結果。從圖可以看出:自然界中自然界中食物有限食物有限空間有限空間有限種內斗爭種內斗爭天敵捕食天敵捕食環境環境阻力阻力三三 種群增長的種群增長的“S S”型曲線型曲線 在在資資源、空間有源、空間有限條件下的情況下，限條件下的情況下，種群經過一定時間的種群經過一定時間的增長后，數量增長后，數量趨于穩趨于穩定定的增長曲線，的增長曲線， 在在環境條件不受破壞環境條件不受破壞的情況下，一定空間中的情況下，一定空間中所能維持的

11、所能維持的種群最大數種群最大數量量稱為環境容納量，又稱為環境容納量，又稱稱K K值。值。K K值：環境容納量值：環境容納量1 1、產、產生條件：生條件：存在環境阻存在環境阻力（有限的環境力（有限的環境條件）條件）食物、空間是食物、空間是有限的，種有限的，種內斗爭加內斗爭加劇劇，天敵數量增天敵數量增加加。2 2、數量變化的特點：、數量變化的特點： 種群經過一定時間的增長后，數量趨于種群經過一定時間的增長后，數量趨于穩定穩定（穩定于（穩定于“K K值值”）3 3、適用范圍：、適用范圍：資源和空間有限的種群資源和空間有限的種群（自然種群）（自然種群）K/2K K值值加速加速期：數期：數量增加，增長加

12、速量增加，增長加速調整調整期：數期：數量較量較少，增少，增長緩慢長緩慢減速期，增長緩慢減速期，增長緩慢（種群數量）（種群數量）K/2K增增長長速速率率時間時間4 4、種群數量、增長速率、增長率隨時間變化曲線、種群數量、增長速率、增長率隨時間變化曲線BD增長增長速速率：率：先增大后下降至先增大后下降至0；數量為；數量為K/2時，增長速率最大時，增長速率最大;數量為數量為K時，時，增長速率為增長速率為0（出生率（出生率=死亡率）死亡率）增長增長率率增長率：增長率：逐漸下降至逐漸下降至0 1 1、對對瀕危動物如大瀕危動物如大熊貓應采取什么保護熊貓應采取什么保護措施？措施？K的應用的應用提高提高K值：

13、值：建立自然保護區，建立自然保護區，改善其棲息環境改善其棲息環境2 2、對家鼠等有害動物的控制，應當采取什么措施？、對家鼠等有害動物的控制，應當采取什么措施？降低有害生物種群的降低有害生物種群的K值值嚴密封存糧食、清除垃圾、打掃衛生嚴密封存糧食、清除垃圾、打掃衛生硬化地面，硬化地面， 養殖或釋放它們的天敵等等。養殖或釋放它們的天敵等等。 K/2的應用的應用1、為了保護魚類資源不受破壞，并能持續獲、為了保護魚類資源不受破壞，并能持續獲得較大的捕魚量，應使被捕魚群的種群數量保得較大的捕魚量，應使被捕魚群的種群數量保持在什么水平？為什么？持在什么水平？為什么？K/2K即可獲得較大捕撈量，即可獲得較大

14、捕撈量，又可保持種群的高速增又可保持種群的高速增長，不影響資源的再生長，不影響資源的再生大于大于K/2K/2時捕撈，捕撈時捕撈，捕撈后后保持在保持在K/2K/2K/2K2、滅鼠問題、滅鼠問題器械捕殺、藥物捕殺缺點 采用投藥滅鼠的方法，若毒殺約一半的老鼠，而活下來的老鼠數量正相當于其種群指數生長期K/2K/2的的數量數量，老鼠數量將迅，老鼠數量將迅速增長，很快就恢復速增長，很快就恢復到原來的水平。到原來的水平。四、種群數量的四、種群數量的波動和下降波動和下降 大多數種群的數量總是在大多數種群的數量總是在波動波動之中之中思考思考: :種群數量達到種群數量達到K K值時，值時，都能在都能在K K值維

15、持穩定嗎？值維持穩定嗎？ 年份年份1915191519171917192119211925192519281928193019301934193419431943194719471950195019601960駝鹿種駝鹿種群數量群數量20020030030010001000200020002500250030003000400400170170600600500500600600環境條件的改變會引起環境條件的改變會引起K值的變化，值的變化，所以所以K值不是固定不變。值不是固定不變。在Faroe Islands上， 捕鯨現場成了血的海洋在不利條件之下，還會急劇下降，甚至滅亡在不利條件之下，還會急

16、劇下降，甚至滅亡 種群數量變化的類型：種群數量變化的類型：增長，增長，穩定，波動、下降穩定，波動、下降等。等。影響種群數量變化的因素：影響種群數量變化的因素：直接因素：出生（死亡）率、直接因素：出生（死亡）率、 遷入（出）率遷入（出）率 間接因素（自然）：間接因素（自然）：氣候、氣候、食物、天敵、傳染病等。食物、天敵、傳染病等。人類活動：人類活動：項目項目“J”型曲線型曲線“S”型曲線型曲線前提條件前提條件種群增長率種群增長率種群增長速率種群增長速率K值（環境容值（環境容納量）納量）曲線形成原因曲線形成原因適用范圍適用范圍相同點相同點環境資源無限環境資源無限環境資源有限環境資源有限不變不變隨種

17、群密度上升而下降隨種群密度上升而下降隨種群密度上升而上升隨種群密度上升而上升剛開始隨種群密度上升剛開始隨種群密度上升而上升，而上升，1/2K值后下降值后下降無無K值值種群數量在種群數量在K值上下波動值上下波動種內斗爭加劇，種內斗爭加劇，天敵增加天敵增加無種內斗爭，無種內斗爭，缺少天敵缺少天敵實驗條件下或種群遷實驗條件下或種群遷入新環境最初一段時間入新環境最初一段時間自然種群自然種群都表示種群數量隨時間變化而變化，都表示種群數量隨時間變化而變化，且且都是種都是種群數群數量的量的增增長現象長現象種群增長的 “J”型曲線種群增長的 “S”型曲線用達爾文的觀點分析用達爾文的觀點分析“J J”、“S S

18、”曲線曲線時間時間種種群群數數量量J J型型曲線曲線S S型型曲線曲線K K值值1 1、“J J”型曲線用達爾文的觀點分析表明生型曲線用達爾文的觀點分析表明生物具有物具有過度繁殖過度繁殖的特性。的特性。2 2、圖中陰影部分表示：、圖中陰影部分表示：環境阻環境阻力力（按自然（按自然選擇學說，是在生存斗爭中被淘汰的個體選擇學說，是在生存斗爭中被淘汰的個體數）數）“J J”型曲線表明生型曲線表明生物具有什么特性？物具有什么特性？圖中圖中陰影部分陰影部分表示表示什么？什么？五、研究種群數量變化的意義五、研究種群數量變化的意義1、有害害蟲的防治2、野生動物資源的保護和利用3、瀕危動物種群的拯救和恢復培養

19、液中酵母菌種群數量的變化培養液中酵母菌種群數量的變化單細胞單細胞真核真核生物生物生長周期生長周期短短，增殖速度，增殖速度快快還可以用酵母菌作為實驗材料研究還可以用酵母菌作為實驗材料研究 探究酵母菌的呼吸方式探究酵母菌的呼吸方式 判斷細胞的死活（探究膜的透性）判斷細胞的死活（探究膜的透性） (2)在理想的環境中，酵母菌種群的增在理想的環境中，酵母菌種群的增長呈長呈“ ”型曲線，在有限的環境下，酵型曲線，在有限的環境下，酵母菌種群的增長呈母菌種群的增長呈“ ”型曲線。型曲線。空間空間溫度溫度JS1實驗原理實驗原理 (1)用液體培養基培養酵母菌，種群的增用液體培養基培養酵母菌，種群的增長受培養液的成分、長受培養液的成分、 、pH、 等等因素的影響。因素的影響。注意事項1顯