1、1、怎樣建構(gòu)種群數(shù)量增長的模型？、怎樣建構(gòu)種群數(shù)量增長的模型？2、種群的數(shù)量是怎樣變化的？、種群的數(shù)量是怎樣變化的？3、什么是環(huán)境容納量？、什么是環(huán)境容納量？4、影響種群數(shù)量變化的因素有哪些？、影響種群數(shù)量變化的因素有哪些？本節(jié)聚焦本節(jié)聚焦2時間（時間（min）細胞數(shù)細胞數(shù)020406080100202122232425分裂分裂細菌繁殖產(chǎn)生的后代數(shù)量細菌繁殖產(chǎn)生的后代數(shù)量思考：思考：在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某下，某1個細菌每個細菌每20分鐘分裂繁殖一代分鐘分裂繁殖一代時間時間分鐘分鐘20406080100120140160180細菌細菌數(shù)量數(shù)量(2)根據(jù)

2、上表，寫出根據(jù)上表，寫出n代細菌數(shù)量的計算公式。代細菌數(shù)量的計算公式。(1)請你計算出一個細菌產(chǎn)生的后代在不請你計算出一個細菌產(chǎn)生的后代在不同時間的數(shù)量同時間的數(shù)量:一、建構(gòu)種群增長模型一、建構(gòu)種群增長模型 2 4 8 16 32 64 128 256 512（3）將數(shù)學公式（）將數(shù)學公式（N=2n)變?yōu)榍€圖變?yōu)榍€圖曲線圖與數(shù)學方程式比較，有哪些優(yōu)缺點？曲線圖與數(shù)學方程式比較，有哪些優(yōu)缺點？直觀，直觀，但不夠精確。但不夠精確。一、建構(gòu)種群增長模型一、建構(gòu)種群增長模型實例四理想條件下的種群增長模型理想條件下的種群增長模型觀察研究對象，觀察研究對象，提出問題提出問題提出合理的假設(shè)提出合理的假設(shè)

3、通過進一步的實驗通過進一步的實驗或觀察等，對模型或觀察等，對模型進行檢驗或修正進行檢驗或修正根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當?shù)臄?shù)學形式對事物當?shù)臄?shù)學形式對事物的性質(zhì)進行表達的性質(zhì)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，細資源空間無限多，細菌種群的增長不受種菌種群的增長不受種群密度增加的影響群密度增加的影響觀察、統(tǒng)計細菌數(shù)量，觀察、統(tǒng)計細菌數(shù)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數(shù)學模型數(shù)學模型用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學形式建立數(shù)學模型一般包數(shù)學形式建立數(shù)學模型一般包括以下步驟：括以下步驟：細菌

4、的數(shù)量個 理想條件下理想條件下細菌數(shù)量增長細菌數(shù)量增長的推測：自然的推測：自然界中有此類型界中有此類型嗎？嗎？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(fā)現(xiàn)自己來到洲野兔從英國被帶到了澳大利亞。這些野兔發(fā)現(xiàn)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(shù)量達到年，兔子的數(shù)量達到6

5、 億只以上，遍布整個大陸。億只以上，遍布整個大陸。 鳳眼蓮鳳眼蓮（水葫蘆）（水葫蘆）鳳眼蓮原產(chǎn)于南美，鳳眼蓮原產(chǎn)于南美，1901年作為花卉引年作為花卉引入中國入中國.由于繁殖迅由于繁殖迅速，又幾乎沒有競速，又幾乎沒有競爭對手和天敵，我爭對手和天敵，我國目前有國目前有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采取了野蠻的封鎖策略，擋住陽光，策略，擋住陽光，導(dǎo)致水下植物得不導(dǎo)致水下植物得不到足夠光照而死亡到足夠光照而死亡 。實例實例3:20世紀世紀30年代年代,人們將人們將環(huán)環(huán)頸雉頸雉引入美國的一個島引入美國的一個島嶼嶼v自然界確有類似自然界確有類似細菌在細菌在種群數(shù)量增長種

6、群數(shù)量增長的形式，如果以的形式，如果以時間為橫坐標，時間為橫坐標，種群數(shù)量為縱坐種群數(shù)量為縱坐標畫出曲線來表標畫出曲線來表示，曲線則大致示，曲線則大致呈呈“J”J”型型二、種群增長的二、種群增長的“J J”型曲線型曲線“J”型增長的數(shù)學模型型增長的數(shù)學模型 1 1、模型假設(shè)：、模型假設(shè)： 理想狀態(tài)理想狀態(tài)食物充足，空間不限，氣候食物充足，空間不限，氣候適宜，沒有敵害等；適宜，沒有敵害等；（N N0 0為起始數(shù)量，為起始數(shù)量， t t為時間，為時間，N Nt t表示表示t t年后該種群的數(shù)年后該種群的數(shù)量，量，表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)）表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)） 2 2、

7、種群、種群 “J J”型增長的數(shù)學模型公式：型增長的數(shù)學模型公式：Nt=N0 t 種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，第二年是種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，第二年是第一年的第一年的倍倍。家鼠的繁殖力很家鼠的繁殖力很強，種群數(shù)量每強，種群數(shù)量每天可增加天可增加1.47%。 理論上，在某一區(qū)域，理論上，在某一區(qū)域，1010只家只家鼠在鼠在100100天后的數(shù)量將會達到天后的數(shù)量將會達到多少？多少？10（1+1.47%）100食物充足食物充足空間充裕空間充裕環(huán)境適宜環(huán)境適宜沒有敵害沒有敵害資源無限資源無限指數(shù)生長指數(shù)生長理想條件下的種群增長模型理想條件下的種群增長模型但是但是在大自然中在大自然中食物有

8、限食物有限空間有限空間有限種內(nèi)斗爭種內(nèi)斗爭種間競爭種間競爭天敵捕食天敵捕食環(huán)境阻力環(huán)境阻力想一想種群經(jīng)過一定時間種群經(jīng)過一定時間的增長后，的增長后，數(shù)量趨數(shù)量趨于穩(wěn)定于穩(wěn)定曲線，曲線，稱為稱為“S”型曲型曲線線大草履蟲種群的增長曲線大草履蟲種群的增長曲線思考：大草履蟲的增長呈“S”型曲線的原因有哪些？ 例例 生態(tài)學家高斯的實驗：生態(tài)學家高斯的實驗：種群數(shù)量達到環(huán)境所允許的最大值（種群數(shù)量達到環(huán)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(wěn)定。值左右保持相對穩(wěn)定。 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，一定破壞的情況下，一定空間中所能維持

9、的空間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)境環(huán)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 種群數(shù)量種群增長的“J”型曲線（在（在理想理想狀態(tài)下的種群增長）狀態(tài)下的種群增長）種群增長的“S”型曲線（在在有限有限環(huán)境下的種群增長）環(huán)境下的種群增長）種群數(shù)量的變化ABA是種群增長的是種群增長的理論曲線（理論曲線（ “J”型曲線，指數(shù)增型曲線，指數(shù)增長，長，N Nt t=N=N0 0t t）B是種群實際增是種群實際增長曲線（長曲線（“S”型型曲線曲線）時間種群數(shù)量圖中陰影部分表示圖中陰影部分表示環(huán)境阻環(huán)境阻力力，也就是通過生存斗爭，也就是通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)量

10、。被淘汰的個體數(shù)量。K（環(huán)境所允許的最大值）2.家鼠繁殖力極強，善于打洞，偷吃糧食，傳播疾病危害極大，應(yīng)該采取哪些措施控制家鼠數(shù)量？有害生物的控制有害生物的控制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(yǎng)殖或釋放養(yǎng)殖或釋放天敵天敵將食物儲存將食物儲存在安全處在安全處降低降低繁殖率繁殖率減少減少數(shù)量數(shù)量增大環(huán)境阻力增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量降低環(huán)境容納量打掃衛(wèi)生打掃衛(wèi)生硬化地面硬化地面 討論：討論：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）對瀕危動物如大熊貓應(yīng)采取什么保護措施？）對瀕危動物如大熊貓應(yīng)采取什么保護措施？（2 2）對

11、家鼠等有害動物的控制，應(yīng)當采取什么）對家鼠等有害動物的控制，應(yīng)當采取什么 措施？措施？建立自然保護區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境，建立自然保護區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境，提高環(huán)境容納量。提高環(huán)境容納量。可以采取措施降低有害動物種群的環(huán)境容納量，可以采取措施降低有害動物種群的環(huán)境容納量，如將食物儲藏在安全處，斷絕或減少它們的食物如將食物儲藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來源；室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造來源；室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。巢穴的場所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。三、種群增長的三、種群增長的“S S”型曲線型曲線大熊貓數(shù)量日益減少的原因

12、？自身繁殖率低食性單一氣候變遷棲息地的喪失等課堂討論A. 大熊貓食性單一、繁殖率低、大熊貓食性單一、繁殖率低、生活在海拔較高的山嶺里，活動范圍生活在海拔較高的山嶺里，活動范圍需求廣。需求廣。試分析大熊貓數(shù)量日益減少的原試分析大熊貓數(shù)量日益減少的原因因?你能提出保護大熊貓措施嗎？你能提出保護大熊貓措施嗎？保護大熊貓的措施？提高繁殖率,建立自然保護區(qū)，給大熊貓更寬廣的 生活空間，保護環(huán)境，改善她們的棲 息環(huán)境，幫助減少其環(huán) 境阻力從而提高環(huán)境容 納量，是保護大熊貓的 根本措施。(3)(3)為了保護魚類資源不受破壞，并能持續(xù)為了保護魚類資源不受破壞，并能持續(xù)地獲得最大捕魚量，應(yīng)使被捕魚群的種群地獲得

13、最大捕魚量，應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在什么水平數(shù)量保持在什么水平? ?為什么？為什么？ 根據(jù)種群增長的根據(jù)種群增長的S S型型曲線，應(yīng)使被捕魚曲線，應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量群的種群數(shù)量保持保持在在K/2K/2水平。水平。這是因這是因為在這個水平上為在這個水平上種種群增長量最大群增長量最大 。n問題：問題：種群數(shù)量達到種群數(shù)量達到K值時，都能在值時，都能在K值維持穩(wěn)定嗎？值維持穩(wěn)定嗎？環(huán)境條件的改變，環(huán)境條件的改變，K值也隨之發(fā)生改變，即改值也隨之發(fā)生改變，即改善環(huán)境條件可使善環(huán)境條件可使K值增大，如環(huán)境條件受到破值增大，如環(huán)境條件受到破壞，則壞，則K值將會減小。值將會減小。例例1.1.右圖是某

14、一動物種群遷入右圖是某一動物種群遷入一個適宜環(huán)境后的增長曲線一個適宜環(huán)境后的增長曲線圖，圖中曲線的標號與下列圖，圖中曲線的標號與下列各點對應(yīng)正確的一項是各點對應(yīng)正確的一項是( ( ) ) 種群數(shù)量最大的點種群數(shù)量最大的點 種群增長速率最快的點種群增長速率最快的點 該種群遷入后環(huán)境阻力明顯增大是從哪一點開始該種群遷入后環(huán)境阻力明顯增大是從哪一點開始 既要獲得最大的捕獲量，又要使該動物資源的更新能既要獲得最大的捕獲量，又要使該動物資源的更新能力不受破壞，捕獲種群數(shù)量應(yīng)該在圖中哪一點力不受破壞，捕獲種群數(shù)量應(yīng)該在圖中哪一點 A.bacd B.dcba C.dbcb D.cadcA.bacd B.dc

15、ba C.dbcb D.cadcC例例2. 2. 下圖表示某物種遷入新環(huán)境后，種群增長下圖表示某物種遷入新環(huán)境后，種群增長速率隨時間的變化關(guān)系。在第速率隨時間的變化關(guān)系。在第1010年時經(jīng)調(diào)查該年時經(jīng)調(diào)查該種群數(shù)量為種群數(shù)量為200200只，估算該種群在此環(huán)境中的環(huán)只，估算該種群在此環(huán)境中的環(huán)境負荷量約為境負荷量約為 ( )( ) A.100A.100只只 B.200B.200只只 C.300C.300只只 D.400D.400只只D3.判斷增長曲線是判斷增長曲線是”J”的依據(jù)的依據(jù):1.理想條件下理想條件下;2.實驗室條件下實驗室條件下;3.食物和空間條件充裕氣候適宜食物和空間條件充裕氣候適

16、宜和沒有敵害等幾個條件同時滿足和沒有敵害等幾個條件同時滿足;4.外來物種入侵早期階段外來物種入侵早期階段;5.無環(huán)境阻力狀況無環(huán)境阻力狀況.東亞飛蝗種群數(shù)量的波動東亞飛蝗種群數(shù)量的波動大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動之中的大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動之中的 四、種群數(shù)量的波動和下降四、種群數(shù)量的波動和下降 （2 2）有利于野生生物資源的合理利用及保護。）有利于野生生物資源的合理利用及保護。 （4 4）為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、）為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)。適時捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)。 （1 1）為害蟲的預(yù)測及防治提供科學依據(jù)。）為害蟲的預(yù)測及防治提

17、供科學依據(jù)。與社會的聯(lián)系與社會的聯(lián)系 （3 3）拯救和恢復(fù)瀕危動物種群）拯救和恢復(fù)瀕危動物種群 云豹的保護云豹的保護蒼鷺的保護蒼鷺的保護野豬的保護野豬的保護救護被困的鯨魚救護被困的鯨魚全力防蝗減災(zāi)全力防蝗減災(zāi)探究：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化探究：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化作出假設(shè)作出假設(shè)酵母菌種群的數(shù)量隨時間呈酵母菌種群的數(shù)量隨時間呈S S型增長變化型增長變化探究：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化探究：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化制定計劃制定計劃1. 取相同試管若干支，分別加入取相同試管若干支，分別加入5mL肉湯培養(yǎng)液肉湯培養(yǎng)液塞上棉塞。塞上棉塞。2. 滅菌滅菌后，后，冷卻至室溫冷卻至室溫，分

18、別標記，分別標記1、2、33. 將酵母菌母液分別加入試管各將酵母菌母液分別加入試管各5mL，搖勻后用，搖勻后用血球計數(shù)板計數(shù)血球計數(shù)板計數(shù)起始酵母菌個數(shù)起始酵母菌個數(shù)(N0)，做好記錄。，做好記錄。4. 將各試管送進恒溫箱將各試管送進恒溫箱28下培養(yǎng)下培養(yǎng)5. 每天同一時間各組取出本組的試管，用血球計每天同一時間各組取出本組的試管，用血球計數(shù)板計數(shù)酵母菌個數(shù)，并作記錄，數(shù)板計數(shù)酵母菌個數(shù)，并作記錄，連續(xù)觀察連續(xù)觀察7天天探究：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化探究：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化 1234567取樣取樣1取樣取樣2取樣取樣3平均數(shù)量平均數(shù)量實驗數(shù)據(jù)記錄表：實驗數(shù)據(jù)記錄表：取樣 時間酵母

19、菌數(shù)量小格小格中格（雙線邊，中格（雙線邊，16小格），整個小格），整個計數(shù)板含計數(shù)板含25中格中格細胞細胞例例3.3.有關(guān)有關(guān)“探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量動態(tài)變化探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量動態(tài)變化”的的實驗，正確的敘述是實驗，正確的敘述是 （ ）A.A.改變培養(yǎng)液的改變培養(yǎng)液的pHpH不影響不影響K K值（環(huán)境容納量）大小值（環(huán)境容納量）大小 B.B.用樣方法調(diào)查玻璃容器中酵母菌數(shù)量的變化用樣方法調(diào)查玻璃容器中酵母菌數(shù)量的變化 C.C.取適量培養(yǎng)液滴于普通載玻片后對酵母菌準確取適量培養(yǎng)液滴于普通載玻片后對酵母菌準確計數(shù)計數(shù) D.D.營養(yǎng)條件并非影響酵母菌種群數(shù)量變化的唯一營養(yǎng)條件并非影響酵母菌種群數(shù)量

20、變化的唯一因素因素 D本本課課小小結(jié)結(jié)第四章第四章 第二節(jié)第二節(jié) 種群數(shù)量的變化種群數(shù)量的變化 一、建構(gòu)種群增長模型的方法一、建構(gòu)種群增長模型的方法-數(shù)學模型數(shù)學模型建立數(shù)學模型的一般步驟建立數(shù)學模型的一般步驟 二、種群增長的二、種群增長的“J J”型曲線型曲線1 1、“J J”型曲線形成的條件型曲線形成的條件2 2、“J J”型增長的數(shù)學模型型增長的數(shù)學模型三、種群增長的三、種群增長的“S S”型曲線型曲線1 1、“S S”型曲線形成的條件型曲線形成的條件2 2、K K值值3 3、“J J”型曲線與型曲線與“S S”型曲線的比較型曲線的比較四、種群數(shù)量的波動和下降四、種群數(shù)量的波動和下降 人

21、口增長、人類活動對自然界種群數(shù)量變化的影響人口增長、人類活動對自然界種群數(shù)量變化的影響 研究種群數(shù)量變化的意義研究種群數(shù)量變化的意義練習練習1:1:為了保護魚類資源不受破壞，并能為了保護魚類資源不受破壞，并能持續(xù)地獲得最大捕魚量，根據(jù)種群增長的持續(xù)地獲得最大捕魚量，根據(jù)種群增長的S S型曲線，應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持型曲線，應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在在 K/2K/2水平。這是因為在這個水平上水平。這是因為在這個水平上 A. A. 種群數(shù)量相對穩(wěn)定種群數(shù)量相對穩(wěn)定 B. B. 種群增長量最大種群增長量最大 C. C. 種群數(shù)量最大種群數(shù)量最大 D. D. 環(huán)境條件所允許的種群數(shù)量最大環(huán)境條件

22、所允許的種群數(shù)量最大B2:下列有關(guān)種群增長的下列有關(guān)種群增長的S型曲線的型曲線的敘述，錯誤的是敘述，錯誤的是 A通常自然界中的種群增長曲線最通常自然界中的種群增長曲線最終呈終呈S型型B達到達到K值時種群增長率為零值時種群增長率為零C種群增長受自身密度的影響種群增長受自身密度的影響D種群的增長速度逐步降低種群的增長速度逐步降低DA A3、在一個相對封閉的小型牧場內(nèi)，遷入一小群綿、在一個相對封閉的小型牧場內(nèi)，遷入一小群綿羊，羊，8年后發(fā)展到年后發(fā)展到500只左右，這個羊群數(shù)量會只左右，這個羊群數(shù)量會 A、維持在一個水平上、維持在一個水平上 B、不斷下降、不斷下降 C、緩慢上升、緩慢上升 D、迅速上

23、升、迅速上升4、下列因素能引起種群密度增大的有（多選）、下列因素能引起種群密度增大的有（多選） A、種群中幼年個體增多、種群中幼年個體增多. B、種群性別比例改變、種群性別比例改變. C、環(huán)境中溫度條件適宜、環(huán)境中溫度條件適宜. D、種群中幼年個體減少、種群中幼年個體減少. E、環(huán)境中天敵增多、環(huán)境中天敵增多. F、寄生生物減少、寄生生物減少.F F5：下列敘述中，不屬于種群空：下列敘述中，不屬于種群空間特征描述的是間特征描述的是 A斑馬在草原上成群活動斑馬在草原上成群活動B每毫升河水中有每毫升河水中有9個大腸桿菌個大腸桿菌C稗草在稻田中隨機分布稗草在稻田中隨機分布D木棉樹在路旁每隔木棉樹在路旁每隔5米種植米種植B解析解析 種群的空間分布一般可概括為三種基本類型：種群的空間分布一般可概括為三種基本類型：隨機分布、