1、4.2 種群數量的變化怎樣建構種群數量增長的模型？種群的數量是怎樣變化的？什么是環境容納量？影響種群數量變化的因素有哪些？ 在營養和生存空間沒有限制的情況下，某種細菌每20分鐘就通過分裂繁殖一代。時間（min)20406080100120140160180分裂次數細菌數量（個）2481632641282565121234567891.填寫下表：計算一個細菌在不同時間單位為min產生后代的數量。問題探討：2n代細菌數量的計算公式是：372小時后，由一個細菌分裂產生的細菌數量是多少？Nn2n解：n 60 min 72 h20 min216Nn2n 2 2164.以時間為橫坐標，細菌數量為縱坐標，畫

2、出細菌的數量增長曲線。20406080100120140160180時間/分鐘細菌數量/個數學模型概念: 用來描述一個系統或它的性質的數學形式表現形式:數學公式法坐標曲線法Nn2n數學模型：建立數學模型一般包括以下步驟：觀察研究對象，提出問題提出合理的假設通過進一步的實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正根據實驗數據，用適當的數學形式對事物的性質進行表達細胞每20min分裂一次資源空間無限多，細菌種群的增長不受種群密度增加的影響Nnn觀察、統計細菌數量，對自己所建立的模型進行檢驗或修正自然界確實有類似細菌在理想狀態下種群數量增長的形式，如果以時間為橫坐標，種群數量為縱坐標畫出曲線來表示，曲線那么大

3、致呈“J型。二、種群增長的“J型曲線實例1：澳大利亞野兔實例1：澳大利亞本來并沒有兔子。 1859年，24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殖。不到100年，兔子的數量到達6 億只以上，遍布整個大陸。思考1澳大利亞野兔能指數增長的特殊原因是什么呢？ 。沒有天敵。充足的食物。廣闊的生活空間實例2、20世紀30年代,人們將環頸雉引入美國的一個島嶼在19371942年期間，這個環頸雉種群的增長大致符合“J型曲線以下圖。種群遷入一個新環境后，常常在一定時期內出現“

4、J型增長。鳳眼蓮水葫蘆鳳眼蓮原產于南美，1901年作為花卉引入中國.由于繁殖迅速，又幾乎沒有競爭對手和天敵，我國目前有184萬噸.它對其生活的水面采取了野蠻的封鎖策略，擋住陽光，導致水下植物得不到足夠光照而死亡 。1產生條件： 理想狀態下；食物充足，空間充裕，環境適宜，沒有敵害等；實驗室條件下；無環境阻力；外來物種入侵早期階段。2增長特點： 種群數量每年以一定的倍數增長，第二年是第一年的倍種群的增長率不變。種群增長的型曲線3量的計算：t年后種群的數量為 ：Nt=N0 tN0為起始數量， t為時間，Nt表示t年后該種群的數量，為年均增長率 假設 1種群密度增大，為增長型種群。假設1種群密度減小，

5、為衰退型種群。假設 =1數量不變，為穩定型種群。4曲線解讀：橫坐標：時間，縱坐標：種群數量，條件：理想狀態下，特點：持續增加。影響因素：N0 和值。橫坐標：時間，縱坐標：種群增長率特點：保持不變。曲線解讀：計算：某一地區2001年人口普查時有10萬人，2002年比2001年增長1。請預測，按照此生長速度，2006年該地區的人口將有多少？Nt101+12006-2001與社會的聯系:我國自13931990年以來人口統計數據如下：以上人口增長曲線符合哪種類型？年份1393157817641849192819821990億0.60.62.04.14.710.311.6在一個培養基中，細菌的數量會一直

6、按照這個公式增長嗎？為什么？如何驗證您的觀點？問題探討 3 ：不會.原因：自然界的資源和空間是有限的。在大自然中食物有限空間有限種內斗爭種間競爭天敵捕食環境阻力種群密度越大環境阻力越大大草履蟲數量增長過程如何？高斯Gause，1934把5個大草履蟲置于的培養液中，每隔24小時統計一次數據，經過反復實驗，結果如下： 高斯對大草履蟲種群研究的實驗種群增長的“S型曲線A種群經過一定時間的增長后，數量趨于穩定的增長曲線，稱為“S型曲線產生條件：存在環境阻力：自然條件現實狀態食物等資源和空間總是有限的，種內競爭不斷加劇，捕食者數量不斷增加。導致該種群的出生率降低，死亡率增高當出生率與死亡率相等時，種群的

7、增長就會停止，有時會穩定在一定的水平種群增長的“型曲線增長特點： 種群數量到達環境所允許的最大值K值后，將停止增長并在K值左右保持相對穩定。 環境容納量:在環境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數量稱為環境容納量，又稱K值。同一種群的K值不是固定不變的，會受到環境的影響。 NK2，此時種群增長速度最快，可提供的資源數量也最多 ，而又不影響資源的再生。 資源有限條件下的種群增長K/2曲線解讀：橫坐標：時間，縱坐標：種群數量，條件：自然條件下，特點：有K值，K/2時，增長速率最大，橫坐標：時間，縱坐標：種群增長速率量，特點：先增大后減小，最后變為零。 t2對應K值，為環境最大容量，

8、t1 對應K/2值， 種群增長速率最大，T1T2曲線解讀：K1K值變動的示意圖同一種群的K值不是固定不變的，會受到環境的影響。在環境未遭破壞的情況下，種群數量會在K值附近上下波動，當種群偏離K值時，會通過負反響調節機制使種群回到一定范圍內。在環境遭到破壞的情況下，K值會下降，當生物生存環境改善后，K值會上升。橫坐標：種群數量縱坐標：出生率或死亡率特點：出生率-死亡率=增長率，B點時差值最大，為K/2值,D點時=0，為K值。BD曲線解讀： 1、 為了保護魚類資源不受破壞，并能持續地獲得最大捕魚量，應使被捕魚群的種群數量保持在什么水平?為什么？ 漁業捕撈問題上，人們總是希望捕到更多的魚。如果捕撈量

9、長期過高,種群的數量會發生什么樣的變化呢? 我們應該怎樣來確定適宜的捕撈量才能即不危機魚類種群的持續開展,又能獲得較高的魚產量?課堂討論時間種群數量K環境阻力J型S型種群數量的恢復需較長時間。如果外界的環境發生劇烈變化，種群還有可能絕滅.1.如果長期過度捕撈:2.捕撈量確實定:K/2捕撈量K/2值。這樣既有利于種群的可持續開展，又可獲得較大收益。為了保護魚類資源不受破壞，并能持續地獲得最大捕魚量，根據種群增長的S型曲線，應使被捕魚群的種群數量保持在K2水平。這是因為在這個水平上種群增長量最大 。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？有害生物的控制老

10、鼠機械捕殺施用激素藥物捕殺施用避孕藥養殖或釋放天敵將食物儲存在平安處降低繁殖率減少數量增大環境阻力降低環境容納量清掃衛生硬化地面1.減少數量：機械捕殺、藥物捕殺哪種措施較能從實質上解決問題?2.增大環境阻力降低環境容納量： 養殖或釋放天敵、清掃衛生、 硬化地面、將食物儲存在平安處提示：從環境容納量的角度思考，可以采取措施降低有害動物種群的環境容納量，如將食物儲藏在平安處，斷絕或減少它們的食物來源；室內采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場所；養殖或釋放它們的天敵，等等。同一種群的K值不是固定不變的，會受到環境的影響。 思考怎樣做才是最有效的滅鼠措施？ 課堂討論 大熊貓食性單一、繁殖率低、生活

11、在海拔較高的山嶺里，活動范圍需求廣。試分析大熊貓數量日益減少的原因?你能提出保護大熊貓措施嗎？大熊貓數量日益減少的原因？自身繁殖率低食性單一氣候變遷棲息地的喪失等保護大熊貓的措施？提高繁殖率,建立自然保護區，給大熊貓更寬廣的 生活空間，保護環境，改善她們的棲 息環境，幫助減少其環 境阻力從而提高環境容 納量，是保護大熊貓的 根本措施。思考怎樣做才是保護大熊貓的根本措施？ 建立自然保護區，改善大熊貓的棲息環境，提高環境容納量。K/2種群增長的“J型曲線種群增長的“S型曲線 環境阻力K值是環境最大容納量。環境阻力代表自然選擇的作用。農、林、牧業生產就是在這個范圍內謀求產量的提高,其潛力有一定限制。

12、兩種曲線的比較種群在沒有環境阻力的條件下呈現“J型增長，實際上是“S型增長的最初階段，“J型增長是一定時間內的增長方式，最終是以S型增長結束，這是生態因素和物種本身相互影響的結果。在“J型曲線中增長率是不變的。增長率=第二代個體數-第一代個體數/第一代個體數，而在“S型曲線中的種群增長速率由小變大，到曲線中點K/2最大，以后又逐漸縮小。所以種群數量處在K/2時種群適合捕獲，而對種群數量變化影響很小。種群增長的 “J型曲線種群增長的 “S型曲線4種群數量到達K值時，都能在K值維持穩定嗎？思考？種群數量的波動和下降影響種群數量變化的因素直接因素：出生率、死亡率、遷入率、遷出率間接因素：食物、氣候、

13、傳染病、天敵人為因素：人類的活動?國家地理?在幾百年前，金絲猴在許多地區廣泛分布，人口的增加和山林的破壞使金絲猴的分布區越來越小。現在，黔金絲猴的數量只有500600只，處于瀕危狀態，只在貴州省的梵凈山區生存。滇金絲猴生活在云南西北部、西藏東南端及四川西部長江上端金沙江上游的高山中，數量不到2000只，也處境瀕危。實例1實例二： 捕鯨現場成了血的海洋2有利于野生生物資源的合理利用及保護。 4為人工養殖及種植業中合理控制種群數量、 適時捕撈、采伐等提供理論指導。 1為害蟲的預測及防治提供科學依據。 研究種群數量變化有何實踐意義？與社會的聯系3拯救和恢復瀕危動物種群 云豹的保護蒼鷺的保護野豬的保護

14、救護被困的鯨魚全力防蝗減災本課小結第四章 第二節 種群數量的變化 一、建構種群增長模型的方法-數學模型建立數學模型的一般步驟 二、種群增長的“J型曲線1、“J型曲線形成的條件2、“J型增長的數學模型三、種群增長的“S型曲線1、“S型曲線形成的條件2、K值3、“J型曲線與“S型曲線的比較四、種群數量的波動和下降 人口增長、人類活動對自然界種群數量變化的影響 研究種群數量變化的意義討論如果種群處在一個理想的環境中，沒有資源和空間的限制，種群內個體的增長曲線是 ，用達爾文進化的觀點分析，這是由于生物具有_ 的特征. 如果將該種群置于有限的環境中，種群的數量增長曲線是 ，用達爾文進化觀點分析，圖中陰影

15、局部表示 。影響種群密度的因素有 。時間種群數量ABA過度繁殖B通過生存斗爭被淘汰的個體數量出生率、死亡率、遷入、遷出、性別比例、年齡組成、氣候、食物、天敵、人類活動等1在以下圖中，表示種群在無環境阻力狀況下增長的是B2以下圖表示接種到一定容積培養液中的酵母菌生長曲線圖，曲線中哪段表示由于有限空間資源的限制使種內競爭增加 ACD段增長速度慢 BDE段速度減慢 CEF段變化速率加快 DFG段速度逐漸變慢D3.廣東廣西河南2002在一個玻璃容器內，裝入一定量的符合小球藻生活的管養液，接種少量的小球藻，每隔一段時間測定小球藻的個體數量，繪制成曲線，如右圖所示。以下四圖中能正確表示小球藻種群數量增長率隨時間變化趨勢的曲線是 D4.池塘養魚時，為保護池塘生態系統和長期保持較高的產魚量，應采取的最正確方案是 A大量增加餌料的投入量 B大量增加魚苗的投入量 C及時、適量的捕撈成魚 D限制捕魚 C5、種群的指數增長J型是有條件的，條件之一是A在該環境中只有一個種群B該種群對環境的適應比其他種群優越得多C環境資源是無限的D環境資源是有限的C6、自然界中生物種群增長常表現為“S型增長曲線。以下有關種群“S型增長的正確說法是 A.“S型增長曲線表示了種群數量和食物的關系B.種群增長率在各階段是不相同的C.“S型增長曲線