种群数量变化定

怎样控制害虫数怎样控制害虫数量量,以防止虫灾发以防止虫灾发生？生？研究种群数量变化的意义研究种群数量变化的意义第1页/共39页 对于某水体中的鱼对于某水体中的鱼,捕捞多少捕捞多少,才会既不才会既不会使资源枯竭会使资源枯竭,又使资源得到充分利用又使资源得到充分利用?第2页/共39页牧民在承包的草场上该放养多少头羊，牧民在承包的草场上该放养多少头羊，经济效益才最好经济效益才最好?第3页/共39页这些在培养基里的这些在培养基里的细菌是否可以称作细菌是否可以称作一个种群？一个种群？细菌以什么方式繁殖呢？细菌以什么方式繁殖呢？第4页/共39页 在营养和生在营养和生存空间没有限存空间没有限制的情况下，制的情况下，某种细菌每某种细菌每20min20min就通过分就通过分裂繁殖一代。裂繁殖一代。第5页/共39页请你计算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量请你计算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量:时间时间（min)min)2020 4040 60608080100100120120140140160160 180180细菌数量细菌数量（个）（个）能否将数学公式（能否将数学公式（N=2n)变为曲线图？变为曲线图？500曲线图与数学方程式比较，曲线图与数学方程式比较，优缺点？优缺点？曲线图：直观，但曲线图：直观，但不够精确。不够精确。数学公式：精确，数学公式：精确，但不够直观。但不够直观。第6页/共39页数数 学学 模模 型型用来描述一个系统或它的性质的数学形式用来描述一个系统或它的性质的数学形式数学方程式法数学方程式法坐标曲线法坐标曲线法是联系实际问题与数学的桥梁，具有解释、判断、预测等重要功能是联系实际问题与数学的桥梁，具有解释、判断、预测等重要功能是发现问题、解决问题和探索新规律的有效途径之一是发现问题、解决问题和探索新规律的有效途径之一N Nn n2 2n n第7页/共39页数学模型建构的一般过程数学模型建构的一般过程提出问题提出问题作出假设作出假设建立模型建立模型模型的检验与评价模型的检验与评价第8页/共39页细菌每细菌每20min分裂一次分裂一次在资源和空间无限多的环在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响会受种群密度增加的影响 列出表格，根据表格画曲线，列出表格，根据表格画曲线，推导公式。推导公式。Nn=2n，N代表细菌数量，代表细菌数量，n表示第几代表示第几代观察、统计细菌数量，对自观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或己所建立的模型进行检验或修正修正研究实例研究实例研究方法研究方法观察研究对象，提出问题观察研究对象，提出问题提出合理的假设提出合理的假设根据实验数据，用适当的根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进数学形式对事物的性质进行表达行表达通过进一步实验或观察等，通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正对模型进行检验或修正第9页/共39页实例实例1 1 澳大利亚野兔的扩张澳大利亚野兔的扩张 1859 1859年，一位英国人带着年，一位英国人带着2424只兔子来到这只兔子来到这里，到了里，到了19261926年这些兔子的后代超过年这些兔子的后代超过100100亿只亿只!第10页/共39页 1859 1859年，一位英国人带着年，一位英国人带着2424只兔子来到这只兔子来到这里，到了里，到了19261926年这些兔子的后代超过年这些兔子的后代超过6 6亿只亿只!第11页/共39页 20世纪世纪30年代，人们将环颈雉引入美年代，人们将环颈雉引入美国华盛顿州的一个海国华盛顿州的一个海岛。岛。19371942年间年间数量增长：数量增长：实例实例2 2第12页/共39页2000年世界人口年世界人口增长曲线增长曲线我国我国10001990年年人口数量变化人口数量变化实例实例3 3第13页/共39页研究者在研究者在空间和食物充裕、气候适空间和食物充裕、气候适宜、没有天敌宜、没有天敌的条件下跟踪记录野兔繁的条件下跟踪记录野兔繁殖子代情况，数据如下：殖子代情况，数据如下：构建“J”型增长的数学模型第14页/共39页起起始始第一年第一年第二年第二年 第三年第三年 第四年第四年 第五年第五年数量数量N424148812451224622第15页/共39页起起始始第一年第一年第二年第二年 第三年第三年 第四年第四年 第五年第五年数量数量N4241488124512246225000100001500020000250000123456年份年份数量数量第16页/共39页起起始始第一年第一年第二年第二年 第三年第三年 第四年第四年 第五年第五年数量数量N4241488124512246225000100001500020000250000123456年份年份数量数量第17页/共39页 “J J”型增长能一直持续下去吗型增长能一直持续下去吗 在有限的资源和空间的条件下，在有限的资源和空间的条件下，种群又是怎样增长的呢种群又是怎样增长的呢你能否预测它的变化你能否预测它的变化第18页/共39页高斯的大草履虫实验种群的增长曲线高斯的大草履虫实验种群的增长曲线项目项目时间时间t(天天)1234N(种群大小观察值种群大小观察值)20.4137.2 319.0 369.0第19页/共39页思考：思考：1 1、曲线形状象什么？、曲线形状象什么？其种其种群达到基本稳定的数量值群达到基本稳定的数量值称为什么？称为什么？“S S”型曲型曲线线2 2、大草履虫数量增长过程、大草履虫数量增长过程如何？如何？K K值值K K值值第20页/共39页种群增长逐渐减慢种群增长逐渐减慢种群数量大于种群数量大于K/2K/2值时，值时，K K值值种群数量达到种群数量达到K K值时，值时，种群增长停止种群增长停止种群数量在种群数量在 K/2K/2值时，值时，种群增长最快种群增长最快种群数量小于种群数量小于K/2K/2值时，值时，种群增长逐渐加快种群增长逐渐加快K/2K/2第21页/共39页01002003004001234567时间时间/天天大草履虫数大草履虫数环境阻力环境阻力食物不足、空间食物不足、空间有限、种内斗争、有限、种内斗争、天敌捕食、气候天敌捕食、气候不适、寄生虫、不适、寄生虫、传染病等传染病等K值值:环境容纳量环境容纳量1 1、“J J”型曲线用达尔文的观点分析表明生物具有过度型曲线用达尔文的观点分析表明生物具有过度繁殖的特性。繁殖的特性。2 2、图中阴影部分表示：环境阻力；、图中阴影部分表示：环境阻力；用达尔文的观点分析指：通过生存斗争被淘汰的个用达尔文的观点分析指：通过生存斗争被淘汰的个体数量，也即代表自然选择的作用。体数量，也即代表自然选择的作用。用达尔文的观点分析用达尔文的观点分析“J J”、“S S”曲线曲线“J J”型曲线表明生物具有什么特性？型曲线表明生物具有什么特性？图中阴影部分表示什么？图中阴影部分表示什么？第22页/共39页若该种群为人类所需要的鱼类资源，若该种群为人类所需要的鱼类资源，利用此种群数量变化曲线，利用此种群数量变化曲线，我们应该确定我们应该确定怎样的捕捞量怎样的捕捞量才能即不危害才能即不危害鱼类种群的持鱼类种群的持续发展续发展,又能获又能获得较高的鱼产量得较高的鱼产量?K时间时间种群数量种群数量O应用应用思考思考第23页/共39页若该种群为人类所需要的鱼类资源，若该种群为人类所需要的鱼类资源，利用此种群数量变化曲线，利用此种群数量变化曲线，我们应该确定我们应该确定怎样的捕捞量怎样的捕捞量才能即不危害才能即不危害鱼类种群的持鱼类种群的持续发展续发展,又能获又能获得较高的鱼产量得较高的鱼产量?K时间时间种群数量种群数量OA应用应用思考思考第24页/共39页捕捞量的确定捕捞量的确定:捕捞之后，维持剩余量在捕捞之后，维持剩余量在K/2K/2左右左右 K/2K/2对应的增长率最大这样既有利对应的增长率最大这样既有利于种群的可持续于种群的可持续发展，又可获得发展，又可获得较大收益。较大收益。K时间时间种群数量种群数量OA第25页/共39页思考思考怎样做才是保护大熊猫的怎样做才是保护大熊猫的根本措施？根本措施？建立自然保护建立自然保护区，改善大熊区，改善大熊猫的栖息环境，猫的栖息环境，提高环境容纳提高环境容纳量。量。第26页/共39页家鼠繁殖力极强，善于打洞，偷家鼠繁殖力极强，善于打洞，偷吃粮食，传播疾病危害极大，应该采吃粮食，传播疾病危害极大，应该采取哪些措施控制家鼠数量？取哪些措施控制家鼠数量？有害生物的控制有害生物的控制第27页/共39页老鼠老鼠第28页/共39页老鼠老鼠机械捕杀机械捕杀施用激素施用激素药物捕杀药物捕杀施用避孕药施用避孕药养殖或释放养殖或释放天敌天敌打扫卫生打扫卫生硬化地面硬化地面将食物储存将食物储存在安全处在安全处第29页/共39页老鼠老鼠机械捕杀机械捕杀施用激素施用激素药物捕杀药物捕杀施用避孕药施用避孕药养殖或释放养殖或释放天敌天敌将食物储存将食物储存在安全处在安全处减少减少数量数量打扫卫生打扫卫生硬化地面硬化地面第30页/共39页老鼠老鼠机械捕杀机械捕杀施用激素施用激素药物捕杀药物捕杀施用避孕药施用避孕药养殖或释放养殖或释放天敌天敌将食物储存将食物储存在安全处在安全处降低降低繁殖率繁殖率减少减少数量数量打扫卫生打扫卫生硬化地面硬化地面第31页/共39页老鼠老鼠机械捕杀机械捕杀施用激素施用激素药物捕杀药物捕杀施用避孕药施用避孕药养殖或释放养殖或释放天敌天敌将食物储存将食物储存在安全处在安全处降低降低繁殖率繁殖率减少减少数量数量增大环境阻力增大环境阻力降低环境容纳量降低环境容纳量打扫卫生打扫卫生硬化地面硬化地面第32页/共39页1.1.减少数量减少数量：机械捕杀、药物捕杀：机械捕杀、药物捕杀措施分析措施分析2.2.增大环境阻力降低环境容纳量增大环境阻力降低环境容纳量：养殖或释放天敌、打扫卫生、硬化地养殖或释放天敌、打扫卫生、硬化地面、将食物储存面、将食物储存在安全处。在安全处。时间时间种种群群数数量量K环境阻力环境阻力J型型S型型第33页/共39页在现实的生态系统中，种群数量除在现实的生态系统中，种群数量除增长外，还有没有其他变化？增长外，还有没有其他变化？第34页/共39页在现实的生态系统中，种群数量除在现实的生态系统中，种群数量除增长外，还有没有其他变化？增长外，还有没有其他变化？第35页/共39页1 1在下列图中，表示种群在无环境阻力在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是状况下增长的是B课堂练习课堂练习第36页/共39页3.（广东广西河南（广东广西河南2002）在一个）在一个玻璃容器内，装入一定量的符合玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的管养液，接种少量小球藻生活的管养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，球藻的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。下列四图中能正确如右图所示。下列四图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是（间变化趋势的曲线是（）D第37页/共39页4.池塘养鱼时，为保护池塘生态系统和长期池塘养鱼时，为保护池塘生态系统和长期保持较高的产鱼量，应采取的最佳方案是（保持较高的产鱼量，应采取的最佳方案是（）A大量增加饵料的投入量大量增加饵料的投入量 B大量增加鱼苗的投入量大量增加鱼苗的投入量 C及时、适量的捕捞成鱼及时、适量的捕捞成鱼 D限制捕鱼限制捕鱼 C第38页/共39页感谢您的观看！第39页/共39页