资源描述
Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1._,是种群最基本的数量特征。,2.,调查分布范围小、个体较大的种群，采取,_,法,取样方法,:_,取样原则,:_,适用范围,:_,3.,样方法,4.,标志重捕法,适用范围,:_,计算方法,:_,5._,直接决定种群密度的大小。,6.,种群的,_,预测未来种群数量变化。,7.,性别比例能影响,_,进而影响种群密度的变化，可通过,_,来控制有害动物。,破坏正常性别比例,种群密度,逐个计数,植物、活动能力弱的动物,随机取样（排除主观因素）,五点取样法和等距取样法,活动能力强、活动范围大的动物。,第一次捕获并标记数,第二次捕获数,第二次捕获数中带标记的个体数。,出生率、死亡率，迁入率、迁出率,年龄组成,出生率,8.,种群的空间特征主要包括,_,分布、,_,分布和,_,分布。,均匀,随机,集群,9.,调查某种昆虫卵的密度、植株上蚜虫、跳蝻的密度一般采用,_,法；调查趋光性昆虫的种群密度一般用,_,法；调查草原上兔子的种群密度一般用,_,法,样方,灯光诱捕,标志重捕,1,9/30/2024,1._是种群最基本的数量特征。取样方,4.2,种群数量的变化,2,4.2 种群数量的变化2,问题探讨,某种细菌种群数量增长的数学模型研究,1.,细菌是真核生物还是原核生物？,2.,细菌的繁殖的方式是什么？,原核生物,二分裂,在营养和生存空间没有限制的情况下，该细菌,20min,繁殖一次，请据此思考：,1.n,代细菌数量的计算公式是什么？,2.72h,后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？,3.,在一个培养皿中，细菌数量会一直按照这个公式增长吗？,4.,如何验证你的观点呢？,N =2,n,n,N=2,216,可用实验计数法来验证,3,9/30/2024,问题探讨某种细菌种群数量增长的数学模型研究1.细菌是真核生物,一、建构种群增长模型的方法,1.,什么是数学模型？,2.,数学模型的表现形式？,数学方程式,曲线图,3.,建构数学模型的意义？,描述、解释和预测种群数量的变化。,是用来描述一个系统或它的性质的数学形式,4,一、建构种群增长模型的方法1.什么是数学模型？2.数学模型的,时间,（,min),20,40,60,80,100,120,140,160,180,细菌数量,（个）,2,4,8,16,32,64,128,256,512,数学方程式,：,N,n,=2,n,100,200,300,400,500,600,20,40,60,80,100,180,时间,描述细菌数量增长的两种方式中，数学方程式和曲线图的各有何优缺点？,精确但不直观,直观但不精确,曲线图,5,时间（min)20406080100120140160180,增长速率越来越快,时间（,min),20,40,60,80,100,120,140,160,180,细菌数量,（个）,增长速率,(,个,/20min),2,4,8,16,32,64,128,256,512,4-2=2,4,8,16,32,64,128,256,增长率,增长率稳定,(4-2)/2=1,1,1,1,1,1,1,1,100,200,300,400,500,600,20,40,60,80,100,180,时间,0,6,增长速率越来越快时间（min)204060801001201,研究实例,研究方法,细菌每,20min,分裂一次,在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响,N,n,=2,n,N,代表细菌数量，,n,表示第几代,观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正,提出合理的假设,观察研究对象，提出问题,根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达,通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正,数学模型的建构步骤：,7,9/30/2024,研究实例 研究方法 细菌每20min分裂一次在资源和空间无限,1.,建构种群,增长数学,模型的方法包括以下步骤：,1.,提出合理的假设,2.,对模型进行检验或修正,3.,用适当的,数学,形式对事物的性质进行表达,4.,观察研究对象，提出问题,A.1234 B.2314 C.4132 D.4123,C,2.,下列哪一项不是建立数学模型的一般步骤：,A.,观察研究对象,B.,提出合理假设,C.,设置对照实验,D.,根据实验数据，用数学形式进行表达,C,8,1.建构种群增长数学模型的方法包括以下步骤：1.提出合理的假,实例,1,：,澳大利亚本来并没有兔子。,1859,年，,24,只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这些野兔发现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌。这里的土壤疏松，打洞做窝非常方便。于是，兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不到,100,年，兔子的数量达到,6,亿只以上，遍布整个大陆。,二、,种群增长的,“,J,”,型曲线,:,9,9/30/2024,实例1：澳大利亚本来并没有兔子。1859年，24只欧洲野兔,20,世纪,30,年代，人们将环颈雉引入美国华盛顿州的一个海岛。,19371942,年间,数量增长：,10,20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国华盛顿州,2000,年世界人口增长曲线,上述种群数量变化的共同特点是,。,以一定的倍数连续增长,如果将此增长形式画出曲线表示，其大致形状是,。,“J”,型,11,2000年世界人口增长曲线上述种群数量变化的共同特点是以一定,“J”,型增长的数学模型,1,、模型假设：,理想状态,食物、空间条件充裕，气候适宜，没有敌害等；,（,N,0,为起始数量，,t,为时间，,N,t,表示,t,年后该种群的数量，,为种群数量是一年前种群数量的倍数）,2.,模型公式：,N,t,=N,0,t,种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的,倍。,3.,模型曲线：,时间,种群数量,某一地区,2001,年人口普查时有,10,万人，,2002,年是,2001,人口数量的,1.1,倍。请预测，按照此生长速度，,2006,年该地区的人口将有多少万人？,N,t,10,（,1.1,）,5,12,“J”型增长的数学模型 1、模型假设：理想状态食物、空,产生条件：,理想状态,食物充足，空间充裕,;,环境适宜,;,没有敌害等,增长特点：,种群数量,小结：种群增长的“”型曲线,时间,种群数量,增,长率,时间,适用范围：,1.,实验室,2.,种群迁入新环境最初一段时间内的增长,种群增长率,：以固定的倍数连续增长，没有上限,：是一定的,13,产生条件：理想状态食物充足，空间充裕;环境适宜;没有,例,生态学家高斯培养大草履虫的实验：,种群经过一定时间的增长后，,数量趋于稳定的增长,曲线，称为,“,S,”型曲线,B,C,D,2.,分析,B,和,D,点出生、死亡率情况,B,：出生率,_,死亡率,D,：出生率,_,死亡率,3.,开始,OB,段数量增长慢的原因,?,BC,段数量增长最快的原因？,CD,段增长速度变慢的原因？,4.D,点达到最大值,K,值，,K,值的概念是什么？,5.,你认为,K,值是固定的么？为什么？,=,思考：,1.,大草履虫数量增长过程特点？,种内斗争如何变化？,慢,快,慢,相对稳定,1.,种群密度小,2.,适应期,1.,食物和空间充裕,2.,天敌少,1.,种群密度增大，种内斗争增强，死亡率上升、出生率下降,2.,天敌多,3.,资源空间有限,14,例生态学家高斯培养大草履虫的实验：种群经过一定时间的增长,讨论：,从环境容纳量（,K,值）的角度思考：,（,1,）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？,（,2,）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？,可以破坏它们的生存环境，如器械捕杀、药物捕杀；断绝食物来源；减少它们挖造巢穴的场所；养殖它们的天敌等，从而降低家鼠的环境容纳量。,建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。,15,讨论：从环境容纳量（K值）的角度思考：（2）对家鼠等有害动物,K,K/2,种群数量,时间,产生条件,：,小结：种群增长的“”型曲 线,增长特点：,现实状态,食物等资源和空间总是有限的，种内斗争不断加剧，捕食者（天敌）数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。当出生率与死亡率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。,1.,种群密度少,2.,适应期,1.,资源空间充裕,2.,天敌少,1,种群密度增大，种内斗争增强，死亡率上升，出生率下降,2.,天敌增多,3.,资源空间有限,慢,快,慢,相对稳定,适用范围,:,一般自然种群的增长,K,K/2,增长速率,时间,16,KK/2种群数量时间产生条件：小结：种群增长的“”型,种群增长的,“,J,”,型曲线,种群增长的,“,S,”,型曲线,17,种群增长的“J”型曲线种群增长的“S”型曲线17,总结,思考：,1.,同一时间,A,，种群“,J,”“S”,型曲线中数量分别是多少？,2.,什么原因导致种群,数量被淘汰一部分,?,3.,图中阴影部分代表什么含义？,环境阻力,A,20,4,环境阻力（生存斗争中被淘汰的个体数）,20,4,环境阻力（生存斗争中被淘汰的个体数）,18,总结思考：2.什么原因导致种群3.图中阴影部分代表什么含义？,C.,在渔业捕捞问题上，人们总是希望捕到更多的鱼。如果捕捞量长期过高,种群的数量会发生什么样的变化呢,?,我们应该怎样来确定合适的捕捞量,才能即不危机鱼,类种群的持续发,展,又能获得较高,的鱼产量,?,讨论,时间,种群数量,K,环境阻力,J,型,S,型,19,C.在渔业捕捞问题上，人们总是希望捕到更多的鱼。如果捕捞,种群数量的恢复需较长时间。,如果外界的环境发生剧烈变化，种群还有可能绝灭。,1.,如果长期过度捕捞,:,2.,捕捞量的确定,:,K/2,捕捞量,K/2,。这样既有,利于种群的可持续发展，,又可获得较大收益。,20,种群数量的恢复需较长时间。1.如果长期过度捕捞:2.捕捞量,例：东亚飞蝗种群数量的变化,为什么大多数种群数量总是在波动之中？,种群数量的波动和下降,因为影响种群数量的因素很多，如气候，食物，天敌，传染病等,总结：影响种群数量变化的因素,种群内部决定因素：,外界环境影响因素：,人类因素：,出生率、死亡率、迁入率、迁出率,食物、气候、传染病、天敌等,人类的活动,21,例：东亚飞蝗种群数量的变化为什么大多数种群数量总是在波动之中,在,Faroe Islands,上，捕鲸现场成了血的海洋,22,9/30/2024,在Faroe Islands上，捕鲸现场成了血的海洋22,时间,K,K/2,种群数量,练习,：为了保护鱼类资源不受破坏，并能持,续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的,S,型线，,应使被捕鱼群的种群数量保持在,K/2,水平。这是,因为在这个水平上,A.,种群数量相对稳定,B.,种群增长速率最大,C.,种群数量最大,D.,环境条件所允许的种群数量最大,23,时间KK/2种群数量练习：为了保护鱼类资源不受破坏，并能持,B:,出生率与死亡率,之差最大，即种群,数量处于,K/2,值。,D:,出生率死亡率，,即种群数量处于,K,值,。,练习：,观察该曲线坐标图，思考种群数量最大,（,K,值）的是哪一点？种群数量增长最快,（,K/2,）的是哪一点？,24,9/30/2024,B:出生率与死亡率D:出生率死亡率，练习：观察该曲线坐,下列对阴影部分的解释正确的是（）,环境中影响种群增长的阻力,环境中允许种群增长的最大值,其数量表示种群内迁出的个体数,其数量表示通过生存斗争被淘汰的,个体数,A.B.C.D.,C,在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是,B,25,下列对阴影部分的解释正确的是（）环境中影响种群,下图表示接种到一定容积培
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