种群数量的变化

,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,*,第二节种群数量的变化,1、怎样建构种群数量增长的模型？,2、种群的数量是怎样变化的？,3、什么是环境容纳量？,4、影响种群数量变化的因素有哪些？,本节聚焦,用来描述一个系统或它的性质的,数学形式,数学模型：,一、建构种群增长模型的方法,数学方程式,曲线图,2,n,数学方程式,在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论：,n代细菌数量的计算公式？,在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代,时间min,20,40,60,80,100,120,140,160,180,细菌数量,以表格中得到的数据，以时间为横轴，以数量为纵轴，画出细菌种群数量增长的曲线。,讨论,细菌种群增长曲线,0,100,200,300,400,500,600,0,20,40,60,80,100,120,140,160,180,200,时间,数量,曲线图与数学方程式比较，优缺点？,直观，,但不够精确。,曲线图,观察研究对象，,提出问题,提出,合理的,假设,通过进一步的实验或观察等，对模型进行,检验或修正,根据实验数据，用适当的,数学形式,对事物的性质进行,表达,细胞每20min分裂一次,资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响,N,n,n,观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正,建立数学模型一般包括以下步骤：,细菌的数量个,理想条件下细菌数量增长的推测：自然界中有此类型吗？,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。,凤眼莲,（水葫芦）,凤眼莲原产于南美，1901年作为花卉引入中国.由于繁殖迅速，,又几乎没有竞争对手和天敌,，我国目前有184万吨.它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡。,实例3:,20世纪30年代,人们将,环颈雉,引入美国的一个岛屿,“J”,型增长的数学模型,1、模型假设：,理想状态,食物充足，空间不限，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，,表示该种群数量是一年前种群数量的倍数）,2、种群“J”型增长的数学模型公式：,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,。,理想条件下种群数量增长的形式,二、种群增长的“J”型曲线,N,t,=N,0,t,增长率=,-1,保持不变,增长速率,持续增加,在0.5mL培养液中放入5个大草履虫，每隔24小时统计一次大草履虫的数量。,高斯的实验,“J”型增长能一直持续下去吗？,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,大草履虫种群的增长曲线,三、种群增长的“S”型曲线,讨论：,大草履虫的增长呈“S”型曲线的原因有哪些？,食物有限,空间有限,种内斗争,种间竞争,天敌捕食,环境阻力,导致种群的,出生率降低，死亡率增高,当出生率与出生率相等时，种群的增长就会停止，,有时会稳定在一定的水平,在环境条件_的情况下，一定空间中所能维持的种群_数量。,K值,环境容纳量,不受破坏,最大,种群数量达到K值时，种群,增长停止,种群数量在 K/2值时，种群,增长最快,种群数量 小于K/2值时种群,增长逐渐加快,种群数量 大于K/2值时种群,增长逐渐减慢,种群增长两种数学模型,A,“J”型曲线，,B,“S”型曲线,时间,图中阴影部分表示,环境阻力淘汰的个体数量,，也就是,通过,生存斗争,被淘汰的个体数量。,A,B,种群数量,K,（环境所允许的最大值）,“J”型,曲线,“S”型,曲线,前提条件,曲线,有无K值,增长率,增长速率,环境资源,有限,环境资源,无限,先增加后减少种群数量（K/2时最大）,一直增加,有,K值,无,K值,比较”S”形曲线和”J”曲线,不变(,-1),不断减小,下图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系。在第10年时经调查该种群数量为200只，估算该种群在此环境中的环境负荷量约为,A100只,B200只,C300只,D400只,(08,上海生物,),答案：D,（07理综I）,下列有关种群增长的S型曲线的叙述，错误的是,A通常自然界中的种群增长曲线最终呈S型,B达到K值时种群增长率为零,C种群增长受自身密度的影响,D种群的增长速度逐步降低,答案：D,08海南 下列四图中能正确表示某池塘鱼个体的平均增长量与种群密度关系的是,（）,答案：B,为了,保护鱼类资源,不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么？,根据种群增长的S型曲线，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,种群增长速率最大,。,同一种群的K值是固定不变的吗？,思考,怎样做才是保护大熊猫的根本措施？,建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，,提高环境容纳量,。,如何有效控制家鼠的数量,？,可以采取将,食物,储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取,硬化地面,等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的,天敌,，等措施,降低环境容纳量,。,药物捕杀只有短期效应，鼠群很快恢复原有数量,1）抗药性增加,2）鼠群数量小于环境容纳量,影响种群数量变化的因素,直接因素(内因）：,间接因素（外因）：,重要因素：,出生率、死亡率、迁入率、迁出率,食物、气候、传染病、天敌,人类的活动,大多数种群的数量总是在波动之中的，,四、种群数量的波动和下降,东亚飞蝗种群数量的波动,在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡,云豹的保护,苍鹭的保护,野猪的保护,救护被困的鲸鱼,全力防蝗减灾,1在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是,B,2、种群的指数增长（J型）是有条件的，条件之一是,A在该环境中只有一个种群,B该种群对环境的适应比其他种群优越得多,C环境资源是无限的,D环境资源是有限的,C,3下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内斗争增加,ACD段（增长速度慢）BDE段（速度加快）,CEF段（变化速率加快）DFG段（速度逐渐变慢）,D,下图表示在良好的生长环境下，,“小球藻分裂繁殖中的细胞数量”“鸡产蛋数量（每天产一枚）”和“竹子自然生长的高度”这三种现象与时间的关系，他们,依次（）,A乙、甲、丁 B甲、丙、乙,C丙、甲、乙 D丁、乙、丙,C,如果种群处在一个理想的环境中，,没有自然和空间的限制，种群内个,体数量的增长曲线是_,用达尔文,的进化理论解释，这是由于生物具,有_特性。,如果将该种群置入有限制的自然,环境中，种群内个体数量的增长曲,线是_，用达尔文进化理论分析图中的阴影部分表示,_。,影响种群密度的主要因素是种群的_、_、_和_,下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，仔细分析图中去先后回答下列问题：,a,b,在生存斗争过程中淘汰的个体,过度繁殖,迁入迁出率,出生,死亡率,性别比例,年龄组成,练习：下图是某一动物物种迁入一个适宜环境后的,增长曲线图，请回答：,1.图中的增长曲线是形，表示K值的一点是。,2.图中表示种群增长速度最快的点是。,“S”,d,b,练习：下图是某一动物物种迁入一个适宜环境后的,增长曲线图，请回答：,3.迁入种群第2年后，增长明显加快的原因主要,是_。,食物充足又无天敌,练习：下图是某一动物物种迁入一个适宜环境后的,增长曲线图，请回答：,4.第8年后，种群数量趋于稳定，阻碍种群继续增长,环境因素主要有哪些：_。,食物减少，天敌增加,