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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,*,大熊猫是我国一级保护动物，主要分布在我国四川、陕西和甘肃，被称为“活化石”。但是与它同一时期的其他动物却早已灭绝并成为化石。,为什么不同种群的数量增长会出现不同的结果？,第4章第2节,种群数量的变化,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：,（1）n代细菌数量的计算公式？,（2）72小时后，由一个细菌分裂产生,的细菌数量是多少？,N,n,n,216,问题探讨：,时间,（min),20,40,60,80,100,120,140,160,180,分裂次数,细菌数量,（1）根据问题探讨中所得的公式进行计算并完成下表：,2 3 4 5 6 7 8 9,2,1,2,2,2,3,2,4,2,5,2,6,2,7,2,8,2,9,独立完成：,（2）根据表格中得到的数据，以时间为横轴，以数量为纵轴，将问题探讨中得到的数学公式（N=2,n,)变为曲线图：,1,100,200,300,400,500,600,20,40,60,80,100,120,140,160,180,200,时间,数量,用数学公式或曲线图，都能够体现一个种群数量的变化，是,数学模型,的两种表现形式。,数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。,（,描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建立数学模型。,）,研究实例,研究方法,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,=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。,1.建立数学模型的一般步骤,一、建构种群增长模型的方法,1.观察研究对象，提出问题。,2.提出合理的假设。,3.根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达。,4.通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正。,2.请分析“数学公式”和“曲线图”两种形式的优缺点。,直观，但不够精确。,精确，但不够直观。,VS,数学公式：,N,n,=2,n,曲线图,1.种群在什么条件下才能出现如以上公式和曲线所描述的增长情况？,2.在自然界中，种群的数量变化是不是都是这样的呢？,3.在自然界中种群的增长会受到什么因素制约？种群的数量变化又应该是怎样的呢？,思 考：,1859年，,24只,野兔,6亿只以上,的野兔,一个世纪后,实例1：,澳大利亚野兔,实例2：,水葫芦,1901年，水葫芦被引入中国，上个世纪五六十年代被作为猪饲料推广，之后，水葫芦在中国一发不可收拾。在南方水葫芦已经泛滥成灾，比如现在的珠江水系已经遍布水葫芦（据统计，珠江水系水葫芦每十年数目增长十倍！）,实例3：,美国某岛屿的环颈雉增长情况,某岛屿环颈雉种群数量的增长曲线图,自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈,“”,型,二、种群增长的“J”型曲线,（1）种群呈“J”型增长的原因有哪些？,（2）实例3中环颈雉的种群数量变化建立了数学模型的哪一种形式？,（3）如何根据实例3中的形式建立其另一种数学模型？,食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件。,建立了数学模型中的曲线图形式，是“J”型曲线。,分析并作答：,设定参数,：,N,0,种群初始数量；N,t,t 年后种群的数量；种群每年增长的倍数；,设定条件,：,食物、空间充裕；气候适宜；没有敌害,“J”型增长的数学模型：,请建立相关数学模型？,N,t,N,0,t,我国今年已经完成第六次人口普查工作，请同学们课后去收集有关人口数据的资料，并且分析判断世界人口及中国人口增长是否也呈“J”型增长？,人口普查的目的是为了掌握我国人口增长的变化情况。想想看，掌握人口的变化情况有什么作用呢？,课后拓展：,三、种群增长的“S”型曲线,在自然界中，理想化的情况并不存在。总有一些因素会影响到种群数量的变化，那么种群增长的“J”型曲线能否一直持续下去？,应该怎样修正呢？,实例4：,大草履虫的实验,高斯在0.5ml培养液中放入5个大草履虫，每隔24h统计一次大草履虫的数量，经过反复试验发现，大草履虫的数量在第二天和第三天增长较快，第五天以后基本维持在一定值左右。（如下图）,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。,时间,种群数量,K,种群增长的,S型,曲线,K值：,在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的,种群最大数量,称为,环境容纳量。,讨论：,为什么大草履虫在第2天、第3天增长较快，而第5天后数量基本稳定？第2、3天的增长是否为J型曲线？,请分析不同时期种群数量的增长情况：,时间,种群数量,K,种群增长的,S型,曲线,K/2,1.种群数量达到K值时：,2.种群数量达到,K/2,时：,出生率=死亡率，种群停止增长。,出生率死亡率，种群增长速度最快。,1.同一种群的K值是固定不变的吗？,2.,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？,3.对家鼠等有害动物的控制，应采取什么措施？从环境容纳量的角度看，能得到什么启发？,4.种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？,5.怎样做才是保护大熊猫的根本措施？,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,。因为在这个水平上,种群增长率最大,。,不是固定不变的，会受到环境等因素的影响。,对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械捕杀、药物捕杀等措施。从环境容纳量的角度思考，可以采取措施,降低有害动物种群的环境容纳量,，如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，等等。,不是的，由于气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，大多数种群的数量总是在不断变化。,建立自然保护区，给大熊猫更宽广的生存空间，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。,思考与讨论：,实例5：,东亚飞蝗种群数量的波动图,四、种群数量的波动和下降,实例6：,当北极狐数量增加时，旅鼠会因被过度捕食而数量大减；反过来，北极狐又会因饥饿和疾病导致种群数量下降，当北极狐的种群数量下降到一定程度时，旅鼠数量会因天敌数量的减少而随即增加。,请尝试构建可以描述旅鼠种群数量变化的数学模型？,实例7：,第二次世界大战时，捕鲸业停止，鲸的数量恢复到较高的水平。战后捕鲸船的吨位不断上升，鲸的捕获量越来越大，导致许多鲸的种群数量急剧下降，有的鲸濒临灭绝。,请构建鲸数量变化的数学模型曲线图形式，来表示从二战至今鲸种群的数量变化情况。,根据以上所学，请总结归纳种群数量变化的类型有哪些？,种群数量变化的类型有：,增长，稳定，波动、,下降等。,影响种群数量变化的因素有哪些？,研究种群数量变化的意义是什么？,1.为防治有害生物提供有效可靠的科学依据；,2.更加合理地保护和利用野生生物资源；,3.拯救和恢复濒危动物种群。,影响因素,自然因素：,人文因素：,气候、食物、天敌、传染病,人类活动的影响,讨论：,1.,种群数量的J型增长是有条件的，条件是（）,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,2.自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线，,下列有关种群“S”型增长的说法正确的是（）,A.“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系。,B.种群增长率在各阶段是不相同的。,C.“S”型增长曲线表示了种群数量与时间无关。,D.种群增长不受种群密度制约。,B,随堂测试：,3.“食人鱼”是一种肉食鱼，一旦进入自然生态水域，就会造成严重的生态灾难。假如该物种进入某湖泊生态系统，请绘制能准确表达其种群数量变化特点的曲线图。,S型曲线,随堂测试：,为了我们共同的家园，,请保护环境，珍爱生命！,谢谢指导！,
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