4.2种群数量的变化(共45张PPT)(最新版推荐下载)

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增长特点： ①有K值
②增长率一直减小
③增长速率增大后减小
kc
时间
“J”型曲线和“S”型曲线的对比分析
项目
形成 条件
“J”型曲线
“S”型曲线
资源无限的理想条件 资源有限的自然条件
增长率
不变
越来越小
有无K 无K值，种群数量持续 有K值，种群数量可
值 增长
在K值附近上下波动
种群增
长率、
种 群 增
增长速
现有个体数-原有个体数 增长速率=
增长时间
种群增长速率
增长速率逐渐增大
0
时间/min
6、适用情形： ①实验室条件下
②外来种群入侵迁入新环境
在大自然中 食物有限 空间有限 种内斗争 种间竞争 天敌捕食……
环境阻力
实例4：生态学家高斯的实验
5个大草履虫
400 种群数量/个 K=375
300
种群经过一定时 间的增长后，数
知识回顾
年龄组成
出生率 死亡率
性别比例
预测 决 定 影响
种群数量 决定 种群密度
决定 迁入迁出率
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：
①n代细菌数量的计算公式？ Nn＝２n
②72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数 量是多少？n＝ 60min x72h／20min＝216
②有害生物防治，严防达K/2
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？
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、波动、稳定、下降
四、种群数量的波动和下降
影响种群数量变化的因素？ 直接因素(内因）： 出生率、死亡率、迁入率、迁出率 间接因素（外因）： 食物、气候、传染病、天敌 重要因素：人类的活动
实例2:环颈雉引入美国
实例3：凤眼莲（水葫芦）入中国
[思考]ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ实例中，种群“J”型增长原因是什么呢？ ①没有天敌。 ②充足的食物、营养。 ③广阔的生活空间。
“J”型增长的数学模型
1、产生条件：
理想条件—食物和空间条件充裕,气候适宜，没有敌 害等；
2、建立模型：
一年后种群的数量为： N1=N0·λ 两年后种群的数量为： N2=N1·λ= N0·λ2
“S”型种群增长速率的变化特点：
种
稳定期，增长速率为零
群 K值（环境容纳量）
数
/
量
减速期，增长速率缓慢
个
K/2
转折期，增长速率最快
加速期，数量增加，增长速率加速
0
时间/天
调整期，数量较少，增长速率缓慢
K/2值特点
种群数量
k
k/2
b
①种群再生能力最强
②种群增长速率最大
种群增长速率
b
c
k/2
a
a
0
时间
曲线图：
能否将数学公式（N=2n)变为曲线图？
时间 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分钟
细菌 数量
2 4 8 16 32
64 128 256 512
曲线图与数学方程式
500
比较，优缺点？
直观， 但不够精确。
3、建立数学模型一般包括以下步骤：
观察研究对象， 提出问题
4、怎样做才是最有效的灭鼠措施？
增大环境阻力,降低环境容纳量
减少数量 机械捕杀 药物捕杀
施用避孕药 施用激素
降低 繁殖率
老鼠
养殖或释放天敌
打扫卫生
硬化地面
将食物储存在安 全处
小结：
K值的应用
①野生生物资源的保护， 减小环境阻力，增大K值。
②有害生物防治，增大环境阻力， 减小K值。
①资源的开发利用（黄金开发点） K/2值的应用
t年后种群的数量为： Nt=N0λt
3、数学表达式： Nt=N0λt
（N0为起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数 量，λ增长倍数。）
当λ＞1时，种群数量增长；（增长型） 当λ＝1时，种群数量稳定；（稳定型） 当0＜λ＜1时，种群数量下降；（衰退型） 当λ＝0时，种群无繁殖现象，且下一代灭亡。
五、研究种群数量变化的意义
1、渔业的捕捞：
捕捞后使种群数量保持在K/2
2、有害动物的防治：降低K值 3、野生生物资源的保护和利用：
2、农业害虫常常会 造成很大的危害，防 止虫灾发生，害虫种 群数量在什么水平？
种群数量
k
k/2
b
a
0
根据种群增长的S型曲线， 应使被捕鱼群的种群数 c 量保持在K/2水平。这是 因为在这个水平上种群 增长率最大 。
时间
有害生物的防治，严防达到K/2
思3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，减少环 境阻力,提高环境容纳量。
长 率
时间
率曲线
种
群
增
长 率
时间
种群增长曲线的比较：
种
群
数 量
A
K值
环境阻力
B
0
时间
通过生存斗争被淘汰的个体数
食物不足 空间有限 种内斗争 种间竞争 天敌捕食 气候不适
寄生虫 传染病等
“S”型曲线在生产实践中的应用：
1、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？
Nn＝２n ＝2216
③在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这 个公式增长吗？如何验证你的观点？
不会，用实验计数法来验证。
一、建构种群增长模型的方法
为了直观、简便地研究种群的数量变动的 规律，数学模型建构是常用的方法之一。 1、概念:
用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 2、表现形式:
数学方程式：Nn＝2n 优点：科学、准确
细胞每20min分裂一次,问题： 细菌的数量是如何变化的呢？
提出假设
建立数学模型
实验或观察进 行检验或修正
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
Nn＝２n
观察、统计细菌数量，对 自己所建立的模型进行检 验或修正
二、种群增长的“J”型曲线 实例1：澳大利亚野兔
1859年，24只野兔 近100年后 6亿只以上的野兔
4、曲线图：
5、增长特点： ①无K值 ②增长率保持不变：（λ－1） ③增长速率逐渐增大
增长率:
是指种群在单位时间内净增加的个体数占个体总数 的比率。（不是J、S型曲线斜率）
增长率= 现有个体数-原有个体数
原有个体数
种
=出生率-死亡率
群
增
长 λ－1
率
增长率保持不变
0
时间/min
增长速率
是指种群在单位时间内净增加的个体数。 （就是J、S型曲线的斜率)
200
量趋于稳定的增
100
长曲线，称为
“S”型曲线。
0 1 2 3 4 5 6 时间/天
K值(环境容纳量): 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。
K值特点
①出生率=死亡率 ②种群数量相对稳定 ③种群增长(速)率为零
种群数量/个
400
K=375
300
200
100
0 1 2 3 4 5 6 时间/天