《种群数量的变化》课件

东亚飞蝗种群数量的波动
种群数量变化的类型： 增长，稳定，波动、下降等
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五、影响种群数量变化的因素
外因
自然因素：气候、食物、被捕食、传染病等 人为因素：人类活动等
内因
种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和 迁出率决定的，因此，凡是影响上述种群特 征的因素，都会引起种群数量的变化。
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五．研究种群数量变化有何意义？
（1）有利于野生生物资源的合理利用及保护。
（2）为人工养殖及种植业中合理控制种群 数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。
（3）通过研究种群数量变动规律，为害虫的 预测及防治提供科学依据。
（4）有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。
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苍鹭的保护
云豹的保护 野猪的保护
救护被困的鲸鱼
全力防蝗减灾
例：下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，仔细21 分析图中去先后回答下列问题：
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？
解：③n细＝菌6数0m量in不x会72永h／远2按0m这in个＝公21式6 增长N。n＝可２以n用＝实221验6 计数法来验证。 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？
将数学公式（Nn＝2n）变为曲线图
③增长特点： 种群数量每年以一定的倍数增长， 第二年是第一年的λ倍。
④量的计算：t年后种群的数量为 Nt=N0 λt
（N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量 λ第二年是第一年的倍数）
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问题探讨
1.在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这 个公式增长吗？为什么？
不会。原因是资源和空间是有限的。 2.如何验证这个观点？
亿 0.6 0.6 2.0 4.1 4.7 10.3 11.6
以上人口增长曲线符合哪种类型？
按照此曲线发展下去将会出现什么 状况，鉴于我国人口的现状应当采取什 Fra Baidu bibliotek措施？
二、种群增长的“J”型曲线
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①产生条件： 理想状态——食物充足，空间不限， 气候适宜，没有天敌等；
②形成原因：无种内斗争，缺少天敌
三、种群增长的“S”型曲线
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①产生条件： 自然条件(现实状态)——食物等资源和空间总
是有限的，当种群密度增大时，种内斗争不断加剧， 天敌数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死 亡率增高。
②形成原因：环境阻力
种群密度越大 环境阻力越大
③增长特点： 种群数量达到环境所允许的最大值（K值），
将停止增长并在K值左右保持相对稳定。
提出合理的假设
根据实验数据，用适 当的数学形式对事物 的性质进行表达
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
通过进一步的实验 或观察等，对模型
进行检验或修正
观察、统计细菌数量， 对自己所建立的模型
进行检验或修正
细菌的数量／个
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某海岛上环颈雉 种群数量的变化
理想条件下细菌数量增 长的推测，自然界中有
• ⑴如果种群处在一个理想的环境中， 个
• 没有自然和空间的限制，种群内个
体 数
• 体数量的增长曲线是__a__,用达尔文 a • 的进化理论解释，这是由于生物具
b
• 有__过_度__繁__殖___特性。
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思考讨论
1、为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续获得最大捕鱼 量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?
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量最大 。
2、对家鼠等有害动物的控制，从环境容纳量的角度看， 应当采取什么措施？ 从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低环境容纳量， 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。
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时间 分钟
20
40
60
80
100 120 140 160 180
细菌 数量
2
4
8 16 学科网 32 64 128 256 512
曲线图与数学方程 式比较，优缺点？
直观， 但不够精确。
数学模型
用来描述一个系统或它的性质的数 学形式．建立数学模型一般包括以
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观察研究对象， 下步骤： 提出问题
细胞每20min分裂一次
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比较种群增长两种曲线的联系与区别
条件 种群增长速率
有无K值
J型曲线 环境资源无限
不断增大 无， 持续保持增长
S型曲线 环境资源有限
先升后降
有K值
曲线
K值：环境容纳量 环境阻力
食物不足 空间有限 种内斗争 天敌捕食 气候不适
寄生虫 传染病等
四、种群数量的波动和下降
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大多数种群的数量总是在波动之中的，在 不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。
生态学家高斯曾经做过这样 一个实验：在0.5ml培养液中 放入5个大草履虫，然后每隔 24h统计一次大草履虫的数量。 经过反复实验，得出了如图所 示的结果。
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三、种群增长的“S”型曲线 思考：
K值 1、曲线形状象什么？其种
群达到基本稳定的数量值
称为什么？“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。
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本节聚焦
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？
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时间（min） 0
20
分裂
细胞数 3 20
21
40
22
60
23
80
24
100
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细菌繁殖产生的后代数量
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一、建构种群增长模型的方法
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：
此类型吗？
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二、种群增长的“J”型曲线
自然界确有类 似的细菌在理想条 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“Ｊ”型．
例：我国自1393－1990年以来人口 9 统计数据如下：
年份 1393 1578 1764 1849 1928 1982 1990
设疑：大草履虫数量增长过程如何？
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三、种群增长的“S”型曲线
饱和期，
K值：环境容纳量 增长速
K
率为零
减速期，增长缓慢
K/2
转折期，增 长速率最快
加速期，个体数 量增加，增长加 速
潜伏期，个体数量较少 增长缓慢
增长速率不断变化。开始增长 速率不断增大，当达到最大值
(K/2时增长速率最大) 后，由于环境阻力开始增大， 增长速率开始下降；当种群数 量达到K值时，停止增长。