种群的数量变化规律分析

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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
K值:环境容纳量 曲线 环境阻力
30
用达尔文的观点分析“J”、“S”曲线
“J”型曲线表明生 物具有什么特性? 图中阴影部分表示 什么?
K值 种 J型 群 数 曲线 量
S型 曲线
时间
1、“J”型曲线用达尔文的观点分析表明生物具 有过度繁殖的特性。 2、图中阴影部分表示:环境阻力; 用达尔文的观点分析指:通过生存斗争被 淘汰的个体数量,也即代表自然选择的作用。
28
种群增长的“S”型曲线 问题: 种群数量达到K值时,都能在K值维持稳定吗? 环境条件的改变,K值也随之发生改变,即改 善环境条件可使K值增大,如环境条件受到破 坏,则K值将会减小。
29
比较种群增长两种曲线的联系与区别
条件 种群增长率 有无K值 J型曲线 环境资源无限 保持稳定 无, 持续保持增长 S型曲线 环境资源有限 先升后降 有 K值
23
三、种群增长的“S”型曲线 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。
K=375
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成为环境容纳量,又称 K值。
24
三、种群增长的“S”型曲线
种群增长率增大 减速期,增长缓慢 种群数量在 K/2值时, 种群增长率最大 转折期,增 K/2 长速率最快 种群数量K/2 →K值时, 种群增长率不断降低 种群数量达到K值时, 加速期,个体数量增加,增长加速
降低环境的负荷量(K值)。如鼠害防治可通过严密封存粮食、 清除生活垃圾、保护老鼠的天敌等措施来降低K值。
4、为引进外来物种提供理性的思考。
必须考虑所引入的外来物种是否会构成对原来物种的危害,即是 否会构成生物入侵。 5、有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。 (拯救和恢复濒危动物种群)
40
1.在研究下列几个种群的增长模型时,最可能
12
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?
13
实例一:1859年,一位英国人来到澳大利亚定居, 他带来了24只野兔。让他没有想到的是,一个世 纪之后,这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。漫 山遍野的野兔与牛羊争食牧草,啃啮树皮,造成植 被破坏,导致水土流失。后来,人们引入了黏液瘤 病毒才使野兔的数量得到控制。
Nn
=1×2n
3.72小时后,由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少? 解:n= 60min x72h/20min=216 Nn=1×2n =2 216
9Hale Waihona Puke Baidu
一、建构种群增长模型的方法
4、以时间为横坐标,细菌数量为纵坐标,画出细菌的数 量增长曲线。
细菌数量
曲线图与数学方程式比较,有 哪些优缺点?
曲线图: 直观,但不够精确。 数学公式: 精确,但不够直观。
33
课后延伸与拓展:看图分析
12
人口/亿
8
4
0 1000
1200
1400
1600
1800
2000
我国1000-1990年的人口数量变化
34
四、种群数量的波动和下降
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。
35
影响种群数量变化的因素有哪些呢?
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。
与数学模型相符合的是 A.麋鹿种群 C.玉米种群 ( )
B.大熊猫种群 D.青蛙种群
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.
②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。
26
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
饱和期,增 0→K/2值时, 长速率为零 K值:环境容纳量 种群数量由
种群增长率为零,但种群数量 潜伏期,个体数量较少增长缓慢 达到最大,且种内斗争最剧烈。
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。
25
三、种群增长的“S”型曲线
①产生条件: 存在环境阻力 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。 种群密度越大 环境阻力越大
6
一、建构种群增长模型的方法
描述、解释和预测种群数量的变化,常常需 要建立数学模型。
数学模型:
是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 数学模型的表现形式可以为公式、图表等形式。
7
一、建构种群增长模型的方法
问题探讨 在营养和生存空间 没有限制的情况下,某 种细菌每20min就通过 分裂繁殖一代。
直接因素:出生率、死亡率、迁入、迁出 间接因素:食物、气候、传染病、天敌(环境因素) 重要因素:人类的活动
种群数量变化的类型:
增长,稳定,波动、下降等
研究种群数量变化有何意义?
1、野生生物资源合理利用和保护—鱼类 的捕捞 2、害虫的防治—蝗虫的防治
36
藏羚羊在哭泣
37
乱伐森林
被 伐 的 森 林 和 野 牛
14
实例二:凤眼莲(水葫芦)原产于南美,仅以一种观赏性植物零散 分布,1844年在美国的博览会上曾被喻为“美化世界的淡紫色花 冠”。自此以后凤眼莲被作为观赏植物引种栽培,现已在亚、非、 欧、北美洲等数十个国家造成危害。1901年作为花卉引入中国,30 年代作为畜禽饲料引入中国内地各省,并作为观赏和净化水质的植 物推广种植,后逃逸为野生。由于繁殖迅速,又几乎没有竞争对手 和天敌 ,在我国南方江河湖泊中发展迅速,目前我国有这种凤眼莲 184万吨,成为我国淡水水体中主要的外来入侵物种之一。
27
A
思考讨论:从环境容纳量(K值)的角度
(1)对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施? 建立自然保护区,改善大熊猫的栖息环境,提高环境 容纳量。 (2)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 。 (3)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。
8
一、建构种群增长模型的方法
1、填写下表:计算一个细菌在不同时间(单位为min)产 生后代的数量。 时间(min
)
20 40 60 80 100 120 140 160 180 1 2 3 4 5 6 7 8 9 128 256 512
分裂次数 2 4 8 16 32 64 数量(个) 2.n代细菌数量Nn的计算公式是:
③生产上的捕获期应确定在种群数量为K /2时最好;而杀虫效果最好的时期在潜 伏期。
32
例:我国自1393-1990年以来人口 统计数据如下:
年份 1393 1578 1764 1849 1928 1982 1990
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 么措施?
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。
22
三、种群增长的“S”型曲线
K值
思考:
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
2、大草履虫数量增长过程 如何?
美国某岛屿环颈雉 种群数量的增长
19
二、种群增长的“J”型曲线
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。 t N =N λ ③量的计算:t年后种群的数量为 t 0
(N0为起始数量, t为时间,Nt表示t年后该种群的数量, λ为年均增长率.)
3
问题的提出
• 假设你的家长承包了一个水库养鱼虾,如果一次 投放的幼苗过多或延迟捕捞,由于环境的负载能 力限制,都不能达到效益的最优化;相反,如果 大量捕捞,使鱼虾数量大大减少,其种群往往要 经过相当长的延滞期才能进入指数增长期,对生 产极为不利。那什么时候是捕捞的最佳数量期? • 问题:如何合理利用和保护生物资源? • 问题:种群的数量变化有怎样的规律?
15
凤眼莲(水葫芦)
16
实例三:在20世纪30年代, 人们将环颈雉引入美国的 一个岛屿。在1937-1942 年期间,这个种群数量的 增长如下图所示。
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 呈什么型?
18
二、种群增长的“J”型曲线 实例3:
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,曲 线则大致呈“ J ”型
④例子:实验室条件下、外来物种入侵、 迁移入新环境。
20
问题: “J”型增长能一直持续下去吗? 存在环境阻力——— 自然界的资源和空间总是有限的;种内竞争就 会加剧;捕食者增加。
当种群数量增加到一定阶段时,种群数量就会 稳定在一定的水平。
21
问题探讨 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。 如何验证这个观点?
39
五、研究种群数量变化的意义
1、为野生生物资源的合理利用及保护提供理论指导 。
(合理利用和保护野生生物资源) 既要使生物资源的产量达到最大,又不危害生物资源的可持续发 展,砍伐、捕捞、狩猎后,保证种群的增长速率为最大值。
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,为有害生物的预测及防 治提供科学依据。 (为防治有害生物提供科学依据)
4
学习目标
1、了解如何构建种群数量增长的模型?
2、了解J曲线和S曲线所表示的含义 3、理解k值的含义? 4、影响种群数量变化的因素有哪些?
5
自学指导:
• 阅读课本P56思考下列问题:
• 1、建立动植物种群动态变化数学模型的目 的是什么? • 2、种群内个体数量持续增长的理想条件是 什么? • 3、如何理解J型曲线和S型曲线?
菁华高级中学 高二生物备课组
问题的提出
《中国水利网》:宁 波、昆明、武汉等地, 人躺在铺满凤眼莲的 湖面上,可以不沉; 上海去年3万吨的凤眼 莲打捞量,今年已翻 了3倍有余,上升至10 万吨;凤眼莲所带来 的水体富营养化,让 越来越多的水中生物 痛失“家园”。
2
问题的提出
《国家地理》:在几百年前, 金丝猴在许多地区广泛分布, 人口的增加和山林的破坏使 金丝猴的分布区越来越小。 现在,黔金丝猴的数量只有 500~600只,处于濒危状 态,只在贵州省的梵净山区 生存。滇金丝猴生活在云南 西北部、西藏东南端及四川 西部长江上端金沙江上游的 高山中,数量不到2000只, 也处境濒危。
31
种群数量变化曲线与种群增长率曲线的关系
d e
g
K/2
c b 甲 f 乙 h
a
⑴图乙的fg段相当于图甲的ac段。 种群增长曲线的生产生活中的应用: ⑵图乙的g点相当于图甲的c点。
①有害动物的防治,应通过降低其环境 容纳量(K值) 善其栖息环境,提高K值。
⑶图乙的gh段相当于图甲的cd段。 ②受保护动物的拯救和恢复,应通过改 ⑷图乙的h点相当于图甲的de段。
Nn
=1×2n
10
一、建构种群增长模型的方法 5. 类型: ⑴数据分析表格式 方程式——精确 ⑵数学方程式 Nn=2n ⑶坐标式(曲线图、柱状图) 曲线图——直观
11
一、建构种群增长模型的方法
6、建立数学模型一般包括以下步骤:
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(建立数学模型) 4、通过进一步实验或观 察等,对模型进行检验或 修正 细菌每20分钟分裂一次, 问题:细菌数量怎样变化的? 在资源和空间无限多的环境中, 细菌种群的增长不受种群密度增 加的影响 列出表格,根据表格画曲线,推 导公式 观察、统计细菌的数量,对自己 所建立的模型进行检验或修正
相关文档
最新文档