种群数量的变化 ppt

间竞争 天敌捕食
环境阻力
种群密度越大环境阻力越大
问题： 问题：
型增长能一直持续下去吗？ “J”型增长能一直持续下去吗？ 型增长能一直持续下去吗 存在环境阻力——— 存在环境阻力
自然界的资源和空间总是有限的； 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。 会加剧；捕食者增加。 当种群数量增加到一定阶段时， 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。 稳定在一定的水平。
理想条件下的种群增长模型 实例二
种群迁入一个新环境后， 种群迁入一个新环境后， 常常在一定时期内 一定时期内出现 常常在一定时期内出现 型增长。 “J”型增长。例如，在 型增长 例如， 20世纪 年代时，人们 世纪30年代时 世纪 年代时， 将环颈雉引入到美国的 一个岛屿， 一个岛屿，在1937～ ～ 1942年期间，这个环颈 年期间， 年期间 雉种群的增长大致符合 型曲线（ “J”型曲线（右图）。 型曲线 右图）。
①产生条件： 产生条件： 理想状态——食物充足，空间不限， 食物充足， 理想状态 食物充足 空间不限， 环境适宜，没有天敌等； 环境适宜，没有天敌等； 增长特点： 种群数量每年以一定的倍数增长， 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 第二年是第一年的λ倍。 ③量的计算：t年后种群的数量为 量的计算：
种群增长的“ 种群增长的“Ｓ”型曲线
③种群数量变化曲线与种群增长速率曲线的关系
d c b 甲 f
t0 t1
e g
K/2
a
h
t2
乙
⑴图乙的fg段相当于图甲的ac段 图乙的fg段相当于图甲的ac段 fg段相当于图甲的ac ⑵图乙的g点相当于图甲的c点 图乙的g点相当于图甲的c ⑶图乙的gh段相当于图甲的cd段 图乙的gh段相当于图甲的cd段 gh段相当于图甲的cd ⑷图乙的h点相当于图甲的de段 图乙的h点相当于图甲的de段 de 29
请绘制大草履虫的种群增长曲线
大草履虫种群的增长
大草履虫数量增长过程如何？ 大草履虫数量增长过程如何？ 其种群达到基本稳定的数量值称为什么？ 其种群达到基本稳定的数量值称为什么？
种群增长的“ 型曲线 三 种群增长的“S”型曲线
在资源有限条件 下的情况下， 下的情况下，种 群经过一定时间 的增长后， 的增长后，数量 趋于稳定的增长 曲线，称为“ 曲线，称为“S” 型曲线
为了保护鱼类资源不受破坏，并能持 为了保护鱼类资源不受破坏， 续地获得最大捕鱼量， 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？ 的种群数量保持在什么水平?为什么？
怎样建构种群数量增长的模型？ 怎样建构种群数量增长的模型？ 种群的数量是怎样变化的？ 种群的数量是怎样变化的？ 什么是环境容纳量？ 什么是环境容纳量？ 影响种群数量变化的因素有哪些？ 影响种群数量变化的因素有哪些？
实例一：1859年 一位英国人来到澳大利亚定居， 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， 24只野兔 他带来了24只野兔。让他没有想到的是，一个世 纪之后， 24只野兔的后代竟达到 亿只以上。 只野兔的后代竟达到6 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， 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， 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。 病毒才使野兔的数量得到控制。
计算： 计算：
某一地区2001年人口普查时有10万人， 某一地区2001年人口普查时有10万人，2002 2001年人口普查时有10万人 年比2001年增长1％。请预测， 年比2001年增长1％。请预测，按照此生长速 2001年增长 请预测 度，2006年该地区的人口将有多少？ 2006年该地区的人口将有多少？ 年该地区的人口将有多少
Nt = N0 λt
★模型中各参数的意义： N0为某种动物种群的起 模型中各参数的意义： 始数量， 为时间， Nt表示 年后该种群的数量， 表示t 始数量，t为时间， Nt表示t年后该种群的数量，λ 表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。 表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。
二、种群增长的“J”型曲线 种群增长的“ 型曲线
种群数量变化： 种群数量变化： 在K值时达到最大 值时达到最大 增长速率变化： 增长速率变化：
0—K/2时逐渐增大 时逐渐增大 K/2 —K时逐渐减小 时逐渐减小 在 K/2时达到最大 时达到最大 时增长速率为0 在K时增长速率为 时增长速率为
二．种群增长的“Ｊ”型曲线 种群增长的“
自然界确有类似的 细菌， 细菌，在理想条件 下种群数量的增长 会如图中J型曲线 型曲线增 会如图中 型曲线增 长。其理想条件是 什么？ 什么？
气候适宜 食物充足 空间充裕 外无天敌
人口增长也会如此吗？ 人口增长也会如此吗？
理想条件下的种群增长模型 实例三
世界人口的指数增长曲线
思考
在食物(养料)和空间条件充裕、气候 在食物(养料)和空间条件充裕、 适宜、没有敌害等理想条件下 适宜、没有敌害等理想条件下，种群 理想条件 的数量变化是怎样的呢？ 的数量变化是怎样的呢？
大肠杆菌的分裂生殖(二分裂 大肠杆菌的分裂生殖 二分裂) 二分裂
问题探讨
在营养和生存空间没 有限制的情况下， 有限制的情况下，某 种细菌每20min就通 种细菌每20min就通 20min 过分裂繁殖一代
当出生率与死亡率相等时，种群的增长就会停止， 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． 有时会稳定在一定的水平．
②增长特点： 增长特点：
种群数量达到环境所允许的最大值（ 种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后， 将停止增长并在K值左右保持相对稳定。 将停止增长并在K值左右保持相对稳定。
种群增长的“ 种群增长的“Ｓ”型曲线 ①产生条件：存在环境阻力： 产生条件：存在环境阻力：
自然条件（现实状态）——食物等资源和 自然条件（现实状态）——食物等资源和 空间总是有限的，种内竞争不断加剧， 空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食 者数量不断增加。导致该种群的出生率降低， 者数量不断增加。导致该种群的出生率降低， 死亡率增高． 死亡率增高．
细菌数量/ 细菌数量/ 个
曲线图与数学方程式比 较，有哪些优缺点？ 有哪些优缺点？
曲线图： 曲线图： 直观， 直观，但不够精确 数学公式： 数学公式： 精确， 精确，但不够直观
20
40
60
80
100 120 140 160
时间/ 时间/ 分钟
食物充足 空间充裕 环境适宜 没有天敌
资源无限 指数生长
列出表格，根据表格画曲线，推导公式。 列出表格，根据表格画曲线，推导公式。
N代表细菌数量，n表示第几代 代表细菌数量， 表示第几代 代表细菌数量
Nn＝ ２ n
观察、统计细菌的数量， 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 立的模型进行检验或修正
一、建构种群增长模型的方法
3、填写下表：计算一个细菌在不同时间 填写下表： 单位为min min） （单位为min）产生后代的数量
一、建构种群增长模型
在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个 在营养和生存空间没有限制的情况下， 个 细菌每20分钟分裂繁殖一代 讨论： 分钟分裂繁殖一代。 细菌每 分钟分裂繁殖一代。讨论： 1、72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数 、 小时后 小时后， 量是多少？ 量是多少？ x72h／20min＝ 解：n＝ 60min x72h／20min＝216 Nn＝2216 2、n代细菌数量的计算公式？ 代细菌数量的计算公式？ Nn＝1×２n
思考：在自然界中，种群增长的“ 型 思考：在自然界中，种群增长的“J”型
曲线应该从哪些方面进行修正呢？ 曲线应该从哪些方面进行修正呢？
高斯对大草履虫种群研究的实验
高斯（1934） 高斯（1934）把5个大草履虫置于0.5mL的 个大草履虫置于0.5mL的 0.5mL 培养液中，每隔24小时统计一次数据， 24小时统计一次数据 培养液中，每隔24小时统计一次数据，经 过反复实验，结果如下： 过反复实验，结果如下：
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 4 5 6 7 8 9 分裂次数 1 2 3 数量（个） 2 4 8 16 32 64 128 256 512
4.以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标， 4.以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标， 以时间为横坐标 画出细菌的数量增长曲线。 画出细菌的数量增长曲线。
调整期， 调整期，个体数量较少增长缓慢
1.同一种群的K值不是固定不变的， 受到环境的影响。 1.同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。 同一种群的 2.N≈K／ 此时种群增长速度最快， 种群增长速度最快 2.N≈K／2，此时种群增长速度最快，可提供的资 而又不影响资源的再生 资源的再生。 源数量也最多 ，而又不影响资源的再生。
种群的研究核心就是种群的数量变动
为了直观、简便地研究种群的数量变动的规律， 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 是常用的方法之一。 数学模型建构是常用的方法之一。
用来描述一个系统或它的性质的数学形式 数学方程式法 坐标曲线法 是联系实际问题与数学的桥梁，具有解释、 是联系实际问题与数学的桥梁，具有解释、 判断、预测等重要功能 判断、
Nt=N0λt
为起始数量， 为时间， 表示t （N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数 量，λ-1为年均增长率） 为年均增长率）
④适用情形： 实验室条件下、当一个种群刚迁入 适用情形： 实验室条件下、 到一个新的适宜环境时的最初一段时间
⑤ 种群数量变化图像： 种群数量变化图像：
⑥ 种群增长率变化图像： 种群增长率变化图像： 增长率变化图像