第二节 种群数量的变化

2、n代细菌数量的计算公式是什么？ Ｍn＝2n 3、72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 Ｍn＝2n ＝2216 4、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？ 细菌数量不会永远按这个公式增长。可以用实验计数法来验证。
3、研究种群数量变化意义 野生生物资源合理利用和保护—鱼类的捕捞 为防治有害生物提供科学依据—蝗虫的防治
苍鹭的保护
六、规律.总结
项 目 “J”型曲线 指在食物(养料)和空 间条件充裕，气候适宜、 没有敌害等理想条件下， 不受资源和空间的限制， 种群的数量往往会连续增 长。它反映了种群增长的 潜力。 “S”型曲线 指种群在一个有限的环境中增长 时，当种群数量达到环境条件所允许 的最大值（环境容纳量，K值）时，种 群数量将停止增长，有时会在最大容 纳量上下保持相对稳定。一般情况下， 种群数量为1/2K时，增长速率达最大 值。 环境资源有限 随种群密度上升而下降 随种群密度上升而下降 随种群密度上升而上升，到一定密度 再下降 种群数量在K值上下波动
四、种群增长的“S”型曲线
5、对K值的理解： K值是环境最大容纳量，环境 阻力代表自然选择的作用。农、林、 牧业生产就是在这个范围内谋求产 量的提高,其潜力有一定限制。 同一种群的K值不是固定不变 的，会受到环境的影响。
完成课本P67思考与讨论：
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。
二、建构种群增长模型的方法
1、数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式 2、数学模型建构的步骤 研究实例
细菌每20min分裂一次
研究方法
观察研究对象，提出问题
在资源和空间无限多的环境中， 细菌种群的增长不会受种群密 度增加的影响
Nn=2n ， 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
三、种群增长的“J”型曲线
2、种群增长的“J”型曲线：自然界确有类似细菌在理想条件源自文库
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，曲线则大致呈“J”型。
3、“J”型增长的数学模型
模型假设：在食物和空间条件充裕、气候 适宜、没有敌害(产生条件)等条件下，种 群的数量每年以一定的倍数增长，第二年 的数量是第一年的λ倍(增长特点)。 建立模型：t年后种群数量为：Nt = N0 λt 模型中各参数的意义： N0为某种动物种群 的起始数量，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。(思考：λ值的意义） 种群数量
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 通过进一步实验或观察等，对 模型进行检验或修正
二、建构种群增长模型的方法
种群数量/个
1、特点： 曲线图是数学模型的另一种表现形 式， 优点：是直观形象。 Ｍn＝2n这种方程式数学模型是科学、 精确。 2、意义：数学模型是联系实际问题与数 学规律的桥梁，具有解释、判断、预测 等重要功能。在科学研究中，构建数学 时间 模型是发现问题、解决问题和探索新规 细菌种群的增长曲线 律的有效途径之一。
编号 生态系统 采收对象 现有生物量 年增长率/% 2 ① 马尾松林 马尾松 200 000 m3 10 000 kg ② 淡水湖泊 鲫鱼 35 1 000 kg ③ 山地 甘草 20 10 000 kg ④ 滩涂 沙蚕 30
七、演练.提升
6、下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，仔细分析图中去 先后回答下列问题： ⑴如果种群处在一个理想的环境中， 个 体 没有自然和空间的限制，种群内个 a 用达尔文 数 a 体数量的增长曲线是____, b 的进化理论解释，这是由于生物具 过度繁殖 特性。 有__________ ⑵如果将该种群置入有限制的自然 环境中，种群内个体数量的增长曲 时间 线是_____ b ，用达尔文进化理论分析图中的阴影部分表 在生存斗争过程中淘汰的个体 。 _____________________________ 年龄组成 、性别比例 ⑶影响种群密度的主要因素是种群的___________ _______、 出生率 和_______ 死亡率 ________
N0
年
四、种群增长的“S”型曲线
1、实例：生态学家高斯
（G.W.Gause）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。 结论：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。
含 义
环境资源无限 前提条件 保持不变 λ 种群增长率 保持稳定 种群增长速 随种群密度上升而上升 率 K值 无K 值 曲 线
七、演练.提升
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，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 1/2K 水平，这是因为在这个水平上 （ B ） A、种群数量相对稳定 B、种群增长量最大 C、种群数量最大 D、环境条件所允许的种群数量 2、下列有关种群增长的“S”型曲线的叙述，错误的是（ D ） A、通常自然界中的种群增长曲线最终呈“S”型 B、达到K值时种群增长率为零 C、种群增长受自身密度的影响 D、种群的增长速率逐步降低
时间（min) 分裂次数 细菌数量（个） 20 1 40 2 60 3 80 4 100 5 120 6 140 7 160 8 180 9 200 10
三、种群增长的“J”型曲线
1、实 例：
1859年，一位英国人来到 种群数量/个 澳大利亚定居，他带来了24 1500 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 1000 山遍野的野兔与牛羊争食牧 草，啃啮树皮，造成植被破 500 坏，导致水土流失。 在20世纪30年代，人们将 环颈雉引入美国的一个岛屿。 O 1937 1938 1939 1940 1941 1942 在1937－1942年期间，这个 年份 种群数量的增长如下图所示。 某岛屿环颈雉种群数量的增长
第四章 种群和群落
第二节 种群数量的变化
一、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20分钟就通 过分裂繁殖一代。 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) 分裂次数 细菌数量（个） 20 1 40 2 60 3 80 4 100 5 120 6 140 7 160 8 180 9 200 10
五、种群数量的波动和下降
1、种群数量的波动： 波动：自然界中大多数生物种群数量在波动中，即达到了动 态平衡。 下降：在不利条件下，种群数量会急剧下降甚至消亡。 2、影响种群数量变化的因素： 直接因素：出生率、死亡率、迁入率、迁出率 间接因素：凡是影响出生率、死亡率、迁入率、迁出率的因 素都会影响种群数量的变化，包括生物因素和非生物因素，如： 食物、气候、传染病、天敌等； 防蝗减灾 重要因素：人类的活动
七、演练.提升
4 、右图表示某物种迁入新环境后，种 群增长速率随时间的变化关系。在第10年 时经调查该种群数量为200只，估算该种群 在此环境中的环境负荷量约为（ D ） A、100只 B、200只 C、300只 D、400只
5、下列选项中，对种群密度影响最严重的是 A、① B C、③ (
C )
D 年采收量 1 000 m3 3 600 kg 300 kg 500 kg
400
种群数量/个
K=375
300
200
100
O
1
2
3
4
5
6 t/D
大草履虫种群的增长曲线
四、种群增长的“S”型曲线
2、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，又称K值，象大草履虫种群的K值是 375个 3、“S”型曲线产生条件：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，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，死亡率增高。 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。 4、“S”型曲线增长特点： 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