第2节 种群数量的变化

“J”型增长能一直持续下去吗？
【例】生态学家高斯的实验：
高斯对大草履虫种群研究的实验
高斯把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中，每隔24
小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下：
数量(个)
请你绘制大草履虫的种群增长曲线
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。
结合“S”型曲线，思考“S”型曲线增长过程中增 长率如何变化？
建立模型：t年后种群数量为：
Nt = N0 λ
t
模型中各参数的意义：N0为该种群的起始数量，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。
实例：凤眼莲（水葫芦）
二、种群增长的“S”型曲线
在大自然中
①食物有限 ②空间有限 ③种内斗争 ④种间竞争 ⑤天敌捕食 种群密度越大环境阻力越大
第2 节
种群数量的变化
实例：澳大利亚本来并没有兔子。 1859年，欧洲野兔从英国被带到 了澳大利亚。这些野兔发现自己 来到了天堂。因为这里有茂盛的 牧草，却没有鹰等天敌，而且生 态环境条件适宜。于是，兔子开 始了几乎不受任何限制的大量繁 殖。不到100年，兔子就遍布整 个大陆。 【思考】 澳大利亚野兔能指数增长的特殊 原因是什么？
种群增长率
Nt=NOλ
不变
K为环境容纳量
先增大后减小
1.在下列图中，表示种群在无环境阻力的状况下增长
的是（ B ）
2.下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲
线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种
内竞争增加（ D ） B．DE段（速度加快） A．CD段（增长速度慢）
C．EF段（变化速率加快） D．FG段（速度逐渐变慢）
种 群 数 量 增 长 率
0 时间
K值是环境最大容
纳量。环境阻力代 表自然选择的作用。
三、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：出生率、死亡率、迁入率、迁出率
间接因素：食物、气候、传染病、天敌 重要因素：人类的活动
研究种群数量变化有何意义？ 1.野生生物资源的合理利用和保护——鱼类的捕捞 2.害虫的防治——蝗虫的防治
1.通过对本节的学习，掌握种群数量变化的“J”型曲
线和“S”型曲线
2．尝试建立数学模型解释种群的数量变动及培养解决
实际生产问题的能力
一、种群增长的“J”型曲线
思考：在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌
害等理想条件下，种群的数量变化是怎样的呢？
菌
源自文库
在营养和生存空间没 有限制的情况下，某 种细菌每20 min就通 过分裂增殖一次。
3.某海滩黄泥螺种群现存量约3000吨，正常状况下， 每年该种群最多可增加300吨，为充分利用黄泥螺资 源，又不影响可持续发展，理论上每年最多捕捞黄 泥螺的量为（ A.3000吨 B.1650吨 C.1500吨 D.不超过300吨 ） D
4.如图是某种群在不同生态系统中的增长曲线模式图，
请据图回答下列问题：
(1)如果种群生活在一个理想的环境中，种群数量是
按_____曲线增长的，但实际上，在自然环境中
_______和_______都是有限的，使种群数量增长受到
影响，结果按_______曲线增长。
（2）此外，直接影响种群兴衰的两对变量是该种群的 _______和_______、_______和_______。年龄组成是 通过影响_______而间接对种群动态变化起作用的。 （3）下列对阴影部分的解释正确的是（ ①表示环境中影响种群增长的阻力 ②表示环境中允许种群增长的最大值 ③表示种群内迁出的个体数 ④表示通过生存斗争被淘汰的个体数 A.①③ B.②③ C.①④ D.②④ ）
答案：（1）a （2）出生率 迁出率 （ 3） C
食物 死亡率
空间 迁入率
b
出生率和死亡率
所谓体验就是“以身体之，以血验之”， 那是一种非常深刻的浸润。
苍鹭的保护
野猪的保护
救护被困的鲸鱼
全力防蝗减灾
项目
“J”型增长曲线
“S”型增长曲线
条件
无限环境(理想条件)
食物和空间条件充裕、
有限环境（自然条件）
食物和空间条件有限、
模型假设
气候适宜、没有敌害等。 气候多变、存在敌害等。 增长率不随种群密度的 变化而变化 增长率随种群密度的变 化而变化
t
建立模型
讨论： 1.请你计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量，
完成表格。
时间 (min) 细菌 数量 ( 个) 20 40 60 80 100 120 140 160 180
2.以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌
的种群增长曲线。
理想条件下的种群增长模型
模型假设：在食物和空间条 件充裕、气候适宜、没有敌 害等理想条件下，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。
O
资源有限的条件下的种群增长 环境容纳量: 在环境条件不受破坏的 情况下，一定空间中所
K
能维持的种群最大数量
称为环境容纳量，又称
K值。
同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。
N≈K/2时，种群有最大持续产量，种群增长率最大。
K
K/2
种 群 数 量 “S” 型 增 长 曲 线
（种群数量）
D: 出生率＝死亡率，即 种群数量处于K值。 B: 出生率与死亡率之差 最大，即种群数量处于 K/2值。