種群數(shù)量的變化官夢(mèng)男

一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降五、研究種群數(shù)量變化的意義第二節(jié)種群的數(shù)量變化一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法問(wèn)題探討在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)有限制的情況下，某種細(xì)菌每20min就通過(guò)分裂繁殖一代。2一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法時(shí)間（min)20406080100120140160180分裂次數(shù)數(shù)量（個(gè)）2481632641282565121234567891、填寫(xiě)下表：計(jì)算一個(gè)細(xì)菌在不同時(shí)間（單位為min）產(chǎn)生后代的數(shù)量。2．n代細(xì)菌數(shù)量Nn的計(jì)算公式是：

Nn3．72小時(shí)后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？＝1×２n解：n＝６０minx７２h／２０min＝２１６Nn＝1×２n

＝２２１６3數(shù)學(xué)模型：是用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式可以為公式、圖表等形式。一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法描述、解釋和預(yù)測(cè)種群數(shù)量的變化，常常需要建立數(shù)學(xué)模型。4細(xì)菌數(shù)量一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法4、以時(shí)間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫(huà)出細(xì)菌的數(shù)量增長(zhǎng)曲線。曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較，有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？曲線圖：直觀，但不夠精確。數(shù)學(xué)公式：精確，但不夠直觀。Nn

＝1×２n5一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法5.類(lèi)型：⑶坐標(biāo)式（曲線圖、柱狀圖）⑴數(shù)據(jù)分析表格式⑵數(shù)學(xué)方程式Nn=2n方程式——精確曲線圖——直觀6一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法1、觀察研究對(duì)象，提出問(wèn)題細(xì)菌每20分鐘分裂一次，問(wèn)題：細(xì)菌數(shù)量怎樣變化的？2、提出合理的假設(shè)在資源和空間無(wú)限多的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不受種群密度增加的影響3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)（建立數(shù)學(xué)模型）列出表格，根據(jù)表格畫(huà)曲線，推導(dǎo)公式4、通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌的數(shù)量，對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正6、建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：7細(xì)菌的數(shù)量／個(gè)

理想條件下細(xì)菌數(shù)量增長(zhǎng)的推測(cè)：自然界中有此類(lèi)型嗎？8實(shí)例一：1859年，一位英國(guó)人來(lái)到澳大利亞定居，他帶來(lái)了24只野兔。讓他沒(méi)有想到的是，一個(gè)世紀(jì)之后，這24只野兔的后代竟達(dá)到6億只以上。漫山遍野的野兔與牛羊爭(zhēng)食牧草，啃嚙樹(shù)皮，造成植被破壞，導(dǎo)致水土流失。后來(lái)，人們引入了黏液瘤病毒才使野兔的數(shù)量得到控制。(生物控制）9實(shí)例二：在20世紀(jì)30年代，人們將環(huán)頸雉引入美國(guó)的一個(gè)島嶼。在1937－1942年期間，這個(gè)種群數(shù)量的增長(zhǎng)如下圖所示。

如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫(huà)出曲線來(lái)表示，曲線大致呈什么型？10二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線實(shí)例2：自然界確有類(lèi)似細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長(zhǎng)的形式，如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)，曲線則大致呈“J”型美國(guó)某島嶼環(huán)頸雉種群數(shù)量的增長(zhǎng)11二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線①產(chǎn)生條件：

理想狀態(tài)——食物充足，空間不限，氣候適宜，沒(méi)有天敵等；②增長(zhǎng)特點(diǎn)：

種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，第二年是第一年的λ倍。③量的計(jì)算：t年后種群的數(shù)量為Nt=N0

λt

（N0為起始數(shù)量，t為時(shí)間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)）

④例子：實(shí)驗(yàn)室條件下、外來(lái)物種入侵、遷移入新環(huán)境。12問(wèn)題：“J”型增長(zhǎng)能一直持續(xù)下去嗎？存在環(huán)境阻力———自然界的資源和空間總是有限的；種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)加?。徊妒痴咴黾?。當(dāng)種群數(shù)量增加到一定階段時(shí)，種群數(shù)量就會(huì)穩(wěn)定在一定的水平。13生態(tài)學(xué)家高斯曾經(jīng)做過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在0.5ml培養(yǎng)液中放入5個(gè)大草履蟲(chóng)，然后每隔24h統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲(chóng)的數(shù)量。經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，得出了如圖所示的結(jié)果。14思考：1、曲線形狀象什么？其種群達(dá)到基本穩(wěn)定的數(shù)量值稱(chēng)為什么？“S”型曲線2、大草履蟲(chóng)數(shù)量增長(zhǎng)過(guò)程如何？三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線K值15三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線K=375種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)曲線稱(chēng)為“S”型曲線。在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量成為環(huán)境容納量，又稱(chēng)K值。16增長(zhǎng)速率不斷降低種群數(shù)量K/2→K值時(shí)，三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)，種群增長(zhǎng)速率為零,但種群數(shù)量達(dá)到最大，且種內(nèi)斗爭(zhēng)最劇烈。種群數(shù)量在K/2值時(shí)，增長(zhǎng)速率最大種群數(shù)量由0→K/2值時(shí)，增長(zhǎng)速率增大K/2轉(zhuǎn)折期，增長(zhǎng)速率最快K值：環(huán)境容納量加速期，個(gè)體數(shù)量增加，增長(zhǎng)加速潛伏期，個(gè)體數(shù)量增加，增長(zhǎng)緩慢減速期，增長(zhǎng)緩慢飽和期，增長(zhǎng)速率為零1718③種群數(shù)量變化曲線與種群增長(zhǎng)速率曲線的關(guān)系⑴圖乙的fg段相當(dāng)于圖甲的ac段⑵圖乙的g點(diǎn)相當(dāng)于圖甲的c點(diǎn)⑶圖乙的gh段相當(dāng)于圖甲的cd段⑷圖乙的h點(diǎn)相當(dāng)于圖甲的de段K/2abcdghfe甲乙種群增長(zhǎng)的“Ｓ”型曲線0—K/2時(shí)逐漸增大K/2—K時(shí)逐漸減小在K/2時(shí)達(dá)到最大在K時(shí)增長(zhǎng)速率為0增長(zhǎng)速率變化：種群數(shù)量變化：在K值時(shí)達(dá)到最大t0t1t218三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線①產(chǎn)生條件：自然條件(現(xiàn)實(shí)狀態(tài))——食物等資源和空間總是有限的，當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)斗爭(zhēng)不斷加劇，天敵數(shù)量不斷增加，導(dǎo)致該種群的出生率降低，死亡率增高。②增長(zhǎng)特點(diǎn)：

種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境所允許的最大值（K值），將停止增長(zhǎng)并在K值左右保持相對(duì)穩(wěn)定。存在環(huán)境阻力種群密度越大環(huán)境阻力越大當(dāng)出生率與死亡率相等時(shí)，種群的增長(zhǎng)就會(huì)停止，有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平．19思考討論：從環(huán)境容納量（K值）的角度（2）為了保護(hù)魚(yú)類(lèi)資源不受破壞，并能持續(xù)獲得最大捕魚(yú)量，應(yīng)使被捕魚(yú)群的種群數(shù)量保持在什么水平?根據(jù)種群增長(zhǎng)的S型曲線，應(yīng)使被捕魚(yú)群的種群數(shù)量保持在K/2水平。這是因?yàn)樵谶@個(gè)水平上種群增長(zhǎng)量最大。（3）對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，從環(huán)境容納量的角度看，應(yīng)當(dāng)采取什么措施？從環(huán)境容納量的角度思考，可以采取措施降低環(huán)境容納量，如將食物儲(chǔ)藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來(lái)源；室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場(chǎng)所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。（1）對(duì)瀕危動(dòng)物如大熊貓應(yīng)采取什么保護(hù)措施？建立自然保護(hù)區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境，提高環(huán)境容納量。20種群增長(zhǎng)的“S”型曲線問(wèn)題：種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)，都能在K值維持穩(wěn)定嗎？環(huán)境條件的改變，K值也隨之發(fā)生改變，即改善環(huán)境條件可使K值增大，如環(huán)境條件受到破壞，則K值將會(huì)減小。21比較種群增長(zhǎng)兩種曲線的聯(lián)系與區(qū)別J型曲線S型曲線條件種群增長(zhǎng)率有無(wú)K值曲線環(huán)境資源無(wú)限環(huán)境資源有限保持穩(wěn)定下降無(wú)，持續(xù)保持增長(zhǎng)有K值環(huán)境阻力K值：環(huán)境容納量食物不足空間有限種內(nèi)斗爭(zhēng)天敵捕食氣候不適傳染病等22用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析“J”、“S”曲線時(shí)間種群數(shù)量J型曲線S型曲線K值1、“J”型曲線用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析表明生物具有過(guò)度繁殖的特性。2、圖中陰影部分表示：環(huán)境阻力；用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析指：通過(guò)生存斗爭(zhēng)被淘汰的個(gè)體數(shù)量，也即代表自然選擇的作用?！癑”型曲線表明生物具有什么特性？圖中陰影部分表示什么？23四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)之中的，在不利條件之下，還會(huì)急劇下降，甚至滅亡。241、野生生物資源合理利用和保護(hù)—魚(yú)類(lèi)的捕撈2、害蟲(chóng)的防治—蝗蟲(chóng)的防治影響種群數(shù)量變化的因素有哪些呢？研究種群數(shù)量變化有何意義？直接因素：出生率、死亡率、遷入率、遷出率間接因素：食物、氣候、傳染病、天敵（環(huán)境因素）重要因素：人類(lèi)的活動(dòng)

種群的數(shù)量是由出生率和死亡率、遷入率和遷出率決定的，因此，凡是影響上述種群特征的因素，都會(huì)引起種群數(shù)量的變化。種群數(shù)量變化的類(lèi)型：增長(zhǎng)，穩(wěn)定，波動(dòng)、下降等25藏羚羊在哭泣26亂伐森林被伐的森林和野牛28五、研究種群數(shù)量變化的意義1、為野生生物資源的合理利用及保護(hù)提供理論指導(dǎo)。

（合理利用和保護(hù)野生生物資源）既要使生物資源的產(chǎn)量達(dá)到最大，又不危害生物資源的可持續(xù)發(fā)展，砍伐、捕撈、狩獵后，保證種群的增長(zhǎng)速率為最大值。2、為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時(shí)捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)。3、通過(guò)研究種群數(shù)量變動(dòng)規(guī)律，為有害生物的預(yù)測(cè)及防治提供科學(xué)依據(jù)。（為防治有害生物提供科學(xué)依據(jù)）降低環(huán)境的負(fù)荷量（K值）。如鼠害防治可通過(guò)嚴(yán)密封存糧食、清除生活垃圾、保護(hù)老鼠的天敵等措施來(lái)降低K值。4、為引進(jìn)外來(lái)物種提供理性的思考。必須考慮所引入的外來(lái)物種是否會(huì)構(gòu)成對(duì)原來(lái)物種的危害，即是否會(huì)構(gòu)成生物入侵。5、有利于對(duì)瀕危動(dòng)物種群的拯救和恢復(fù)。（拯救和恢復(fù)瀕危動(dòng)物種群）291．在下列圖中，表示種群在無(wú)環(huán)境阻力狀況下增長(zhǎng)的是B302、下圖表示接種到一定容積培養(yǎng)液中的酵母菌生長(zhǎng)曲線圖，曲線中哪段表示由于有限空間資源的限制使種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)增加（）A．CD段（增長(zhǎng)速度慢） B．DE段（速度加快）C．EF段（變化速率加快） D．FG段（速度逐漸變慢）D313(05全國(guó)卷I）為了保護(hù)魚(yú)類(lèi)資源不受破壞，并能持續(xù)地獲得最大捕魚(yú)量，根據(jù)種群增長(zhǎng)的S型曲線，應(yīng)使被捕魚(yú)群的種群數(shù)量保持在K/2水平。這是因?yàn)樵谶@個(gè)水平上

A.種群數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定

B.種群增長(zhǎng)量最大

C.種群數(shù)量最大

D.環(huán)境條件所允許的種群數(shù)量最大K時(shí)間K/2種群數(shù)量B324．右圖為魚(yú)塘中魚(yú)的數(shù)量增長(zhǎng)曲線，為了使魚(yú)塘的總產(chǎn)量達(dá)到最大值，應(yīng)該做到適時(shí)捕撈。下列做法中正確的是

(

)A．超過(guò)T4時(shí)捕撈，使剩余量保持在KB．超過(guò)T3時(shí)捕撈，使剩余量保持在3K/4C．超過(guò)T2時(shí)捕撈，使剩余量保持在K/2D．超過(guò)T4時(shí)捕撈，使剩余量保持在K/4

C335.（07理綜I）下列有關(guān)種群增長(zhǎng)的S型曲線的敘述，錯(cuò)誤的是A．通常自然界中的種群增長(zhǎng)曲線最終呈S型B．達(dá)到K值時(shí)種群增長(zhǎng)率為零C．種群增長(zhǎng)受自身密度的影響D．種群的增長(zhǎng)速度逐步降低D346.右圖所示為在理想狀態(tài)下和自然環(huán)境中某生物的種群數(shù)量變化曲線。下列對(duì)陰影部分的解釋正確的是（）①環(huán)境中影響種群增長(zhǎng)的阻力②環(huán)境中允許種群增長(zhǎng)的