第二節(jié)種群數(shù)量變化課件

溫故知新：種群最基本的數(shù)量特征？對該特征進(jìn)行估算最常用的方法有哪兩種？分別說明第1題中兩種估算方法分別適用的調(diào)查對象？利用樣方法調(diào)查種群密度時選取樣方的關(guān)鍵是什么？根據(jù)調(diào)查區(qū)域不同，有哪兩種取樣方法？樣方邊界的個體應(yīng)如何處理？用標(biāo)志重捕法調(diào)查種群密度時，若所用標(biāo)志使得被調(diào)查生物易于被其天敵發(fā)現(xiàn)，那么最終估算的種群密度比實際值偏大還是偏小？為什么溫故知新：對種群密度具有決定作用的種群數(shù)量特征有哪些？種群年齡組成有哪三種類型？年齡組成對種群密度具有怎樣的作用？種群的空間特征有哪幾種類型？第二節(jié)種群數(shù)量的變化學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.說明建構(gòu)種群增長模型的方法。；2.種群數(shù)量是怎樣變化的（數(shù)學(xué)模型）；

3.什么是環(huán)境容納量；4.影響種群數(shù)量變化的因素。問題探討

在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每20分鐘就通過分裂繁殖一代。時間（min)20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量數(shù)學(xué)公式Nn=2n248163264128256512時間（min)20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量248163264128256512時間(min)種群數(shù)量(個)

020406080111110020406080100200300400500將數(shù)學(xué)公式（Nn=2n)（數(shù)據(jù)）變?yōu)榍€圖在描述、解釋和預(yù)測種群數(shù)量的變化時，常常需要建立數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式可以為公式、圖表等。

觀察研究對象，提出問題提出合理的假設(shè)通過進(jìn)一步的實驗或觀察等，對模型進(jìn)行檢驗或修正根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)細(xì)胞每20min分裂一次資源空間無限多，細(xì)菌種群的增長不受種群密度增加的影響Nn＝２n觀察、統(tǒng)計細(xì)菌數(shù)量，對自己所建立的模型進(jìn)行檢驗或修正數(shù)學(xué)模型用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式．建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：思考討論：同數(shù)學(xué)公式相比，曲線圖表示的模型有什么優(yōu)點？有什么局限性？時間數(shù)量Nn=2n,N代表細(xì)菌數(shù)量，n代表“代”。

優(yōu)點：能更直觀地反映出種群數(shù)量的增長趨勢。局限性：曲線圖表示的數(shù)學(xué)模型不夠精確！澳大利亞野兔的擴(kuò)張

1859年，一位英國人帶著24只兔子來到這里，到了1926年這些兔子的后代超過100億只!澳大利亞野兔的擴(kuò)張1859年，一位英國人帶著24只兔子來到這里，到了1926年這些兔子的后代超過100億只!學(xué)生討論：1.野兔種群增長的原因有哪些？2.怎樣用數(shù)學(xué)語言來描述野兔種群增長的規(guī)律？3.如果用N0表示野兔種群的起始數(shù)量，用λ表示野兔種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)，用Nt表示t年后野兔種群的數(shù)量，那么,Nt為多少？4.列舉在自然界中還有哪些與素材中野兔種群數(shù)量增長相類似的情況。種群遷入一個新環(huán)境后，常常在一定時期內(nèi)出現(xiàn)指數(shù)增長。例如，在20世紀(jì)30年代時，人們將環(huán)頸雉引入到美國的一個島嶼，在1937～1942年期間的增長曲線。自然界確有類似細(xì)菌在理想條件（在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等）下種群數(shù)量增長的形式。該種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模型可表示為“J”型曲線，或數(shù)學(xué)公式：Nt=N0λt時間數(shù)量t指時間(假設(shè)繁殖一代的時間為一年)；λ指種群數(shù)量是一年前數(shù)量倍數(shù)；N0指開始的數(shù)量；Nt

指繁殖t代時的數(shù)量）構(gòu)建“J”型增長的數(shù)學(xué)模型時間數(shù)量“J”型曲線1.“J”型曲線形成的條件、特點、時期是什么？問題探討2.當(dāng)λ>1、λ=1、1<λ<0、λ=0時，種群的數(shù)量變化分別會怎樣？3.思考λ-1表示怎樣的含義？4.自然界中“J”型增長能一直持續(xù)下去嗎？原因是什么？K=375t/d樣品大草履蟲的數(shù)量（個）開始5第1天20第2天115第3天335第4天370第5天365第6天380100200300400實例：在0.5ml培養(yǎng)液中放入5只大草履蟲，然后每隔24小時統(tǒng)計一次大草履蟲的數(shù)量（如下表格），請繪制大草履蟲的種群的增長曲線種群數(shù)量462135......種群數(shù)量變化是“J”型曲線嗎？為什么會出現(xiàn)這種變化？1.S型增長曲線產(chǎn)生條件？2.a點前表示含義？3.b點表示含義？種群的增長速率最大還是最小?

此時種群的數(shù)量是多少？a-b曲線表示的含義？bCa4.c點種群的增長速率為多少？此時種群的數(shù)量是多少？b-c曲線表示的含義？5.種群的種內(nèi)斗爭最劇烈在＿點？6.K值表示的含義是什么？7.分析b點和c點時的出生率和死亡率情況。問題探討8.同一種群的K值是固定不變的嗎？思考討論9.對大熊貓應(yīng)采取什么保護(hù)措施？10.對家鼠等有害動物的控制，應(yīng)采取什么措施？從環(huán)境容納量的角度看，能得到什么啟發(fā)？11.種群數(shù)量達(dá)到K值時，都能在K值維持穩(wěn)定嗎？

對家鼠等有害動物的控制，可以采取器械捕殺、藥物捕殺等措施。從環(huán)境容納量的角度思考，可以采取措施降低有害動物種群的環(huán)境容納量，如將食物儲藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來源；室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。12.用達(dá)爾文的觀點分析“J、S”曲線時間種群數(shù)量1、“J”型曲線用達(dá)爾文的觀點分析指：生物具有過渡繁殖的特性。2、圖中陰影部分表示：環(huán)境阻力；用達(dá)爾文的觀點分析指：通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)量?！癑”型曲線指生物具有什么特性？圖中陰影部分表示什么？

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，都會引起種群數(shù)量的變化。環(huán)境因素種群的出生率、死亡率、遷出和遷入種群數(shù)量的變化氣候、食物、被捕食、傳染病等增或減增長、波動、穩(wěn)定、下降等影響種群數(shù)量變化的因素

大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動之中的，在不利條件之下，還會急劇下降，甚至消亡。種群數(shù)量的波動和下降東亞飛蝗種群數(shù)量的波動（1）有利于野生生