4-2种群的数量变化

•微生物生长曲线因为营养物没有得到补充所以会有 •衰亡期， •而种群增长曲线最后是在K值上下波动，没有衰亡期。
与社会的联系 研究种群数量变化有何实践意义？
（1）为害虫的预测及防治提供科学依据。
（2）有利于野生生物资源的合理利用及保护。 （3）拯救和恢复濒危动物种群
（4）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、
A
B
时间
某一资源动物种群迁入一个适宜环境后增长曲线图，： (1)图中表示种群数量最大的点是___________。 d (2)图中表示种群增长速度最快的点是___________。 b (3)该种群的增长速度由缓慢逐渐加快是在迁入 2 ___________年后开始的，环境阻力明显增大是在迁入后 ___________年开始的。 4 (4)既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能 力不受破坏，应该使该动物中群体的数量保持在图中哪一 点所代表的水平上? ___________。 b
*怎样建构种群数量增长的模型？ *种群的数量是怎样变化的？ *什么是环境容纳量？ *哪些因素会影响种群数量的变化？
讨论：在营养和生存空间没有限制的情况下， 某种细菌每20分钟分裂繁殖一代 (1)请你计算出一个细菌产生的后代在不同时 间的数量:
时间 20 分钟
40
60 80
100
120
140 160 180
K ——
因为这时种群增长率最大 K 杀虫效果最好的时期是在潜伏期,严防达到---2
种群数量
（在理想状态下的种群增长）
“S”型曲线 前提条件 种群增长速率 有无K值 环境资源有限
（在有限环境下的种群增长）
“J”型曲线 环境资源无限 保持稳定 无K值
随种群密度上升而下降 有K值
四、种群数量的波动和下降
讨论：出现这种增长曲线
的条件有哪些？
时间
种群增长的“J”型曲线
1.产生条件：理想状态—— 食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等； 2.增长特点: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。 3.数学表达形式： =N N
t 0λ t
（N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数 量，λ为年均增长率．）
4. 例子：理想条件（实验室条件）、 物种迁入新的适宜环境刚开始一段时间
在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细 菌每20分钟分裂繁殖一代，72小时后，由一个 细菌分裂产生的细菌数量是多少？
Nt=N0 λt t=（60÷20）x72=216
Nt=1x2216=1.0531229x1065
存在环境阻力———
讨论如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和空
A ，用达尔文 间的限制，种群内个体的增长曲线是 过度繁殖 进化的观点分析，这是由于生物具有______Байду номын сангаас___ 的 特征. 如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量 增长曲线是 B ，用达尔文进化观点分析，图中阴影 部分表示 通过生存斗争被淘汰的个体数量 。 影响种群密度的 出生率、死亡率、迁入、迁 种 因素有 。 群 出、性别比例、年龄组成、 数 气候、食物、天敌、人类活 量 动等
细菌 数量
2
4
8 16
32
64 128 256 512
(2)根据上表，写出n代细菌数量的计算公式。 Nn＝２n
能否将数学公式（N=2n)变为曲线图？
时间 20 分钟 细菌 数量
40
60 80
100
120
140 160 180
2
4
8 16
32
64 128 256 512
曲线图与数学方程式
500
比较优点：直观， 缺点：不够精确。
复习 • 1.种群的数量特征是？个体的特征是？
• • • • • • • 所以说整体大于部分之和 2.种群最基本的数量特征是？调查它的方法是？ 3.样方法的适用对象、取样关键、常用的取样方法 4.标志重捕法适用对象、公式成立条件、标志物特点 5.年龄组成的意义 种群数量特征关系图 6.种群的空间特征
Nn＝２n
细菌的数量／个
营养和生存空间 没有限制时
理想条件（实验室条件）下细菌数量增长曲线
思考：自然界中有此类型吗？
实例1：澳大利亚野兔
1859年，24只野兔
近100年后
6亿只以上的野兔
实例2
某海岛上环颈雉种群数量的变化
二、种群增长的“J”型曲线
种群数量 自然界确有类似细菌在理想 条件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，曲线大 致呈“Ｊ”型．
巩固联系
1、在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊， 8年后发展到500只左右，这个羊群数量会 (A ) A、维持在一个水平上 B、不断下降 C、缓慢上升 D、迅速上升 2、下列因素能引起种群密度增大的有 A、种群中幼年个体增多. B、种群性别比例改变. C、环境中温度条件适宜. D、种群中幼年个体减少. E、环境中天敌增多. F、寄生生物减少. (ＡＣF )。
讨论：还有哪些生物学问题 可以用数学语言来表示？
一、建构种群增长模型的方法----数学模型
1、用来描述一个系统或它的性质的数学形式---数学模型
2、数学模型的表现形式 （1）函数
精确
（2）曲线图 更直观
温故：
物理模型
DNA双螺旋结构模型 真核生物三维结构模型等
人体细胞与外界环境的物质交换模型 血糖调节的模型等 孟德尔遗传定律 种群增长模型等
适时捕捞、采伐等提供理论指导。
本 课 小 结
第四章
第二节
种群数量的变化
一、建构种群增长模型的方法---数学模型 建立数学模型的一般步骤
二、种群增长的“J”型曲线 1、“J”型曲线形成的条件 2、“J”型增长的数学模型 三、种群增长的“S”型曲线 1、“S”型曲线形成的条件 2、K值 3、“J”型曲线与“S”型曲线的比较 四、种群数量的波动和下降 人口增长、人类活动对自然界种群数量变化的影响 研究种群数量变化的意义
三、种群增长的“S”型曲线
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 产生条件:存在环境阻力 增长特点：
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。
A
应用：从环境容纳量（K值）的角度思考：
（1）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？
自然条件——食物等资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，
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．
[例]生态学家高斯的实验：
观察讨论
1、哪几天增长较快？何 时处于稳定？
2、经过一定时间的增长 后，种群数量为什么会基 本保持不变？
模型
概念模型 数学模型
建立数学模型的一般步骤
观察研究对象， 提出问题 提出合理的假设
细胞每20min分裂一次
资源空间无限多，细菌种群 的增长不受种群密度增加的 影响
根据实验数据，用适 当的数学形式对事物 的性质进行表达
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 通过进一步的实验或观察等， 进行检验或修正 对模型进行检验或修正
微生物生长曲线 • 1 调整期：初期细菌数目变化不大，后来代谢活跃， 2 对数期：细菌代谢旺盛，个体的形态和生理特性比 较稳定（调整期和对数期细菌几乎不存在种内斗争） 3 稳定期：有害代谢产物积累，新增细胞数目与死亡 细胞数目达到动态平衡，次级代谢产物大量积累，形 成芽孢（稳定期的细菌种内斗争最激烈） 4 衰亡期：细菌数目急剧下降，出现畸形细菌 （衰亡期的细菌和无机环境的斗争最激烈）
大多数种群的数量总是在波动之中
在不利条件之下，有些种群数量还会急剧下降， 甚至消亡.
影响种群数量变化的因素有哪些？
内部因素：出生率、死亡率、迁入率、迁出率、 年龄组成、性别比例等 外部因素：气候、食物、天敌、传染病、人类活动等.
在自然界中，影响种群数量变化的因素主要有哪些？
气候、食物、天敌、传染病、人类活动等.
建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提 高环境容纳量。
（2）对家鼠等有害动物的控制，应采取什么措施
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。
（3）在生产上捕获时捕获后的种群数量维持 2 最好