1、知识回顾：知识回顾：种群的空间特征是种群的空间特征是:数量特征数量特征空间特征空间特征种群密度种群密度出生率出生率死亡率死亡率迁入率迁入率迁出率迁出率年龄组成年龄组成性别比例性别比例死亡率死亡率出生率出生率迁入率迁入率 迁出率迁出率种群的特征种群的特征种群的数量特征是种群的数量特征是:决定种群数量大小：决定种群数量大小：随机分布随机分布 均匀分布均匀分布 集群分布集群分布种群的概念种群的概念:在一定的空间和时间内的同种生物个体在一定的空间和时间内的同种生物个体的总和。的总和。最基本最基本种群密度种群密度迁入率、迁出率迁入率、迁出率出生率、死亡率出生率、死亡率 决定密 度大小种群数量直接影响年龄
2、组成年龄组成预测变化趋势性别比例性别比例影响密 度大小外界环境决定种群个体数目变动的关系图决定种群个体数目变动的关系图第第4 4章章 种群和群落种群和群落第第2 2节节 种群数量的变化种群数量的变化教学目标：教学目标：1.建构种群增长模型的方法。2.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。3.用数学模型解释种群数量的变化。4.关注人类活动对种群数量变化的影响。第第4 4章章 种群和群落种群和群落第第2 2节节 种群数量的变化种群数量的变化学考要求:了解“J”型曲线和“S”型曲线的形成 条件、特征及在生活实践中的应用。种群数量的变化种群数量的变化 在描述、解释和预测种群
3、数量的变化时，常常需要建立数学模型。数学模型的表现形式可以为公式公式、图表图表等形式。讨论：讨论：1.1.n n代细菌的数量是代细菌的数量是多少？多少？计算公式是计算公式是什么？什么？2.72H2.72H后，由一个细后，由一个细菌分裂产生的细菌菌分裂产生的细菌数量是多少？数量是多少？解：解：n n60min x72h60min x72h20min20min216216n nn n 216216n nn n讨论：3.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！4.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时间（min)20406080100120140160180分裂次数
4、细菌数量（个）248163264128 256512123456789曲线图与数学方程式比较，优缺点？曲线图与数学方程式比较，优缺点？曲线图：直观，但不够精确。曲线图：直观，但不够精确。数学公式：精确，但不够直观。数学公式：精确，但不够直观。数学公式：数学公式：N Nn n=1=12 2n n一、构建种群增长模型的方法一、构建种群增长模型的方法数学模型数学模型:用来描述一个系统或它的性质的数学形式。用来描述一个系统或它的性质的数学形式。建立数学模型一般包括以下步骤：观察研究对象，提出问题：提出合理假设：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
5、修正：在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响。N Nn n=2=2n n种群数量每年以什么样的规律在增长?绘出上述实例中相关生物的增长曲线示意图、写出公式来描述。观察、统计细菌的数量，对自己所建立的模型进行检验或修正。P65二、种群增长的型曲线二、种群增长的型曲线自然界确有类似的细自然界确有类似的细菌在菌在理想条件下理想条件下种群数种群数量增长的形式。量增长的形式。理想条件理想条件:衣：气候适宜衣：气候适宜 食：食物充足食：食物充足 住：空间充裕住：空间充裕 行：外无天敌行：外无天敌人口增长也会如此吗？人口增长也会如此吗？型增长的数学模型型增长
6、的数学模型模型假设成立条件：模型假设成立条件：理想条件下，种群数量每年理想条件下，种群数量每年以一定的倍数增长。以一定的倍数增长。建立模型：（用公式描述）t t年后种群数量为：年后种群数量为：N Nt t=N=N0 0t tN N0 0为某种动物种群的起始数量为某种动物种群的起始数量t t为时间；为时间；NtNt表示表示t t年后该种群的数量；年后该种群的数量；表示该种群数量是一年前种表示该种群数量是一年前种 群数量的倍数。群数量的倍数。模型中各参数的意义：模型中各参数的意义：P66 例例 生态学家高斯的实验：生态学家高斯的实验：值值:在环境条件不受破在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中坏的
7、情况下，一定空间中能所能维持的种群最大数能所能维持的种群最大数量。称为量。称为环境容纳量。环境容纳量。产生条件：产生条件：自然条件（现实状态）资自然条件（现实状态）资源和空间有限；源和空间有限；种群密度增大，种内竞争种群密度增大，种内竞争不断加剧；不断加剧；捕食者数量不断增加。捕食者数量不断增加。该种群的出生率该种群的出生率 死亡率死亡率 当出生率与出生率相等时，种群的增长就会停止，当出生率与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。有时会稳定在一定的水平。三、种群增长的三、种群增长的“”型曲线型曲线 种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定
8、的增长曲线，称为的增长曲线，称为“S”“S”型曲线。型曲线。该种群的增长率曲线该种群的增长率曲线思考与讨论：提示：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。P67“思考与讨论”J型曲线S型曲线形成条件种群的增长率有无K值曲线理想条件下理想条件下自然条件下自然条件下无无K K值值有有K K值值稳定不变稳定不变先增长后减少先增长后减少（2）种群数量变化的类型：增长，稳定，波动、下降等增长，稳定，
9、波动、下降等（1）影响种群数量变化的因素：大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。四、种群数量的波动和下降四、种群数量的波动和下降直接因素：出生率、死亡率、迁入率、迁出率直接因素：出生率、死亡率、迁入率、迁出率间接因素：食物、气候、传染病、天敌间接因素：食物、气候、传染病、天敌重要因素：人类的活动重要因素：人类的活动种群数量的变化：种群数量的变化：种群种群数量数量出生出生迁入迁入死亡死亡迁出迁出P68（1 1）有害动物的防治）有害动物的防治（2 2）野生动物资源的保护和利用）野生动物资源的保护和利用（3 3）濒危动物种群的拯救和恢复）濒危动物种群的拯救和恢复五
10、、研究种群数量变化的意义五、研究种群数量变化的意义苍鹭的保护苍鹭的保护云豹的保护云豹的保护野猪的保护野猪的保护救护被困的鲸鱼救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾全力防蝗减灾小结1.种群数量变化的数学模型的构建。2.J型曲线、S型曲线形成的条件。3.研究种群数量变化的意义。1.能够影响种群数量变化的因素是()A性别比例和年龄组成 B气候、食物、被捕食者等 C人类活动 D以上都是2.如果种群的增长率为0，以下哪种情况会出现()A种群增加，并出现激烈的捕食和栖息地的竞争 B种群增加，寄生和捕食的情况增加 C种群会因为有毒废物的沉积而减少 D种群接近其载荷能力巩固练习巩固练习D DD D3.下图是一个鼠群迁入一
11、个新的生态系统后的生长曲线图，试分析在哪一段曲线中食物最可能成为鼠生长速度的限制因素()ACB BBD CDE DEF 4.下列有关种群型增长的说法中，正确的是（）A.型曲线表示种群的个体数量变动和环境条件的关系 B.各阶段的种群的增长率不同 C.种群的个体数量不受数量变动与时间无关 D.种群增长不受种群密度的制约 D DA A5.搁置一段时间的洗碗水，在其他条件都适宜的情况下，碗内微生物数量变化在开始一段时间内最可能的是呈()A“J”型曲线增长 B“S”型曲线增长 C“J”型或“S”型曲线增长 D无规律增长A6.2007年6月下旬，栖息在洞庭湖400多万亩湖区中的约20亿只东方田鼠，随水位上
12、涨部分内迁，所到之处，它们四处打洞，啃食庄稼。地方政府组织群众展开一场“人鼠大战”。在灭鼠时，若杀死老鼠总量的一半，过一段时间后，会发现()A很快恢复到原来的数量 B数量会继续下降 C保持数量不变 D数量先增加，然后快速下降A7.如图所示为某种群在不同生态系统中的增长曲线模式图，请据图回答：(1)如果种群生活在一个理想的环境中，种群数量是按a曲线增长，但实际上，在自然环境中 和 都是有限的。种群达到一定数量后势必加剧 ，使种群数量增长受到影响，不能按a曲线方式增长。(2)在一定环境中，除上述影响外，种群数量还受其他环境因素的限制。如无机环境方面主要是 的影响。种群数量增长按b曲线方式增长，最多达到K点为止，此时种群增长速率为 。(3)此外，还有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。生活资源（食物）生活资源（食物）空间空间种内斗争种内斗争阳光、温度、水分阳光、温度、水分0出生率出生率死亡率死亡率迁入率迁入率迁出率迁出率出生率和死亡率出生率和死亡率
