1、第四章 种群和群落 第2节 种群数量的变化 决定种群的决定种群的 大小和密度大小和密度 种群密度种群密度 种群数量种群数量 出生率和死亡率出生率和死亡率 性别比例性别比例 年龄组成年龄组成 预测变预测变 化方向化方向 直接影响直接影响 迁入率和迁出率迁入率和迁出率 影响数影响数 量变动量变动 建构影响种群数量变动的关系图 年龄组成年龄组成 出生率和死亡率出生率和死亡率 种群密度种群密度 种群数量种群数量 下列四图中，能正确表示某池塘鱼个体的平均 增长量与种群密度关系的是 迁移拓展 平 均 增 长 量 鱼类种群密度 平 均 增 长 量 鱼类种群密度 平 均 增 长 量 鱼类种群密度 平 均 增
2、长 量 鱼类种群密度 A B C D B 在营养和生存空 间没有限制的情况 下，某种细菌每20 分钟就通过分裂繁 殖一代。 一、数学模型建构的一般过程一、数学模型建构的一般过程 提出问题提出问题 作出假设作出假设 建立模型建立模型 模型的检验与修正模型的检验与修正 时间时间 （min)min) 2020 4040 6060 8080 100100 120120 140140 160160 180180 细菌数量细菌数量 ( (个个) ) 2 4 8 16 32 64 128 256 512 数学模型的表现形式数学模型的表现形式 曲线图与数学方程式比较，有哪些曲线图与数学方程式比较，有哪些 优缺
3、点？优缺点？ Nn2n 准确准确 直观直观 公式法公式法 曲线图法曲线图法 思考1： 细菌的数量个 理想理想条件下细条件下细 菌数量增长的特点菌数量增长的特点， 在自然界中有此类在自然界中有此类 型吗型吗？ 实例1：澳大利亚野兔 1859年，年，24只野兔只野兔 6亿只以上的野兔亿只以上的野兔 近近100100年后年后 实例1：澳大利亚野兔 兔子幵丌是澳大利亚土生的。1859年，有一个农民 从英格兰带来了24只野兔。他完全没有料到，他的 这一举动将要引起一次农业灾害。 野兔的繁殖非常快，一只雌兔一年以产25只兔仔。 在澳大利亚，兔子几乎没有什么天敌，所以经过十 几年它们已成为一个大问题。它们吃
4、庄稼，毁坏新 播下的种子，啃嫩树皮和芽，幵且打地洞损坏田地 和河堤。篱笆也丌能阻止它们侵和农民的田地。 澳大利亚野兔能指数增长的 特殊原因是什么呢？ 充足的食物充足的食物 广阔的生活空间广阔的生活空间 没有天敌没有天敌 思考2： 实例2：环颈雉引入美国 实例2：环颈雉引入美国 实例3：凤眼莲（水葫芦）入中国 实例3：凤眼莲（水葫芦）引入中国 又称水葫芦。是目前世界上危害最严重的多年生恶 性水生杂草之一。 原产南美，1901年作为一种花卉引入我国，50 60年代作为猪饲料推广种植，幵发展为水质净化种 类，后逸为野生。 现广泛分布于华南、华中、华北和东北地区。由于 繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天
5、敌，90年代中 期，在我国南方的一些河道和湖泊，凤眼莲覆盖面 积达100%。在云南省昆明市滇池内，1994年凤眼 莲的覆盖面积约达10 km2。 二、二、“J J”型增长的数学模型增长的数学模 型型: : 1 1、模型假设：、模型假设： 理想状态理想状态 2 2、种群、种群 “J J”型增长的数学模型公式：型增长的数学模型公式： Nt=N0 t 种群的数量每年以种群的数量每年以一定一定的倍数增长的倍数增长， 第二年是第一年的第二年是第一年的倍倍。 2000年来年来 世界人口增长曲线世界人口增长曲线 我国我国10002000年年 人口数量变化人口数量变化 在一个培养基中，细菌的数量会一直持续 按
6、照“J”型曲线增长吗？为什么？ 不会不会 . . 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 自然条件（现实状态）食物等资源和 空间总是有限的，种内斗争不断加剧，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 思考3： 实例4：生态学家高斯的实验 思考4： 种群的“S”型增 长到K值后不再继续 增加的原因： 出生率不出死亜率相等，种群的增长就 会停止，种群数量会稳定在一定的水平。 食物等资源和空间有限，种内竞争丌断加 剧，捕食者数量丌断增加 三、三、“S S”型增长的数学模型增长的数学模 型型: : 0 100 200 300 400 1 2 3 4 5
7、6 7 时间时间/ /天天 酵母酵母 数数 环境阻力环境阻力 食物不足食物不足 空间有限空间有限 种内斗争种内斗争 天敌捕食天敌捕食 气候不适气候不适 寄生虫寄生虫 传染病等传染病等 K值值:环境容纳量环境容纳量 三、三、“S S”型增长的数学模型增长的数学模 型型: : A 种群数量小于种群数量小于K/2K/2值时值时 种群种群 增长逐渐加快增长逐渐加快 种群数量在种群数量在 K/2K/2值时，值时， 种群种群 增长最快增长最快 种群数量大于种群数量大于K/2K/2值时值时 种群种群 增长逐渐减慢 增长逐渐减慢 种群数量达到种群数量达到K K值时，值时， 种群种群 增长停止增长停止 K/2
8、S型曲线型曲线 增长率曲线增长率曲线 在现实的生态系统中，种群数量除 增长外，还有没有其他变化？ 在现实的生态系统中，种群数量除 增长外，还有没有其他变化？ 四、四、种群数量的波动和下降种群数量的波动和下降 东亚飞蝗种群数量的波动东亚飞蝗种群数量的波动 大多数种大多数种群的数量总是在波动之中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，的，在不利条件之下，还会急剧下降， 甚至灭亡。甚至灭亡。 影响种群数量变化的因素影响种群数量变化的因素 直接因素直接因素( (内因）：内因）： 间接因素（外因）：间接因素（外因）： 重要因素：人类的活动重要因素：人类的活动 出生率、死亡率、迁入率、迁
9、出率出生率、死亡率、迁入率、迁出率 食物、气候、传染病、天敌食物、气候、传染病、天敌 课埻练习 1在下列图中，表示种群在无环境阻力状况 下增长的是( ) B 2建构种群增长数学模型的方法包括以下步骤： 1.提出合理的假设 2.对模型进行检验戒修正 3.用适当的数学形式对事物的性质进行表达 4.观察研究对象，提出问题 A. 1234 B. 2314 C. 4132 D. 4123 C 3某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长率 随时间变化的曲线，下列叙述正确的是（ ） A.在T0-T2时，种群数量呈“J”型增长 B.若在T2时种群的数量为N，则在T1时种群的 数量为N/2； C.捕获该鱼的最佳时期为T2时 D.在T1-T2时，该鱼种群数量呈下降趋势。 T1 T2 T0 种 群 增 长 率 种 群 增 长 率 B 4.下列对阴影部分的解 释正确的是（ ） 环境中影响种群增长的阻力 环境中允许种群增长的最大值 其数量表示种群内迁出的个体数 其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数 A. B. C. D. C
