1、第2节 种群数量的变化 第4章种群和群落必修3假设你的家长承包了一个水库假设你的家长承包了一个水库养某种鱼养某种鱼，如果一次投，如果一次投放的幼苗过多或延迟捕捞，由于环境的负载能力限制，放的幼苗过多或延迟捕捞，由于环境的负载能力限制，都不能达到效益的最优化；相反，如果大量捕捞，使都不能达到效益的最优化；相反，如果大量捕捞，使鱼数量大大减少，其种群往往要经过相当长的延滞期鱼数量大大减少，其种群往往要经过相当长的延滞期才能增加到一定数量，才能增加到一定数量，对生产极为不利对生产极为不利。QQ：养多少鱼合适？什么时候捕捞最好？：养多少鱼合适？什么时候捕捞最好？每次捕捞多少？每次捕捞多少？问题探讨问题
2、探讨简单理想模型简单理想模型 在在营养和生存空间没有营养和生存空间没有限制的情况下，某种限制的情况下，某种细菌细菌每每20min20min就就通过通过二分裂二分裂方式繁殖方式繁殖一代。一代。细菌：细菌：在在营养和生存空间没有营养和生存空间没有限制的情况下，某种限制的情况下，某种细菌细菌每每20min20min就就通过通过二分裂二分裂方式繁殖方式繁殖一代。一代。细菌：细菌：简单理想模型简单理想模型Q Q：理想条件下（不考虑死亡），：理想条件下（不考虑死亡），1 1个细菌繁殖个细菌繁殖n n代后，产生细菌的代后，产生细菌的数量？数量？n n1 1n n51 1、观察研究对象、观察研究对象，提出提出
3、问题问题细菌每细菌每2020分钟分裂一次，分钟分裂一次，问题：细菌数量怎样变化的？问题：细菌数量怎样变化的？2 2、提出提出合理的合理的假设假设在在资源和空间无限多的环境中，细菌资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响种群的增长不受种群密度增加的影响3 3、根据实验数据，用适当的根据实验数据，用适当的数学数学形式形式对事物的性质进行对事物的性质进行表达表达（建立数学模型建立数学模型）列出表格，根据表格画曲线，推列出表格，根据表格画曲线，推导公式导公式4 4、通过进一步实验或观察、通过进一步实验或观察等等对对模型进行模型进行检验或修正检验或修正观察、统计细菌的数量，对自己观
4、察、统计细菌的数量，对自己所建立的模型进行检验或修正所建立的模型进行检验或修正如何建立数学模型？如何建立数学模型？细菌：细菌：简单理想模型简单理想模型Q Q：理想条件下（不考虑死亡），：理想条件下（不考虑死亡），1 1个细菌繁殖个细菌繁殖n n代后，产生细菌的代后，产生细菌的数量？数量？NnNnn n1 1n n细菌：细菌：简单理想模型简单理想模型Q Q：理想条件下（不考虑死亡），：理想条件下（不考虑死亡），N N0 0个细菌繁殖个细菌繁殖 t t 代后，产生细代后，产生细菌的数量？菌的数量？NNt t N N0 0t t修改曲线修改曲线细菌：细菌：简单理想模型简单理想模型Q Q：理想条件下（
5、不考虑死亡），：理想条件下（不考虑死亡），N N0 0个细菌繁殖个细菌繁殖 t t 代后，产生细代后，产生细菌的数量？菌的数量？NNt t N N0 0t t引入参数引入参数NNt t=N=N0 0 t t 修正模型修正模型复杂理想模型复杂理想模型NN0 0为起始数量，为起始数量，t t为时间为时间，NNt t表示表示t t年后该种群的年后该种群的数量数量，为为增长增长倍数倍数（定值）（定值）理想理想状态状态食物和空间条件充裕、气候食物和空间条件充裕、气候适宜，没有敌害适宜，没有敌害等；等；种群的种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的倍（定值
6、）。倍（定值）。种群增长的种群增长的“J”J”型曲线型曲线t t种种群群数数量量N N0 0形成条件：形成条件：适用范围适用范围:特点：特点：种群迁入新适宜环境的一段时间种群迁入新适宜环境的一段时间增长率增长率增长速率增长速率1.“1.“J”J”型增长的数学模型型增长的数学模型 NNt t=N=N0 0 t t 原因：存在环境阻力原因：存在环境阻力自然条件（现实状态自然条件（现实状态）：）：食物食物等等资源和空间总是有限的，种内斗争不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。断加剧，捕食者数量不断增加。导致导致该种群的出生率降低，死亡率增高该种群的出生率降低，死亡率增高 当出
7、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生态学家高斯研究大草履虫：生态学家高斯研究大草履虫：形成条件：形成条件：K K值：值：曲线特点：曲线特点：环境容纳量环境容纳量种群数量在种群数量在 K/2K/2值时值时，种群，种群 增长最快增长最快增长率增长率2 2.种群增长的种群增长的“S”S”型曲线型曲线K/2K/2时时增长速率增长速率最大最大环境阻力环境阻力理想条件下和实际情况下种群的增长情况：理想条件下和实际情况下种群的增长情况：假设你的家长承包了一个水库假设你的家长承包了一个水库养某养某种鱼种鱼，如果一次投
8、放的幼苗过多或，如果一次投放的幼苗过多或延迟捕捞，由于环境的负载能力限延迟捕捞，由于环境的负载能力限制，都不能达到效益的最优化；相制，都不能达到效益的最优化；相反，如果大量捕捞，使鱼数量大大反，如果大量捕捞，使鱼数量大大减少，其种群往往要经过相当长的减少，其种群往往要经过相当长的延滞期延滞期才能增加到一定数量，才能增加到一定数量，对生对生产极为不利产极为不利。QQ：什么：什么时候是捕捞的时候是捕捞的最佳时期？最佳时期？解决实际问题解决实际问题K值应用应用A.鱼类捕捞鱼类捕捞B.保护濒危动植物保护濒危动植物C.有害生物的控制有害生物的控制K/2K值值影响种群数量变化的因素 气候、食物、被捕食、传
9、染病等气候、食物、被捕食、传染病等 人类活动对自然界中种群数量变化的影响人类活动对自然界中种群数量变化的影响图图4-7 东亚飞蝗种群数量的波动东亚飞蝗种群数量的波动易易错错提示：提示：K值的值的不同表示方法不同表示方法C.tC.t1 1tt2 2时间内甲、乙种群呈时间内甲、乙种群呈“S”“S”型增长型增长D.tD.t3 3tt5 5时间内甲、乙两种群的年龄组成不同时间内甲、乙两种群的年龄组成不同CA.A.甲、乙两种群可能为竞争关系甲、乙两种群可能为竞争关系,甲的竞争力小于乙甲的竞争力小于乙,竞争强度弱竞争强度弱强强弱弱B.tB.t2 2tt3 3时间内甲种群出生率下降时间内甲种群出生率下降,死
10、亡率上升死亡率上升,但出生率仍大于死亡率但出生率仍大于死亡率【例【例1 1】下图表示一个生物群落中甲下图表示一个生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线化的曲线,下列叙述不正确的是下列叙述不正确的是()探究：培养液中酵母菌种群数量的变化探究：培养液中酵母菌种群数量的变化 Q1Q1：如何进行酵母菌的计数？（：如何进行酵母菌的计数？（1 1支试管中支试管中酵母菌酵母菌培养液培养液10ml 10ml）抽样检测抽样检测 即估算法：即估算法：血细胞计数板血细胞计数板计数法计数法血细胞计数血细胞计数板（板（血球计数板血球计数板）25（中）（中）X16（小）（小）1.
11、1.用血球计数析计数酵母菌种群的数量，某一时刻样液（稀用血球计数析计数酵母菌种群的数量，某一时刻样液（稀释释1010倍）计数的结果如下：倍）计数的结果如下：中方格的位置中方格的位置左上左上右上右上左下左下右下右下中间中间酵母菌的数量（个）酵母菌的数量（个）10912118该酵母菌种群在该时刻的密度为：该酵母菌种群在该时刻的密度为：个个/ml/ml。2.5X107当堂检测当堂检测探究：培养液中酵母菌种群数量的变化探究：培养液中酵母菌种群数量的变化 Q1Q1：如何进行酵母菌的计数？（：如何进行酵母菌的计数？（1 1支试管中支试管中酵母菌酵母菌培养液培养液10ml 10ml）抽样检测抽样检测 即估算法：即估算法：血细胞计数板计数法血细胞计数板计数法Q2Q2：如何使估算值更接近实际值？：如何使估算值更接近实际值？Q3Q3：探究酵母菌：探究酵母菌种群数量的变化种群数量的变化是否需要设置对照实验？是否需要设置对照实验？
