1、种群数量种群数量（种群密度）（种群密度）年龄组成年龄组成性别比例性别比例迁入率迁入率迁出率迁出率出生率出生率死亡率死亡率预测预测决定决定决定决定影响影响1859年，年，24只只野兔野兔 6亿只以上亿只以上的野兔的野兔近近100100年后年后实例实例1 1：澳大利亚野兔澳大利亚野兔实例实例2 2：凤眼莲凤眼莲 v怎样建构种群数量增长的模型？怎样建构种群数量增长的模型？v哪些因素会影响种群数量的变化？哪些因素会影响种群数量的变化？数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。时间时间min020406080细胞数细胞数12481620212223241003225N代2代数亲本1代2代3代4代
2、5代nn观察研究对象，提出问题观察研究对象，提出问题通过进一步实验或观察通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或等，对模型进行检验或修正修正研究方法研究方法提出合理的假设提出合理的假设在资源和空间无限多的环在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响会受种群密度增加的影响根据实验数据，用适当的根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进数学形式对事物的性质进行表达行表达Nn=2n，N代表细菌数量，代表细菌数量，n表示第几代表示第几代观察、统计细菌数量，对观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检自己所建立的模型进行检验或修正验或修正研究实例研究实例
3、细菌数量是怎样随时间变化的细菌数量是怎样随时间变化的一一.建构种群增长模型的方法建构种群增长模型的方法nn优点：直观优点：科学，精确二二、种群增长的种群增长的“J”型曲线型曲线在食物在食物(养料养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等等理想条件下理想条件下，种群的数量往往会连续增长，种群的数量往往会连续增长起始数量为起始数量为No，每年的增长率都保持不变，每年的增长率都保持不变，第二年的种群数量是第一年的第二年的种群数量是第一年的倍，那么，倍，那么，一年后该种群的数量应为：一年后该种群的数量应为：N1=N0 二年后该种群的数量应为：二年后该种群的数量应为：N
4、2=N1 =N0 2t年后该种群的年后该种群的数量应为数量应为Nt=N0 t例如，在例如，在20世纪世纪30年代时，人们年代时，人们将环颈雉引入到将环颈雉引入到美国的一个岛屿。美国的一个岛屿。在在19371942年年期间，这个环颈期间，这个环颈雉种群的增长大雉种群的增长大致符合致符合“J”型曲型曲线线思考思考在自然界中，理想化的情况并不存在。在自然界中，理想化的情况并不存在。种群增长的种群增长的“J”J”型曲线应该从哪些型曲线应该从哪些方面进行修正呢？方面进行修正呢？三三、种群增长的种群增长的“S”型曲线型曲线生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在05mL培养
5、液中放入培养液中放入5个大草履虫，然后每个大草履虫，然后每隔隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复统计一次大草履虫的数量。经过反复实验得出了如图所示的结果。从图可以看实验得出了如图所示的结果。从图可以看出出:大草履虫在这个大草履虫在这个实验环境条件下实验环境条件下的最大种群数量的最大种群数量是是375个，这就个，这就是该实验种群的是该实验种群的K值。值。种群数量种群数量时间时间K值值(环境容纳量环境容纳量)ABC出生率死亡率出生率死亡率出生率出生率死亡率死亡率J J型型S S型型生活资源丰富生活资源丰富天敌少天敌少K K值大值大生活资源短缺生活资源短缺天敌多天敌多K K值小值小在环境条件不受
6、限制的情况下，一定空在环境条件不受限制的情况下，一定空间中所能维持的种群的最大数量称为间中所能维持的种群的最大数量称为环环境容纳量境容纳量，又称，又称值值上述大草履虫种上述大草履虫种群的值是群的值是375A种群数量最多的种群数量最多的点为点为？种群增长率最高种群增长率最高的点？增长率的变的点？增长率的变化情况？化情况？若该曲线表示渔若该曲线表示渔业生产，在哪一点业生产，在哪一点捕捞既能充分利用捕捞既能充分利用渔业资源又能保持渔业资源又能保持渔业资源的可持续渔业资源的可持续发展，为什么？发展，为什么？种群数量达到种群数量达到K值值,都能在都能在K值保持值保持稳定吗？稳定吗？四四.种群增长曲线：种
7、群增长曲线：指数增长指数增长种群的个体数量种群的个体数量种群的个体数量种群的个体数量假若在理想的环境中生假若在理想的环境中生活，即环境资源很充足活，即环境资源很充足不受任何限制。不受任何限制。在自然的环境中环境资在自然的环境中环境资源是有限的。种群不可源是有限的。种群不可能无线增长。能无线增长。种群数量K K值是环境最值是环境最大容纳量，大容纳量，环境阻力代环境阻力代表自然选择表自然选择的作用。农、的作用。农、林、牧业生林、牧业生产就是在这产就是在这个范围内谋个范围内谋求产量的提求产量的提高高,其潜力有其潜力有一定限制。一定限制。大多数种群的数量总是在波动之中的，大多数种群的数量总是在波动之中
8、的，五、种群数量的波动和下降五、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在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡课后调查：课后调查：长江流域，近百年有多少物种消长江流域，近百年有多少物种消失或濒临灭绝失或濒临灭绝?同时探究在其背后的原因。同时探究在其背后的原因。影响种群数量变化的因素有哪些呢？影响种群数量变化的因素有哪些呢？研究种群数量变化有何意义？研究种群数量变化有何意义？直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出重要因素：人类的活动重要因素：人类的活动1、野生生物资源合理利用和保护、野生生物资源合理
9、利用和保护鱼类鱼类 的捕捞，大熊猫保护的捕捞，大熊猫保护2、有害动物的防治、有害动物的防治蝗虫的防治、灭鼠蝗虫的防治、灭鼠3、为引进外来物种提供理性思考、为引进外来物种提供理性思考间接因素：食物、气候、传染病、天敌间接因素：食物、气候、传染病、天敌探究实验：探究实验：培养液中酵母菌种群数量的变培养液中酵母菌种群数量的变化化研究方法研究方法观察研究对象，提出问题观察研究对象，提出问题提出合理的假设提出合理的假设根据实验数据，用适根据实验数据，用适当的数学形式对事物当的数学形式对事物的性质进行表达的性质进行表达通过进一步实验或观察通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或等，对模型进行检验或修正修正
10、酵母菌数量是怎样随酵母菌数量是怎样随时间变化的时间变化的在资源和空间有限的环境在资源和空间有限的环境中，细菌种群的增长受到中，细菌种群的增长受到种群密度增加的影响种群密度增加的影响绘制种群增长曲线绘制种群增长曲线对自己所建立的模型对自己所建立的模型进行检验或修正进行检验或修正研究实例研究实例实验材料：实验材料：酵母菌种，菌马铃薯，培养液或肉汤培养酵母菌种，菌马铃薯，培养液或肉汤培养液，试管，血球计数板（液，试管，血球计数板（）方格，滴管，）方格，滴管，显微镜显微镜实验原理实验原理：（）酵母菌是兼性厌氧微生物，在有酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，能产生氧条件下，能产生较多的较多的，在无氧条
11、件下产生在无氧条件下产生酒精和较少的酒精和较少的（）在理想的无限环境下，即资源和空间十（）在理想的无限环境下，即资源和空间十分充足，没有天敌和其他灾害等，酵母菌种群呈分充足，没有天敌和其他灾害等，酵母菌种群呈“”型型增长；自然界中，资源和空间总是有限的，增长；自然界中，资源和空间总是有限的，酵母菌种群呈酵母菌种群呈“”型型增长增长 （）计算酵母菌数量可用（）计算酵母菌数量可用抽样检测抽样检测方法方法结果分析：结果分析：酵母菌在培养液中开始呈酵母菌在培养液中开始呈“”型型增长，经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长，经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，呈呈“”型增长型增长实验步骤实验步骤：（）
12、取培养液化气：（）取培养液化气10m10m加入到试管中，加入到试管中，先通过显微镜观察估算出先通过显微镜观察估算出10m10m培养液中酵母菌的初培养液中酵母菌的初始数量（始数量（），注意，从试管中吸取培养液进行记），注意，从试管中吸取培养液进行记数之前，将试管振荡几次，这样求得的培养液中的数之前，将试管振荡几次，这样求得的培养液中的酵母菌数量误差酵母菌数量误差最小最小（）每天定时观察记录数值，对观察时压在（）每天定时观察记录数值，对观察时压在小方格界线上的酵母菌应取小方格界线上的酵母菌应取相邻两边及其顶角记相邻两边及其顶角记数数（）以时间主横坐标，酵母菌的数量为纵坐（）以时间主横坐标，酵母菌的
13、数量为纵坐标，画出标，画出增长曲线增长曲线合理利用资源合理利用资源-鱼类资源的利用鱼类资源的利用适时捕捞适时捕捞适量捕捞适量捕捞捕捞成鱼捕捞成鱼,保护幼体保护幼体K值值cba1.1.保护鱼类的生活资源保护鱼类的生活资源2.2.禁止竭泽而渔禁止竭泽而渔 提出伏季休鱼提出伏季休鱼 如果种群处在一个理想的环境中，没有自然和空间等的限制，种群内个体数量的增长曲线是_,用达尔文的进化理论解释，这是由于生物具有_特性。如果将该种群置入有限制的自然环境中，种群内个体数量的增长曲线是_，用达尔文进化理论分析图中的阴影部分表示_。影响种群密度的主要因素是种群的_、_、_和_。例：下图为某种群在不同生态环境中的增
14、长曲线，请例：下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，请据图回答下列问题：据图回答下列问题：ab个体数 时间ab在生存斗争过程中淘汰的个体在生存斗争过程中淘汰的个体过度繁殖过度繁殖死亡率死亡率出生率出生率迁出迁出迁入迁入控制病害控制病害 方法一方法一:药物杀死老鼠药物杀死老鼠方法二方法二:清除垃圾，严密储存食物清除垃圾，严密储存食物你认为哪种方法更有效？请说明理由你认为哪种方法更有效？请说明理由K值值cba-灭鼠灭鼠 每个人的心灵深处都有着只有他自己理解的东西。对具有高度自觉与深邃透彻的心灵的人来说，痛苦与烦恼是他必备的气质。在一切创造物中间没有比人的心灵更美、更好的东西了。唯有心灵能使人高贵。所有那些自命高贵而没有高贵的心灵的人，都像块污泥。一个人只要他有纯洁的心灵，无愁无恨，他的青春时期，定可因此而延长。能充实心灵的东西，乃是闪烁着星星的苍穹，以及我内心的道德律。你的心灵常常是战场。在这个战场上，你的理性与判断和你的热情与嗜欲开战。无所事事并非宁静，心灵的空洞就是心灵的痛苦。
