1、*种群的数量是怎样变化的？种群的数量是怎样变化的？*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？*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？*什么是环境容纳量？什么是环境容纳量？第四章第四章 第二节第二节讨论：讨论：在在营养和生存空间没有限制营养和生存空间没有限制的情况下，的情况下，某某种种细菌每细菌每20分钟分钟分裂繁殖分裂繁殖一代一代(1)请你计算出请你计算出一个一个细菌产生的后代在不同细菌产生的后代在不同时间的数量时间的数量:时间时间分钟分钟20406080100120140160180细菌细菌数量数量2 4 8 16 32 64 128 256 512(2
2、)根据上表，写出根据上表，写出n代代细菌数量的计算公式。细菌数量的计算公式。能否将数学公式（能否将数学公式（N=2n)变为曲线图？变为曲线图？时间时间分钟分钟20406080100120140160180细菌细菌数量数量2 4 8 16 32 64 128 256 512曲线图与数学方程曲线图与数学方程式比较，式比较，优缺优缺点？点？直观，直观，但不够精确。但不够精确。5001 1、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 -数学模型数学模型物理模型物理模型数学模型数学模型概念模型概念模型2 2、数学模型的表现形式、数学模型的表现形式（1 1）函数）函数（2
3、2）曲线图）曲线图精确精确更直观更直观一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法-数学模型数学模型模型模型DNADNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型 真核生物三维结真核生物三维结构模型等构模型等孟德尔遗传定律孟德尔遗传定律 种群增长模型等种群增长模型等人体细胞与外界环境的物质交换模型人体细胞与外界环境的物质交换模型血糖调节的模型等血糖调节的模型等建立数学模型的一般步骤建立数学模型的一般步骤观察研究对象，观察研究对象，提出问题提出问题提出合理的假设提出合理的假设通过进一步的实验或观察等，通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正对模型进行检验或修正根据实验数据，用适当根据实验数据，用
4、适当的数学形式对事物的性的数学形式对事物的性质进行表达质进行表达细胞每细胞每20min20min分裂一次分裂一次资源空间无限多，细菌种群的资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响增长不受种群密度增加的影响N N代表细菌数量，代表细菌数量，n n表示第几代表示第几代 观察、统计细菌数量，观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进对自己所建立的模型进行检验或修正行检验或修正思考：自然界中有此类型吗？思考：自然界中有此类型吗？细菌的数量个细菌的数量个营养和生存空间没有限制的情况下种群数量增长曲线营养和生存空间没有限制的情况下种群数量增长曲线理想条件（实验室条件）下细菌数量增长曲线理想条件（
5、实验室条件）下细菌数量增长曲线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：某海岛上环颈雉种群数量的变化：某海岛上环颈雉种群数量的变化自然界确有类似细菌在理自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，想条件下种群数量增长的形式，如果以如果以时间为横坐标，种群数时间为横坐标，种群数量为纵坐标量为纵坐标画出曲线来表示，画出曲线来表示，曲线大致呈曲线大致呈“”型型种群数量时间二、种群增长的二、种群增长的“J”J”型曲型曲线线讨论：讨论：出现这种增长曲线出现这种增长曲线 的条件有哪些？的条件有哪些
6、？“J”型增长的数学模型型增长的数学模型 1 1、条件：、条件：理想状态理想状态食物充足，空间不限，气候适食物充足，空间不限，气候适 宜，没有敌害等宜，没有敌害等；（N N0 0为起始数量，为起始数量，t t为时间，为时间，N Nt t表示表示t t年后年后该种群的该种群的数量，数量，为年均增长率）为年均增长率）2 2、适当的数学形式表达：、适当的数学形式表达：Nt=N0 t 种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的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数量是第一年的倍倍。存在环境阻力存在环境阻力自然条件（现实状态）自然条件（现实状态）食物等资源和空食物等资源和空间间总是有限的
7、总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争不，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停止，有时会稳定在一定的水平“J”“J”型增长能一直持续下去吗？型增长能一直持续下去吗？例例 ：生态学家高斯的实验：生态学家高斯的实验观察讨论观察讨论 1 1、哪几天增长较快？、哪几天增长较快？何时处于稳定？何时处于稳定？2 2、经过一定时间的、经过一定时间的增长后，种群数量增长后，种群数量为什么会
8、基本保持为什么会基本保持不变？不变？A 在环境条件不在环境条件不受破坏的情况下，一受破坏的情况下，一定空间中所能维持的定空间中所能维持的种群最大数量种群最大数量称为称为环环境容纳量（境容纳量（K值）。值）。三、种群增长的三、种群增长的“S”型曲线型曲线 经过一定时间的增长后，数量趋于稳定经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为的增长曲线，称为“S S”型曲线型曲线 K值值AK值值 讨论：讨论：从环境容纳量（从环境容纳量（K K值）的角度思考：值）的角度思考：（1 1）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？（2 2）对家鼠等有害动物的控制，应当采
9、取什么）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么 措施？措施？建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。高环境容纳量。可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，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。巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。种群数量（在理想状态下的种群增长（在理想状态下的种群增长）（在有限环境下的种群增长（在有限环境下的种群
10、增长）“S”型曲线型曲线“J”型曲线型曲线前提条件前提条件种群增长率种群增长率有无有无K值值环境资源有限环境资源有限环境资源无限环境资源无限先增大再减小后为零先增大再减小后为零逐渐增大逐渐增大有有K值值无无K值值1.在自然界中，影响种群数量变化的因素主在自然界中，影响种群数量变化的因素主要有哪些？要有哪些？气候、食物、天敌、传染病、人类活动等气候、食物、天敌、传染病、人类活动等.2.除此之外，影响种群数量变化的内部因素除此之外，影响种群数量变化的内部因素主要有哪些？主要有哪些？出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄组成、性别比例等组成、性别比例等“K“K值值”
11、能一直保持下去吗？能一直保持下去吗？大多数种群的数量总是在波动之中大多数种群的数量总是在波动之中四、种群数量的波动和下降四、种群数量的波动和下降在不利条件之下，有些种群数量还会急剧下降，在不利条件之下，有些种群数量还会急剧下降，甚至消亡甚至消亡.（2 2）有利于野生生物资源的合理利用及保护。）有利于野生生物资源的合理利用及保护。（4 4）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。适时捕捞、采伐等提供理论指导。（1 1）为害虫的预测及防治提供科学依据。）为害虫的预测及防治提供科学依据。（3 3）拯救和恢复濒危动物种群）拯救和恢复濒
12、危动物种群 本本课课小小结结第四章第四章 第二节第二节 种群数量的变化种群数量的变化 一、建构种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法-数学模型数学模型二、种群增长的二、种群增长的“J”J”型曲线型曲线1 1、“J”J”型曲线形成的条件型曲线形成的条件2 2、“J”J”型增长的数学模型型增长的数学模型三、种群增长的三、种群增长的“S”S”型曲线型曲线1 1、“S”S”型曲线形成的条件型曲线形成的条件2 2、K K值值3 3、“J”J”型曲线与型曲线与“S”S”型曲线的比较型曲线的比较四、种群数量的波动和下降四、种群数量的波动和下降 1 1、影响种群数量的外界因素和内部因素、影响种群数量的外
13、界因素和内部因素 2 2、研究种群数量变化的意义、研究种群数量变化的意义A A1、在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，、在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，8年后发展到年后发展到500只左右，这个羊群数量会只左右，这个羊群数量会()A、维持在一个水平上、维持在一个水平上 B、不断下降、不断下降 C、缓慢上升、缓慢上升 D、迅速上升、迅速上升2、下列因素能引起种群密度增大的有、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、种群中幼年个体增多.B、种群性别比例改变、种群性别比例改变.C、环境中温度条件适宜、环境中温度条件适宜.D、种群中幼年个体减少、种群中幼年个体减少
14、.E、环境中天敌增多、环境中天敌增多.F、寄生生物减少、寄生生物减少.ACFACF课堂练习：课堂练习：3 3、如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和空、如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和空间的限制，种群内个体的增长曲线是间的限制，种群内个体的增长曲线是 ，用达尔，用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有文进化的观点分析，这是由于生物具有_ _ 的特征的特征.如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量增长曲线是增长曲线是 ，用达尔文进，用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表化观点分析，图中阴影部分表示示 。影响种群密度的因素有影响种群密度的因素有_。时
15、间时间种群数量ABA过度繁殖过度繁殖B生存斗争被淘汰的个体数量生存斗争被淘汰的个体数量 出生率、出生率、死亡率、迁入、迁出、性别比死亡率、迁入、迁出、性别比例、年龄组成、气候、食物、例、年龄组成、气候、食物、天敌、人类活动等天敌、人类活动等 4.4.图图414414是某一资源动物种群迁入一个适宜环境后是某一资源动物种群迁入一个适宜环境后增长曲线图，请回答：增长曲线图，请回答：(1)(1)图中表示种群数量最大的点是图中表示种群数量最大的点是_。(2)(2)图中表示种群增长速度最快的点是图中表示种群增长速度最快的点是_。(3)(3)该种群的增长速度由缓慢逐渐加快是在迁入该种群的增长速度由缓慢逐渐加快是在迁入_年后开始的，环境阻力明显增年后开始的，环境阻力明显增大是在迁入后大是在迁入后_年开始的。年开始的。(4)(4)既要获得最大的捕获量，既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能力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体的数量保持在图中哪一点所代表的水平上代表的水平上?_?_。d d2 24 4b bb b
