1、 种群的数量特征种群的数量特征第第1章章 种种 群群新苏教版选择性必修二 我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快，因而我们要常洗手。假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20 min就通过分裂繁殖一代。讨论1：细菌的生殖方式是怎样的？讨论2：计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量，并填入下表。时间（min)020406080100 120 140160180分裂次数0数量（个）1问题探讨二分裂二分裂时间（min)20406080100 120 140 160180分裂次数123456789数量（个）248163264128 256512212223242526272829讨论3：
2、第n代细菌数量的计算公式是什么？讨论4：根据表格，画出细菌种群的增长曲线。指数形式Nn=1n优点优点缺点缺点数学公式数学公式曲线图曲线图精确能直观地反映变化趋势不直观不精确数学模型(公式)假设：种群数量每年以一定的倍数()增长。种群起始数量为N0N1=N0N2=N1=2N0N3=N2=3N0t年后该种群的数量该种群的起始数量每年增长倍数时间适用条件?食物和空间条件充裕 气候适宜 没有天敌 没有其他竞争物种等1，种群数量增长增长=1，种群数量不变不变1，种群数量下降下降当年种群数量1=11人间人间理想理想Nn=1n 1和2代表什么1.建立数学模型 数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
3、细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？研究实例在资源和生存空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响1.观察研究对象，提出问题。研究方法2.提出合理的假说。Nn=2nN代表细菌数量，n表示第几代观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正。4.通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。3.根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型。二、种群的“J J”形增长在理想条件下，如果以时间为横坐标,种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J J”形。这种类型的种群增长称为“J”形增长。2.定义时间/t增长率增长率(现有个体数
4、原有个体数)原有个体数100100时间/t增长速率增长速率(现有个体数原有个体数)增长时间=(出生数死亡数)/)/时间分析自然界种群增长的实例1859年，一位来到澳大利亚定居的英国人在他的农场中放生了24只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟超过6亿只。漫山遍野的野兔不仅与牛羊争食牧草，还啃啮树皮，造成植被破坏，导致水土流失。后来，人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。20 世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937-1942年，这个种群数量的增长如右图所示。讨论:1.这两个资料中的种群增长有什么共同点?2.种群出现这种增长的原因是什么?3.这种种群增长的
5、趋势能不能一直持续下去?为什么?种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势。食物充足、缺少天敌等。不能。因为资源和空间是有限的。如果把大肠杆菌放在培养瓶里面培养，还会像J型曲线增长吗?那怎么增长呢？问题探讨三、种群的“S S”形增长种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。这种类型的种群增长称为“S”形增长。1.定义资源和空间有限存在天敌和其他竞争的物种。2.适用条件：生态学家生态学家高斯高斯（G.F.Gause,1910-G.F.Gause,1910-19861986）曾经做过单独培养大草履虫的实）曾经做过单独培养大草履虫的实验：在验：在0.5ml0.5ml培养液中放入培养液中放入
6、5 5个大草履虫，个大草履虫，然后每隔然后每隔24h24h统计一次大草履虫的数量。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。经过反复实验，得出了如图所示的结果。一定环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称KK值。曲线图分析:abab段:bcbc段:cdcd段:dede段:种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢；出生率死亡率资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速；出生率死亡率资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓；出生率死亡率出生率约等于死亡率，种群增长速率几乎为0 0，种群数量达到KK值，且维持相对稳定。出生率死亡率种
7、群数量达到最大,且种内斗争最剧。当种群数量偏离KK值的时候,会通过负反馈调节使种群数量回到KK值。K K值会随着环境的改变而发生变化,在环境不遭受破坏的情况下,种群数量会在KK值附近上下波动。当环境遭受破坏时，KK值会下降当环境条件改善时，KK值会上升。K K值是环境容纳量,即在保证环境不被破坏的前提下所能容纳的最大值;种群所达到的最大值会超过KK值,但这个值存在的时间很短,因为环境已遭到破坏。思考：思考：K值一定不变吗？值一定不变吗？KK值是种群数量的最大值吗？时间/t增长率时间/t增长速率J型型S型型时间/t增长率时间/t增长速率K/2值K值（1 1）图中阴影部分表示什么？（2 2）环境阻
8、力如何用自然选择学说内容解释？（3 3）“S”“S”形曲线中，有一段时期近似于“J”“J”形曲线，这一段是否等同于“J”“J”形曲线？为什么？环境阻力。生存斗争中被淘汰的个体数。不等同，已经存在环境阻力。思考：种群增长的“J”J”型曲线与“S”S”型曲线“J”J”型曲线无 KK值,无种内斗争,无天敌。KK值与K/2K/2值在实践中的应用:对野生生物资源和濒危物种的保护:a.建立自然保护区b.提高环境容纳量千岛湖捕鱼的盛况千岛湖捕鱼的盛况KK值与K/2K/2值在实践中的应用:对野生生物资源和濒危物种的保护:a.建立自然保护区b.提高环境容纳量对野生生物资源的利用:a.渔业捕捞应在 ;b.捕捞后鱼
9、的种群数量维持在 。因为捕鱼后保留在K/2K/2值处，种群增长速率最大，可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”，符合可持续发展的原则。K/2K/2以后K/2K/2千岛湖捕鱼的盛况千岛湖捕鱼的盛况对有害生物防治:在 捕杀。降低环境容纳量;K/2前实例：如灭鼠时及时控制种群数量，严防达到_值，若达到该值，会导致该有害生物成灾。K/2家鼠繁殖力极强，善于打洞，偷吃粮食，传播疾病，危害极大。家鼠繁殖力极强，善于打洞，偷吃粮食，传播疾病，危害极大。控制家鼠数量的思路和相应具体措施：控制家鼠数量的思路和相应具体措施：A.思路：增大死亡率。具体措施：机械捕杀、药物毒杀等。但大多数生物的种群来说，种群数量总是在波动中。处在波动状态的种群，在特定条件下可能出现种群爆发。如蝗灾、赤潮等。东亚飞蝗种群数量的波动久处于不利，种群数量会持续性的或急剧的下降。四.种群数量的波动在自然界，有的种群能够在一段时间内维持数量的相对稳定。当一个种群数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。
