種群數(shù)量變化.ppt

第二節(jié)種群數(shù)量的變化 1 怎樣建構(gòu)種群數(shù)量增長的模型 2 種群的數(shù)量是怎樣變化的 3 什么是環(huán)境容納量 4 影響種群數(shù)量變化的因素有哪些 本節(jié)聚焦 一 建構(gòu)種群增長模型的方法 在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下 某1個細菌每20分鐘分裂繁殖一代討論 n代細菌數(shù)量的計算公式 72小時后由一個細菌分裂產(chǎn)生的細菌數(shù)量是多少 問題探討 Nn n 解 n 60minx72h 20min 216Nn n 2216 12 24 38 416 532 664 7128 8256 9512 22 21 23 24 25 26 27 28 29 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分鐘 細菌種群增長曲線 細菌數(shù)量 個 曲線圖與數(shù)學(xué)方程式相比 較直觀 但不夠精確 分鐘 細菌種群增長曲線 細菌個數(shù) 橫坐標(biāo)是自變量 縱坐標(biāo)是因變量 注意標(biāo)明單位 數(shù)學(xué)模型 用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式 建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟 觀察研究對象 提出問題 細胞每20min分裂一次 資源空間無限多 細菌種群的增長不受種群密度增加的影響 Nn n 觀察 統(tǒng)計細菌數(shù)量 對自己所建立的模型進行檢驗或修正 細菌的數(shù)量 個 理想條件下細菌數(shù)量增長的推測 自然界中有此類型嗎 二 種群增長的 J 型曲線 實例1 澳大利亞本來并沒有兔子 1859年 24只歐洲野兔從英國被帶到了澳大利亞 這些野兔發(fā)現(xiàn)自己來到了天堂 因為這里有茂盛的牧草 卻沒有鷹等天敵 這里的土壤疏松 打洞做窩非常方便 于是 兔子開始了幾乎不受任何限制的大量繁殖 不到100年 兔子的數(shù)量達到6億只以上 遍布整個大陸 二 種群增長的 J 型曲線 實例2 20世紀30年代 人們將環(huán)頸雉引入美國的一個島嶼 鳳眼蓮 自然界確有類似細菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式 如果以時間為橫坐標(biāo) 種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示 曲線大致呈 J 型 模型假設(shè) 在食物和空間條件充裕 氣候適宜 沒有敵害等理想條件下 有一個種群 起始數(shù)量為N0 每年增長率都保持不變 第二年的種群數(shù)量是第一年的 倍 t年后該種群的數(shù)量將會怎樣變化 J 型增長的數(shù)學(xué)模型 起始數(shù)量為N0 每年的增長率都保持不變 第二年的種群數(shù)量是第一年的 倍 那么 一年后該種群的數(shù)量應(yīng)為 N1 N0 二年后該種群的數(shù)量應(yīng)為 N2 N1 N0 2 t年后該種群的數(shù)量為 Nt N0 t 三年后該種群的數(shù)量應(yīng)為 N3 N2 N0 3 前面實例細菌食物和生存空間充足條件下 20分鐘分裂一次 那么 第8代有多少細菌 分析 第8代即是N8 細菌起始數(shù)量為1個 即N0 1 每次分裂是前一次的2倍 即 2 N8 N0 8 1 28 256個 t年后該種群的數(shù)量應(yīng)為 Nt N0 t N0為起始數(shù)量 t為時間 Nt表示t年后該種群的數(shù)量 為年均增率 種群增長的 J 型曲線 產(chǎn)生條件 理想狀態(tài) 食物充足 空間不限 氣候適宜 沒有敵害等 增長特點 種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長 第二年是第一年的 倍 量的計算 t年后種群的數(shù)量為 Nt N0 t N0為起始數(shù)量 t為時間 Nt表示t年后該種群的數(shù)量 為年均增長率 與社會的聯(lián)系 我國自1393 1990年以來人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下 以上人口增長曲線符合哪種類型 思考 理想化的情況在自然界中并不存在 那么 到底有哪些因素會影響到種群數(shù)量的變化呢 在大自然中 食物有限 空間有限 種內(nèi)斗爭 種間競爭 天敵捕食 環(huán)境阻力 思考 既然存在環(huán)境阻力種群增長的 J 型曲線應(yīng)該從哪些方面進行修正呢 例 生態(tài)學(xué)家高斯的實驗 種群增長的 S 型曲線 大草履蟲種群的增長曲線 種群增長的 S 型曲線 種群經(jīng)過一定時間的增長后 數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線 稱為 S 型曲線 種群數(shù)量達到環(huán)境所允許的最大值 K值 后 將停止增長并在K值左右保持相對穩(wěn)定 三 種群增長的 S 型曲線 產(chǎn)生條件 存在環(huán)境阻力 自然條件 現(xiàn)實狀態(tài) 食物等資源和空間總是有限的 種內(nèi)競爭不斷加劇 捕食者數(shù)量不斷增加 導(dǎo)致該種群的出生率降低 死亡率增高 當(dāng)出生率與死亡率相等時 種群的增長就會停止 有時會穩(wěn)定在一定的水平 三 種群增長的 型曲線 增長特點 種群數(shù)量達到環(huán)境所允許的最大值 K值 后 將停止增長并在K值左右保持相對穩(wěn)定 1 在下列圖中 表示種群在無環(huán)境阻力狀況下增長的是 B 食人魚 是一種肉食魚 一旦進入自然生態(tài)水域 就會造成嚴重的生態(tài)災(zāi)難 假如該物種進入湖泊生態(tài)系統(tǒng) 以下哪種曲線能準(zhǔn)確表達其種群數(shù)量變化的特點 BCD A 在一個相對封閉的小型牧場內(nèi) 遷入一小群綿羊 8年后發(fā)展到500只左右 這個羊群數(shù)量會 A 維持在一個水平上B 不斷下降C 緩慢上升D 迅速上升 A 4 一個新的物種進入某地后 其種群數(shù)量