第2節(jié)_種群數(shù)量的變化新授課

1、種群種群密度密度 種群數(shù)量種群數(shù)量年齡組成年齡組成性別比例性別比例遷入率和遷出率遷入率和遷出率出生率和死亡率出生率和死亡率直接影響直接影響預(yù)測(cè)方向預(yù)測(cè)方向影響大小影響大小種群各特征之間的關(guān)系決定大小決定大小 1.約約386條。條。 2.調(diào)查鼠的密度可用標(biāo)志重捕法，調(diào)查蚯蚓調(diào)查鼠的密度可用標(biāo)志重捕法，調(diào)查蚯蚓的密度可用樣方法。的密度可用樣方法。 3.B。 拓展題拓展題 1.提示：個(gè)體往往有性別、大小、年齡等特提示：個(gè)體往往有性別、大小、年齡等特征，種群不具備這些特征。將一定地域中同征，種群不具備這些特征。將一定地域中同種生物的所有個(gè)體作為一個(gè)整體（即種群）種生物的所有個(gè)體作為一個(gè)整體（即種群）來(lái)

2、看時(shí)，這個(gè)整體就會(huì)出現(xiàn)個(gè)體所不具備的來(lái)看時(shí)，這個(gè)整體就會(huì)出現(xiàn)個(gè)體所不具備的特征，如種群密度、出生率和死亡率等?？商卣?，如種群密度、出生率和死亡率等?？梢?jiàn)，由部分組成的整體不是部分的簡(jiǎn)單加和，見(jiàn)，由部分組成的整體不是部分的簡(jiǎn)單加和，而是會(huì)出現(xiàn)新的屬性。而是會(huì)出現(xiàn)新的屬性。第第2 2節(jié)節(jié) 種群數(shù)量的變化種群數(shù)量的變化聊城三中聊城三中 王懷棟王懷棟2012-11-11 中國(guó)水利網(wǎng)中國(guó)水利網(wǎng)寧波、昆明、武漢等地，人躺在寧波、昆明、武漢等地，人躺在鋪滿(mǎn)鋪滿(mǎn)的湖面上，可以不沉；上海去年的湖面上，可以不沉；上海去年3 3萬(wàn)噸萬(wàn)噸的水葫蘆打撈量，今年已翻了的水葫蘆打撈量，今年已翻了3 3倍有余，上升至倍有余，

3、上升至1010萬(wàn)噸；水葫蘆所帶來(lái)的水體富營(yíng)養(yǎng)化，讓越來(lái)越多萬(wàn)噸；水葫蘆所帶來(lái)的水體富營(yíng)養(yǎng)化，讓越來(lái)越多的水中生物痛失的水中生物痛失“家園家園”。水葫蘆在中國(guó)造成的經(jīng)水葫蘆在中國(guó)造成的經(jīng)濟(jì)損失每年約在濟(jì)損失每年約在1億或億元以上。億或億元以上。 物種入侵物種入侵在食物在食物( (養(yǎng)料養(yǎng)料) )和空間條件充裕、氣候和空間條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有敵害等適宜、沒(méi)有敵害等理想條件理想條件下，種群下，種群的數(shù)量變化是怎樣的呢？的數(shù)量變化是怎樣的呢？思考思考大腸桿菌的分裂生殖大腸桿菌的分裂生殖(二分裂二分裂)微生物的菌落微生物的菌落問(wèn)題探討問(wèn)題探討在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)有限制的情況下，某有限制

4、的情況下，某種細(xì)菌每種細(xì)菌每20min20min就通就通過(guò)分裂繁殖一代過(guò)分裂繁殖一代 在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)有限制的情況下，某在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)有限制的情況下，某1個(gè)個(gè)細(xì)菌每細(xì)菌每20分鐘分裂繁殖一代。討論：分鐘分裂繁殖一代。討論：1、72小時(shí)后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)小時(shí)后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？量是多少？2 2、n n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式？代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式？解：解：n n 60min x72h60min x72h20min20min216216N Nn n2 2216216一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型種群的研究核心就是種群的數(shù)量變動(dòng)種群的研究核心就是種群的數(shù)量

5、變動(dòng)為了直觀、簡(jiǎn)便地研究種群的數(shù)量變動(dòng)的規(guī)律，為了直觀、簡(jiǎn)便地研究種群的數(shù)量變動(dòng)的規(guī)律，數(shù)學(xué)模型建構(gòu)數(shù)學(xué)模型建構(gòu)是常用的方法之一。是常用的方法之一。建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式 數(shù)學(xué)方程式法數(shù)學(xué)方程式法 坐標(biāo)曲線(xiàn)法坐標(biāo)曲線(xiàn)法 是聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題與數(shù)學(xué)的橋梁，具有解釋、是聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題與數(shù)學(xué)的橋梁，具有解釋、 判斷、預(yù)測(cè)等重要功能判斷、預(yù)測(cè)等重要功能觀察研究對(duì)象，提出觀察研究對(duì)象，提出問(wèn)題問(wèn)題提出合理的假設(shè)提出合理的假設(shè)通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)或觀通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正或修正根據(jù)

6、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)事物當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)種群數(shù)量以什么樣的規(guī)律在增長(zhǎng)種群數(shù)量以什么樣的規(guī)律在增長(zhǎng)? ? 如如: :細(xì)胞每細(xì)胞每20min20min分裂一次分裂一次在食物和空間條件充裕、氣候適宜、在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有敵害等條件下，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)沒(méi)有敵害等條件下，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不會(huì)受種群密度增加的影響。不會(huì)受種群密度增加的影響。觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌的數(shù)量，對(duì)自己所建觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌的數(shù)量，對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正修正列出表格，根據(jù)表格畫(huà)曲線(xiàn)，推導(dǎo)公式。列出表格，根據(jù)表格畫(huà)曲線(xiàn)，推導(dǎo)公式。 N代表細(xì)菌數(shù)量，代表

7、細(xì)菌數(shù)量，n表示第幾代表示第幾代一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法時(shí)間時(shí)間（min)min)2020 4040 6060 8080100100120120140140 160160 180180分裂次數(shù)分裂次數(shù)數(shù)量數(shù)量（個(gè)）（個(gè)）2 24 48 8161632326464128128 256256 5125121 12 23 34 45 56 67 78 89 9 3 3、填寫(xiě)下表：計(jì)算一個(gè)細(xì)菌在不同時(shí)間、填寫(xiě)下表：計(jì)算一個(gè)細(xì)菌在不同時(shí)間（單位為（單位為minmin）產(chǎn)生后代的數(shù)量產(chǎn)生后代的數(shù)量4.4.以時(shí)間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫(huà)出細(xì)

8、菌的數(shù)量增長(zhǎng)曲線(xiàn)。畫(huà)出細(xì)菌的數(shù)量增長(zhǎng)曲線(xiàn)。20406080100 120 140 160時(shí)間時(shí)間/ /分鐘分鐘細(xì)菌數(shù)量細(xì)菌數(shù)量/ /個(gè)個(gè)曲線(xiàn)圖：曲線(xiàn)圖：直觀，但不夠精確直觀，但不夠精確數(shù)學(xué)公式：數(shù)學(xué)公式：精確，但不夠直觀精確，但不夠直觀曲線(xiàn)圖與數(shù)學(xué)方程式比曲線(xiàn)圖與數(shù)學(xué)方程式比較，有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？較，有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？食物充足食物充足空間充?？臻g充裕環(huán)境適宜環(huán)境適宜沒(méi)有天敵沒(méi)有天敵資源無(wú)限資源無(wú)限指數(shù)生長(zhǎng)指數(shù)生長(zhǎng)實(shí)例一：實(shí)例一：18591859年，一位英國(guó)人來(lái)到澳大利亞定居，年，一位英國(guó)人來(lái)到澳大利亞定居，他帶來(lái)了他帶來(lái)了2424只野兔。讓他沒(méi)有想到的是，一個(gè)世只野兔。讓他沒(méi)有想到的是，一個(gè)世紀(jì)之后，

9、這紀(jì)之后，這2424只野兔的后代竟達(dá)到只野兔的后代竟達(dá)到6 6億只以上。漫億只以上。漫山遍野的野兔與牛羊爭(zhēng)食牧草，啃嚙樹(shù)皮，造成植山遍野的野兔與牛羊爭(zhēng)食牧草，啃嚙樹(shù)皮，造成植被破壞，導(dǎo)致水土流失。被破壞，導(dǎo)致水土流失。后來(lái)，人們引入了黏液瘤后來(lái)，人們引入了黏液瘤病毒才使野兔的數(shù)量得到控制。病毒才使野兔的數(shù)量得到控制。 種群遷入一個(gè)新環(huán)境后，種群遷入一個(gè)新環(huán)境后，常常在常常在一定時(shí)期內(nèi)一定時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)出現(xiàn)“J”型增長(zhǎng)。型增長(zhǎng)。例如，在例如，在20世紀(jì)世紀(jì)30年代時(shí)，人們年代時(shí)，人們將環(huán)頸雉引入到美國(guó)的將環(huán)頸雉引入到美國(guó)的一個(gè)島嶼，在一個(gè)島嶼，在19371942年期間，這個(gè)環(huán)頸年期間，這個(gè)環(huán)頸雉種群

10、的增長(zhǎng)大致符合雉種群的增長(zhǎng)大致符合“J”型曲線(xiàn)（右圖）。型曲線(xiàn)（右圖）。 實(shí)例二實(shí)例二理想條件下的種群增長(zhǎng)模型理想條件下的種群增長(zhǎng)模型自然界確有類(lèi)似的自然界確有類(lèi)似的細(xì)菌，在細(xì)菌，在理想條件理想條件下下種群數(shù)量的增長(zhǎng)種群數(shù)量的增長(zhǎng)會(huì)如圖中會(huì)如圖中J型曲線(xiàn)型曲線(xiàn)增增長(zhǎng)長(zhǎng)。其理想條件是其理想條件是什么？什么？氣候適宜氣候適宜食物充足食物充足空間充裕空間充裕外無(wú)天敵外無(wú)天敵人口增長(zhǎng)也會(huì)如此嗎？人口增長(zhǎng)也會(huì)如此嗎？世界人口的指數(shù)增長(zhǎng)曲線(xiàn)世界人口的指數(shù)增長(zhǎng)曲線(xiàn)實(shí)例三實(shí)例三理想條件下的種群增長(zhǎng)模型理想條件下的種群增長(zhǎng)模型實(shí)例四實(shí)例四理想條件下的種群增長(zhǎng)模型理想條件下的種群增長(zhǎng)模型J J型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型型增

11、長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型模型中各參數(shù)的意義：模型中各參數(shù)的意義： N N0 0為某種動(dòng)物種群的起為某種動(dòng)物種群的起始數(shù)量，始數(shù)量，t t為時(shí)間，為時(shí)間， NtNt表示表示t t年后該種群的數(shù)量，年后該種群的數(shù)量， 表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。模型假設(shè)：在食物和空間模型假設(shè)：在食物和空間條件充裕、氣候適宜、敵害條件充裕、氣候適宜、敵害等條件下，種群的數(shù)量每年等條件下，種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，第二年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，第二年的數(shù)量是第一年的的數(shù)量是第一年的倍。倍。建立模型：建立模型：t t年后種群數(shù)量為：年后種群數(shù)量為： Nt = N0 t二、種群增長(zhǎng)的二

12、、種群增長(zhǎng)的“J”J”型曲線(xiàn)型曲線(xiàn)產(chǎn)生條件：產(chǎn)生條件： 理想狀態(tài)理想狀態(tài)食物充足，空間不限，食物充足，空間不限， 環(huán)境適宜，沒(méi)有天敵等；環(huán)境適宜，沒(méi)有天敵等；增長(zhǎng)特點(diǎn)：增長(zhǎng)特點(diǎn)： 種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，第二年是第一年的第二年是第一年的倍。倍。量的計(jì)算：量的計(jì)算：t t年后種群的數(shù)量為年后種群的數(shù)量為 N Nt t=N=N0 0 t t （NN0 0為起始數(shù)量，為起始數(shù)量， t t為時(shí)間，為時(shí)間，NNt t表示表示t t年后該種群的數(shù)年后該種群的數(shù) 量）量） 適用情形：適用情形： 實(shí)驗(yàn)室條件下、當(dāng)一個(gè)種群剛遷入實(shí)驗(yàn)室條件下、當(dāng)一個(gè)種群剛遷入到一個(gè)新的適宜環(huán)境

13、時(shí)的最初一段時(shí)間到一個(gè)新的適宜環(huán)境時(shí)的最初一段時(shí)間計(jì)算：計(jì)算： 某一地區(qū)某一地區(qū)20201 11 1年人口普查時(shí)有年人口普查時(shí)有1010萬(wàn)人，萬(wàn)人，20201 12 2年比年比20201 11 1年增長(zhǎng)年增長(zhǎng)1 1。請(qǐng)預(yù)測(cè)，按照此生長(zhǎng)速。請(qǐng)預(yù)測(cè)，按照此生長(zhǎng)速度，度，20201 16 6年該地區(qū)的人口將有多少？年該地區(qū)的人口將有多少？Nt10（1+1）2016-2011問(wèn)題探討問(wèn)題探討 3在一個(gè)培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會(huì)一直在一個(gè)培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會(huì)一直按照這個(gè)公式增長(zhǎng)嗎？按照這個(gè)公式增長(zhǎng)嗎？如何驗(yàn)證你的觀點(diǎn)？如何驗(yàn)證你的觀點(diǎn)？ 細(xì)菌的數(shù)量不會(huì)一直按照這個(gè)公式增長(zhǎng)，細(xì)菌的數(shù)量不會(huì)一直按照這個(gè)公式增

14、長(zhǎng)， 因?yàn)榕囵B(yǎng)基中的因?yàn)榕囵B(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)成分和空間有限營(yíng)養(yǎng)成分和空間有限，當(dāng)，當(dāng)細(xì)菌數(shù)量達(dá)到一定量時(shí)，細(xì)菌種群出現(xiàn)細(xì)菌數(shù)量達(dá)到一定量時(shí)，細(xì)菌種群出現(xiàn)生生存斗爭(zhēng)存斗爭(zhēng)?？捎每捎脤?shí)驗(yàn)計(jì)數(shù)法實(shí)驗(yàn)計(jì)數(shù)法驗(yàn)證。驗(yàn)證。在大自然中在大自然中食物有限食物有限空間有限空間有限種內(nèi)斗爭(zhēng)種內(nèi)斗爭(zhēng)種間競(jìng)爭(zhēng)種間競(jìng)爭(zhēng)天敵捕食天敵捕食環(huán)境阻力環(huán)境阻力種群密度越大環(huán)境阻力越大種群密度越大環(huán)境阻力越大、 問(wèn)題：?jiǎn)栴}：“J”型增長(zhǎng)能一直持續(xù)下去嗎？型增長(zhǎng)能一直持續(xù)下去嗎？ 存在環(huán)境阻力存在環(huán)境阻力自然界的資源和空間總是有限的；種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)就自然界的資源和空間總是有限的；種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)加??；捕食者增加。會(huì)加??；捕食者增加。當(dāng)種群數(shù)量增加到

15、一定階段時(shí)，種群數(shù)量就會(huì)當(dāng)種群數(shù)量增加到一定階段時(shí)，種群數(shù)量就會(huì)穩(wěn)定在一定的水平。穩(wěn)定在一定的水平。思考：思考：在自然界中，種群增長(zhǎng)的在自然界中，種群增長(zhǎng)的“J”J”型型曲線(xiàn)應(yīng)該從哪些方面進(jìn)行修正呢？曲線(xiàn)應(yīng)該從哪些方面進(jìn)行修正呢？ 高斯（高斯（19341934）把）把5 5個(gè)大草履蟲(chóng)置于個(gè)大草履蟲(chóng)置于0.5mL0.5mL的的培養(yǎng)液中，每隔培養(yǎng)液中，每隔2424小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次數(shù)據(jù)，經(jīng)小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下： 高斯對(duì)大草履蟲(chóng)種群研究的實(shí)驗(yàn)高斯對(duì)大草履蟲(chóng)種群研究的實(shí)驗(yàn)請(qǐng)繪制大草履蟲(chóng)的種群增長(zhǎng)曲線(xiàn)請(qǐng)繪制大草履蟲(chóng)的種群增長(zhǎng)曲線(xiàn)大草履蟲(chóng)數(shù)量增長(zhǎng)過(guò)程如何？大草履蟲(chóng)數(shù)量增

16、長(zhǎng)過(guò)程如何？其種群達(dá)到基本穩(wěn)定的數(shù)量值稱(chēng)為什么？其種群達(dá)到基本穩(wěn)定的數(shù)量值稱(chēng)為什么？大草履蟲(chóng)種群的增長(zhǎng)大草履蟲(chóng)種群的增長(zhǎng)三三 種群增長(zhǎng)的種群增長(zhǎng)的“S S”型曲線(xiàn)型曲線(xiàn)在資源有限條件在資源有限條件下的情況下，下的情況下，種種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)曲線(xiàn)，曲線(xiàn)，K/2K K值：值：環(huán)境容納量環(huán)境容納量加速期，個(gè)體數(shù)量增加，增長(zhǎng)加速加速期，個(gè)體數(shù)量增加，增長(zhǎng)加速調(diào)整期，個(gè)體數(shù)量較少增長(zhǎng)緩慢調(diào)整期，個(gè)體數(shù)量較少增長(zhǎng)緩慢減速期，增長(zhǎng)緩慢減速期，增長(zhǎng)緩慢環(huán)境容納量環(huán)境容納量: :在在環(huán)境條件不受破壞環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間的情況下，一

17、定空間中所能維持的中所能維持的種群最種群最大數(shù)量大數(shù)量稱(chēng)為環(huán)境容納稱(chēng)為環(huán)境容納量，又稱(chēng)量，又稱(chēng)K K值。值。1. 1.同一種群的同一種群的K K值不是固定不變的，會(huì)值不是固定不變的，會(huì)受到環(huán)境的影響受到環(huán)境的影響。 2.NK2.NK2 2，此時(shí)，此時(shí)種群增長(zhǎng)速度種群增長(zhǎng)速度最快，可最快，可提供的資提供的資源源數(shù)量也最多數(shù)量也最多 ，而又不影響，而又不影響資源的再生資源的再生。 產(chǎn)生條件：產(chǎn)生條件：存在環(huán)境阻力：存在環(huán)境阻力：自然條件（現(xiàn)實(shí)狀態(tài)）自然條件（現(xiàn)實(shí)狀態(tài)）食物等資源和食物等資源和空間總是有限的，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，捕食空間總是有限的，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，捕食者數(shù)量不斷增加。導(dǎo)致該種群的出生

18、率降低，者數(shù)量不斷增加。導(dǎo)致該種群的出生率降低，死亡率增高死亡率增高當(dāng)出生率與死亡率相等時(shí)，種群的增長(zhǎng)就會(huì)停止，當(dāng)出生率與死亡率相等時(shí)，種群的增長(zhǎng)就會(huì)停止，有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平增長(zhǎng)特點(diǎn)：增長(zhǎng)特點(diǎn)： 種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境所允許的最大值（種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境所允許的最大值（K K值）后，值）后，將停止增長(zhǎng)并在將停止增長(zhǎng)并在K K值左右保持相對(duì)穩(wěn)定。值左右保持相對(duì)穩(wěn)定。 32種群數(shù)量變化曲線(xiàn)與種群增長(zhǎng)速率曲線(xiàn)的關(guān)系種群數(shù)量變化曲線(xiàn)與種群增長(zhǎng)速率曲線(xiàn)的關(guān)系圖乙的圖乙的fgfg段相當(dāng)于圖甲的段相當(dāng)于圖甲的acac段段圖乙的圖乙的g g點(diǎn)相當(dāng)于圖甲的點(diǎn)相當(dāng)于圖甲的c c點(diǎn)點(diǎn)圖乙的圖乙的gh

19、gh段相當(dāng)于圖甲的段相當(dāng)于圖甲的cdcd段段圖乙的圖乙的h h點(diǎn)相當(dāng)于圖甲的點(diǎn)相當(dāng)于圖甲的dede段段K/2abcdghfe甲甲乙乙0K/2時(shí)逐漸增大時(shí)逐漸增大K/2 K時(shí)逐漸減小時(shí)逐漸減小在在 K/2時(shí)達(dá)到最大時(shí)達(dá)到最大在在K時(shí)增長(zhǎng)速率為時(shí)增長(zhǎng)速率為0增長(zhǎng)速率變化：增長(zhǎng)速率變化：種群數(shù)量變化：種群數(shù)量變化：在在K值時(shí)達(dá)到最大值時(shí)達(dá)到最大t0t1t2種種群群數(shù)數(shù)量量“S”型型增增長(zhǎng)長(zhǎng)曲曲線(xiàn)線(xiàn)（種群數(shù)量）（種群數(shù)量）K/2K種種群群數(shù)數(shù)量量增增長(zhǎng)長(zhǎng)率率時(shí)間時(shí)間D: 出生率死亡率，即出生率死亡率，即種群數(shù)量處于種群數(shù)量處于K值。值。B: 出生率與死亡率之差出生率與死亡率之差最大，即種群數(shù)量處于最大

20、，即種群數(shù)量處于K/2值。值。在生產(chǎn)中的應(yīng)用在生產(chǎn)中的應(yīng)用K/2 種群增長(zhǎng)曲線(xiàn)的生產(chǎn)生活中的應(yīng)用：種群增長(zhǎng)曲線(xiàn)的生產(chǎn)生活中的應(yīng)用： 有害動(dòng)物的防治，應(yīng)通過(guò)有害動(dòng)物的防治，應(yīng)通過(guò)降低降低其環(huán)境容納量其環(huán)境容納量 受保護(hù)動(dòng)物的拯救和恢復(fù)，應(yīng)通過(guò)改善其棲受保護(hù)動(dòng)物的拯救和恢復(fù)，應(yīng)通過(guò)改善其棲 息環(huán)境，息環(huán)境，提高提高K K值值。 生產(chǎn)上的捕獲期應(yīng)確定在種群數(shù)量略比生產(chǎn)上的捕獲期應(yīng)確定在種群數(shù)量略比K/2K/2多多 時(shí)最好；而殺蟲(chóng)效果最好的時(shí)期在潛伏期（時(shí)最好；而殺蟲(chóng)效果最好的時(shí)期在潛伏期（ K/2K/2以下以下）。）。K/2的應(yīng)用的應(yīng)用資源開(kāi)發(fā)與利用資源開(kāi)發(fā)與利用：種群數(shù)量達(dá)環(huán)境容納：種群數(shù)量達(dá)環(huán)境

21、容納量的一半時(shí)量的一半時(shí)種群增長(zhǎng)速率最大種群增長(zhǎng)速率最大，再生能力最，再生能力最強(qiáng)強(qiáng)把握把握K/2值處黃金開(kāi)發(fā)點(diǎn)，維持被開(kāi)發(fā)資值處黃金開(kāi)發(fā)點(diǎn)，維持被開(kāi)發(fā)資源的種群數(shù)量在源的種群數(shù)量在K/2值處，可實(shí)現(xiàn)值處，可實(shí)現(xiàn)“既有較大既有較大收獲量又可保持種群高速增長(zhǎng)收獲量又可保持種群高速增長(zhǎng)”，從而不影響，從而不影響種群再生，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。種群再生，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。K/2 為了保護(hù)魚(yú)類(lèi)資源不受破壞，并能持續(xù)地為了保護(hù)魚(yú)類(lèi)資源不受破壞，并能持續(xù)地獲得最大捕魚(yú)量，應(yīng)使被捕魚(yú)群的種群數(shù)獲得最大捕魚(yú)量，應(yīng)使被捕魚(yú)群的種群數(shù)量保持在什么水平量保持在什么水平? ?為什么？為什么？ 為了保護(hù)魚(yú)類(lèi)資源不受

22、破為了保護(hù)魚(yú)類(lèi)資源不受破壞，并能壞，并能持續(xù)地持續(xù)地獲得最大獲得最大捕魚(yú)量，根據(jù)種群增長(zhǎng)的捕魚(yú)量，根據(jù)種群增長(zhǎng)的S S型曲線(xiàn)，型曲線(xiàn)，應(yīng)使被捕魚(yú)群應(yīng)使被捕魚(yú)群的種群數(shù)量保持在的種群數(shù)量保持在K K2 2水水平。這是因?yàn)樵谶@個(gè)水平平。這是因?yàn)樵谶@個(gè)水平上上種群增長(zhǎng)量種群增長(zhǎng)量最大最大 。有害生物防治：務(wù)必及時(shí)控制有害生物防治：務(wù)必及時(shí)控制種群數(shù)量，嚴(yán)防達(dá)種群數(shù)量，嚴(yán)防達(dá)K/2值處值處(若達(dá)若達(dá)K/2值處，可導(dǎo)致該有害生物成災(zāi)，如值處，可導(dǎo)致該有害生物成災(zāi)，如蝗蟲(chóng)的防控蝗蟲(chóng)的防控)K/2的應(yīng)用的應(yīng)用K/2提示：提示：從環(huán)境容納量的角度思考，可以采取措從環(huán)境容納量的角度思考，可以采取措施施降低降低有

23、害動(dòng)物種群的有害動(dòng)物種群的環(huán)境容納量環(huán)境容納量，如將食物，如將食物儲(chǔ)藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來(lái)源；儲(chǔ)藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來(lái)源；室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場(chǎng)所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵等的場(chǎng)所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵等同一種群的同一種群的K K值不是固定不變的，會(huì)受到值不是固定不變的，會(huì)受到環(huán)境的影響環(huán)境的影響思考思考怎樣做才是最有效的滅鼠措施？怎樣做才是最有效的滅鼠措施？ 思考思考怎樣做才是保護(hù)大熊貓的根本措施？怎樣做才是保護(hù)大熊貓的根本措施？ 建立自然保護(hù)建立自然保護(hù)區(qū)，改善大熊區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境，貓的棲息環(huán)境，提高

24、環(huán)境容納提高環(huán)境容納量量。K值是環(huán)境最大值是環(huán)境最大容納量。容納量。環(huán)境阻環(huán)境阻力代表自然選擇力代表自然選擇的作用。的作用。農(nóng)、林、農(nóng)、林、牧業(yè)生產(chǎn)就是在牧業(yè)生產(chǎn)就是在這個(gè)范圍內(nèi)謀求這個(gè)范圍內(nèi)謀求產(chǎn)量的提高產(chǎn)量的提高,其其潛力有一定限制。潛力有一定限制?？偨Y(jié)總結(jié)比較種群增長(zhǎng)兩種曲線(xiàn)的聯(lián)系與區(qū)別比較種群增長(zhǎng)兩種曲線(xiàn)的聯(lián)系與區(qū)別J J型曲線(xiàn)型曲線(xiàn)S S型曲線(xiàn)型曲線(xiàn)前提條件前提條件種群增長(zhǎng)率種群增長(zhǎng)率有無(wú)有無(wú)K K值值曲線(xiàn)曲線(xiàn)環(huán)境資源無(wú)限環(huán)境資源無(wú)限環(huán)境資源有限環(huán)境資源有限保持穩(wěn)定保持穩(wěn)定先升后降先升后降無(wú)，無(wú)，持續(xù)保持增長(zhǎng)持續(xù)保持增長(zhǎng)有有K K值值K K值：值：環(huán)境容納量環(huán)境容納量食物不足食物不足

25、空間有限空間有限種內(nèi)斗爭(zhēng)種內(nèi)斗爭(zhēng)天敵捕食天敵捕食氣候不適氣候不適寄生蟲(chóng)寄生蟲(chóng)傳染病等傳染病等比較種群增長(zhǎng)兩種曲線(xiàn)的聯(lián)系與區(qū)別比較種群增長(zhǎng)兩種曲線(xiàn)的聯(lián)系與區(qū)別種群在種群在沒(méi)有環(huán)境阻力沒(méi)有環(huán)境阻力的條件的條件下呈現(xiàn)下呈現(xiàn)“J J”型增長(zhǎng)，實(shí)際上型增長(zhǎng)，實(shí)際上是是“S S”型增長(zhǎng)的最初階段型增長(zhǎng)的最初階段，“J J”型增長(zhǎng)是一定時(shí)間內(nèi)的型增長(zhǎng)是一定時(shí)間內(nèi)的增長(zhǎng)方式，增長(zhǎng)方式，最終是以最終是以”S S”型型增長(zhǎng)結(jié)束增長(zhǎng)結(jié)束，這是，這是生態(tài)因素生態(tài)因素和物種本身相互影響的結(jié)果和物種本身相互影響的結(jié)果時(shí)間時(shí)間種種群群數(shù)數(shù)量量J J型型曲線(xiàn)曲線(xiàn)S S型型曲線(xiàn)曲線(xiàn)K K值值比較種群增長(zhǎng)兩種曲線(xiàn)的聯(lián)系與區(qū)別比較

26、種群增長(zhǎng)兩種曲線(xiàn)的聯(lián)系與區(qū)別44用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析“J J”、“S S”曲線(xiàn)曲線(xiàn)時(shí)間時(shí)間種種群群數(shù)數(shù)量量J J型型曲線(xiàn)曲線(xiàn)S S型型曲線(xiàn)曲線(xiàn)K K值值1 1、“J J”型曲線(xiàn)用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析表明生物具型曲線(xiàn)用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析表明生物具有有過(guò)度繁殖過(guò)度繁殖的特性。的特性。2 2、圖中陰影部分表示：、圖中陰影部分表示：環(huán)境阻力，環(huán)境阻力，種群密度種群密度越大越大 環(huán)境阻力越大環(huán)境阻力越大3 3、用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析指：通過(guò)、用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析指：通過(guò)生存斗爭(zhēng)生存斗爭(zhēng)被被淘汰淘汰的個(gè)體數(shù)量，也即代表自然選擇的作用。的個(gè)體數(shù)量，也即代表自然選擇的作用?！癑 J”型曲線(xiàn)表明生型曲線(xiàn)表明

27、生物具有什么特性？物具有什么特性？圖中圖中陰影部分陰影部分表示表示什么？什么？大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)之中的，大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)之中的， 東亞飛蝗種群數(shù)量的波動(dòng)?xùn)|亞飛蝗種群數(shù)量的波動(dòng)（1 1）影響種群數(shù)量變化的因素：）影響種群數(shù)量變化的因素：A.A.內(nèi)部?jī)?nèi)部/ /直接因素：直接因素：出生（死亡）率、遷入（出）率、年齡出生（死亡）率、遷入（出）率、年齡組成、性別比例。組成、性別比例。B.B.自然自然/ /間接因素：間接因素：空間、氣候、食物、空間、氣候、食物、天敵、傳染病、自然災(zāi)害等。天敵、傳染病、自然災(zāi)害等。C.C.人為人為/ /重要因素：重要因素：對(duì)野生生對(duì)野生生物的亂捕濫獵、對(duì)種

28、群數(shù)量的人工控制等。物的亂捕濫獵、對(duì)種群數(shù)量的人工控制等。（2 2）種群數(shù)量變化的類(lèi)型：）種群數(shù)量變化的類(lèi)型：增長(zhǎng)，穩(wěn)定，波動(dòng)、下降等。增長(zhǎng)，穩(wěn)定，波動(dòng)、下降等。（3 3）影響結(jié)果：）影響結(jié)果：大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)之中，在不大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)之中，在不利條件之下，還會(huì)急劇下降，甚至滅亡。利條件之下，還會(huì)急劇下降，甚至滅亡。四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降 種群的數(shù)量是由出生率和死亡率、遷入率和遷出種群的數(shù)量是由出生率和死亡率、遷入率和遷出率決定的，因此，凡是影響上述種群特征的因素，率決定的，因此，凡是影響上述種群特征的因素，都會(huì)引起種群數(shù)量的變化都會(huì)引起種群數(shù)量的

29、變化環(huán)境因素環(huán)境因素種群的出生率、死亡率、遷出和遷入率種群的出生率、死亡率、遷出和遷入率種群數(shù)量的變化種群數(shù)量的變化氣候、食物、天敵、傳染病等氣候、食物、天敵、傳染病等增或減增或減增長(zhǎng)、波動(dòng)、穩(wěn)定、下降等增長(zhǎng)、波動(dòng)、穩(wěn)定、下降等影響種群數(shù)量變化的因素影響種群數(shù)量變化的因素1 1、為野生生物資源的合理利用及保護(hù)提供理論指導(dǎo)、為野生生物資源的合理利用及保護(hù)提供理論指導(dǎo) 。 既要使生物資源的產(chǎn)量達(dá)到最大，又不危害生物資源的可持續(xù)發(fā)既要使生物資源的產(chǎn)量達(dá)到最大，又不危害生物資源的可持續(xù)發(fā)展，砍伐、捕撈、狩獵后，保證種群的增長(zhǎng)速率為最大值。展，砍伐、捕撈、狩獵后，保證種群的增長(zhǎng)速率為最大值。2 2、為人

30、工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時(shí)捕撈、為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時(shí)捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)。采伐等提供理論指導(dǎo)。3 3、通過(guò)研究種群數(shù)量變動(dòng)規(guī)律，為有害生物的預(yù)測(cè)及防、通過(guò)研究種群數(shù)量變動(dòng)規(guī)律，為有害生物的預(yù)測(cè)及防治提供科學(xué)依據(jù)。治提供科學(xué)依據(jù)。 降低環(huán)境的負(fù)荷量（降低環(huán)境的負(fù)荷量（K K值值）。如鼠害防治可通過(guò)嚴(yán)密封存糧食、）。如鼠害防治可通過(guò)嚴(yán)密封存糧食、清除生活垃圾、保護(hù)老鼠的天敵等措施來(lái)降低清除生活垃圾、保護(hù)老鼠的天敵等措施來(lái)降低K K值。值。4 4、為引進(jìn)外來(lái)物種提供理性的思考。、為引進(jìn)外來(lái)物種提供理性的思考。 必須考慮所引入的外來(lái)物種是否會(huì)構(gòu)成對(duì)原來(lái)物種的危害，

31、即是必須考慮所引入的外來(lái)物種是否會(huì)構(gòu)成對(duì)原來(lái)物種的危害，即是否會(huì)構(gòu)成生物入侵。否會(huì)構(gòu)成生物入侵。五、研究種群數(shù)量變化的意義五、研究種群數(shù)量變化的意義蒼鷺的保護(hù)蒼鷺的保護(hù)野豬的保護(hù)野豬的保護(hù)救護(hù)被困的鯨魚(yú)救護(hù)被困的鯨魚(yú)全力防蝗減災(zāi)全力防蝗減災(zāi)云云豹豹的的保保護(hù)護(hù)1 1實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理(1)(1)用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，種群的增用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，種群的增長(zhǎng)受培養(yǎng)液的成分、空間、長(zhǎng)受培養(yǎng)液的成分、空間、pHpH、溫度等因、溫度等因素的影響。素的影響。(2)(2)在理想的無(wú)限環(huán)境中，酵母菌種群在理想的無(wú)限環(huán)境中，酵母菌種群的增長(zhǎng)呈的增長(zhǎng)呈“J J”型曲線(xiàn)；在有限的環(huán)境下，型曲線(xiàn)；在有限的環(huán)境下，

32、酵母菌種群的增長(zhǎng)呈酵母菌種群的增長(zhǎng)呈“S S”型曲線(xiàn)。型曲線(xiàn)。探究探究“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”1 1顯微鏡計(jì)數(shù)時(shí)，對(duì)于壓在小方格界顯微鏡計(jì)數(shù)時(shí)，對(duì)于壓在小方格界線(xiàn)上的酵母菌，應(yīng)遵循線(xiàn)上的酵母菌，應(yīng)遵循“數(shù)上線(xiàn)不數(shù)下線(xiàn)，數(shù)上線(xiàn)不數(shù)下線(xiàn)，數(shù)左線(xiàn)不數(shù)右線(xiàn)數(shù)左線(xiàn)不數(shù)右線(xiàn)”的原則計(jì)數(shù)。的原則計(jì)數(shù)。2 2從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)前，從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養(yǎng)液需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減小誤差。中的酵母菌均勻分布，減小誤差。C2下圖表示接種到一定容積培養(yǎng)液中的酵母菌生下圖表示接種到一定容積培養(yǎng)液中的酵

33、母菌生長(zhǎng)曲線(xiàn)圖，曲線(xiàn)中哪段表示由于有限空間資源的限長(zhǎng)曲線(xiàn)圖，曲線(xiàn)中哪段表示由于有限空間資源的限制使種內(nèi)斗爭(zhēng)增加（制使種內(nèi)斗爭(zhēng)增加（ ） ACD段（增長(zhǎng)速度慢）段（增長(zhǎng)速度慢） BDE段（速度加快）段（速度加快） CEF段（變化速率加快）段（變化速率加快） DFG段（速度逐漸變慢）段（速度逐漸變慢）D3.（廣東廣西河南（廣東廣西河南2002）在一個(gè)）在一個(gè)玻璃容器內(nèi)，裝入一定量的符合玻璃容器內(nèi)，裝入一定量的符合小球藻生活的管養(yǎng)液，接種少量小球藻生活的管養(yǎng)液，接種少量的小球藻，每隔一段時(shí)間測(cè)定小的小球藻，每隔一段時(shí)間測(cè)定小球藻的個(gè)體數(shù)量，繪制成曲線(xiàn)，球藻的個(gè)體數(shù)量，繪制成曲線(xiàn)，如右圖所示。下列四圖

34、中能正確如右圖所示。下列四圖中能正確表示小球藻種群數(shù)量增長(zhǎng)率隨時(shí)表示小球藻種群數(shù)量增長(zhǎng)率隨時(shí)間變化趨勢(shì)的曲線(xiàn)是（間變化趨勢(shì)的曲線(xiàn)是（ ）D4.池塘養(yǎng)魚(yú)時(shí)，為保護(hù)池塘生態(tài)系統(tǒng)和長(zhǎng)期保持較高的池塘養(yǎng)魚(yú)時(shí)，為保護(hù)池塘生態(tài)系統(tǒng)和長(zhǎng)期保持較高的產(chǎn)魚(yú)量，應(yīng)采取的最佳方案是（產(chǎn)魚(yú)量，應(yīng)采取的最佳方案是（ ） A大量增加餌料的投入量大量增加餌料的投入量 B大量增加魚(yú)苗的投入量大量增加魚(yú)苗的投入量 C及時(shí)、適量的捕撈成魚(yú)及時(shí)、適量的捕撈成魚(yú) D限制捕魚(yú)限制捕魚(yú) C5 5、種群的指數(shù)增長(zhǎng)（、種群的指數(shù)增長(zhǎng)（J J型）是有條件的，條件型）是有條件的，條件之一是（）之一是（）A A在該環(huán)境中只有一個(gè)種群在該環(huán)境中只有一個(gè)種群B B該種群對(duì)環(huán)境的適應(yīng)比其他種群優(yōu)越得多該種群對(duì)環(huán)境的適應(yīng)比其他種群優(yōu)越得多C C環(huán)境資源是無(wú)限的環(huán)境資源是無(wú)限的D D環(huán)境資源是有限的環(huán)境資源是有限的C1.用牛奶瓶培養(yǎng)黑腹果蠅，觀察成蟲(chóng)數(shù)量用牛奶瓶培養(yǎng)黑腹果蠅，觀察