種群數(shù)量的變化課件1

1、時(shí)間時(shí)間min020406080細(xì)菌數(shù)量細(xì)菌數(shù)量12481620212223241003225N代代2代數(shù)親本1代2代3代4代5代nn觀察研究對象，提出問題觀察研究對象，提出問題通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對模型進(jìn)行檢察等，對模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正驗(yàn)或修正研究方法研究方法提出合理的假設(shè)提出合理的假設(shè)在資源和空間無限多的環(huán)在資源和空間無限多的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長不境中，細(xì)菌種群的增長不會受種群密度增加的影響會受種群密度增加的影響根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)母鶕?jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)數(shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)行表達(dá)Nn=2n， N代表細(xì)菌數(shù)代表細(xì)菌數(shù)量，量，n表示第幾代表

2、示第幾代觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對自己所建立的模型對自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正進(jìn)行檢驗(yàn)或修正研究實(shí)例研究實(shí)例細(xì)菌數(shù)量是怎樣隨時(shí)間變化的細(xì)菌數(shù)量是怎樣隨時(shí)間變化的一一.建構(gòu)種群增長模型的方法建構(gòu)種群增長模型的方法實(shí)例一：實(shí)例一：18591859年，一位英國人來到澳大利亞定居，年，一位英國人來到澳大利亞定居，他帶來了他帶來了2424只野兔。讓他沒有想到的是，一個(gè)世只野兔。讓他沒有想到的是，一個(gè)世紀(jì)之后，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食牧草，啃嚙樹皮，造成植山遍野的野兔與牛羊爭食牧草，啃嚙樹皮，造成植被破

3、壞，導(dǎo)致水土流失。被破壞，導(dǎo)致水土流失。后來，人們引入了黏液瘤后來，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。 理想條件下的種群增長模型理想條件下的種群增長模型例如，在例如，在20世紀(jì)世紀(jì)30年代年代時(shí)，人們將環(huán)頸雉引入時(shí)，人們將環(huán)頸雉引入到美國的一個(gè)島嶼，在到美國的一個(gè)島嶼，在19371942年期間，這年期間，這個(gè)環(huán)頸雉種群的增長大個(gè)環(huán)頸雉種群的增長大致符合致符合“J”型曲線（右型曲線（右圖）。圖）。 實(shí)例二實(shí)例二二二、種群增長的種群增長的“J”型曲型曲線線在在食物食物(養(yǎng)料養(yǎng)料)和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等等理想條件下

4、理想條件下，種群的數(shù)量往往會連續(xù)增長，種群的數(shù)量往往會連續(xù)增長起始數(shù)量為起始數(shù)量為No，每年的增長率都保持不變，每年的增長率都保持不變，第二年的種群數(shù)量是第一年的第二年的種群數(shù)量是第一年的倍，那么，倍，那么，一年后該種群的數(shù)量應(yīng)為：一年后該種群的數(shù)量應(yīng)為：N1=N0 N2=N1 =N0 2二年后該種群的數(shù)量應(yīng)為：二年后該種群的數(shù)量應(yīng)為：建立模型：建立模型：t年后該種群的年后該種群的數(shù)量應(yīng)為數(shù)量應(yīng)為Nt=N0 t適用范圍：適用范圍：1 1、實(shí)驗(yàn)室條件、實(shí)驗(yàn)室條件2 2、當(dāng)一個(gè)種群、當(dāng)一個(gè)種群剛遷入一個(gè)新的剛遷入一個(gè)新的適宜環(huán)境時(shí)適宜環(huán)境時(shí)三三、種群增長的種群增長的“S”型曲線型曲線 高斯實(shí)驗(yàn)：在

5、高斯實(shí)驗(yàn)：在05mL培養(yǎng)液中放入培養(yǎng)液中放入5個(gè)大草履個(gè)大草履蟲，然后每隔蟲，然后每隔24h統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲的數(shù)量。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲的數(shù)量。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)得出了如圖所示的結(jié)果。反復(fù)實(shí)驗(yàn)得出了如圖所示的結(jié)果。K K值的應(yīng)用值的應(yīng)用 種群增長曲線的生產(chǎn)生活中的應(yīng)用：種群增長曲線的生產(chǎn)生活中的應(yīng)用： 受保護(hù)動(dòng)物的拯救和恢復(fù)受保護(hù)動(dòng)物的拯救和恢復(fù)，應(yīng)通過建立自然保護(hù)區(qū)，改善其，應(yīng)通過建立自然保護(hù)區(qū)，改善其棲息環(huán)境，棲息環(huán)境，提高提高K K值值。 有害動(dòng)物的防治有害動(dòng)物的防治，應(yīng)通過，應(yīng)通過降低降低K K值值K/2K/2的應(yīng)用的應(yīng)用有害生物防治：有害生物防治：務(wù)必及時(shí)控制種群數(shù)量，嚴(yán)防達(dá)務(wù)必及時(shí)控制種

6、群數(shù)量，嚴(yán)防達(dá)K/2K/2值處值處資源開發(fā)與利用：資源開發(fā)與利用：既有較大收獲量又可保持種群高速增長既有較大收獲量又可保持種群高速增長K K值是環(huán)境最大容納量，環(huán)境阻力代表自然選擇的值是環(huán)境最大容納量，環(huán)境阻力代表自然選擇的作用。農(nóng)、林、牧業(yè)生產(chǎn)就是在這個(gè)范圍內(nèi)謀求作用。農(nóng)、林、牧業(yè)生產(chǎn)就是在這個(gè)范圍內(nèi)謀求產(chǎn)量的提高產(chǎn)量的提高, ,其潛力有一定限制。其潛力有一定限制。種群的增長率種群的增長率：單位時(shí)間內(nèi)種群數(shù)量：單位時(shí)間內(nèi)種群數(shù)量增加的量占初始數(shù)增加的量占初始數(shù)量的比例量的比例。是個(gè)百分比，無單位。是個(gè)百分比，無單位種群的增長速率種群的增長速率：在單位時(shí)間內(nèi)種群數(shù)量的：在單位時(shí)間內(nèi)種群數(shù)量的改

7、變數(shù)值改變數(shù)值。有單位，如個(gè)有單位，如個(gè)/年等年等例如：某一種群的數(shù)量在某一單位時(shí)間內(nèi)例如：某一種群的數(shù)量在某一單位時(shí)間內(nèi)t年內(nèi)，由初年內(nèi)，由初始數(shù)量始數(shù)量Nt-1個(gè)增加到個(gè)增加到Nt個(gè)。則這一單位時(shí)間內(nèi)種群的個(gè)。則這一單位時(shí)間內(nèi)種群的增長率和增長速率分別是：增長率和增長速率分別是：增長率：增長率：(Nt-Nt-1)/Nt-1100%增長速率：增長速率：(Nt-Nt-1)/t （個(gè)（個(gè)/年）年）第第1小時(shí)的增長率：（小時(shí)的增長率：（8-1）/1100%=700%第第2小時(shí)的增長率：（小時(shí)的增長率：（64-8）/8100%=700%第第3小時(shí)的增長率：（小時(shí)的增長率：（512-54）/64100

8、%=700%第第1小時(shí)的增長速率：（小時(shí)的增長速率：（8-1）=7/小時(shí)小時(shí)第第2小時(shí)的增長速率：（小時(shí)的增長速率：（64-8）=56/小時(shí)小時(shí)第第3小時(shí)的增長速率：（小時(shí)的增長速率：（512-64）=448/小時(shí)小時(shí)第第1天的增長率：（天的增長率：（30-5）/5100%=500%第第2天的增長率：（天的增長率：（130-30）/30100%=333%第第3天的增長率：（天的增長率：（340-130）/130100%=161%第第4天的增長率天的增長率：（375-340）/340100%=4.44%第第1天的增長速率：（天的增長速率：（30-5）=25/天天第第2天的增長速率：（天的增長速率

9、：（130-30）=100/天天第第3天的增長速率：（天的增長速率：（340-130）=210/天天第第4天的增長速率：（天的增長速率：（375-340）=35/天天比較種群增長兩種曲線的聯(lián)系與區(qū)別比較種群增長兩種曲線的聯(lián)系與區(qū)別J J型曲線型曲線S S型曲線型曲線前提條件前提條件種群增長率種群增長率種群增長速率種群增長速率有無有無K K值值曲線曲線環(huán)境資源無限環(huán)境資源無限環(huán)境資源有限環(huán)境資源有限保持穩(wěn)定保持穩(wěn)定逐漸降下至逐漸降下至0 0無無有有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空間有限空間有限種內(nèi)斗爭種內(nèi)斗爭天敵捕食天敵捕食氣候不適氣候不適寄生蟲寄生蟲傳染病等傳染病等逐漸上升逐漸上升先上升后下降至先上升后下降至0影響種群數(shù)量變化的因素：影響種群數(shù)量變化的因素：研究種群數(shù)量變化有何意義？研究種群數(shù)量變化有何意義？人為因素：人類活動(dòng)等人為因素：人類活動(dòng)等1、野生生物資源合理利用和保護(hù)、野生生物資源合理利用和保護(hù)魚類的捕撈魚類的捕撈2、有害動(dòng)物的防治、有害動(dòng)物的防治蝗蟲的防治、滅鼠蝗蟲的防治、滅鼠3、瀕危動(dòng)物種群的拯救的拯救和防護(hù)、瀕危動(dòng)物種群的拯救的拯救和防護(hù)-大熊貓保護(hù)大熊