種群數(shù)量的變化 完整版課件

1、中國水利網(wǎng)寧波、昆明、武漢等地，人躺在鋪滿水葫蘆的湖面上，可以不沉；上海07年打撈量達8.5萬噸；水葫蘆所帶來的水體富營養(yǎng)化，讓越來越多的水中生物痛失“家園”。 國家地理在幾百年前，金絲猴在許多地區(qū)廣泛分布，人口的增加和山林的破壞使金絲猴的分布區(qū)越來越小?，F(xiàn)在，黔金絲猴的數(shù)量只有500600只，處于瀕危狀態(tài)，只在貴州省的梵凈山區(qū)生存。滇金絲猴生活在云南西北部、西藏東南端及四川西部長江上端金沙江上游的高山中，數(shù)量不到2000只，也處境瀕危。 怎樣建構(gòu)種群數(shù)量增長的模型？種群的數(shù)量是怎樣變化的？哪些因素會影響種群數(shù)量的變化？如何利用種群數(shù)量的變化規(guī)律為生產(chǎn)實際所用？種群數(shù)量的變化數(shù)學(xué)模型：是用來描

2、述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。大腸桿菌一、建構(gòu)種群增長模型培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基一、建構(gòu)種群增長模型思考：在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某1個細菌每20分鐘分裂繁殖一代時間分鐘20406080100120140160180細菌數(shù)量(1)請你計算出一個細菌產(chǎn)生的后代在不同時間的數(shù)量:一、建構(gòu)種群增長模型36個小時之后,它將完成108個世代,細菌總數(shù)達到2108-地球表面33厘米厚的”細菌毯”.（3）將數(shù)學(xué)公式（N=2n)變?yōu)榍€圖曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較，有哪些優(yōu)缺點？直觀，但不夠精確。一、建構(gòu)種群增長模型(2)根據(jù)上表，寫出n代細菌數(shù)量的計算公式。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

3、式 建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：觀察研究對象，提出問題提出合理的假設(shè)通過進一步的實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進行表達細菌每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Nnn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

4、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(jì)30年代,人們將環(huán)頸雉引入美國的一個島嶼, 鳳眼蓮（又名水葫蘆）繪出上述實例中相關(guān)生物的增長曲線示意圖討論1：出現(xiàn)這種增長的原因有哪些？“J”型增長的數(shù)學(xué)模型 1、模型假設(shè)： 理想狀態(tài)食物充足，空間不限，氣候適宜，沒有敵害等；（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） 2、種群 “J”型增長的數(shù)學(xué)模型公式：Nt=N0 t 種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，第二年是第一年的倍。問題探討在一個培養(yǎng)基中，細菌的數(shù)量會一直按照這個公式增長嗎？為什么？不會.原

5、因：資源和空間是有限的。如何驗證您的觀點？ 生態(tài)學(xué)家高斯曾經(jīng)做過這樣一個實驗：在0.5ml培養(yǎng)液中放入5個大草履蟲，然后每隔24h統(tǒng)計一次大草履蟲的數(shù)量。經(jīng)過反復(fù)實驗，得出了如圖所示的結(jié)果。大草履蟲數(shù)量增長過程如何？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”型曲線大草履蟲種群的增長曲線討論2：大草履蟲的增長呈“S”型曲線的原因有哪些？產(chǎn)生的條件：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“S”型曲線增長特

6、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。 K值：在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量。三、種群增長的“S”型曲線 討論3：從環(huán)境容納量（K值）的角度思考：（1）對瀕危動物如大熊貓應(yīng)采取什么保護措施？（2）對家鼠等有害動物的控制，應(yīng)當(dāng)采取什么 措施？建立自然保護區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境，提高環(huán)境容納量。可以采取措施降低有害動物種群的環(huán)境容納量，如將食物儲藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來源；室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。三、種群增長的“S”型曲線種群數(shù)量種群增長的“J”

7、型曲線（在理想狀態(tài)下的種群增長）種群增長的“S”型曲線（在有限環(huán)境下的種群增長）為了保護魚類資源不受破壞，并能持續(xù)地獲得最大捕魚量，應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在什么水平?為什么？ 根據(jù)種群增長的S型曲線，應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在K/2水平。這是因為在這個水平上種群增長速率最大 。內(nèi)因：出生率、死亡率、遷入、遷出等外因：食物、空間、氣候、天敵、傳染病人類的 活動等大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動之中的，四、種群數(shù)量的波動和下降 東亞飛蝗種群數(shù)量的波動在不利條件之下，還會急劇下降，甚至滅亡課后調(diào)查：長江流域，近百年有多少物種消失或瀕臨滅絕?同時探究在其背后的原因。在Faroe Islands上，捕鯨現(xiàn)場成了血的海洋別等到錯過后才去后悔， 別等到失去后才想挽回 .例：我國自13931990年以來人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下： 繪出上述時間內(nèi)我國人口數(shù)量變化的曲線示意圖。 按照此曲線發(fā)展下去將會出現(xiàn)怎樣的狀況？ 鑒于我國人口的現(xiàn)狀應(yīng)當(dāng)采取什么措施？年份1393157817641849192819821990億0.60.62.04.14.710.311.6 我國人口的調(diào)節(jié)：總方針控制人口的增長，提高人口的素質(zhì)；目標(biāo)2000前力爭把中國平均人口自然增長率控制在12.5內(nèi)，期望本世紀(jì)中葉穩(wěn)定在1516億；措施堅持優(yōu)生優(yōu)育，計劃生育；