種群數(shù)量的變化3

種群數(shù)量的變化*種群的數(shù)量是怎樣變化的？*哪些因素會(huì)影響種群數(shù)量的變化？*怎樣建構(gòu)種群數(shù)量增長(zhǎng)的模型？*什么是環(huán)境容納量？設(shè)計(jì)制作張小平第四章第二節(jié)討論：在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)有限制的情況下，某種細(xì)菌每20分鐘分裂繁殖一代(1)請(qǐng)你計(jì)算出一個(gè)細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時(shí)間的數(shù)量:時(shí)間分鐘20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量248163264128256512(2)根據(jù)上表，寫出n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式。Nn＝２n問(wèn)題探討問(wèn)題探討能否將數(shù)學(xué)公式（N=2n)變?yōu)榍€圖？時(shí)間分鐘20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量248163264128256512曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較，優(yōu)缺點(diǎn)？直觀，但不夠精確。討論：還有哪些生物學(xué)問(wèn)題可以用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)表示？5001、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)模型物理模型數(shù)學(xué)模型概念模型2、數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式（1）函數(shù)（2）曲線圖精確更直觀一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法----數(shù)學(xué)模型模型DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型真核生物三維結(jié)構(gòu)模型等孟德?tīng)栠z傳定律種群增長(zhǎng)模型等人體細(xì)胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交換模型血糖調(diào)節(jié)的模型等建立數(shù)學(xué)模型的一般步驟觀察研究對(duì)象，提出問(wèn)題提出合理的假設(shè)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)或修正根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)細(xì)胞每20min分裂一次資源空間無(wú)限多，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不受種群密度增加的影響Nn＝２nN代表細(xì)菌數(shù)量，n表示第幾代觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正思考：自然界中有此類型嗎？細(xì)菌的數(shù)量／個(gè)營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)有限制的情況下細(xì)菌數(shù)量增長(zhǎng)曲線理想條件（實(shí)驗(yàn)室條件）下細(xì)菌數(shù)量增長(zhǎng)曲線1859年，24只野兔6億只以上的野兔近100年后實(shí)例1：澳大利亞野兔實(shí)例2

某海島上環(huán)頸雉種群數(shù)量的變化自然界確有類似細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長(zhǎng)的形式，如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來(lái)表示，曲線大致呈“Ｊ”型．種群數(shù)量時(shí)間二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線討論：出現(xiàn)這種增長(zhǎng)曲線的條件有哪些？“J”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型

2、提出合理的假設(shè)：

理想狀態(tài)——食物充足，空間不限，氣候適宜，沒(méi)有敵害等；（N0為起始數(shù)量，t為時(shí)間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ為年均增長(zhǎng)率．）

3、適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式表達(dá)：Nt=N0

λt

種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，第二年的數(shù)量是第一年的λ倍。在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)有限制的情況下，某種細(xì)菌每20分鐘分裂繁殖一代，72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？Nt=N0λtt=（60÷20）x72=216Nt=1x2216=1.0531229x1065

我國(guó)自1393－1990年以來(lái)人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如下：

分析以上人口增長(zhǎng)，若畫成曲線，是否符合“J”型？

年份1393157817641849192819821990億0.60.62.04.14.710.311.6與社會(huì)的聯(lián)系存在環(huán)境阻力———

自然條件（現(xiàn)實(shí)狀態(tài)）——食物等資源和空間總是有限的，當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，捕食者數(shù)量不斷增加，導(dǎo)致該種群的出生率降低，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，有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平．“J”型增長(zhǎng)能一直持續(xù)下去嗎？有實(shí)例證明嗎？[例]生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：觀察討論

1、哪幾天增長(zhǎng)較快？何時(shí)處于穩(wěn)定？

2、經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，種群數(shù)量為什么會(huì)基本保持不變？A

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(zhǎng)的“S”型曲線經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)曲線，稱為“S”型曲線

K值：思考與討論

討論：從環(huán)境容納量（K值）的角度思考：（1）對(duì)瀕危動(dòng)物如大熊貓應(yīng)采取什么保護(hù)措施？（2）對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，應(yīng)當(dāng)采取什么措施？建立自然保護(hù)區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境，提高環(huán)境容納量?？梢圆扇〈胧┙档陀泻?dòng)物種群的環(huán)境容納量，如將食物儲(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，減少它們挖造巢穴的場(chǎng)所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。種群數(shù)量（在理想狀態(tài)下的種群增長(zhǎng)）（在有限環(huán)境下的種群增長(zhǎng)）“S”型曲線“J”型曲線前提條件種群增長(zhǎng)率有無(wú)K值環(huán)境資源有限環(huán)境資源無(wú)限隨種群密度上升而下降保持穩(wěn)定有K值無(wú)K值

大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)之中四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降在不利條件之下，有些種群數(shù)量還會(huì)急劇下降，甚至消亡.在自然界中，影響種群數(shù)量變化的因素主要有哪些？氣候、食物、天敵、傳染病、人類活動(dòng)等.除此之外，影響種群數(shù)量變化的內(nèi)部因素主要有哪些？出生率、死亡率、遷入率、遷出率、年齡組成、性別比例等（2）有利于野生生物資源的合理利用及保護(hù)。

（4）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)。

（1）為害蟲的預(yù)測(cè)及防治提供科學(xué)依據(jù)。

研究種群數(shù)量變化有何實(shí)踐意義？與社會(huì)的聯(lián)系（3）拯救和恢復(fù)瀕危動(dòng)物種群本課小結(jié)第四章第二節(jié)種群數(shù)量的變化

一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法---數(shù)學(xué)模型建立數(shù)學(xué)模型的一般步驟二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線

1、“J”型曲線形成的條件

2、“J”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線

1、“S”型曲線形成的條件

2、K值

3、“J”型曲線與“S”型曲線的比較四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降人口增長(zhǎng)、人類活動(dòng)對(duì)自然界種群數(shù)量變化的影響研究種群數(shù)量變化的意義討論如果種群處在一個(gè)理想的環(huán)境中，沒(méi)有資源和空間的限制，種群內(nèi)個(gè)體的增長(zhǎng)曲線是

，用達(dá)爾文進(jìn)化的觀點(diǎn)分析，這是由于生物具有__________的特征.

如果將該種群置于有限的環(huán)境中，種群的數(shù)量增長(zhǎng)曲線是

，用達(dá)爾文進(jìn)化觀點(diǎn)分析，圖中陰影部分表示

。影響種群密度的因素有

。時(shí)間種群數(shù)量ABA過(guò)度繁殖B通過(guò)生存斗爭(zhēng)被淘汰的個(gè)體數(shù)量出生率、死亡率、遷入、遷出、性別比例、年齡組成、氣候、食物、天敵、人類活動(dòng)等圖4—14是某一資源動(dòng)物種群遷入一個(gè)適宜環(huán)境后增長(zhǎng)曲線圖，請(qǐng)回答：(1)圖中表示種群數(shù)量最大的點(diǎn)是___________。(2)圖中表示種群增長(zhǎng)速度最快的點(diǎn)是___________。(3)該種群的增長(zhǎng)速度由緩慢逐漸加快是在遷入___________年后開(kāi)始的，環(huán)境阻力明顯增大是在遷入后___________年開(kāi)始的。(4)既要獲得最大的捕獲量，又要使該動(dòng)物資源的更新能力不受破壞，應(yīng)該使該動(dòng)物中群體的數(shù)量保持在圖中哪一點(diǎn)所代表的水平上?___________。d24bbA

1、在一個(gè)相對(duì)封閉的小型牧場(chǎng)內(nèi)，遷入一小群綿羊，8年后發(fā)展到500只左右，這個(gè)羊群數(shù)量會(huì)()A、維持在一個(gè)水平上B、不斷下降

C、緩慢上升D、