资源简介

(共24张PPT)
第二节 种 群 的 数 量 变 化
据《中国经济周刊》报道 2006年3月以来，一种小小的昆虫在北京引发一场人虫大战。这种让北京如临大敌的小虫，就是入侵中国的外来生物物种-美国白蛾。“美国白蛾适生范围广，繁殖力特强，一头雌蛾一次可产卵800至2000粒，年平均繁殖后代3000万只，最多可达两亿只以上。而且传播途径多，如无有效防治，势必造成迅速蔓延。”。
中国科学院动物研究所研究员张钟宁说，“最具危害的是，白蛾具有暴食性，可将成片的树林树叶横扫一光，造成部分枝条甚至整株死亡，有人称之为无烟的火灾。
据《国家地理》报道：在几百年前，金丝猴在许多地区广泛分布，人口的增加和山林的破坏使金丝猴的分布区越来越小。现在，黔金丝猴的数量只有500～600只，只在贵州省的梵净山区生存。滇金丝猴生活在云南西北部、西藏东南端及四川西部金沙江上游的高山中，数量不到2000只，都处境濒危。
种群的数量变化
目标：
怎样建构种群数量增长的模型
种群的数量是怎样变化的
哪些因素会影响种群数量的变化
如何利用种群数量的变化规律为生产实际所用
在理想情况下，细菌每20分钟分裂繁殖一代
时间 20 40 60 80 100 120 140 160 180
数量
(2)根据上表，写出n代细菌数量的计算公式。
(1)请你计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量:
一、建构种群增长的数学模型
N=2n
n为代数
(3)72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
(4）在培养瓶中，细菌数量是否一直按照这种趋势 增长？
一、构建种群增长模型的方法
观察研究对象，提出问题
提出合理的假设
根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即构建数学模型
进一步观察或实验，对模型进行修正
1.数学模型：
用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
2.数学模型的形式：
数学公式：
曲线图：
N=2n
与公式相比，曲线图表示的模型有什么局限性？
资料1 1859年，一位来到澳大利亚定居的英国人在他的农场中放生了24只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竞超过6亿只。
资料2 20世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937-1942年，这个种群数量的增长如右图所示。
①这两个种群的增长有什么共同的特点？
②这两个种群出现这种的增长的原因是什么？
③这种增长趋势能否一直持续下去？
二、种群的“J”型增长
自然界中有类似细菌在理想条件下种群增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形。这种类型的种群增长成为“J”形增长。
1.什么是“J”型增长
2.“J”型增长的曲线
这种增长模型的假设是什么？
二、种群的“J”型增长
3.“J”型增长的数学公式
公式：Nt= N0 λt
模型中各种参数的意义：
N0表示　　　　;Nt表示　　　　　;
t 表示繁殖代数; λ表示　　　　　。
若某种群每年以20%的自然增长率增长。其λ是否为0.2？
当λ>1 时，种群数量是否一定呈J型增长？
二、种群增长的“J”型曲线
λ>1 种群数量增长
λ=1 种群数量不变
λ<1 种群数量减少
当λ一定的情况下，种群数量变化与λ的关系：
下图为某种群在13年间λ的变化
1-4年间，种群数量___________；
4-5年间，该种群的年龄结构为哪种类型？
第5-9年间，该种群的数量_____；
第10-11年间，该种群的年龄结构为________,种群数量______。
前9年间，种群数量在第______年已达到最低。
第10-12年间，种群数量最少的是第______年。
关于增长率和增长速率（单位：年）
同样某种群现有数量为a，一年后，该种群数为b，其种群增长速率为：（b-a）/1年。
请分析J型增长的增长速率随时间的变化：
增长速率是指单位时间内增长的数量。
增长速率=
Nt –Nt-1
t
三、种群增长的“S”型曲线
生态学家高斯的实验:在0.5mL培养液中放入5个大草履虫，每隔24h统计一次大草履虫的数量。经反复实验，结果如图：
①种群经过一定时间的增长后，数量　　　　 的增长曲线，称为“S”型曲线。
大草履虫种群的增长曲线
②为什么该实验中3天后种群的增长变缓慢，约5天后种群数量不再增加？
1.种群的“S”增长
大草履虫种群的增长曲线
④什么是环境容纳量？
③第5天后，种群数量基本维持在375左右，这个数值意味着什么？
⑤若在该实验初期增加大草履虫的接种量，K值是否会改变？改变该实验的哪些条件可以让K值增大？
①观察图中曲线的斜率变化，说明大草履虫种群的增长速率是如何变化的？什么时候增长最快？
2.种群“S”增长的增长速率
②画出S型增长的增长速率与时间的关系。
3.K值和K/2在生产实践上的应用
①对濒危动物的保护：
对东北豹、大熊猫等濒危动物，如何提高其K值？
②对有害动物的防治：
从环境容量量的角度分析如何预防鼠害。
③对经济动植物的合理利用：
为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平 为什么
4.种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线的比较
①两条曲线之间的阴影部分代表什么
②两种增长的特点分别是：
环境阻力或在生存斗争中被淘汰的个体数
J”型增长没有环境阻力，没有K值。 “S”增长有环境阻力，有K值，
四、种群数量的波动
在高斯的大草履虫实验中，随着时间的推移，该实验中大草履虫的种群数量能否一直保持在375个？
东亚飞蝗种群数量的波动
在自然办界中，有的种群能够在一段时间内维持数量的相对稳定如野牛、狮。大多数种群的数量总是在　　　　之中的，某些条件可能出现爆发。在长期不利条件下,种群的数量还会急剧　　　甚至　　　。
有利于野生生物资源的合理利用及保护。
通过研究种群数量变动规律，为害虫的预
测及防治提供科学依据。
为引进外来物种提供理性的思考。
研究种群数量变化有何意义？
1.下列关于环境容纳量的叙述，正确的是
A.环境容纳量是指种群的最大数量
B.种群的繁殖力不会改变环境容纳量的大小
C.在理想条下，影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量
D.植食动物在自然环境条下，一年四季的环境容纳量冬季最大
巩固练习
A．为有效防治蝗灾，应在a点之前及时控制种群密度
B．a～b段，该种群的增长率与种群密度之间呈正相关
C．利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现
D．bc段可表示东亚飞蝗数量的波动
2.如图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图，下列叙述错误的是（　　）
巩固练习
2.假设某草原上散养的某种家畜种群呈S型增长，该种群的增长率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种家畜，则应在种群数量合适时开始捕获，下列四个种群数量中合适的是（ ）
A.甲点对应的种群数量
B.乙点对应的种群数量
C.丙点对应的种群数量
D.丁点对应的种群数量
3.（2018年全国卷）种群密度是种群的数量特征之一，下列叙述错误的是
A.种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果
B.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
C.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同
D.培养瓶中细菌种群数量达到K值前，密度对其增长的制约逐渐减弱
研究人员用样方法调查了某地北点地梅（一年生草本植物）的种群数量变化，结果如图所示．下列叙述正确的是（　　）
A1971年种子萌发至幼苗阶段的死亡率高于幼苗至成熟植株阶段
B1972年北点地梅个体间生存斗争程度较1975年低
C环境条件的限制，5年间该种群数量呈“S”型增长
D统计种群密度时，应去掉采集数据中最大、最小值后取平均值

展开更多......

收起↑