種群數(shù)量變化

1、關于種群數(shù)量的變化第一張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月學習目標知識目標：1、概述建構種群增長模型的方法；2、舉例說明種群增長的”J”型曲線,分析其產(chǎn)生的條件、特點和量的計算等；3、舉例說明種群增長的“S”型曲線，并與“J”型曲線作比較；第二張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月學習目標能力目標：1、能解釋“J”型增長和“S”型增長的數(shù)學建模與種群數(shù)量變化的關系；2、用數(shù)學解釋種群數(shù)量變化的波動原因，指出能調節(jié)種群數(shù)量變動的因素；情感、態(tài)度和價值觀目標：1、闡明研究種群數(shù)量變動的意義，關注人類活動對種群數(shù)量變化的影響；第三張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月問題導入 在營養(yǎng)和

2、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。細菌的數(shù)量會一直按照這個方式增長嗎？第四張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月觀察研究對象，提出問題提出合理的假設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?shù)臄?shù)學形式對事物的性質進行表達細胞每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數(shù)學模型用來描述一個系統(tǒng)或它的性質的數(shù)學形式建立數(shù)學模型一般包括以下步驟：第五張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月時間（min）細胞數(shù)020406080100202122232425分裂

3、細菌繁殖產(chǎn)生的后代數(shù)量第六張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月72小時后，由一個細菌分裂產(chǎn)生的細菌數(shù)量是多少？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？如何驗證你的觀點？解：n 60min x72h20min216Nnn 2216 細菌數(shù)量不會永遠按這個公式增長。可以用實驗計數(shù)法來驗證。 第七張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月將數(shù)學公式（Nn2n）變?yōu)榍€圖時間分鐘20406080100120140160180細菌數(shù)量 2 4 8 16 32 64 128 256 512第八張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月如果以時間為橫坐標，種群數(shù)量為縱坐標畫出曲線來表示，曲

4、線大致呈“”型一、種群增長的“J”型曲線曲線圖與數(shù)學方程式比較，優(yōu)缺點？直觀，但不夠精確。第九張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月1859年，24只野兔 6億只以上的野兔近100年后實例1：澳大利亞野兔自然界確有類似的細菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式，第十張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月實例2：鳳眼蓮第十一張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月某海島上環(huán)頸雉種群數(shù)量的變化第十二張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月“ J ”型增長的數(shù)學模型 1、產(chǎn)生條件： 理想狀態(tài)食物充足，空間不限，氣候適宜，沒有敵害等；2、種群 “ J ”型增長的數(shù)學模型公式： N0為起始數(shù)量，

5、t為時間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，為年均增長率，即第二年是第一年的倍。 Nt=N0 t 第十三張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月3、時期：2、特點：新物種遷入的開始階段實驗條件下種群數(shù)量連續(xù)增長，增長率保持不變?！癑”型曲線發(fā)生的條件、特點和時期？第十四張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月存在環(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，種內競爭不斷加劇，捕食者數(shù)量不斷增加。導致該種群的出生率降低，死亡率增高 當出生率與出生率相等時，種群的增長就會停止，有時會穩(wěn)定在一定的水平“J”型增長能一直持續(xù)下去嗎？有實例證明嗎？第十五張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月

6、例 生態(tài)學家高斯的實驗種群經(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P67二、種群增長的“S”型曲線第十六張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月種群數(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。 A 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。第十七張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月A種群數(shù)量達到K值時，種群增長停止種群數(shù)量在 K/2值時，種群增長最快種群數(shù)量 小于K/2值時種群增長逐漸加快種群數(shù)量 大于K/2值時種群增長逐漸減慢 第十八張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年

7、6月產(chǎn)生條件：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，種內競爭不斷加劇，捕食者數(shù)量不斷增加。導致該種群的出生率降低，死亡率增高當出生率與死亡率相等時，種群的增長就會停止，有時會穩(wěn)定在一定的水平種群增長的“”型曲線增長特點： 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。 第十九張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月20種群數(shù)量變化曲線與種群增長速率曲線的關系圖乙的fg段相當于圖甲的ac段圖乙的g點相當于圖甲的c點圖乙的gh段相當于圖甲的cd段圖乙的h點相當于圖甲的de段K/2abcdghfe甲乙0K/2時逐漸增大K/2 K時逐漸減小在

8、K/2時達到最大在K時增長速率為0增長速率變化：種群數(shù)量變化：在K值時達到最大t0t1t2第二十張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月比較種群增長兩種曲線的聯(lián)系與區(qū)別第二十一張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（種群數(shù)量）D: 出生率死亡率，即種群數(shù)量處于K值。B: 出生率與死亡率之差最大，即種群數(shù)量處于K/2值。第二十二張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月K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)就是在這個范圍內謀求產(chǎn)量的提高,其潛力有一定限制。第二十三張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月24用達爾文的觀點分析“J”、“S”曲線時間種群數(shù)量J型曲

9、線S型曲線K值1、“J”型曲線用達爾文的觀點分析表明生物具有過度繁殖的特性。2、圖中陰影部分表示：環(huán)境阻力，種群密度越大 環(huán)境阻力越大3、用達爾文的觀點分析指：通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)量，也即代表自然選擇的作用?！癑”型曲線表明生物具有什么特性？圖中陰影部分表示什么？第二十四張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月比較種群增長兩種曲線的聯(lián)系與區(qū)別J型曲線S型曲線前提條件種群增長率有無K值曲線環(huán)境資源無限環(huán)境資源有限保持穩(wěn)定先升后降無，持續(xù)保持增長有K值環(huán)境阻力K值：環(huán)境容納量食物不足空間有限種內斗爭天敵捕食氣候不適寄生蟲傳染病等第二十五張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月K/2的應用

10、資源開發(fā)與利用：種群數(shù)量達環(huán)境容納量的一半時種群增長速率最大，再生能力最強把握K/2值處黃金開發(fā)點，維持被開發(fā)資源的種群數(shù)量在K/2值處，可實現(xiàn)“既有較大收獲量，又可保持種群高速增長”，從而不影響種群再生，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。 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，根據(jù)種群增長的S型曲線，應使被捕魚群的種群數(shù)量保持在K2水平。這是因為在這個水平上種群增長量最大 。第二十六張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月有害生物防治：務必及時控制種群數(shù)量，嚴防達K/2值處(若達K/2值處，可導致該有害生物成災，如蝗蟲的防控)第二十七張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月怎樣做才是保

11、護大熊貓的根本措施？ 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。第二十八張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月提示：從環(huán)境容納量的角度思考，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。怎樣做才是最有效的滅鼠措施？ 第二十九張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動之中的，在不利條件之下，還會急劇下降，甚至滅亡。三、種群數(shù)量的波動和下降東亞飛蝗種群數(shù)量的波動同一種群的K值不是固定不變的，會受到環(huán)境的影響第三十張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于

12、2022年6月 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，都會引起種群數(shù)量的變化。環(huán)境因素種群的出生率、死亡率、遷出和遷入種群數(shù)量的變化氣候、食物、天敵、傳染病等增或減增長、波動、穩(wěn)定、下降等影響種群數(shù)量變化的因素第三十一張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）有利于野生生物資源的合理利用及保護。 （2）為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時捕撈、采伐等提供理論指導。 （3）通過研究種群數(shù)量變動規(guī)律，為害蟲的預測及防治提供科學依據(jù)。四、研究種群數(shù)量變化有何意義（4）有利于對瀕危動物種群的拯救和恢復。第三十二張，PPT共三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月云豹的保護蒼鷺的保護野豬的保護救護被困的鯨魚全力防蝗減災第三十三張，PPT共三十五頁，創(chuàng)