1.2種群數量的變化課件-高二上學期生物人教版選擇性必修2-2

第2節(jié)

種群的數量變化問題探討

假設在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細菌每20min就通過分裂繁殖一代。時間（min)020406080100120140160180分裂次數0123456789數量（個）1248163264128256512建立數學模型0時間/min細菌數量/個10020030040050020406080100120140160180數學公式曲線圖科學、精確直觀Nn=2n生物模型：物理模型、

數學模型、概念模型細菌每20min分裂一次，怎樣計算繁殖n代的數量？在資源和生存空間沒有限制的條件下，細菌種群的增長不會受種群密度增加的影響Nn=2nN代表細菌數量，n表示第幾代觀察、統(tǒng)計細菌數量，對自己年建立的模型進行檢驗或修正觀察研究對象，提出問題提出假設建立數學模型檢驗或修正研究實例研究方法建立數學模型資料1：1859年，一位來澳大利亞定居的英國人在他的農場中放生了24只野兔，一個世紀后，這24只野兔的后代竟超過6億只。資料2：20世紀30年代，人們將環(huán)頸雉引入某地一個島嶼。1937-1942年，這個種群增長如右圖所示。自然界種群增長的實例種群的“J”形增長①食物和空間條件充足；②氣候適宜；③沒有天敵和其他競爭物種；1.條件：2.公式：Nt=N0

λt時間(t)種群數量理想狀態(tài)無環(huán)境阻力。聯系實際

：

生物入侵現象①當入=1時，種群數量如何變化?②當入>1時，種群數量如何變化?③當入<1時,種群數量如何變化?種群數量基本不變

(相對穩(wěn)定)種群數量增長種群數量下降請思考：種群數量變化符合數學公式:Nt=N0×λt

時，種群數量一定是“J”形增長曲線嗎?“J”形增長公式：Nt=N0

λt時間(t)種群數量

注意：λ是定值，且大于1增長率：λ-1，

不變增長速率：逐漸增大

（看切線）增長率增長速率含義單位時間內凈增加的個體數占原來個體數的比例

(百分比，無單位)

單位時間

內增加的個體數量(有單位，

如個/年)計算公式增長率=（現有數量-原有數量）/

原有個體數增長速率=（現有數量-原有數量）/

時間舉例“一個種群有1000個個體,一年后增加到1100”,則該種群的增長速率為:“一個種群有1000個個體,一年后增加到1100”,則該種群的增長率為:×100%=10%1100-10001000=100個/年

1100-10001年增長率

與

增長速率的比較倍數關系，λ-1，出生率-死亡率看切線斜率【實例】生態(tài)學家高斯的實驗

在0.5mL培養(yǎng)液中放入5個大草履蟲，每隔24h統(tǒng)計一次大草履蟲的數量。經反復實驗，結果如下圖所示。問題:為什么沒有出現“J”形增長？“S”形增長種群的“S”形增長1.條件：資源、空間有限，種內競爭加劇，存在天敵等原因。存在環(huán)境阻力2.K值（環(huán)境容納量）：一定環(huán)境條件所能維持（不能說達到）的種群最大數量種群的“S”形增長增長速率：先增大后減小，當種群數量為

k/2時，

達到最大。增長率：逐漸減小K值（環(huán)境容納量）：K值會隨環(huán)境的改變而改變選K2作為K值思考：在養(yǎng)魚業(yè)上，為了保護魚類資源不受破壞，并能持續(xù)地獲得較高的經濟效益，應在什么時候開始捕撈？使被捕魚群的種群數量保持在什么水平？K種群數量時間0BCDEt1t2AK/2K值

和

K/2值的應用K值的應用：保護瀕危動物：有害生物防治：建立自然保護區(qū)，增大K值增大環(huán)境阻力，減小K值漁業(yè)捕撈：在K/2之后捕撈，

捕撈后數量維持在

K/2K/2值的應用：有害生物防治：在K/2之前防治，

嚴防達到K/2，越早越好。注意：“S”形曲線的前期不等同于“J”形曲線，因為存在環(huán)境阻力?！癑”形曲線與“S”形增長曲線的聯系K值代表：環(huán)境阻力，生存斗爭中淘汰的個體。在自然界，有的種群能夠在一段時期內維持數量的相對穩(wěn)定。1.種群數量的

相對穩(wěn)定:種群數量的波動2.種群數量的波動:

對于大多數生物種群來說，由于氣候、食物、天敵、疾病等多種環(huán)境因素的影響，種群數量總是在波動中。在K值不變的情況下，種群的數量總是圍繞著K值上下波動。

處在波動狀態(tài)的種群，在某些特定條件下可能出現種群爆發(fā)。如蝗災、鼠災、赤潮等。3.種群數量的爆發(fā):4.種群數量的下降:

當種群長久處于不利條件下，種群數量會出現持續(xù)性的或急劇的下降。如遭遇人類亂捕濫殺和棲息地破壞。

種群的延續(xù)需要有一定的個體數量為基礎。當一個種群的數量過少，種群可能會由于近親繁殖等原因而衰退、消亡。

▲對于那些已經低于種群延續(xù)所需要的最小種群數量的物種，需要采取有效的措施進行保護。（1）有利于野生生物資源的合理利用及保護。

研究意義（2）對有害動物的防治。（3）有利于對瀕危動物種群的拯救和恢復。環(huán)境因素種群的出生率、死亡率、遷出和遷入率種群數量的變化氣候、食物、天敵、疾病等增或減穩(wěn)定、波動、增長、下降等直接因素：

出生率、死亡率、遷入、遷出間接因素：

年齡組成和性別比例人為干擾：

過度捕獵、棲息地破壞等環(huán)境因素：

氣候、食物、天敵、疾病等影響種群數量變化的因素小結構建知識網絡對有害生物防治:1）采用化學和物理的方法控制現有有害生物的數量（小于K/2），降低其增長速率；2）減少獲取食物的機會等降低環(huán)境容納量（K值）；3）有效保護或合理引入天敵【生物防治】舉例：鼠害發(fā)生時，既適當采用化學和物理的方法控制現存害鼠的種群數量，又可以通過引入天敵、減少食物等方法，降低其環(huán)境容納量。防治思路：a.增大死亡率。具體措施：機械捕殺【物理防治】、藥物毒殺【化學防治】等。b.降低出生率。具體措施：施用避孕藥、降低生殖率的激素等。c.降低環(huán)境容納量。具體措施：養(yǎng)殖家貓捕食家鼠、搞好環(huán)境衛(wèi)生、硬化地面、安全儲藏食物等。降低有害生物環(huán)境容納量是防治有害生物的根本措施辨析不同曲線模型中的“K值”與“K/2”課下請完成課后檢測實戰(zhàn)訓練

1.數學模型是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質的數學形式．建立數學模型一般包括以下步驟，下列排列順序正確的是（）①根據實驗數據，用適當的數學形式對事物的性質進行表達；

②通過進一步實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正．③觀察研究對象，提出問題；

④提出合理的假設；A.①②③④

B.②①③④

C.③④①②