第2

節(jié)種群數(shù)量的變化構(gòu)建種群增長模型的方法1種群增長的“J”型曲線23種群增長的“S”型曲線4種群數(shù)量的波動(dòng)和下降5研究種群數(shù)量變化的意義第2節(jié)種群數(shù)量的變化構(gòu)建種群增長模型的方法1種群增長的構(gòu)建種群增長模型的方法1．計(jì)算一個(gè)細(xì)菌在不同時(shí)間（單位為min）產(chǎn)生后代的數(shù)量，并填入教材P66表格。2．t代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式？問題13．72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？問題24．以時(shí)間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌的數(shù)量增長曲線。教材P66頁5．在一個(gè)培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會(huì)一直按照這個(gè)公式增長嗎？如何驗(yàn)證你的觀點(diǎn)。問題3閱讀思考教材P65“問題探討”及“建構(gòu)種群增長模型的方法”內(nèi)容，探討完成下列問題。構(gòu)建種群增長模型的方法1．計(jì)算一個(gè)細(xì)菌在不同時(shí)間（單位為mi

在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每20分鐘就通過分裂繁殖一代。1.填寫下表：計(jì)算一個(gè)細(xì)菌在不同時(shí)間（單位為min）產(chǎn)生后代的數(shù)量。時(shí)間（min)20406080100120140160180分裂次數(shù)（世代）細(xì)菌數(shù)量（個(gè)）212223242526272829123456789問題探討在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每20分鐘2．t代細(xì)菌數(shù)量是：3．72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＝2t問題探討解：t＝６０minx７２h／２０min＝２１６Nt＝1×２t

＝２2162．t代細(xì)菌數(shù)量是：Nt＝2t問題探討解：t＝６０min種群數(shù)量/個(gè)36343230282624222018161412108642NtNt=1·2t1

2

3

4

5

6

7

8

9世代/t

N:細(xì)菌數(shù)量t:第幾代數(shù)學(xué)公式：Nt=N0·2tN0：為初始時(shí)細(xì)菌數(shù)量

4.將數(shù)學(xué)公式（Nt＝2t）變?yōu)榍€圖。以時(shí)間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌的數(shù)量增長曲線。問題探討時(shí)間/min20

40

60

80

100

120

140

160

180

︱︱︱︱︱︱︱︱︱種群數(shù)量/個(gè)NtNt=1·2t12345時(shí)間分鐘20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量

比較曲線圖與數(shù)學(xué)方程式的優(yōu)缺點(diǎn)？直觀，但不夠精確248163264128256512問題探討時(shí)間分鐘20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)問題探討

【鞏固1】在營養(yǎng)和生存空間等沒有限制的理想條件下，某細(xì)菌每20min就分裂繁殖一代?，F(xiàn)將該細(xì)菌種群(m個(gè)個(gè)體)接種到培養(yǎng)基上(資源、空間無限)，Th后，該種群的個(gè)體種數(shù)是(

)。

A．m·2TB．m·220C．2D．m·23T解析在營養(yǎng)和生存空間等沒有限制的理想條件下，種群呈指數(shù)增長。由于該細(xì)菌每20min繁殖一代，則Th后，繁殖3T代，t＝3T。故Th后，該種群的個(gè)體總數(shù)為Nt＝N0·2t＝m·23T。答案：D問題探討【鞏固1】在營養(yǎng)和生存空間等沒有限制的理想條件觀察研究對(duì)象，提出問題提出合理的假設(shè)通過進(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)菌每20min分裂一次資源空間無限多，細(xì)菌種群的增長不受種群密度增加的影響列出表格，根據(jù)表格畫曲線，推導(dǎo)公式。Nt＝２t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)或修正用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。建立數(shù)學(xué)模型的步驟：數(shù)學(xué)模型觀察研究對(duì)象，提出問題提出合理的假設(shè)通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)或觀察等種群增長的“J”型曲線1．總結(jié)種群增長的“J”型曲線出現(xiàn)的條件。問題12．寫出“J”型增長的數(shù)學(xué)模型。問題23．什么是種群增長率？J型增長的增長率有何特點(diǎn)？。閱讀思考教材P66“種群增長的J型曲線”，探討完成下列問題。種群增長的“J”型曲線1．總結(jié)種群增長的“J”型曲線閱讀種群增長的“J”型曲線自然界確有類似細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式，如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線大致呈“Ｊ”型。種群增長的“J”型曲線自然界確有類似細(xì)菌在理想條件下種群種群增長的“Ｊ”型曲線實(shí)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?yàn)檫@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何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的數(shù)量達(dá)到6億只以上，遍布整個(gè)大陸。種群增長的“Ｊ”型曲線實(shí)例1：澳大利亞本來并沒有兔子。185實(shí)例2：《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；上海去年3萬噸的水葫蘆打撈量，今年已翻了3倍有余，上升至10萬噸；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”。種群增長的“Ｊ”型曲線實(shí)例2：《中國水利網(wǎng)》寧波、昆明、武漢等地，人躺在鋪滿水葫蘆種群增長的“Ｊ”型曲線實(shí)例3：20世紀(jì)30年代,人們將環(huán)頸雉引入美國的一個(gè)島嶼。在1937－1942年期間，種群快速增長。種群增長的“Ｊ”型曲線實(shí)例3：20世紀(jì)30年代,人們將環(huán)頸雉種群增長的“Ｊ”型曲線實(shí)例4：公元1000－2000年間世界人口的增長。種群增長的“Ｊ”型曲線實(shí)例4：公元1000－2000年間世界

產(chǎn)生條件：理想狀態(tài)：食物充足，空間充裕，環(huán)境適宜，沒有敵害等

增長特點(diǎn)：起始增長很慢，隨著基數(shù)的加大，增長越來越快；種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，第二年是第一年的λ倍。

量的計(jì)算：Nt＝N0

·λt

（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為年均增長率)

存在情況：實(shí)驗(yàn)室條件下；一個(gè)種群剛遷入一個(gè)新的適宜環(huán)境?！癑”型增長的數(shù)學(xué)模型t年后種群的數(shù)量為:產(chǎn)生條件：理想狀態(tài)：食物充足，空間充裕，環(huán)境適宜，沒有敵種群數(shù)量和種群增長率

增長率是指某一單位時(shí)間內(nèi)新增加的個(gè)體數(shù)占原來個(gè)體數(shù)的比例，是一個(gè)百分比，無單位。

例如，某一種群的數(shù)量在某一單位時(shí)間t（如一年）內(nèi)，由初數(shù)量Nt（個(gè)）增長到末數(shù)量Nt+1（個(gè)），則這一單位時(shí)間內(nèi)種群的增長率為：N0λtO時(shí)間種群增長率N0λ(t+1)

－N0λtNt+1

－NtNt＝=λ－1種群數(shù)量和種群增長率增長率是指某一單位時(shí)間內(nèi)新種群增長的“Ｊ”型曲線在大自然中食物有限空間有限種內(nèi)斗爭種間競爭天敵捕食……↓環(huán)境阻力“J”型增長能一直持續(xù)下去嗎？出生率和死亡率不斷變化種群增長的“Ｊ”型曲線在大自然中食物有限空間有限種內(nèi)斗爭種間種群增長的“S”型曲線1．種群出現(xiàn)的“S”型曲線增長的條件是什么？2．請(qǐng)說出你對(duì)K值的理解。3．同一環(huán)境中K值會(huì)改變嗎?4．如右圖，按自然選擇學(xué)說，圖中陰影部分是指什么？閱讀思考教材P67“種群增長的S型曲線，探討完成下列問題。種群增長的“S”型曲線1．種群出現(xiàn)的“S”型曲線增長閱讀種群增長的“S”型曲線高斯（Gause，1934）把5個(gè)大草履蟲置于0.5mL的培養(yǎng)液中，每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次數(shù)據(jù)，經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：請(qǐng)繪制大草履蟲的種群增長曲線。時(shí)間（d）123456種群大小20.4137.2319.0369.0375.2365.4種群增長的“S”型曲線高斯（Gause，1934）把5個(gè)種群增長的“S”型曲線︱︱︱︱4123︱6︱5t/d0––––400100200300種群數(shù)量/個(gè)······增長特點(diǎn)：第1天：第2、3天：第4、5天：第5天以后：時(shí)間（d）123456種群大小20.4137.2319.0369.0375.2365.4增長緩慢（15）增長減慢（56）維持在375左右增長較快（300）種群增長的“S”型曲線︱︱︱︱4123︱6︱5t/d0–––種群增長的“S”型曲線

自然條件（資源、空間有限及受其他生物制約等）下的種群增長。種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線，稱為“S”型曲線，又稱邏輯斯蒂（諦）增長。種群增長的“S”型曲線自然條件（資源、空間有限及受其他生種群增長的“S”型曲線K/2延滯期加速期（指數(shù)期）穩(wěn)定期增長速度最快K值：環(huán)境容納量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。減速期種群增長的“S”型曲線K/2延滯期加速期穩(wěn)定期增長速度最快KK值的大小與環(huán)境條件密切相關(guān)，一定條件下，資源空間越富足，環(huán)境阻力越小，K值越大.環(huán)境容納量與環(huán)境條件KK1K2K值的大小與環(huán)境條件密切相關(guān)，一定條件下，資源環(huán)境容納量與K/2

t0t1t2

時(shí)間種群數(shù)量K

t0t1t2

時(shí)間

0K/2K數(shù)量增長率種群數(shù)量與種群增長率種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)種群增長停止，數(shù)量處于波動(dòng)種群數(shù)量等于K/2值時(shí)種群增長最快,即增長率最大種群數(shù)量小于K/2值時(shí)種群增長逐漸加快種群數(shù)量大于K/2值時(shí)種群增長逐漸減慢，但數(shù)量增加K/2t0t1例：下圖所示為在理想狀態(tài)下和自然環(huán)境中某生物的種群數(shù)量變化曲線。下列對(duì)陰影部分的解釋正確的是（）①環(huán)境中影響種群增長的阻力②環(huán)境中允許種群增長的最大值③其數(shù)量表示種群內(nèi)遷出的個(gè)體數(shù)④其數(shù)量表示通過生存斗爭被淘汰的個(gè)體數(shù)

A.①③

B.②③

C.①④

D.②④“J”型和“S”型曲線的關(guān)系例：下圖所示為在理想狀態(tài)下和自然環(huán)境中某生物的種群數(shù)量變K值：環(huán)境容納量“J”型和“S”型曲線的關(guān)系時(shí)間種群數(shù)量環(huán)境阻力被淘汰的個(gè)體數(shù)量K值：環(huán)境容納量“J”型和“S”型曲線的關(guān)系時(shí)間種群數(shù)量環(huán)境“J”型和“S”型曲線的關(guān)系有人認(rèn)為S型曲線的起始部分等同于J型曲線，兩者一致，你認(rèn)為呢？

從增長率的角度講，S型增長曲線的種群增長率是由0開始增加的，逐漸發(fā)生變化，甚至?xí)霈F(xiàn)負(fù)增長，是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程；而J型增長曲線的種群增長率是始終保持不變的。

從環(huán)境條件而言，S型增長曲線的起始部分，是在有限環(huán)境條件下，對(duì)新環(huán)境的一個(gè)適應(yīng)過程；而J型增長曲線是理想條件下，種群在空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害的新環(huán)境中以指數(shù)形式不斷增加數(shù)量的過程?！癑”型和“S”型曲線的關(guān)系有人認(rèn)為S型曲線的起始部分等同于“J”型和“S”型曲線的關(guān)系例：右圖中曲線Ⅱ表示的是牛被引入某孤島后的種群數(shù)量變化。如果當(dāng)初被引入的是羊，則羊的種群數(shù)量變化曲線為

A．IB．ⅢC．IVD．V

?！癑”型和“S”型曲線的關(guān)系例：右圖中曲線Ⅱ表示的是牛被種群數(shù)量的波動(dòng)和下降種群數(shù)量Nt時(shí)間tKNt(種群數(shù)量)直接因素：出生率、死亡率、遷入率、遷出率間接因素：食物、氣候、傳染病、天敵重要因素：人類的活動(dòng)影響因素種群數(shù)量的波動(dòng)和下降種群數(shù)量Nt時(shí)間tKNt(種群數(shù)量)直大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)之中的，在不利條件之下，還會(huì)急劇下降，甚至滅亡。東亞飛蝗種群數(shù)量的波動(dòng)種群數(shù)量的波動(dòng)和下降大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)之中的，在不利條件之下，還會(huì)急劇下應(yīng)用一：野生生物資源保護(hù)研究種群數(shù)量變化的意義對(duì)于瀕危動(dòng)植物而言，由于環(huán)境污染、人類破壞等，導(dǎo)致此種生物的K值變小。通過建立自然保護(hù)區(qū)，改善棲息環(huán)境，擴(kuò)大其生存空間，提高環(huán)境容納量（K值），是保護(hù)這些生物的根本措施。四川臥龍自然保護(hù)區(qū)應(yīng)用一：野生生物資源保護(hù)研究種群數(shù)量變化的意義對(duì)于瀕危動(dòng)研究種群數(shù)量變化的意義當(dāng)池魚滿塘，密林成材，牧草豐肥，牛羊滿圈的時(shí)候你將怎樣收獲，才能維持種群的持續(xù)最大收益呢？當(dāng)種群數(shù)量大于K/2時(shí)，就可以合理捕獵、適時(shí)捕撈（人工養(yǎng)殖)、合理采伐等。應(yīng)用二：自然生物資源合理利用在“S”型曲線中，種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境容納量的一半時(shí)，種群增長率最大，資源再生能力最強(qiáng)。因此，在自然生物資源合理開發(fā)利用方面，要保證捕撈或利用后，生物種群數(shù)量不得低于1/2值，這樣既可獲得最大利用量，又可保持種群的高速增長。研究種群數(shù)量變化的意義當(dāng)池魚滿塘，密林成材，牧草豐肥，牛研究種群數(shù)量變化的意義

鼠是繁殖力很強(qiáng)的有害動(dòng)物,我們考慮應(yīng)當(dāng)采取什么措施來控制鼠的數(shù)量？這些措施實(shí)際上是在影響種群增長模型的什么參數(shù)?K值的應(yīng)用改變生態(tài)環(huán)境(封儲(chǔ)糧食、地面硬化、清除生活垃圾、保護(hù)鼠的天敵等)，降低K值是防治的根本。K/2值的應(yīng)用在有害生物防治方面，最好效果是將種群數(shù)量控制在延滯期，嚴(yán)防達(dá)到K/2值處。應(yīng)用三：有害生物防治1/2研究種群數(shù)量變化的意義鼠是繁殖力很強(qiáng)的有害動(dòng)物,我們項(xiàng)目“J”型增長曲線“S”型增長曲線條件無限環(huán)境(理想條件)

有限環(huán)境（自然條件）模型假設(shè)食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等。增長率不隨種群密度的變化而變化。食物和空間條件有限、氣候多變、存在敵害等。增長率隨種群密度的變化而變化。建立模型Nt=NOλt

K為環(huán)境的容納量K值無K值有K值種群增長率不變先增加后減少項(xiàng)目“J”型增長曲線“S”型增長曲線條件無限環(huán)境容納量減速期延滯期加速期轉(zhuǎn)折點(diǎn)穩(wěn)定期時(shí)間種群數(shù)量K——漁、牧、林業(yè)資源利用最適期N0K/2種群個(gè)體數(shù)少，密度增長緩慢隨個(gè)體數(shù)增加，密度增長加快密度增長最快密度增長變慢種群個(gè)體數(shù)達(dá)到K值即Nt=K，種群增長為零，種群斗爭最劇烈總結(jié)S環(huán)境容納量減速期延滯期加速期轉(zhuǎn)折點(diǎn)穩(wěn)定期時(shí)間種群數(shù)量K——漁練習(xí)一如圖表示種群在理想環(huán)境中和有環(huán)境阻力條件下的增長曲線，下列有關(guān)種群數(shù)量增長曲線的敘述中正確的是（）A．圖甲為“J”型增長，每年增加的個(gè)體數(shù)量始終不變B．圖乙為“S”型增長，G點(diǎn)時(shí)增長速率達(dá)到最大值C．防治蝗災(zāi)應(yīng)在害蟲數(shù)量達(dá)到F點(diǎn)時(shí)進(jìn)行D．漁業(yè)捕撈后剩余量應(yīng)該在E點(diǎn)左右練習(xí)一如圖表示種群在理想環(huán)境中和有環(huán)境阻力條件下的增長曲練習(xí)二

(2010·山東高考)如圖表示出生率、死亡率和種群密度的關(guān)系，據(jù)此分析得出的正確表述是(

)。練習(xí)二(2010·山東高考)如圖表示高考生物復(fù)習(xí)課件《第4章-第2節(jié)-種群數(shù)量的變化》必修三第2

節(jié)種群數(shù)量的變化構(gòu)建種群增長模型的方法1種群增長的“J”型曲線23種群增長的“S”型曲線4種群數(shù)量的波動(dòng)和下降5研究種群數(shù)量變化的意義第2節(jié)種群數(shù)量的變化構(gòu)建種群增長模型的方法1種群增長的構(gòu)建種群增長模型的方法1．計(jì)算一個(gè)細(xì)菌在不同時(shí)間（單位為min）產(chǎn)生后代的數(shù)量，并填入教材P66表格。2．t代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式？問題13．72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？問題24．以時(shí)間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌的數(shù)量增長曲線。教材P66頁5．在一個(gè)培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會(huì)一直按照這個(gè)公式增長嗎？如何驗(yàn)證你的觀點(diǎn)。問題3閱讀思考教材P65“問題探討”及“建構(gòu)種群增長模型的方法”內(nèi)容，探討完成下列問題。構(gòu)建種群增長模型的方法1．計(jì)算一個(gè)細(xì)菌在不同時(shí)間（單位為mi

在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每20分鐘就通過分裂繁殖一代。1.填寫下表：計(jì)算一個(gè)細(xì)菌在不同時(shí)間（單位為min）產(chǎn)生后代的數(shù)量。時(shí)間（min)20406080100120140160180分裂次數(shù)（世代）細(xì)菌數(shù)量（個(gè)）212223242526272829123456789問題探討在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每20分鐘2．t代細(xì)菌數(shù)量是：3．72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＝2t問題探討解：t＝６０minx７２h／２０min＝２１６Nt＝1×２t

＝２2162．t代細(xì)菌數(shù)量是：Nt＝2t問題探討解：t＝６０min種群數(shù)量/個(gè)36343230282624222018161412108642NtNt=1·2t1

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9世代/t

N:細(xì)菌數(shù)量t:第幾代數(shù)學(xué)公式：Nt=N0·2tN0：為初始時(shí)細(xì)菌數(shù)量

4.將數(shù)學(xué)公式（Nt＝2t）變?yōu)榍€圖。以時(shí)間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌的數(shù)量增長曲線。問題探討時(shí)間/min20

40

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︱︱︱︱︱︱︱︱︱種群數(shù)量/個(gè)NtNt=1·2t12345時(shí)間分鐘20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量

比較曲線圖與數(shù)學(xué)方程式的優(yōu)缺點(diǎn)？直觀，但不夠精確248163264128256512問題探討時(shí)間分鐘20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)問題探討

【鞏固1】在營養(yǎng)和生存空間等沒有限制的理想條件下，某細(xì)菌每20min就分裂繁殖一代。現(xiàn)將該細(xì)菌種群(m個(gè)個(gè)體)接種到培養(yǎng)基上(資源、空間無限)，Th后，該種群的個(gè)體種數(shù)是(

)。

A．m·2TB．m·220C．2D．m·23T解析在營養(yǎng)和生存空間等沒有限制的理想條件下，種群呈指數(shù)增長。由于該細(xì)菌每20min繁殖一代，則Th后，繁殖3T代，t＝3T。故Th后，該種群的個(gè)體總數(shù)為Nt＝N0·2t＝m·23T。答案：D問題探討【鞏固1】在營養(yǎng)和生存空間等沒有限制的理想條件觀察研究對(duì)象，提出問題提出合理的假設(shè)通過進(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)菌每20min分裂一次資源空間無限多，細(xì)菌種群的增長不受種群密度增加的影響列出表格，根據(jù)表格畫曲線，推導(dǎo)公式。Nt＝２t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)或修正用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。建立數(shù)學(xué)模型的步驟：數(shù)學(xué)模型觀察研究對(duì)象，提出問題提出合理的假設(shè)通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)或觀察等種群增長的“J”型曲線1．總結(jié)種群增長的“J”型曲線出現(xiàn)的條件。問題12．寫出“J”型增長的數(shù)學(xué)模型。問題23．什么是種群增長率？J型增長的增長率有何特點(diǎn)？。閱讀思考教材P66“種群增長的J型曲線”，探討完成下列問題。種群增長的“J”型曲線1．總結(jié)種群增長的“J”型曲線閱讀種群增長的“J”型曲線自然界確有類似細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式，如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線大致呈“Ｊ”型。種群增長的“J”型曲線自然界確有類似細(xì)菌在理想條件下種群種群增長的“Ｊ”型曲線實(shí)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?yàn)檫@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何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的數(shù)量達(dá)到6億只以上，遍布整個(gè)大陸。種群增長的“Ｊ”型曲線實(shí)例1：澳大利亞本來并沒有兔子。185實(shí)例2：《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；上海去年3萬噸的水葫蘆打撈量，今年已翻了3倍有余，上升至10萬噸；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”。種群增長的“Ｊ”型曲線實(shí)例2：《中國水利網(wǎng)》寧波、昆明、武漢等地，人躺在鋪滿水葫蘆種群增長的“Ｊ”型曲線實(shí)例3：20世紀(jì)30年代,人們將環(huán)頸雉引入美國的一個(gè)島嶼。在1937－1942年期間，種群快速增長。種群增長的“Ｊ”型曲線實(shí)例3：20世紀(jì)30年代,人們將環(huán)頸雉種群增長的“Ｊ”型曲線實(shí)例4：公元1000－2000年間世界人口的增長。種群增長的“Ｊ”型曲線實(shí)例4：公元1000－2000年間世界

產(chǎn)生條件：理想狀態(tài)：食物充足，空間充裕，環(huán)境適宜，沒有敵害等

增長特點(diǎn)：起始增長很慢，隨著基數(shù)的加大，增長越來越快；種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，第二年是第一年的λ倍。

量的計(jì)算：Nt＝N0

·λt

（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為年均增長率)

存在情況：實(shí)驗(yàn)室條件下；一個(gè)種群剛遷入一個(gè)新的適宜環(huán)境。“J”型增長的數(shù)學(xué)模型t年后種群的數(shù)量為:產(chǎn)生條件：理想狀態(tài)：食物充足，空間充裕，環(huán)境適宜，沒有敵種群數(shù)量和種群增長率

增長率是指某一單位時(shí)間內(nèi)新增加的個(gè)體數(shù)占原來個(gè)體數(shù)的比例，是一個(gè)百分比，無單位。

例如，某一種群的數(shù)量在某一單位時(shí)間t（如一年）內(nèi)，由初數(shù)量Nt（個(gè)）增長到末數(shù)量Nt+1（個(gè)），則這一單位時(shí)間內(nèi)種群的增長率為：N0λtO時(shí)間種群增長率N0λ(t+1)

－N0λtNt+1

－NtNt＝=λ－1種群數(shù)量和種群增長率增長率是指某一單位時(shí)間內(nèi)新種群增長的“Ｊ”型曲線在大自然中食物有限空間有限種內(nèi)斗爭種間競爭天敵捕食……↓環(huán)境阻力“J”型增長能一直持續(xù)下去嗎？出生率和死亡率不斷變化種群增長的“Ｊ”型曲線在大自然中食物有限空間有限種內(nèi)斗爭種間種群增長的“S”型曲線1．種群出現(xiàn)的“S”型曲線增長的條件是什么？2．請(qǐng)說出你對(duì)K值的理解。3．同一環(huán)境中K值會(huì)改變嗎?4．如右圖，按自然選擇學(xué)說，圖中陰影部分是指什么？閱讀思考教材P67“種群增長的S型曲線，探討完成下列問題。種群增長的“S”型曲線1．種群出現(xiàn)的“S”型曲線增長閱讀種群增長的“S”型曲線高斯（Gause，1934）把5個(gè)大草履蟲置于0.5mL的培養(yǎng)液中，每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次數(shù)據(jù)，經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：請(qǐng)繪制大草履蟲的種群增長曲線。時(shí)間（d）123456種群大小20.4137.2319.0369.0375.2365.4種群增長的“S”型曲線高斯（Gause，1934）把5個(gè)種群增長的“S”型曲線︱︱︱︱4123︱6︱5t/d0––––400100200300種群數(shù)量/個(gè)······增長特點(diǎn)：第1天：第2、3天：第4、5天：第5天以后：時(shí)間（d）123456種群大小20.4137.2319.0369.0375.2365.4增長緩慢（15）增長減慢（56）維持在375左右增長較快（300）種群增長的“S”型曲線︱︱︱︱4123︱6︱5t/d0–––種群增長的“S”型曲線

自然條件（資源、空間有限及受其他生物制約等）下的種群增長。種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線，稱為“S”型曲線，又稱邏輯斯蒂（諦）增長。種群增長的“S”型曲線自然條件（資源、空間有限及受其他生種群增長的“S”型曲線K/2延滯期加速期（指數(shù)期）穩(wěn)定期增長速度最快K值：環(huán)境容納量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。減速期種群增長的“S”型曲線K/2延滯期加速期穩(wěn)定期增長速度最快KK值的大小與環(huán)境條件密切相關(guān)，一定條件下，資源空間越富足，環(huán)境阻力越小，K值越大.環(huán)境容納量與環(huán)境條件KK1K2K值的大小與環(huán)境條件密切相關(guān)，一定條件下，資源環(huán)境容納量與K/2

t0t1t2

時(shí)間種群數(shù)量K

t0t1t2

時(shí)間

0K/2K數(shù)量增長率種群數(shù)量與種群增長率種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)種群增長停止，數(shù)量處于波動(dòng)種群數(shù)量等于K/2值時(shí)種群增長最快,即增長率最大種群數(shù)量小于K/2值時(shí)種群增長逐漸加快種群數(shù)量大于K/2值時(shí)種群增長逐漸減慢，但數(shù)量增加K/2t0t1例：下圖所示為在理想狀態(tài)下和自然環(huán)境中某生物的種群數(shù)量變化曲線。下列對(duì)陰影部分的解釋正確的是（）①環(huán)境中影響種群增長的阻力②環(huán)境中允許種群增長的最大值③其數(shù)量表示種群內(nèi)遷出的個(gè)體數(shù)④其數(shù)量表示通過生存斗爭被淘汰的個(gè)體數(shù)

A.①③

B.②③

C.①④

D.②④“J”型和“S”型曲線的關(guān)系例：下圖所示為在理想狀態(tài)下和自然環(huán)境中某生物的種群數(shù)量變K值：環(huán)境容納量“J”型和“S”型曲線的關(guān)系時(shí)間種群數(shù)量環(huán)境阻力被淘汰的個(gè)體數(shù)量K值：環(huán)境容納量“J”型和“S”型曲線的關(guān)系時(shí)間種群數(shù)量環(huán)境“J”型和“S”型曲線的關(guān)系有人認(rèn)為S型曲線的起始部分等同于J型曲線，兩者一致，你認(rèn)為呢？

從增長率的角度講，S型增長曲線的種群增長率是由0開始增加的，逐漸發(fā)生變化，甚至?xí)霈F(xiàn)負(fù)增長，是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程；而J型增長曲線的種群增長率是始終保持不變的。

從環(huán)境條件而言，S型增長曲線的起始部分，是在有限環(huán)境條件下，對(duì)新環(huán)境的一個(gè)適應(yīng)過程；而J型增長曲線是理想條件下，種群在空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害的新環(huán)境中以指數(shù)形式不斷增加數(shù)量的過程。“J”型和“S”型曲線的關(guān)系有人認(rèn)為S型曲線的起始部分等同于“J”型和“S”型曲線的關(guān)系例：右圖中曲線Ⅱ表示的是牛被引入某孤島后的種群數(shù)量變化。如果當(dāng)初被引入的是羊，則羊的種群數(shù)量變化曲線為

A．IB．ⅢC．IVD．V

?！癑”型和“S”型曲線的關(guān)系例：右圖中曲線Ⅱ表示的是牛被種群數(shù)量的波動(dòng)和下降種群數(shù)量Nt時(shí)間tKNt(種群數(shù)量)直接因素：出生率、死亡率、遷入率、遷出率間接因素：食物、氣候、傳染病、天敵重要因素：人類的活動(dòng)影響因素種群數(shù)量的波動(dòng)和下降種群數(shù)量Nt時(shí)間tKNt(種群數(shù)量)直大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)之中的，在不利條件之下，還會(huì)急劇下降，甚至滅亡。東亞飛蝗種群數(shù)量的波動(dòng)種群數(shù)量的波動(dòng)和下降大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)之中的，在不利條件之下，還會(huì)急劇下應(yīng)用一：野生生物資源保護(hù)研究種群數(shù)