生物31生物群落基本單位——種群蘇教版必修第1頁/共22頁問題探討第2頁/共22頁時間（min）細(xì)胞數(shù)020406080100202122232425分裂細(xì)菌繁殖產(chǎn)生的后代數(shù)量第3頁/共22頁一、建構(gòu)種群增長模型的方法

在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某1個細(xì)菌每20分鐘分裂繁殖一代。討論：①n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式？②72小時后，由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？③在一個培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會一直按照這個公式增長嗎？如何驗(yàn)證你的觀點(diǎn)？Nn＝２n解：n＝60minx72h／20min＝216

Nn＝２n＝2216③細(xì)菌數(shù)量不會永遠(yuǎn)按這個公式增長?？梢杂脤?shí)驗(yàn)計數(shù)法來驗(yàn)證。第4頁/共22頁將數(shù)學(xué)公式（Nn＝2n）變?yōu)榍€圖時間分鐘20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量

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。248163264128256512第5頁/共22頁觀察研究對象，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限多，細(xì)菌種群的增長不受種群密度增加的影響Nn＝２n觀察、統(tǒng)計細(xì)菌數(shù)量，對自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正數(shù)學(xué)模型用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式．建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：第6頁/共22頁細(xì)菌的數(shù)量／個理想條件下細(xì)菌數(shù)量增長的推測，自然界中有此類型嗎？某海島上環(huán)頸雉種群數(shù)量的變化第7頁/共22頁自然界確有類似的細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式，如果以時間為橫坐標(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．二、種群增長的“J”型曲線第8頁/共22頁“J”型增長的數(shù)學(xué)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；

（N0為起始數(shù)量，t為時間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ為年均增長率。）

2、種群“

J”型增長的數(shù)學(xué)模型公式：Nt=N0

λt

種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，第二年是第一年的λ倍。第9頁/共22頁

例：我國自1393－1990年以來人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下：以上人口增長曲線符合哪種類型？按照此曲線發(fā)展下去將會出現(xiàn)什么狀況，鑒于我國人口的現(xiàn)狀應(yīng)當(dāng)采取什么措施？年份1393157817641849192819821990億0.60.62.04.14.710.311.6第10頁/共22頁存在環(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，種內(nèi)競爭不斷加劇，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(shí)例證明嗎？第11頁/共22頁[例]生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)

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第12頁/共22頁種群數(shù)量達(dá)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。

三、種群增長的“S”型曲線

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。k/2第13頁/共22頁種群數(shù)量達(dá)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—增長逐漸減慢問題探討k/2第14頁/共22頁1、同一種群的K值是固定不變的嗎？思考討論2、對大熊貓應(yīng)采取什么保護(hù)措施？3、對家鼠等有害動物的控制，應(yīng)采取什么措施？從環(huán)境容納量的角度看，能得到什么啟發(fā)？4、種群數(shù)量達(dá)到K值時，都能在K值維持穩(wěn)定嗎？

對家鼠等有害動物的控制，可以采取器械捕殺、藥物捕殺等措施。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(nèi)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，等等。第15頁/共22頁

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。四、種群數(shù)量的波動和下降東亞飛蝗種群數(shù)量的波動第16頁/共22頁

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、被捕食、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17頁/共22頁（1）有利于野生生物資源的合理利用及保護(hù)。（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(dǎo)。

（3）通過研究種群數(shù)量變動規(guī)律，為害蟲的預(yù)測及防治提供科學(xué)依據(jù)。五．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(fù)。第18頁/共22頁云豹的保護(hù)蒼鷺的保護(hù)野豬的保護(hù)救護(hù)被困的鯨魚全力防蝗減災(zāi)第19頁/共22頁如果種群處在一個理想的環(huán)境中，沒有資源和空間的限制，種群內(nèi)個體的增長曲線是

，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

。A過度繁殖B通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)量出生率、死亡率、遷入、遷出、性別比、年齡組成、氣候、食物、天敵、人類活動等時間種群數(shù)量AB第